JPH0841194A - ポリエーテルの製造方法 - Google Patents

ポリエーテルの製造方法

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JPH0841194A
JPH0841194A JP17416594A JP17416594A JPH0841194A JP H0841194 A JPH0841194 A JP H0841194A JP 17416594 A JP17416594 A JP 17416594A JP 17416594 A JP17416594 A JP 17416594A JP H0841194 A JPH0841194 A JP H0841194A
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JP
Japan
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polyether
molecular weight
alkylene oxide
reaction
parts
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JP17416594A
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English (en)
Inventor
Keiichiro Hirata
敬一郎 平田
Motoyasu Kunugiza
基安 椚座
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】複合金属シアン化合物錯体触媒の存在下に、少
なくとも1個の活性水素を有する化合物(A)と1,2-
エポキシ基を有する炭素数3以上のアルキレンオキシド
(B)を、ゲージ圧力0〜2Kg/cm2の圧力下で開
環付加重合させることにより分子量2000〜2000
0のポリエーテルを製造する。 【効果】本発明の製法によって得られたポリエーテル
は、高分子量で低粘度であり、かつ分子量分布が狭いの
で、ポリウレタン等の樹脂の原料、界面活性剤、潤滑剤
等に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】水酸基のような活性水素を有する
化合物にプロピレンオキシドやエチレンオキシドなどの
アルキレンオキシドを開環付加反応させて得られるポリ
オキシアルキレンポリオールなどのポリエーテル類の製
造方法に関し、さらに詳細には工業的に重要でポリウレ
タン等の樹脂の原料、界面活性剤、潤滑剤、その他、広
い分野で使用されているポリエーテルの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来水酸基を有する化合物にアルキレン
オキシドを付加しポリオキシアルキレンオキシドを合成
する方法としては、触媒としてアルカリ金属触媒を用い
る方法が行われてきた。現在でも工業的に水酸化カリウ
ム或いは水酸化ナトリウムを用いて製造されている。
【0003】しかし、アルカリ触媒を使用して得られる
ポリエーテル類は、以下に挙げる欠点を有している。す
なわち水酸基を有する化合物にアルキレンオキシド、特
にプロピレンオキシドが付加反応をする過程で、アルキ
レンオキシドが異性化して生じた不飽和モノオールにア
ルキレンオキシドが付加して不飽和のポリエーテルポリ
オールを生じる。そしてこの不飽和モノオールの割合
は、ポリオールの分子量が高くなるにつれて増える。こ
のために、アルカリ触媒を用いたポリエーテルの合成で
は、水酸基1つあたりの分子量が2000以上のポリエ
ーテル類の合成は困難であった。
【0004】このため水酸基1つあたりの分子量が20
00以上のポリエーテルを複合金属シアン化合物錯体を
触媒として製造する方法が提案(米国特許第32784
57号)されている。
【0005】この触媒を用いた場合にも、沸点の低いア
ルキレンオキシドを用いた場合、オートクレーブ等の密
閉容器中において加圧条件において付加重合させざるを
得ず、高分子量のポリエーテルのものが得られるが、粘
度が高くなるという問題点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、触媒として
複合金属シアン化合物錯体を用いる重合反応において
も、高分子量で粘度が低く、かつ分子量分布の狭いポリ
エーテル類を合成する方法を提供することを目的とする
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、従来加圧下で行
っていた反応を常圧下で行うことにより上記課題が解決
されることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【0008】すなわち本発明は、複合金属シアン化合物
錯体触媒の存在下に、少なくとも1個の活性水素を有す
る化合物(A)と1,2-エポキシ基を有する炭素数3以
上のアルキレンオキサイド(B)を開環付加重合させる
ことにより分子量2000〜20000のポリエーテル
を製造する方法において、ゲージ圧力0〜2Kg/cm
2の圧力下で反応させることを特徴とするポリエーテル
の製造方法を提供する。
【0009】本発明の複合金属シアン化合物錯体触媒と
しては、特公昭44−551号公報、特開昭53−18
5621号公報などに記載されている下記の一般式
(1)の錯体を用いることができる。
【0010】
【化1】 M1 a[M2 b(CN)Cd(H20)e1 f ・・・(1) [式中、M1は、Zn(II)、Zn(III)、Fe(I
I)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)、Al(II
I)、Mn(II)、Sn(II)、Pb(II)、Mo(I
V)、Mo(VI)、W(IV)、W(VI)などを表わし、
2はFe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(II
I)、Mn(II)、Mn(III)、Ni(II)、V(I
V)、V(V)などであり、R1は有機配位子で、a,
b,c,dは金属の原子価と配位数により変わる整数、
e,fは金属の配位数により変わる数である。)M1
Zn(II)が、M2はFe(II)、Fe(III)、Co
(II)、Co(III)などが好ましく、R1は、具体的に
はケトン、アルデヒド、エステル、エーテル、アルコー
ル、アミドなどである。
【0011】複合金属シアン化合物錯体としては、具体
的にはヘキサシアノコバルト酸亜鉛のジグライム錯体、
グライム錯体、ヘキサシアノコバルト酸鉄のジグライム
錯体、グライム錯体等が挙げられ、これらの1種又は2
種以上を混合して用いることができる。
【0012】これらの錯体の中で、下記式(2)で表わ
されるヘキサシアノコバルト酸亜鉛のジグライム錯体
【0013】
【化2】 Zn3[Co(CN)62 nH2O m(CH3OCH2CH2)O・・・(2) [式中、n、mは正の整数を表わす]が好ましい。
【0014】これらの複合金属シアン化合物錯体は、炭
素数3以上の1,2-エポキシドの開環重合に適してお
り、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、エピクロルヒドリンなどの開
環反応に適しているものである。
【0015】本発明の少なくとも1個の活性水素を有す
る化合物とは、分子中に少なくとも1個の水酸基、アミ
ン基等の活性水素を有する官能基を持つ化合物をいい、
具体的には、例えばメタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノール、アリルアルコール等のモノアルコー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール等の多価アルコール、比較的低分子の
ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレン
グリコールなどのポリオキシアルキレングリコール類、
フェノール、クレゾール等のモノフェノール、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールF等の多価フェノール、エタ
ノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン化合物等
を挙げることができ、これらの1種又は2種以上が混合
して使用される。さらに、これらの活性水素含有化合物
にアルキレンオキシドを付加させて得られるポリエーテ
ル類もまた活性水素含有化合物として用いることができ
る。
【0016】本発明のアルキレンオキシドは、1,2-エ
ポキシ基を有する炭素数3以上のアルキレンオキシドが
用いられる。炭素数2のアルキレンオキシドではアルキ
レンオキシドの高分子量体であるポリエチレンオキシド
が生成し、付加基体へのアルキレンオキシドの均一な付
加が起こらない。アルキレンオキシドの具体例として
は、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、
1,2-ヘキセンオキシド、エピクロルヒドリン、スチレ
ンオキシド、エチルグリシジルエーテル、フェニルグリ
シジルエーテルなどが挙げられ、これらの1種又は2種
以上を混合して用いられる。
【0017】本発明は、上記原料を攪拌機を備えた反応
容器中に少なくとも1個の活性水素基を持つ化合物と複
合金属シアン化合物錯体触媒を仕込み、70〜120℃
で、ゲージ圧力0〜2Kg/cm2でアルキレンオキシ
ドを滴下し反応させることにより、高分子量かつ低粘度
のポリオキシアルキレンポリオールを得ることができ
る。
【0018】この際、低粘度にするため、重合反応系中
のアルキレンオキシド濃度を定常的に保ち、加圧滴下に
比べアルキレンオキシド濃度を低くすることが必要であ
る。この場合のアルキレンオキシドの濃度を、低く保つ
ためにゲージ圧力0〜2Kg/cm2で、滴下を行うこ
とが好ましいが、ゲージ圧力0Kg/cm2で行うこと
がより好ましい。また反応は還流下で行ってもよい。
【0019】また、上記のように常圧で反応を行うと反
応速度が低下する欠点がある。反応速度を高めるため
に、全アルキレンオキシドの少なくとも30重量%が反
応するまでは、加圧下で反応を行ってもよい。
【0020】この場合の加圧は、特に制限されないが、
ゲージ圧力が2〜8Kg/cm2であることが好まし
い。上記のような条件下でポリエーテルを製造すること
により均一で分子量分布の狭いポリエーテルが得られ
る。
【0021】
【実施例】以下に実施例で本発明を説明するが、本発明
は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0022】実施例中の重量平均分子量(以下Mwとい
う)及び数平均分子量(以下Mnという)はスチレン換
算分子量である。 実施例1 攪拌機を備えた反応容器に分子量1000のポリオキシ
プロピレングリコールを300部、ヘキサシアノコバル
ト酸亜鉛ジグライム錯体触媒を0.36部を仕込み、1
00℃に昇温した。その後プロピレンオキサイド900
部を、常圧において還流下に滴下して反応させ、ポリエ
ーテルAを得た。ポリエーテルAの水酸基価は28.
5、粘度は850cps、Mwは3950、Mnは36
50、Mw/Mnが1.08であった。
【0023】比較例1 攪拌機を備えた反応容器に分子量1000のポリオキシ
プロピレングリコールを300部、ヘキサシアノコバル
ト酸亜鉛ジグライム錯体触媒を0.36部を仕込み、プ
ロピレンオキサイド200部を仕込み70℃に昇温し
た。発熱により反応の開始を確認した後100〜120
℃でプロピレンオキサイド700部を、反応中のゲージ
圧力2〜5Kg/cm2で滴下して反応させ、ポリエー
テルCを得た。このポリエーテルの水酸基価は29.
7、粘度は1050cps、Mwは4400、Mnは3
600、Mw/Mnが1.23であった。
【0024】
【表1】 実施例2 攪拌機を備えた反応容器に、実施例1のポリエーテルA
を629部、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛ジグライム錯
体触媒を0.18部を仕込み、100℃に昇温した。そ
の後プロピレンオキサイド1200部を常圧において還
流下で滴下して反応させポリエーテルBを得た。このも
のの水酸基価は、12.4、粘度は4000cps、M
wは17500、Mnは15050、Mw/Mnが1.
16であった。
【0025】比較例2 攪拌基を備えた反応容器に、比較例1のポリエーテルC
を300部、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛ジグライム錯
体触媒を0.09部、プロピレングリコール200部を
仕込み、70℃に昇温し、発熱による反応開始を確認
後、100℃に昇温した後プロピレンオキサイド400
部をゲージ圧力2〜5Kg/cm2で滴下して反応させ
ポリエーテルDを得た。このポリエーテルDの水酸基価
は、14.1、粘度は14000cps、Mwは155
80、Mnは7560、Mw/Mnが2.06であっ
た。
【0026】
【表2】 実施例3 攪拌機を備えた加圧反応容器に分子量1000のポリオ
キシプロピレングリコールを200部、ヘキサシアノコ
バルト酸亜鉛ジグライム錯体触媒を0.42部を仕込
み、プロピレンオキサイド200部を仕込み窒素置換
後、70℃に昇温した。発熱により反応の開始を確認し
た後プロピレンオキサイド1200部を、ゲージ圧力4
Kg/cm2で滴下して反応させ、ポリエーテルEー1
を得た。
【0027】このポリエーテルEー1の水酸基価は1
7.5、粘度は3150cps、Mw/Mnが1.23
であった。このポリエーテルE−1を400部、ヘキサ
シアノコバルト酸亜鉛ジグライム錯体触媒、0.18部
を攪拌機を備えた反応容器中に仕込み、窒素置換後10
0℃に昇温し、プロピレンオキサイド600部をゲージ
圧力0〜1Kg/cm2で滴下しポリエーテルE−2を
得た。E−1を得るために使用したプロピレンオキサイ
ドは、E−2を得るために使用したプロピレンオキサイ
ドの37重量%に相当する。
【0028】このポリエーテルE−2の水酸基価は1
0.9、粘度は5940cps、Mwは20930、M
nは17860、Mw/Mnが1.17であった。 比較例3 実施例3で得られたポリエーテルEー1を400部、ヘ
キサシアノコバルト酸亜鉛ジグライム錯体触媒、0.1
8部を攪拌機を備えた加圧反応容器に仕込み、窒素置換
後100℃に昇温し、プロピレンオキサイド600部を
ゲージ圧力4Kg/cm2で滴下しポリエーテルE−3
を得た。
【0029】このポリエーテルEー2の水酸基価は1
1.2、粘度は17000cps、Mwは32850、
Mnは19950、Mw/Mnが1.63であった。 実施例4 攪拌機を備えた加圧反応容器に分子量1000のポリオ
キシプロピレングリコールを200部、ヘキサシアノコ
バルト酸亜鉛ジグライム錯体触媒を0.42部を仕込
み、プロピレンオキサイド200部を仕込み70℃に昇
温した。発熱により反応の開始を確認した後プロピレン
オキサイド1200部を、ゲージ圧力4Kg/cm2
滴下して反応させ、ポリエーテルFー1を得た。このポ
リエーテルFー1の水酸基価は15.4、粘度は670
0cps、Mw/Mnが1.17であった。このポリエ
ーテルF−1を400部、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛
ジグライム錯体触媒、0.18部を攪拌機を備えた反応
容器中に仕込み、窒素置換後100℃に昇温し、プロピ
レンオキサイド600部をゲージ圧力0〜1Kg/cm
2で還流下で滴下しポリエーテルF−2を得た。
【0030】F−1を得るために使用したプロピレンオ
キサイドは、F−2を得るために使用したプロピレンオ
キサイドの37重量%に相当する。このポリエーテルF
ー2の水酸基価は8.7、粘度は14480cps、M
wは26550、Mnは21170、Mw/Mnが1.
25であった。
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】本発明の製法によって得られたポリオキ
シアルキレンポリオールは、高分子量であるにもかかわ
らず低粘度であり、かつ分子量分布が狭いので、ポリウ
レタン等の樹脂の原料、界面活性剤、潤滑剤等に使用す
ることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複合金属シアン化合物錯体触媒の存在下
    に、少なくとも1個の活性水素を有する化合物(A)と
    1,2-エポキシ基を有する炭素数3以上のアルキレンオ
    キシド(B)を開環付加重合させることにより分子量2
    000〜20000のポリエーテルを製造する方法にお
    いて、ゲージ圧力0〜2Kg/cm2の圧力下で反応さ
    せることを特徴とするポリエーテルの製造方法。
  2. 【請求項2】全アルキレンオキシドの少なくとも30重
    量%が反応するまでは、加圧下で反応を行うことを特徴
    とする請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】加圧が、ゲージ圧2〜8Kg/cm2ある
    ことを特徴とする請求項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】1,2-エポキシ基を有するアルキレンオキ
    シド(B)が、プロピレンオキシドであることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法。
JP17416594A 1994-07-26 1994-07-26 ポリエーテルの製造方法 Pending JPH0841194A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277583A (ja) * 1996-02-07 2007-10-25 Bayer Antwerpen Comm V 開始剤の連続添加による二重金属シアン化物触媒を用いたポリオールの製法
JP2018028066A (ja) * 2016-08-10 2018-02-22 日油株式会社 アルキルオキシラン誘導体および毛髪用化粧料

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