JP2003055450A - Low odor polyamine polyether polyol and its manufacturing method - Google Patents
Low odor polyamine polyether polyol and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアルキレンイ
ミンのアミノ基にアルキレンオキサイドが付加されてな
るポリアミンポリエーテルポリオールに関し、より詳し
くは、臭気の少ないポリアミンポリエーテルポリオール
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyamine polyether polyol obtained by adding an alkylene oxide to an amino group of a polyalkyleneimine, and more particularly to a polyamine polyether polyol having a low odor.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリアルキレンイミンのアルキレンオキ
サイド付加体であるポリアミンポリエーテルポリオール
は、洗分野、金属加工分野などに広く用いられている。
ポリアミンポリエーテルポリオールは、一般的には酸触
媒または塩基触媒の存在下においてポリアルキレンイミ
ンのアミノ基にアルキレンオキサイドを付加する方法に
よって製造される。2. Description of the Related Art Polyamine polyether polyol, which is an alkylene oxide adduct of polyalkyleneimine, is widely used in the fields of washing and metal working.
Polyamine polyether polyols are generally produced by a method of adding an alkylene oxide to an amino group of a polyalkyleneimine in the presence of an acid catalyst or a base catalyst.
【0003】しかしながら、ポリアミンポリエーテルポ
リオールの製造過程においては、プロセス中に生成した
不純物を原因とする臭気が問題となっており、不純物の
発生を抑制する手段の開発が所望されていた。However, in the manufacturing process of polyamine polyether polyol, odor caused by impurities generated during the process is a problem, and development of means for suppressing the generation of impurities has been desired.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記事項に鑑み、本発
明は、不純物生成量が少なく臭気の発生が抑制されたポ
リアミンポリエーテルポリオールおよびその製造方法を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a polyamine polyether polyol in which the amount of impurities produced is small and the generation of odor is suppressed, and a method for producing the same.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、臭気の生
成メカニズムや不純物生成量を抑制する手段等について
鋭意検討したところ、2,3−ブタンジオン濃度を低減
させることによってポリアミンポリエーテルポリオール
の臭気を劇的に低減させ得ること、および、2,3−ブ
タンジオン濃度を低減させるためには原料となるポリア
ルキレンイミン中のアセトニトリル濃度を低減させるこ
とが有効であることを見出し本発明を完成させたもので
ある。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies on a mechanism of odor generation, a means for suppressing the amount of impurities generated, and the like. As a result, by reducing the concentration of 2,3-butanedione, polyamine polyether polyol The present invention has been completed by finding that odor can be dramatically reduced, and that it is effective to reduce the concentration of acetonitrile in polyalkyleneimine as a raw material in order to reduce the concentration of 2,3-butanedione. It is a thing.
【0006】即ち本発明は、ポリアルキレンイミンのア
ミノ基に、NH結合(即ちアミノ基に結合する水素原
子:以下「活性水素」とも記載)1モルに対して0.5
〜200モルのアルキレンオキサイドが付加されてなる
ポリアミンポリエーテルポリオールであって、該ポリア
ミンポリエーテルポリオール中に含まれる2,3−ブタ
ンジオン濃度が5ppm以下であることを特徴とするポ
リアミンポリエーテルポリオールである。That is, in the present invention, 0.5 mol per 1 mol of an NH bond (that is, a hydrogen atom bonded to an amino group: hereinafter also referred to as "active hydrogen") to an amino group of polyalkyleneimine.
A polyamine polyether polyol obtained by adding ˜200 mol of alkylene oxide, wherein the concentration of 2,3-butanedione contained in the polyamine polyether polyol is 5 ppm or less. .
【0007】また本発明は、アセトニトリル含有濃度が
5ppm以下であるポリアルキレンイミンに、該ポリア
ルキレンイミンのNH結合1モルに対して0.5〜20
0モルのアルキレンオキサイドを付加し、2,3−ブタ
ンジオン濃度が5ppm以下のポリアミンポリエーテル
ポリオールを製造する方法である。Further, the present invention provides a polyalkyleneimine having an acetonitrile content of 5 ppm or less, in an amount of 0.5 to 20 with respect to 1 mol of NH bond of the polyalkyleneimine.
In this method, 0 mol of alkylene oxide is added to produce a polyamine polyether polyol having a 2,3-butanedione concentration of 5 ppm or less.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】まず、本願発明を構成するポリア
ミンポリエーテルポリオールの構造について説明する。
本願においてポリアミンポリエーテルポリオールとは、
ポリアルキレンイミンのアミノ基(Rを水素原子以外の
残基とした場合に、R−NH−R、R−NH2で表され
る)の活性水素に、アルキレンオキサイドが付加した化
合物をいう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the structure of the polyamine polyether polyol constituting the present invention will be described.
In the present application, the polyamine polyether polyol is
A compound in which an alkylene oxide is added to the active hydrogen of the amino group of polyalkyleneimine (represented by R—NH—R and R—NH 2 when R is a residue other than a hydrogen atom).
【0009】ポリアルキレンイミンは、特に限定される
ものではないが、ポリアルキレンイミンを構成するアル
キレン単位に含まれる炭素数が2〜4であることが好ま
しい。そのようなポリアルキレンイミンは、エチレンイ
ミン、プロピレンイミン、1,2−ブチレンイミン、
2,3−ブチレンイミン等のアルキレンイミンの1種以
上を常法により単独重合または共重合して得ることがで
き、例えばポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミ
ン、ポリブチレンイミン、ポリイソプロピレンイミンま
たはこれらの単量体を組み合わせたコポリマー(エチレ
ンイミン−プロピレンイミンコポリマー、エチレンイミ
ン−ブチレンイミンコポリマーなど)が挙げられ、製造
コストを考慮するとポリエチレンイミンが好ましい。具
体的な構造をポリエチレンイミンについて例示すると、
下記一般式(1)に示す直鎖状のもの、The polyalkyleneimine is not particularly limited, but it is preferable that the alkylene units constituting the polyalkyleneimine have 2 to 4 carbon atoms. Such polyalkyleneimines include ethyleneimine, propyleneimine, 1,2-butyleneimine,
It can be obtained by homopolymerization or copolymerization of one or more kinds of alkyleneimines such as 2,3-butyleneimine by a conventional method. For example, polyethyleneimine, polypropyleneimine, polybutyleneimine, polyisopropyleneimine or a single amount thereof. Examples of the copolymer include a combination of bodies (ethyleneimine-propyleneimine copolymer, ethyleneimine-butyleneimine copolymer, etc.), and polyethyleneimine is preferable in view of production cost. Illustrating a specific structure of polyethyleneimine,
A linear one represented by the following general formula (1),
【0010】[0010]
【化1】 [Chemical 1]
【0011】下記一般式(2)に例示するように枝分か
れ状のもの、A branched one as exemplified by the following general formula (2),
【0012】[0012]
【化2】 [Chemical 2]
【0013】のどちらであっても良く、これらの混合物
であっても良い。なお、枝分かれ状のものの構造に関し
ては、1級、2級、3級アミンを含むが、一義的にその
構造が特定されるものではなくランダムな構造といえ
る。Either of them may be used, or a mixture thereof may be used. The branched structure includes primary, secondary, and tertiary amines, but the structure is not uniquely specified and can be said to be a random structure.
【0014】ポリアルキレンイミンの重量平均分子量は
特に制限はないが、分子量が低すぎると高分子の有する
本来の性質(分散性、安定性、耐水性など)が得られな
くなる恐れがあり、高すぎると粘度が上昇し取り扱いが
不便になる恐れがある。この観点から重量平均分子量は
150以上であることが好ましく、300以上であるこ
とがより好ましく、600以上であることが特に好まし
い。上限に関しては、2000000以下であることが
好ましく、500000以下であることがより好まし
く、10000以下であることがさらにより好ましく、
5000以下であることが特に好ましい。これらのポリ
アルキレンイミンは液相法、wenker法または気相
法で合成されたアルキレンイミンを原料として使用でき
るが、気相法で合成されたアルキレンイミンを原料とし
て、後述する手法を用いて合成することが好ましい。気
相法を用いることによって、ポリエチレングリコール等
の不純物生成量を低減させうるからである。The weight average molecular weight of the polyalkyleneimine is not particularly limited, but if the molecular weight is too low, the inherent properties of the polymer (dispersibility, stability, water resistance, etc.) may not be obtained, and it is too high. The viscosity may increase and it may be inconvenient to handle. From this viewpoint, the weight average molecular weight is preferably 150 or more, more preferably 300 or more, and particularly preferably 600 or more. With respect to the upper limit, it is preferably 2,000,000 or less, more preferably 500000 or less, still more preferably 10000 or less,
It is particularly preferably 5,000 or less. Although these polyalkyleneimines can be used as a raw material, an alkyleneimine synthesized by a liquid phase method, a wenker method, or a vapor phase method can be synthesized by using the alkyleneimine synthesized by a vapor phase method as a raw material by a method described later. It is preferable. This is because the amount of impurities such as polyethylene glycol produced can be reduced by using the gas phase method.
【0015】本願発明に関するポリアミンポリエーテル
ポリオールは、上述のポリアルキレンイミン構造中に含
まれるアミノ基に、活性水素1モルに対して0.5〜2
00モル程度のアルキレンオキサイドが付加される。ア
ルキレンオキサイドを付加した場合の構造は、例えばエ
チレンオキサイドを付加した場合には、N−Hは、一般
式N−(CH2CH2O)n−Hで表される構造となる。
製造プロセスの容易性および作業の容易性等を考慮する
と、活性水素1モルに対して5〜40モルのアルキレン
オキサイドが付加されることが好ましい。具体例を挙げ
れば、10個の−NH−、10個の−NH2を含むポリ
アルキレンイミンには、30個のNH結合(活性水素)
が含まれる。従って、このポリアルキレンイミン1モル
を用いた場合には、150モルのアルキレンオキサイド
を付加させた場合が、NH結合(活性水素)1モルに対
して平均5モルのアルキレンオキサイドを付加させる場
合に相当する。The polyamine polyether polyol relating to the present invention has 0.5 to 2 per 1 mol of active hydrogen in the amino group contained in the above-mentioned polyalkyleneimine structure.
About 100 moles of alkylene oxide are added. Structure in the case of adding an alkylene oxide, for example when adding ethylene oxide is N-H is a general formula N- (CH 2 CH 2 O) structure represented by n -H.
Considering the easiness of the manufacturing process and the workability, it is preferable that 5 to 40 mol of alkylene oxide is added to 1 mol of active hydrogen. To give a specific example, a polyalkyleneimine containing 10 -NH- and 10 -NH 2 has 30 NH bonds (active hydrogen).
Is included. Therefore, when 1 mol of this polyalkyleneimine is used, the case where 150 mol of alkylene oxide is added corresponds to the case where 5 mol of alkylene oxide is added to 1 mol of NH bond (active hydrogen) on average. To do.
【0016】アルキレンオキサイドとしては、特に限定
されるものではないが、ポリアルキレンオキサイドを構
成するアルキレン単位に含まれる炭素数が2〜4である
ことが好ましい。アルキレンオキサイドは単独で用いて
も複数のアルキレンオキサイドを併用してもよく、併用
した場合にはブロック、ランダムまたは交互にアルキレ
ンオキサイドが付加した生成物を得ることができる。The alkylene oxide is not particularly limited, but it is preferable that the alkylene units constituting the polyalkylene oxide have 2 to 4 carbon atoms. The alkylene oxides may be used alone or in combination of a plurality of alkylene oxides, and when they are used in combination, a product in which alkylene oxides are added in a block, random or alternating manner can be obtained.
【0017】本願発明は、上記構成を有するポリアミン
ポリエーテルポリオールに含まれる2,3−ブタンジオ
ン濃度が小さいことを特徴とし、これにより製品として
の臭気の発生が抑制されていることを特徴とする。具体
的には、2,3−ブタンジオン濃度が5ppm以下であ
ることが本発明の効果を得るためには必要であり、3p
pm以下であることが好ましく、2ppm以下であるこ
とがより好ましく、1ppm以下であることが特に好ま
しい。2,3−ブタンジオン以外の不純物濃度も低いこ
とが好ましいことは勿論であり、具体的にはアセトアル
デヒド濃度は1ppm以下、ジオキサン濃度は1ppm
以下であることがそれぞれ好ましい。このような不純物
を低減して臭気を抑えることにより、ポリアミンポリエ
ーテルポリオールの有用性を高めることができる。例え
ば、洗剤として用いた場合には、洗浄物に臭気が付着す
ることを抑えることができ、実用上本発明の無臭性の有
する効果は大きい。The present invention is characterized in that the concentration of 2,3-butanedione contained in the polyamine polyether polyol having the above-mentioned constitution is low, and thereby the generation of odor as a product is suppressed. Specifically, it is necessary for the concentration of 2,3-butanedione to be 5 ppm or less in order to obtain the effect of the present invention.
It is preferably pm or less, more preferably 2 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. Of course, it is preferable that the concentration of impurities other than 2,3-butanedione is also low. Specifically, the concentration of acetaldehyde is 1 ppm or less, and the concentration of dioxane is 1 ppm.
The following are respectively preferable. By reducing such impurities and suppressing odor, the usefulness of the polyamine polyether polyol can be enhanced. For example, when used as a detergent, it is possible to prevent odor from adhering to the washed product, and the odorlessness of the present invention has a large effect in practice.
【0018】次に、本願発明に係るポリアミンポリエー
テルポリオールの製造方法の一実施形態について、ポリ
エチレンイミンにエチレンオキサイドを付加するケース
を例に説明する。ただし、ポリエチレンイミンおよびエ
チレンオキサイド以外の使用を排除するものではなく、
他の原料化合物を用いる場合にも下記の方法に準拠して
製造することができる。また、その場合には使用する化
合物に応じて適宜条件を最適化してもよい。Next, one embodiment of the method for producing a polyamine polyether polyol according to the present invention will be described by taking the case of adding ethylene oxide to polyethyleneimine as an example. However, it does not exclude the use other than polyethyleneimine and ethylene oxide,
When other raw material compounds are used, it can be produced according to the following method. In that case, the conditions may be optimized as appropriate depending on the compound used.
【0019】ポリエチレンイミンの原料となるエチレン
イミンは、一般的にはモノエタノールアミン(HO−C
H2−CH2−NH2)の分子内脱水反応によって調製さ
れる。なお、反応器は特に限定されるものではなく、公
知の反応器を用いることができる。Ethyleneimine, which is a raw material of polyethyleneimine, is generally monoethanolamine (HO-C).
H 2 —CH 2 —NH 2 ) is prepared by an intramolecular dehydration reaction. The reactor is not particularly limited, and a known reactor can be used.
【0020】まず、モノエタノールアミンを気化して、
必要に応じて不活性ガス(窒素、アルゴン等)で希釈し
て、原料ガスとして触媒層に導入する。反応圧力は特に
限定されるものではなく、減圧、常圧、加圧のいずれの
条件であってもよい。反応温度は一般的には300〜5
00℃である。原料ガスの空間速度は、モノエタノール
アミン濃度、使用する触媒の種類などに応じて適宜決定
する必要があり、一義的には規定できないが、通常50
〜5000h-1程度である。触媒としては、ニオブ、タ
ンタル系触媒;ケイ素−アルカリ金属および/またはア
ルカリ土類金属系触媒;リン−アルカリ金属および/ま
たはアルカリ土類金属系触媒;ケイ素/リン−アルカリ
金属/アルカリ土類金属系触媒組成物をセラミックスな
どに担持させてなる触媒が挙げられる。これにより、モ
ノエタノールアミンが分子内脱水反応を起こし、エチレ
ンイミンが生成する。First, by vaporizing monoethanolamine,
If necessary, it is diluted with an inert gas (nitrogen, argon, etc.) and introduced into the catalyst layer as a raw material gas. The reaction pressure is not particularly limited and may be any of reduced pressure, normal pressure and increased pressure. The reaction temperature is generally 300 to 5
It is 00 ° C. The space velocity of the raw material gas must be appropriately determined according to the concentration of monoethanolamine, the type of catalyst used, etc., and cannot be specified unambiguously, but is usually 50.
It is about 5000 h -1 . Examples of the catalyst include niobium and tantalum catalysts; silicon-alkali metal and / or alkaline earth metal catalysts; phosphorus-alkali metal and / or alkaline earth metal catalysts; silicon / phosphorus-alkali metal / alkaline earth metal catalysts. Examples of the catalyst include a catalyst composition supported on ceramics. As a result, monoethanolamine undergoes an intramolecular dehydration reaction to produce ethyleneimine.
【0021】分子内脱水反応によって生成したエチレン
イミンを含む反応混合物は、捕集剤を用いて捕集するこ
とができる。そのまま凝集させて捕集してもよい。捕集
剤としてはアミン化合物が好適であり、原料として用い
たモノエタノールアミンが特に好適である。反応混合物
中には、不純物としてアンモニア、メチルアミンおよび
エチルアミンなどの軽質アミン類、アセトニトリル、さ
らに、アセトアルデヒドなどのケトン類、アセトアルデ
ヒドとモノエタノールアミンとが反応して生成するシッ
フ塩基などが含まれ得る。これら不純物は、蒸留や有機
溶媒による抽出などの公知技術によって除去することが
できる。これにより、不純物濃度が減少したエチレンイ
ミンを得ることができる。The reaction mixture containing ethyleneimine produced by the intramolecular dehydration reaction can be collected by using a collecting agent. You may collect and collect it as it is. An amine compound is preferable as the scavenger, and monoethanolamine used as a raw material is particularly preferable. The reaction mixture may contain, as impurities, ammonia, light amines such as methylamine and ethylamine, acetonitrile, ketones such as acetaldehyde, and a Schiff base formed by the reaction of acetaldehyde and monoethanolamine. These impurities can be removed by known techniques such as distillation and extraction with an organic solvent. As a result, ethyleneimine having a reduced impurity concentration can be obtained.
【0022】次に、不純物を除去したエチレンイミンを
重合することによって、ポリエチレンイミンを合成す
る。重合は、エチレンイミンを有効量の酸触媒(HCl
など)の存在下において0〜200℃で反応させること
によって実施できる。合成されたポリエチレンイミンを
ベースにして、さらにエチレンイミンを付加重合させて
もよい。エチレンイミンの重合方法に関しては、特に限
定されるものではなく、特公昭43−8828号公報、
特公昭49−33120号公報、特表2000−501
757号公報に記載の方法などの公知技術を利用しても
よい。Next, polyethyleneimine is synthesized by polymerizing the ethyleneimine from which impurities have been removed. Polymerization is carried out by adding ethyleneimine in an effective amount of acid catalyst (HCl
Etc.) in the presence of the reaction at 0 to 200 ° C. Based on the synthesized polyethyleneimine, ethyleneimine may be further subjected to addition polymerization. The method for polymerizing ethyleneimine is not particularly limited, and is disclosed in Japanese Patent Publication No. 43-8828.
Japanese Examined Patent Publication No. 49-33120, Japanese Patent Publication No. 2000-501
Known techniques such as the method described in Japanese Patent No. 757 may be used.
【0023】反応形式も、バッチ式、半回分式、連続流
通式のいずれを採用してもよく、特に限定されるもので
はない。回分式の場合、重合体製造時において反応液の
粘度が高くなるため、除熱、拡散、反応促進のため高粘
度用撹拌翼(例えば、住友重機械工業株式会社製マック
スブレンド翼)を供えた撹拌反応器を用いることが好ま
しい。また、除熱の効率化を図るためには、縦チューブ
型冷却器を用い、還流下でエチレンイミンを重合するこ
とが好ましい。The reaction system may be a batch system, a semi-batch system, or a continuous flow system, and is not particularly limited. In the case of the batch method, since the viscosity of the reaction solution becomes high during polymer production, a stirring blade for high viscosity (for example, Maxblend blade manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was provided for heat removal, diffusion, and reaction acceleration. Preference is given to using stirred reactors. In order to improve the efficiency of heat removal, it is preferable to polymerize ethyleneimine under reflux using a vertical tube type cooler.
【0024】得られた粗ポリエチレンイミンには、原料
のエチレンイミン同様、不純物が存在する。ポリエチレ
ンイミンに不純物が含まれていると、結果物であるポリ
アミンポリエーテルポリオールが異臭を有する原因とな
る。アセトニトリルは、結果物の臭気に関して特に重篤
な影響を及ぼしうる化合物であり、ポリエチレンイミン
中のアセトニトリル濃度を低減することによって、生成
するポリアミンポリエーテルポリオールの異臭を効果的
に抑制することができる。その結果、製品としての品質
を向上させることができる。また、ポリエチレンイミン
中のアセトニトリル濃度を低減することによって、得ら
れるポリアミンポリエーテルポリオールの安定性を高め
る効果もあり、この点でもアセトニトリル濃度を低減さ
せる意義は大きい。具体的には、ポリエチレンイミンに
対して5ppm以下にすることが本発明の効果を得るた
めには必要であり、3ppm以下であることがより好ま
しく、1ppm以下であることが特に好ましい。アセト
ニトリル以外の不純物濃度も極力低いことが好ましいこ
とは勿論である。具体的には、アセトンは5ppm以下
であることが好ましく、3ppm以下であることがより
好ましく、1ppm以下であることが特に好ましい。ま
た、炭素数1〜5の低級アミン(メチルアミン、エチレ
ンジアミンなど)が0.1質量%以下であることが好ま
しく、0.05質量%以下であることがより好ましく、
0.03質量%以下であることがさらに好ましく、0.
01質量%以下であることが特に好ましい。Impurities are present in the obtained crude polyethyleneimine as in the case of the raw material ethyleneimine. If the polyethyleneimine contains impurities, the resulting polyamine polyether polyol will cause an offensive odor. Acetonitrile is a compound that can have a particularly serious influence on the odor of the resultant product, and by reducing the concentration of acetonitrile in polyethyleneimine, the off-flavor of the polyamine polyether polyol produced can be effectively suppressed. As a result, the quality of the product can be improved. Further, by reducing the concentration of acetonitrile in polyethyleneimine, there is also an effect of enhancing the stability of the obtained polyamine polyether polyol, and in this respect also, the significance of reducing the concentration of acetonitrile is great. Specifically, it is necessary to set the content of polyethyleneimine to 5 ppm or less in order to obtain the effects of the present invention, more preferably 3 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. Of course, it is preferable that the concentration of impurities other than acetonitrile is as low as possible. Specifically, acetone is preferably 5 ppm or less, more preferably 3 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. The lower amine having 1 to 5 carbon atoms (methylamine, ethylenediamine, etc.) is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less,
It is more preferably 0.03 mass% or less,
It is particularly preferably not more than 01% by mass.
【0025】ポリエチレンイミンからのアセトニトリル
除去方法としては、ポリエチレンイミンに不活性ガス
をバブリングする方法、ポリエチレンイミンに水を添
加、混合した後、水を蒸発除去する方法、これらを組
み合わせた方法などが挙げられる。Examples of the method for removing acetonitrile from polyethyleneimine include a method of bubbling an inert gas into polyethyleneimine, a method of adding water to polyethyleneimine, mixing and then removing water by evaporation, and a method of combining these. To be
【0026】まず、ポリエチレンイミンに不活性ガスを
バブリングする方法について説明する。実施形態の一つ
としては、エチレンイミンの重合終了後、反応器内部の
重合体に不活性ガスをバブリングする方法が挙げられ
る。不活性ガスとしては、窒素ガス、ヘリウムガス、ア
ルゴンガスなどのアミンに対して不活性な各種ガスを用
いることができる。バブリング中の副反応を抑制する観
点からは、バブリングする際の重合体の温度は200℃
以下とすることが好ましく、100〜180℃とするこ
とがより好ましい。不活性ガス供給手段は特に限定され
るものではなく、効果的なバブリング処理を施すために
は反応液への不活性ガス吹き出し口を2か所以上設け、
泡状の不活性ガスを供給することが好ましい。泡状の大
きさは微細であるほど好ましく、具体的にはノズルの径
を50mm以下とすることが好ましい。不活性ガスの供
給にあたっては、供給手段が備えられた撹拌反応器を使
用することが好ましく、例えばガス吹き出し口が設けら
れたリング状の不活性ガス供給手段を反応液中に浸漬す
るように設ければよい。不活性ガス供給量は、ポリエチ
レンイミン1kgあたり、通常は0.001〜10リッ
トル(Normal)/minであり、0.01〜2リ
ットル(Normal)/minが好ましい。バブリン
グ時間は、通常0.5〜100時間であり、1〜20時
間が好ましい。バブリング処理は、常圧または減圧のい
ずれで行ってもよく、減圧下で行う場合、10〜700
mmHg程度が適切である。First, a method for bubbling polyethyleneimine with an inert gas will be described. One of the embodiments is a method of bubbling an inert gas into the polymer inside the reactor after the completion of the polymerization of ethyleneimine. As the inert gas, various gases inert to amines such as nitrogen gas, helium gas, and argon gas can be used. From the viewpoint of suppressing side reactions during bubbling, the temperature of the polymer during bubbling is 200 ° C.
The temperature is preferably set to the following, and more preferably set to 100 to 180 ° C. The inert gas supply means is not particularly limited, and in order to perform effective bubbling treatment, two or more inert gas outlets to the reaction solution are provided,
It is preferable to supply a foamy inert gas. The finer the bubble-like size, the more preferable, and specifically, the nozzle diameter is preferably 50 mm or less. When supplying the inert gas, it is preferable to use a stirring reactor provided with a supply means, for example, a ring-shaped inert gas supply means provided with a gas outlet is provided so as to be immersed in the reaction solution. Just do it. The supply amount of the inert gas is usually 0.001 to 10 liters (Normal) / min, and preferably 0.01 to 2 liters (Normal) / min, per 1 kg of polyethyleneimine. The bubbling time is usually 0.5 to 100 hours, preferably 1 to 20 hours. The bubbling treatment may be performed under either normal pressure or reduced pressure, and when performed under reduced pressure, 10 to 700
A value of about mmHg is suitable.
【0027】次に、ポリエチレンイミンに水を添加、混
合した後、水を蒸発除去する方法について説明する。実
施形態の一つとしては、エチレンイミンの重合終了後、
反応器内部の重合体に水を添加して、十分に混合し、こ
の混合物を加熱して水を蒸発除去する方法が挙げられ
る。水の添加量は、ポリエチレンイミンに対して1〜9
5質量%が適当であり、5〜30質量%がより好まし
い。水の蒸発処理中の副反応を抑制する観点からは、重
合体温度が200℃以下となるように処理することが好
ましく、100〜180℃とすることがより好ましい。
蒸発処理中の雰囲気ガス圧力は、常圧または減圧のいず
れで行ってもよく、減圧下で行う場合、10〜700m
mHg程度が適切である。Next, a method of adding water to polyethyleneimine and mixing it and then removing the water by evaporation will be described. As one of the embodiments, after completion of the polymerization of ethyleneimine,
Water may be added to the polymer inside the reactor and mixed sufficiently, and the mixture may be heated to remove water by evaporation. The amount of water added is 1 to 9 relative to polyethyleneimine.
5 mass% is suitable, and 5-30 mass% is more preferable. From the viewpoint of suppressing side reactions during the evaporation treatment of water, the treatment is preferably performed so that the polymer temperature is 200 ° C. or lower, and more preferably 100 to 180 ° C.
The atmospheric gas pressure during the evaporation treatment may be either normal pressure or reduced pressure, and when performed under reduced pressure, it is 10 to 700 m.
About mHg is suitable.
【0028】上記のバブリング処理および水の蒸発除去
処理を組み合わせてもよく、組み合わせることによっ
て、より短い操作時間で高純度ポリエチレンイミンを得
ることができる。実施形態の一つとしては、エチレンイ
ミンの重合終了後、反応器内部の重合体に水を添加し、
この混合物中に不活性ガスをバブリングしながら、水を
蒸発除去する。操作条件は上述の条件に従って行うこと
ができる。The above bubbling treatment and water evaporation removal treatment may be combined, and by combining them, high-purity polyethyleneimine can be obtained in a shorter operation time. As one of the embodiments, after completion of the polymerization of ethyleneimine, water is added to the polymer inside the reactor,
Water is evaporated off while bubbling an inert gas through the mixture. The operating conditions can be set according to the above-mentioned conditions.
【0029】続いて、得られたアセトニトリル濃度が低
いポリエチレンイミンに、エチレンオキサイドを添加し
て、活性水素におけるエチレンオキサイド付加を試み
る。エチレンオキサイド付加は、公知の方法によって行
うことができ、活性水素へのアルキレンオキサイド付
加、活性水素と反応可能な置換基を持つアルキレンオキ
サイドによる付加反応などの方法を用いることができる
が、活性水素に対して3〜40モル程度のエチレンオキ
サイド付加を試みる場合には、以下に説明するエチレン
オキサイドを2回に分けて供給する方法が、不純物の生
成や着色を防止する観点からは好ましい。Then, ethylene oxide is added to the obtained polyethyleneimine having a low concentration of acetonitrile, and an attempt is made to add ethylene oxide to active hydrogen. Ethylene oxide addition can be carried out by a known method, for example, addition of alkylene oxide to active hydrogen, addition reaction with alkylene oxide having a substituent capable of reacting with active hydrogen, and the like can be used. On the other hand, when attempting to add about 3 to 40 mol of ethylene oxide, the method of supplying ethylene oxide described below in two batches is preferable from the viewpoint of preventing generation of impurities and coloring.
【0030】a)撹拌反応器へのポリエチレンイミンの
供給
得られたアセトニトリル濃度が低いポリエチレンイミン
を、撹拌羽根が設けられた撹拌反応器に供給する。撹拌
反応器へのポリエチレンイミンの供給方法は特に限定さ
れるものではなく、化合物一般に通常要求される配慮を
すればよい。ポリエチレンイミンの供給量は撹拌反応器
の内部体積や使用する化合物等によって決定されるため
一義的に決定できないが、撹拌反応器の内部体積の5〜
50体積%程度供給することが適切である。ポリエチレ
ンイミンは単体で供給してもよく、場合によっては水や
アセトンなどの溶媒と共に供給してもよい。ただし、溶
媒と共に加える場合には溶媒との反応に起因する不純物
の生成に留意する必要がある。また、ポリエチレンイミ
ンを含む溶液は、気相中のエチレンオキサイドの液相中
への溶解度や分配平衡を考慮すると、供給されるエチレ
ンオキサイドの極性との差が小さいことが好ましい。A) Supply of polyethyleneimine to the stirring reactor The obtained polyethyleneimine having a low concentration of acetonitrile is supplied to a stirring reactor provided with stirring blades. The method for supplying polyethyleneimine to the stirring reactor is not particularly limited, and the generally required consideration for the compound may be taken. The supply amount of polyethyleneimine cannot be uniquely determined because it is determined by the internal volume of the stirred reactor, the compound used, etc.
It is appropriate to supply about 50% by volume. Polyethyleneimine may be supplied alone, or may be supplied together with a solvent such as water or acetone in some cases. However, when added together with the solvent, it is necessary to pay attention to the generation of impurities due to the reaction with the solvent. Further, the solution containing polyethyleneimine preferably has a small difference from the polarity of the ethylene oxide supplied, in consideration of the solubility of ethylene oxide in the gas phase in the liquid phase and the distribution equilibrium.
【0031】撹拌反応器形状は限定されるものではな
く、各種形状のものを用いてよい。撹拌反応器スケール
に関しても特に制限はないが、本発明の効果を工業的に
得るためには撹拌反応器内部の体積が1m3以上である
ことが好ましく、5m3以上であることがより好まし
く、10m3以上であることが特に好ましい。また、撹
拌反応器内部には反応液を撹拌するための羽根が設けら
れることが好ましい。市販の撹拌反応器の具体例として
は、スパーミックスHR−100、HR−320、HR
−500i(いずれも佐竹化学機械株式会社製)、サン
メラー(三菱重工業株式会社製)、VCR(三菱重工業
株式会社製)、ベンドリーフ(八光産業株式会社製)、
マックスブレンド、トルネード、スーパーブレンド(住
友重機械工業株式会社製)、フルゾーン、ログボーン
(神鋼パンテック株式会社製)、ねじり格子翼(株式会
社日立製作所製)などが挙げられる。The shape of the stirring reactor is not limited, and various shapes may be used. The stirring reactor scale is also not particularly limited, but in order to industrially obtain the effect of the present invention, the volume inside the stirring reactor is preferably 1 m 3 or more, more preferably 5 m 3 or more, It is particularly preferable that it is 10 m 3 or more. Further, it is preferable that a blade for stirring the reaction liquid is provided inside the stirring reactor. Specific examples of commercially available stirred reactors include Supermix HR-100, HR-320, HR.
-500i (all manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd.), Sunmelar (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.), VCR (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.), Bend Leaf (manufactured by Yako Sangyo Co., Ltd.),
Examples include Max Blend, Tornado, Super Blend (Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), Full Zone, Logbone (Shinko Pantech Co., Ltd.), Torsion Lattice Blade (Hitachi, Ltd.), and the like.
【0032】b)エチレンオキサイドの供給
ポリエチレンイミンに含まれる活性水素1モルに対して
0.7〜1.2モル、よし好ましくは0.85〜1.0
5モル等量のエチレンオキサイドをそのまま、あるいは
必要に応じて溶剤(水、アセトンなど)により希釈し
て、本発明の方法に従って反応させる。ただし、溶媒と
共に加える場合には溶媒との反応に起因する不純物の生
成に留意する必要がある。このとき反応温度が低すぎる
と反応速度が遅くなり、高すぎると不純物の生成量が増
加する恐れがある。この観点から、反応温度は100〜
180℃が好適であり、120〜170℃がより好適で
ある。エチレンオキサイド付加は溶媒存在下において付
加しても、無溶媒中で付加してもよい。好ましいエチレ
ンオキサイドの供給速度は、反応系や撹拌反応器によっ
て異なるため一義的に定義することは困難であるが、気
相の圧力が一定値を上回らないように供給するとよい。
具体的には圧力が0.05〜1mPa・s程度となるよ
うに供給することが適当である。エチレンオキサイドの
供給方法としては、シャワーリングする方法や、蓋や内
壁上部に注入口を設ける方法が挙げられる。B) Supply of ethylene oxide 0.7 to 1.2 mol, preferably 0.85 to 1.0 mol, based on 1 mol of active hydrogen contained in polyethyleneimine.
5 molar equivalents of ethylene oxide are used as they are or, if necessary, diluted with a solvent (water, acetone, etc.) and reacted according to the method of the present invention. However, when added together with the solvent, it is necessary to pay attention to the generation of impurities due to the reaction with the solvent. At this time, if the reaction temperature is too low, the reaction rate becomes slow, and if it is too high, the amount of impurities produced may increase. From this viewpoint, the reaction temperature is 100 to
180 degreeC is suitable and 120-170 degreeC is more suitable. The ethylene oxide addition may be performed in the presence of a solvent or in the absence of a solvent. It is difficult to uniquely define the preferable feed rate of ethylene oxide depending on the reaction system and the stirring reactor, but it is preferable to feed it so that the gas phase pressure does not exceed a certain value.
Specifically, it is suitable to supply the pressure so as to be about 0.05 to 1 mPa · s. Examples of the method for supplying ethylene oxide include a showering method and a method of providing an injection port on the lid or the upper part of the inner wall.
【0033】エチレンオキサイド付加反応中の撹拌反応
器中の雰囲気は、減圧してアルキレンオキサイドを供給
して、雰囲気ガスの大部分をアルキレンオキサイドガス
としてもよく、アルキレンオキサイドの爆発性を低下さ
せるために窒素やアルゴン等の不活性ガスで置換してか
らアルキレンオキサイドの供給を開始してもよい。The atmosphere in the stirring reactor during the ethylene oxide addition reaction may be decompressed to supply alkylene oxide, and most of the atmosphere gas may be alkylene oxide gas, in order to reduce the explosiveness of alkylene oxide. The supply of alkylene oxide may be started after replacement with an inert gas such as nitrogen or argon.
【0034】撹拌動力は、羽根の種類、付加するエチレ
ンオキサイド、ポリエチレンイミンの種類によって適宜
選択すべき数値であるため一義的には規定できないが、
一般的には撹拌不良による不均一反応の発生や反応速度
の低下を抑制する観点から、撹拌動力が反応器容器1m
3に関して0.2〜3kW/m3が適当であり、0.5〜
2.5kW/m3がより適当である。撹拌動力は一定に
保つ必要は無く、反応条件に応じて撹拌動力を変化させ
てもよい。The stirring power cannot be uniquely defined because it is a numerical value that should be appropriately selected depending on the type of blade, the type of ethylene oxide to be added, and the type of polyethyleneimine.
Generally, from the viewpoint of suppressing the occurrence of a heterogeneous reaction due to poor stirring and a decrease in reaction rate, the stirring power is 1 m in the reactor vessel.
With respect to 3 , 0.2 to 3 kW / m 3 is suitable, and 0.5 to
2.5 kW / m 3 is more suitable. It is not necessary to keep the stirring power constant, and the stirring power may be changed according to the reaction conditions.
【0035】c)触媒添加
NaOH、KOH、NaOCH3等の触媒を系中に添加
する。触媒はそのまま添加しても、水やメタノール等に
溶解して添加してもよい。このとき触媒添加量が少なす
ぎると反応速度が遅くなり、多すぎると不純物の生成量
が増加する恐れがある。この観点から、触媒添加量はポ
リエチレンイミンに含まれる活性水素1モルに対し0.
02〜0.40モル等量を添加することが好ましい。ま
た、不純物の生成を抑制する観点からは、触媒としてK
OHを用いることが最も好ましい。溶媒を用いて触媒を
添加した場合には、触媒を脱気および/または加熱によ
り揮発させることが好ましい。触媒は、初めのエチレン
オキサイドの付加段階から添加しておいてもよい。触媒
を初めのエチレンオキサイド付加の段階から添加してお
くことによって、付加するEO鎖の分布をまばらにする
ことができる。C) Addition of catalyst A catalyst such as NaOH, KOH, NaOCH 3 is added to the system. The catalyst may be added as it is, or may be added by dissolving it in water, methanol or the like. At this time, if the amount of catalyst added is too small, the reaction rate becomes slow, and if it is too large, the amount of impurities produced may increase. From this viewpoint, the amount of catalyst added is 0.
It is preferred to add 02 to 0.40 molar equivalents. Further, from the viewpoint of suppressing the generation of impurities, K is used as a catalyst.
Most preferably, OH is used. When the catalyst is added using a solvent, it is preferable to volatilize the catalyst by degassing and / or heating. The catalyst may be added from the initial ethylene oxide addition stage. By adding the catalyst from the initial stage of ethylene oxide addition, the distribution of EO chains to be added can be sparse.
【0036】d)エチレンオキサイドの供給
ポリエチレンイミンに含まれる活性水素1モルに対して
2〜40モル等量のエチレンオキサイドおよび/または
プロピレンオキサイドをそのまま、あるいは必要に応じ
て溶剤により希釈して、100〜200℃の温度下、好
ましくは150〜175℃温度下で本発明の方法に従っ
て反応させる。なお、反応時の圧力は0.25〜0.8
mPa・s程度が好適である。D) Supply of ethylene oxide 2 to 40 mole equivalents of ethylene oxide and / or propylene oxide with respect to 1 mole of active hydrogen contained in polyethyleneimine are used as they are or, if necessary, diluted with a solvent to give 100 The reaction is carried out according to the method of the present invention at a temperature of ~ 200 ° C, preferably at a temperature of 150-175 ° C. The pressure during the reaction is 0.25 to 0.8.
About mPa · s is preferable.
【0037】e)触媒の中和
100〜170℃程度の温度で0.5〜3時間程度熟成
させ、触媒を中和するために炭素数2〜6個のカルボン
酸(CH3COOH、CH3CH2COOH、(CH3)2
CHCOOH、CH3CH(OH)COOHなど)、リ
ン酸、塩酸、硫酸等を用いて40〜60℃程度で処理す
る。E) Neutralization of catalyst Aging at a temperature of about 100 to 170 ° C. for about 0.5 to 3 hours to neutralize the catalyst, a carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms (CH 3 COOH, CH 3). CH 2 COOH, (CH 3 ) 2
CHCOOH, CH 3 CH (OH) COOH, etc.), phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. are used at about 40 to 60 ° C.
【0038】f)生成物の精製
窒素、アルゴン等の不活性ガスをバブリングすることに
よって結果物を脱臭することができる。水やエタノール
等の揮発性溶媒をポリアミンポリエーテルポリオール質
量に対して1〜10質量%加え、100〜170℃にお
いて0〜0.01MPaに減圧することによって脱臭し
てもよい。これらは併用してもよく、例えば窒素を通気
しながら、水を用いて0〜0.01MPaに減圧して脱
臭することができる。脱臭時間は、1〜8時間が好適で
あり、3〜5時間がより好適である。バブリングの代わ
りに、または併用して、単蒸留、薄膜蒸留またはスプレ
ードライヤー処理によって反応液中の不純物を除去して
もよい。単蒸留とは精留部分のない回分蒸留を意味し、
一般的な装置によって実施することができる。薄膜蒸留
は、ヒックマン型蒸留機、流下膜式蒸留機、ロータート
レイ型蒸留機、ブラシ式分子蒸留機等を用いて行うこと
ができ、圧力0.1mmHg以下、温度100〜200
℃の条件で行うことが適切である。スプレードライヤー
処理は、上部より目的物を噴霧し、下部より100〜2
00℃の熱風不活性ガスを吹き込むことにより実施でき
る。この場合、目的物を粒状にして乾燥するため、蒸発
表面積が大きく、液滴と熱風との接触時間が短くてす
み、目的物の熱負荷による変質を低減できる。その他の
脱臭方法としては活性炭、モレキュラーシーブス、多孔
質高分子、ゼオライトなどを挙げることができる。ただ
し、これらを用いて脱臭した場合には使用後の後処理が
必要となることを留意して使用する必要がある。F) Purification of product The resulting product can be deodorized by bubbling an inert gas such as nitrogen or argon. You may deodorize by adding 1-10 mass% of volatile solvents, such as water and ethanol, with respect to the mass of polyamine polyether polyol, and reducing it to 0-0.01 MPa at 100-170 degreeC. These may be used in combination, and for example, while degassing with nitrogen, the pressure can be reduced to 0 to 0.01 MPa with water to deodorize. The deodorizing time is preferably 1 to 8 hours, more preferably 3 to 5 hours. Instead of or in combination with bubbling, impurities in the reaction solution may be removed by simple distillation, thin film distillation or spray dryer treatment. Simple distillation means batch distillation without rectification part,
It can be carried out by a general apparatus. Thin film distillation can be carried out using a Hickman type distiller, falling film distiller, rotor tray distiller, brush type molecular distiller, etc., pressure 0.1 mmHg or less, temperature 100-200.
It is suitable to carry out under the condition of ° C. In the spray dryer treatment, the target substance is sprayed from the top and 100 to 2 from the bottom.
It can be carried out by blowing a hot air inert gas at 00 ° C. In this case, since the target substance is granulated and dried, the evaporation surface area is large, the contact time between the droplet and the hot air is short, and the deterioration of the target substance due to the heat load can be reduced. Other deodorizing methods include activated carbon, molecular sieves, porous polymers and zeolites. However, it is necessary to note that post-treatment after use is required when deodorizing using these.
【0039】生成したポリアミンポリエーテルポリオー
ルは、1〜3級アミノ基、水酸基を利用して、反応性置
換基をもつ単量体もしくはポリマーにより、さらに変性
もしくは架橋することもできる。例えば、エポキシ基や
イソシアネート基、無水カルボン酸、アジリジン基、エ
ピクロロヒドリン、アルキルクロライド等による4級
化、カルボン酸とのエステル化もしくはアミド化、不飽
和性単量体によるマイケル付加等が挙げられる。使用さ
れうる化合物の例としては、(メタ)アクリル酸、マレ
イン酸等のカルボン酸基含有単量体、(メタ)アクリル
酸アルキル(C1〜C20)エステル、炭素数1〜20の
アルキルアリルエーテル等の不飽和結合を持つ単量体、
(メタ)アクリル酸クロリド、グリシジル(メタ)アク
リレート、メチレンクロリド、ジメチル硫酸、ジエチル
硫酸、トルイレンジイソシアネート等のイソシアネート
等が挙げられる。The polyamine polyether polyol thus produced can be further modified or cross-linked with a monomer or polymer having a reactive substituent by utilizing the primary to tertiary amino groups and hydroxyl groups. Examples include quaternization with an epoxy group, isocyanate group, carboxylic acid anhydride, aziridine group, epichlorohydrin, alkyl chloride, etc., esterification with a carboxylic acid or amidation, Michael addition with an unsaturated monomer, etc. To be Examples of compounds that can be used are carboxylic acid group-containing monomers such as (meth) acrylic acid and maleic acid, alkyl (meth) acrylate (C 1 -C 20 ) esters, alkylallyl having 1 to 20 carbon atoms. Monomers with unsaturated bonds such as ether,
Examples thereof include (meth) acrylic acid chloride, glycidyl (meth) acrylate, methylene chloride, dimethylsulfate, diethylsulfate, and isocyanate such as toluylene diisocyanate.
【0040】なお、上記a)〜f)の作業によりポリア
ミンポリエーテルポリオールを製造する場合の最も好ま
しい組み合せは、触媒をKOH、触媒量をポリエチレン
イミン中の活性水素1モルに対し10〜25モル等量、
エチレンオキサイドの付加温度を150〜175℃であ
る。The most preferable combination for producing a polyamine polyether polyol by the above-mentioned steps a) to f) is KOH as a catalyst, and the catalyst amount is 10 to 25 mol per 1 mol of active hydrogen in polyethyleneimine. amount,
The addition temperature of ethylene oxide is 150 to 175 ° C.
【0041】得られるポリアミンポリエーテルポリオー
ルの用途については特に制限がないが、例としては潤滑
剤、切削油剤、粘度指数向上剤、流動化剤、滑剤、水性
及び油性塗料、紙薬、カーボンブラック・シリカ等の無
機及び有機分散剤、乳化剤、乳化重合用活性剤、ゲル化
剤、粘度調整剤、液体・ゲル状もしくは固体洗剤用組成
物(分散剤、ビルダー)、凝集剤、水性または油性イン
ク組成物、インクジェットプリンター用インク組成物、
帯電防止剤、固体電解質、ブリーディング防止剤、染料
等が挙げられる。The use of the obtained polyamine polyether polyol is not particularly limited, but examples thereof include lubricants, cutting fluids, viscosity index improvers, fluidizers, lubricants, water-based and oil-based paints, paper medicines, carbon black. Inorganic and organic dispersants such as silica, emulsifiers, emulsion polymerization activators, gelling agents, viscosity modifiers, liquid / gel or solid detergent compositions (dispersants, builders), flocculants, aqueous or oil-based ink compositions Object, an ink composition for an inkjet printer,
Examples include antistatic agents, solid electrolytes, anti-bleeding agents, dyes, and the like.
【0042】[0042]
【実施例】<参考例1:粗エチレンイミンの製造>特公
平5−55498号公報の実施例1に記載の方法に準じ
て、エチレンイミンを製造した。すなわち、リン−アル
カリ土類金属系触媒の存在下にモノエタノールアミンを
430℃、400mmHgの減圧下、空間速度1000
hr-1で連続的に供給して気相分子内脱水反応を行い、
反応器出口で100℃に冷却・凝縮させ、連続蒸留塔に
導いて粗エチレンイミンを塔頂から留出させた。この粗
エチレンイミン中には、メチルアミン1000ppm、
エチルアミン6000ppm、アセトニトリル400p
pm、水400ppmが含まれていた。EXAMPLES <Reference Example 1: Production of crude ethyleneimine> Ethyleneimine was produced according to the method described in Example 1 of JP-B-5-55498. That is, monoethanolamine was added in the presence of a phosphorus-alkaline earth metal-based catalyst at 430 ° C. under a reduced pressure of 400 mmHg at a space velocity of 1000.
The gas phase intramolecular dehydration reaction is carried out by continuously supplying with hr −1 ,
At the outlet of the reactor, it was cooled to 100 ° C. and condensed, and introduced into a continuous distillation column to distill crude ethyleneimine from the top of the column. In this crude ethyleneimine, 1000 ppm of methylamine,
Ethylamine 6000ppm, acetonitrile 400p
It contained pm and 400 ppm of water.
【0043】<参考例2:重合体の製造>撹拌機、還流
冷却器および温度計を備えた反応器にエチレンジアミン
60gおよび35体積%塩酸17gを仕込み、加熱し
た。昇温後、参考例1で得られた粗エチレンイミン11
40gを100〜120℃で還流下、10時間かけて添
加した。添加終了後、100〜120℃で2時間熟成し
反応を完結させた。得られたポリエチレンイミンは、平
均重量分子量3610(ゲル・パーミエーション・クロ
マトグラフィー(GPC)測定、ブルラン換算)、粘度
6150(mPa・s/25℃、B型粘度計)であっ
た。また、ポリエチレンイミンには、アセトニトリル4
00ppm、アンモニアなどの軽質アミン類2000p
pmが含まれていた。Reference Example 2: Production of Polymer A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer was charged with 60 g of ethylenediamine and 17 g of 35% by volume hydrochloric acid and heated. After heating, the crude ethyleneimine 11 obtained in Reference Example 1
40 g was added under reflux at 100 to 120 ° C. for 10 hours. After the addition was completed, the reaction was completed by aging at 100 to 120 ° C. for 2 hours. The obtained polyethyleneimine had an average weight molecular weight of 3610 (measured by gel permeation chromatography (GPC), converted to bulrun) and a viscosity of 6150 (mPa · s / 25 ° C., B-type viscometer). In addition, for polyethyleneimine, acetonitrile 4
00ppm, light amines such as ammonia 2000p
pm was included.
【0044】<参考例3:重合体中の不純物除去>参考
例2で得られたポリエチレンイミン1kgをオイルバス
上の2リットルフラスコに仕込み、常圧にて、窒素ガス
を0.2リットル(Normal)/minで重合体中
にバブリングした。バブリング中、重合体の温度を12
0℃に維持した。5時間バブリングした後、重合体を分
析したところ、アセトニトリルおよび軽質アミン類の含
有量は共に1ppm以下であった。<Reference Example 3: Removal of impurities in polymer> 1 kg of polyethyleneimine obtained in Reference Example 2 was charged in a 2 liter flask on an oil bath, and 0.2 liter of nitrogen gas (Normal) was added at normal pressure. ) / Min was bubbled into the polymer. During bubbling, the temperature of the polymer was adjusted to 12
Maintained at 0 ° C. After bubbling for 5 hours, the polymer was analyzed and the contents of acetonitrile and light amines were both 1 ppm or less.
【0045】<実施例1>参考例3のポリエチレンイミ
ン(172.3g)を、マックスブレンド攪拌翼(住友
重機械工業株式会社製)、エチレンオキサイド導入管、
窒素導入管および圧力計を備えた1.2Lオートクレー
ブに仕込み、150℃へ昇温した。その後エチレンオキ
サイドを167.4gフィードして活性水素に対し約
0.95モルのエチレンオキサイドを付加した。使用し
たポリエチレンイミン中のアセトニトリル濃度は、上述
の通り1ppm以下であった。<Example 1> Polyethyleneimine of Reference Example 3 (172.3 g) was mixed with Maxblend stirring blade (Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), ethylene oxide introducing tube,
A 1.2 L autoclave equipped with a nitrogen introduction tube and a pressure gauge was charged and the temperature was raised to 150 ° C. Thereafter, 167.4 g of ethylene oxide was fed to add about 0.95 mol of ethylene oxide to active hydrogen. The acetonitrile concentration in the used polyethyleneimine was 1 ppm or less as described above.
【0046】次に、80℃へ降温して49%KOHを2
5g仕込み、165℃へ昇温後、20ml/minの流
量で窒素バブリングしながら0.05MPaへ減圧し、
脱水した後、エチレンオキサイドを361gフィードし
て活性水素に対しトータル約3モルのエチレンオキサイ
ドを付加した。Next, the temperature was lowered to 80 ° C. and 49% KOH was added to 2%.
After charging 5 g and raising the temperature to 165 ° C., the pressure was reduced to 0.05 MPa while bubbling nitrogen at a flow rate of 20 ml / min.
After dehydration, 361 g of ethylene oxide was fed to add a total of about 3 mol of ethylene oxide to active hydrogen.
【0047】この後、80℃まで冷却し、水14gと酢
酸を加えてpH7へ調整した後、20ml/minの流
量で窒素バブリングしながら0.005MPaへ減圧
し、5時間保った。生成物であるポリアミンポリエーテ
ルポリオール中の2,3−ブタンジオン濃度は1ppm
以下であった。Then, the mixture was cooled to 80 ° C., 14 g of water and acetic acid were added to adjust the pH to 7, and the pressure was reduced to 0.005 MPa while bubbling nitrogen at a flow rate of 20 ml / min and kept for 5 hours. The concentration of 2,3-butanedione in the product polyamine polyether polyol is 1 ppm
It was below.
【0048】なお、使用したポリエチレンイミンに含ま
れるアセトニトリル濃度は、ヘッドスペース(TEKM
ER社製)で80℃10分間加熱処理し、GLサイエン
ス社製GC353(カラム:J&W Scientif
ic社製DB−1(長さ300m、内径0.53mm、
膜厚1μm),ディテクター:FID)を用いて、アセ
トニトリルの検量線に基づいて定量した。定量限界は1
ppmであった。また、生成物中の2,3−ブタンジオ
ン濃度は、ヘッドスペース(TEKMER社製)で80
℃10分間加熱処理し、GLサイエンス社製GC353
(カラム:J&W Scientific社製DB−1
(長さ30m、内径0.53mm、膜厚1μm),ディ
テクター:FID)を用いて、2,3−ブタンジオン、
イソプレンにて検量線を作成し、定量した。定量限界は
1ppmであった。The concentration of acetonitrile contained in the used polyethyleneimine was determined by the headspace (TEKM).
Heat treatment at 80 ° C. for 10 minutes by ER), and GC353 (column: J & W Scientific) made by GL Sciences.
ic DB-1 (length 300m, inner diameter 0.53mm,
Using a film thickness of 1 μm and a detector of FID), the amount was quantified based on the calibration curve of acetonitrile. Quantitation limit is 1
It was ppm. Further, the concentration of 2,3-butanedione in the product was 80 in headspace (manufactured by TEKMER).
Heat-treated at 10 ° C for 10 minutes, GL Sciences Corporation GC353
(Column: DB-1 manufactured by J & W Scientific)
(Length 30 m, inner diameter 0.53 mm, film thickness 1 μm), detector: FID, using 2,3-butanedione,
A calibration curve was prepared with isoprene and quantified. The limit of quantification was 1 ppm.
【0049】臭気は、5人による官能試験で評価した。
試験条件は、100ccのガラス製サンプル瓶へサンプ
ルを1gとり20℃下1h静置後、臭いをかいで下記基
準により評価して点数をつけた。
・耐え難い臭い 6点
・不快な臭い 5点
・気になる臭い 4点
・わずかに気になる臭い 3点
・かすかに臭う 2点
・全く臭わない 1点
その結果、得られたポリアミンポリエーテルポリオール
の臭気は、2点であった。また、着色をAPHAで測定
したところ400であった。結果を表1に示す。The odor was evaluated by a sensory test by 5 people.
The test conditions were as follows: 1 g of a sample was placed in a 100 cc glass sample bottle, allowed to stand at 20 ° C. for 1 hour, and then smelled for evaluation according to the following criteria and scored.・ Unbearable odor 6 points ・ Unpleasant odor 5 points ・ Unpleasant odor 4 points ・ Slightly unpleasant odor 3 points ・ Slight odor 2 points ・ No odor 1 point The odor was 2 points. Further, the coloring was 400 as measured by APHA. The results are shown in Table 1.
【0050】<比較例1>原料として、アセトニトリル
を195ppm含むポリエチレンイミンを用いた以外
は、実施例1と同様にしてポリアミンポリエーテルポリ
オールを製造した。ポリアミンポリエーテルポリオール
中の2,3−ブタンジオン濃度は8.5ppmであっ
た。また、臭気を測定したところ4点であり、着色は7
00であった。結果を表1に示す。Comparative Example 1 A polyamine polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1 except that polyethyleneimine containing 195 ppm of acetonitrile was used as a raw material. The concentration of 2,3-butanedione in the polyamine polyether polyol was 8.5 ppm. In addition, the odor was measured to be 4 points, and the coloring was 7
It was 00. The results are shown in Table 1.
【0051】[0051]
【表1】 [Table 1]
【0052】表1に示すように、本発明に係る実施例1
のポリアミンポリエーテルポリオールは臭気および着色
の双方において優れており、高品質であることが示され
た。As shown in Table 1, Example 1 according to the present invention
The polyamine polyether polyols of (3) were excellent in both odor and color and were shown to be of high quality.
【0053】[0053]
【発明の効果】ポリアルキレンイミン中のアセトニトリ
ル濃度を低減することによって、生成するポリアミンポ
リエーテルポリオール中に含まれる異臭の原因となる不
純物の生成を抑制することができ、ポリアミンポリエー
テルポリオールの製品としての品質を向上させることが
できる。さらに、ポリアルキレンイミン中のアセトニト
リル濃度を低減することによって、得られるポリアミン
ポリエーテルポリオールの安定性を高める効果が得られ
る。EFFECTS OF THE INVENTION By reducing the concentration of acetonitrile in polyalkyleneimine, it is possible to suppress the production of impurities causing an offensive odor contained in the produced polyamine polyether polyol, and as a product of polyamine polyether polyol. The quality of can be improved. Furthermore, by reducing the concentration of acetonitrile in the polyalkyleneimine, the effect of increasing the stability of the obtained polyamine polyether polyol can be obtained.
Claims (2)
H結合1モルに対して0.5〜200モルのアルキレン
オキサイドが付加されてなるポリアミンポリエーテルポ
リオールであって、 該ポリアミンポリエーテルポリオール中に含まれる2,
3−ブタンジオン濃度が5ppm以下であることを特徴
とするポリアミンポリエーテルポリオール。1. The amino group of polyalkyleneimine contains N
A polyamine polyether polyol in which 0.5 to 200 mol of alkylene oxide is added to 1 mol of H bond, which is contained in the polyamine polyether polyol.
A polyamine polyether polyol having a 3-butanedione concentration of 5 ppm or less.
であるポリアルキレンイミンに、該ポリアルキレンイミ
ンのNH結合1モルに対して0.5〜200モルのアル
キレンオキサイドを付加し、2,3−ブタンジオン濃度
が5ppm以下のポリアミンポリエーテルポリオールを
製造する方法。2. A polyalkyleneimine having an acetonitrile content of 5 ppm or less is added with 0.5 to 200 moles of alkylene oxide to 1 mole of NH bond of the polyalkyleneimine to obtain 2,3-butanedione concentration. A method for producing a polyamine polyether polyol of 5 ppm or less.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001244345A JP2003055450A (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Low odor polyamine polyether polyol and its manufacturing method |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2003055450A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200307881A1 (en) * | 2015-12-02 | 2020-10-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-soluble film and manufacturing method therefor |
WO2020251032A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 株式会社日本触媒 | Modified-alkyleneimine-based copolymer, additive containing same for inorganic particles, cement dispersant, cement composition, detergent builder, and additive for detergent |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001244345A patent/JP2003055450A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20200307881A1 (en) * | 2015-12-02 | 2020-10-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-soluble film and manufacturing method therefor |
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WO2020251032A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 株式会社日本触媒 | Modified-alkyleneimine-based copolymer, additive containing same for inorganic particles, cement dispersant, cement composition, detergent builder, and additive for detergent |
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