JP4104150B2 - 多価アルコールのポリエステルポリオールの製造 - Google Patents

多価アルコールのポリエステルポリオールの製造 Download PDF

Info

Publication number
JP4104150B2
JP4104150B2 JP2004508152A JP2004508152A JP4104150B2 JP 4104150 B2 JP4104150 B2 JP 4104150B2 JP 2004508152 A JP2004508152 A JP 2004508152A JP 2004508152 A JP2004508152 A JP 2004508152A JP 4104150 B2 JP4104150 B2 JP 4104150B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
formaldehyde
polyhydric alcohol
pentaerythritol
trimethylolpropane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004508152A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005530875A (ja
Inventor
ヴァルティニ,アレクサンダー
デルンバッハ,マティアス
ティシャー,ゲルリンデ
ズィルヒ,ティルマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=29432267&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP4104150(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2005530875A publication Critical patent/JP2005530875A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4104150B2 publication Critical patent/JP4104150B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/80Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/4208Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/4208Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
    • C08G18/4211Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols
    • C08G18/4219Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols in combination with polycarboxylic acids and/or polyhydroxy compounds which are at least trifunctional
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

本発明は、ジカルボン酸及び/又はジカルボン酸の誘導体と対応する多価アルコールとを、任意に溶媒中で、且つ任意に触媒を添加して、反応水を除去しながら、モノ又はポリエステル化することにより多価アルコールのポリエステルポリオールを製造する方法に関する。
多価アルコールは、2個以上の、一般に2〜6個の、好ましくは2〜4個の、特に好ましくは2又は3個の、ヒドロキシル基を有する化合物である。
このようなポリオールは、ポリウレタン、ポリエステル及びポリアクリレートの前駆体として使用され、従って夥しい用途で使用される。
これらの用途では、着色があったとしても極くわずかであり、本質的に臭気が無く、そして高い貯蔵安定性を有する特別の生成物(材料)が要求される。
多価アルコールとジカルボン酸とから水を除去しながらポリエステルポリオールを製造する方法は一般に知られている。
その反応は、一般に触媒(例、酸)と共に行われるか、或いは単に温度を上昇させることにより又は真空下に温度上昇させることにより行われる。
多価アルコールのポリエステルポリオールは、その沸点が高いため一般に蒸留による精製ができないので、副生物が目的とするエステル中に残り、さらなる加工処理、及び/又は目的のエステルとその後の生成物との両方の品質に影響を与える。
本発明の目的は、多価アルコールのポリエステルポリオールの製造を、工業的規模において、簡単な方法で、助剤を添加することなく、高純度且つ高収率にて可能にする経済的方法を提供することにある。
上記目的は、
多価アルコールと少なくとも1種のジカルボン酸及び/又はジカルボン酸の誘導体(例、酸無水物)とを、任意に溶剤中で、反応水を除去しながら反応させて、ポリエステルポリオールを製造する方法であって、
多価アルコールとして、500ppm未満のホルムアルデヒドアセタール含有量を有するものを使用することを特徴とする製造方法
により達成されることを見いだした。
新規な方法は以下の確実な優位性を有する:
最終生成物が、強く着色することはほとんどなく、製造方法が異なってもその間に色数の変化は無く、そして生成物中の成分による曇り又はもやの発生を回避することができる。
使用される多価アルコールとしては、例えばトリメチロールブタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリトリトール、2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、グリセロール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリトリトール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールB、ビスフェノールS、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−,1,2−,1,3−及び1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−,1,3−又は1,4−シクロヘキサンジオール、ソルビトール、マンニトール、ジグリセロール、エリトリトール又はキシリトールを挙げることができる。
本発明の方法においては、アルデヒドをホルムアルデヒドと反応させ、その後アルデヒド基をヒドロキシル基に転化することにより得られるこれらの多価アルコールを用いることが好ましい。
これらの例としては、式(I):
Figure 0004104150
[但し、R1及びR2が、それぞれ独立して、水素、C1〜C10−アルキル、C1〜C10−ヒドロキシアルキル、カルボキシル又はC1〜C4−アルコキシカルボニルを、好ましくは水素、ヒドロキシメチル又はC1〜C10−アルキルを、特に好ましくはヒドロキシメチル又はC1〜C10−アルキルを表す。]
で表される多価アルコールを挙げることができる。
アルキル基は、それぞれ直鎖でも分岐でも良い。
1及びR2の例としては、水素、メチル、エチル、iso−プロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−へプチル、n−オクチル、n−デシル、ヒドロキシメチル、カルボキシル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル又はn−ブトキシカルボニルを挙げることができ、水素、ヒドロキシメチル、メチル及びエチルが好ましく、特にヒドロキシメチル、メチル及びエチルが好ましい。
式(I)の多価アルコールの例としては、トリメチロールブタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリトリトール、2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールプロピオン酸メチル、ジメチロールプロピオン酸エチル、ジメチロール酪酸、ジメチロール酪酸メチル又はジメチロール酪酸エチルを挙げることができ、好ましくはネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール及びジメチロールプロピオン酸、特に好ましくはトリメチロールプロパン及びペンタエリトリトール、とりわけトリメチロールプロパンである。
このような式(I)の多価アルコールは、例えば、式(II):
Figure 0004104150
[但し、R1及びR2が、上記と同義である。]
で表されるアルデヒドをホルムアルデヒドと反応させ、その後アルデヒド基をヒドロキシル基に転化することにより得られるものである。
本発明のポリエステルポリオールを製造するために、酸としては少なくとも2個の酸基を有するカルボン酸を用いることができ、好ましくは脂肪族又は芳香族ジカルボン酸、特に炭素原子数2〜12個のものが好ましい。有用なジカルボン酸の例としては、アジピン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、ジメリック(dimeric)及び/又はトリメリック(trimeric)脂肪酸、好ましくはアジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及び異性のナフタレンジカルボン酸を挙げることができる。ジカルボン酸は、個々に、或いは混合物として使用することができる。ジカルボン酸の代わりに、対応するジカルボン酸誘導体、例えば炭素原子数1〜4個のアルコールとのジカルボン酸エステル、又はジカルボン酸無水物も使用することができる。コハク酸、グルタル酸及びアジピン酸のジカルボン酸混合物(例、20〜35:35〜50:20〜32の質量部比の混合物)、特にフタル酸及び/又は無水フタル酸及びアジピン酸の混合物、フタル酸/無水物、イソフタル酸及びアジピン酸の混合物、又はコハク酸、グルタル酸及びアジピン酸のジカルボン酸混合物、及びテレフタル酸及びアジピン酸の混合物、又はコハク酸、グルタル酸及びアジピン酸のジカルボン酸混合物が好ましい。硬質ポリウレタンフォームでの用途には、芳香族カルボン酸、又は芳香族カルボン酸を含む混合物を使用することが好ましい。さらに同時に、脂肪酸及びその誘導体を、またジメリック及び/又はトリメリック脂肪酸を個々に又は混合物で、使用することが好ましい。長鎖カルボン酸(特に脂肪酸)に基づくポリエステルアルコールは、さらにコーティングに加工され得るアルキド樹脂を製造するのに好ましく使用することができる。
一般式(I)のアルコールは、別の多価アルコール、好ましくはジオール(炭素原子数2〜12個、特に炭素原子数2〜6個有する)との混合物中で使用することができる。ジ又は多価アルコール、特にジオールの例としては、エタンジオール、ジエチレングリコール、1,2−及び1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、グリセロール及びトリメチロールプロパンを挙げることができる。エタンジオール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオール、又はこれらのジオールの2種以上の混合物が好ましく、特に1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールの混合物が好ましい。ラクトン(例えばε−カプロラクトン)のポリエステルポリオール、ヒドロキシカルボン酸(例えば、ω−ヒドロキシカプロン酸及びヒドロキシ安息香酸)の使用も可能である。
所望により、単官能性のアルコール及び/又はカルボン酸を、多官能性のアルコール及び多官能性のアルコール及びカルボン酸との混合物において使用して官能価を調節することもできる。単官能性カルボン酸の例としては、モノマーの脂肪酸、例えばオレイン酸又はリシノール酸を挙げることができる。モノマーのアルコールの例としては、炭素原子数1〜15個(好ましくは2〜10個)の脂肪族アルコール、例えばヘキサノール、オクタノール、ノナノール又はデカノールを挙げることができる。
特にポリエステルアルコールに対して、50質量%の最大量においてではあるが、2を超える官能価を持つ場合、不要な架橋が起こって、ポリエステルポリオールの粘度上昇を伴うので、式(I)のアルコールを用いることが好ましい。
ポリエステルポリオールを製造するために、有機の、例えば脂肪族及び好ましくは芳香族のカルボン酸、及び芳香族ポリカルボン酸及び脂肪族ポリカルボン酸及び/又は誘導体の混合物と多価アルコールとを、触媒の非存在下、又は好ましくはエステル化触媒の存在下に重縮合することができる。その重縮合は、有利には不活性ガス(例えば、窒素、一酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等)の雰囲気下、150〜250℃、好ましくは180〜220℃の温度で溶融状態で、任意に減圧下、所望の酸価(10未満が有利で、好ましくは2未満)まで行われる。ポリエステルポリオールを製造するため、有機ポリカルボン酸及び/又は誘導体と多価アルコールとを、1:1〜1.8、好ましくは1:1.05〜1.2のモル比で重縮合することが有利である。
使用される触媒は、トルエンスルホン酸等の酸性触媒、好ましくは有機金属化合物、特にチタン又はスズに基づく特定の化合物(例、チタンテトラブトキシド(titanium tetrabutoxide)又はオクタン酸スズ(II))である。
多価アルコールをまずアルキレンオキシドと反応させ、ポリエーテルアルコールを得、その後これをカルボン酸とエステル化することも可能である。アルコキシル化触媒を、本発明の方法に従い製造されたポリエステルアルコールに加え、これにアルキレンオキシドを加えることも同様に可能である。このようにして得られたポリエーテルエステルオールは、ポリエーテルオール及びポリエステルオールと良好な相溶性のため注目されるものであり、ポリウレタンの製造にも使用することができる。
多価アルコール(I)は、ホルムアルデヒドを、高級CH−酸性アルデヒド(II)と、又は水及びアクロレイン又は2−アルキルアクロレインと、縮合させることにより工業的規模で得られる。この反応は、アルデヒド基からヒドロキシル基への転化を行うための基本的な2つの変形法(variant)の間で区別されており、これらの2つの方法は、トリメチロールプロパンの製造により以下に示すが、これらに限定されるものではない。
まず、無機及び有機のカニッツァロ法(Cannizzaro)に分類されるカニッツァロ法がある。無機の変形法では、過剰のホルムアルデヒドが、化学量論的量の無機塩基(例、NaOH又はCa(OH)2)の存在下に、適当なアルデヒド(II)(例、n−ブチルアルデヒド)と反応する。第1段階で形成されるジメチロールブタナールは、第2段階で過剰のホルムアルデヒドと不均化反応で反応しトリメチロールプロパン及び使用した塩基のギ酸塩(例、ギ酸ナトリウム又はギ酸カルシウム)を得る。このように発生した塩を、反応生成物から除去することが困難であり、さらに等量のホルムアルデヒドが失われるので、この塩の発生は不利である。
カニッツァロ法において、3級アルキルアミンが無機塩基の代わりに使用される。これにより、無機塩基を使用した時よりも高い収率が達成される。ギ酸トリアルキルアンモニウム塩が得られるが、不要な副生物である。ホルムアルデヒドの1等量は、従って同様に失われる。
カニッツァロ法の不利は、水素化法により回避される。この方法は、触媒量のアミンの存在下、ホルムアルデヒドを適当なアルデヒド(II)と反応させる工程を含んでいる。これにより、アルキロール化アルデヒドの段階で実質的に反応を中止することが可能となる。ホルムアルデヒドを除去後、アルキロール化アルデヒドと同様、少量の適当な多価アルコール及び少量の形成されたアルコールのアセタールを含む反応混合物に、接触水素化を施し、所望の多価アルコールが得られる。
アルデヒドとホルムアルデヒドとの縮合により得られる多価アルコールを製造するための特に有効な方法は、WO98/28253に記載されている。この方法により、カップリング生成物の発生がごくわずかな量となると共に収率を高くすることが容易となる。その手順は、高級アルデヒドを2〜8倍量のホルムアルデヒドと、3級アミンの存在下に反応させ、このようにして得られた反応混合物を2つの溶液に分離するが、その一方は完全にメチロール化されたアルカナールを含みそして他方は未転化の出発生成物(材料)を含んでいる。後者の溶液は反応系に再循環される。分離は、蒸留により又は有機相からの水相の簡単な除去により行われる。生成物を含む溶液は、不完全にアルキロール化されたアルカナールを所望の十分にメチロール化された化合物に転化するために、触媒処理及び/又は熱処理を受ける。生成した副生物は、蒸留により全て除去され、このようにして得られる液相は多価アルコールをもたらす触媒水素化を受ける。
ポリエステルポリオールを製造するための本発明の方法において、水素化法、即ち式(II)のアルデヒドをホルムアルデヒドと反応させ、その後アルデヒド基を接触水素化によりヒドロキシル基に転化すること、により得られた式(I)の多価アルコールを用いることが好ましい。特にWO98/28253に記載の方法により得られた多価アルコールが好ましい。
使用される多価アルコール中のホルムアルデヒドアセタールは質量で500ppm未満であり、400ppm未満が好ましいことが本発明の本質である。
ホルムアルデヒドアセタール(ホルマール)は、下記の構造単位:
Figure 0004104150
を含む環式又は脂肪族化合物である。
これらは、ヘミアセタール或いは完全なアセタールのいずれかであっても良く、このようなアセタールは主成分及び不純物から誘導されるか、そうでなければ反応混合物の、副生物、中間体又は二次生成物から誘導されるものである。
これらは、例えば以下の式(IV)で表されるホルムアルデヒドアセタールであり得る:
Figure 0004104150
上式において、R1及びR2は、前記と同義であり、さらに
3は、直鎖又は分岐のC1〜C10−アルキル(好ましくはC1〜C8−アルキル、さらに好ましくはC1〜C5−アルキル)、直鎖又は分岐のC1〜C10−ヒドロキシアルキル(好ましくはC1〜C8−ヒドロキシアルキル、さらに好ましくはC1〜C6−ヒドロキシアルキル)、又は水素であり、
nは、1〜4の整数(好ましくは1〜3の整数、さらに好ましくは1又は2)である。
3の例としては、水素、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、2−メチルプロピル、2−メチルブチル、2−エチル−3−ヒドロキシプロピル、2−メチル−3−ヒドロキシプロピル、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブチル、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピル、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)プロピル又は3−ヒドロキシ−2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピルを挙げることができる。
ホルムアルデヒドアセタールは下記のものが好ましい:
Figure 0004104150
上式において、R1及びR2は、前記と同義である。
ホルムアルデヒドアセタールは、IVa、IVb(n=1)、IVb(n=2)及びIVcであることがさらに好ましい。
メタノールアセタールはメタノールから形成されるが、このメタノールは、一般にホルムアルデヒド中に低濃度で存在するか、或いはホルムアルデヒドのカニッツァロ反応による製造中に少量形成される。
触媒量のトリアルキルアミンの存在下、ホルムアルデヒドとn−ブチルアルデヒドからの3価アルコールのトリメチロールプロパン(TMP)の合成の場合、例えば代表的なホルムアルデヒドアセタールはIVa、IVb(n=1)、IVb(n=2)及びIVc(R1はエチルであり、R2はヒドロキシメチルである)であり、これらのそれぞれは水素化法の粗生成物中に0.05〜10質量%で存在していても良い。
ホルムアルデヒドアセタール含有量は、各ホルムアルデヒドアセタールに反応混合物中の分析測定された質量画分を掛け合わせたものにおける、ホルムアルデヒド等価物のモル質量割合の合計から計算される。
例えば、成分(IVa)、(IVb(n=1、n=2))及び(IVc)を含むトリメチロールプロパン混合物(R1=エチル、R2=ヒドロキシメチル)のホルムアルデヒドアセタール含有量は以下のように計算される:
ホルムアルデヒドアセタール含有量[質量%]=
((IVa)の質量%) × (30g/モル)/(146g/モル) +
((IVb(n=1))の質量%) × (30g/モル)/(178g/モル) +
((IVb(n=2))の質量%) × (2×30g/モル)/(208g/モル) +
((IVc)の質量%) × (30g/モル)/(280g/モル)
対応するホルムアルデヒドアセタール含有量(質量ppm)を得るため、この値に10000かけなければならない。
各成分の含有量は、それ自体公知の分析法(例、ガス・クロマトグラフィ又はHPLC)で当該熟練技術者により測定することができる。例えば、各成分を、上述の分析法を質量分析法と組み合わせることにより、同定することが可能である。
多価アルコール中のこのような低いホルムアルデヒドアセタール含有量をいかにして得るかということは、本発明とは関係がない。
US6096905には、ホルムアルデヒドアセタールを含む組成物を、30〜300℃で1/2〜8時間強酸触媒で処理する方法が開示されている。
GB−A1290036には、無機のカニッツァロ法により得られた粗TMP溶液をカチオン交換体で処理する方法が開示されている。
多価アルコールのホルムアルデヒドアセタール含有量を低減することができる好ましい方法は、多価アルコールを、製造後、蒸留により精製し、次いで熱処理し、その後再び精製(好ましくは蒸留)することにある。この方法は、参照番号10029055.8の独国出願(出願日2000年6月13日、BASFアクチェンゲゼルシャフト)に、或いは名称が「熱処理による多価アルコールからホルムアルデヒドアセタールの除去」の国際出願(BASFアクチェンゲゼルシャフト)に記載されている。
多価アルコールをこのような熱処理段階で使用する場合、特に良好な結果は、含有量が60%超過、好ましくは75%超過、さらに好ましくは90%超過、特に好ましくは95%超過、とりわけ98%超過のアルコール溶液を用いた場合に得ることができる。アルコール溶液の別の成分の例としては、溶剤、例えば水、メタノール、エタノール又はn−ブタノール、そして多価アルコールの製造中に発生する副生物を挙げることができ、これらは好ましくは10質量%未満、さらに好ましくは5質量%未満、最も好ましくは2質量%未満の量で溶液中に含まれている。
この方法は、多価アルコール(好ましくは式(I)のアルコール、特に好ましくは出所を問わないトリメチロールプロパン)中のホルムアルデヒドアセタール含有量を低減するために使用することができる。投入物は有機又は無機のカニッツァロ法によりもたらされるものを使用しても良い。最良の結果は、水素化法により生ずるアルコールを、ホルムアルデヒドアセタールが減少するように機能する方法で使用したときに得られた。どの場合においても、アルコールが予め精製され、前述の範囲の純度を有することが重要である。
上記方法が、多価アルコール(特に、生成物含有量60〜95質量%のトリメチロールプロパン)の粗溶液からホルムアルデヒドアセタールを除去するために使用される場合、水素化法(工程)後に得られる粗生成物(水素化排出物)を熱処理工程前に脱水処理することが好ましい。脱水処理では水及び他の低沸点物(例、メタノール、及びトリアルキルアミン又はギ酸トリアルキルアンモニウム塩)が蒸留で除去される。
この方法で、ホルムアルデヒドアセタール含有量の所望の低下を達成するため、特定の反応条件を維持しなければならない。その反応条件は、例えば使用される多価アルコールの種類、使用される材料(product)の純度、使用される装置及び別の成分又は添加剤に依存して変化し得る。反応条件は、当該熟練技術者により実験から得ることができる。
一般に、熱処理工程は100〜300℃、好ましくは160〜240℃の温度で、5分〜24時間、好ましくは15分〜4時間の滞留時間、100ミリバール〜200バール、好ましくは1〜10バールの圧力にて行われる。
精製される多価アルコールがトリメチロールプロパンである場合、加熱処理工程は、100〜300℃、好ましくは160〜240℃の温度、10分〜24時間、好ましくは30分〜6時間、さらに好ましくは45分〜4時間の滞留時間、そして上記の圧力にて行われる。
熱処理工程を行うために、当該熟練技術者に公知の慣用装置を、連続的に又はバッチで使用することができる。バッチ操作においては、撹拌容器で熱処理を行うことが好ましく、管型反応器のバッチ手順では液相或いは細流法(trickle method)のいずれかを用いて行うことが好ましい。
加熱処理の最も好ましい態様は、液相法において管型反応器で連続操作することである。
これらの操作の変形法全てにおいて、成分のより良好な混合状態を達成するために、反応容器は、当該熟練技術者に公知の慣用のデンスパッキング(dense packing)、例えばラシヒリング又はポールリング、或いは構造パッキング、例えば板状金属パッキングを備えている。加熱処理工程において、反応の進行を加速するために、担体及び/又は触媒はまた、慣用形態、例えば押出物又はタブレットの形態で存在することができる。好適な担体/触媒の例としては、TiO2、Al23、SiO2、担持リン酸(H3PO4)及びゼオライトを挙げることができる。
加熱処理工程の一変形法においては、ホルムアルデヒドアセタール量の減少をもたらす反応を加速及び容易にするために、好適な添加剤が熱処理工程中に反応溶液に添加される。その例としては、余り強くない酸及び/又は還元する酸、又はその無水物、或いはイオン交換体を挙げることができ、これらはUS6096905又はGB1290036に記載されている。好適な酸の例としては、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ホウ酸、炭酸及び亜硫酸を挙げることができる。水溶液中で酸触媒にて反応するガス、例えばCO2及びSO2も好適である。
添加剤として使用される酸は、10ppm〜1質量%、好ましくは100〜2000ppmの量で使用される。添加され得る添加剤は、加熱処理工程の後、ホルムアルデヒドアセタールが減少した多価アルコールから除去されなければならないので、この添加剤は気体であることが好ましく、これにより反応混合物からガス放出により除去することが容易である。
さらに、不活性ガス(例、窒素、アルゴン又はヘリウム、好ましくは窒素)の存在下に、ホルムアルデヒドアセタールを分解するための加熱処理工程を行うことが有利であろう。
理論とすることを望むものではないが、ホルムアルデヒドアセタールは、蒸留により予備精製されたアルコール中で、加熱処理により、高沸点の不揮発性物質及び低沸点成分に転化され、その後蒸留によりさらに容易に除去され得ると推測される。
低いホルムアルデヒドアセタール含有量を有する多価アルコールは、蒸留により形成された高沸点不揮発性成分から容易に除去され得る。このため、加熱処理工程の後は、蒸留が行われる。加熱処理工程でホルムアルデヒドアセタールから形成される不揮発性成分は、多価アルコールと、沸点挙動に関して顕著に異なっているので、これらは簡単な蒸留手段又は小さな分離作用のみ有する方法により除去され得る。一つの蒸留工程のみ有する分離装置、例えば流下薄膜(falling film)エバポレータ、又は薄層エバポレータで、屡々十分である。特に、蒸留がまた、生成物アルコールのさらなる精製を担う場合、さらに複雑な分離方法又は分離装置を任意に使用することができ、一般に一段を超える分離段階を有するカラム(蒸留塔)、例えば不規則充填カラム、泡鐘トレイカラム又は構造パッキングを有するカラムを任意に使用することができる。
蒸留は、当該熟練技術者に公知の圧力及び温度に関する慣用条件を用いて行うことができるが、これらは使用される生成物(材料)のアルコールに依存することは認識されるであろう。
別の態様によれば、加熱処理は蒸留と組み合わされても良い。この態様では、加熱処理は、加熱処理で形成される不揮発性成分及び他の不純物から生成物の多価アルコールを除去する当該蒸留装置の塔底で行われる。加熱処理工程及び蒸留を、1段階で組み合わせて行う場合、圧力、温度及び特に滞留時間に関する前述の条件を、ホルムアルデヒドアセタールの十分な分解が得られるように維持することが重要である。加熱処理工程及び蒸留工程を単一工程において組み合わせる場合、酸を添加することが好ましい。
この方法により得られる多価アルコールは、前記定義のように、一般に質量で500ppm未満、好ましくは400ppm未満のホルムアルデヒドアセタール含有量を有している。
多価アルコールが、どの方法により、例えばカニッツァロ法或いは水素化法により得られたものかどうかは重要ではない。
本発明の方法により製造されたポリエステルポリオールは、例えばポリイソシアネートと反応させてポリウレタンとすることができる。
特段の断りのない限り、この書類で使用されるppm及び%のデータは質量ppm及び質量%を意味する。
APHA色数は、DIN−ISO 6271に従い測定された。
[工業的硬質フォーム用のポリエステルポリオールの製造方法]
[実施例I]
加熱部、窒素バブラー、無秩序充填カラム及び蒸留装置を備えた実験用撹拌装置に、204.1gのオレイン酸、105.6gのアジピン酸、214.1gの無水フタル酸及び541.2gのTMP(ホルムアルデヒドアセタール含有量280ppm、ジホルマリン及びメタノール含有量0.4%)を、まず充填し、撹拌しながら170℃に加熱した。反応系から60.4gの水を除去した後、温度を220℃に上昇させた。形成する蒸留物の除去を続けながら、反応を酸価が0.5mgKOH/g未満になるまで行った。
[実施例II及びIII](比較)
実施例Iに従い、ホルムアルデヒドアセタール含有量620ppm及び1400ppmのTMPを用いて合成を繰り返した。
Figure 0004104150

Claims (6)

  1. 少なくとも2個の酸基を有する少なくとも1種のカルボン酸および/または少なくとも1種のジカルボン酸の誘導体とトリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールまたはペンタエリトリトールとを、任意に触媒を添加して、反応水を除去しながら、モノまたはポリエステル化することによりトリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールまたはペンタエリトリトールのポリエステルポリオールを製造する方法であって、
    トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールまたはペンタエリトリトールとして、500ppm未満、かつ0ppm超過のホルムアルデヒドアセタール含有量を有するものを使用することを特徴とする製造方法。
  2. トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールまたはペンタエリトリトールが製造後に、蒸留により精製され、次いで熱処理され、その後再び精製されている請求項に記載の製造方法。
  3. 熱処理が100−300℃で行われる請求項に記載の方法。
  4. 少なくとも2個の酸基を有するカルボン酸が、炭素原子数2−12個の脂肪族または芳香族ジカルボン酸である請求項1に記載の製造方法。
  5. 単官能性カルボン酸が、少なくとも2個の酸基を有するカルボン酸との混合物で使用される請求項1に記載の製造方法。
  6. 少なくとも1種の多官能性カルボン酸とのエステル化のために、500ppm未満、かつ0ppm超過のホルムアルデヒドアセタール含有量を有するトリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールまたはペンタエリトリトールを使用するトリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールまたはペンタエリトリトールのポリエステルポリオールの製造方法。
JP2004508152A 2002-05-24 2003-05-21 多価アルコールのポリエステルポリオールの製造 Expired - Fee Related JP4104150B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10223055A DE10223055A1 (de) 2002-05-24 2002-05-24 Verfahren zur Herstellung von Polyesterpolyolen mehrwertiger Alkohole
PCT/EP2003/005307 WO2003099902A1 (de) 2002-05-24 2003-05-21 Verfahren zur herstellung von polyesterpolyolen mehrwertiger alkohole

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005530875A JP2005530875A (ja) 2005-10-13
JP4104150B2 true JP4104150B2 (ja) 2008-06-18

Family

ID=29432267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004508152A Expired - Fee Related JP4104150B2 (ja) 2002-05-24 2003-05-21 多価アルコールのポリエステルポリオールの製造

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7241914B2 (ja)
EP (1) EP1511787B1 (ja)
JP (1) JP4104150B2 (ja)
KR (1) KR100966870B1 (ja)
CN (1) CN1300211C (ja)
AT (1) ATE309286T1 (ja)
AU (1) AU2003232807A1 (ja)
BR (1) BR0311166B8 (ja)
DE (2) DE10223055A1 (ja)
ES (1) ES2250909T3 (ja)
MX (1) MXPA04011409A (ja)
WO (1) WO2003099902A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2507981C (en) 2004-05-19 2011-02-22 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Research Council Of Canada Cross-linkable highly fluorinated poly(arylene ethers) for optical waveguide applications
GB0423072D0 (en) 2004-10-18 2004-11-17 Ici Plc Surfactant compounds
EP2144576B1 (en) * 2007-04-24 2014-06-18 Covidien LP Biodegradable macromers
DE102011118953B4 (de) * 2011-11-19 2014-06-05 Oxea Gmbh Destillatives Verfahren zur Gewinnung von Di-Trimethylolpropan
KR102059214B1 (ko) * 2012-02-28 2020-02-17 페트롤리암 내셔널 버하드 (페트로나스) 폴리올의 제조 방법 및 그의 용도
WO2013129910A1 (en) 2012-02-28 2013-09-06 Petroliam Nasional Berhard Composition of matter polyols for polyurethane applications
KR102061376B1 (ko) 2012-02-28 2019-12-31 페트롤리암 내셔널 버하드 (페트로나스) 윤활제 조성물 및 이의 제조방법
MY169226A (en) 2013-02-28 2019-03-19 Petroliam Nasional Berhad Preparation of biopolyol esters for lubricant application
KR101514990B1 (ko) * 2013-11-14 2015-04-29 (주)이피아이 천연유래 단량체를 함유한 폴리에스테르 수지를 포함하는 분체 도료용 조성물의 제조방법
CN107987257B (zh) * 2016-10-27 2020-01-31 万华化学集团股份有限公司 一种聚酯多元醇的制备方法
KR101900490B1 (ko) 2017-09-27 2018-09-19 (주)엔나노텍 탄화수소계 발포제와의 혼합성 및 난연성이 우수한 폴리에스터 폴리올의 제조방법
CN111187401B (zh) * 2018-11-15 2021-05-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种聚酯多元醇的制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097245A (en) * 1959-01-13 1963-07-09 Trojan Powder Co Process for the preparation of trimethylolalkane
GB1218509A (en) 1969-02-03 1971-01-06 Wacker Chemie Gmbh Process for the production of acetoacetic acid esters
JPS509B1 (ja) 1969-11-28 1975-01-06
CA1062848A (en) 1975-08-14 1979-09-18 Union Camp Corporation Coating compositions
DE68917352D1 (de) 1988-04-20 1994-09-15 Kuraray Co Trimethylolheptane und ihre Anwendung.
WO1997019904A1 (fr) 1995-03-30 1997-06-05 Kyowa Yuka Co., Ltd. Procede de preparation d'un derive 1,5-pentanediol
US5525683A (en) 1994-11-22 1996-06-11 Bayer Corporation Ether-linked amine-terminated polyesters and a process for their production
WO1997016401A1 (en) * 1995-11-03 1997-05-09 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Reaction mixtures containing substituted hydrocarbon diols and processes for the preparation thereof
DE19542036A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-15 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyalkoholen
DE19653093A1 (de) * 1996-12-20 1998-06-25 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyalkoholen
US6143840A (en) 1997-03-07 2000-11-07 Kyowa Yuka Co., Ltd. Polyester resin composition, cured resin, and coating material
CN1113073C (zh) * 1997-03-27 2003-07-02 协和油化株式会社 聚氨酯及聚酯多元醇
US6096905A (en) 1999-06-01 2000-08-01 Celanese International Corporation Treatment of a composition comprising a trimethylolalkane bis-monolinear formal
DE19963435A1 (de) * 1999-12-28 2001-07-05 Basf Ag Verfahren zur Reinigung von durch Hydrierung hergestelltem Trimethylolpropan durch kontinuierliche Destillation
DE10029055B4 (de) 2000-06-13 2006-06-29 Basf Ag Verfahren zur Farbzahlverbesserung von mehrwertigen Alkoholen durch Tempern

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003232807A1 (en) 2003-12-12
KR100966870B1 (ko) 2010-06-29
CN1656140A (zh) 2005-08-17
DE10223055A1 (de) 2003-12-11
ES2250909T3 (es) 2006-04-16
US7241914B2 (en) 2007-07-10
US20050203268A1 (en) 2005-09-15
EP1511787A1 (de) 2005-03-09
DE50301629D1 (de) 2005-12-15
MXPA04011409A (es) 2005-02-14
JP2005530875A (ja) 2005-10-13
EP1511787B1 (de) 2005-11-09
BR0311166B8 (pt) 2013-02-19
WO2003099902A1 (de) 2003-12-04
BR0311166B1 (pt) 2013-01-08
KR20050004202A (ko) 2005-01-12
BR0311166A (pt) 2005-03-15
ATE309286T1 (de) 2005-11-15
CN1300211C (zh) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4104150B2 (ja) 多価アルコールのポリエステルポリオールの製造
JP7446246B2 (ja) テレフタル酸エステル類の形成
JPS59136325A (ja) ポリエステルの製法
JP2011503021A5 (ja)
CN111886275A (zh) 官能化的双环呋喃及其合成
US5321118A (en) 1-acetoacetamido-2,3-propane diol monomer and polyesters prerpared therefrom
JP2005509018A (ja) 多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステルの製造方法
WO2013180215A9 (ja) ポリエステル樹脂の製造方法
JP3720040B2 (ja) ナフタレンジカルボン酸のエステル化反応生成物混合液または混合物およびこれらの製造方法、ならびにポリエチレンナフタレートの製造方法
US7241855B2 (en) Method for the manufacture of polyesters
JPS6314730B2 (ja)
JP2005133093A6 (ja) ナフタレンジカルボン酸のエステル化反応生成物混合液または混合物およびこれらの製造方法、ならびにポリエチレンナフタレートの製造方法
PL229712B1 (pl) Sposób wytwarzania żywic poliestrowych
JP2005534726A (ja) ポリエーテルオールの製造
JPS63107947A (ja) 複合エステルの製造方法
KR102576090B1 (ko) 비스-하이드록시알킬렌 디카르복실레이트를 생산하기 위한 공정
JP3911987B2 (ja) ポリブチレンテレフタレートの製造方法
JPH01287060A (ja) 立体障害カルボン酸のエステル化方法
KR100353151B1 (ko) 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용한 투명포화폴리에스테르의 제조 방법
PL162632B1 (pl) Sposób wytwarzania oligoestroli PL
PL211684B1 (pl) Sposób wytwarzania żywic poliestrowych
JPH11315074A (ja) 大環状エステルまたはラクトンの製造方法
PL93248B1 (ja)
JPH07126360A (ja) 変性ポリエステルポリオール
CA2377603A1 (en) Process for preparation of polyethylene terephthalate modified by o-pht halic acid units

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080228

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080324

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees