JP3419455B2 - アルミノケイ酸塩型触媒を用いたポリテトラメチレンエーテルグリコールジエステルの製造法 - Google Patents

アルミノケイ酸塩型触媒を用いたポリテトラメチレンエーテルグリコールジエステルの製造法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カルボン酸無水物の存在下に、使用前に熱
処理を受けた、合成無定形ケイ酸アルミニウム、酸賦活
化カオリン又はゼオライトから選択される触媒を用いて
テトラヒドロフラン(THF)を重合することによりポリ
テトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)ジエステ
ルを製造する方法に関する。
オキソニウムイオン触媒作用によるTHFの重合は、H.M
ewerweinら(Angew.Chemie 72,(1960),927)による基
礎的な研究の結果公知となっており、P.Dreyfussによる
論文“Polytetrahydrofuran",Gordon and Breach Sc.Pu
blishers,New York,London,Paris,1928に包括的に記載
されている。
独国特許出願公開DE−A−28 01 792号及び独国特許
第29 16 653号には、別個の段階で精製したTHFを、カル
ボン酸無水物の存在下に固定層に配置された漂白土(bl
eaching earth)によって重合するTHF重合法が記載され
ている。漂白土は、モンモリロナイト鉱の隠微晶質3層
構造を有する天然ケイ酸アルミニウムである、鉱床から
得られる鉱物は鉱源に応じて異なる物理的化学的性質を
有している。特に、その触媒活性は一定ではなく、バッ
チ毎に異なっている。この点で漂白土は、安価ではあっ
ても触媒として工業用に使用する場合に極めて不利であ
る。
本発明は、工業化及び再現化に関してTHFの重合を簡
易化することを目的とする。しかし、独国特許第29 16
653号に記載の方法、特にその固定層触媒の利点は保持
する必要がある。
上記の目的は、重合触媒及びカルボン酸無水物の存在
下にテトラヒドロフランを重合することによって、式R
−CO−C(CH2−CH2−CH2−CH2−O)−COR1〔式中、
R及びR1は同一の場合も異なる場合もある1〜4個の炭
素原子を有するアルキルラジカルであり、nは2〜200
の範囲の整数である〕を有するポリテトラメチレンエー
テルグリコールジエステルを製造する方法によって達成
され、該方法は、合成無定形ケイ酸アルミニウム、酸賦
活化ゼオライト又はカオリンから選択される触媒を用
い、該触媒を使用前に350〜700℃に焼成することを特徴
とする。
驚くべきことには、圧縮成形した特殊触媒を、静止固
定触媒層に懸濁又は導入することにより、通常触媒とし
て漂白土を用いる場合には不可避のTHFの強酸性物質に
よる予備処理をする必要無しに、THFとカルボン酸無水
物との混合物が再現可能に且つ通常長期にわたって高重
合速度で色指数の低いポリブチレンエーテルグリコール
カルボキシレートに転化されることが見いだされた。
本発明の方法によれば、クラウンエーテル不純物の含
量が極めて低い。本発明の特殊触媒は実質的に無限の寿
命を有しており、それによって該方法の環境順応性が高
められる。
天然の漂白土に比べ、合成無定形ケイ酸アルミニウム
は、その触媒活性が製造法の管理下に調整可能であると
いう重要な利点を有している。ケイ酸アルミニウムはそ
の表面に酸性中心を有している。触媒の活性及び選択性
は酸性中心の濃度及び強度に依存する。例えば、石油処
理における接触分解触媒として工業的規模でも用いられ
る無定形ケイ酸アルミニウムは、一般に水ガラス希釈溶
液を硫酸で処理して製造される。シリカゲルが形成さ
れ、一定の熟成期間後に該シリカゲルに硫酸アルミニウ
ム溶液とアンモニアを添加する。pHはわずかに酸性領域
内にある。形成されたアルミナケイ酸塩ゲルを濾過し、
異物イオンがなくなるまで洗浄し、乾燥、焼成する。
式: NH4AlO2・nSiO2→NH3+HAlO2・nSiO2 及び 2HAlO2・nSiO2→H2O+AlO2・nSiO2 に従ってブレンステッド酸及びルイス酸の酸性中心を形
成する。製造条件がアルミノケイ酸塩の物理的構造にか
なりの影響を与える。従って、例えば水ガラス溶液のケ
イ酸塩濃度が比較的高く、シリカゲルの熟成温度が比較
的高い場合には、細孔体積及び比表面積が比較的大きな
触媒を得る。これらの相関関係については、K.D.Ashley
らのIndustrial Engineering Chemistry(1952),44,28
57−2863ページの論文に包括的に論考されている。本発
明の方法に適当な触媒成型品を製造するためには、触媒
粉末を例えばペーストに転換し、押出してペレットを得
るか、又はビース形成機で粒径が例えば4mmのビーズに
加工することが可能である。球形のケイ酸アルミニウム
は、2種のゲル形成溶液、ナトリウム水ガラス及び硫酸
アルミニウムの硫酸溶液を、懸濁液として鉱油を含む開
放懸濁液(suspension tower)の頭部で混合して連続製
造するのが有利である(Ullmanns Encycl.d.techn.Chem
ie,第3版,第9巻,276ページ)。その直後に、分散コ
ーンを介して混合物を懸濁液に流し込み、この段階で液
滴への分割が生成する。該液滴は、沈殿固化してゲルビ
ーズとなり、水流により底部で排出される。次いでゲル
ビーズに、その構造を強化するために熱処理を施し、Na
イオンをAlイオンと交換するためにAl2(SO4を用い
て塩基交換し、全ての可溶な塩(Na2SO4)を除去するた
めに16時間向流洗浄し、140−170℃で4時間予乾燥、次
いで最終乾燥して昇温で状態調節する。例えば、SiO290
%及びAl2O310%からなる組成を有し、比表面積が500−
600m2/g、細孔体積が約0.5cm3/g、平均孔径が約50Åの
均質な無定形触媒ビーズを得る。さらに、例えばDE−A1
8 03 418号に記載の教示により特に活性な好ましい触媒
が得られる。
天然漂白土に比べて、ゼオライト触媒は、その触媒活
性が製造法の管理下に調整可能であるという重要な利点
を有している。ゼオライトは通常、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属カチオンを含み、実験式M2/nO・Al2O3
/xSiO2・yH2O〔x≧2;n=カチオンMの原子価;y=水分
子数〕で表し得る骨格式を有する合成又は天然の微晶質
性水和ケイ酸アルミニウムである。
これらの金属カチオン含有ゼオライトは、天然に産生
されたものであれ合成して形成されたものであり、その
プロトン化形態に転化されると活性重合触媒となる。こ
のためには、例えば、好ましくは、例えばヒドロハロゲ
ン酸(hydrohalic acids)、硫酸、リン酸、硝酸又は過
塩素酸のような無機酸で洗浄してカチオン交換すること
が必要である。同様に、ギ酸、酢酸又はトリフルオロ酢
酸のような有機カルボン酸を用いることも可能である。
最後に、金属カチオンをアンモニウムカチオンと交換
し、焼成によりブレンステッド酸に転化させてもよい:
例えば、NH4AlO2・SiO2→NH3+HAlO2・SiO2
プロトン化形態のゼオライトは全てTHF重合用触媒と
して好適である。しかし、モンモリロナイトの場合より
高い活性は、ゼオライトX及びゼオライトYにのみ見ら
れ、該ゼオライトは本発明の方法に用いられている。こ
れらは、孔径が約7.1[Å]で、SiO2:Al2O3モル比が1:
1.5〜1:2の範囲の分子ふるいゼオライトである。ゼオラ
イトはその表面に酸性中心を有している。触媒の活性及
び選択性は、酸性中心の濃度及び強度に依存する。
天然の漂白土に比べ、カオリン触媒は、その触媒活性
が製造法の管理下に調整可能であるという重要な利点を
有している。
カオリンは、天然に広く産生する水和ケイ酸アルミニ
ウムであり、酸による処理後にはその表面に酸性中心を
有する。触媒の活性及び選択性は、酸性中心の濃度及び
強度に依存する。これらもまたカオリンアンモニウム化
合物の焼成により生成し得、本発明の方法に特に好適で
ある:例えば、NH4AlO2・SiO2→NH3+HAlO2・SiO2
本発明の方法に用いる触媒は、例えば、粗カオリンを
スラリー化したときに得られる生成物から得られる。粗
カオリンは、例えば、「白陶土」としてセラミック製品
の製造用に又は薬剤に紙増量材としても用いられる。該
触媒は主として、化学組成がAl2O3・2SiO2・2H2Oで表さ
れる三斜晶鉱物カオリナイトからなる。
モンモリロナイトからなり且つ原子比が1:2でアルミ
ニウム原子とケイ素原子とを含み、THF用の重合触媒と
して知られている漂白土とは対照的に、カオリナイトに
含まれる前記2種の原子比は1:1である。
モンモリロナイト中の酸形成ケイ素の濃度が高いため
に、カオリンよりも漂白土により優れた触媒が製造され
るであろうと予想されていた。しかし驚くべきことに
は、事実は全くその反対であった。
本発明により固定触媒層に用いられる成形品は、市販
のカオリン粉末を、例えば1〜5重量%濃度の硫酸、塩
酸、リン酸又は塩化アンモニウム溶液のような希鉱酸で
洗浄することによって得られる。酸処理後、中性になる
まで洗浄し、ペースト状のカオリンを押出して、例えば
直径が2〜5mm、長さが2〜10mmのペレットを得るか、
又はビーズ形成機で粒径が例えば2〜5mmのビーズに加
工し、次いで焼成する。
本発明の方法に用いられる触媒は、使用前に350〜700
℃に熱処理又は焼成する。該熱処理は、0.1〜10時間、
好ましくは0.5〜5時間行う。この手段により、含水量
が減少し、反応性が増大する。触媒の含水量は1重量%
未満が好ましい。
固定触媒層に用いられる成形品は、例えば、ボール
形、環形、円筒形又はタブレット形であってよい。球形
成形品は、直径が2〜15mm、好ましくは3〜5mmであっ
てよい。円筒形成形品としては、一般に長さが2〜6mm
の円筒を用いる。非球形又は非円筒形成形品は一般に円
筒形成形品に対応する体積を有する。
THFの重合には、少量の触媒しか必要としない。乾燥
触媒成形品を、反応器、例えばチューブ炉又はシャフト
炉に注ぐ。選択される層寸法は重合熱の放散の必要性に
よって決定するのが好ましい。冷却又は熱入れによる熱
交換器中の該炉全体にわたる等熱反応条件を確保するた
めに、循環路の触媒層上の反応生成物を全て又は部分的
にポンプ輸送することも有用である。一般に、1時間当
たり反応器容量の約3〜10倍を構成する循環流速で十分
である。連続重合の場合には、毎時循環流速の0.01〜0.
1倍のTHF及びカルボン酸無水物のような新たに流入液を
循環生成物に加える。
本発明の重合に適当な反応器は、さらに撹拌パドルを
付加装備してよい熱制御性反応器中に配置され、触媒成
形品で充填された回転バスケットである。
本発明の方法により、分子量分布が非常に狭く、クラ
ウンエーテル不純物を0.1重量%未満の極めて少量しか
有さない生成物が得られるということは予期せぬことで
あったし、またこれまでの公知の手順、例えば独国特許
29 16 653号に記載のような手順に比べて技術的な進歩
を示した。分子量が1000である市販のポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール(PTMEG)は、均一性係数Mw/Mn
1.6〜1.8であることを特徴としているが、本発明により
Mw/Mn係数が1.3〜1.5の製品が形成される。該製品は良
好な低温挙動を有する可撓性ポリウレタン繊維又は熱可
塑性ポリウレタンの製造用に特に好適である。
低品質のTHFを用いなければならない場合には、重合
を水素雰囲気下に行い、且つ水素化を触媒する0.1〜1.0
重量%の塩を触媒に添加するか、又は触媒に直接1〜10
重量%の例えば予賦活化ニッケル触媒を混合すると便宜
的であることが証明されている。この目的に極めて好適
な触媒の例としては、56重量%のNiを含む、米国、ペン
シルベニア州、Calsicat地区、Mallinckrodt社製のE 47
4 TRがある。
実質的に無水の触媒は、促進剤であるカルボン酸無水
物が存在して始めて触媒作用を発現する。2〜12個、好
ましくは2〜8個の炭素原子を有する脂肪族又は芳香族
ポリ−及び/若しくはモノカルボン酸由来のカルボン酸
無水物を用いると有利である。カルボン酸無水物の例と
しては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸又は無
水アクリル酸若しくは無水メタクリル酸、及び無水コハ
ク酸を挙げることができる。また混合無水物及び無水混
合物を用いることも可能である。価格の点のみに関して
言えば、無水酢酸が好ましい。
上記のように、本発明の方法を任意の所望重合度のポ
リブチレングリコールジエステルの製造に用いることも
可能である。重合混合物中のカルボン酸無水物の濃度
は、重合度によって決定される。無水物の濃度が低い
程、分子量が高くなり、またその逆も真である。下記の
データは反応温度50℃の場合のガイド値となり得る。
重合を実施するために、重合成形品を、例えばポンピ
ングによって、好適な反応容器中、例えば好ましい重合
実施態様における所謂プール手順により気相の不在下に
反応混合物と接触させる。重合の間に形成される反応熱
を適当な方法で放散させる。本発明の最も簡単な実施態
様においては、触媒層を重合混合物で覆い、反応を例え
ば断熱下に行うことも可能である。活性の高い触媒の場
合には、THFの沸騰温度を最高約65℃に制限する。この
ようにして反応を行うと、重合は約30〜60分後に完了す
る。
一般に重合は、0〜25バールの範囲の圧力、10〜60℃
の範囲の温度で行う。圧力や温度をそれより高くしたり
低くしたりしても有利にはならない。
殆どの場合、重合はカルボン酸無水物を完全に転化さ
せるように進められる。重合温度により、例えば30〜55
℃の範囲で重合が行われた場合には、用いられたTHF中
の40〜75重量%が反応した。未反応のTHFは反応生成物
の蒸留作業の間に再度単離され、不都合なく、後の重合
に再使用することができる。
本発明の方法により得られたポリブチレンエーテルグ
リコールジエステルは、公知の方法により加水分解する
か、あるいは、例えばメタノールを用いて米国特許第2,
499,725号の方法によりエステル交換することができ
る。米国特許第4,608,422号に記載のような水素化エス
テル交換は本発明の製造工程を大規模に実施する場合に
特に適している。別の方法が、独国特許第27 60 272
号、欧州特許0 185 553号及び欧州特許第0 038 009号に
記載されている。最も簡単な方法は、Adkinsにより紹介
された、銅/酸化クロム触媒を用いたエステル水素化法
によりジエステルをジオール形態に転化することであ
る。適当な触媒、例えば、ミュンヘンのSd Chemie A
G製の、約11%のバリウムを含む亜クロム酸銅触媒G22が
使用可能であり、該触媒は、溶媒無しで又はメタノール
若しくはエタノールの存在下に、220℃、水素圧力250バ
ールで、損失無しにジエステルをPTMEGに転化する。さ
らにこのPTMEGが例えば800〜3000の分子量を有する場合
には、ポリエステル又はポリウレタンの製造に好適であ
る。本発明の方法によって得られる生成物のみがAdkins
法により水素化され、KOH/gが1mgという十分に低い残留
エステル価の生成物を得ることが可能になる。他の重合
法(例えば、漂白土接触作用による)によって製造され
たPTMEGジアセテートにより、KOH/gが1mgを超える残留
エステル価を有するポリテトラメチレンエーテルグリコ
ールを得る。
下記の実施例は本発明の方法をより詳細に示すように
意図されており、本発明を限定するものではない。部分
は重量部であり、キログラムとリットルの関係と同様な
容量部との関係を有する。
実施例1 米国、J.T.Baker Chemical Company製のカオリン粉末
を10重量%濃度の塩化アンモニウム溶液で覆い、過剰な
溶液をブフナー漏斗で吸引した。この処理を3度繰り返
し、次いでカオリンを蒸留水で洗浄した。湿ったドウを
4mm径のビーズに成形し、650℃で2時間焼成、デシケー
ター内で冷却した。無水カオリンビーズ150cm2をマイン
ツのSchott社製の実験用Duranガラスびんに導入し、水
浴中50℃に予熱し且つTHF91.5重量%及び無水酢酸8.5重
量%、を含む混合物300gで覆った。触媒層を適度な運動
状態に保つために、ポリプロピレンねじ込みキャップで
密封したびんを、水浴中50℃で1時間縦軸の周りにゆっ
くり回転させる。
次いで反応混合物を触媒からデカントし、分析した。
反応生成物の酸価から、無水酢酸の約99%が転化したこ
とが示された。
ポリテトラメチレンエーテルグリコールジアセテート
から未反応THFを150℃、5ミリバールで蒸発させたが、
該ジアセテートは反応溶液中56重量%存在した。ジエス
テルの加水分解価は152.6mgKOH/gであり、これは分子量
734g/molに相当する。例えば0.01重量%のナトリウムメ
トキシドの存在下に同量のメタノールを用いてエステル
交換することにより、173mgKOH/gのヒドロキシル価を有
し、色指数が5 APHAのPTMEGを得る。該生成物は非常に
狭い分子量分布を有する。不均質性率(多分散性)Mw/M
nはわずか1.28である。オリゴマー環状エーテルの含量
は0.01重量%未満である。
実施例2 米国のJ.T.Chemical Comp.から市販されているカオリ
ンを用い、50℃で、実施例1に記載の実験用設定で重合
を行う。寸法が3×4mmの円筒形触媒を、前以て5%重
量濃度の水性塩酸に4度含浸させ、650℃で2時間恒量
になるまで乾燥させておいた。さらに、THFの品質を高
めるために、触媒ペレットに、ニッケル56重量%を含
み、還元且つ安定化された、米国、ペンシルベニア州、
Calsicat地区、Malinckrodt社製の触媒E−474 TRを添
加した。
重合には、3重量%濃度の無水酢酸溶液THFを用い
る。重合びん中の自由空間を水素雰囲気で満たした。2.
5時間重合した後では、99%を超える無水酢酸が反応
し、該ポリマー溶液は、エステル価61.2(分子量1824g/
molに相当する)を有するPTMEGジアセテート53重量%を
含んでいる。該ポリマー溶液は、プール手順を用いて固
定層上で水素化することにより、還元且つ安定化され
た、ミュンヘンの製造業者Sd−Chemie AG製の酸化
バリウム−賦活化亜クロム酸銅触媒G22を用いて、60重
量%濃度のメタノール溶液中、250バールの水素、220℃
で、ヒドロキシル価64.1(分子量750g/mol)を有するPT
MEGに転化する。該ポリマーは、非常に均質であり、GPL
C分析において多分散性Mw/Mn=1.8を示す。色指数は5 A
PHAである。カオリンが5重量%濃度の塩酸ではなく、
8重量%濃度の硫酸で含浸、洗浄且つ賦活化されている
場合には、2.5時間の重合時間後に50重量%が転化され
るに過ぎない。その場合、ポリテトラヒドロフランジア
セテートから得ることができるPTMEGは、分子量が1720g
/mol、分布幅Mw/Mnは1.95である。
実施例3 この実施例に用いられる均質な無定形二酸化ケイ素/
酸化アルミニウム触媒をDE−A18 03 418号の教示に従っ
て下記のように製造した(実施例1 DE−A 18 03 418
号)。
0.27gSiO2/cm3を含む(EtO)4Si1560cm3を、C2H5OH90
容量%及びCH3OH10容量%を含む溶液4200cm3に溶解し
た。該アルコール性溶液を、AlCl3溶液を還流下にアル
ミニウム金属粉末(1.17g/cm3及び13.6重量%のAl2O3
と反応させて調製した塩基性塩化アルミニウム314cm3
混合した。ケイ素含有溶液及び塩基性塩化アルミニウム
を室温で混ぜ合わせ、次いでオーブン中の被覆容器内に
導入、該容器内で65.6〜71.1℃の範囲の温度で一晩放置
した。約8時間後ゲルを得た。該ゲルを水酸化アンモニ
ウム溶液中で20時間熟成させ、水酸化アンモニウム希釈
溶液を加えて、pHを8から9に高めた。変性ゲルを20cm
3/minの連続水流で塩化物イオンがなくなるまで洗浄
し、138℃で16時間、さらに171℃で2時間乾燥、次いで
温度650℃で2時間焼成した。得られたSiO290%及びAl2
O310%を含むアルミノケイ酸塩を微粉砕し、次いで3〜
5mmのスクリーン画分を重合に用いた。無水アルミノケ
イ酸塩250cm3をマインツのSchott社製Duran実験用ガラ
スびんに導入し、水浴中、50℃で予熱し且つTHF9.15重
量%及び無水酢酸8.5重量%を含む混合物300gで覆っ
た。触媒層を適度な運動状態に保つために、ポリプロピ
レンねじ込みキャップで密閉したびんを、水浴中50℃で
1時間びんの縦軸の周りにゆっくり回転させる。
次いで反応混合物を触媒からデカントし、分析した。
反応生成物の酸価から、約99%の無水酢酸が転化したこ
とが示された。
得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールジア
セテートから150℃、5ミリバールで未反応THFを蒸発さ
せたが、該ジアセテートは反応溶液中に56重量%程度存
在していた。ジエステルの加水分解価は、152.6mgKOH/g
であり、これは734g/molの分子量に相当する。例えば0.
01重量%のナトリウムメトキシドの存在下に同量のメタ
ノールを用いたエルテル交換により、173mgKOH/gのヒド
ロキシル価を有し、色指数が5APEAのPTMEGを得る。該生
成物は非常に狭い分子量分布を示す。不均質性率(多分
散性)Mw/Mnはわずか1.28であった。オリゴマー環状エ
ーテルの含量は0.01重量%未満である。
実施例4 市販の酸化ケイ素/酸化アルミニウム触媒(製造業
者;米国、J.T.Chemical Comp.;SiO287重量%、Al2O313
重量%)を用い、50℃で、実施例1に記載の実験用設定
で重合を行う。寸法が3×4mmの円筒形触媒を前以て7
重量%濃度の水性塩酸に含浸させ、550℃で2時間恒量
になるまで乾燥させておいた。さらに、TFHの品質を高
めるために、アルミノケイ酸塩に、ニッケル56重量%を
含み、還元且つ安定化された、米国、ペンシルベニア
州、Calsicat地区、Malinckrodt社製の触媒E−474TR25
cm3を添加した。
重合には、THF中3重量%濃度の無水酢酸溶液を用い
る。重合びん中の自由空間を水素雰囲気で満たした。2.
5時間重合した後では、99%を超える無水酢酸が反応し
ており、該ポリマー溶液は、エステル価61.2(分子量18
24g/molに相当する)を有するPTMEGジアセテート53重量
%を含む。該ポリマー溶液は、プール手順を用いて固定
層上で水素化することにより、還元且つ安定化された酸
化バリウム−賦活化亜クロム酸銅触媒G22(製造者:S
d−Chemie、ミュンヘン)上で40重量%濃度のメタノー
ル溶液中、250バールの水素、220℃で、ヒドロキシル価
64.1(分子量1750g/mol)を有するPTMEGに転化される。
該ポリマーは、非常に均質であり、GPLC分析においてMw
/Mn=1.8という多分散性を示す。色指数は5 APHAであ
る。アルミノケイ酸塩が7重量%濃度の塩酸ではなく、
10重量%濃度の塩化アンモニウム溶液で含浸且つ賦活化
されている場合には、2.5時間の重合時間後に50重量%
が転化されるに過ぎない。その場合、ポリテトラヒドロ
フランジアセテートから得ることができるPTMEGは、分
子量が1720g/mol、分布幅Mw/Mn=1.95である。
実施例5 見掛け組成が、Na96(AlO286(SiO287・260H2O
(製造業者:J.T.Baker Chemical Comp.,米国)である無
水ゼオライトXをマインツのSchott社製のDuran実験用
ガラスびんに導入し、水浴中50℃に予熱し且つTHF91.5
重量%及び酢酸無水物8.5重量%を含む混合物300gで覆
った。触媒層を適度な運動状態に保つために、ポリプロ
ピレンねじ込みキャップで密閉されたびんを、水浴中50
℃で1時間その縦軸の周りにゆっくり回転させる。該触
媒は、前以て3%濃度の塩酸で洗浄し、550℃で乾燥す
ることによりプロトン形態に転化させておいた。
次いで反応混合物を触媒からデカントし、分析した。
反応生成物の酸価から、約99%の無水酢酸が転化された
ことが示された。
得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールジア
セテートから150℃、5ミリバールで未反応THFを蒸発さ
せたが、該ジアセテートは反応溶液中56重量%程度存在
していた。ジエステルの加水分解価は、KOH/gが152.6mg
であり、これは、734g/molの分子量に相当する。例えば
0.01重量%のナトリウムメトキシドの存在下に同量のメ
タノールを用いたエステル交換により、173mgKOH/gのヒ
ドロキシル価を有し、色指数が5APHAのPTMEGを得る。該
生成物は非常に狭い分子量分布を示す。不均質性率(多
分散性)Mw/Mnはわずか1.28であり、従って極めて狭い
分子量分布を示す。オリゴマー環状エーテルは0.01重量
%未満である。
実施例6 市販のゼオライト触媒(製造業者、米国、J.T.Chemic
al Comp.;SiO215重量%、NaAlO242重量%、H2O43重量
%)を用い、50℃で、実施例1に記載の実験用設定で重
合を行う。寸法が4×4mmの円筒形触媒は、前以て5重
量%濃度の水性塩酸で洗浄し、550℃で2時間恒量にな
るまで乾燥しておいた。さらに、TFHの品質を高めるた
めに、アルミノケイ酸塩に、ニッケル56重量%を含み、
還元且つ安定化された、米国、ペンシルベニア州、Cals
icat地区、Malinckrodt社製の触媒E−474TR25cm3を添
加した。重合には、THF中3重量%濃度の無水酢酸溶液
を用いる。重合びん中の自由空間を水素雰囲気で満たし
た。2.5時間重合した後では、99%を超える無水酢酸が
反応しており、該ポリマー溶液は、エステル価61.2(分
子量1824g/molに相当する)を有するPTMEGジアセテート
53重量%を含む。プール手順を用いて固定層上で水素化
することにより、該ポリマー溶液は、還元且つ安定化さ
れた酸化バリウム−賦活化亜クロム酸銅触媒G22(製造
業者:Sd−Chemie AG、ミュンヘン)上で40重量%濃
度のメタノール溶液中、250バールの水素、220℃で、ヒ
ドロキシル価64.1(分子量1750g/mol)を有するPTMEGに
転化される。該ポリマーは、非常に均質であり、GPLC分
析において多分散性Mw/Mn=1.8を示す。色指数は5 APHA
である。
ゼオライトが5重量%濃度の塩酸ではなく、10重量%
濃度の塩化アンモニウム溶液で含浸且つ賦活化される場
合には、2.5時間の重合時間後に50重量%が転化するに
過ぎない。その場合、ポリテトラヒドロフランジアセテ
ートから得ることができるPTMEGは、分子量が1720g/mo
l、分布幅Mw/Mn=1.95である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 P 42 33 503.5 (32)優先日 平成4年10月6日(1992.10.6) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) 前置審査 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 65/20 C08G 65/30

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重合触媒およびカルボン酸無水物の存在下
    に、テトラヒドロフランを重合することにより、式R−
    CO−O−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)−COR1[式中、
    RおよびR1は同一である場合も異なる場合もある1〜4
    個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり、nは2
    〜200の範囲の整数である]を有するポリテトラメチレ
    ンエーテルグリコールジエステルを製造する方法であっ
    て、酸賦活化且つ焼成されたゼオライトまたは酸賦活化
    且つ焼成されたカオリンまたは酸賦活化且つ焼成された
    合成無定形ケイ酸アルミニウムから選択される触媒を用
    い、かつ、脱色のための接触水素化を生じさせるニッケ
    ルを1〜10重量%の濃度で触媒に添加し、重合中に反応
    生成物を大気圧又は過圧下に水素で飽和することを特徴
    とする、ポリテトラメチレンエーテルグリコールジエス
    テルを製造する方法。
  2. 【請求項2】用いられるカルボン酸無水物が無水酢酸で
    あることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】触媒が1重量%未満の水を含むことを特徴
    とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】触媒を350〜700℃で0.1〜10時間焼成する
    ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に
    記載の方法。
  5. 【請求項5】触媒を固定層に配置し、該固定層上にテト
    ラヒドロフランとカルボン酸無水物との混合物を流すこ
    とを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記
    載の方法。
  6. 【請求項6】粒径が1〜8mmのビーズ形、環形、タブレ
    ット形、円筒形又は顆粒形の触媒を用いることを特徴と
    する請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】重合触媒およびカルボン酸無水物の存在下
    に、テトラヒドロフランを重合することにより、式R−
    CO−O−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)−COR1[式中、
    RおよびR1は同一である場合も異なる場合もある1〜4
    個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり、nは2
    〜200の範囲の整数である]を有するポリテトラメチレ
    ンエーテルグリコールジエステルを製造し、さらに水素
    化することによりグリコールを製造する方法であって、
    酸賦活化且つ焼成されたゼオライトまたは酸賦活化且つ
    焼成されたカオリンまたは酸賦活化且つ焼成された合成
    無定形ケイ酸アルミニウムから選択される触媒を用い、
    かつ、脱色のための接触水素化を生じさせるニッケルを
    1〜10重量%の濃度で触媒に添加し、重合中に反応生成
    物を大気圧又は過圧下に水素で飽和し、ポリテトラメチ
    レンエーテルグリコールジエステルを製造し、次いで酸
    化バリウム含有亜クロム酸銅触媒上で水素化してポリテ
    トラメチレンエーテルグリコールを得ることを特徴とす
    る、ポリテトラメチレンエーテルグリコールの製造方
    法。
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