JP3599027B2 - Continuous production method of polyethers - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエーテル類を連続的に製造する方法に関し、特に複合金属シアン化物錯体触媒を用いポリエーテル類を連続的に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
開始剤にアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを開環付加重合反応させて得られるポリエーテル類はポリウレタンなどの合成樹脂原料、潤滑油などの媒体、非イオン系界面活性剤などの界面活性剤、などの用途に使用されている。
【0003】
モノエポキシドの開環付加重合反応は触媒を必要とする。触媒としては従来から知られているアルカリ触媒に加え、複合金属シアン化物錯体が知られている(USP3287457、USP3287458、USP3287459明細書参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ポリエーテル類を製造する方法として経済的な観点からみれば、連続製造方法が好ましいが、複合金属シアン化物錯体触媒を用いたポリエーテル類の製造方法は、通常回分法(バッチ法)であることが多い。すなわち、触媒と開始剤を反応槽中に仕込み窒素置換を行った後、モノエポキシドを供給し反応させ、所定量のモノエポキシドが反応したところで反応を止め、生成ポリエーテルを取り出す方法である。
【0005】
しかし、この方法では、反応槽の大きさにより製造される量が決まる、前製品の混入を防ぐため毎回洗浄しなければならない、さらに装置の大きさに対する製品の製造量が小さい、という欠点があった。
【0006】
また、アルカリ触媒を用いた連続製造方法は知られているが、得られるポリエーテル類の分子量分布が広すぎる欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり、ポリエーテル類の製造方法において複合金属シアン化物錯体触媒を用いたポリエーテル類の連続製造方法を提供するものである。
【0008】
本発明はすなわち複合金属シアン化物錯体触媒の存在下開始剤に炭素数2以上のモノエポキシドを開環付加重合反応させるにあたり、連続反応槽を用いて連続的に開環付加重合反応を行わせるポリエーテル類の連続製造方法であって、連続反応槽が、物質が一定方向に移動可能な流路を有する反応槽であって、かつその流路の開始点に原料供給口及び終点に反応生成物取り出し口を有する環状連続反応槽、又は、物質が一定方向に移動可能な流路を有する反応槽であって、かつその流路の開始点に原料供給口、終点に反応生成物取り出し口、及び開始点と終点との間の途中点に原料供給口を有する環状連続反応槽であり、1つの原料供給口からのモノエポキシドの供給量(モノエポキシド量とする)が、全開始剤の供給量(全開始剤量とする)に対し、モノエポキシド量/全開始剤量<3(重量比)とする、ことを特徴とするポリエーテル類の連続製造方法である。
【0009】
本発明における複合金属シアン化物錯体は、前記公知例に示されているように下記一般式(1)の構造を有すると考えられる。
【0010】
[M (CN)(HO) …(1)
ただし、MはZn(II)、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)、Al(III)、Sr(II)、Mn(II)、Cr(III)、Cu(II)、Sn(II)、Pb(II)、Mo(IV)、Mo(VI)、W(IV)、W(VI)などであり、MはFe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Cr(II)、Cr(III)、Mn(II)、Mn(III)、Ni(II)、V(IV)、V(V)などであり、Rは有機配位子であり、a、b、x及びyは金属の原子価と配位数により変わる正の整数であり、c及びdは金属への配位数により変わる正の数である。
【0011】
一般式(1)におけるMはZn(II)が好ましく、MはFe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)などが好ましい。有機配位子としては、たとえばケトン、エーテル、アルデヒド、エステル、アルコール、アミドなどがある。
【0012】
一般式(1)で表わされる複合金属シアン化物錯体は、金属塩M(M、aは上述と同様、XはMと塩を形成するアニオン)とポリシアノメタレート(塩)Z[M (CN)(M、x、yは上述と同様。Zは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属など。e、fはZ、Mの原子価と配位数により決まる正の整数)のそれぞれの水溶液又は水と有機溶剤の混合溶媒の溶液を混合し、得られた複合金属シアン化物に有機配位子Rを接触させた後、余分な溶媒及び有機配位子Rを除去することにより製造される。
【0013】
ポリシアノメタレート(塩)Z[M (CN)におけるZには水素やアルカリ金属をはじめとする種々の金属を使用しうるが、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩が好ましい。特に好ましくは通常のアルカリ金属塩、すなわちナトリウム塩とカリウム塩である。
【0014】
本発明における連続反応槽は、物質が一定方向に移動可能な流路を有する反応槽であって、かつその流路の開始点に原料供給口及び終点に反応生成物取り出し口を有する反応槽、又は、物質が一定方向に移動可能な流路を有する反応槽であって、かつその流路の開始点に原料供給口、終点に反応生成物取り出し口、及び開始点と終点との間の途中点に原料供給口を有する反応槽である。本発明における環状連続反応槽の1例の断面図を図1に示す。図中矢印の向きは物質が流れる方向を示す(以下、同様)。
【0015】
開始点1に設けられる原料供給口4からは、反応を開始させるための原料を供給する。終点2に設けられる反応生成物取り出し口5からは生成ポリエーテル、未反応の原料及び触媒を取り出す。開始点1と終点2との間の途中点3に、追加の原料を供給するための原料供給口6を1以上有していてもよい。
【0016】
原料は開始点1の原料供給口4及び/又は途中点3の原料供給口6から、送液ポンプや気体媒体などにより圧送されることが好ましい。すなわち、開始点及び/又は途中点の原料供給口4、6から圧送された原料は反応を起こしながら、終点2の反応生成物取り出し口5に向かって流動し生成ポリエーテルとして未反応の原料とともに終点2の反応生成物取り出し口5で取り出される。
【0017】
この際の原料の平均供給速度、すなわち原料の圧送の速度は、反応槽1m当り0.01〜1m/時間であることが好ましい。さらに1つの原料供給口からのモノエポキシド(モノエポキシド量とする)の供給量は全開始剤の供給量(全開始剤量とする)に対しモノエポキシド量/全開始剤量<3(重量比)とする。
【0018】
途中点に原料供給口を有しない場合は開始点の原料供給口4から開始剤、複合金属シアン化物錯体触媒及びモノエポキシドを供給する。途中点3に原料供給口6を有する場合は、開始点の原料供給口4からは開始剤及び複合金属シアン化物錯体触媒を供給し、途中点3の原料供給口6から、モノエポキシドを供給することが好ましいが、これに限定されない。
【0019】
また、下記するように、2以上の連続反応槽を直列に連結させて使用する場合は、2番目以降の連続反応槽の開始点からは、手前の連続反応槽の反応生成物取り出し口から取り出される生成ポリエーテルを含む反応生成物と必要に応じて追加の原料を供給することになる。
【0020】
複合金属シアン化物錯体触媒の連続反応槽への供給方法としては開始剤中に混合させることにより供給する方法、複合金属シアン化物錯体触媒を開始剤中で合成し安定分散させた状態で供給する方法が好ましい。
【0021】
途中点3の原料供給口6からは主にモノエポキシドを供給することが好ましい。また、途中点3の原料供給口6の数は限定されない。
【0022】
上記連続反応槽としては、下記に説明する環状連続反応槽を用いる。
【0023】
環状連続反応槽の1例の概略図を図1に示す。環状連続反応槽は環状の管からなる反応器であり、環状の管の一部に原料圧送用ポンプ15が取りつけられている。開始点1に設けられた原料供給口4、途中点3の原料供給口6から供給された原料はポンプ15により圧送され、環状管中を矢印の方向に流動する。終点2に設けられた反応生成物取り出し口5から生成ポリエーテルとして取り出される。
上記連続反応槽に熱交換器の機能を加えた熱交換器型連続反応槽を使用してもよい。
【0024】
また、上記連続反応槽は2以上が直列に連結されていてもよい。たとえばn個の連続反応槽が連結されている場合、nより小さいk番目の連続反応槽の終点から取り出される、未反応モノエポキシド及び触媒を含む生成ポリエーテルが(k+1)番目の連続反応槽の開始点より供給される。この際、(k+1)番目の連続反応槽の開始点より追加のモノエポキシド及び複合金属シアン化物錯体触媒を供給することもできる。
【0025】
本発明において、連続反応槽を2以上直列に連結することにより、1の連続反応槽のみを用いて製造されるポリエーテル類をさらに高分子量化できる。
【0026】
本発明の方法によって得られるポリエーテル類としてはポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。ポリオキシアルキレンポリオールは少なくとも2個の水酸基を有する開始剤にアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを順次開環付加重合反応させたものである。
【0027】
開始剤としては特に2〜8個の水酸基を有するポリヒドロキシ化合物が好ましい。ポリヒドロキシ化合物としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコールなどの2価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどの3価アルコール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、デキストロース、ソルビトール、シュークロースなどの4価以上のアルコール、及びこれらのアルコールにアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを反応させて得られる目的物よりも低分子量のポリエーテルポリオールがある。
【0028】
また、ビスフェノールA、レゾール、ノボラックなどのフェノール性水酸基やメチロール基を有する化合物、エタノールアミン、ジエタノールアミンなどの水酸基と他の活性水素を有する化合物、及びこれらにアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを反応させて得られる目的物よりも低分子量のポリエーテルポリオールがある。
【0029】
さらに、窒素原子に結合した水素原子を少なくとも2個有するモノアミンやポリアミンにアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを反応させて得られる目的物よりも低分子量のポリエーテルポリオールがある。その他、リン酸やその誘導体、その他のポリヒドロキシ化合物も使用できる。これらポリヒドロキシ化合物は2種以上を併用することもできる。
【0030】
本発明はまた、1価の開始剤にモノエポキシドを開環反応せしめてポリエーテルモノオールを製造する方法にも適用できる。1価の開始剤としては、たとえばメタノール、エタノール、ブタノール、ヘキサノール、その他のモノオール、フェノール、アルキル置換フェノールなどのフェノール誘導体、及びこれらにアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを反応させて得られる目的物よりも低分子量のポリエーテルポリオールがある。さらに、窒素原子に結合した水素原子を1個有するモノアミンやポリアミンにアルキレンオキシドなどのモノエポキシドを反応させて得られる目的物よりも低分子量のポリエーテルポリオールがある。
【0031】
本発明におけるモノエポキシドは、炭素数2以上のモノエポキシドであり、特に炭素数2以上のアルキレンオキシドが好ましい。より好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、エピクロルヒドリンなどの炭素数3〜4のアルキレンオキシドであり、最も好ましくはプロピレンオキシドである。それら単独、それらの2種以上又はそれらとスチレンオキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエステルなどの他のモノエポキシドを併用して使用できる。2種以上のアルキレンオキシドの使用又はアルキレンオキシドと他のモノエポキシドの使用の場合は、それらを混合して付加し又は順次付加し、ランダム重合鎖やブロック重合鎖を形成できる。
【0032】
得られるポリエーテル類の分子量は特に限定されない。開始剤1モルに対するモノエポキシドの反応量は少なくとも約10モルが好ましく、少なくとも約50モルがより好ましい。開始剤の水酸基当たり平均少なくとも約10分子が特に好ましく、少なくとも約30分子反応させて得られるポリエーテル類が最も好ましい。
【0033】
また水酸基価で表わせば、200以下、特に100以下が適当である。たとえば、ポリウレタンの原料としては、水酸基価で表わして約5〜200、特に5〜60の液状ポリエーテルポリオールが好ましい。
【0034】
通常のアルカリ触媒を用いた場合、連続反応槽において合成されるポリエーテル類は分子量分布が広い欠点があった。複合金属シアン化物錯体触媒によるポリエーテル類の合成反応は、その特徴として、モノエポキシドが、より低分子量のポリエーテル類末端に対して反応、重合することが知られている。したがって、分子量分布が広がることがない。
【0035】
さらに、複合金属シアン化物錯体触媒によるモノエポキシドの開環付加重合反応はその反応が速やかに起こるため、連続化に適している。
【0036】
【実施例】
以下に参考例(例2、4)を示す
【0037】
[例2]
150ppmの複合金属シアン化物錯体触媒により分子量800から分子量1000になるまで半回分式反応槽により部分的に重合させて得られた3官能ポリオールを開始剤とし、500cmの容量を持つステンレス鋼製の熱交換器型の管型連続反応槽の開始点から15g/時間で供給した。途中点20箇所から合計210g/時間のプロピレンオキシドを供給し、反応温度130℃において反応を行ったところ、重量平均分子量14000のポリエーテルポリオールが連続合成され、取り出された。
【0039】
[例4]
5000cmの容量を持つステンレス鋼製完全混合槽を用い複合金属シアン化物錯体触媒2000ppmと開始剤として分子量1000の3官能ポリオール500gを供給した。反応温度120℃でプロピレンオキシドを供給した。プロピレンオキシド供給速度を1800g/時間にすると反応圧が上昇し、冷却速度の能力不足等の問題が生じ、さらに毎回洗浄を行う必要が生じた。そのため実際の生産性は重合原料の供給速度の1/3以下となった。
【0040】
【発明の効果】
本発明によって、ポリエーテル類を効率よく連続的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における環状連続反応槽の1例を示す概略図
【符号の説明】
1:開始点
2:終点
3:途中点
4:原料供給口
5:反応生成物取り出し口
6:原料供給口
14:反応器
15:ポンプ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for continuously producing polyethers, and more particularly to a method for continuously producing polyethers using a double metal cyanide complex catalyst.
[0002]
[Prior art]
Polyethers obtained by ring-opening addition polymerization of monoepoxides such as alkylene oxides as initiators are used as raw materials for synthetic resins such as polyurethane, media such as lubricating oils, surfactants such as nonionic surfactants, etc. Used for applications.
[0003]
The ring-opening addition polymerization of monoepoxide requires a catalyst. As the catalyst, a complex metal cyanide complex is known in addition to a conventionally known alkali catalyst (see US Pat. Nos. 3,287,457, 3,287,458 and 3,287,459).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
From the economic viewpoint, a continuous production method is preferable as a method for producing polyethers, but a production method for polyethers using a double metal cyanide complex catalyst is usually a batch method (batch method). There are many. That is, a method in which a catalyst and an initiator are charged into a reaction vessel, nitrogen replacement is performed, monoepoxide is supplied and reacted, and when a predetermined amount of monoepoxide has reacted, the reaction is stopped, and the resulting polyether is taken out.
[0005]
However, this method has the drawbacks that the volume produced depends on the size of the reaction tank, that it must be washed each time to prevent the incorporation of pre-products, and that the production volume of the product relative to the size of the equipment is small. Was.
[0006]
A continuous production method using an alkali catalyst is known, but has a disadvantage that the molecular weight distribution of the obtained polyethers is too wide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a continuous method for producing polyethers using a double metal cyanide complex catalyst in the method for producing polyethers.
[0008]
The present invention relates to a method of performing a ring-opening addition polymerization reaction of a monoepoxide having 2 or more carbon atoms with an initiator in the presence of a double metal cyanide complex catalyst. A method for continuously producing ethers, wherein the continuous reaction tank is a reaction tank having a flow path through which a substance can move in a certain direction, and a raw material supply port is provided at a start point of the flow path and a reaction product is provided at an end point of the flow path. An annular continuous reaction tank having an outlet, or a reaction tank having a flow path through which a substance can move in a certain direction, and a raw material supply port at a start point of the flow path, a reaction product outlet at an end point, and annular continuous reactor der having a raw material supply port to the middle point between the start point and the end point is, the supply amount of the monoepoxide from one raw material supply port (a monoepoxide amount), the supply of all the initiator Amount (assuming total initiator amount Contrast, the monoepoxide amount / total amount of initiator <3 (weight ratio), a continuous production method of polyethers, characterized in that.
[0009]
The double metal cyanide complex in the present invention is considered to have a structure represented by the following general formula (1) as shown in the above-mentioned known examples.
[0010]
M 1 a [M 2 x ( CN) y] b (H 2 O) c R d ... (1)
Here, M 1 is Zn (II), Fe (II), Fe (III), Co (II), Ni (II), Al (III), Sr (II), Mn (II), Cr (III), Cu (II), Sn (II ), Pb (II), Mo (IV), Mo (VI), W (IV), W (VI) and the like, M 2 is Fe (II), Fe (III ) , Co (II), Co (III), Cr (II), Cr (III), Mn (II), Mn (III), Ni (II), V (IV), V (V), etc. Is an organic ligand, a, b, x and y are positive integers depending on the valence and coordination number of the metal, and c and d are positive numbers depending on the coordination number to the metal.
[0011]
In formula (1), M 1 is preferably Zn (II), and M 2 is preferably Fe (II), Fe (III), Co (II), Co (III) or the like. Examples of the organic ligand include ketone, ether, aldehyde, ester, alcohol, and amide.
[0012]
The double metal cyanide complex represented by the general formula (1) includes a metal salt M 1 X a (M 1 , a is the same as described above, X is an anion that forms a salt with M 1 ) and polycyano metallate (salt) Ze [M 2 x (CN) y ] f (M 2 , x, y are the same as above. Z is hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, etc. e and f are the valences of Z and M 2. Aqueous solution or a mixed solvent solution of water and an organic solvent, and contacting the resulting complex metal cyanide with an organic ligand R. Produced by removing ligand R.
[0013]
Although various metals including hydrogen and alkali metals can be used as Z in polycyanometallate (salt) Ze [M 2 x (CN) y ] f , lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium Salts and calcium salts are preferred. Particularly preferred are ordinary alkali metal salts, that is, sodium and potassium salts.
[0014]
The continuous reaction vessel in the present invention is a reaction vessel having a flow path through which a substance can move in a certain direction, and a reaction vessel having a raw material supply port at a start point of the flow path and a reaction product take-out port at an end point. Or, a reaction vessel having a flow path through which a substance can move in a certain direction, and a raw material supply port at a start point of the flow path, a reaction product take-out port at an end point, and a halfway between the start point and the end point. This is a reaction tank having a raw material supply port at a point. FIG. 1 shows a cross-sectional view of one example of the annular continuous reaction tank in the present invention. The direction of the arrow in the figure indicates the direction in which the substance flows (the same applies hereinafter).
[0015]
A raw material for starting a reaction is supplied from a raw material supply port 4 provided at a starting point 1. From the reaction product outlet 5 provided at the end point 2, the produced polyether, unreacted raw materials and catalyst are taken out. At an intermediate point 3 between the start point 1 and the end point 2, one or more raw material supply ports 6 for supplying an additional raw material may be provided.
[0016]
It is preferable that the raw material is pressure-fed from the raw material supply port 4 at the starting point 1 and / or the raw material supply port 6 at the midpoint 3 by a liquid feed pump, a gas medium, or the like. That is, the raw materials pumped from the raw material supply ports 4 and 6 at the starting point and / or the intermediate point flow toward the reaction product outlet 5 at the end point 2 while reacting, and flow together with the unreacted raw materials as the generated polyether. The reaction product is taken out at the reaction product take-out port 5 at the end point 2.
[0017]
In this case, the average feed rate of the raw materials, that is, the pressure feed rate of the raw materials, is preferably 0.01 to 1 m 3 / hour per 1 m 3 of the reaction tank. Further, the supply amount of monoepoxide (referred to as monoepoxide amount) from one raw material supply port is based on the supply amount of all initiators (referred to as total initiator amount) / monoepoxide amount / total initiator amount <3 (weight ratio). ) .
[0018]
When there is no raw material supply port at an intermediate point, an initiator, a double metal cyanide complex catalyst and a monoepoxide are supplied from the raw material supply port 4 at the starting point. When the raw material supply port 6 is provided at the intermediate point 3, the initiator and the double metal cyanide complex catalyst are supplied from the raw material supply port 4 at the starting point, and the monoepoxide is supplied from the raw material supply port 6 at the intermediate point 3. However, it is not limited to this.
[0019]
Also, as described below, when two or more continuous reaction tanks are connected in series and used, from the starting point of the second or subsequent continuous reaction tank, the reaction product is taken out from the reaction product outlet of the preceding continuous reaction tank. The reaction product containing the resulting polyether to be produced and additional raw materials as needed.
[0020]
As a method of supplying the double metal cyanide complex catalyst to the continuous reaction tank, a method of supplying the mixed metal cyanide complex catalyst by mixing it in the initiator, a method of synthesizing the double metal cyanide complex catalyst in the initiator and supplying it in a state of being stably dispersed Is preferred.
[0021]
It is preferable to supply mainly the monoepoxide from the raw material supply port 6 at the intermediate point 3. Further, the number of the raw material supply ports 6 at the intermediate point 3 is not limited.
[0022]
As the continuous reaction tank, an annular continuous reaction tank described below is used.
[0023]
FIG. 1 shows a schematic view of one example of the annular continuous reaction tank. The annular continuous reaction tank is a reactor composed of an annular tube, and a feed pump 15 is attached to a part of the annular tube. The raw material supplied from the raw material supply port 4 provided at the starting point 1 and the raw material supply port 6 at the intermediate point 3 is pumped by the pump 15 and flows through the annular pipe in the direction of the arrow. The reaction product is taken out from the reaction product take-out port 5 provided at the end point 2 as product polyether.
You may use the heat exchanger type continuous reaction tank which added the function of the heat exchanger to the said continuous reaction tank.
[0024]
Further, two or more continuous reaction tanks may be connected in series. For example, if n continuous reactors are connected, the product polyether containing unreacted monoepoxide and catalyst taken out from the end point of the k-th continuous reactor less than n is converted to the (k + 1) -th continuous reactor. Supplied from the starting point. At this time, additional monoepoxide and double metal cyanide complex catalyst can be supplied from the starting point of the (k + 1) th continuous reaction tank.
[0025]
In the present invention, by connecting two or more continuous reaction tanks in series, polyethers produced using only one continuous reaction tank can be further increased in molecular weight.
[0026]
The polyethers obtained by the method of the present invention are preferably polyoxyalkylene polyols. The polyoxyalkylene polyol is obtained by sequentially subjecting an initiator having at least two hydroxyl groups to a ring-opening addition polymerization reaction of a monoepoxide such as an alkylene oxide.
[0027]
As the initiator, a polyhydroxy compound having 2 to 8 hydroxyl groups is particularly preferable. Examples of the polyhydroxy compound include dihydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol, trihydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane and hexanetriol, and tetravalent or higher valents such as pentaerythritol, diglycerin, dextrose, sorbitol and sucrose. There are alcohols and polyether polyols having a lower molecular weight than the target product obtained by reacting a monoepoxide such as an alkylene oxide with these alcohols.
[0028]
Compounds having a phenolic hydroxyl group or a methylol group such as bisphenol A, resol, and novolak; compounds having a hydroxyl group such as ethanolamine and diethanolamine and other active hydrogen; and compounds obtained by reacting these with a monoepoxide such as an alkylene oxide. There are polyether polyols of lower molecular weight than the desired product.
[0029]
Furthermore, there is a polyether polyol having a molecular weight lower than that of a target product obtained by reacting a monoamine or a polyamine having at least two hydrogen atoms bonded to a nitrogen atom with a monoepoxide such as an alkylene oxide. In addition, phosphoric acid, its derivatives, and other polyhydroxy compounds can also be used. These polyhydroxy compounds may be used in combination of two or more.
[0030]
The present invention can also be applied to a method for producing a polyether monol by subjecting a monovalent initiator to a ring opening reaction of a monoepoxide. Examples of the monovalent initiator include methanol, ethanol, butanol, hexanol, other monools, phenol derivatives such as phenols and alkyl-substituted phenols, and products obtained by reacting these with monoepoxides such as alkylene oxides. There are also low molecular weight polyether polyols. Furthermore, there is a polyether polyol having a molecular weight lower than that of a target product obtained by reacting a monoamine or polyamine having one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom with a monoepoxide such as an alkylene oxide.
[0031]
The monoepoxide in the present invention is a monoepoxide having 2 or more carbon atoms, particularly preferably an alkylene oxide having 2 or more carbon atoms. More preferred are alkylene oxides having 3 to 4 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and epichlorohydrin, and most preferred is propylene oxide. They may be used alone, or two or more of them may be used in combination with other monoepoxides such as styrene oxide, glycidyl ether and glycidyl ester. In the case of using two or more alkylene oxides or using an alkylene oxide and another monoepoxide, they can be mixed and added or sequentially added to form a random polymer chain or a block polymer chain.
[0032]
The molecular weight of the obtained polyethers is not particularly limited. Preferably, the amount of monoepoxide reacted per mole of initiator is at least about 10 moles, more preferably at least about 50 moles. An average of at least about 10 molecules per hydroxyl group of the initiator is particularly preferred, and polyethers obtained by reacting at least about 30 molecules are most preferred.
[0033]
In terms of the hydroxyl value, 200 or less, particularly 100 or less is appropriate. For example, as a raw material for polyurethane, a liquid polyether polyol having a hydroxyl value of about 5 to 200, particularly 5 to 60 is preferable.
[0034]
When a normal alkali catalyst is used, polyethers synthesized in a continuous reaction tank have a drawback that the molecular weight distribution is wide. It is known that the synthesis reaction of polyethers by the double metal cyanide complex catalyst is characterized in that monoepoxide reacts and polymerizes with the terminal of polyethers having lower molecular weight. Therefore, the molecular weight distribution does not spread.
[0035]
Further, the ring-opening addition polymerization reaction of monoepoxide with a double metal cyanide complex catalyst is suitable for continuation since the reaction occurs quickly.
[0036]
【Example】
Reference examples (Examples 2 and 4) are shown below .
[0037]
[Example 2]
A trifunctional polyol obtained by partially polymerizing with a 150 ppm double metal cyanide complex catalyst in a semi-batch reactor from a molecular weight of 800 to a molecular weight of 1000 to a molecular weight of 1,000 is used as an initiator, and is made of stainless steel having a capacity of 500 cm 3 . It was supplied at a rate of 15 g / hour from the starting point of the heat exchanger type tubular continuous reaction tank. A total of 210 g / hour of propylene oxide was supplied from 20 points on the way, and the reaction was carried out at a reaction temperature of 130 ° C. As a result, a polyether polyol having a weight average molecular weight of 14,000 was continuously synthesized and taken out.
[0039]
[Example 4]
Using a stainless steel complete mixing tank having a capacity of 5000 cm 3 , 2000 ppm of a double metal cyanide complex catalyst and 500 g of a trifunctional polyol having a molecular weight of 1000 as an initiator were supplied. Propylene oxide was supplied at a reaction temperature of 120 ° C. When the propylene oxide supply rate was set to 1800 g / hour, the reaction pressure increased, causing problems such as insufficient cooling rate, and the necessity of washing each time. Therefore, the actual productivity was 1/3 or less of the feed rate of the polymerization raw material.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, polyethers can be efficiently and continuously produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an annular continuous reaction tank according to the present invention.
1: Start point 2: End point 3: Midway point 4: Raw material supply port 5: Reaction product outlet 6: Raw material supply port 14: Reactor 15: Pump

Claims (3)

複合金属シアン化物錯体触媒の存在下開始剤に炭素数2以上のモノエポキシドを開環付加重合反応させるにあたり、連続反応槽を用いて連続的に開環付加重合反応を行わせるポリエーテル類の連続製造方法であって、
連続反応槽が、物質が一定方向に移動可能な流路を有する反応槽であって、かつその流路の開始点に原料供給口及び終点に反応生成物取り出し口を有する環状連続反応槽、又は、物質が一定方向に移動可能な流路を有する反応槽であって、かつその流路の開始点に原料供給口、終点に反応生成物取り出し口、及び開始点と終点との間の途中点に原料供給口を有する環状連続反応槽であり、
1つの原料供給口からのモノエポキシドの供給量(モノエポキシド量とする)が、全開始剤の供給量(全開始剤量とする)に対し、モノエポキシド量/全開始剤量<3(重量比)とする、ことを特徴とするポリエーテル類の連続製造方法。
In conducting a ring-opening addition polymerization reaction of a monoepoxide having 2 or more carbon atoms with an initiator in the presence of a double metal cyanide complex catalyst, a continuous reaction of a polyether which continuously performs a ring-opening addition polymerization reaction using a continuous reaction tank. A manufacturing method,
A continuous reaction vessel is a reaction vessel having a flow path through which a substance can move in a certain direction, and an annular continuous reaction vessel having a raw material supply port at a start point of the flow path and a reaction product outlet at an end point, or A reaction vessel having a flow path through which a substance can move in a certain direction, and a raw material supply port at a start point of the flow path, a reaction product outlet at an end point, and an intermediate point between the start point and the end point. annular continuous reactor der having a raw material supply port to is,
The supply amount of monoepoxide (referred to as monoepoxide amount) from one raw material supply port is the amount of monoepoxide / total initiator amount <3 (weight) with respect to the supply amount of all initiators (referred to as total initiator amount). Ratio) , a continuous method for producing polyethers.
原料を供給する際に、開始点及び/又は途中点の原料供給口から、原料を圧送する、請求項1に記載の連続製造方法。The continuous production method according to claim 1, wherein when supplying the raw material, the raw material is pressure-fed from a raw material supply port at a starting point and / or an intermediate point. 原料を圧送する際の平均圧送速度が、反応槽1m当り0.01〜1m/時間である、請求項2に記載の連続製造方法。Material having an average pumping rate when pumping is the reaction vessel 1 m 3 per 0.01~1m 3 / time, a method of continuous manufacturing according to claim 2.
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