JP5993254B2 - アルキレンオキサイド付加物の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、アルキレンオキサイド付加物の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、活性水素含有化合物に対して、複数のアルキレンオキサイドを供給して付加反応させる工程を含むアルキレンオキサイド付加物の製造方法に関する。
アルコール類等の活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドを付加させてなるアルキレンオキサイド付加物は、洗浄剤、乳化剤、分散剤、油相成分調整剤、浸透剤、ポリマー原料等の様々な用途で有用で汎用されている。
代表的なアルキレンオキサイド付加物であるエチレンオキサイド付加物は、洗浄剤、乳化剤、分散剤、油相成分調整剤、浸透剤等の様々な産業用途で界面活性剤として使用されている。しかし、エチレンオキサイド付加物は乳化・分散性能に優れるが、凝固点が高く低温安定性が悪いといった欠点がある。
代表的なアルキレンオキサイド付加物であるエチレンオキサイド付加物は、洗浄剤、乳化剤、分散剤、油相成分調整剤、浸透剤等の様々な産業用途で界面活性剤として使用されている。しかし、エチレンオキサイド付加物は乳化・分散性能に優れるが、凝固点が高く低温安定性が悪いといった欠点がある。
これらの欠点を改良するために、複数のアルキレンオキサイドの共重合付加物が提案されてきた。このような共重合付加物の代表的なものとして、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合付加物がある。一般的に、ポリオキシエチレン鎖中にプロピレンオキサイドを導入すると、低温での流動性や安定性が向上し、低起泡性が発現する等のメリットが生じる。しかしながら、一方、ポリオキシエチレン鎖中にプロピレンオキサイドを導入することで、エチレンオキサイド付加物に比べて乳化性や増粘性能が低下するといったデメリットも生じることが知られている。
このエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合付加物の性能最適化のために、様々な構造設計が検討されてきている。たとえば、特許文献１には、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加物；特許文献２には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイド、次いでプロピレンオキサイドの順に付加させて得られるブロック付加物；特許文献３には、アルコールに対して最初にプロピレンオキサイド、次いでエチレンオキサイドの順に付加させて得られるブロック付加物；特許文献４には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加を行い、次にエチレンオキサイドのブロック付加物；特許文献５には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加を行い、次にエチレンオキサイドを付加を行い、さらにプロピレンオキサイドを付加させて得られるブロック付加物；特許文献６には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイド、次いでプロピレンオキサイドの付加を行い、次いでエチレンオキサイドを付加させて得られるブロック付加物等が開示されている。
このエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合付加物の性能最適化のために、様々な構造設計が検討されてきている。たとえば、特許文献１には、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加物；特許文献２には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイド、次いでプロピレンオキサイドの順に付加させて得られるブロック付加物；特許文献３には、アルコールに対して最初にプロピレンオキサイド、次いでエチレンオキサイドの順に付加させて得られるブロック付加物；特許文献４には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加を行い、次にエチレンオキサイドのブロック付加物；特許文献５には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加を行い、次にエチレンオキサイドを付加を行い、さらにプロピレンオキサイドを付加させて得られるブロック付加物；特許文献６には、アルコールに対して最初にエチレンオキサイド、次いでプロピレンオキサイドの付加を行い、次いでエチレンオキサイドを付加させて得られるブロック付加物等が開示されている。
しかしながら、これらのエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合付加物は、低起泡性、乳化性、分散性、増粘性等のいずれの要求特性をも十分に満足するものではない。また、特許文献５および６の構造物に関しては、反応プロセスが多段階で製造時間が長い、といった製造上の問題もあった。また、特許文献７には、水および溶剤を含有した均一透明性に優れた流動性の良い高級アルコール系アルキレンオキサイド付加物中間体組成物が提案されているが、性能に直接寄与しない水または溶剤類が混入するので好ましくない。
このように、特許文献１〜７のアルキレンオキサイド付加物では、乳化性やその製造について種々の問題があるが、従来のアルキレンオキサイド付加物を使用せざるを得ないというのが現状であった。
このように、特許文献１〜７のアルキレンオキサイド付加物では、乳化性やその製造について種々の問題があるが、従来のアルキレンオキサイド付加物を使用せざるを得ないというのが現状であった。
本発明の目的は、優れた乳化性を有するアルキレンオキサイド付加物を簡便に製造する方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、活性水素含有化合物に対して複数のアルキレンオキサイドを供給して付加反応させる工程において、複数のアルキレンオキサイドの重量比を変化させ、ある一定の範囲内に制御することによって上記課題を解決するという知見が得られ、本発明を完成した。
本発明にかかるアルキレンオキサイド付加物の製造方法は、活性水素含有化合物に対して、アルキレンオキサイドＡ１ＯおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏを供給して付加反応させる工程１を含む、アルキレンオキサイド付加物の製造方法であって、
本発明にかかるアルキレンオキサイド付加物の製造方法は、活性水素含有化合物に対して、アルキレンオキサイドＡ１ＯおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏを供給して付加反応させる工程１を含む、アルキレンオキサイド付加物の製造方法であって、
Ａ１Ｏの炭素数はＡ２Ｏの炭素数よりも小さく、
Ａ１ＯおよびＡ２Ｏの供給開始時をＴｓ、Ａ１Ｏの供給終了時をＴｆ１、Ａ２Ｏの供給終了時をＴｆ２とし、ＴｓとＴｆ１との間にあり且つＴｓとＴｆ２との間にある時間Ｔ１およびＴ２が、Ｔｓ＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔｆ２≦Ｔｆ１および（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係にあるとき、
Ａ１ＯおよびＡ２Ｏの供給開始時をＴｓ、Ａ１Ｏの供給終了時をＴｆ１、Ａ２Ｏの供給終了時をＴｆ２とし、ＴｓとＴｆ１との間にあり且つＴｓとＴｆ２との間にある時間Ｔ１およびＴ２が、Ｔｓ＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔｆ２≦Ｔｆ１および（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係にあるとき、
Ｔｓ、Ｔｆ ２ 、Ｔ１、Ｔ２の各々の時点で供給されるＡ１ＯおよびＡ２Ｏとの重量比を、［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ、［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２、［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１および［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２として、下記数式（Ａ）〜（Ｃ）：
０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ＜１ （Ａ）
２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２＜２０ （Ｂ）
０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜２．０ （Ｃ）
を同時に満足し、Ａ １ Ｏがエチレンオキサイドであり、Ａ ２ Ｏがプロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種である［ただし、下記一般式（Ａ）：
ＲＯＨ （Ａ）
（Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基またはアルケニル基を示し、直鎖または分岐鎖のいずれの構造から構成されていてもよい。）で表されるアルコールに対して、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドを同時に供給して付加反応させる工程を含む場合を除く。］。
０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ＜１ （Ａ）
２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２＜２０ （Ｂ）
０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜２．０ （Ｃ）
を同時に満足し、Ａ １ Ｏがエチレンオキサイドであり、Ａ ２ Ｏがプロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種である［ただし、下記一般式（Ａ）：
ＲＯＨ （Ａ）
（Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基またはアルケニル基を示し、直鎖または分岐鎖のいずれの構造から構成されていてもよい。）で表されるアルコールに対して、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドを同時に供給して付加反応させる工程を含む場合を除く。］。
アルキレンオキサイド付加物の製造方法が下記（１）〜（６）のうちの少なくとも１つの要件を満足すると好ましい。
（１）下記数式（Ａ−１）をさらに満足する。
０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ＜０．５ （Ａ−１）
（２）下記数式（Ｃ−１）をさらに満足する。
０．９＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜１．２ （Ｃ−１）
（３）前記活性水素含有化合物１モルに対して供給するＡ １ ＯおよびＡ ２ Ｏの付加モル数が１〜１２である。
（１）下記数式（Ａ−１）をさらに満足する。
０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ＜０．５ （Ａ−１）
（２）下記数式（Ｃ−１）をさらに満足する。
０．９＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜１．２ （Ｃ−１）
（３）前記活性水素含有化合物１モルに対して供給するＡ １ ＯおよびＡ ２ Ｏの付加モル数が１〜１２である。
（４）前記活性水素含有化合物が、アルコール類、フェノール類、アミン類、カルボン酸類およびアミド類から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する。
（５）前記付加反応を触媒の存在下で行う。
（６）前記工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程２をさらに含む。
上記（６）において、前記工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程３をさらに含むとさらに好ましい。
（５）前記付加反応を触媒の存在下で行う。
（６）前記工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程２をさらに含む。
上記（６）において、前記工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程３をさらに含むとさらに好ましい。
本発明のアルキレンオキサイド付加物の製造方法は、優れた乳化性を有するアルキレンオキサイド付加物を簡便に製造することができる。
本発明の製造方法は、活性水素含有化合物に対して、アルキレンオキサイドＡ１ＯおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏ（ここで、Ａ１Ｏの炭素数はＡ２Ｏの炭素数よりも小さい。）を供給して付加反応させる工程１を含む製造方法である。以下では、簡単のために、「Ａ１ОおよびＡ２Ｏ」を「アルキレンオキサイドＡ」ということがある。
また、上記工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程２をさらに含むとよい。上記工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程３をさらに含むとよい。
また、上記工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程２をさらに含むとよい。上記工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程３をさらに含むとよい。
〔工程１〕
本発明の製造方法における活性水素含有化合物としては、たとえば、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、アミド基等の活性水素基を分子中に１個以上有する化合物であればよい。活性水素含有化合物としては、たとえば、アルコール類、フェノール類、アミン類、カルボン酸類、アミド類等が挙げられ、これらの化合物を１種または２種以上を併用してもよい。
上記アルコール類としては、特に限定はないが、たとえば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナオール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、へキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ヘネイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ペンタコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、ノナコサノールおよびトリアコサノール等の直鎖アルカノール；２−エチルへキサノール、２−プロピルヘプタノール、２−ブチルオクタノール、１−メチルヘプタデカノール、２−ヘキシルオクタノール、１−ヘキシルヘプタノール、イソデカノール、イソトリデカノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール等の分岐アルカノール；ヘキセノール、ヘプテノール、オクテノール、ノネノール、デセノール、ウンデセノール、ドデセノール、トリデセノール、テトラデセノール、ペンタデセノール、へキサデセノール、ペンタデセノール、ヘキサデセノール、ヘプタデセノール、オクタデセノール、ノナデセノール、エイセノール、ドコセノール、テトラコセノール、ペンタコセノール、ヘキサコセノール、ヘプタコセノール、ヘプタコセノール、オクタコセノール、ノナコセノールおよびトリアコンセノール等の直鎖アルケノール；イソヘキセノール、２−エチルへキセノール、イソトリデセノール、１−メチルヘプタデセノール、１−ヘキシルヘプテノール、イソトリデセノールおよびイソオクタデセノール等の分岐アルケノール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル；ブチルエチルプロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、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、１，７−ヘプタンジオール、１，６−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，１５−ペンタデカンジオール、１，１６−ヘキサデカンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、トリシクロデカンジメタノール、シクロヘキサンジメタノール等の炭素数４〜２０のアルカンジオール；ネオペンチルグリコールとヒドロキシピバリン酸とのモノまたはジエステル化物、β，β，β’，β’−テトラメチル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン−３，９−ジエノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等の２価アルコール類；トリメチロールエタン、ジメチロールプロパン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールヘキサン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、グリセリン、ポリグリセリン、ソルビタン、ソルビトール、果糖、ショ糖、デキストロース、フラクトース、メチルグルコシド、ヒドロキシエチルグルコキシド、ひまし油、硬化ひまし油等の３価以上のアルコール類；ポリビニルアルコール；これらの上記化合物が有する酸素原子の１個以上が硫黄原子に置換したチオアルコール類等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
本発明の製造方法における活性水素含有化合物としては、たとえば、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、アミド基等の活性水素基を分子中に１個以上有する化合物であればよい。活性水素含有化合物としては、たとえば、アルコール類、フェノール類、アミン類、カルボン酸類、アミド類等が挙げられ、これらの化合物を１種または２種以上を併用してもよい。
上記アルコール類としては、特に限定はないが、たとえば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナオール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、へキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ヘネイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ペンタコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、ノナコサノールおよびトリアコサノール等の直鎖アルカノール；２−エチルへキサノール、２−プロピルヘプタノール、２−ブチルオクタノール、１−メチルヘプタデカノール、２−ヘキシルオクタノール、１−ヘキシルヘプタノール、イソデカノール、イソトリデカノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール等の分岐アルカノール；ヘキセノール、ヘプテノール、オクテノール、ノネノール、デセノール、ウンデセノール、ドデセノール、トリデセノール、テトラデセノール、ペンタデセノール、へキサデセノール、ペンタデセノール、ヘキサデセノール、ヘプタデセノール、オクタデセノール、ノナデセノール、エイセノール、ドコセノール、テトラコセノール、ペンタコセノール、ヘキサコセノール、ヘプタコセノール、ヘプタコセノール、オクタコセノール、ノナコセノールおよびトリアコンセノール等の直鎖アルケノール；イソヘキセノール、２−エチルへキセノール、イソトリデセノール、１−メチルヘプタデセノール、１−ヘキシルヘプテノール、イソトリデセノールおよびイソオクタデセノール等の分岐アルケノール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル；ブチルエチルプロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、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、１，７−ヘプタンジオール、１，６−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，１５−ペンタデカンジオール、１，１６−ヘキサデカンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、トリシクロデカンジメタノール、シクロヘキサンジメタノール等の炭素数４〜２０のアルカンジオール；ネオペンチルグリコールとヒドロキシピバリン酸とのモノまたはジエステル化物、β，β，β’，β’−テトラメチル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン−３，９−ジエノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等の２価アルコール類；トリメチロールエタン、ジメチロールプロパン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールヘキサン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、グリセリン、ポリグリセリン、ソルビタン、ソルビトール、果糖、ショ糖、デキストロース、フラクトース、メチルグルコシド、ヒドロキシエチルグルコキシド、ひまし油、硬化ひまし油等の３価以上のアルコール類；ポリビニルアルコール；これらの上記化合物が有する酸素原子の１個以上が硫黄原子に置換したチオアルコール類等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
上記フェノール類としては、特に限定はないが、たとえば、フェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ジノニルフェノール、ナフトール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、トリフェノール、テトラフェノール、ノボラック、レゾール、レゾルシン、マンニッヒ化合物等；これらの上記化合物が有する酸素原子の１個以上が硫黄原子に置換したチオフェノール類等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
上記アミン類としては、特に限定はないが、たとえば、アンモニア；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミンおよびブタノールアミン等のアルカノールアミン；メチルアミン、エチルアミン、ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、オクタデシルアミン、ラウリルアミン、エイコシルアミン、ヤシ油アミン、牛脂アミン、パーム油アミン、大豆油アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、２−エチルヘキシルメチルアミン、メチルオクタデシルアミンおよびオクタデシルエチルアミン等のジアルキルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン等のアルキレンポリアミン等の脂肪族アミン；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、Ｎ−エチルトルイジン、ｐ−トルイルアミン、２，３−キシリノアミノ、２，４−キシリノアミン、ジフェニルアミン、メチルフェニルアミン、エチルフェニルアミン、ジ−ｏ−トルイルアミンおよびフェニルトルイルアミン等のアリールアミン、ベンジルアミン、ベンジルメチルアミンおよびｏ−トルイルメチルアミン等のアリールアルキルアミン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、キシリレンジアミン、メチレンジアニリンおよびジフェニルエーテルジアミン等のアリーレンポリアミン等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
上記アミン類としては、特に限定はないが、たとえば、アンモニア；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミンおよびブタノールアミン等のアルカノールアミン；メチルアミン、エチルアミン、ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、オクタデシルアミン、ラウリルアミン、エイコシルアミン、ヤシ油アミン、牛脂アミン、パーム油アミン、大豆油アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、２−エチルヘキシルメチルアミン、メチルオクタデシルアミンおよびオクタデシルエチルアミン等のジアルキルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン等のアルキレンポリアミン等の脂肪族アミン；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、Ｎ−エチルトルイジン、ｐ−トルイルアミン、２，３−キシリノアミノ、２，４−キシリノアミン、ジフェニルアミン、メチルフェニルアミン、エチルフェニルアミン、ジ−ｏ−トルイルアミンおよびフェニルトルイルアミン等のアリールアミン、ベンジルアミン、ベンジルメチルアミンおよびｏ−トルイルメチルアミン等のアリールアルキルアミン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、キシリレンジアミン、メチレンジアニリンおよびジフェニルエーテルジアミン等のアリーレンポリアミン等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
上記カルボン酸類としては、特に限定はないが、たとえば、脂肪族カルボン酸および芳香族カルボン酸等が挙げられ、脂肪族カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、ラウリン酸、２−エチルヘキサン酸、オクタデカン酸、ステアリン酸びエイコサン酸等のモノカルボン酸；シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸およびマレイン酸等のジカルボン酸；ヘキサントリカルボン酸、オクタントリカルボン酸、ヘキサンテトラカルボン酸等のポリカルボン酸等が挙げられる。また、芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、４−メチル安息香酸、２，３，４−トリクロロ安息香酸およびナフタレンカルボン酸等のモノカルボン酸；例えば、フタル酸、テレフタル酸およびトリクロロベンゼンジカルボン酸、ｍ−トルエンジカルボン酸およびナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸；トリメリット酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸、ベンゼンヘキサカルボン酸およびナフタレンテトラカルボン酸等のポリカルボン酸等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
上記アミド類としては、特に限定はないが、たとえば、アセタミド、エチルアミド、プロピルアミド、メチルエチルアミド、ブチルアミド、ベンゾアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
上記アミド類としては、特に限定はないが、たとえば、アセタミド、エチルアミド、プロピルアミド、メチルエチルアミド、ブチルアミド、ベンゾアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
本発明のアルキレンオキサイドＡとしては、特に限定はないが、たとえば、エチレンオキサイド（ＥＯ）、プロピレンオキサイド（ＰＯ）、ブチレンオキサイド（ＢＯ；たとえば、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンｎオキサイド、イソブチレンオキサイド等）、１−ブテンオキサイド、２−ブテンオキサイド、トリメチルエチレンオキサイド、テトラメチルエチレンオキサイド、α−オレフィンオキサイド、スチレンオキサイド、α−メチルスチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピブロモヒドリン、グリシドール、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、２−クロルエチルグリシジルエーテル、ｏ−クロロフェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、メタクリルクロリドエポキシド、シクロヘキセンオキシド、ジヒドロナフタリンオキシド、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１、４−エポキシシクロヘキサン、トリフルオロプロピレンオキサイド、ブタジエンモノオキサイド、１、１−ジフェニルエチレンオキサイド等が挙げられる。
アルキレンオキサイドＡが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれる２種であると汎用性に優れるので好ましい。また、アルキレンオキサイドＡのうちで、Ａ１Ｏがエチレンオキサイドであり、Ａ２Ｏがプロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドのうちの１種である組合せを満足すると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性が優れるため好ましい。Ａ２Ｏがプロピレンオキサイドであると乳化性に優れるためさらに好ましい。
アルキレンオキサイドＡが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれる２種であると汎用性に優れるので好ましい。また、アルキレンオキサイドＡのうちで、Ａ１Ｏがエチレンオキサイドであり、Ａ２Ｏがプロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドのうちの１種である組合せを満足すると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性が優れるため好ましい。Ａ２Ｏがプロピレンオキサイドであると乳化性に優れるためさらに好ましい。
活性水素含有化合物に対して供給するアルキレンオキサイドＡの付加モル数としては、特に限定はないが、活性水素含有化合物１モルに対して、好ましくは１〜１００モル、より好ましくは１〜９０モル、さらに好ましくは１〜８０モル、特に好ましくは１〜７０モル、最も好ましくは２〜７０モルである。アルキレンオキサイドＡの付加モル数が１未満であると、乳化性が十分ではないことがある。一方、アルキレンオキサイドＡの平均付加モル数が１００超であると、ハンドリング性が低いことがある。
本発明の製造方法は、触媒の存在下で行われてもよい。触媒としては、特に限定はないが、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等のアルカリ（土類）金属の水酸化物；酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム等のアルカリ（土類）金属の酸化物；金属カリウム、金属ナトリウム等のアルカリ金属；水素化ナトリウム、水素化カリウム等の金属の水素化物；炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ（土類）金属の炭酸塩；硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等のアルカリ（土類）金属の硫酸塩；メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機スルホン酸；パラトルエンスルホン酸ナトリウム、パラトルエンスルホン酸ピリジニウム等の芳香族スルホン酸塩；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、トリエチルアミン等のアミン化合物；鉄粉、アルミニウム粉、アンチモン粉、塩化アルミニウム（ＩＩＩ）、臭化アルミニウム（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、塩化コバルト（ＩＩＩ）、塩化アンチモン（ＩＩＩ）、塩化アンチモン（Ｖ）、臭化アンチモン（ＩＩＩ）、四塩化スズ、四塩化チタン、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル等のルイス酸；硫酸、過塩素酸等のプロトン酸；過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸マグネシウム等のアルカリ（土類）金属の過塩素酸塩；カルシウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、リチウムエトキシド等のアルカリ（土類）金属のアルコキシド；カリウムフェノキシド、カルシウムフェノキシド等のアルカリ（土類）金属のフェノキシド；珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、オルソ珪酸ナトリウム、ゼオライト等の珪酸塩；水酸化アルミニウム・マグネシウム焼成物、金属イオン添加酸化マグネシウム、焼成ハイドロタルサイト等のＡｌ−Ｍｇ系複合酸化物またはそれらの表面改質物、ランタノイド系錯体等が挙げられる。これらの触媒は、１種または２種以上を併用してもよい。
本発明の製造方法は、触媒の存在下で行われてもよい。触媒としては、特に限定はないが、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等のアルカリ（土類）金属の水酸化物；酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム等のアルカリ（土類）金属の酸化物；金属カリウム、金属ナトリウム等のアルカリ金属；水素化ナトリウム、水素化カリウム等の金属の水素化物；炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ（土類）金属の炭酸塩；硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等のアルカリ（土類）金属の硫酸塩；メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機スルホン酸；パラトルエンスルホン酸ナトリウム、パラトルエンスルホン酸ピリジニウム等の芳香族スルホン酸塩；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、トリエチルアミン等のアミン化合物；鉄粉、アルミニウム粉、アンチモン粉、塩化アルミニウム（ＩＩＩ）、臭化アルミニウム（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、塩化コバルト（ＩＩＩ）、塩化アンチモン（ＩＩＩ）、塩化アンチモン（Ｖ）、臭化アンチモン（ＩＩＩ）、四塩化スズ、四塩化チタン、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル等のルイス酸；硫酸、過塩素酸等のプロトン酸；過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸マグネシウム等のアルカリ（土類）金属の過塩素酸塩；カルシウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、リチウムエトキシド等のアルカリ（土類）金属のアルコキシド；カリウムフェノキシド、カルシウムフェノキシド等のアルカリ（土類）金属のフェノキシド；珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、オルソ珪酸ナトリウム、ゼオライト等の珪酸塩；水酸化アルミニウム・マグネシウム焼成物、金属イオン添加酸化マグネシウム、焼成ハイドロタルサイト等のＡｌ−Ｍｇ系複合酸化物またはそれらの表面改質物、ランタノイド系錯体等が挙げられる。これらの触媒は、１種または２種以上を併用してもよい。
触媒の使用量については、特に限定はないが、活性水素含有化合物１００重量部に対して、好ましくは０．００１〜１０重量部、より好ましくは０．００１〜８重量部、さらに好ましくは０．０１〜６重量部、特に好ましくは０．０５〜５重量部、最も好ましくは０．０５〜３重量部である。触媒の使用量が０．００１重量部未満であると付加反応が十分に進行しないことがある。一方、触媒の使用量が１０重量部超であるとアルキレンオキサイド付加物が着色し易くなるおそれがある。
本発明の製造方法では、活性水素含有化合物、触媒等の原料を反応容器に仕込み、そしてその反応容器に対して脱ガス処理や脱水処理が行われると好ましい。脱ガス処理は、たとえば減圧脱気方式、真空脱気方式等で行われる。また、脱水処理は、たとえば加熱脱水方式、減圧脱水方式、真空脱水方式等で行われる。
本発明の製造方法では、活性水素含有化合物、触媒等の原料を反応容器に仕込み、そしてその反応容器に対して脱ガス処理や脱水処理が行われると好ましい。脱ガス処理は、たとえば減圧脱気方式、真空脱気方式等で行われる。また、脱水処理は、たとえば加熱脱水方式、減圧脱水方式、真空脱水方式等で行われる。
本発明の製造方法では、その製造形式については特に限定はなく、連続式でもバッチ式でもよい。反応容器については、特に限定はないが、たとえば、攪拌翼を備えた槽型反応容器やマイクロリアクター等を挙げることができる。攪拌翼としては、特に限定はないが、マックスブレンド翼、トルネード翼、フルゾーン翼、パドル多段翼、タービン翼等を挙げることができる。
本発明の製造方法では、付加反応を減圧状態から開始してもよいし、大気圧の状態から開始してもよいし、さらには加圧状態から開始してもよい。大気圧状態や加圧状態から開始する場合には不活性ガスの雰囲気下で行われることが好ましい。付加反応が不活性ガスの雰囲気下で行われるとＡ１ОやＡ２Ｏ等のアルキレンオキサイドと酸素との副反応等に起因して生成する不純物を十分に除去することが可能となり、また、安全性の観点からも有用であるので好ましい。不活性ガスとしては特に限定はないが、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等が挙げられる。これらの不活性ガスは１種または２種以上を併用してもよい。不活性ガスの雰囲気下における反応容器内の酸素濃度については、特に限定はないが、好ましくは１０体積％以下、より好ましくは５体積％以下、さらに好ましくは３体積％以下、特に好ましくは１体積％以下、最も好ましくは０．５体積％以下である。反応容器内の酸素濃度が１０体積％超であると不純物を十分に除去できないことがあり、また安全性の観点からも好ましくないことがある。
本発明の製造方法では、付加反応を減圧状態から開始してもよいし、大気圧の状態から開始してもよいし、さらには加圧状態から開始してもよい。大気圧状態や加圧状態から開始する場合には不活性ガスの雰囲気下で行われることが好ましい。付加反応が不活性ガスの雰囲気下で行われるとＡ１ОやＡ２Ｏ等のアルキレンオキサイドと酸素との副反応等に起因して生成する不純物を十分に除去することが可能となり、また、安全性の観点からも有用であるので好ましい。不活性ガスとしては特に限定はないが、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等が挙げられる。これらの不活性ガスは１種または２種以上を併用してもよい。不活性ガスの雰囲気下における反応容器内の酸素濃度については、特に限定はないが、好ましくは１０体積％以下、より好ましくは５体積％以下、さらに好ましくは３体積％以下、特に好ましくは１体積％以下、最も好ましくは０．５体積％以下である。反応容器内の酸素濃度が１０体積％超であると不純物を十分に除去できないことがあり、また安全性の観点からも好ましくないことがある。
反応容器内の初期圧力については、特に限定はないが、たとえば、ゲージ圧で好ましくは０〜３．０ＭＰａ、より好ましくは０〜２．０ＭＰａ、さらに好ましくは０〜１．５ＭＰａ、特に好ましくは０〜１．０ＭＰａ、最も好ましくは０〜０．５ＭＰａである。反応容器内の初期圧力が０ＭＰａ未満であると、不純物の発生量が多くなることがある。一方、反応容器内の初期圧力が３．０ＭＰａ超であると、反応速度が遅くなることがある。
活性水素含有化合物に対してアルキレンオキサイドＡを供給すると、付加反応が生起する。ここでＡ１ОとＡ２Ｏとはほぼ同時に供給されるので、得られるアルキレンオキサイド付加物中に形成されたポリオキシアルキレン基は、ランダム付加によって生成したものとなり易く、好ましい。
活性水素含有化合物に対してアルキレンオキサイドＡを供給すると、付加反応が生起する。ここでＡ１ОとＡ２Ｏとはほぼ同時に供給されるので、得られるアルキレンオキサイド付加物中に形成されたポリオキシアルキレン基は、ランダム付加によって生成したものとなり易く、好ましい。
アルキレンオキサイドＡを供給する方法については特に限定はないが、１）Ａ１ОとＡ２Ｏとをそれぞれ異なる供給ラインから活性水素含有化合物に対して連続的に供給する方法や、２）Ａ１ОとＡ２Ｏとをそれぞれ異なるラインから供給しインラインで混合したものを活性水素含有化合物に対して連続的に供給する方法や、３）Ａ１ОとＡ２Ｏとのそれぞれの一部を予め混合したものをまず一括して活性水素含有化合物に対して供給し、次いで、残部のＡ１Оおよび残部のＡ２Ｏをそれぞれ異なる供給ラインから活性水素含有化合物に対して連続的に供給する方法や、４）Ａ１ОとＡ２Ｏとを予め混合した混合物をいくつか準備し、これらの混合物を何段階かに分けてアルコールに対して順次供給する方法等が挙げられる。
工程１では、供給されるＡ１ОとＡ２Ｏとの重量比を変化させながら供給することが好ましい。
工程１では、供給されるＡ１ОとＡ２Ｏとの重量比を変化させながら供給することが好ましい。
工程１では、供給されるＡ１ОとＡ２Ｏとの重量比を初期供給時には、Ａ２Ｏの重量比がＡ１Ｏより大きく、供給後半時にはＡ１Оの重量比がＡ２Оより大きくなるように制御されることがより好ましい。
ここで、Ａ１ＯおよびＡ２Оの供給開始時をＴｓ、Ａ１Оの供給終了時をＴｆ１、Ａ２Оの供給終了時をＴｆ２とし、ＴｓとＴｆ１との間にあり且つＴｓとＴｆ２との間にある時間Ｔ１およびＴ２が、Ｔｓ＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔｆ２≦Ｔｆ１および（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係にあると設定するとき、Ｔｓ、Ｔｆ ２ 、Ｔ１、Ｔ２の各々の時点で供給されるＡ１ＯとＡ２Оの重量比を、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１および［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２として、下記数式（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足するとよい。
０＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ＜１ （Ａ）
１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜１００ （Ｂ）
０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１＜１０ （Ｃ）
ここで、Ａ１ＯおよびＡ２Оの供給開始時をＴｓ、Ａ１Оの供給終了時をＴｆ１、Ａ２Оの供給終了時をＴｆ２とし、ＴｓとＴｆ１との間にあり且つＴｓとＴｆ２との間にある時間Ｔ１およびＴ２が、Ｔｓ＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔｆ２≦Ｔｆ１および（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係にあると設定するとき、Ｔｓ、Ｔｆ ２ 、Ｔ１、Ｔ２の各々の時点で供給されるＡ１ＯとＡ２Оの重量比を、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１および［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２として、下記数式（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足するとよい。
０＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ＜１ （Ａ）
１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜１００ （Ｂ）
０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１＜１０ （Ｃ）
数式（Ａ）は、好ましくは０．０２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ＜０．９、さらに好ましくは０．０５＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ＜０．８、特に好ましくは０．０８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ＜０．７、最も好ましくは０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓ＜０．５である。［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓが０であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性が優れないことがある。一方、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｓが１以上であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。
数式（Ｂ）は、好ましくは１．２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜８０、さらに好ましくは１．５＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜６０、特に好ましくは１．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜４０、最も好ましくは２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜２０である。［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２が１以下であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性および増粘性能が低いことがある。一方、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２が１００以上であると、Ａ１ＯおよびＡ２Оの供給の制御が困難となることがある。
数式（Ｂ）は、好ましくは１．２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜８０、さらに好ましくは１．５＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜６０、特に好ましくは１．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜４０、最も好ましくは２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２＜２０である。［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２が１以下であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性および増粘性能が低いことがある。一方、［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔｆ２が１００以上であると、Ａ１ＯおよびＡ２Оの供給の制御が困難となることがある。
数式（Ｃ）は、好ましくは０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１＜５．０、さらに好ましくは０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１＜２．０、特に好ましくは０．９＜［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１＜１．２、最も好ましくは１．０≦［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１＜１．２である。［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１が０．８以下であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２О］Ｔ１が１０以上であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の低温流動性が優れないことがある。
数式（Ａ）〜（Ｃ）の意味するところを大まかに言えば、Ａ１ＯおよびＡ２Оの供給開始時期から供給終了時期にかけて、Ａ１Ｏの重量比を徐々に増加させていくように制御することである。但し、（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係を満足するような微小な時間範囲においては、Ａ１Ｏの重量比が一時的に減少する場合も許容される。
数式（Ａ）〜（Ｃ）の意味するところを大まかに言えば、Ａ１ＯおよびＡ２Оの供給開始時期から供給終了時期にかけて、Ａ１Ｏの重量比を徐々に増加させていくように制御することである。但し、（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係を満足するような微小な時間範囲においては、Ａ１Ｏの重量比が一時的に減少する場合も許容される。
アルキレンオキサイドＡの供給速度に関しては、数式（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足するように調整されればよく、特に限定はないが、たとえば、１）供給開始時のアルキレンオキサイドＡの供給速度が速く、徐々に供給速度を遅くする（アルキレンオキサイドＡを供給開始時に多量に供給し、供給終了時には量を減らす）方法や、２）供給開始時のアルキレンオキサイドＡの供給速度が遅く、徐々に供給速度を速くする（アルキレンオキサイドＡを供給開始時は少量を供給し、供給終了時には量を増やす）方法や、３）Ａ１Ｏの供給速度を供給開始時には遅く、時間の経過と共に徐々に供給速度を速くする一方、Ａ２Оの供給速度を供給開始時には速く、時間の経過と共に徐々に供給速度を遅くする（Ａ１Ｏを供給開始時は少量を供給し、供給終了時には量を増やす一方、Ａ２Оを供給開始時に多量に供給し、供給終了時には量を減らす）方法や、４）Ａ２Оの供給速度を一定に保ち、供給開始時のＡ１Ｏの供給速度を遅く、時間の経過と共に徐々に供給速度を速くする方法や、５）Ａ１Ｏの供給速度を一定に保ち、供給開始時のＡ２Оの供給速度を速く、時間の経過と共に徐々に供給速度を遅くする方法等が挙げられる。このように数式（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足するように調整することによって、アルキレンオキサイド付加物を簡便に製造することができる。
付加反応時の反応容器内の圧力は、アルキレンオキサイドＡの供給速度、反応温度、触媒量等に影響される。付加反応時の反応容器内の圧力は特に限定はないが、ゲージ圧で好ましくは０〜５．０ＭＰａ、より好ましくは０〜４．０ＭＰａ、さらに好ましくは０〜３．０ＭＰａ、特に好ましくは０〜２．０ＭＰａ、最も好ましくは０．１〜１．０ＭＰａである。付加反応時の反応容器内の圧力が０ＭＰａ未満であると、反応速度が遅くなることがある。一方、付加反応時の反応容器内の圧力が５．０ＭＰａ超であると、製造が困難であることがある。
付加反応時の反応容器内の圧力は、アルキレンオキサイドＡの供給速度、反応温度、触媒量等に影響される。付加反応時の反応容器内の圧力は特に限定はないが、ゲージ圧で好ましくは０〜５．０ＭＰａ、より好ましくは０〜４．０ＭＰａ、さらに好ましくは０〜３．０ＭＰａ、特に好ましくは０〜２．０ＭＰａ、最も好ましくは０．１〜１．０ＭＰａである。付加反応時の反応容器内の圧力が０ＭＰａ未満であると、反応速度が遅くなることがある。一方、付加反応時の反応容器内の圧力が５．０ＭＰａ超であると、製造が困難であることがある。
アルキレンオキサイドＡの付加反応の反応温度としては特に限定はないが、好ましくは７０〜２４０℃、より好ましくは８０〜２２０℃、さらに好ましくは９０〜２００℃、特に好ましくは１００〜１９０℃、最も好ましくは１１０〜１８０℃である。反応温度が７０℃未満であると、付加反応が十分に進行しないことがある。一方、反応温度が２４０℃超であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の着色およびアルキレンオキサイド付加物中のポリオキシアルキレン基の分解が促進されることがある。
上記付加反応に要する時間（反応時間）については特に限定はないが、好ましくは０．１〜１００時間、より好ましくは０．１〜８０時間、さらに好ましくは０．１〜６０時間、特に好ましくは０．１〜４０時間、最も好ましくは０．５〜３０時間である。反応時間が０．１時間未満であると、付加反応が十分に進行しないことがある。一方、反応時間が１００時間超であると、生産効率が悪くなることがある。
上記付加反応に要する時間（反応時間）については特に限定はないが、好ましくは０．１〜１００時間、より好ましくは０．１〜８０時間、さらに好ましくは０．１〜６０時間、特に好ましくは０．１〜４０時間、最も好ましくは０．５〜３０時間である。反応時間が０．１時間未満であると、付加反応が十分に進行しないことがある。一方、反応時間が１００時間超であると、生産効率が悪くなることがある。
アルキレンオキサイドＡの供給が完了すると反応容器内の内圧はアルキレンオキサイドＡが消費されることにより徐々に低下していく。アルキレンオキサイドＡの付加反応は内圧の変化が認められなくなるまで継続することが好ましい。アルキレンオキサイドＡの付加反応は一定時間における内圧の変化が認められなくなった時点で反応を終了する。必要に応じて加熱減圧操作等を実施し、未反応のアルキレンオキサイドＡを回収してもよい。
アルキレンオキサイドＡの付加反応においては、必要に応じて不活性溶媒を用いることができる。たとえば、活性水素含有化合物としてトリアコンセノール等の常温で固体のものを用いる場合には反応前に予め不活性溶媒に溶解して用いることが好ましく、これにより反応性をより十分に向上できるとともに、ハンドリング性が高い。また、不活性溶媒を用いると除熱効果も期待できる。
アルキレンオキサイドＡの付加反応においては、必要に応じて不活性溶媒を用いることができる。たとえば、活性水素含有化合物としてトリアコンセノール等の常温で固体のものを用いる場合には反応前に予め不活性溶媒に溶解して用いることが好ましく、これにより反応性をより十分に向上できるとともに、ハンドリング性が高い。また、不活性溶媒を用いると除熱効果も期待できる。
不活性溶媒としては特に限定はないが、たとえば、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等のケトン類；スルホラン、ジメチルスルホンホキシド等のスルホン類；ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；ペンタン、ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。なかでも、芳香族炭化水素類が好ましく、より好ましくはトルエンである。
不活性溶媒の使用量としては、特に限定はないが、活性水素含有化合物を溶解するのに使用する場合には、活性水素含有化合物１００重量部に対して、好ましくは１０〜１０００重量部、より好ましくは１０〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜４００重量部、特に好ましくは１０〜３００重量部、最も好ましくは１０〜２００重量部である。不活性溶媒の量が活性水素含有化合物１００重量部に対して１０００重量部超であると、付加反応を十分に進行させることができないことがある。一方、不活性溶媒の量が１０重量部未満であると、活性水素含有化合物を十分に溶解することができないことがある。なお、不活性溶媒を使用した場合には、付加反応後に除去することが好ましい。不活性溶媒の除去によって、不活性溶媒の残存に起因する不純物の発生を十分に防ぐことができ、各種物性により優れた活性水素含有化合物を得ることができる。溶媒の除去工程については、後述するとおりである。
不活性溶媒の使用量としては、特に限定はないが、活性水素含有化合物を溶解するのに使用する場合には、活性水素含有化合物１００重量部に対して、好ましくは１０〜１０００重量部、より好ましくは１０〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜４００重量部、特に好ましくは１０〜３００重量部、最も好ましくは１０〜２００重量部である。不活性溶媒の量が活性水素含有化合物１００重量部に対して１０００重量部超であると、付加反応を十分に進行させることができないことがある。一方、不活性溶媒の量が１０重量部未満であると、活性水素含有化合物を十分に溶解することができないことがある。なお、不活性溶媒を使用した場合には、付加反応後に除去することが好ましい。不活性溶媒の除去によって、不活性溶媒の残存に起因する不純物の発生を十分に防ぐことができ、各種物性により優れた活性水素含有化合物を得ることができる。溶媒の除去工程については、後述するとおりである。
アルキレンオキサイドＡの付加反応の終了後は、必要に応じて、触媒を中和および／または除去したり、不活性溶媒を除去したりすると好ましい。
触媒の中和は、触媒が主にアルカリ触媒である場合に限られ、通常の方法により行えばよいが、たとえば、塩酸、リン酸、酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸、アクリル酸、メタクリル酸等の酸を添加して行うことが好ましい。
触媒の中和は、触媒が主にアルカリ触媒である場合に限られ、通常の方法により行えばよいが、たとえば、塩酸、リン酸、酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸、アクリル酸、メタクリル酸等の酸を添加して行うことが好ましい。
触媒の中和は不活性ガスの雰囲気下で行われると好ましい。不活性ガスとしては、特に限定はないが、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等が挙げられ、１種または２種以上を併用してもよい。
触媒の中和時の温度としては、特に限定はないが、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは５０〜１９０℃、さらに好ましくは６０〜１８０℃、特に好ましくは６０〜１７０℃、最も好ましくは６０〜１６０℃である。触媒の中和時の温度が５０℃未満であると、中和に要する時間が長くなることがある。一方、触媒の中和時の温度が２００℃超であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の着色およびアルキレンオキサイド付加物中のポリオキシアルキレン基の分解が促進されることがある。
触媒の中和時の温度としては、特に限定はないが、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは５０〜１９０℃、さらに好ましくは６０〜１８０℃、特に好ましくは６０〜１７０℃、最も好ましくは６０〜１６０℃である。触媒の中和時の温度が５０℃未満であると、中和に要する時間が長くなることがある。一方、触媒の中和時の温度が２００℃超であると、得られるアルキレンオキサイド付加物の着色およびアルキレンオキサイド付加物中のポリオキシアルキレン基の分解が促進されることがある。
触媒の中和により、上記付加反応により得られる反応生成物のｐＨが好ましくは４〜１０に調整され、さらに好ましくは５〜８、特に好ましくは６〜８である。また、触媒中和の際に、必要に応じて、キノン類やフェノール類等の酸化防止剤を併用することもできる。
中和により生成した中和塩は、さらに固液分離してもよい。中和により生成した中和塩の固液分離の方法としては、濾過や遠心分離等が挙げられる。濾過は、たとえば、濾紙、濾布、カートリッジフィルター、セルロースとポリエステルとの２層フィルター、金属メッシュ型フィルター、金属焼結型フィルター等を用いて、減圧または加圧下で温度２０〜１４０℃の条件下で行うとよい。遠心分離は、たとえば、デカンターや遠心清澄機等の遠心分離器を用いて行うとよい。また、必要に応じて、固液分離前の液１００重量部に対して水を１〜３０重量部程度添加することもできる。上記固液分離として、特に濾過を行う際には、濾過助剤を使用すると濾過速度が向上するので好適である。
中和により生成した中和塩は、さらに固液分離してもよい。中和により生成した中和塩の固液分離の方法としては、濾過や遠心分離等が挙げられる。濾過は、たとえば、濾紙、濾布、カートリッジフィルター、セルロースとポリエステルとの２層フィルター、金属メッシュ型フィルター、金属焼結型フィルター等を用いて、減圧または加圧下で温度２０〜１４０℃の条件下で行うとよい。遠心分離は、たとえば、デカンターや遠心清澄機等の遠心分離器を用いて行うとよい。また、必要に応じて、固液分離前の液１００重量部に対して水を１〜３０重量部程度添加することもできる。上記固液分離として、特に濾過を行う際には、濾過助剤を使用すると濾過速度が向上するので好適である。
濾過助剤としては、特に限定はないが、たとえば、セライト、ハイフロースーパーセル、セルピュアの各シリーズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）、シリカ＃６４５、シリカ＃６００Ｈ、シリカ＃６００Ｓ、シリカ＃３００Ｓ、シリカ＃１００Ｆ（中央シリカ社製）、ダイカライト（グレフコ社製）等の珪藻土；ロカヘルプ（三井金属鉱業社製）、トプコ（昭和化学社製）等のパーライト；ＫＣフロック（日本製紙社製）、ファイブラセル（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）等のセルロース系濾過助剤；サイロピュート（富士シリシア化学社製）等のシリカゲル等が挙げられる。これらの濾過助剤は、１種または２種以上を併用してもよい。
濾過助剤は、予め濾紙等のフィルター面に濾過助剤層を形成するプレコート法を用いてもよいし、濾液に直接添加するボディーフィード法を用いてもよいし、これら両方を併用してもよい。濾過助剤の使用量としては、固液分離前の液１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜５重量部、より好ましくは０．１〜１．５重量部である。また、濾過処理速度は、濾面の大きさ、減圧度または加圧度、処理湿度等にも依存するが、好ましくは１００ｋｇ／ｍ２・ｈｒ以上、より好ましくは３００ｋｇ／ｍ２・ｈｒ以上であり、さらに好ましくは、５００ｋｇ／ｍ２・ｈｒ以上である。
濾過助剤は、予め濾紙等のフィルター面に濾過助剤層を形成するプレコート法を用いてもよいし、濾液に直接添加するボディーフィード法を用いてもよいし、これら両方を併用してもよい。濾過助剤の使用量としては、固液分離前の液１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜５重量部、より好ましくは０．１〜１．５重量部である。また、濾過処理速度は、濾面の大きさ、減圧度または加圧度、処理湿度等にも依存するが、好ましくは１００ｋｇ／ｍ２・ｈｒ以上、より好ましくは３００ｋｇ／ｍ２・ｈｒ以上であり、さらに好ましくは、５００ｋｇ／ｍ２・ｈｒ以上である。
アルカリ触媒の除去については、特に限定はないが、たとえば、アルカリ触媒を吸着剤に吸着させた後、固液分離する方法が好ましい。
吸着剤としては、たとえば、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム等の珪酸塩、活性白土、酸性白土、シリカゲル、イオン交換樹脂等が挙げられる。市販の吸着剤としては、たとえば、キョーワード６００、７００（協和化学社製）、ミズカライフＰ−１、Ｐ−１Ｓ、Ｐ−１Ｇ、Ｆ−１Ｇ（水澤化学社製）、トミタ−ＡＤ６００、７００（富田製薬社製）等の珪酸塩；アンバーリスト（ローム・アンド・ハース社製）やアンバーライト（ローム・アンド・ハース社製）、ダイヤイオン（三菱化学社製）、ダウエックス（ダウケミカル社製）等のイオン交換樹脂等が挙げられる。これらの吸着剤は、１種または２種以上を併用してもよい。
吸着剤としては、たとえば、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム等の珪酸塩、活性白土、酸性白土、シリカゲル、イオン交換樹脂等が挙げられる。市販の吸着剤としては、たとえば、キョーワード６００、７００（協和化学社製）、ミズカライフＰ−１、Ｐ−１Ｓ、Ｐ−１Ｇ、Ｆ−１Ｇ（水澤化学社製）、トミタ−ＡＤ６００、７００（富田製薬社製）等の珪酸塩；アンバーリスト（ローム・アンド・ハース社製）やアンバーライト（ローム・アンド・ハース社製）、ダイヤイオン（三菱化学社製）、ダウエックス（ダウケミカル社製）等のイオン交換樹脂等が挙げられる。これらの吸着剤は、１種または２種以上を併用してもよい。
吸着剤の使用量は、たとえば、アルカリ触媒１００重量部に対して、好ましくは１００〜５０００重量部、より好ましくは３００〜３０００重量部である。
アルカリ触媒の除去条件としては、特に限定はないが、たとえば、減圧、常圧または加圧のいずれかの圧力条件下において、吸着剤を温度２０〜１４０℃で５〜１２０分間攪拌混合した後、アルカリ触媒が吸着された吸着剤を上記固液分離方法により分離する方法や、予めカラム等に吸着剤を充填しておいて、温度２０℃〜１４０℃で反応混合物を通過させてアルカリ触媒を吸着させて、アルカリ触媒を除去する方法等が挙げられる。この際、さらに必要により、反応混合物１００重量部に対して、水やエタノールに代表される低級アルコール等の水溶性溶剤を１〜２０重量部添加してもよい。
アルカリ触媒の除去条件としては、特に限定はないが、たとえば、減圧、常圧または加圧のいずれかの圧力条件下において、吸着剤を温度２０〜１４０℃で５〜１２０分間攪拌混合した後、アルカリ触媒が吸着された吸着剤を上記固液分離方法により分離する方法や、予めカラム等に吸着剤を充填しておいて、温度２０℃〜１４０℃で反応混合物を通過させてアルカリ触媒を吸着させて、アルカリ触媒を除去する方法等が挙げられる。この際、さらに必要により、反応混合物１００重量部に対して、水やエタノールに代表される低級アルコール等の水溶性溶剤を１〜２０重量部添加してもよい。
アルカリ触媒の除去後の残存量については、特に限定はないが、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下、特に好ましくは５０ｐｐｍ以下、最も好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
不活性溶媒の除去は、たとえば、蒸留により行うことが好ましい。
不活性溶媒の除去は、たとえば、蒸留により行うことが好ましい。
なお、触媒の中和および／または除去と不活性溶媒の除去とを行う場合、各工程の順序は特に限定はなく、たとえば、触媒の中和および／または除去を行った後に、不活性溶媒の除去を行うと、得られるアルキレンオキサイド付加物の精製効率に優れるために好ましい。
本発明の製造方法において、未反応で残存する活性水素含有化合物の含有量としては、特に限定はないが、得られるアルキレンオキサイド付加物１００重量部に対して、好ましくは１重量部以下、より好ましくは０．０１重量部以下、さらに好ましくは０．００１重量部以下、特に好ましくは０．０００１重量部以下、最も好ましくは０．００００１重量部以下である。未反応で残存する活性水素含有化合物の含有量が、アルキレンオキサイド付加物１００重量部に対して１重量部超であると、臭気が発生することがある。
工程１で得られるアルキレンオキサイド付加物は、低温流動性および増粘性能にも優れる。
本発明の製造方法において、未反応で残存する活性水素含有化合物の含有量としては、特に限定はないが、得られるアルキレンオキサイド付加物１００重量部に対して、好ましくは１重量部以下、より好ましくは０．０１重量部以下、さらに好ましくは０．００１重量部以下、特に好ましくは０．０００１重量部以下、最も好ましくは０．００００１重量部以下である。未反応で残存する活性水素含有化合物の含有量が、アルキレンオキサイド付加物１００重量部に対して１重量部超であると、臭気が発生することがある。
工程１で得られるアルキレンオキサイド付加物は、低温流動性および増粘性能にも優れる。
〔工程２および工程３〕
次に、工程２を行う場合、工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して、工程１で得られるアルキレンオキサイド付加物の末端水酸基に対して付加反応させる。
工程２で付加反応させるアルキレンオキサイドの付加モル数としては、特に限定はないが、活性水素含有化合物１モルに対して、好ましくは１〜５０モル、より好ましくは１〜４０モル、さらに好ましくは１〜３０モル、特に好ましくは１〜２０モル、最も好ましくは１〜１０モルである。アルキレンオキサイドの付加モル数が１未満であると、乳化性が十分ではないことがある。一方、アルキレンオキサイドの平均付加モル数が５０超であると、ハンドリング性が低いことがある。
次に、工程２を行う場合、工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して、工程１で得られるアルキレンオキサイド付加物の末端水酸基に対して付加反応させる。
工程２で付加反応させるアルキレンオキサイドの付加モル数としては、特に限定はないが、活性水素含有化合物１モルに対して、好ましくは１〜５０モル、より好ましくは１〜４０モル、さらに好ましくは１〜３０モル、特に好ましくは１〜２０モル、最も好ましくは１〜１０モルである。アルキレンオキサイドの付加モル数が１未満であると、乳化性が十分ではないことがある。一方、アルキレンオキサイドの平均付加モル数が５０超であると、ハンドリング性が低いことがある。
工程２では、工程１で得られる反応混合物そのままに対して付加反応を行ってもよく、反応混合物に対して、上述する触媒の中和および／または除去を行ったり、不活性溶媒を除去したりした後処理を済ませてから、付加反応を行ってもよい。
さらに、工程３を行う場合、工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して、工程２で得られるアルキレンオキサイド付加物の末端水酸基に対して付加反応させる。
さらに、工程３を行う場合、工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して、工程２で得られるアルキレンオキサイド付加物の末端水酸基に対して付加反応させる。
工程３で付加反応させるアルキレンオキサイドの付加モル数としては、特に限定はないが、活性水素含有化合物１モルに対して、好ましくは１〜５０モル、より好ましくは１〜４０モル、さらに好ましくは１〜３０モル、特に好ましくは１〜２０モル、最も好ましくは１〜１０モルである。アルキレンオキサイドの付加モル数が１未満であると、乳化性が十分ではないことがある。一方、アルキレンオキサイドの平均付加モル数が５０超であると、ハンドリング性が低いことがある。
工程３では、工程２で得られる反応混合物そのままに対して付加反応を行ってもよく、反応混合物に対して、上述する触媒の中和および／または除去を行ったり、不活性溶媒を除去したりした後処理を済ませてから、付加反応を行ってもよい。
工程３では、工程２で得られる反応混合物そのままに対して付加反応を行ってもよく、反応混合物に対して、上述する触媒の中和および／または除去を行ったり、不活性溶媒を除去したりした後処理を済ませてから、付加反応を行ってもよい。
本発明の製造方法が、工程１の後に工程２をさらに含む場合や、工程２の後に工程３をさらに含む場合には、得られるアルキレンオキサイド付加物の曇点をさらに高めることができ、アルキレンオキサイド付加物の使用温度域を広くして、多種多様な用途に用いることができる。また、付加するアルキレンオキサイドの種類によって、増粘性や低温流動性を様々に制御、向上されることができる。工程２および工程３で供給するアルキレンオキサイドがエチレンオキサイドであると、得られるアルキレンオキサイド付加物は乳化性とともに増粘性能に優れる。また、工程２および工程３で供給するアルキレンオキサイドがプロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドであると、得られるアルキレンオキサイド付加物は乳化性とともに低温流動性に優れる。
〔アルキレンオキサイド付加物〕
本発明の製造方法で得られるアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量としては、特に限定はないが、好ましくは２００〜１００００、より好ましくは２００〜８０００、さらに好ましくは２００〜６０００、特に好ましくは２００〜４０００、最も好ましくは２００〜２０００である。重量平均分子量が２００未満であると、アルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。重量平均分子量が１００００超であると、ハンドリング性が低いことがある。重量平均分子量の測定方法は、実施例で詳しく説明する。
本発明においては、アルキレンオキサイド付加物の曇点の測定方法としては、測定対象のアルキレンオキサイド付加物の曇点範囲に応じて、以下に示す測定方法を選択する。
本発明の製造方法で得られるアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量としては、特に限定はないが、好ましくは２００〜１００００、より好ましくは２００〜８０００、さらに好ましくは２００〜６０００、特に好ましくは２００〜４０００、最も好ましくは２００〜２０００である。重量平均分子量が２００未満であると、アルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。重量平均分子量が１００００超であると、ハンドリング性が低いことがある。重量平均分子量の測定方法は、実施例で詳しく説明する。
本発明においては、アルキレンオキサイド付加物の曇点の測定方法としては、測定対象のアルキレンオキサイド付加物の曇点範囲に応じて、以下に示す測定方法を選択する。
本発明のアルキレンオキサイド付加物の曇点は、通常、アルキレンオキサイド付加物の１重量％水溶液を調製し加温して一旦液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度を曇点とする方法を用いて測定する。上記曇点としては、好ましくは０〜９５℃、より好ましくは０〜９０℃、さらに好ましくは０〜８５℃、特に好ましくは０〜８０℃、最も好ましくは０〜７５℃の範囲である。上記曇点が０℃未満であると、アルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。一方、上記曇点が９５℃超であると、アルキレンオキサイド付加物のハンドリング性が低いことがある。
本発明では、上記曇点が４０℃未満または８０℃超である場合は、曇点が測定不能な場合や、測定可能であっても測定値の信頼性に欠ける場合があるので、上記に示す曇点の測定方法とは異なる以下に示す測定方法を選択し、その測定方法で得られた値を曇点とする。
本発明では、上記曇点が４０℃未満または８０℃超である場合は、曇点が測定不能な場合や、測定可能であっても測定値の信頼性に欠ける場合があるので、上記に示す曇点の測定方法とは異なる以下に示す測定方法を選択し、その測定方法で得られた値を曇点とする。
上記曇点が４０℃未満のときは、アルキレンオキサイド付加物の１重量％水溶液が室温で既に濁っていて測定不能な場合がある。そのために、上記曇点が４０℃未満の場合は、アルキレンオキサイド付加物の曇点は、以下で詳しく説明するブチルジグリコール法（ＢＤＧ法）により測定した値とする。ＢＤＧ法により測定したアルキレンオキサイド付加物の曇点は、好ましくは０〜９５℃、より好ましくは２０〜９５℃、さらに好ましくは２０〜９０℃、特に好ましくは２０〜８５℃、最も好ましくは２０〜８０℃である。ＢＤＧ法により測定した曇点が０℃未満であると、アルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。一方、ＢＤＧ法により測定した曇点が９５℃超であると、アルキレンオキサイド付加物のハンドリング性が低いことがある。
一方、アルキレンオキサイド付加物の１重量％水溶液の曇点が８０℃超の場合は、アルキレンオキサイド付加物の曇点は、以下の実施例で詳しく説明する硫酸カリウム水溶液を溶媒とした方法により測定した値とする。本発明のアルキレンオキサイド付加物の１重量％濃度水溶液の曇点が８０℃超のときは、以下で詳しく説明する硫酸カリウム水溶液を溶媒とした方法（硫酸カリ法）により測定するとよい。硫酸カリ法により測定したアルキレンオキサイド付加物の曇点は、好ましくは０〜９５℃、より好ましくは２０〜９５℃、さらに好ましくは２０〜９０℃、特に好ましくは２０〜８５℃、最も好ましくは２０〜８０℃である。硫酸カリ法により測定した曇点が０℃未満であると、アルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。一方、硫酸カリ法により測定した曇点が９５℃超であると、アルキレンオキサイド付加物のハンドリング性が低いことがある。
一方、アルキレンオキサイド付加物の１重量％水溶液の曇点が８０℃超の場合は、アルキレンオキサイド付加物の曇点は、以下の実施例で詳しく説明する硫酸カリウム水溶液を溶媒とした方法により測定した値とする。本発明のアルキレンオキサイド付加物の１重量％濃度水溶液の曇点が８０℃超のときは、以下で詳しく説明する硫酸カリウム水溶液を溶媒とした方法（硫酸カリ法）により測定するとよい。硫酸カリ法により測定したアルキレンオキサイド付加物の曇点は、好ましくは０〜９５℃、より好ましくは２０〜９５℃、さらに好ましくは２０〜９０℃、特に好ましくは２０〜８５℃、最も好ましくは２０〜８０℃である。硫酸カリ法により測定した曇点が０℃未満であると、アルキレンオキサイド付加物の乳化性が低いことがある。一方、硫酸カリ法により測定した曇点が９５℃超であると、アルキレンオキサイド付加物のハンドリング性が低いことがある。
本発明で得られたアルキレンオキサイド付加物は、衣料用液体または粉体洗剤、家庭用洗剤、台所用洗剤、固体洗浄剤、シャンプー等の各種洗浄剤の有効成分、消泡剤、抑泡剤、潤滑剤、繊維油剤、紙薬剤、機械・金属用洗浄剤、脱樹脂剤、脱墨剤、脱脂剤、減水剤、凝集剤、分散剤、乳化重合剤、乳化剤、可溶化剤、懸濁剤、増粘剤、ゲル化剤、帯電防止剤、表面処理剤等や、それらの有効成分として使用することができる。
以下に、アルキレンオキサイド付加物の実施例を、その比較例とともに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例１、５、１１、１２および１３は、参考例とする。
〔重量平均分子量〕
アルキレンオキサイド付加物を不揮発分濃度が約０．２質量％濃度となるようにテトラヒドロフランに溶かした後、以下の測定条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を測定した。次いで、分子量既知のポリエチレングリコールのＧＰＣ測定結果から、検量線を作成し、重量平均分子量を算出した。
（測定条件）
機器名：ＨＬＣ−８２２０（東ソー社製）
カラム：ＫＦ−Ｇ、ＫＦ−４０２ＨＱ、ＫＦ−４０３ＨＱ各１本ずつを直列に連結（いずれもＳｈｏｄｅｘ社製）
溶離液：テトラヒドロフラン
注入量：１０μｌ
溶離液の流量：０．３ｍｌ／分
温度：４０℃
アルキレンオキサイド付加物を不揮発分濃度が約０．２質量％濃度となるようにテトラヒドロフランに溶かした後、以下の測定条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を測定した。次いで、分子量既知のポリエチレングリコールのＧＰＣ測定結果から、検量線を作成し、重量平均分子量を算出した。
（測定条件）
機器名：ＨＬＣ−８２２０（東ソー社製）
カラム：ＫＦ−Ｇ、ＫＦ−４０２ＨＱ、ＫＦ−４０３ＨＱ各１本ずつを直列に連結（いずれもＳｈｏｄｅｘ社製）
溶離液：テトラヒドロフラン
注入量：１０μｌ
溶離液の流量：０．３ｍｌ／分
温度：４０℃
〔曇点の測定〕
アルキレンオキサイド付加物の１重量％水溶液を調製し、加温して一旦液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度Ｔを測定した。ここで、Ｔ＝４０〜８０℃の範囲にある場合は、アルキレンオキサイド付加物の曇点とした。
実施例５および比較例５のアルキレンオキサイド付加物では、Ｔが４０℃未満であったので、以下のブチルジグリコール法（ＢＤＧ法）により測定した値を曇点とした。
アルキレンオキサイド付加物の１重量％水溶液を調製し、加温して一旦液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度Ｔを測定した。ここで、Ｔ＝４０〜８０℃の範囲にある場合は、アルキレンオキサイド付加物の曇点とした。
実施例５および比較例５のアルキレンオキサイド付加物では、Ｔが４０℃未満であったので、以下のブチルジグリコール法（ＢＤＧ法）により測定した値を曇点とした。
（ＢＤＧ法）
ｎ−ブチルジグリコール（別名：２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル）の２５重量％水溶液にアルキレンオキサイド付加物を添加して曇点試験液を調製した。その際、曇点試験液中のアルキレンオキサイド付加物の濃度が１０重量％となるように調整した。次いで、加温して一旦曇点試験液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度を曇点とした。
（硫酸カリ法）
硫酸カリウムの５重量％水溶液にアルキレンオキサイド付加物を添加して曇点試験液を調製した。その際、曇点試験液中のアルキレンオキサイド付加物の濃度が１重量％となるように調整した。次いで、加温して一旦曇点試験液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度を曇点とした。
ｎ−ブチルジグリコール（別名：２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル）の２５重量％水溶液にアルキレンオキサイド付加物を添加して曇点試験液を調製した。その際、曇点試験液中のアルキレンオキサイド付加物の濃度が１０重量％となるように調整した。次いで、加温して一旦曇点試験液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度を曇点とした。
（硫酸カリ法）
硫酸カリウムの５重量％水溶液にアルキレンオキサイド付加物を添加して曇点試験液を調製した。その際、曇点試験液中のアルキレンオキサイド付加物の濃度が１重量％となるように調整した。次いで、加温して一旦曇点試験液を濁らせ、徐々に冷却して濁りが無くなる温度を曇点とした。
〔実施例１〕
アルキレンオキサイドＡ１ＯとしてのエチレンオキサイドおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏとしてのプロピレンオキサイドの供給ラインを各々接続した１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドを同時に供給開始した。エチレンオキサイドでは、１０ｇ／ｈの供給速度から供給を開始して、徐々に供給量を増加させて、最終７０ｇ／ｈの供給速度で供給を完了し、約１７０分間で総量１１０ｇを供給した。また、プロピレンオキサイドでは、７０ｇ／ｈの供給速度で供給を開始し、徐々に供給量を減少させて、最終１４ｇ／ｈの供給速度で供給を完了し、約１６０分間で総量６３ｇを供給した。プロピレンオキサイドの供給完了時におけるエチレンオキサイドの供給速度は５０ｇ／ｈだった。
アルキレンオキサイドＡ１ＯとしてのエチレンオキサイドおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏとしてのプロピレンオキサイドの供給ラインを各々接続した１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドを同時に供給開始した。エチレンオキサイドでは、１０ｇ／ｈの供給速度から供給を開始して、徐々に供給量を増加させて、最終７０ｇ／ｈの供給速度で供給を完了し、約１７０分間で総量１１０ｇを供給した。また、プロピレンオキサイドでは、７０ｇ／ｈの供給速度で供給を開始し、徐々に供給量を減少させて、最終１４ｇ／ｈの供給速度で供給を完了し、約１６０分間で総量６３ｇを供給した。プロピレンオキサイドの供給完了時におけるエチレンオキサイドの供給速度は５０ｇ／ｈだった。
供給開始時における供給されるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］ＴＳは０．１４であった。供給終了時における供給されるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２は３．６であった。エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給は、０．９＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜１．２の条件を満たしていた。実施例１で供給されたエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］について、供給開始時から供給終了時までの経時変化を示す概略図を図１に示す。供給時間と重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］とは、一次関数の関係にあることが分かる。
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物のプロピレンオキサイド付加モル数は３であり、エチレンオキサイド付加モル数は７であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６８３であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５７℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６８３であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５７℃であった。
〔実施例２〜１０〕
実施例２〜１０では、実施例１において、表１に示すように原料をそれぞれ変更する以外は、実施例１と同様にアルキレンオキサイド付加物をそれぞれ得て、物性等も実施例１と同様に評価した。その結果を表１および２に示す。
以下に示す表において、ＥＯはエチレンオキサイド、ＰＯは１，２−プロピレンオキサイド、ＢＯは１，２−ブチレンオキサイドをそれぞれ示す。
実施例２〜１０では、実施例１において、表１に示すように原料をそれぞれ変更する以外は、実施例１と同様にアルキレンオキサイド付加物をそれぞれ得て、物性等も実施例１と同様に評価した。その結果を表１および２に示す。
以下に示す表において、ＥＯはエチレンオキサイド、ＰＯは１，２−プロピレンオキサイド、ＢＯは１，２−ブチレンオキサイドをそれぞれ示す。
〔実施例１１〕
０．５Ｌの混合槽を接続した１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、アルキレンオキサイドＡ１ＯとしてのエチレンオキサイドおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏとしてのプロピレンオキサイドの混合液を３回に分けて混合槽で作製して供給した。まず、１回目には、エチレンオキサイド１５ｇおよびプロピレンオキサイド３３ｇを混合した液を６０分間で供給した。次に、２回目には、エチレンオキサイド３５ｇおよびプロピレンオキサイド２０ｇを混合した液を５０分間で供給し、最後の３回目には、エチレンオキサイド６０ｇおよびプロピレンオキサイド１０ｇを混合した液を５０分間で供給した。供給したエチレンオキサイドの総量は１１０ｇであり、供給したプロピレンオキサイドの総量は６３ｇであった。
０．５Ｌの混合槽を接続した１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、アルキレンオキサイドＡ１ＯとしてのエチレンオキサイドおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏとしてのプロピレンオキサイドの混合液を３回に分けて混合槽で作製して供給した。まず、１回目には、エチレンオキサイド１５ｇおよびプロピレンオキサイド３３ｇを混合した液を６０分間で供給した。次に、２回目には、エチレンオキサイド３５ｇおよびプロピレンオキサイド２０ｇを混合した液を５０分間で供給し、最後の３回目には、エチレンオキサイド６０ｇおよびプロピレンオキサイド１０ｇを混合した液を５０分間で供給した。供給したエチレンオキサイドの総量は１１０ｇであり、供給したプロピレンオキサイドの総量は６３ｇであった。
供給開始時における供給されるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓは０．４５であった。供給終了時における供給されるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２は６．０であった。エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給は、０．９＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜１０の条件を満たしていた。実施例１１で供給されたエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］について、供給開始時から供給終了時までの経時変化を示す概略図を図２に示す。図２からは、供給時間と重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］とは、階段関数の関係にあることが分かる。
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物のエチレンオキサイド付加モル数は７であり、プロピレンオキサイド付加モル数は３であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６８２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５６℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６８２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５６℃であった。
〔実施例１２〕
１Ｌのオートクレーブに、実施例１で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム１．０ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約４０分間でエチレンオキサイド３９ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、実施例１で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム１．０ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約４０分間でエチレンオキサイド３９ｇを供給した。
エチレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。エチレンオキサイドの供給を開始してから８０℃に冷却するまでの総反応時間は１４０分であった。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））９ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、実施例１で得られたアルキレンオキサイド付加物にさらに２モルのエチレンオキサイドを付加したアルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は７７２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７６℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は７７２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７６℃であった。
〔実施例１３〕
１Ｌのオートクレーブに、実施例１２で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約５０分間でプロピレンオキサイド２３ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、実施例１２で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約５０分間でプロピレンオキサイド２３ｇを供給した。
プロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））９ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、実施例１２で得られたアルキレンオキサイド付加物にさらに１モルのプロピレンオキサイドを付加したアルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は８８７であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７８℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は８８７であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７８℃であった。
〔比較例１〕
１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、アルキレンオキサイドＡ１ＯとしてのエチレンオキサイドおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏとしてのプロピレンオキサイドを同時に供給開始した。エチレンオキサイドでは、３７ｇ／ｈの供給速度を維持して供給し、約１８０分間で総量１１０ｇを供給した。プロピレンオキサイドでは、２２ｇ／ｈの供給速度を維持して供給し、約１７０分間で総量６３ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、アルキレンオキサイドＡ１ＯとしてのエチレンオキサイドおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏとしてのプロピレンオキサイドを同時に供給開始した。エチレンオキサイドでは、３７ｇ／ｈの供給速度を維持して供給し、約１８０分間で総量１１０ｇを供給した。プロピレンオキサイドでは、２２ｇ／ｈの供給速度を維持して供給し、約１７０分間で総量６３ｇを供給した。
供給開始から供給終了までに供給されるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］は１．６８で一定であった。比較例１で供給されたエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの重量比［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］について、供給開始時から供給終了時までの経時変化を示す概略図を図３に示す。
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物のプロピレンオキサイド付加モル数は３であり、エチレンオキサイド付加モル数は７であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５６℃であった。
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物のプロピレンオキサイド付加モル数は３であり、エチレンオキサイド付加モル数は７であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５６℃であった。
〔比較例２〜１０〕
比較例２〜１０では、比較例１において、表２に示すように原料をそれぞれ変更する以外は、比較例１と同様にアルキレンオキサイド付加物をそれぞれ得て、物性等も比較例１と同様に評価した。その結果を表３および４に示す。
比較例２〜１０では、比較例１において、表２に示すように原料をそれぞれ変更する以外は、比較例１と同様にアルキレンオキサイド付加物をそれぞれ得て、物性等も比較例１と同様に評価した。その結果を表３および４に示す。
〔比較例１１〕
１Ｌのオートクレーブに、比較例１で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム１．０ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約４０分間でエチレンオキサイド３９ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、比較例１で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム１．０ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約４０分間でエチレンオキサイド３９ｇを供給した。
エチレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））９ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、比較例１で得られたアルキレンオキサイド付加物にさらに１モルのエチレンオキサイドを付加したアルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は７７２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７６℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は７７２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７６℃であった。
〔比較例１２〕
１Ｌのオートクレーブに、比較例１１で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約５０分間でプロピレンオキサイド２３ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、比較例１１で得られたアルキレンオキサイド付加物３００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ約５０分間でプロピレンオキサイド２３ｇを供給した。
プロピレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））９ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、比較例１１で得られたアルキレンオキサイド付加物にさらに１モルのプロピレンオキサイドを付加したアルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は８８８であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７９℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は８８８であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して７９℃であった。
〔比較例１３〕
１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、約１１０分間でプロピレンオキサイド６３ｇを供給した。内圧が低下して一定になるまで熟成させた後、約１５０分間でエチレンオキサイド１１０ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、ラウリルアルコール（分子量１８６）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、約１１０分間でプロピレンオキサイド６３ｇを供給した。内圧が低下して一定になるまで熟成させた後、約１５０分間でエチレンオキサイド１１０ｇを供給した。
エチレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。Ａ１ＯおよびＡ２Ｏの供給を開始してから８０℃に冷却するまでの総反応時間は３６０分であった。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加体であり、エチレンオキサイド付加モル数は７であり、プロピレンオキサイド付加モル数は２であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６８３であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５１℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加体であり、エチレンオキサイド付加モル数は７であり、プロピレンオキサイド付加モル数は２であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６８３であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して５１℃であった。
〔比較例１４〕
１Ｌのオートクレーブに、ノニルフェノール（分子量２２０）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、約１３０分間でプロピレンオキサイド５３ｇを供給した。内圧が低下して一定になるまで熟成させた後、約１２０分間でエチレンオキサイド１００ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、ノニルフェノール（分子量２２０）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、約１３０分間でプロピレンオキサイド５３ｇを供給した。内圧が低下して一定になるまで熟成させた後、約１２０分間でエチレンオキサイド１００ｇを供給した。
エチレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。Ａ１ＯおよびＡ２Ｏの供給を開始してから８０℃に冷却するまでの総反応時間は３６０分であった。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加体であり、エチレンオキサイド付加モル数は５であり、プロピレンオキサイド付加モル数は２であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は４１２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して４２℃であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加体であり、エチレンオキサイド付加モル数は５であり、プロピレンオキサイド付加モル数は２であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は４１２であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して４２℃であった。
〔比較例１５〕
１Ｌのオートクレーブに、グリセリン（分子量９２）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、約４００分間でプロピレンオキサイド１８９ｇを供給した。内圧が低下して一定になるまで熟成させた後、約３４０分間でエチレンオキサイド２８７ｇを供給した。
１Ｌのオートクレーブに、グリセリン（分子量９２）１００ｇと、水酸化カリウム０．３ｇとを仕込んだ後、オートクレーブ内を窒素置換してから、攪拌しつつ８０℃で減圧脱水を行った。
次いで、１３０℃まで昇温した後、反応温度１４５±５℃、反応圧力３．５±０．５ｋｇ／ｃｍ２を維持しつつ、約４００分間でプロピレンオキサイド１８９ｇを供給した。内圧が低下して一定になるまで熟成させた後、約３４０分間でエチレンオキサイド２８７ｇを供給した。
エチレンオキサイドの供給が完了した後、反応温度を維持しつつ、内圧が低下して一定になるまで熟成させ、８０℃まで冷却した。Ａ１ＯおよびＡ２Ｏの供給を開始してから８０℃に冷却するまでの総反応時間は８５０分であった。後処理として、得られた反応混合物に合成吸着剤（キョーワード７００、協和化学工業（株））３ｇを加えて、９０℃で窒素気流下１時間攪拌して処理した後、ろ過により触媒を除去して、アルキレンオキサイド付加物を得た。
得られたアルキレンオキサイド付加物はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加体であり、エチレンオキサイド付加モル数は５であり、プロピレンオキサイド付加モル数は３であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック付加体であり、エチレンオキサイド付加モル数は５であり、プロピレンオキサイド付加モル数は３であった。
得られたアルキレンオキサイド付加物の重量平均分子量は６１０であった。曇点はアルキレンオキサイド付加物の１％濃度水溶液で測定して４４℃であった。
実施例１〜１３で得られた本発明のアルキレンオキサイド付加物および比較例１〜１５で得られたアルキレンオキサイド付加物をそれぞれ用いて、下記の方法で、乳化力（乳化性）、低温流動点（低温流動性）および水溶液粘度（増粘性）を評価した。
実施例１〜１３で得られた本発明のアルキレンオキサイド付加物および比較例１〜１５で得られたアルキレンオキサイド付加物をそれぞれ用いて、下記の方法で、乳化力（乳化性）、低温流動点（低温流動性）および水溶液粘度（増粘性）を評価した。
〔乳化力の測定（乳化性）〕
キシレン４０ｇおよび水５６ｇにアルキレンオキサイド付加物４ｇを添加し、室温でＴＫホモミキサー（特殊機化工業（株）製）を用いて、４５００ｒｐｍで５分間撹拌乳化した。作製した乳化物を５０℃雰囲気下で１時間静置後の乳化層、離水層を測定して乳化性能を評価した。乳化力は下記式により計算され、乳化力の値が大きいほど乳化性に優れる。
乳化力（％）＝（仕込水量−離水量）（ｍｌ）／仕込水量（ｍｌ）×１００
乳化力が９０％以上であれば、アルキレンオキサイド付加物は乳化性に優れる。一方、乳化力が９０％未満であれば、アルキレンオキサイド付加物は乳化性が十分でない。
キシレン４０ｇおよび水５６ｇにアルキレンオキサイド付加物４ｇを添加し、室温でＴＫホモミキサー（特殊機化工業（株）製）を用いて、４５００ｒｐｍで５分間撹拌乳化した。作製した乳化物を５０℃雰囲気下で１時間静置後の乳化層、離水層を測定して乳化性能を評価した。乳化力は下記式により計算され、乳化力の値が大きいほど乳化性に優れる。
乳化力（％）＝（仕込水量−離水量）（ｍｌ）／仕込水量（ｍｌ）×１００
乳化力が９０％以上であれば、アルキレンオキサイド付加物は乳化性に優れる。一方、乳化力が９０％未満であれば、アルキレンオキサイド付加物は乳化性が十分でない。
〔低温流動点の測定（低温流動性）〕
ＪＩＳ Ｋ２２６９の方法に準拠した手法を用いて測定した。すなわち、試験管にとった４５ｍｌのアルキレンオキサイド付加物を４５℃に加温し、次いで寒剤を用いた冷却浴で冷却した。２．５℃下がるごとに試験管を冷却浴から取り出し、アルキレンオキサイド付加物が５秒間全く動かなくなったときの温度を読み取り、その値に２．５℃を加えて低温流動点とした。低温流動点の値が小さいほど低温流動性に優れる。
ＪＩＳ Ｋ２２６９の方法に準拠した手法を用いて測定した。すなわち、試験管にとった４５ｍｌのアルキレンオキサイド付加物を４５℃に加温し、次いで寒剤を用いた冷却浴で冷却した。２．５℃下がるごとに試験管を冷却浴から取り出し、アルキレンオキサイド付加物が５秒間全く動かなくなったときの温度を読み取り、その値に２．５℃を加えて低温流動点とした。低温流動点の値が小さいほど低温流動性に優れる。
〔水溶液粘度の測定（増粘性）〕
５０重量％のアルキレンオキサイド付加物を調製し、２５℃雰囲気下でＢ型粘度計（（株）東京計器製：ＢＬ型）を用いて測定した。水溶液粘度の値が大きいほど増粘性に優れる。
アルキレンオキサイド付加物の評価結果を表５に示す。実施例１および実施例１１のアルキレンオキサイド付加物は比較例１のそれと基本構造が対応する。実施例２〜１０のアルキレンオキサイド付加物は比較例２〜１０のものに対応する。実施例１２と１３のアルキレンオキサイド付加物は比較例１１と１２のものに対応する。また、実施例１〜３のアルキレンオキサイド付加物は比較例１３〜１５のものにも対応する。
５０重量％のアルキレンオキサイド付加物を調製し、２５℃雰囲気下でＢ型粘度計（（株）東京計器製：ＢＬ型）を用いて測定した。水溶液粘度の値が大きいほど増粘性に優れる。
アルキレンオキサイド付加物の評価結果を表５に示す。実施例１および実施例１１のアルキレンオキサイド付加物は比較例１のそれと基本構造が対応する。実施例２〜１０のアルキレンオキサイド付加物は比較例２〜１０のものに対応する。実施例１２と１３のアルキレンオキサイド付加物は比較例１１と１２のものに対応する。また、実施例１〜３のアルキレンオキサイド付加物は比較例１３〜１５のものにも対応する。
以上の評価結果から、実施例１および１１では、比較例１よりも増粘性および乳化性に優れる。実施例２〜１０では、各々対応する比較例２〜１０よりも増粘性および乳化性に優れる。実施例１２と１３では、各々対応する比較例１１と１２よりも増粘性および乳化性に優れる。また、実施例１〜３では、各々対応する比較例１３〜１５よりも低温流動性に優れる。
Claims (8)
- 活性水素含有化合物に対して、アルキレンオキサイドＡ１ＯおよびアルキレンオキサイドＡ２Ｏを供給して付加反応させる工程１を含む、アルキレンオキサイド付加物の製造方法であって、
Ａ１Ｏの炭素数はＡ２Ｏの炭素数よりも小さく、
Ａ１ＯおよびＡ２Ｏの供給開始時をＴｓ、Ａ１Ｏの供給終了時をＴｆ１、Ａ２Ｏの供給終了時をＴｆ２とし、ＴｓとＴｆ１との間にあり且つＴｓとＴｆ２との間にある時間Ｔ１およびＴ２が、Ｔｓ＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔｆ２≦Ｔｆ１および（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔｆ２＝０．０１の関係にあるとき、
Ｔｓ、Ｔｆ ２ 、Ｔ１、Ｔ２の各々の時点で供給されるＡ１ＯおよびＡ２Ｏとの重量比を、［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ、［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２、［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１および［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２として、下記数式（Ａ）〜（Ｃ）：
０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ＜１ （Ａ）
２＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｆ２＜２０ （Ｂ）
０．８＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜２．０ （Ｃ）
を同時に満足し、
Ａ １ Ｏがエチレンオキサイドであり、Ａ ２ Ｏがプロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種である、アルキレンオキサイド付加物の製造方法［ただし、下記一般式（Ａ）：
ＲＯＨ （Ａ）
（Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基またはアルケニル基を示し、直鎖または分岐鎖のいずれの構造から構成されていてもよい。）で表されるアルコールに対して、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドを同時に供給して付加反応させる工程を含む場合を除く。］。 - 下記数式（Ａ−１）をさらに満足する、請求項１に記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
０．１＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔｓ＜０．５ （Ａ−１） - 下記数式（Ｃ−１）をさらに満足する、請求項１または２に記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
０．９＜［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ２／［Ａ１Ｏ／Ａ２Ｏ］Ｔ１＜１．２ （Ｃ−１） - 前記活性水素含有化合物１モルに対して供給するＡ １ ＯおよびＡ ２ Ｏの付加モル数が１〜１２である、請求項１〜３のいずれかに記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
- 前記活性水素含有化合物が、アルコール類、フェノール類、アミン類、カルボン酸類およびアミド類から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する、請求項１〜４のいずれかに記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
- 前記付加反応を触媒の存在下で行う、請求項１〜５のいずれかに記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
- 前記工程１の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程２をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
- 前記工程２の後に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドから選ばれるアルキレンオキサイドのうちの１種を供給して付加反応させる工程３をさらに含む、請求項７に記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。
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