JP2010132803A - Method for producing polyoxyalkylene compound - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method by which a high molecular weight polyoxyalkylene compound can be efficiently obtained by bringing an alkylene oxide into an addition reaction to a polyhydric alcohol with usual production equipment while inhibiting the formation of a by-product. <P>SOLUTION: The method for producing a polyoxyalkylene compound is a method for obtaining a polyoxyalkylene compound with an alkylene oxide added in a total amount of ≥60 moles by bringing an alkylene oxide into an addition reaction to a saturated compound having ≥3 hydroxy groups per molecule. The method includes an initial step (I) of obtaining an alkylene oxide low-mole adduct by adding ≥5 mole alkylene oxide to 1 mole hydroxy group of the hydroxy group-containing saturated compound, and an addition mole number adjustment step (II) of adding ≥5 mole alkylene oxide to 1 mole hydroxy group of the alkylene oxide low-mole adduct obtained at the initial step, wherein the alkylene oxide low-mole adduct obtained at the initial step (I) is liquid at 25°C. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加反応させて、アルキレンオキサイドが高モル付加したポリオキシアルキレン化合物を製造する方法に関する。前記化合物は、高性能AE減水剤、コンクリート用収縮低減剤などの水硬性材料用添加剤の用途に有用である。   The present invention relates to a process for producing a polyoxyalkylene compound in which alkylene oxide is added to a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule by addition reaction of alkylene oxide with a high molar amount. The said compound is useful for the use of the additive for hydraulic materials, such as a high performance AE water reducing agent and the shrinkage reducing agent for concrete.

アルコール類等の水酸基含有化合物にアルキレンオキサイドを付加させてなるポリオキシアルキレン化合物は、例えば、(メタ)アクリル酸などの不飽和カルボン酸とのエステル化反応や(メタ)アクリル酸アルキルエステルとのエステル交換反応により不飽和基を導入した後に不飽和カルボン酸と共重合させて、高性能AE減水剤等の水硬性材料用添加剤に適したポリカルボン酸を得るのに有用であり、従来から、セメント添加剤等の用途に用いるポリマーの原料として汎用されている。このような場合、分散性等の性能をより向上させるためには、ポリオキシアルキレン化合物の分子量は大きい方が好ましいことが良く知られている。   Polyoxyalkylene compounds obtained by adding alkylene oxide to hydroxyl group-containing compounds such as alcohols are, for example, esterification reactions with unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid and esters with (meth) acrylic acid alkyl esters. It is useful for obtaining a polycarboxylic acid suitable for an additive for hydraulic materials such as a high-performance AE water reducing agent by copolymerizing with an unsaturated carboxylic acid after introducing an unsaturated group by an exchange reaction. Widely used as a raw material for polymers used in applications such as cement additives. In such a case, it is well known that a higher molecular weight of the polyoxyalkylene compound is preferable in order to further improve performance such as dispersibility.

分子量の大きいポリオキシアルキレン化合物を製造するには、水酸基含有化合物にアルキレンオキサイドをより多く付加させれば良いのであるが、この場合、原料の仕込み容量に対して、生成物の容量が非常に大きくなる。このため、通常は、特殊な形状の反応器を用いたり、特殊な攪拌装置を用いたりする必要があり、使用可能な製造設備に種々の制約があった。   In order to produce a polyoxyalkylene compound having a large molecular weight, it is sufficient to add more alkylene oxide to the hydroxyl group-containing compound. In this case, however, the capacity of the product is very large relative to the charged capacity of the raw material. Become. For this reason, it is usually necessary to use a specially shaped reactor or a special stirring device, and there are various restrictions on usable production equipment.

そこで、それを解決するためには、特許文献1には、活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドを付加させる際に、特定の条件で2段階で付加する方法が開示され、特許文献2には、水酸基含有飽和化合物にアルキレンオキサイドを付加させる際に、特定の条件下に複数段階で付加する方法が提案されている。   To solve this problem, Patent Document 1 discloses a method of adding an alkylene oxide to an active hydrogen-containing compound in two stages under specific conditions. Patent Document 2 discloses a hydroxyl group. When adding an alkylene oxide to a contained saturated compound, a method of adding in a plurality of stages under specific conditions has been proposed.

一方、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールに、アルキレンオキサイドを付加反応させて得られるポリオキシアルキレン化合物は、1価の飽和アルコール化合物のポリオキシアルキレン化合物とは性状が大きく異なるものであった。   On the other hand, polyoxyalkylene compounds obtained by addition reaction of alkylene oxides with polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups per molecule are significantly different from polyoxyalkylene compounds of monovalent saturated alcohol compounds. Met.

そのため、前記ポリオキシアルキレン化合物を製造する際の問題として、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールのアルキレンオキサイド付加体は、アルキレンオキサイド付加モル数によってその付加体の性状が大きく異なるため、1価の飽和アルコール化合物のアルキレンオキサイド付加体の場合と同様な方法で、複数段階でアルキレンオキサイドを付加しようとしても、初期段階の反応で得られた中間体が冷却時、貯蔵時または次の工程に移送する際に固化してしまう問題があった。そのような固化を防止するためには、容器や装置、配管に保温装置が必要であったり、再度加温融解させる工程が必要となっていた。   Therefore, as a problem when producing the polyoxyalkylene compound, an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule greatly varies depending on the number of moles of alkylene oxide added. In the same manner as in the case of the alkylene oxide adduct of a monovalent saturated alcohol compound, even if an attempt is made to add alkylene oxide in multiple stages, the intermediate obtained in the initial stage reaction is cooled, stored or There was a problem of solidifying when transferred to the process. In order to prevent such solidification, a heat retaining device is necessary for the container, the device, and the piping, and a step of heating and melting again is necessary.

すなわち、上記特許文献の方法を採用しても、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールにアルキレンオキサイドが高モル付加したポリオキシアルキレン化合物を生産性良く製造することができないのが現状であった。   That is, even if the method of the above-mentioned patent document is adopted, a polyoxyalkylene compound obtained by adding a high molar amount of alkylene oxide to a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule cannot be produced with high productivity. Met.

特開2007−321103号公報JP 2007-321103 A 特表2005−526159号公報JP 2005-526159 A

本発明の目的は、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加反応させて、アルキレンオキサイドが高モル付加したポリオキシアルキレン化合物を、通常の製造設備を用いて効率良く製造する方法を提供することにある。   An object of the present invention is to efficiently add a polyoxyalkylene compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule and adding a high molar amount of alkylene oxide, using a normal production facility. It is to provide a method of manufacturing.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを高モル付加反応させて高分子量のポリオキシアルキレン化合物を得る際に、まず前記多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加させて、25℃で液体状態であるアルキレンオキサイド低モル付加物を得た後、前記アルキレンオキサイド低モル付加物に、さらにアルキレンオキサイドを付加することにより解決できることを見出した。この場合の液体状態とは、流動性がある状態のことを云い、一部固体成分を含んでいても、全体として流動性があれば良い。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor obtained a high molecular weight polyoxyalkylene compound by subjecting a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule to a high molar addition reaction with alkylene oxide. In this case, first, alkylene oxide is added to the polyhydric alcohol to obtain an alkylene oxide low-mol adduct in a liquid state at 25 ° C., and further alkylene oxide is added to the alkylene oxide low-mol adduct. It was found that this can be solved. The liquid state in this case means a state having fluidity, and even if it partially contains a solid component, it only needs to have fluidity as a whole.

すなわち、本発明にかかるポリオキシアルキレン化合物の製法は、1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加反応させてアルキレンオキサイドが合計で60モル以上付加したポリオキシアルキレン化合物を得る方法であって、前記多価アルコールの水酸基1モルに対して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加させてアルキレンオキサイド低モル付加物を得る初期工程(I)と、
前記初期工程で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物に、該アルキレンオキサイド低モル付加物の水酸基1モルに対して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加させる付加モル数調整工程(II)とを含み、
前記初期工程(I)で得られるアルキレンオキサイド低モル付加物は、25℃で液体状態であることを特徴とする。
That is, the method for producing a polyoxyalkylene compound according to the present invention comprises a polyoxyalkylene compound in which an alkylene oxide is added to a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule to add 60 mol or more of alkylene oxide in total. An initial step (I) of obtaining an alkylene oxide low molar adduct by adding 5 mol or more of alkylene oxide to 1 mol of hydroxyl group of the polyhydric alcohol,
An addition mole number adjusting step (II) of adding 5 moles or more of alkylene oxide to 1 mole of hydroxyl group of the alkylene oxide low mole adduct to the alkylene oxide low mole adduct obtained in the initial step,
The alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I) is in a liquid state at 25 ° C.

前記初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の全量もしくは一部を、アルカリ触媒の共存下に、液体状態で前記付加モル数調整工程(II)に移送することが好ましい態様である。   In a preferred embodiment, all or part of the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I) is transferred to the addition molar number adjusting step (II) in the liquid state in the presence of an alkali catalyst. is there.

また前記付加モル数調整工程(II)において、さらにアルカリ触媒を追加してアルキレンオキサイドを付加させることが好ましい態様である。   In addition, in the addition mole number adjusting step (II), it is preferable to add an alkali catalyst to add alkylene oxide.

また前記アルキレンオキサイドは、エチレンオキサイドであることが好ましく、前記1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールは、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリンおよびポリグリセリンからなる群より選択される少なくとも1種の多価アルコールもしくはそのアルキレンオキサイド3〜6モル付加物であることが好ましいものである。   Further, the alkylene oxide is preferably ethylene oxide, and the polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule is trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, glycerin and polyhydric acid. It is preferable that it is at least 1 type of polyhydric alcohol selected from the group which consists of glycerol, or its alkylene oxide 3-6 mol addition product.

また本発明で得られるポリオキシアルキレン化合物は、コンクリートの収縮低減剤等の水硬性材料用添加剤として好適に用いられるものである。   Moreover, the polyoxyalkylene compound obtained by this invention is used suitably as additives for hydraulic materials, such as a shrinkage reducing agent of concrete.

なお、本発明において付加モル数とは、平均付加モル数のことを意味し、水酸基1モルに対する平均付加モル数のことである。   In the present invention, the number of added moles means the average number of moles added and means the average number of moles added per mole of hydroxyl group.

本発明において用いることのできる1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールとしては、例えば、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリン、およびポリグリセリンからなる群より選択される少なくとも1種の多価アルコールもしくはそのアルキレンオキサイド3〜6モル付加物であることが、高付加モル数のポリオキシアルキレン化合物を得る上で好ましいものである。なかでも、トリメチロールプロパンもしくはそのアルキレンオキサイドの3〜6モル付加物またはペンタエリスリトールもしくはそのアルキレンオキサイドの3〜6モル付加物が特に好ましい。   Examples of the polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule that can be used in the present invention include trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, glycerin, and polyglycerin. In order to obtain a polyoxyalkylene compound having a high addition mole number, it is preferable to use at least one polyhydric alcohol selected from the group consisting of 3 to 6 mol adducts thereof. Among these, trimethylolpropane or its alkylene oxide 3-6 mol adduct or pentaerythritol or its alkylene oxide 3-6 mol adduct is particularly preferred.

本発明において用いることのできるアルキレンオキサイドとしては、特に制限されるものではないが、反応性が良い点で、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドが好ましく、具体的には、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。中でもエチレンオキサイドが特に好ましい。   The alkylene oxide that can be used in the present invention is not particularly limited, but is preferably an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms from the viewpoint of good reactivity. Specifically, for example, ethylene oxide, propylene, and the like. Examples thereof include oxide and butylene oxide, and one or more of these can be used. Of these, ethylene oxide is particularly preferable.

アルキレンオキサイド低モル付加物を得る初期工程(I)
本発明の製法において、前記多価アルコールの水酸基1モルに対して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加させて、25℃で液体状態のアルキレンオキサイド低モル付加物を得る初期工程(I)を有する。
Initial step for obtaining alkylene oxide low molar adduct (I)
The production method of the present invention includes an initial step (I) in which 5 moles or more of alkylene oxide is added to 1 mole of hydroxyl group of the polyhydric alcohol to obtain a low mole adduct of alkylene oxide in a liquid state at 25 ° C.

初期工程(I)におけるアルキレンオキサイドの付加量は、上記多価アルコールの水酸基1モルに対して平均5モル以上であれば特に限定されないが、好ましくは5モル以上50モル以下、より好ましくは、5モル以上30モル以下、さらに好ましくは、10モル以上20モル以下である。これにより、初期工程(I)における反応前後の容量変化を通常の製造設備で対応できる範囲、例えば、好ましくは28倍以下、より好ましくは22倍以下、さらに好ましくは16倍以下、さらにより好ましくは10倍以下に抑えることができる。   The amount of alkylene oxide added in the initial step (I) is not particularly limited as long as it is 5 mol or more on average with respect to 1 mol of the hydroxyl group of the polyhydric alcohol, but preferably 5 mol or more and 50 mol or less, more preferably 5 mol. It is at least 30 mol and more preferably at least 10 mol but not more than 20 mol. Thereby, the range in which the volume change before and after the reaction in the initial step (I) can be handled by ordinary production equipment, for example, preferably 28 times or less, more preferably 22 times or less, further preferably 16 times or less, and even more preferably. It can be suppressed to 10 times or less.

また、初期工程(I)で得られるアルキレンオキサイド低モル付加物は、25℃で液体状態であることが必須である。この液体状態とは、流動性がある状態であれば良く、一部固体成分を含んでいても、全体として流動性があれば良い。そうすることにより、移送、貯蔵時に加温等の操作が不要で取り扱いが容易であり、連続生産等の生産性が向上する。   Moreover, it is essential that the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I) is in a liquid state at 25 ° C. The liquid state only needs to be in a fluid state, and even if it partially contains a solid component, it may be fluid as a whole. By doing so, operations such as heating during transfer and storage are unnecessary and handling is easy, and productivity such as continuous production is improved.

前記アルキレンオキサイド低モル付加物の粘度は、25℃で、通常10〜5000mPa・sの範囲、好ましくは、10〜3000mPa・sの範囲、より好ましくは、10〜2000mPa・sの範囲である。上記アルキレンオキサイド低モル付加物の粘度は、測定温度25℃において、ブルックフィールド型回転粘度計を用い、スピンドル、回転数は、粘度に応じて、適宜選択すれば良く、粘度値は、測定時に装置に表示される値(読み値)と、スピンドル番号−回転数から決まる係数から算出して得られる。   The alkylene oxide low molar adduct has a viscosity at 25 ° C. of usually 10 to 5000 mPa · s, preferably 10 to 3000 mPa · s, and more preferably 10 to 2000 mPa · s. The viscosity of the alkylene oxide low-mole adduct may be selected appropriately according to the viscosity using a Brookfield rotary viscometer at a measurement temperature of 25 ° C., and the viscosity value is measured at the time of measurement. Is obtained by calculating from the value (reading value) displayed on the screen and a coefficient determined from the spindle number-rotation speed.

初期工程(I)で得られるアルキレンオキサイド低モル付加物のアルキレンオキサイド付加モル数としては、付加に供する多価アルコールの種類によって、アルキレンオキサイド低モル付加物の性状が異なり一定でないので包括的に定義できないが、通常、前記多価アルコールの水酸基1モルに対して、好ましくは5モル以上50モル以下、より好ましくは、5モル以上30モル以下、さらに好ましくは、10モル以上20モル以下の範囲である。   The number of moles of alkylene oxide added in the low-molecular-weight adduct of alkylene oxide obtained in the initial step (I) is comprehensively defined because the properties of the low-molecular-weight adduct of alkylene oxide differ depending on the type of polyhydric alcohol used for addition, and are not constant. Usually, it is preferably 5 mol or more and 50 mol or less, more preferably 5 mol or more and 30 mol or less, and further preferably 10 mol or more and 20 mol or less with respect to 1 mol of the hydroxyl group of the polyhydric alcohol. is there.

初期工程(I)において、アルキレンオキサイドを付加させる際の反応温度は、特に制限はないが、好ましくは60〜180℃の範囲内、より好ましくは70〜170℃の範囲内、さらに好ましくは80〜160℃の範囲内とするのが良い。反応温度が180℃を超えると、ポリアルキレンオキサイド等の副生成物が増える傾向があり、例えば、得られたポリオキシアルキレン化合物を用いてセメント分散剤用ポリマーを得た場合、減水性能等の性能が低下する傾向がある。一方、反応温度が60℃未満であると、付加速度が遅くなり、生産性が低下する場合がある。   In the initial step (I), the reaction temperature for adding the alkylene oxide is not particularly limited, but is preferably in the range of 60 to 180 ° C, more preferably in the range of 70 to 170 ° C, and still more preferably in the range of 80 to It is good to set it within the range of 160 degreeC. When the reaction temperature exceeds 180 ° C., by-products such as polyalkylene oxide tend to increase. For example, when a polymer for cement dispersant is obtained using the obtained polyoxyalkylene compound, performance such as water reduction performance Tends to decrease. On the other hand, when the reaction temperature is less than 60 ° C., the addition rate becomes slow and the productivity may be lowered.

初期工程(I)においてアルキレンオキサイドを付加させる際には、触媒として、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびそれらの水酸化物が好ましく、より好ましくは、ナトリウム、ナトリウムアマルガム、ナトリウムハライド、水酸化ナトリウム、カリウム、カリウムアマルガム、カリウムハライド、水酸化カリウム等の1種以上を用いることができる。なお、触媒の使用量については特に制限はないが、ポリオキシアルキレン化合物に対して10〜5000ppmとするのが好ましい。   When adding alkylene oxide in the initial step (I), as a catalyst, for example, alkali metals, alkaline earth metals, and hydroxides thereof are preferable, and sodium, sodium amalgam, sodium halide, water are more preferable. One or more of sodium oxide, potassium, potassium amalgam, potassium halide, potassium hydroxide and the like can be used. In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the usage-amount of a catalyst, It is preferable to set it as 10-5000 ppm with respect to a polyoxyalkylene compound.

初期工程(I)における付加反応は、回分式で行っても連続式で行っても良いが、通常、多価アルコール、および必要に応じて前記触媒を添加した中に、アルキレンオキサイドを連続的に投入して行われる。   The addition reaction in the initial step (I) may be carried out batchwise or continuously. Usually, while adding a polyhydric alcohol and, if necessary, the catalyst, an alkylene oxide is continuously added. Done.

また前記付加反応は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましく、窒素雰囲気下で行なうのが特に好ましい。また、前記付加反応は、加圧下で行なうのが好ましい。   The addition reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon or helium, and particularly preferably in a nitrogen atmosphere. The addition reaction is preferably performed under pressure.

付加モル数調整工程(II)
本発明の製法において、初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物に、該アルキレンオキサイド低モル付加物の水酸基1モルに対して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加させる付加モル数調整工程(II)を有する。また上述のように、付加モル数調整工程(II)では、初期工程(I)で得られた25℃で液体状態のアルキレンオキサイド低モル付加物を使用することを特徴とする。
Additional mole number adjustment step (II)
In the production method of the present invention, the number of added moles is adjusted by adding 5 moles or more of alkylene oxide to 1 mole of the hydroxyl group of the alkylene oxide low mole adduct to the alkylene oxide low mole adduct obtained in the initial step (I). It has process (II). As described above, the addition mole number adjustment step (II) is characterized by using the alkylene oxide low-mol adduct in the liquid state at 25 ° C. obtained in the initial step (I).

本発明における付加モル数調整工程(II)では、初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の全量もしくは一部の量を使用することができるが、付加モル数調整工程(II)において初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の一部の量を使用することにより、仕込み容量に対する生成物の容量の増大を考慮することなく、通常の設備を用いて、アルキレンオキサイドの付加モル数が高いポリオキシアルキレン化合物を製造することができるので好ましい。さらに、この方法によれば、生成物の容量を考慮して原料の仕込み量を少なくする必要がないので、かかる原料の仕込み量に対する、装置から混入する水分の相対量の増加を防ぐことができ、ポリアルキレンオキサイド等の副生成物の増大が抑えられる。   In the addition mole number adjusting step (II) in the present invention, the total amount or a part of the alkylene oxide low mole adduct obtained in the initial step (I) can be used. ) Using a portion of the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I), using ordinary equipment without taking into account the increase in product volume relative to the charged capacity, A polyoxyalkylene compound having a high added mole number of alkylene oxide can be produced, which is preferable. Furthermore, according to this method, since it is not necessary to reduce the amount of raw material charged in consideration of the product volume, it is possible to prevent an increase in the relative amount of moisture mixed from the apparatus with respect to the amount of raw material charged. , Increase of by-products such as polyalkylene oxide is suppressed.

初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の一部の量を使用する場合、使用しなかった残りのアルキレンオキサイド低モル付加物は、一旦タンク等に貯蔵して、さらに付加モル数調整工程(II)に使用しても良い。   When using a partial amount of the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I), the remaining alkylene oxide low molar adduct not used is temporarily stored in a tank or the like, and further added molar. You may use for number adjustment process (II).

また、初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の全量のうち、一部の量を使用して付加モル数調整工程(II)を行い、さらに残りの少なくとも一部を用いて、2回以上に分けて付加モル数調整工程(II)を行なうことが、本発明の効果を十分に発現するうえで好ましい。   Moreover, among the total amount of the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I), the addition mole number adjusting step (II) is performed using a part of the amount, and further using at least a part of the remaining amount. It is preferable to carry out the additional mole number adjusting step (II) in two or more times in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention.

本発明における付加モル数調整工程(II)において用いるアルキレンオキサイド低モル付加物の使用量を、該工程で使用する反応器の全容量の60%以下とすることが好ましい。より好ましくは55%以下、さらに好ましくは50%以下、さらにより好ましくは45%以下、特に好ましくは40%以下である。本発明における付加モル数調整工程(II)では、反応前後の容量変化は小さいので、通常の設備を用いて、アルキレンオキサイドの付加モル数を向上させることができるのであるが、アルキレンオキサイド低モル付加物の使用量が反応器の全容量の60%を超えると、通常の設備においてはアルキレンオキサイドの使用量が制限され、所望の付加モル数にまでアルキレンオキサイドを付加させることが困難になる場合がある。   The amount of the alkylene oxide low molar adduct used in the addition mole number adjustment step (II) in the present invention is preferably 60% or less of the total capacity of the reactor used in the step. More preferably, it is 55% or less, more preferably 50% or less, still more preferably 45% or less, and particularly preferably 40% or less. In the addition mole number adjustment step (II) in the present invention, since the change in capacity before and after the reaction is small, the addition mole number of alkylene oxide can be improved using ordinary equipment. If the amount of the product used exceeds 60% of the total capacity of the reactor, the amount of alkylene oxide used is limited in ordinary equipment, and it may be difficult to add the alkylene oxide to the desired number of moles. is there.

本発明において、付加モル数が非常に高いポリオキシアルキレン化合物を得ようとする場合、付加モル数調整工程(II)を2回以上に分けて行なうことが好ましい。具体例を挙げると、例えば、付加モル数が200以上のポリオキシアルキレン化合物を所望する場合には、一例として、第1回目の付加モル数調整工程(II)でアルキレンオキサイドの150モル付加物を製造し、次いで、得られたアルキレンオキサイドの150モル付加物の一部に対して、50モル以上のアルキレンオキサイドをさらに付加させれば良い。   In the present invention, when a polyoxyalkylene compound having a very high added mole number is to be obtained, it is preferable to carry out the added mole number adjusting step (II) in two or more steps. Specifically, for example, when a polyoxyalkylene compound having an addition mole number of 200 or more is desired, as an example, a 150 mole adduct of alkylene oxide is added in the first addition mole number adjustment step (II). Then, 50 moles or more of alkylene oxide may be further added to a part of the 150 mole adduct of alkylene oxide obtained.

本発明において、付加モル数調整工程(II)は、初期工程(I)後、得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の一部を抜き出して貯蔵タンク等に移し、初期工程(I)と同一の反応器を用いて行っても良いし、初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の一部を別の反応器に移し、初期工程(I)と異なる反応器で行っても良い。   In the present invention, in the addition mole number adjustment step (II), after the initial step (I), a part of the obtained alkylene oxide low molar adduct is extracted and transferred to a storage tank or the like, and is the same as the initial step (I). The reaction may be performed using a reactor, or a part of the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I) may be transferred to another reactor and performed in a reactor different from the initial step (I). good.

付加モル数調整工程(II)においては、アルレンオキサイドの使用量をアルキレンオキサイド低モル付加物1モルに対して平均400モル以下とすることが好ましい。このアルキレンオキサイドの使用量は、より好ましくは平均300モル以下、さらに好ましくは平均250モル以下、さらにより好ましくは平均200モル以下である。これにより、付加モル数調整工程(II)における反応前後の容量変化を通常の製造設備で対応できる範囲(例えば、好ましくは25倍以下、より好ましくは22倍以下、さらに好ましくは16倍以下、さらにより好ましくは、10倍以下)に抑えることができる。   In addition mole number adjustment process (II), it is preferable that the usage-amount of allene oxide shall be an average of 400 mol or less with respect to 1 mol of alkylene oxide low molar adducts. The amount of alkylene oxide used is more preferably an average of 300 mol or less, further preferably an average of 250 mol or less, and even more preferably an average of 200 mol or less. Thereby, the range (for example, preferably 25 times or less, more preferably 22 times or less, more preferably 16 times or less, more preferably, the capacity change before and after the reaction in the addition mole number adjusting step (II) can be handled with normal production equipment) More preferably, it can be suppressed to 10 times or less.

付加モル数調整工程(II)で用いるアルキレンオキサイドの使用量がアルキレンオキサイド低モル付加物1モルに対して平均400モルを超えると、反応前後の容量変化が大きくなり、特殊な反応器形状や特殊な攪拌装置を用いなければならなくなる。また、アルキレンオキサイド低モル付加物の仕込み量を減らして通常の設備を使用することも考えられるが、この場合、装置から混入する水分量が多くなり、ポリアルキレンオキサイド等の副生成物が増加することになるので好ましくない。   When the amount of alkylene oxide used in the addition mole number adjustment step (II) exceeds 400 moles on average with respect to 1 mole of the alkylene oxide low mole adduct, the capacity change before and after the reaction increases, and a special reactor shape or special A special stirring device must be used. In addition, it is conceivable to reduce the amount of alkylene oxide low-mole adduct used and use normal equipment. In this case, however, the amount of water mixed from the apparatus increases, and by-products such as polyalkylene oxide increase. This is not preferable.

付加モル数調整工程(II)において、アルキレンオキサイドを付加させる際の反応温度は、特に制限はないが、好ましくは80〜180℃の範囲内、より好ましくは90〜170℃の範囲内、さらに好ましくは100〜160℃の範囲内とするのが良い。反応温度が180℃を超えると、ポリアルキレンオキサイド等の副生成物が増える傾向があり、例えば、得られたポリオキシアルキレン化合物を用いてセメント添加剤用ポリマーを得た場合、収縮低減性能等の性能が低下する傾向がある。一方、反応温度が80℃未満であると、付加速度が遅くなり、生産性が低下するので好ましくない。   In the addition mole number adjustment step (II), the reaction temperature for adding the alkylene oxide is not particularly limited, but is preferably in the range of 80 to 180 ° C, more preferably in the range of 90 to 170 ° C, and still more preferably. Is preferably in the range of 100 to 160 ° C. When the reaction temperature exceeds 180 ° C, by-products such as polyalkylene oxide tend to increase. For example, when a polymer for cement additive is obtained using the obtained polyoxyalkylene compound, shrinkage reduction performance, etc. There is a tendency for performance to decrease. On the other hand, when the reaction temperature is less than 80 ° C., the addition rate becomes slow and the productivity decreases, which is not preferable.

付加モル数調整工程(II)においてアルキレンオキサイドを付加させる際には、触媒として、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびそれらの水酸化物が好ましく、より好ましくは、ナトリウム、ナトリウムアマルガム、ナトリウムハライド、水酸化ナトリウム、カリウム、カリウムアマルガム、カリウムハライド、水酸化カリウム等の1種以上を用いることができる。これら触媒は、付加モル数調整工程(II)では初期工程(I)で得られた生成物中に残存する触媒が作用するので、初期工程(I)でのみ添加するようにしても良いが、初期工程(I)と付加モル数調整工程(II)の両方において添加することが好ましい。なお、触媒の使用量については特に制限はないが、ポリオキシアルキレン化合物に対して10〜5000ppmとするのが好ましい。   When adding alkylene oxide in the addition mole number adjustment step (II), as the catalyst, for example, alkali metals, alkaline earth metals, and their hydroxides are preferable, and sodium, sodium amalgam, sodium are more preferable. One or more of halide, sodium hydroxide, potassium, potassium amalgam, potassium halide, potassium hydroxide and the like can be used. These catalysts may be added only in the initial step (I) because the catalyst remaining in the product obtained in the initial step (I) acts in the addition mole number adjustment step (II). It is preferable to add both in the initial step (I) and the added mole number adjusting step (II). In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the usage-amount of a catalyst, It is preferable to set it as 10-5000 ppm with respect to a polyoxyalkylene compound.

付加モル数調整工程(II)において、さらに前記触媒を追加してアルキレンオキサイドを付加させることが好ましい態様である。   In addition mole number adjustment process (II), it is a preferable aspect to add the said catalyst and to add an alkylene oxide further.

付加モル数調整工程(II)における付加反応は、回分式で行っても連続式で行っても良いが、通常、アルキレンオキサイド低モル付加物、および必要に応じて前記触媒を添加した中に、アルキレンオキサイドを連続的に投入して行われる。   The addition reaction in the addition mole number adjustment step (II) may be carried out batchwise or continuously. Usually, while adding the alkylene oxide low molar adduct and, if necessary, the catalyst, Alkylene oxide is continuously added.

また前記付加反応は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましく、窒素雰囲気下で行なうのが特に好ましい。また、前記付加反応は、加圧下で行なうのが好ましい。   The addition reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon or helium, and particularly preferably in a nitrogen atmosphere. The addition reaction is preferably performed under pressure.

また初期工程(I)と付加モル数調整工程(II)とは、同じ反応容器内で行なっても良いし、各々の工程を別々の反応容器で行なっても良く、初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の全量もしくは一部を、前記触媒の共存下に、液体状態で付加モル数調整工程(II)に移送、輸送することが好ましい態様である。移送、輸送時におけるアルキレンオキサイド低モル付加物の温度は、アルキレンオキサイド低モル付加物が液体状態であれば特に制限はないが、移送、輸送時に加温等の操作を必要としないことが生産効率上好ましい。また、付加モル数調整工程(II)において、さらに前記触媒を追加してアルキレンオキサイドを付加させる場合には、該アルキレンオキサイド低モル付加物の温度が高いと、副反応が起こりやすくなるので、前記触媒追加の際におけるアルキレンオキサイド低モル付加物の温度は、好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下、さらに好ましくは60℃以下、最も好ましくは40℃以下である。   In addition, the initial step (I) and the added mole number adjustment step (II) may be performed in the same reaction vessel, or each step may be performed in separate reaction vessels, and obtained in the initial step (I). It is a preferred embodiment that the whole or part of the resulting alkylene oxide low molar adduct is transferred and transported in the liquid state to the addition mole number adjusting step (II) in the presence of the catalyst. The temperature of the alkylene oxide low molar adduct during transfer and transportation is not particularly limited as long as the alkylene oxide low molar adduct is in a liquid state, but it is not necessary to perform operations such as heating during transportation or transportation. Above preferred. In addition, in the addition mole number adjustment step (II), when the alkylene oxide is further added by adding the catalyst, if the temperature of the alkylene oxide low molar adduct is high, side reactions are likely to occur. The temperature of the alkylene oxide low molar adduct upon addition of the catalyst is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, still more preferably 60 ° C. or lower, and most preferably 40 ° C. or lower.

前記付加モル数調整工程(II)の後に、さらに必要により、水で希釈してポリオキシアルキレン化合物水溶液の濃度を調整する工程を設けても良い。   After the addition mole number adjusting step (II), a step of adjusting the concentration of the polyoxyalkylene compound aqueous solution by diluting with water may be provided as necessary.

本発明によれば、アルキレンオキサイドが合計で60モル以上付加したポリオキシアルキレン化合物が効率良く得られる。得られるポリオキシアルキレン化合物のアルキレンオキサイドの合計付加モル数は、好ましくは、60モル以上1000モル以下、より好ましくは、100モル以上900モル以下、さらに好ましくは、200モル以上800モル以下である。   According to the present invention, a polyoxyalkylene compound having a total of 60 moles or more of alkylene oxide added can be obtained efficiently. The total number of added moles of alkylene oxide of the polyoxyalkylene compound obtained is preferably 60 to 1000 moles, more preferably 100 to 900 moles, and still more preferably 200 to 800 moles.

本発明の製造方法によって得られたポリオキシアルキレン化合物の特に好適な用途として、セメント添加剤が挙げられ、特に、乾燥収縮低減剤用に好適である。本発明の製造方法によって得られたポリオキシアルキレン化合物は、水溶液の形態でそのままセメント添加剤の主成分として使用しても良く、また他の公知のセメント添加剤と組み合わせて使用しても良い。他の公知のセメント添加剤としては、例えば、セメント分散剤、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張材、防水剤、遅延剤、急結剤、分離低減剤、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤、硬化促進剤、消泡剤等を挙げることができる。   A particularly preferred application of the polyoxyalkylene compound obtained by the production method of the present invention is a cement additive, which is particularly suitable for a drying shrinkage reducing agent. The polyoxyalkylene compound obtained by the production method of the present invention may be used as a main component of the cement additive as it is in the form of an aqueous solution, or may be used in combination with other known cement additives. Other known cement additives include, for example, cement dispersants, air entrainers, cement wetting agents, expansion agents, waterproofing agents, retarders, quick setting agents, separation reducing agents, thickeners, flocculants, drying shrinkage Examples thereof include a reducing agent, a strength enhancer, a self-leveling agent, a rust inhibitor, a colorant, a fungicide, a curing accelerator, and an antifoaming agent.

以下に、実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、実施例および比較例に記載の「部」および「%」はそれぞれ「重量部」および「重量%」を示している。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples. Unless otherwise specified, “parts” and “%” described in Examples and Comparative Examples represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

実施例1(ポリオキシアルキレン化合物(TMP225)の製造)
初期工程(I):
温度計、撹拌機、窒素及びエチレンオキサイド導入管を備えたステンレス製高圧反応容器に、トリメリロールプロパン190部、48%水酸化ナトリウム水溶液8.59部を仕込み、反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで昇温して加熱攪拌した。加熱攪拌下、微量の窒素を流通させながら、反応容器内を減圧し、内温を120℃まで上げて内圧50mmHgで1時間脱水を行なった。1時間脱水後、窒素で加圧し、内温を150℃まで上げて、安全圧下(反応容器内の窒素分圧の方がエチレンオキサイド分圧より常に高くなるような条件)で内温を150℃に保持したまま、エチレンオキサイド1871.4部を6時間かけて反応容器内に導入した。さらに、30分間その温度を保持してエチレンオキサイド付加反応を完結させ、トリメリロールプロパンに、水酸基1モル当たり10モルのエチレンオキサイドを付加したエチレンオキサイド低モル付加物(A)を2061.4部得た。得られたエチレンオキサイド低モル付加物(A)は25℃で液体状態で、粘度は1400mPa・sであった。
Example 1 (Production of polyoxyalkylene compound (TMP225))
Initial process (I):
A stainless steel high-pressure reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, nitrogen and ethylene oxide introduction tube was charged with 190 parts of trimellirol propane and 8.59 parts of 48% aqueous sodium hydroxide solution, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen. The temperature was raised to 80 ° C. in an atmosphere and the mixture was heated and stirred. While heating and stirring, a small amount of nitrogen was circulated, the inside of the reaction vessel was decompressed, the internal temperature was raised to 120 ° C., and dehydration was performed at an internal pressure of 50 mmHg for 1 hour. After dehydration for 1 hour, pressurize with nitrogen, raise the internal temperature to 150 ° C, and increase the internal temperature to 150 ° C under safe pressure (conditions where the nitrogen partial pressure in the reaction vessel is always higher than the ethylene oxide partial pressure). 1871.4 parts of ethylene oxide was introduced into the reaction vessel over 6 hours. Furthermore, the temperature was maintained for 30 minutes to complete the ethylene oxide addition reaction, to obtain 2061.4 parts of ethylene oxide low-mole adduct (A) obtained by adding 10 mol of ethylene oxide per mol of hydroxyl group to trimellirol propane. It was. The resulting ethylene oxide low molar adduct (A) was in a liquid state at 25 ° C. and had a viscosity of 1400 mPa · s.

付加モル数調整工程(II):
温度計、撹拌機、窒素及びエチレンオキサイド導入管を備えた別のステンレス製高圧反応容器に、1段目で得られたエチレンオキサイド低モル付加物(A)340部を、配管を通じて送液して導入し、反応容器内を窒素置換し、内温を150℃まで上げて、安全圧下(反応器内の窒素分圧の方がエチレンオキサイド分圧より常に高くなるような条件)で内温を150℃に保持したまま、エチレンオキサイド2006.3部を7時間かけて反応容器内に導入した。さらに、30分間その温度を保持して、エチレンオキサイド低モル付加物(A)に、水酸基1モル当たり65モルのエチレンオキサイドを付加させた。その結果、トリメチロールプロパン1モルに対して、エチレンオキサイドが合計で225モル付加したポリオキシアルキレン化合物(TMP225)を2346.3部得た。
Additional mole number adjustment step (II):
To another stainless steel high-pressure reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, nitrogen and an ethylene oxide introduction tube, 340 parts of the ethylene oxide low molar adduct (A) obtained in the first stage was sent through a pipe. Introduced, the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen, the internal temperature was raised to 150 ° C., and the internal temperature was increased to 150 under a safe pressure (a condition in which the nitrogen partial pressure in the reactor was always higher than the ethylene oxide partial pressure) While maintaining the temperature, 2006.3 parts of ethylene oxide was introduced into the reaction vessel over 7 hours. Further, while maintaining the temperature for 30 minutes, 65 mol of ethylene oxide per mol of hydroxyl group was added to the ethylene oxide low mol adduct (A). As a result, 2346.3 parts of a polyoxyalkylene compound (TMP225) in which 225 mol of ethylene oxide was added in total to 1 mol of trimethylolpropane was obtained.

実施例2(ポリオキシアルキレン化合物(PNT800)の製造)
初期工程(I):
温度計、撹拌機、窒素及びエチレンオキサイド導入管を備えたステンレス製高圧反応容器に、ペンタエリスリトールEO4モル付加体140部、48%水酸化ナトリウム0.67部を仕込み、反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで昇温して加熱攪拌した。加熱攪拌下、微量の窒素を流通させながら、反応容器内を減圧し、内温を120℃まで上げて内圧50mmHgで1時間脱水を行なった。1時間脱水後、窒素で加圧し、内温を150℃まで上げて、安全圧下(反応容器内の窒素分圧の方がエチレンオキサイド分圧より常に高くなるような条件)で内温を150℃に保持したまま、エチレンオキサイド697.3部を5時間かけて反応容器内に導入した。さらに、30分間その温度を保持してアルキレオキサイド付加反応を完結させ、ペンタエリスリトールに、水酸基1モル当たり10モルのエチレンオキサイドを付加したエチレンオキサイド低モル付加物(B)を837.3部得た。得られたエチレンオキサイド低モル付加物(B)は25℃で液体状態で、粘度は1100mPa・sであった。
Example 2 (Production of polyoxyalkylene compound (PNT800))
Initial process (I):
A stainless steel high-pressure reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, nitrogen and ethylene oxide introduction tube was charged with 140 parts of pentaerythritol EO 4 mol adduct and 0.67 part of 48% sodium hydroxide, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen. The mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere and stirred with heating. While heating and stirring, a small amount of nitrogen was circulated, the inside of the reaction vessel was decompressed, the internal temperature was raised to 120 ° C., and dehydration was performed at an internal pressure of 50 mmHg for 1 hour. After dehydration for 1 hour, pressurize with nitrogen, raise the internal temperature to 150 ° C, and increase the internal temperature to 150 ° C under safe pressure (conditions where the nitrogen partial pressure in the reaction vessel is always higher than the ethylene oxide partial pressure). In this state, 697.3 parts of ethylene oxide was introduced into the reaction vessel over 5 hours. Further, by maintaining the temperature for 30 minutes to complete the alkyloxide addition reaction, 837.3 parts of ethylene oxide low-mole adduct (B) obtained by adding 10 mol of ethylene oxide per mol of hydroxyl group to pentaerythritol was obtained. It was. The resulting ethylene oxide low molar adduct (B) was in a liquid state at 25 ° C. and had a viscosity of 1100 mPa · s.

付加モル数調整工程(II):
温度計、撹拌機、窒素及びエチレンオキサイド導入管を備えた別のステンレス製高圧反応容器に、1段目で得られたエチレンオキサイド低モル付加物(B)400部を、配管を通じて送液して導入し、次に48%水酸化ナトリウム水溶液0.315部を仕込み、反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで昇温して加熱攪拌した。加熱攪拌下、微量の窒素を流通させながら、反応容器内を減圧し、内温を120℃まで上げて内圧50mmHgで1時間脱水を行なった。1時間脱水後、窒素で加圧し、内温を150℃まで上げて、安全圧下(反応容器内の窒素分圧の方がエチレンオキサイド分圧より常に高くなるような条件)で内温を150℃に保持したまま、エチレンオキサイド370.1部を4時間かけて反応容器内に導入した。さらに、30分間その温度を保持して、エチレンオキサイド低モル付加物(B)に、水酸基1モル当たり10モルのエチレンオキサイドを付加させた。その結果、ペンタエリスリトール1モルに対して、エチレンオキサイドが合計で80モル付加したポリオキシアルキレン化合物(PNT800)を770.1部得た。
Additional mole number adjustment step (II):
400 parts of ethylene oxide low molar adduct (B) obtained in the first stage was sent through a pipe to another stainless steel high-pressure reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, nitrogen and ethylene oxide introduction pipe. Then, 0.315 part of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added, the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere, followed by stirring with heating. While heating and stirring, a small amount of nitrogen was circulated, the inside of the reaction vessel was decompressed, the internal temperature was raised to 120 ° C., and dehydration was performed at an internal pressure of 50 mmHg for 1 hour. After dehydration for 1 hour, pressurize with nitrogen, raise the internal temperature to 150 ° C, and increase the internal temperature to 150 ° C under safe pressure (conditions where the nitrogen partial pressure in the reaction vessel is always higher than the ethylene oxide partial pressure). While being held in place, 370.1 parts of ethylene oxide was introduced into the reaction vessel over 4 hours. Furthermore, the temperature was maintained for 30 minutes, and 10 moles of ethylene oxide per mole of hydroxyl group was added to the ethylene oxide low mole adduct (B). As a result, 770.1 parts of a polyoxyalkylene compound (PNT800) in which 80 mol of ethylene oxide was added in total to 1 mol of pentaerythritol was obtained.

比較例1
初期工程(I):
温度計、撹拌機、窒素及びエチレンオキサイド導入管を備えたステンレス製高圧反応容器に、トリメリロールプロパン120部、48%水酸化ナトリウム水溶液4.35部を仕込み、反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで昇温して加熱攪拌した。加熱攪拌下、微量の窒素を流通させながら、反応容器内を減圧し、内温を120℃まで上げて内圧50mmHgで1時間脱水を行なった。1時間脱水後、窒素で加圧し、内温を150℃まで上げて、安全圧下(反応容器内の窒素分圧の方がエチレンオキサイド分圧より常に高くなるような条件)で内温を150℃に保持したまま、エチレンオキサイド3545.8部を10時間かけて反応容器内に導入した。さらに、30分間その温度を保持してアルキレオキサイド付加反応を完結させ、トリメリロールプロパンに、水酸基1モル当たり30モルのエチレンオキサイドを付加したエチレンオキサイド低モル付加物(C)を3665.8部得た。得られたエチレンオキサイド低モル付加物(C)は常温に冷却したところ、固体状となり、そのままでの移送、計量等は困難となった。
Comparative Example 1 :
Initial process (I):
A stainless steel high-pressure reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, nitrogen and ethylene oxide introduction tube was charged with 120 parts of trimellirol propane and 4.35 parts of 48% aqueous sodium hydroxide solution, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen. The temperature was raised to 80 ° C. in an atmosphere and the mixture was heated and stirred. While heating and stirring, a small amount of nitrogen was circulated, the inside of the reaction vessel was decompressed, the internal temperature was raised to 120 ° C., and dehydration was performed at an internal pressure of 50 mmHg for 1 hour. After dehydration for 1 hour, pressurize with nitrogen, raise the internal temperature to 150 ° C, and increase the internal temperature to 150 ° C under safe pressure (conditions where the nitrogen partial pressure in the reaction vessel is always higher than the ethylene oxide partial pressure). 3545.8 parts of ethylene oxide was introduced into the reaction vessel over 10 hours. Further, the temperature was maintained for 30 minutes to complete the alkyloxide addition reaction, and 3665.8 parts of ethylene oxide low mole adduct (C) obtained by adding 30 moles of ethylene oxide per mole of hydroxyl group to trimellirol propane. Obtained. When the obtained ethylene oxide low molar adduct (C) was cooled to room temperature, it became a solid and it was difficult to transfer, measure, etc. as it was.

付加モル数調整工程(II):
予め、所定量のエチレンオキサイド低モル付加物(C)を60℃に加熱溶融した後、移送、計量してから、実施例1と同様に別の反応容器に仕込み、実施例1と同様に反応を行なったが、生産効率が大きく低下した。
Additional mole number adjustment step (II):
A predetermined amount of ethylene oxide low molar adduct (C) is heated and melted to 60 ° C., then transferred, weighed, charged into another reaction vessel as in Example 1, and reacted in the same manner as in Example 1. However, production efficiency was greatly reduced.

[収縮低減性の評価]
実施例で得られたポリオキシアルキレン化合物の、コンクリート収縮低減剤用途としての評価をモルタル試験にて行なった。比較参考例として、トリメリロールプロパンのEO6モル付加体も評価した。
(1)モルタルの混練
モルタルの混練は以下のとおり実施した。所定量のポリオキシアルキレン化合物を秤量して水で希釈したもの225gと普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)450gおよびセメント強さ試験用標準砂(JIS R5201−1997附属書2の5.1.3に規定;セメント協会)1350gを、ホバート型モルタルミキサー:型番N−50(ホバート社製)を用い、JIS R5201−1997の方法に従いモルタルの混練を行った。
[Evaluation of shrinkage reduction]
The polyoxyalkylene compound obtained in the examples was evaluated as a concrete shrinkage reducing agent by a mortar test. As a comparative reference example, an EO6 molar adduct of trimellirolpropane was also evaluated.
(1) Kneading of mortar Kneading of mortar was performed as follows. 225 g of a predetermined amount of polyoxyalkylene compound weighed and diluted with water, 450 g of ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.) and standard sand for cement strength test (5.1.3 of JIS R5201-1997 Annex 2) 1350 g of a mortar was kneaded according to the method of JIS R5201-1997 using a Hobart mortar mixer: Model No. N-50 (manufactured by Hobart).

また、モルタル空気量がポリオキシアルキレン化合物を添加しないモルタル(基準モルタル)の空気量±3vol%となるように、必要に応じて空気量調整剤を使用してモルタル空気量の調整を行なった。モルタル空気量の測定は500mlメスシリンダーを用い、JIS A1174(まだ固まらないポリマーセメントモルタルの単位容積質量試験方法及び空気量の質量による試験方法(質量方法))に準拠して実施した。
(2)乾燥収縮低減性の評価
モルタルの混錬は上記項目(1)と同じ方法により実施した。
次に、乾燥収縮低減性評価用のモルタル供試体(4×4×16cm)の作成をJIS A1129に従い実施した。
Further, the mortar air amount was adjusted using an air amount adjusting agent as necessary so that the mortar air amount became an air amount ± 3 vol% of the mortar (reference mortar) to which no polyoxyalkylene compound was added. The mortar air amount was measured using a 500 ml graduated cylinder in accordance with JIS A1174 (unit volume mass test method of polymer cement mortar not yet solidified and test method (mass method) based on mass of air amount).
(2) Evaluation of drying shrinkage reduction mortar kneading was carried out by the same method as in item (1) above.
Next, preparation of a mortar specimen (4 × 4 × 16 cm) for evaluating drying shrinkage reduction was performed according to JIS A1129.

型枠には予めシリコングリースを塗布して止水すると共に容易に脱型できるようにした。また、供試体の両端にはゲージプラグを装着した。混錬して得られたモルタルを流し込んだ型枠を容器に入れ、密閉し20℃で保管し、初期養生を行なった。1日後に脱型し、供試体に付着したシリコングリースを、たわしを用いて水で洗浄し、続いて20℃の静水中で6日間養生(水中養生)した。   Silicone grease was applied to the mold in advance to stop the water and make it easy to remove the mold. In addition, gauge plugs were attached to both ends of the specimen. The formwork into which the mortar obtained by kneading was poured was put in a container, sealed and stored at 20 ° C., and initial curing was performed. One day later, the mold was removed from the mold, and the silicon grease adhering to the specimen was washed with water using a scourer, and then cured in still water at 20 ° C. for 6 days (water curing).

JIS A1129に従い、ダイヤルゲージ((株)西日本試験機製)を使用した。静水中で6日間養生した供試体の表面の水を紙タオルでふき取った後、直ちに測長し、この時点の長さを基準とした。その後、温度20℃、湿度60%に設定した恒温恒湿室内に保存し、適時測長した。この際、長さ変化比は、下記式(2)で示されるように、基準モルタルの収縮量に対する、ポリオキシアルキレン化合物添加モルタルの収縮量の比とし、値が小さいほど収縮を低減できることを示す。   A dial gauge (manufactured by West Japan Testing Machine Co., Ltd.) was used according to JIS A1129. After wiping off the water on the surface of the specimen cured in still water for 6 days with a paper towel, the length was measured immediately, and the length at this point was used as a reference. Thereafter, the sample was stored in a constant temperature and humidity chamber set at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60%, and measured in a timely manner. At this time, the length change ratio is the ratio of the shrinkage amount of the polyoxyalkylene compound-added mortar to the shrinkage amount of the reference mortar, as shown by the following formula (2). .

長さ変化比
={(ポリオキシアルキレン化合物添加モルタルの収縮量)/(基準モルタルの収縮量)}×100
Length change ratio = {(shrinkage amount of mortar added with polyoxyalkylene compound) / (shrinkage amount of reference mortar)} × 100

Figure 2010132803
Figure 2010132803

表1に示すように、本発明のポリオキシアルキレン化合物は、コンクリートの収縮低減剤として用いた時に、良好な収縮低減性能を示していることがわかる。   As shown in Table 1, it can be seen that the polyoxyalkylene compound of the present invention exhibits good shrinkage reduction performance when used as a concrete shrinkage reducing agent.

本発明のポリオキシアルキレン化合物の製法によれば、副生成物の生成を抑制し、仕込み容量に対する生成物の容量の増大を考慮することなく、通常の設備を用いて、アルキレンオキサイドの付加モル数が高いポリオキシアルキレン化合物を、作業性、生産性良く製造することができる。また初期工程(I)で得られる中間体を一旦タンクに保管する際の保温が不要で、その後、触媒等の反応添加物を追加投入する場合でも室温で混合できるので加温する必要がなく、加温による副生成物の生成を抑制できる利点もある。   According to the method for producing a polyoxyalkylene compound of the present invention, the number of added moles of alkylene oxide is suppressed using ordinary equipment without suppressing the formation of by-products and considering the increase in the volume of the product relative to the charged capacity. Can be produced with good workability and productivity. In addition, it is not necessary to keep warm when the intermediate obtained in the initial step (I) is once stored in a tank, and after that, even when adding a reaction additive such as a catalyst, it can be mixed at room temperature. There also exists an advantage which can suppress the production | generation of the by-product by heating.

Claims (6)

1分子当り3個以上の水酸基を有する多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加反応させて、前記多価アルコール1モルに対して、アルキレンオキサイドが合計で60モル以上付加したポリオキシアルキレン化合物を得る方法であって、
前記多価アルコールの水酸基1モルに対して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加させてアルキレンオキサイド低モル付加物を得る初期工程(I)と、
該初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物に、該アルキレンオキサイド低モル付加物の水酸基1モルに対して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加させる付加モル数調整工程(II)とを含み、
前記初期工程(I)で得られるアルキレンオキサイド低モル付加物が、25℃で液体状態であることを特徴とする、ポリオキシアルキレン化合物の製造方法。
In this method, an alkylene oxide is added to a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups per molecule to obtain a polyoxyalkylene compound in which a total of 60 moles or more of alkylene oxide is added to 1 mole of the polyhydric alcohol. There,
Initial step (I) of adding 5 moles or more of alkylene oxide to 1 mole of hydroxyl groups of the polyhydric alcohol to obtain an alkylene oxide low mole adduct;
An addition mole number adjusting step (II) of adding 5 moles or more of alkylene oxide to 1 mole of hydroxyl group of the alkylene oxide low mole adduct to the alkylene oxide low mole adduct obtained in the initial step (I); Including
The method for producing a polyoxyalkylene compound, wherein the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I) is in a liquid state at 25 ° C.
前記初期工程(I)で得られたアルキレンオキサイド低モル付加物の全量もしくは一部を、アルカリ触媒の共存下に、液体状態で前記付加モル数調整工程(II)に移送することを特徴とする、請求項1に記載のポリオキシアルキレン化合物の製造方法。     All or a part of the alkylene oxide low molar adduct obtained in the initial step (I) is transferred to the addition mole number adjusting step (II) in a liquid state in the presence of an alkali catalyst. The manufacturing method of the polyoxyalkylene compound of Claim 1. 前記付加モル数調整工程(II)において、さらにアルカリ触媒を追加してアルキレンオキサイドを付加させることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリオキシアルキレン化合物の製造方法。     The method for producing a polyoxyalkylene compound according to claim 1 or 2, wherein in the addition mole number adjusting step (II), an alkali catalyst is further added to add alkylene oxide. 前記アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイドであることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のポリオキシアルキレン化合物の製造方法。     The method for producing a polyoxyalkylene compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkylene oxide is ethylene oxide. 前記多価アルコールは、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリンおよびポリグリセリンからなる群より選択される少なくとも1種の多価アルコールもしくはそのアルキレンオキサイド3〜6モル付加物であることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載のポリオキシアルキレン化合物の製造方法。     The polyhydric alcohol is at least one polyhydric alcohol selected from the group consisting of trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, glycerin and polyglycerin, or 3 to 6 mol of alkylene oxide thereof. The method for producing a polyoxyalkylene compound according to claim 1, wherein the method is a product. 前記ポリオキシアルキレン化合物は、コンクリートの収縮低減剤として用いられるものである請求項1から5のいずれかに記載の製造方法。     The manufacturing method according to claim 1, wherein the polyoxyalkylene compound is used as a shrinkage reducing agent for concrete.
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