JP4899508B2 - Method for producing polyether polyol - Google Patents

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Description

本発明は複合金属シアン化物錯体触媒を用いて1級末端水酸基を有するポリエーテルポリオールを製造する方法およびその製造方法によって得られるポリエーテルポリオールに関する。   The present invention relates to a method for producing a polyether polyol having a primary terminal hydroxyl group using a double metal cyanide complex catalyst and a polyether polyol obtained by the production method.

ポリウレタンエラストマー、接着剤、塗料、シーラント等の原料として用いられるポリエーテルポリオールは、これまで、活性水素原子を有する開始剤に、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを重合して製造されてきた。代表的なアルキレンオキシドの重合触媒として、複合金属シアン化物錯体(以下、DMC触媒ともいう)が知られている。DMC触媒は、有機配位子、金属塩を含む触媒であり、亜鉛ヘキサシアノコバルテート(Zn[Co(CN))に、有機配位子、水、および塩化亜鉛が配位した化合物が代表的である。 Polyether polyols used as raw materials for polyurethane elastomers, adhesives, paints, sealants and the like have been produced so far by polymerizing alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide with initiators having active hydrogen atoms. As a typical alkylene oxide polymerization catalyst, a double metal cyanide complex (hereinafter also referred to as a DMC catalyst) is known. The DMC catalyst is a catalyst containing an organic ligand and a metal salt, and is a compound in which an organic ligand, water, and zinc chloride are coordinated to zinc hexacyanocobaltate (Zn 3 [Co (CN) 6 ] 2 ). Is representative.

有機配位子としてtert−ブチルアルコールを用いることによりDMC触媒の寿命を著しく長くできること(特許文献1)、また、tert−ブチルアルコール等の有機配位子を使用した高活性のDMC触媒を用いることにより、少ない触媒量でアルキレンオキシド重合によるポリエーテルポリオールの製造が可能となり、製造したポリエーテルポリオールからのDMC触媒の除去工程を不要にできること(特許文献2)なども報告されている。   Use of tert-butyl alcohol as an organic ligand can significantly extend the life of a DMC catalyst (Patent Document 1), and use of a highly active DMC catalyst using an organic ligand such as tert-butyl alcohol It has also been reported that a polyether polyol can be produced by alkylene oxide polymerization with a small amount of catalyst, and the step of removing the DMC catalyst from the produced polyether polyol can be dispensed with (Patent Document 2).

ところで、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとの反応によりポリウレタンを製造する場合、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとの反応性を高めるためにポリエーテルポリオールの末端にエチレンオキシドを付加して1級化することが行われている。しかしながら、たとえば、プロピレンオキシドを重合して得られるポリエーテルポリオール末端の2級水酸基を1級水酸基にするため(1級化)にDMC触媒を用いて少量のエチレンオキシドをポリエーテルポリオールの末端2級水酸基に付加させようとしてもポリエーテルポリオールの末端にエチレンオキシドの均一な付加が起こらずに末端水酸基の1級化率を高くすることは困難であった。グリセリンを開始剤として製造したポリオキシプロピレントリオールにエチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物を付加重合させて末端1級水酸基含有ポリエーテルポリオールを製造する方法が公知である(特許文献3、4)。しかし、前記特許文献では製造されるポリエーテルポリオールの分子量が3000(水酸基価56mgKOH/g)程度と低く、しかもポリオキシプロピレンポリオールに非相溶性の結晶性エチレンオキシド単独重合体、または末端に結晶性のポリオキシエチレン鎖が付加したポリエーテルポリオールが生成して、ポリエーテルポリオールが白濁し、常温での流動性が失われ、あるいは取り扱いが困難になるなどの問題点があった。   By the way, when a polyurethane is produced by a reaction of a polyether polyol and a polyisocyanate, in order to increase the reactivity between the polyether polyol and the polyisocyanate, it is carried out by adding ethylene oxide to the end of the polyether polyol to make it primary. It has been broken. However, for example, in order to make a secondary hydroxyl group at the end of a polyether polyol obtained by polymerizing propylene oxide into a primary hydroxyl group (primary), a small amount of ethylene oxide is converted to a secondary secondary hydroxyl group of the polyether polyol using a DMC catalyst. It was difficult to increase the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group without uniform addition of ethylene oxide at the end of the polyether polyol even if it was added to the end of the polyether polyol. A method for producing a terminal primary hydroxyl group-containing polyether polyol by addition polymerization of a mixture of ethylene oxide and propylene oxide to polyoxypropylene triol produced using glycerin as an initiator is known (Patent Documents 3 and 4). However, in the above-mentioned patent document, the polyether polyol produced has a molecular weight as low as about 3000 (hydroxyl value 56 mgKOH / g), and is incompatible with polyoxypropylene polyol, crystalline ethylene oxide homopolymer or terminally crystalline. There was a problem that a polyether polyol having a polyoxyethylene chain added was produced, the polyether polyol became cloudy, the fluidity at normal temperature was lost, or the handling became difficult.

また、DMC触媒を用いて製造される比較的高分子量のポリエーテルポリオールの末端1級化率を高める方法として、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの共重合によって結晶性のエチレンオキシド単独重合体の生成を抑制することが提案されているが(特許文献7)、DMC触媒使用量が多く、製造されたポリエーテルポリオールからの触媒の除去精製が必要であることや、重合時に用いるエチレンオキシドの割合を多くした場合(80%)でも、得られるポリエーテルポリオール末端水酸基の1級化率は57%程度で高くないといった問題点がある。   In addition, as a method for increasing the terminal primary ratio of a relatively high molecular weight polyether polyol produced using a DMC catalyst, the formation of a crystalline ethylene oxide homopolymer is suppressed by copolymerization of propylene oxide and ethylene oxide. (Patent Document 7), however, the amount of DMC catalyst used is large, and it is necessary to remove and purify the catalyst from the produced polyether polyol, or when the proportion of ethylene oxide used during polymerization is increased (80 %), However, there is a problem that the primary ratio of the obtained polyether polyol-terminated hydroxyl group is about 57% and is not high.

さらに、プロピレンオキシドとエチレンオキシドのブロック的な共重合によって、末端水酸基の1級化率を40%以上にする方法(特許文献4、8)も提案されている。この場合も、用いるアルキレンオキシド混合物中のエチレンオキシドの割合が高いため(80wt%以上)、末端が実質的に100%2級水酸基であるポリエーテルポリオールに結晶性ポリエチレンオキシドが付加したものが生成しやすい。   Furthermore, a method (Patent Documents 4 and 8) has been proposed in which the terminal hydroxyl group primary ratio is 40% or more by block copolymerization of propylene oxide and ethylene oxide. Also in this case, since the ratio of ethylene oxide in the alkylene oxide mixture to be used is high (80 wt% or more), a product in which crystalline polyethylene oxide is added to a polyether polyol having a substantially 100% secondary hydroxyl group at the end tends to be formed. .

分子量の比較的大きなポリエーテルポリオールを製造する場合、末端に付加しようとするエチレンオキシドがたとえ少量でも、DMC触媒を用いてエチレンオキシドを重合したときは、得られるポリエーテルポリオールが固体状となり、流動性が失われて、粘度も高くなる傾向がある。従って、通常、DMC触媒でポリオキシプロピレンポリオールなどのポリエーテルポリオールを製造した後に、さらにアルカリ金属触媒を用いてエチレンオキシドを付加反応し、結晶性成分の生成を抑制して、白濁またはヘーズの無い均一な外観の末端1級化ポリエーテルポリオールを製造している(特許文献5、6)。しかしこの場合でもアルカリ金属触媒の中和、脱水、ろ過分離などの工程が必要であり、製造コストの増加が問題である。
特開平4−145143号公報 特表2000−513389号公報 特表2003−504468号公報 特表2002−543228号公報 特開平9−3183号公報 特開2003−301041号公報 特開平3−244632号公報 特表2003−503516号公報
When producing a polyether polyol having a relatively large molecular weight, even if a small amount of ethylene oxide is to be added to the end, when the ethylene oxide is polymerized using a DMC catalyst, the resulting polyether polyol becomes solid and the fluidity is low. Loss and tend to increase viscosity. Therefore, normally, after producing a polyether polyol such as polyoxypropylene polyol with a DMC catalyst, an addition reaction of ethylene oxide is further performed with an alkali metal catalyst to suppress the formation of crystalline components, and there is no white turbidity or haze. Have produced a terminal-primary polyether polyol having an excellent appearance (Patent Documents 5 and 6). However, even in this case, steps such as neutralization, dehydration, and filtration / separation of the alkali metal catalyst are necessary, and an increase in production cost is a problem.
JP-A-4-145143 JP 2000-513389 Special table 2003-504468 gazette JP-T-2002-543228 Japanese Patent Laid-Open No. 9-3183 JP 2003-301041 A JP-A-3-244632 Special table 2003-503516 gazette

触媒除去操作を省くことのできる程度の少量の高活性複合金属シアン化物錯体の存在下で、炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドとを共重合させて高分子量のポリエーテルポリオールを製造した場合、ポリエーテルポリオールが白濁する原因となる結晶性の高い鎖長の長いポリオキシエチレンブロックが生成する問題があった。そこで、高活性な複合金属シアン化物錯体触媒を用いてエチレンオキシドを含むアルキレンオキシド重合を行った場合でも、オキシエチレン単位の含有量および末端水酸基の1級化率が高く、しかも結晶性が低く、流動性が良好で取り扱いが容易なポリエーテルポリオールを製造できる方法が求められていた。また、通常、ポリエーテルポリオールは、分子量が大きいほど、またエチレンオキシドの含有量が大きいほど、粘度も大きくなり、使用した触媒の分離が困難となるため、アルキレンオキシド重合終了後に触媒精製操作を省くことのできるポリエーテルポリオールの製造方法が望まれていた。本発明は、製造したポリエーテルポリオールからの触媒除去操作を省くことのできる程度の少量のDMC触媒しか用いずに、比較的高分子量で末端水酸基の1級化率を高くしても室温で白濁することがなく、流動性が良好で取り扱いが容易なポリエーテルポリオールを製造する方法を提供することを目的とする。   When a high-molecular weight polyether polyol is produced by copolymerizing an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide in the presence of a small amount of a highly active double metal cyanide complex that can eliminate the catalyst removal operation, There has been a problem in that a polyoxyethylene block having a high crystallinity and a long chain length that causes the polyether polyol to become cloudy is produced. Therefore, even when alkylene oxide polymerization including ethylene oxide is performed using a highly active double metal cyanide complex catalyst, the content of oxyethylene units and the primary hydroxylation rate of terminal hydroxyl groups are high, and the crystallinity is low. There has been a demand for a method capable of producing a polyether polyol having good properties and easy handling. In general, polyether polyols have a higher molecular weight and a higher ethylene oxide content, resulting in higher viscosity and difficulty in separating the used catalyst. There has been a demand for a method for producing a polyether polyol that can be used. The present invention uses only a small amount of DMC catalyst that can eliminate the catalyst removal operation from the produced polyether polyol, and is cloudy at room temperature even if the primary hydroxyl group primary group conversion rate is relatively high. An object of the present invention is to provide a method for producing a polyether polyol having good fluidity and easy handling.

本発明は上記課題を解決するために行ったものである。
すなわち、本発明のポリエーテルポリオールの製造方法は、反応器内で、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、ポリエーテルポリオール開始剤に対して、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を供給し、撹拌下でランダム共重合反応を行って前記ポリエーテルポリオール開始剤に外部ブロック鎖を形成させるポリエーテルポリオールの製造方法であって、
前記ポリエーテルポリオール開始剤として、1分子当たりの平均官能基数が1〜8であり、水酸基価が18〜200mgKOH/gであり、末端水酸基のA%が1級水酸基であるポリエーテルポリオールを用い、
前記反応器内に供給する炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物全体に占めるエチレンオキシドの割合(Eモル%)と、前記ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率(A%)との関係が(E−A)<40となるようにエチレンオキシドの割合(Eモル%)を保ち、前記共重合反応によって得られるポリエーテルポリオールの全質量に占める前記ポリエーテルポリオール開始剤の割合が3〜60質量%となるように前記アルキレンオキシドおよびエチレンオキシド混合物を供給して共重合反応を行うことを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems.
That is, the method for producing a polyether polyol of the present invention supplies a mixture of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms to a polyether polyol initiator in the presence of a double metal cyanide complex catalyst in a reactor. And a method for producing a polyether polyol in which an external block chain is formed on the polyether polyol initiator by performing a random copolymerization reaction under stirring,
As the polyether polyol initiator, a polyether polyol having an average number of functional groups per molecule of 1 to 8, a hydroxyl value of 18 to 200 mgKOH / g, and A% of the terminal hydroxyl groups is a primary hydroxyl group,
The ratio (E mol%) of ethylene oxide in the total mixture of alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide fed into the reactor, and the primary hydroxylation ratio (A%) of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol initiator, The ratio of the polyether polyol initiator to the total mass of the polyether polyol obtained by the copolymerization reaction is 3 while maintaining the ratio of ethylene oxide (E mol%) so that the relationship of (EA) <40. The copolymerization reaction is carried out by supplying the mixture of alkylene oxide and ethylene oxide so as to be ˜60 mass%.

上記製造方法においては、4kW/m以上の撹拌動力を用いて、反応器内の反応混合物を撹拌しながら共重合を行うことが好ましい。 In the said manufacturing method, it is preferable to perform copolymerization, stirring the reaction mixture in a reactor using stirring power of 4 kW / m < 3 > or more.

さらに上記共重合反応は、120℃以上の反応温度の条件下で行うことが好ましい。   Furthermore, the copolymerization reaction is preferably performed under a reaction temperature of 120 ° C. or higher.

上記製造方法においては、前記ポリエーテルポリオール開始剤が、アルカリ金属化合物触媒またはホスファゼン化合物触媒の存在下で、エチレンオキシド単独を重合して得られたオキシエチレンブロック鎖を末端に有するか、または、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を共重合して得られるランダム共重合鎖を末端に有するものであることが好ましい。   In the above production method, the polyether polyol initiator has an oxyethylene block chain obtained by polymerizing ethylene oxide alone in the presence of an alkali metal compound catalyst or a phosphazene compound catalyst, or has a carbon number. It is preferable that a terminal has a random copolymer chain obtained by copolymerizing a mixture of three or more alkylene oxides and ethylene oxide.

さらに、本発明は、上記製造方法を用いて製造することのできる、下記の特徴を有するポリエーテルポリオールにも関する。
(a)オキシエチレン単位の含有量が40〜85質量%であり、
(b)末端水酸基の1級化率が40〜75モル%であり、
(c)ポリスチレン換算で、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))が1.05〜1.30であり、
(d)総不飽和度が0.010meq/g以下であり、
(e)複合金属シアン化物錯体触媒に由来する全金属の含有量が30ppm以下である、
水酸基価が18mgKOH/g未満のポリエーテルポリオール。
Furthermore, this invention relates to the polyether polyol which can be manufactured using the said manufacturing method and has the following characteristics.
(A) The content of oxyethylene units is 40 to 85% by mass,
(B) The primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group is 40 to 75 mol%,
(C) In terms of polystyrene, the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) is 1.05-1.30,
(D) the total degree of unsaturation is 0.010 meq / g or less,
(E) the content of all metals derived from the double metal cyanide complex catalyst is 30 ppm or less,
A polyether polyol having a hydroxyl value of less than 18 mgKOH / g.

なお、本発明において、ポリエーテルポリオール開始剤1分子当たりの平均官能基数とは、この開始剤を製造する際に用いた活性水素原子含有化合物1分子当たりの平均の活性水素原子の数をいう。また、ポリエーテルポリオール1分子当たりの平均官能基数とは、本発明の製造方法に用いたポリエーテルポリオール開始剤1分子当たりの平均官能基数とする。   In the present invention, the average number of functional groups per molecule of the polyether polyol initiator refers to the average number of active hydrogen atoms per molecule of the active hydrogen atom-containing compound used in producing this initiator. The average number of functional groups per molecule of polyether polyol is the average number of functional groups per molecule of the polyether polyol initiator used in the production method of the present invention.

本発明における水酸基価(mgKOH/g)および総不飽和度(meq/g)は、JIS―K−1557に準拠して測定した値である。   The hydroxyl value (mgKOH / g) and the total unsaturation (meq / g) in the present invention are values measured according to JIS-K-1557.

本発明のポリエーテルポリオールの製造方法を用いることにより、製造したポリエーテルポリオールからの触媒除去操作を省くことのできる程度の少量のDMC触媒しか用いず、しかもエチレンオキシドを共重合することによりオキシエチレン単位を比較的多く含有させることによって末端水酸基の1級化率を高くしても、室温で白濁することがなく、分子量分布が狭く、総不飽和度が低く、かつ、流動性が良好で取り扱いが容易なポリエーテルポリオールが得られる。   By using the method for producing a polyether polyol of the present invention, only a small amount of DMC catalyst can be used so that the catalyst removal operation from the produced polyether polyol can be omitted, and by copolymerizing ethylene oxide, oxyethylene units. Even if the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group is increased by containing a relatively large amount, no white turbidity occurs at room temperature, the molecular weight distribution is narrow, the total degree of unsaturation is low, the fluidity is good, and the handling is easy. An easy polyether polyol is obtained.

以下に本発明の製造方法およびそれを用いて製造されるポリエーテルポリオールについて詳細に説明する。   Below, the manufacturing method of this invention and the polyether polyol manufactured using it are demonstrated in detail.

本発明のポリエーテルポリオールの製造方法は、上述のとおり、反応器内で、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、ポリエーテルポリオール開始剤に対して、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を供給し、撹拌下でランダム共重合反応を行って前記ポリエーテルポリオール開始剤に外部ブロック鎖を形成させる。ここで「外部ブロック鎖」とは、ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基にアルキレンオキシドが重合されて形成される分子鎖を意味する。
以下、本発明の製造方法に用いる各原料および製造条件を説明する。
As described above, the method for producing the polyether polyol of the present invention is a mixture of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms with respect to the polyether polyol initiator in the presence of the double metal cyanide complex catalyst in the reactor. And a random copolymerization reaction is performed with stirring to form an external block chain in the polyether polyol initiator. Here, the “external block chain” means a molecular chain formed by polymerizing alkylene oxide on the terminal hydroxyl group of the polyether polyol initiator.
Hereinafter, each raw material used for the manufacturing method of this invention and manufacturing conditions are demonstrated.

(複合金属シアン化物錯体)
本発明において使用できる複合金属シアン化物錯体は、公知の製造方法で製造でき、例えば、上記の各特許文献に記載されている方法で得られる。例えば、水溶液中でハロゲン化金属塩とアルカリ金属シアノメタレートとを反応させて得られる反応生成物に有機配位子を配位させ、ついで、固体成分を分離し、得られた固体成分を有機配位子水溶液でさらに洗浄する方法、または有機配位子水溶液中でハロゲン化金属塩とアルカリ金属シアノメタレートとを反応させ、得られる反応生成物(固体成分)を分離し、得られた固体成分を有機配位子水溶液で洗浄する方法などにより複合金属シアン化物錯体を製造できる。
(Double metal cyanide complex)
The double metal cyanide complex that can be used in the present invention can be produced by a known production method, and can be obtained, for example, by a method described in each of the above patent documents. For example, an organic ligand is coordinated to a reaction product obtained by reacting a metal halide salt and an alkali metal cyanometalate in an aqueous solution, then the solid component is separated, and the resulting solid component is organically separated. A method of further washing with an aqueous ligand solution, or reacting a metal halide salt and an alkali metal cyanometalate in an aqueous organic ligand solution, separating the resulting reaction product (solid component), and obtaining the solid A double metal cyanide complex can be produced by a method of washing the components with an organic ligand aqueous solution.

上記方法により得られた反応生成物を洗浄後、ろ過分離して得られるケーキ(固体成分)を乾燥し、粉砕することにより、粉末状の複合金属シアン化物錯体触媒を調製できる。また、複合金属シアン化物錯体触媒を含んだ有機配位子水溶液を、ポリエーテルポリオール中に分散させ、その後、過剰量の水および有機配位子を留去することにより、スラリー状の複合金属シアン化物錯体触媒を調製することもできる。   A powdery double metal cyanide complex catalyst can be prepared by drying and pulverizing a cake (solid component) obtained by washing and filtering the reaction product obtained by the above method. In addition, an aqueous solution of an organic ligand containing a composite metal cyanide complex catalyst is dispersed in a polyether polyol, and then an excess amount of water and the organic ligand are distilled off to obtain a slurry-like composite metal cyanide. A fluoride complex catalyst can also be prepared.

上記有機配位子としては、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、アミン、アミドなどが使用できるが、特に好ましい有機配位子は、tert−ブチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、およびエチレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル、ならびにこれらの組み合わせ、例えば、tert−ブチルアルコールとエチレングリコールモノ−tert−ブチルエーテルの組合せである。これらから選択された有機配位子を用いることにより、高活性の複合金属シアン化物錯体触媒が得られる。   As the organic ligand, alcohol, ether, ketone, ester, amine, amide and the like can be used. Particularly preferred organic ligands include tert-butyl alcohol, tert-pentyl alcohol, and ethylene glycol mono-tert- Butyl ether, as well as combinations thereof, for example, tert-butyl alcohol and ethylene glycol mono-tert-butyl ether. By using an organic ligand selected from these, a highly active double metal cyanide complex catalyst can be obtained.

(ポリエーテルポリオール開始剤)
本発明では、上記ポリエーテルポリオール開始剤として、1分子当たりの平均官能基数が1〜8であり、水酸基価が18〜200mgKOH/g、好ましくは18〜112mgKOH/g、さらに好ましくは18〜40mgKOH/gであるポリエーテルポリオールを用いる。ポリエーテルポリオール開始剤の平均官能基数は、これを用いて本発明の製造方法にしたがって最終的に製造されるポリエーテルポリオールの官能基数を定める最も大きな要素となる。
(Polyether polyol initiator)
In the present invention, the polyether polyol initiator has an average functional group number of 1 to 8 per molecule, a hydroxyl value of 18 to 200 mgKOH / g, preferably 18 to 112 mgKOH / g, more preferably 18 to 40 mgKOH / g. The polyether polyol which is g is used. The average functional group number of the polyether polyol initiator is the largest factor that determines the number of functional groups of the polyether polyol finally produced according to the production method of the present invention.

上記製造方法においては、前記ポリエーテルポリオール開始剤が、アルカリ金属化合物触媒またはホスファゼン化合物触媒の存在下で、エチレンオキシド単独を重合して得られたオキシエチレンブロック鎖を末端に有するか、または、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を共重合して得られるランダム共重合鎖を末端に有するものであることが好ましい。   In the above production method, the polyether polyol initiator has an oxyethylene block chain obtained by polymerizing ethylene oxide alone in the presence of an alkali metal compound catalyst or a phosphazene compound catalyst, or has a carbon number. It is preferable that a terminal has a random copolymer chain obtained by copolymerizing a mixture of three or more alkylene oxides and ethylene oxide.

ポリエーテルポリオール開始剤は、ポリエーテルポリオール開始剤よりも分子量の小さな任意に選択した開始剤にアルキレンオキシドを重合させて製造できる。このための開始剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、およびヘキサノールなどのモノオール、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、および蔗糖などのポリオールを用いることが好ましい。   The polyether polyol initiator can be produced by polymerizing alkylene oxide to an arbitrarily selected initiator having a molecular weight lower than that of the polyether polyol initiator. Examples of initiators for this include monools such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and hexanol, water, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, And polyols such as sucrose are preferably used.

炭素数3以上のアルキレンオキシドとしては、例えば、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、エピクロロヒドリン、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、オキセタンなどが挙げられる。これらは2種以上を併用できる。プロピレンオキシドが特に好ましい。   Examples of the alkylene oxide having 3 or more carbon atoms include propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, epichlorohydrin, styrene oxide, cyclohexene oxide, and oxetane. Two or more of these can be used in combination. Propylene oxide is particularly preferred.

上記ポリエーテルポリオール開始剤の製造に用いる触媒としては、アルカリ触媒が好ましく、NaOH、KOH、およびCsOHなどが特に好ましい。アルカリ金属化合物触媒およびホスファゼン化合物触媒は、DMC触媒と比較するとアルキレンオキシド重合のためにより多い量の触媒を用いることが必要であり、しかもアルキレンオキシド重合後に触媒除去工程が必要である。しかし、これらの触媒は、ポリエーテルポリオール末端にエチレンオキシドを比較的均一に付加させることができる触媒として良く知られており、オキシエチレン単位の含有量の高いポリエーテルポリオール開始剤を製造する場合に、白濁の原因となる結晶性のポリオキシエチレン連鎖を形成しにくい触媒として有利である。   As a catalyst used for manufacture of the said polyether polyol initiator, an alkali catalyst is preferable and NaOH, KOH, CsOH, etc. are especially preferable. The alkali metal compound catalyst and the phosphazene compound catalyst need to use a larger amount of the catalyst for the alkylene oxide polymerization as compared with the DMC catalyst, and further, a catalyst removal step is required after the alkylene oxide polymerization. However, these catalysts are well known as catalysts capable of relatively uniformly adding ethylene oxide to the end of the polyether polyol. When producing a polyether polyol initiator having a high content of oxyethylene units, This is advantageous as a catalyst that hardly forms a crystalline polyoxyethylene chain that causes white turbidity.

ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化は、適切な開始剤に直接、または炭素数3以上のアルキレンオキシドを重合した後に、炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの混合物をランダム共重合させることにより行うことができる。この際、炭素数3以上のアルキレンオキシドに対するエチレンオキシドモノマーの割合を変えることによって1級化率を制御できる。すなわち、一般に、エチレンオキシドの割合を高くするほど、得られるポリエーテルポリオール開始剤の1級水酸基末端の割合が高くなる。   The primary hydroxylation of the polyether polyol initiator is performed by random copolymerization of a mixture of an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and an ethylene oxide directly or after polymerizing an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms to an appropriate initiator. Can be done. At this time, the primary ratio can be controlled by changing the ratio of the ethylene oxide monomer to the alkylene oxide having 3 or more carbon atoms. That is, in general, the higher the proportion of ethylene oxide, the higher the proportion of primary hydroxyl ends of the resulting polyether polyol initiator.

また、適切な開始剤に炭素数3以上のアルキレンオキシドを重合した後に、得られたポリエーテルポリオールの末端にエチレンオキシドをさらに単独でブロック重合(これをキャッピングという。)してもポリエーテルポリオール開始剤の末端を1級水酸基化できる。エチレンオキシドを単独で重合させることにより、末端にブロック重合鎖を有するポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率を制御する場合は、エチレンオキシドの付加量は、通常、ポリエーテルポリオール開始剤の質量に対して3〜30質量%(1級化率で20〜95%)とすることが好ましく、5〜20質量%(1級化率で30〜90%)とすることが好ましい。この割合を高くするとポリエーテルポリオール開始剤の結晶性が高くなる。   A polyether polyol initiator can also be obtained by polymerizing an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms with a suitable initiator and then further block-polymerizing ethylene oxide alone at the end of the obtained polyether polyol (this is called capping). Can be primary hydroxylated. When the primary hydroxyl group conversion rate of the polyether polyol initiator having a block polymer chain at the terminal is controlled by polymerizing ethylene oxide alone, the addition amount of ethylene oxide is usually the mass of the polyether polyol initiator. It is preferable to set it as 3-30 mass% (20-95% in a primary conversion rate) with respect to 5-20 mass% (30-90% in a primary conversion rate). Increasing this ratio increases the crystallinity of the polyether polyol initiator.

ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率はA%で表される。Aは0を超え100%以下の数値であることが好ましい。特に5〜95%であることが好ましく、10〜90%であることが好ましい。   The ratio of terminal hydroxyl groups in the polyether polyol initiator is expressed in A%. A is preferably a numerical value exceeding 0 and not exceeding 100%. In particular, it is preferably 5 to 95%, more preferably 10 to 90%.

また、ポリエーテルポリオール開始剤には、ポリエーテルポリオール開始剤の透明性が失われない範囲で、テトラヒドロフランの開環重合で生成するテトラメチレンオキシ連鎖、カプロラクトンなどの環状エステルが開環重合したエステル結合、およびアルキレンカーボネートを共重合したことによって形成されるカーボネート結合が、分子構造の一部として含まれていてもよい。   In addition, the polyether polyol initiator has an ester bond formed by ring-opening polymerization of a cyclic ester such as a tetramethyleneoxy chain or caprolactone formed by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran within the range in which the transparency of the polyether polyol initiator is not lost. , And a carbonate bond formed by copolymerizing alkylene carbonate may be included as part of the molecular structure.

(炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの共重合による、ポリエーテルポリオール開始剤に対する外部ブロックの形成:本発明のポリエーテルポリオールの製造)
本発明のポリエーテルポリオールの製造方法は、反応器内で、上述した複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、上記のポリエーテルポリオール開始剤に対して、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を供給し、撹拌下でランダム共重合反応を行ってポリエーテルポリオール開始剤に外部ブロック鎖を形成させて製造する。
(Formation of external block for polyether polyol initiator by copolymerization of alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide: production of polyether polyol of the present invention)
The method for producing the polyether polyol of the present invention comprises a mixture of an alkylene oxide and an ethylene oxide having 3 or more carbon atoms with respect to the polyether polyol initiator in the presence of the above-mentioned double metal cyanide complex catalyst in a reactor. And a random copolymerization reaction is performed with stirring to form a polyether polyol initiator with an external block chain.

従来技術では、複合金属シアン化物錯体触媒を用いてポリエーテルポリオール開始剤末端にエチレンオキシドを含むアルキレンオキシドを重合させてオキシアルキレン単位を含むブロック鎖を形成しようとした場合、得られるポリエーテルポリオールが白濁するという問題や、末端水酸基の1級化率が高くならないなどの問題があった。これは、複合金属シアン化物錯体触媒の重合活性が高く且つエチレンオキシドの反応性が高いために、開始剤の特定の末端水酸基、特に1級水酸基、にエチレンオキシドの付加反応が集中して起こり、ポリオキシエチレンブロックが形成されるためであると考えられる。この現象は、特にポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の実質的に100%が2級水酸基である場合や、重合に用いるアルキレンオキシドに占めるエチレンオキシドの割合が多いほど顕著であった。   In the prior art, when a block chain containing oxyalkylene units is formed by polymerizing an alkylene oxide containing ethylene oxide at the end of a polyether polyol initiator using a double metal cyanide complex catalyst, the resulting polyether polyol becomes cloudy. And the problem that the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group does not increase. This is because the polymerization activity of the double metal cyanide complex catalyst is high and the reactivity of ethylene oxide is high, so that the addition reaction of ethylene oxide concentrates on a specific terminal hydroxyl group, particularly a primary hydroxyl group, of the initiator. This is probably because an ethylene block is formed. This phenomenon is more remarkable when substantially 100% of the terminal hydroxyl groups of the polyether polyol initiator are secondary hydroxyl groups, or as the proportion of ethylene oxide in the alkylene oxide used for polymerization increases.

本発明者らは、特定の開始剤末端にエチレンオキシドが集中して単独重合することを防止し、可能なかぎりエチレンオキシドを均一に各開始剤末端に反応させる方法を検討した。その結果、ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率(A%)と、この開始剤に反応させる炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物全体に占めるエチレンオキシドの割合(Eモル%)について、EとAとの差が40を超えないように保つことによって、言い換えれば、エチレンオキシドの割合を高くしたい場合には(E−A)が40未満となるように末端水酸基の1級化率の高いポリエーテルポリオール開始剤を用いることによって、エチレンオキシドが特定の開始剤末端に集中して重合することを防止し、透明性および流動性に優れたポリエーテルポリオールを製造できることを見いだし、本発明を完成させたものである。   The present inventors studied a method of preventing ethylene oxide from concentrating at a specific initiator terminal and homopolymerizing, and allowing ethylene oxide to react uniformly with each initiator terminal as much as possible. As a result, the ratio of primary hydroxyl groups (A%) of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol initiator and the proportion of ethylene oxide in the total mixture of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms to be reacted with this initiator (E mol%) By keeping the difference between E and A not exceeding 40, in other words, when it is desired to increase the proportion of ethylene oxide, the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group so that (EA) is less than 40 It was found that by using a polyether polyol initiator having a high viscosity, ethylene oxide can be prevented from being concentrated and polymerized at the end of a specific initiator, and a polyether polyol having excellent transparency and fluidity can be produced. It has been completed.

上記のように設定したパラメータの意味を定性的に言えば、ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率を高くしておけば、アルキレンオキシドの混合物中に占めるエチレンオキシドの割合を大きくしても、不均一な重合が起きることにより、得られるポリエーテルポリオールの分子量分布が広がったり、流動性が損なわれたり、顕著な白濁が生じたりすることがないということである。   Qualitatively speaking, the meaning of the parameters set as described above increases the proportion of ethylene oxide in the mixture of alkylene oxides by increasing the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl groups of the polyether polyol initiator. In other words, the occurrence of non-uniform polymerization does not cause the molecular weight distribution of the obtained polyether polyol to be widened, fluidity is not impaired, and significant cloudiness does not occur.

すなわち、本発明のポリエーテルポリオールの製造方法では、重合反応を行う反応器内に供給する炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物全体に占めるエチレンオキシドの割合(Eモル%)と、前記ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率(A%)との関係が(E−A)<40、さらに好ましくは−50<(E−A)<30、特に好ましくは−50<(E−A)<20となるようにエチレンオキシドの割合(Eモル%)を保ち、アルキレンオキシド重合反応を行う。   That is, in the method for producing a polyether polyol of the present invention, the proportion (E mol%) of ethylene oxide in the total mixture of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms to be fed into the reactor for carrying out the polymerization reaction, and the polyether The relationship between the terminal hydroxyl group primary ratio (A%) of the polyol initiator is (EA) <40, more preferably −50 <(EA) <30, particularly preferably −50 <(E− A) The ratio of ethylene oxide (E mol%) is maintained so that <20, and the alkylene oxide polymerization reaction is performed.

上記Eの値は0より大きく100未満の範囲で任意の値をとりうるが、本発明においてはEが41〜90モル%であることが好ましく、50〜85モル%がさらに好ましく、60〜80モル%が特に好ましい。Eの値は、最終的に得られるポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率の値に近い。本発明ではEが大きな値であるほど、本発明の効果が顕著となる。すなわち、最終的に得ようとするポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率が高いほど、本発明の効果が顕著になる。   The value of E can take any value in the range of greater than 0 and less than 100, but in the present invention, E is preferably 41 to 90 mol%, more preferably 50 to 85 mol%, and 60 to 80 Mole% is particularly preferred. The value of E is close to the value of the primary ratio of the terminal hydroxyl group of the finally obtained polyether polyol. In the present invention, the larger the value of E, the more remarkable the effect of the present invention. That is, the higher the primary ratio of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol to be finally obtained, the more remarkable the effect of the present invention.

Eが41〜90モル%であるプロピレンオキシドとエチレンオキシド混合物を用いて、ポリエーテルポリオール開始剤に重合反応を行って得られるポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率は、本発明の製造方法を用いた場合、通常約40〜75%となる。また、Eが60〜80モル%であるプロピレンオキシドとエチレンオキシド混合物を用いて、ポリエーテルポリオール開始剤に重合反応を行って得られるポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率は通常約60〜70%となる。このように、エチレンオキシドを含むアルキレンオキシド混合物をポリエーテルポリオール開始剤に重合させて得られるポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率は、一般にEの値に応じた特定の値になる。したがって、(E−A)を上記の特定値未満に設定することは、ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率と、最終的に得られるポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率の差を特定の値(これは上記Eの特定値とは必ずしも一致するものではない)未満まで小さくしておくという意味でもある。このようにして、エチレンオキシドが特定の開始剤末端に集中して重合することを防止することにより、分子量分布が狭く、白濁がなく、流動性が良好で取り扱いが容易なポリエーテルポリオールを製造することが可能となる。   The primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol obtained by conducting a polymerization reaction on the polyether polyol initiator using a mixture of propylene oxide and ethylene oxide having E of 41 to 90 mol% is determined by the production method of the present invention. When used, it is usually about 40-75%. In addition, the terminal hydroxyl group primary ratio of the polyether polyol obtained by performing a polymerization reaction on a polyether polyol initiator using a mixture of propylene oxide and ethylene oxide having E of 60 to 80 mol% is usually about 60 to 70. %. Thus, the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol obtained by polymerizing an alkylene oxide mixture containing ethylene oxide with a polyether polyol initiator generally has a specific value corresponding to the value of E. Therefore, setting (EA) to less than the above specific value means that the terminal hydroxyl group primary ratio of the polyether polyol initiator and the terminal hydroxyl group primary ratio of the finally obtained polyether polyol are determined. This also means that the difference is reduced to a value less than a specific value (which does not necessarily match the specific value of E). In this way, by preventing the ethylene oxide from concentrating on a specific initiator terminal and polymerizing, a polyether polyol having a narrow molecular weight distribution, no white turbidity, good fluidity and easy handling is produced. Is possible.

上記EとAの特に好ましい値は、製造しようとするポリエーテルポリオール開始剤の分子量によっても変わりうる。例えば、ポリエーテルポリオール開始剤の分子量が大きくなるほど、エチレンオキシドは開始剤に不均一に付加しやすい。したがって、ポリエーテルポリオール開始剤の分子量が大きくなるほど、即ち開始剤の水酸基価が小さくなるほど、重合に用いるアルキレンオキシド混合物中に占めるエチレンオキシドの割合(Eモル%)とポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率(A%)の差(E−A)が小さくなるように設定することが好ましい。   The particularly preferred values of E and A can also vary depending on the molecular weight of the polyether polyol initiator to be produced. For example, the higher the molecular weight of the polyether polyol initiator, the easier it is to add ethylene oxide to the initiator non-uniformly. Therefore, as the molecular weight of the polyether polyol initiator increases, that is, as the hydroxyl value of the initiator decreases, the proportion (E mol%) of ethylene oxide in the alkylene oxide mixture used for polymerization and the terminal hydroxyl group of the polyether polyol initiator. It is preferable to set so that the difference (EA) in the primary rate (A%) becomes small.

本発明においては、ポリエーテルポリオール開始剤に対して、特定のモノマー組成からなる炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を供給し、ポリエーテルポリオール開始剤に外部ブロック鎖を形成させるポリエーテルポリオールの製造方法である。本発明では、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物の組成を段階的に変更する多段ブロック共重合方法も採用できる。この場合、多段ブロック共重合の各段階においては、重合に用いる炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物に占めるエチレンオキシドの割合(Eモル%)と、その前段階までに製造されたポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率(A%)との差(E−A)が、(E−A)<40、さらに好ましくは−50<(E−A)<30、特に好ましくは−50<(E−A)<20となるようにエチレンオキシドの割合(Eモル%)を保ち、アルキレンオキシド重合反応を行う。   In the present invention, a polyether polyol in which a mixture of an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms having a specific monomer composition and ethylene oxide is supplied to a polyether polyol initiator to form an external block chain in the polyether polyol initiator. It is a manufacturing method. In the present invention, a multistage block copolymerization method in which the composition of a mixture of an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide is changed stepwise can also be employed. In this case, in each stage of the multistage block copolymerization, the ratio (E mol%) of ethylene oxide in the mixture of alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide used for the polymerization, and the polyether polyol produced up to that stage The difference (EA) from the primary hydroxylation ratio (A%) of the terminal hydroxyl group is (EA) <40, more preferably −50 <(EA) <30, particularly preferably −50 <. The alkylene oxide polymerization reaction is carried out while maintaining the ratio of ethylene oxide (E mol%) so that (EA) <20.

本発明の製造方法によって製造するポリエーテルポリオールの水酸基価は特に制限されないが、本発明の製造方法は、特にエチレンオキシド共重合鎖を有する高分子量ポリエーテルポリオールの製造に適しており、ポリエーテルポリオールの水酸基価は、特に好ましくは18mgKOH/g未満である。水酸基価の下限は特にないが2mgKOH/g以上が好ましく、5mgKOH/g以上が特に好ましい。また、本発明の製造方法によって得られるポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率は、通常40〜75モル%であり、これは上述のとおり主にEの値に応じて定まる。   The hydroxyl value of the polyether polyol produced by the production method of the present invention is not particularly limited, but the production method of the present invention is particularly suitable for the production of a high molecular weight polyether polyol having an ethylene oxide copolymer chain. The hydroxyl value is particularly preferably less than 18 mgKOH / g. The lower limit of the hydroxyl value is not particularly limited, but is preferably 2 mgKOH / g or more, particularly preferably 5 mgKOH / g or more. Moreover, the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol obtained by the production method of the present invention is usually 40 to 75 mol%, and this is mainly determined according to the value of E as described above.

本発明の製造方法によってポリエーテルポリオールを製造する場合、生成物であるポリエーテルポリオールの全質量に占めるポリエーテルポリオール開始剤の割合を3〜60質量%にすることが好ましく、10〜35%であることがさらに好ましい。したがって、前記共重合反応によって得られるポリエーテルポリオールの全質量に占める前記ポリエーテルポリオール開始剤の割合の残りの部分に相当する量の炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を供給して共重合反応を行う。   When the polyether polyol is produced by the production method of the present invention, the proportion of the polyether polyol initiator in the total mass of the product polyether polyol is preferably 3 to 60% by mass, and 10 to 35%. More preferably it is. Therefore, a mixture of an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and an ethylene oxide in an amount corresponding to the remaining portion of the ratio of the polyether polyol initiator to the total mass of the polyether polyol obtained by the copolymerization reaction is supplied and co-polymerized. Perform a polymerization reaction.

また、ポリエーテルポリオール開始剤に付加重合される炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの量に応じて、製造されるポリエーテルポリオールの水酸基価が定まる。これは当業者に周知の技術事項である。   Further, the hydroxyl value of the polyether polyol to be produced is determined according to the amount of alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide to be addition-polymerized to the polyether polyol initiator. This is a technical matter well known to those skilled in the art.

ポリエーテルポリオール開始剤およびDMC触媒は、重合反応の開始前に反応器内に投入するのが一般的であるが、重合反応を開始した後に、追加のポリエーテルポリオール開始剤および/またはDMC触媒を単独で、または、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物とともに反応器内に供給してもよい。ここで、「反応器」とはバッチ式の反応装置および連続式の反応装置など、アルキレンオキシドの重合に用いられる全ての形態の反応装置をいう。   The polyether polyol initiator and the DMC catalyst are generally charged into the reactor before the polymerization reaction is started, but after the polymerization reaction is started, an additional polyether polyol initiator and / or DMC catalyst is added. You may supply in a reactor individually or with the mixture of C3 or more alkylene oxide and ethylene oxide. Here, “reactor” refers to all types of reactors used for the polymerization of alkylene oxide, such as batch reactors and continuous reactors.

さらに、本発明の製造方法においては、反応系内、すなわち反応混合物中、の炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの濃度を低くでき、かつ可能なかぎり均一にできる反応条件を用いることが好ましい。高分子量ポリエーテルポリオールを製造する場合、反応混合物の粘度が高くなるために反応系内のモノマー濃度を均一にすることが難しくなるので、特に反応混合物の撹拌条件を適切な条件に保つことが本発明の製造法においては重要である。反応混合物の撹拌を充分に行い、反応混合物を上下、左右に移動させることが好ましい。そのためには高粘度液体の撹拌混合に適した形状の大型の撹拌翼を用いることが好ましい。撹拌条件としては、反応器中の反応混合物の25℃での粘度が、例えば3000cp以上、さらには4000cp以上、特に5000cp以上において、反応器内の反応混合物を4kW/m以上、好ましくは6kW/m以上、さらに好ましくは8kW/m以上の撹拌動力を用いて撹拌することが好ましい。 Furthermore, in the production method of the present invention, it is preferable to use reaction conditions that can reduce the concentration of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms in the reaction system, that is, in the reaction mixture, and make it as uniform as possible. When producing a high molecular weight polyether polyol, it is difficult to make the monomer concentration in the reaction system uniform because the viscosity of the reaction mixture is high, so it is particularly important to maintain the stirring condition of the reaction mixture at an appropriate condition. It is important in the manufacturing method of the invention. It is preferable to sufficiently stir the reaction mixture and move the reaction mixture up and down, left and right. For that purpose, it is preferable to use a large stirring blade having a shape suitable for stirring and mixing a high viscosity liquid. As stirring conditions, when the viscosity at 25 ° C. of the reaction mixture in the reactor is, for example, 3000 cp or more, further 4000 cp or more, particularly 5000 cp or more, the reaction mixture in the reactor is 4 kW / m 3 or more, preferably 6 kW / m It is preferable to stir using a stirring power of m 3 or more, more preferably 8 kW / m 3 or more.

ここで、「撹拌動力」とは、公知の撹拌所要動力として算出される値のことであり、この値は、反応器内の内容物の容量および粘度、反応器の形状、ならびに撹拌翼の形状および回転数などから算出される、内容物の単位液量あたりの所要動力である。本発明の製造方法において好ましい上記撹拌動力とは、重合反応終了時の反応器内の反応混合物に対する値をいう。したがって、重合反応の開始から終了までの全部にわたって撹拌動力が上記範囲を満たすことが必ずしも必要とされるわけではない。   Here, the “stirring power” is a value calculated as a known power required for stirring, and this value is the volume and viscosity of the contents in the reactor, the shape of the reactor, and the shape of the stirring blade. And the required power per unit liquid amount of the contents calculated from the number of revolutions and the like. The preferable stirring power in the production method of the present invention refers to a value for the reaction mixture in the reactor at the end of the polymerization reaction. Therefore, it is not always necessary that the stirring power satisfy the above range from the start to the end of the polymerization reaction.

本発明に用いる撹拌翼の好ましい例としては、特開2003−342361号公報に記載されている撹拌翼を挙げることができる。撹拌翼は特に大型翼が好ましく、神鋼パンテック株式会社製フルゾーン(登録商標)翼、住友重機械工業株式会社製マックスブレンド(登録商標)翼、などの大型翼を挙げることができる。また、パドル翼、ピッチドパドル翼、タービン翼、およびプロペラ翼などを用いることもでき、その際、反応器内径に対して撹拌翼径は20〜95%、好ましくは30%〜90%、特に好ましくは40〜80%の範囲である。   Preferable examples of the stirring blade used in the present invention include the stirring blade described in JP-A-2003-342361. The stirring blade is particularly preferably a large blade, and examples thereof include large blades such as Full Zone (registered trademark) blade manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd. and Max Blend (registered trademark) blade manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. In addition, paddle blades, pitched paddle blades, turbine blades, propeller blades, and the like can also be used. In this case, the stirring blade diameter is 20 to 95%, preferably 30% to 90%, particularly preferably relative to the inner diameter of the reactor. It is in the range of 40 to 80%.

本発明の製造方法においては、さらに以下の重合反応条件を用いることが好ましい。
(1)重合温度は、好ましくは120℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは130℃以上である。反応温度を高くすることによって、反応混合物の粘度を下げて撹拌効率を高めることができる。また、重合温度は150℃以下にすることが触媒活性を低下させないために好ましい。
(2)反応器内へのモノマー供給速度をできるだけ低くして、反応器内の位置の違いによるモノマー濃度の高低差を少なくする。特に、ポリエーテルポリオール開始剤へのモノマーの付加反応が進み、水酸基価が18mgKOH/g未満となったポリエーテルポリオール類にモノマーを付加する段階においては、反応器内のガス相のモノマー分圧が好ましくは0.18MPa以下、さらに好ましくは0.12MPa以下、特に好ましくは0.08MPa以下になるようにモノマー供給速度を選択する。
(3)反応器内に配置するモノマー供給ノズル数を多くすることにより、反応系内へのモノマーの供給をできるだけ分散し、反応器内の特定位置でモノマー濃度が他の位置における濃度よりも顕著に高くなることを防ぐ。
In the production method of the present invention, it is preferable to further use the following polymerization reaction conditions.
(1) The polymerization temperature is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher. By increasing the reaction temperature, the viscosity of the reaction mixture can be lowered to increase the stirring efficiency. The polymerization temperature is preferably 150 ° C. or lower in order not to lower the catalyst activity.
(2) The monomer feed rate into the reactor is made as low as possible to reduce the difference in the monomer concentration due to the difference in position in the reactor. In particular, in the stage where the addition reaction of the monomer to the polyether polyol initiator proceeds and the monomer is added to the polyether polyol having a hydroxyl value of less than 18 mgKOH / g, the monomer partial pressure of the gas phase in the reactor is The monomer supply rate is selected so that it is preferably 0.18 MPa or less, more preferably 0.12 MPa or less, and particularly preferably 0.08 MPa or less.
(3) By increasing the number of monomer supply nozzles arranged in the reactor, the monomer supply into the reaction system is dispersed as much as possible, and the monomer concentration at a specific position in the reactor is more conspicuous than the concentration at other positions. To prevent it from becoming high.

(DMC触媒使用量)
本発明におけるDMC触媒の使用量は、最終的に製造されるポリエーテルポリオールに残存するDMC触媒由来の金属(例えば、ZnおよびCo)含有量が30ppm以下、好ましくは、15ppm以下、特に好ましくは10ppm以下となる量であることが好ましい。ポリエーテルポリオール中に残存するDMC触媒由来の金属を少なくすることにより、ポリエーテルポリオールから触媒を除去するための精製工程を省くことができる。従来は、少ないDMC触媒使用量で、分子量が大きくかつオキシエチレン単位の含有量が高いポリエーテルポリオールを製造しようとした場合、通常はポリエーテルポリオール分子末端にエチレンオキシドが均一に付加しないため、白濁を生じないポリエーテルポリオールの製造が難しかった。触媒は、初めに反応器内にポリエーテルポリオール開始剤とともに一括して投入してもよく、重合反応の進行途中で順次分割して投入してもよい。
(Use amount of DMC catalyst)
The amount of the DMC catalyst used in the present invention is such that the DMC catalyst-derived metal (for example, Zn and Co) content remaining in the finally produced polyether polyol is 30 ppm or less, preferably 15 ppm or less, particularly preferably 10 ppm. The amount is preferably as follows. By reducing the metal derived from the DMC catalyst remaining in the polyether polyol, a purification process for removing the catalyst from the polyether polyol can be omitted. Conventionally, when trying to produce a polyether polyol with a small amount of DMC catalyst, a large molecular weight and a high content of oxyethylene units, normally, ethylene oxide is not uniformly added to the end of the polyether polyol molecule. It was difficult to produce a polyether polyol that did not occur. The catalyst may be initially charged into the reactor together with the polyether polyol initiator, or may be sequentially divided and added during the course of the polymerization reaction.

本発明においては、ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率、ブロック共重合に用いる炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物に占めるエチレンオキシドの割合、重合温度、撹拌条件などを適切に選択することにより、DMC触媒量使用量を少なくしても、分子量が大きく、しかもオキシエチレン単位の含有量が高くても白濁することのないポリエーテルポリオールを製造することが可能である。   In the present invention, the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol initiator, the proportion of ethylene oxide in the mixture of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms used for block copolymerization, polymerization temperature, stirring conditions, etc. By selecting, it is possible to produce a polyether polyol which has a high molecular weight and does not become cloudy even if the content of oxyethylene units is high even if the amount of DMC catalyst used is reduced.

実際に本発明の製造方法を用いてポリエーテルポリオールを製造する場合の手順の概略の一例は以下の通りであるが、本発明の実施態様はこれに限定されない。通常、ポリエーテルポリオールの分子設計においては、末端水酸基の1級化率、ポリエーテルポリオール中に占めるオキシエチレン単位の割合、1分子当たりの平均官能基数、平均分子量などを決める。炭素数3以上のアルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドを用い、これとエチレンオキシドの混合物をポリエーテルポリオール開始剤末端に共重合させる場合、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの使用割合に応じて、得られるポリエーテルポリオール末端水酸基の1級化率の値はほぼ定まる。したがって、目的とするポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率の値を定めると、それに応じてモノマー中に占めるエチレンオキシド(Eモル%)の割合が定まる。次にこのEの値をもとに、用いるポリエーテルポリオール開始剤末端水酸基の1級化率A%を(E−A)<40となるように決める。あとは、目的とするポリエーテルポリオールが得られるように開始剤の分子量および平均官能基数、ならびに開始剤に付加させるモノマー量などを定め、上述した好ましい反応条件を用いて重合反応を行う。当業者であればこれらのパラメータを適宜定めることは容易に行える。   Although an example of the outline of the procedure in the case of actually manufacturing polyether polyol using the manufacturing method of this invention is as follows, embodiment of this invention is not limited to this. Usually, in the molecular design of the polyether polyol, the primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group, the ratio of the oxyethylene unit in the polyether polyol, the average number of functional groups per molecule, the average molecular weight, and the like are determined. When propylene oxide is used as the alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and a mixture of this and ethylene oxide is copolymerized at the end of the polyether polyol initiator, the polyether polyol terminal hydroxyl group is obtained depending on the proportion of propylene oxide and ethylene oxide used. The value of the primary rate is almost determined. Therefore, when the value of the primary ratio of the terminal hydroxyl group of the target polyether polyol is determined, the proportion of ethylene oxide (E mol%) in the monomer is determined accordingly. Next, based on the value of E, the primary ratio A% of the polyether polyol initiator terminal hydroxyl group to be used is determined so that (EA) <40. Thereafter, the molecular weight and average number of functional groups of the initiator, the amount of monomer added to the initiator, and the like are determined so that the desired polyether polyol can be obtained, and the polymerization reaction is performed using the above-described preferable reaction conditions. Those skilled in the art can easily determine these parameters as appropriate.

(炭素数3以上のアルキレンオキシド)
本発明に用いる炭素数3以上のアルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、エピクロロヒドリン、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、およびオキセタンなどが挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。プロピレンオキシドが特に好ましい。炭素数3以上のアルキレンオキシドとともに、環状カーボネートおよび環状エステルなどから選択される、アルキレンオキシド以外のモノマーを共重合してもよい。アルキレンオキシド以外のモノマーを用いる場合、その使用量はアルキレンオキシドを含めたモノマー全体の10質量%以下であることが好ましい。
(Alkylene oxide having 3 or more carbon atoms)
Examples of the alkylene oxide having 3 or more carbon atoms used in the present invention include propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, epichlorohydrin, styrene oxide, cyclohexene oxide, and oxetane. Two or more of these may be used in combination. Propylene oxide is particularly preferred. A monomer other than alkylene oxide selected from cyclic carbonates and cyclic esters may be copolymerized with an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms. When a monomer other than alkylene oxide is used, the amount used is preferably 10% by mass or less of the entire monomer including alkylene oxide.

(ポリエーテルポリオール)
さらに、本発明の製造方法において高活性なDMC触媒を適量用いることで下記(c)〜(e)が達成され、さらに本発明の製造方法において得られるポリエーテルポリオール中のオキシエチレン単位の含有量を下記(a)に示した範囲となるようにポリエーテルポリオール開始剤の化学構造および使用量、ポリエーテルポリオール開始剤に重合させるモノマーの量、およびモノマー全体中に占めるエチレンオキシドの割合、を適切な値に設定すること(このように設定することは、本発明の製造条件を用いれば、当業者が容易に設定できることである)によって、(c)〜(e)に加えて下記(a)および(b)の特徴を有し、しかも白濁しにくい、水酸基価が18mgKOH/g未満のポリエーテルポリオールが得られる。
(a)オキシエチレン単位の含有量が40〜85質量%であり、
(b)末端水酸基の1級化率が40〜75モル%であり、
(c)ポリスチレン換算で、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))が1.05〜1.30であり、
(d)総不飽和度が0.010meq/g以下であり、
(e)複合金属シアン化物錯体触媒に由来する全金属の含有量が30ppm以下である。
(Polyether polyol)
Furthermore, the following (c) to (e) are achieved by using an appropriate amount of a highly active DMC catalyst in the production method of the present invention, and the content of oxyethylene units in the polyether polyol obtained in the production method of the present invention In accordance with the chemical structure and amount of the polyether polyol initiator, the amount of the monomer to be polymerized to the polyether polyol initiator, and the proportion of ethylene oxide in the whole monomer. In addition to (c) to (e), the following (a) and (a) can be easily set by using the production conditions of the present invention. A polyether polyol having the characteristics of (b) and not easily clouded and having a hydroxyl value of less than 18 mgKOH / g is obtained.
(A) The content of oxyethylene units is 40 to 85% by mass,
(B) The primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group is 40 to 75 mol%,
(C) In terms of polystyrene, the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) is 1.05-1.30,
(D) the total degree of unsaturation is 0.010 meq / g or less,
(E) The content of all metals derived from the double metal cyanide complex catalyst is 30 ppm or less.

さらに、上記(a)〜(e)は、
(a’)オキシエチレン単位の含有量が55〜80質量%であり、
(b’)末端水酸基の1級化率が50〜70モル%であり、
(c’)ポリスチレン換算で、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))が1.10〜1.30であり、
(d’)総不飽和度が0.008meq/g以下であり、
(e’)複合金属シアン化物錯体触媒に由来する全金属の含有量が15ppm以下である、
ことが好ましい。
Furthermore, the above (a) to (e)
(A ′) the content of oxyethylene units is 55 to 80% by mass,
(B ′) the primary hydroxyl group conversion rate is 50 to 70 mol%,
(C ′) in terms of polystyrene, the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) is 1.10 to 1.30,
(D ′) the total unsaturation is 0.008 meq / g or less,
(E ′) the content of all metals derived from the double metal cyanide complex catalyst is 15 ppm or less,
It is preferable.

本発明の製造方法を用いて製造することによって、室温(20〜25℃)で1ヶ月以上貯蔵しても白濁せず、流動性を有するポリエーテルポリオールが得られる。   By producing using the production method of the present invention, a polyether polyol having fluidity is obtained even when stored at room temperature (20 to 25 ° C.) for 1 month or longer without becoming cloudy.

上記(a)〜(e)の特徴を有するポリエーテルポリオールは、本発明の製造方法を用いて製造されるポリエーテルポリオールの好ましい態様の例であり、本発明の製造方法は上記(a)〜(e)の特徴を有するポリエーテルポリオールを製造する方法に限定されるものではない。   The polyether polyol having the characteristics (a) to (e) above is an example of a preferred embodiment of the polyether polyol produced using the production method of the present invention, and the production method of the present invention is the above (a) to (a) The method is not limited to the method for producing the polyether polyol having the feature (e).

(ポリエーテルポリオールの用途)
本発明の製造方法により得られるポリエーテルポリオールは、ポリウレタンフォーム、およびポリウレタンエラストマーの製造に適する。一般にポリウレタン樹脂の製造においてポリエーテルポリオールとポリイソシアネート化合物からポリウレタン結合を形成させる場合、ポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率が大きいほど、ポリウレタン結合形成反応は速くなる。ポリイソシアネート化合物との反応速度の速いポリエーテルポリオールを得るための方法として本発明の製造方法は優れている。また、本発明のポリエーテルポリオールの製造方法を用いて、ポリエーテルポリオール中に含まれるオキシエチレン単位の量を制御することにより、ポリエーテルポリオールの親水性および疎水性、ならびに水への溶解性が制御でき、界面活性剤、作動油、および潤滑油用のベースポリオールとして好ましい特性を有するポリエーテルポリオールを製造できる。
(Use of polyether polyol)
The polyether polyol obtained by the production method of the present invention is suitable for the production of polyurethane foam and polyurethane elastomer. In general, when a polyurethane bond is formed from a polyether polyol and a polyisocyanate compound in the production of a polyurethane resin, the larger the primary ratio of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol, the faster the polyurethane bond forming reaction. The production method of the present invention is excellent as a method for obtaining a polyether polyol having a high reaction rate with a polyisocyanate compound. Further, by controlling the amount of oxyethylene units contained in the polyether polyol using the method for producing the polyether polyol of the present invention, the hydrophilicity and hydrophobicity of the polyether polyol and the solubility in water can be improved. A polyether polyol can be produced that is controllable and has desirable properties as a base polyol for surfactants, hydraulic oils, and lubricating oils.

例えば、油圧装置に使用される作動油は、近年、装置の無人化や火災の危険を回避するため、燃えやすい鉱物油に代えて、水−グリコール系の難燃性作動油が使用されるようになってきている。水−グリコール系の難燃性作動油は一般的に水40%、グリコール40%、ポリエーテルポリオール20%で構成されており、このうち、水は作動油に難燃性を与える目的で、グリコールは低温下で作動油が氷結し固化するのを防ぐ目的で使用されている。従って、難燃性作動油に配合されるポリエーテルポリオールは水によく混ざる必要がありオキシエチレン単位の含有量の高いポリエーテルポリオールが使用される。ポリエーテルポリオールは水とグリコールだけでは不足する粘度と潤滑性を作動油に与えている。さらに、作動油には、温度による粘度変化が少ないこと、すなわち粘度指数が大きいこと、が必要とされるが、粘度指数はポリエーテルポリオールの分子量が大きい程高くなるため、作動油には分子量の大きなポリエーテルポリオールを用いることが好ましい。また、作動油に用いられるポリエーテルポリオールの分子量が大きい程、金属表面においては金属表面に形成される油膜による摩擦係数が小さくなり潤滑性が良くなる。従って、水−グリコール系の難燃性作動油には、特に本発明の方法によって製造したオキシエチレン単位を分子鎖に含むポリエーテルポリオールが有用である。   For example, in recent years, in order to avoid unmanned equipment and the risk of fire, hydraulic oil used in hydraulic equipment has been replaced by water-glycol flame retardant hydraulic oil instead of flammable mineral oil. It is becoming. Water-glycol flame retardant hydraulic oil is generally composed of 40% water, 40% glycol, and 20% polyether polyol. Among these, water is glycol for the purpose of imparting flame retardancy to hydraulic oil. Is used to prevent the hydraulic oil from freezing and solidifying at low temperatures. Therefore, the polyether polyol blended in the flame retardant hydraulic oil needs to be mixed well with water, and a polyether polyol having a high content of oxyethylene units is used. Polyether polyols give hydraulic oils viscosity and lubricity that are insufficient with water and glycols alone. Further, the hydraulic oil needs to have a small viscosity change due to temperature, that is, a large viscosity index, but the viscosity index increases as the molecular weight of the polyether polyol increases. It is preferred to use a large polyether polyol. In addition, the higher the molecular weight of the polyether polyol used in the hydraulic oil, the smaller the coefficient of friction due to the oil film formed on the metal surface and the better the lubricity. Therefore, polyether polyols containing oxyethylene units produced by the method of the present invention in the molecular chain are particularly useful for water-glycol flame retardant hydraulic fluids.

〔実施例〕
以下に本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。参考例1は複合金属シアン化物錯体触媒の製造例であり、参考例2〜6はポリエーテル開始剤の製造例である。本発明のポリエーテルポリオールの製造例を実施例1〜10として、比較例1〜5とともに示した。
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Reference Example 1 is a production example of a double metal cyanide complex catalyst, and Reference Examples 2 to 6 are production examples of a polyether initiator. The manufacture example of the polyether polyol of this invention was shown as Comparative Examples 1-5 as Examples 1-10.

以下の実施例で得られたポリエーテル類の重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、および分子量分布Mw/Mnは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法により、室温下、テトラヒドロフラン溶媒を溶離液として用い、分子量既知の標準ポリスチレン試料を用いて得られた検量線を用いて測定した値である。
ポリエーテルポリオールの総不飽和度(meq/g)は、JIS−K−1557に準拠して測定した。
The weight average molecular weight Mw, number average molecular weight Mn, and molecular weight distribution Mw / Mn of the polyethers obtained in the following examples were measured by GPC (gel permeation chromatography) method at room temperature and using a tetrahydrofuran solvent as an eluent. The value measured using a calibration curve obtained using a standard polystyrene sample with a known molecular weight.
The total unsaturation degree (meq / g) of the polyether polyol was measured according to JIS-K-1557.

ポリエーテルポリオール開始剤およびポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率は、H−NMR法によって測定した。即ち、ポリエーテル類のCDCl溶液に、トリフロロ酢酸を添加して末端水酸基をエステル化した後、(i) 分子末端にプロピレンオキシドがベータ開裂して付加して形成されたメチン水素原子(末端2級水酸基が結合した炭素原子に結合した水素原子)に基づく多重ピーク(5.20−5.30ppm;テトラメチルシラン(0ppm)基準、以下同様)、(ii) 分子末端にプロピレンオキシドがアルファー開裂して付加して形成されたメチレン水素原子(末端1級水酸基が結合した炭素原子に結合した水素原子)の二種類の二重線ピーク(5.25ppmおよび4.30ppm)、および(iii) 分子末端にエチレンオキシドが付加して形成されたメチレン水素原子(末端1級水酸基が結合した炭素原子に結合した水素原子に相当)の3重線ピーク(4.48−4.50ppm)の強度比を測定することにより、ポリエーテルポリオール開始剤およびポリエーテルポリオールの末端水酸基の1級化率%を求める。このとき、ポリエーテルポリオール開始剤またはポリエーテルポリオールにトリフロロ酢酸を添加する前のH−NMRスペクトルから測定される末端アリル基(CH=CH−CH−)のメチリデン基CHの水素原子(5.15−5.30ppm(4重線ピーク))の強度を、トリフルオロ酢酸を添加した後の5.20−5.30ppmの強度から差引く補正を行う。 The primary ratio of the polyether polyol initiator and the terminal hydroxyl group of the polyether polyol was measured by H-NMR method. That is, after adding trifluoroacetic acid to a CDCl 3 solution of a polyether to esterify a terminal hydroxyl group, (i) a methine hydrogen atom (terminal 2) formed by addition of beta-cleavage of propylene oxide at the molecular end. Multiple peaks (5.20-5.30 ppm; based on tetramethylsilane (0 ppm), the same shall apply hereinafter) based on the hydrogen atom bonded to the carbon atom to which the secondary hydroxyl group is bonded), (ii) propylene oxide is alpha-cleavaged at the molecular end Two types of double line peaks (5.25 ppm and 4.30 ppm) of methylene hydrogen atoms (hydrogen atoms bonded to carbon atoms bonded with terminal primary hydroxyl groups) formed by addition of (iii) molecular ends A methylene hydrogen atom formed by adding ethylene oxide to a hydrogen atom bonded to a carbon atom bonded with a terminal primary hydroxyl group. By measuring the intensity ratio of the triplet peak (4.48-4.50 ppm), the percentage of primary hydroxyl groups of the polyether polyol initiator and the polyether polyol is determined. At this time, the hydrogen atom of the methylidene group CH 2 of the terminal allyl group (CH 2 ═CH—CH 2 —) measured from the H-NMR spectrum before adding trifluoroacetic acid to the polyether polyol initiator or polyether polyol ( A correction is made to subtract the intensity of 5.15-5.30 ppm (quadruplex peak) from the intensity of 5.20-5.30 ppm after addition of trifluoroacetic acid.

(参考例1)「DMC触媒の製造」
塩化亜鉛10.2gと水10gからなる水溶液を500mLのフラスコに入れた。カリウムヘキサシアノコバルテート(KCo(CN))4.2gと水75gからなる水溶液を、300rpm(回転数/分)で撹拌しながら30分間かけて前記フラスコ内の塩化亜鉛水溶液に滴下して加えた。この間、フラスコ内の混合溶液を40℃に保った。カリウムヘキサシアノコバルテート水溶液の滴下終了後、フラスコ内の混合物をさらに30分撹拌した後、tert−ブチルアルコール(以下、TBAと略す。)80g、水80g、および0.6gのポリオールP(KOHを用いてグリセリンにプロピレンオキシドを付加して得た水酸基価168mgKOH/gのポリエーテルトリオール)からなる混合物を添加し、40℃で30分間、さらに60℃で60分間撹拌した。得られた混合物を、直径125mmの円形ろ板と微粒子用の定量ろ紙(ADVANTEC社製のNo.5C)とを用いて加圧下(0.25MPa)で濾過を行い、複合金属シアン化物錯体を含む固体(ケーキ)を分離した。
(Reference Example 1) “Production of DMC catalyst”
An aqueous solution consisting of 10.2 g of zinc chloride and 10 g of water was placed in a 500 mL flask. An aqueous solution consisting of 4.2 g of potassium hexacyanocobaltate (K 3 Co (CN) 6 ) and 75 g of water was added dropwise to the aqueous zinc chloride solution in the flask over 30 minutes while stirring at 300 rpm (number of revolutions / minute). added. During this time, the mixed solution in the flask was kept at 40 ° C. After the dropwise addition of the aqueous potassium hexacyanocobaltate solution, the mixture in the flask was further stirred for 30 minutes, and then 80 g of tert-butyl alcohol (hereinafter abbreviated as TBA), 80 g of water, and 0.6 g of polyol P (using KOH). Then, a mixture consisting of 168 mg KOH / g polyether triol obtained by adding propylene oxide to glycerin) was added and stirred at 40 ° C. for 30 minutes and further at 60 ° C. for 60 minutes. The obtained mixture was filtered under pressure (0.25 MPa) using a circular filter plate having a diameter of 125 mm and a quantitative filter paper for fine particles (No. 5C manufactured by ADVANTEC), and the composite metal cyanide complex was contained. A solid (cake) was isolated.

次いで、得られた複合金属シアン化物錯体を含むケーキをフラスコに移し、TBA36gおよび水84gの混合物を添加して30分撹拌後、上記と同じ条件で加圧濾過を行ってケーキを得た。得られたケーキをフラスコに移し、さらにTBA108gおよび水12gの混合物を添加して30分撹拌し、TBA−水混合溶媒に複合金属シアン化物錯体触媒(以下、DMC触媒とも記す。)が分散された液(スラリー)を得た。このスラリーに上記のポリオールPを120g添加混合した後、減圧下、80℃で3時間、さらに115℃で3時間、揮発性成分を留去して、スラリー状DMC触媒を得た。スラリー中の固体触媒成分の濃度は3.9質量%であった。   Subsequently, the cake containing the obtained double metal cyanide complex was transferred to a flask, a mixture of 36 g of TBA and 84 g of water was added and stirred for 30 minutes, and then pressure filtration was performed under the same conditions as above to obtain a cake. The obtained cake was transferred to a flask, a mixture of 108 g of TBA and 12 g of water was further added and stirred for 30 minutes, and a double metal cyanide complex catalyst (hereinafter also referred to as DMC catalyst) was dispersed in the TBA-water mixed solvent. A liquid (slurry) was obtained. After 120 g of the above polyol P was added to and mixed with this slurry, volatile components were distilled off under reduced pressure at 80 ° C. for 3 hours and further at 115 ° C. for 3 hours to obtain a slurry-like DMC catalyst. The concentration of the solid catalyst component in the slurry was 3.9% by mass.

以下ポリエーテルポリオール開始剤の調製を(参考例2)〜(参考例7)に示した。得られたポリエーテル開始剤のEO含有量(質量%)、水酸基価(mgKOH/g)、および1級化率(%)を表1に示す。   The preparation of the polyether polyol initiator is shown in (Reference Example 2) to (Reference Example 7). Table 1 shows the EO content (% by mass), the hydroxyl value (mgKOH / g), and the primary rate (%) of the obtained polyether initiator.

(参考例2)「ポリエーテルポリオール開始剤の調製1」
パドル翼撹拌装置を備えた10L反応器中に、グリセリンを191g、KOHを24g添加し、反応器内を窒素置換した後、内温を120℃に昇温し、減圧脱水を4時間行った。その後、エチレンオキシド(EO)とプロピレンオキシド(PO)との混合物(質量比EO/PO=80/20)を全部で7809g反応器に継続供給して開環重合を100℃で行った。
Reference Example 2 “Preparation 1 of Polyether Polyol Initiator 1”
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade stirring device, 191 g of glycerin and 24 g of KOH were added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, the internal temperature was raised to 120 ° C., and vacuum dehydration was performed for 4 hours. Thereafter, a mixture of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) (mass ratio EO / PO = 80/20) was continuously supplied to the 7809 g reactor in total to perform ring-opening polymerization at 100 ° C.

EOとPOの混合物の供給終了後、さらに100℃で120分間加熱および撹拌して未反応のPOをできるだけ反応させた後、内温を100℃に保ちながら減圧脱気を120分間行った。   After the supply of the mixture of EO and PO was completed, the mixture was further heated and stirred at 100 ° C. for 120 minutes to react unreacted PO as much as possible, and then degassing was performed for 120 minutes while maintaining the internal temperature at 100 ° C.

得られたポリエーテルポリオールに、中和剤として酸性ピロリン酸ナトリウムの粉体を添加した。酸性ピロリン酸ナトリウムの添加量は、ポリエーテルポリオール中に含まれるKOHに対して1.5当量とし、90℃で1時間、および120℃で1時間、撹拌を行い、ポリエーテルポリオールの中和反応を行った。中和反応の後、ポリエーテルポリオールの0.5質量%に相当する量の合成珪酸マグネシウム(商品名:KW600、協和化学工業社製)を添加し、120℃で1時間、撹拌を行ってから、120℃で減圧脱気を120分間行った。濾過器を用いて、固体成分である中和剤および吸着剤をポリエーテルポリオールから分離し、精製した透明なポリエーテルポリオール開始剤を得た。   To the obtained polyether polyol, a powder of sodium acid pyrophosphate was added as a neutralizing agent. The amount of sodium acid pyrophosphate added is 1.5 equivalents with respect to KOH contained in the polyether polyol, and the mixture is stirred at 90 ° C. for 1 hour and 120 ° C. for 1 hour to neutralize the polyether polyol. Went. After the neutralization reaction, an amount of synthetic magnesium silicate (trade name: KW600, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) in an amount corresponding to 0.5% by mass of the polyether polyol was added and stirred at 120 ° C. for 1 hour. The vacuum degassing was performed at 120 ° C. for 120 minutes. A neutralizer and an adsorbent, which are solid components, were separated from the polyether polyol using a filter, and a purified transparent polyether polyol initiator was obtained.

(参考例3)「ポリエーテルポリオール開始剤の調製2」
パドル翼撹拌装置を備えた10L反応器中に、プロピレングリコールを276g、KOHを24g添加し、反応器内を窒素置換した後、内温を120℃に昇温し、減圧脱水を4時間行った。その後、EOとPOの混合物(質量比EO/PO=80/20)を反応器に継続的に全部で7724g供給して100℃で開環重合を行った。反応終了後、減圧脱気を120分間行った。得られた透明なポリエーテルポリオール開始剤の精製は参考例2と同様に行った。
Reference Example 3 “Preparation 2 of Polyether Polyol Initiator”
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade stirring device, 276 g of propylene glycol and 24 g of KOH were added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, the internal temperature was raised to 120 ° C., and vacuum dehydration was performed for 4 hours. . Thereafter, a total of 7724 g of a mixture of EO and PO (mass ratio EO / PO = 80/20) was continuously supplied to the reactor, and ring-opening polymerization was performed at 100 ° C. After completion of the reaction, vacuum degassing was performed for 120 minutes. The obtained transparent polyether polyol initiator was purified in the same manner as in Reference Example 2.

(参考例4)「ポリエーテルポリオール開始剤の調製3」
パドル翼撹拌装置を備えた10L反応器中に、グリセリンを191g、KOHを24g添加し、反応器内を窒素置換した後、内温を120℃に昇温し、減圧脱水を4時間行った。その後、POを5770g供給し、100℃で反応させた。さらにEOを890g供給し、100℃で反応させた。反応後、減圧脱気を120分間行った。得られた透明なポリエーテルポリオール開始剤の精製は参考例2と同様に行った。
Reference Example 4 “Preparation 3 of Polyether Polyol Initiator”
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade stirring device, 191 g of glycerin and 24 g of KOH were added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, the internal temperature was raised to 120 ° C., and vacuum dehydration was performed for 4 hours. Thereafter, 5770 g of PO was supplied and reacted at 100 ° C. Further, 890 g of EO was supplied and reacted at 100 ° C. After the reaction, vacuum degassing was performed for 120 minutes. The obtained transparent polyether polyol initiator was purified in the same manner as in Reference Example 2.

(参考例5)「ポリエーテルポリオール開始剤の調製4」
パドル翼撹拌装置を備えた10L反応器中に、グリセリンを191g、KOHを24g添加し、反応器内を窒素置換した後、内温を120℃に昇温し、減圧脱水を4時間行った。その後、POを6450g供給し、100℃で反応させた。反応後、減圧脱気を120分間行った。得られた透明なポリエーテルポリオール開始剤の精製は参考例2と同様に行った。
Reference Example 5 “Preparation 4 of Polyether Polyol Initiator”
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade stirring device, 191 g of glycerin and 24 g of KOH were added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, the internal temperature was raised to 120 ° C., and vacuum dehydration was performed for 4 hours. Thereafter, 6450 g of PO was supplied and reacted at 100 ° C. After the reaction, vacuum degassing was performed for 120 minutes. The obtained transparent polyether polyol initiator was purified in the same manner as in Reference Example 2.

(参考例6)「ポリエーテルポリオール開始剤の調製5」
パドル翼撹拌装置を備えた10L反応器中に、プロピレングリコールを276g、KOHを24g添加し、反応器内を窒素置換した後、内温を120℃に昇温し、減圧脱水を4時間行った。その後、POを全部で7780gを反応器に継続供給して開環重合を100℃で行った。重合終了後、減圧脱気を120分間行った。得られた透明なポリエーテルポリオール開始剤の精製は参考例2と同様に行った。
Reference Example 6 “Preparation 5 of Polyether Polyol Initiator”
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade stirring device, 276 g of propylene glycol and 24 g of KOH were added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, the internal temperature was raised to 120 ° C., and vacuum dehydration was performed for 4 hours. . Thereafter, a total of 7780 g of PO was continuously supplied to the reactor to perform ring-opening polymerization at 100 ° C. After completion of the polymerization, vacuum degassing was performed for 120 minutes. The obtained transparent polyether polyol initiator was purified in the same manner as in Reference Example 2.

(参考例7)「ポリエーテルポリオール開始剤の調製6」
パドル翼撹拌装置を備えた10L反応器中に、プロピレングリコールを276g、KOHを24g添加し、反応器内を窒素置換した後、内温を120℃に昇温し、減圧脱水を4時間行った。その後、EOとPOの混合物(質量比EO/PO=50/50)を反応器に全部で7722g継続供給して開環重合を100℃で行った。反応終了後、減圧脱気を120分間行った。得られた透明なポリエーテルポリオール開始剤の精製は参考例2と同様に行った。
Reference Example 7 “Preparation 6 of Polyether Polyol Initiator”
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade stirring device, 276 g of propylene glycol and 24 g of KOH were added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, the internal temperature was raised to 120 ° C., and vacuum dehydration was performed for 4 hours. . Thereafter, a total of 7722 g of a mixture of EO and PO (mass ratio EO / PO = 50/50) was continuously supplied to the reactor to perform ring-opening polymerization at 100 ° C. After completion of the reaction, vacuum degassing was performed for 120 minutes. The obtained transparent polyether polyol initiator was purified in the same manner as in Reference Example 2.

以下にポリエーテルポリオールの製造を〔実施例1〕〜〔実施例10〕に示した。得られたポリエーテルポリオールの物性値を表2に示す。   The production of polyether polyol is shown in [Example 1] to [Example 10]. Table 2 shows the physical property values of the obtained polyether polyol.

〔実施例1〕「ポリエーテルポリオールの製造1」
パドル翼(撹拌翼径は反応器内径の50%)撹拌装置を備えた10L反応器中に、参考例2の開始剤を2546gと、10.3gのスラリー状DMC触媒(0.4gの固体触媒成分を含む。)を投入した。反応器内を窒素置換した後、内温を130℃に昇温し、255gのEO/PO混合物(混合物中のEOの割合Eは71.0モル%)混合物を添加した。触媒活性化とともに共重合が始まった。一旦上昇した反応器内の圧力が下がってから、20g/分の速度でEO/POを2600g反応器内に供給し、その後、ガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように、10g/分以下の速度でEO/POを2600g供給した。EO/POを反応器内に供給している間、反応器の内温を約130℃に保ちながら、220rpm(撹拌動力=12kW/m)の回転速度で撹拌を行い、重合反応を行った。反応終了後、さらに130℃で60分間加熱および撹拌して未反応のEO/POをできるだけ反応させた後、内温を130℃に保ちながら減圧脱気を60分間行った。
得られたポリエーテルポリオールのEO含有量(質量%)、水酸基価(mgKOH/g)、1級化率(%)、総不飽和度(meq/g)、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比、ポリオールに占める開始剤の割合(質量%)、25℃での粘度(cp)および金属残渣(Zo、Co)(ppm)を表2に示す。また、25℃で1ヶ月保存後の状態も表2に示す。本実施例における炭素数3以上のアルキレンオキシド(PO)およびエチレンエキシド(EO)の混合物中に占めるエチレンオキシド(EO)の割合(モル%)と開始剤ポリエーテルポリオールの1級化率(%)の差は、71.0−45.6=25.4であった。
[Example 1] "Production of polyether polyol 1"
In a 10 L reactor equipped with a paddle blade (stirring blade diameter is 50% of the inner diameter of the reactor), 2546 g of the initiator of Reference Example 2 and 10.3 g of a slurry DMC catalyst (0.4 g of solid catalyst) Including ingredients.). After replacing the inside of the reactor with nitrogen, the internal temperature was raised to 130 ° C., and 255 g of an EO / PO mixture (the ratio E of EO in the mixture was 71.0 mol%) was added. Copolymerization began with catalyst activation. Once the pressure inside the reactor has dropped, EO / PO is fed into the 2600 g reactor at a rate of 20 g / min, and then 10 g so that the gas phase monomer partial pressure does not exceed 0.08 MPa. 2600 g of EO / PO was supplied at a rate of 1 min / min or less. While supplying EO / PO into the reactor, the polymerization reaction was carried out by stirring at a rotational speed of 220 rpm (stirring power = 12 kW / m 3 ) while maintaining the internal temperature of the reactor at about 130 ° C. . After the completion of the reaction, the mixture was further heated and stirred at 130 ° C. for 60 minutes to react unreacted EO / PO as much as possible.
EO content (mass%), hydroxyl value (mgKOH / g), primary ratio (%), total unsaturation degree (meq / g), polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) of the obtained polyether polyol Table 2 shows the ratio of / number average molecular weight (Mn), the ratio (mass%) of the initiator to the polyol, the viscosity (cp) at 25 ° C., and the metal residue (Zo, Co) (ppm). Table 2 also shows the state after 1 month storage at 25 ° C. The proportion (mol%) of ethylene oxide (EO) in the mixture of alkylene oxide (PO) having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide (EO) in this example and the primary ratio of initiator polyether polyol (%) The difference was 71.0-45.6 = 25.4.

〔実施例2〕
重合反応の最初における触媒活性化ではEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は77.8モル%)の混合物を255g、その後の重合反応においては5200gを10g/分の速度で反応器内に供給した以外は、実施例1と同様にして高分子量EO/PO共重合ポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるモノマーに占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、77.8−45.6=32.2であった。
[Example 2]
In the catalyst activation at the beginning of the polymerization reaction, 255 g of a mixture of EO / PO mixture (the ratio of EO in the mixture is 77.8 mol%) and 5200 g in the subsequent polymerization reaction at a rate of 10 g / min. A high molecular weight EO / PO copolymer polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1 except that it was supplied. The results are shown in Table 2. The difference between the proportion (mol%) of ethylene oxide in the monomer and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator in this example was 77.8-45.6 = 32.2.

〔実施例3〕
実施例1と同じ10L反応器中に、参考例2で製造したポリエーテルポリオール開始剤を1697gと、10.3gのスラリー状DMC触媒(0.4gの固体触媒成分を含む)を投入した。反応器内を窒素置換した後、内温を130℃に昇温し、170gのEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は78.3モル%)混合物を添加した。触媒活性化とともに共重合が始まり、一旦上昇した反応器内の圧力が下がってから、10g/分の速度でEO/PO混合物を2500g供給し、次にガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように保ちながら10g/分以下の速度でさらにEO/PO混合物を3633g供給して重合反応を行った。以後は実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるモノマーに占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.3−45.6=32.7であった。
Example 3
In the same 10 L reactor as in Example 1, 1697 g of the polyether polyol initiator produced in Reference Example 2 and 10.3 g of a slurry DMC catalyst (containing 0.4 g of a solid catalyst component) were charged. After replacing the inside of the reactor with nitrogen, the internal temperature was raised to 130 ° C., and 170 g of an EO / PO mixture (the ratio of EO in the mixture was 78.3 mol%) was added. Copolymerization starts with catalyst activation, and once the pressure inside the reactor has dropped, 2500 g of EO / PO mixture is supplied at a rate of 10 g / min, and then the monomer partial pressure in the gas phase is 0.08 MPa. While maintaining the temperature not exceeding, a further 3633 g of EO / PO mixture was fed at a rate of 10 g / min or less to carry out the polymerization reaction. Thereafter, a polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. The difference between the proportion (mol%) of ethylene oxide in the monomer and the primary ratio (%) of the polyether polyol initiator in this example was 78.3-45.6 = 32.7.

〔実施例4〕
実施例1と同じ10L反応器中に、参考例2で製造したポリエーテルポリオール開始剤を1157gと、10.3gのスラリー状DMC触媒(0.4gの固体触媒成分を含む)を投入した。反応器内を窒素置換した後、内温を130℃に昇温し、116gのEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は78.9モル%)を添加した。触媒活性化とともに共重合が始まり、一旦上昇した反応器内の圧力が下がってから10g/分の速度でEO/PO混合物を2000g供給し、さらに、ガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように、10g/分以下の速度でEO/PO混合物4727gをさらに供給した。以後は実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.9−45.6=33.3であった。
Example 4
In the same 10 L reactor as in Example 1, 1157 g of the polyether polyol initiator produced in Reference Example 2 and 10.3 g of a slurry DMC catalyst (containing 0.4 g of a solid catalyst component) were charged. After replacing the inside of the reactor with nitrogen, the internal temperature was raised to 130 ° C., and 116 g of an EO / PO mixture (the ratio of EO in the mixture was 78.9 mol%) was added. Copolymerization started with catalyst activation, and 2000 g of EO / PO mixture was supplied at a rate of 10 g / min after the pressure in the reactor once increased, and the monomer partial pressure in the gas phase exceeded 0.08 MPa. An additional 4727 g of EO / PO mixture was fed at a rate of 10 g / min or less. Thereafter, a polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. The difference between the proportion (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 78.9-45.6 = 33.3.

〔実施例5〕
実施例1と同じ10L反応器中に、参考例3で製造したポリエーテルポリオール開始剤を1455gと、10.3gのスラリー状DMC触媒(0.4gの固体触媒成分を含む)を投入した。反応器内を窒素置換した後、内温を130℃に昇温し、146gのEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は73.8モル%)を添加した。触媒活性化とともに共重合が始まり、一旦上昇した反応器内の圧力が下がってから10g/分の速度でEO/PO混合物を2500g供給し、さらに、ガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように、10g/分以下の速度でEO/PO混合物3899gを供給した。以後は実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、73.8−52.6=21.2であった。
Example 5
In the same 10 L reactor as in Example 1, 1455 g of the polyether polyol initiator produced in Reference Example 3 and 10.3 g of a slurry DMC catalyst (containing 0.4 g of a solid catalyst component) were charged. After replacing the inside of the reactor with nitrogen, the internal temperature was raised to 130 ° C., and 146 g of an EO / PO mixture (the ratio of EO in the mixture was 73.8 mol%) was added. Copolymerization starts with catalyst activation, and 2500 g of EO / PO mixture is supplied at a rate of 10 g / min after the pressure inside the reactor once lowered, and the monomer partial pressure in the gas phase exceeds 0.08 MPa. 3899 g of EO / PO mixture was fed at a rate of not more than 10 g / min. Thereafter, a polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. The difference between the proportion (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 73.8-52.6 = 21.2.

〔実施例6〕
反応器内に供給するEO/PO混合物中のEOの割合が78.9%であることを除き、実施例5と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.9−52.6=26.3であった。
Example 6
A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 5 except that the ratio of EO in the EO / PO mixture fed into the reactor was 78.9%. The results are shown in Table 2. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 78.9-52.6 = 26.3.

〔実施例7〕
実施例1と同じ10L反応器中に、参考例3で製造したポリエーテルポリオール開始剤を970gと、10.3gのDMC触媒スラリー(0.4gの固体触媒成分を含む)を投入した。反応器内を窒素置換した後、内温を130℃に昇温し、97gのEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は74.3モル%)を添加した。触媒活性化とともに共重合が始まり、一旦上昇した反応器内の圧力が下がってから10g/分の速度でEO/PO混合物3000gを反応器内に供給し、さらに、ガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように、10g/分以下の速度でEO/PO混合物3933gを反応器内に供給した。以後は実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、74.3−52.6=21.7であった。
Example 7
In the same 10 L reactor as in Example 1, 970 g of the polyether polyol initiator produced in Reference Example 3 and 10.3 g of DMC catalyst slurry (containing 0.4 g of solid catalyst component) were charged. After replacing the inside of the reactor with nitrogen, the internal temperature was raised to 130 ° C., and 97 g of an EO / PO mixture (the ratio of EO in the mixture was 74.3 mol%) was added. Copolymerization starts with catalyst activation, and once the pressure inside the reactor has dropped, 3000 g of EO / PO mixture is fed into the reactor at a rate of 10 g / min, and the gas phase monomer partial pressure is 0 In order not to exceed 0.08 MPa, 3933 g of an EO / PO mixture was fed into the reactor at a rate of 10 g / min or less. Thereafter, a polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 74.3-52.6 = 21.7.

〔実施例8〕
反応器内に供給するモノマーがEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は78.9モル%)であること以外は実施例7と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.9−52.6=26.3であった。
Example 8
A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 7 except that the monomer fed into the reactor was an EO / PO mixture (the ratio of EO in the mixture was 78.9 mol%). The results are shown in Table 2. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 78.9-52.6 = 26.3.

〔実施例9〕
開始剤として参考例4で製造したポリエーテルポリオール開始剤を2000g用いたこと、および、重合反応の最初の触媒活性化段階でEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は78.3モル%)200g、その後、10g/分の速度でEO/PO混合物3500gを定常的に反応器内に供給し、さらに、ガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように、10g/分以下の速度でEO/PO混合物1640gを反応器内に供給したこと以外は、実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.3−81.3=−3であった。
Example 9
2000 g of the polyether polyol initiator prepared in Reference Example 4 was used as an initiator, and an EO / PO mixture in the initial catalyst activation stage of the polymerization reaction (the ratio of EO in the mixture was 78.3 mol%) 200 g, then 3500 g of EO / PO mixture at a rate of 10 g / min is constantly fed into the reactor, and further the rate of 10 g / min or less so that the monomer partial pressure in the gas phase does not exceed 0.08 MPa. A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1 except that 1640 g of the EO / PO mixture was fed into the reactor. The results are shown in Table 2. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 78.3-81.3 = -3.

〔実施例10〕
開始剤として参考例4で製造したポリエーテルポリオール開始剤を1500g用いたこと、および、重合反応の最初の触媒活性化段階でEO/PO混合物(混合物中のEOの割合は78.3モル%)を150g、その後、10g/分の速度でEO/PO混合物3000gを定常的に反応器内に供給し、さらに、ガス相のモノマー分圧が0.08MPaを超えないように、10g/分以下の速度でEO/PO混合物3350gを反応器内に供給したこと以外は、実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表2に示す。本実施例におけるEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.3−81.3=−3であった。
Example 10
1500 g of the polyether polyol initiator prepared in Reference Example 4 was used as an initiator, and an EO / PO mixture in the initial catalyst activation stage of the polymerization reaction (the ratio of EO in the mixture was 78.3 mol%) 150 g of EO / PO mixture at a rate of 10 g / min is continuously fed into the reactor, and the monomer partial pressure in the gas phase is not more than 0.08 MPa, and is not more than 10 g / min. A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1 except that 3350 g of the EO / PO mixture was fed into the reactor at a rate. The results are shown in Table 2. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture in this example and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 78.3-81.3 = -3.

本発明に対する比較例を〔比較例1〕〜〔比較例6〕として以下に示す。結果を表3に示した。   Comparative examples for the present invention are shown below as [Comparative Example 1] to [Comparative Example 6]. The results are shown in Table 3.

〔比較例1〕
実施例1で用いたポリエーテルポリオール開始剤に代えて参考例5で製造したポリエーテルポリオール開始剤を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表3に示す。本比較例1で用いたEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、71.0−0.4=70.6であった。
[Comparative Example 1]
A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyether polyol initiator produced in Reference Example 5 was used instead of the polyether polyol initiator used in Example 1. The results are shown in Table 3. The difference between the proportion (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture used in Comparative Example 1 and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator was 71.0−0.4 = 70.6. there were.

〔比較例2〕
実施例5で用いたポリエーテルポリオール開始剤に代えて参考例6で製造したポリエーテルポリオール開始剤を用いたこと以外は実施例5と同様にしてポリエーテルポリオールを製造した。結果を表3に示す。本比較例2で用いたEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、73.8−0.3=73.5であった。
[Comparative Example 2]
A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 5 except that the polyether polyol initiator produced in Reference Example 6 was used instead of the polyether polyol initiator used in Example 5. The results are shown in Table 3. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture used in Comparative Example 2 and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator is 73.8−0.3 = 73.5. there were.

〔比較例3〕
参考例7で製造したポリエーテルポリオール開始剤を用いたこと以外は実施例8と同様にしてポリエーテルポリオールの製造を行った。本比較例3で用いたEO/PO混合物に占めるエチレンオキシドの割合(モル%)とポリエーテルポリオール開始剤の1級化率(%)の差は、78.9−14.5=64.4であった。本比較例3で得られたポリエーテルポリオールの分子量分布は、実施例8で得られたポリエーテルポリオールと比較して広く、しかも室温で白濁が認められた。
[Comparative Example 3]
A polyether polyol was produced in the same manner as in Example 8 except that the polyether polyol initiator produced in Reference Example 7 was used. The difference between the ratio (mol%) of ethylene oxide in the EO / PO mixture used in Comparative Example 3 and the primary conversion ratio (%) of the polyether polyol initiator is 78.9-14.5 = 64.4. there were. The molecular weight distribution of the polyether polyol obtained in Comparative Example 3 was wider than that of the polyether polyol obtained in Example 8, and white turbidity was observed at room temperature.

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Claims (5)

反応器内で、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、ポリエーテルポリオール開始剤に対して、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を供給し、撹拌下でランダム共重合反応を行って前記ポリエーテルポリオール開始剤に外部ブロック鎖を形成させるポリエーテルポリオールの製造方法であって、
前記ポリエーテルポリオール開始剤として、1分子当たりの平均官能基数が1〜8であり、水酸基価が18〜200mgKOH/gであり、末端水酸基のA%が1級水酸基であるポリエーテルポリオールを用い、
前記反応器内に供給する炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物全体に占めるエチレンオキシドの割合(Eモル%)と、前記ポリエーテルポリオール開始剤の末端水酸基の1級化率(A%)との関係が(E−A)<40となるようにエチレンオキシドの割合(Eモル%)を保ち、前記共重合反応によって得られるポリエーテルポリオールの全質量に占める前記ポリエーテルポリオール開始剤の割合が3〜60質量%となるように前記アルキレンオキシドおよびエチレンオキシド混合物を供給して共重合反応を行うことを特徴とするポリエーテルポリオールの製造方法。
In the reactor, a mixture of alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms is supplied to the polyether polyol initiator in the presence of a double metal cyanide complex catalyst, and a random copolymerization reaction is performed with stirring to perform the random copolymerization reaction. A method for producing a polyether polyol in which an outer block chain is formed on a polyether polyol initiator,
As the polyether polyol initiator, a polyether polyol having an average number of functional groups per molecule of 1 to 8, a hydroxyl value of 18 to 200 mgKOH / g, and A% of the terminal hydroxyl groups is a primary hydroxyl group,
The ratio (E mol%) of ethylene oxide in the total mixture of alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide fed into the reactor, and the primary hydroxylation ratio (A%) of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol initiator, The ratio of the polyether polyol initiator to the total mass of the polyether polyol obtained by the copolymerization reaction is 3 while maintaining the ratio of ethylene oxide (E mol%) so that the relationship of (EA) <40. A method for producing a polyether polyol, comprising carrying out a copolymerization reaction by supplying the alkylene oxide and ethylene oxide mixture so as to be ˜60 mass%.
4kW/m以上の撹拌動力を用いて、前記反応器内の反応混合物を撹拌しながら前記共重合反応を行う、請求項1に記載のポリエーテルポリオールの製造方法。 The method for producing a polyether polyol according to claim 1, wherein the copolymerization reaction is performed while stirring the reaction mixture in the reactor using a stirring power of 4 kW / m 3 or more. 120℃以上の反応温度の条件下、前記共重合反応を行う、請求項1または2に記載のポリエーテルポリオールの製造方法。   The method for producing a polyether polyol according to claim 1 or 2, wherein the copolymerization reaction is performed under a reaction temperature of 120 ° C or higher. 前記ポリエーテルポリオール開始剤が、アルカリ金属化合物触媒またはホスファゼン化合物触媒の存在下でエチレンオキシド単独を重合して得られたオキシエチレンブロック鎖を末端に有するか、または、炭素数3以上のアルキレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を共重合して得られるランダム共重合鎖を末端に有するものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリエーテルポリオールの製造方法。   The polyether polyol initiator has an oxyethylene block chain obtained by polymerizing ethylene oxide alone in the presence of an alkali metal compound catalyst or a phosphazene compound catalyst, or an alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms. The manufacturing method of the polyether polyol as described in any one of Claims 1-3 which has a random copolymer chain obtained by copolymerizing this mixture at the terminal. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法で製造され、
(a)オキシエチレン単位の含有量が40〜85質量%であり、
(b)末端水酸基の1級化率が40〜75モル%であり、
(c)ポリスチレン換算で、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))が1.05〜1.30であり、
(d)総不飽和度が0.010meq/g以下であり、
(e)複合金属シアン化物錯体触媒に由来する全金属の含有量が30ppm以下である、
水酸基価が18mgKOH/g未満のポリエーテルポリオール。

Manufactured by the method according to any one of claims 1 to 4,
(A) The content of oxyethylene units is 40 to 85% by mass,
(B) The primary hydroxylation rate of the terminal hydroxyl group is 40 to 75 mol%,
(C) In terms of polystyrene, the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) is 1.05-1.30,
(D) the total degree of unsaturation is 0.010 meq / g or less,
(E) the content of all metals derived from the double metal cyanide complex catalyst is 30 ppm or less,
A polyether polyol having a hydroxyl value of less than 18 mgKOH / g.

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