JPS6011911B2 - テトラヒドロフランの回収方法 - Google Patents

テトラヒドロフランの回収方法

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JPS6011911B2
JPS6011911B2 JP3728381A JP3728381A JPS6011911B2 JP S6011911 B2 JPS6011911 B2 JP S6011911B2 JP 3728381 A JP3728381 A JP 3728381A JP 3728381 A JP3728381 A JP 3728381A JP S6011911 B2 JPS6011911 B2 JP S6011911B2
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JP
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thf
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tetrahydrofuran
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富二 松木
秀雄 小松
建治 寺島
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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【発明の詳細な説明】 本発明は1・4山ブタンジオールを主たるグリコール成
分とするポリエステルの製造工程において副生する留出
液からポリテトラメチレングリコール(以下PTMGと
いう)用原料として使用可能なテトラヒドロフラン(以
下THFという)を回収する方法に関するものである。
PTMGは近年脚光を浴びている合成皮革や弾性繊維に
使用されるポリウレタンの主要原料あるいはポリエステ
ルェラストマの主原料として、広く用いられている。か
かるPTMGは、1・4−ブタンジオールの脱水や、無
水マレィン酸の還元などの方法で得られるTHFを原料
として製造されている。ところでTHFは1・4−ブタ
ンジオールを主たるグリコール成分とするポリエステル
の製造工程においても創生することが知られている。
かかるポリエステル、たとえばポリブチレンテレフタレ
ートはそのすぐれた機械特性、成形性のためにおもにエ
ンジニアリングプラスチックとして広く用いられる。か
かるポリエステルの製造工程から多量に排出されるTH
F含有留出液は排棄すると環境汚染や公害などの問題を
惹起する恐れがあり、また蒸留精製しても十分な純度を
有するものが得られにくいため、従来からTHFの副生
量をおさえるための検討がなされているが、満足すべき
対策は得られていないのが実状である。
かかる状況に鑑み、本発明者らはTHFを含有する留出
液から通常の蒸留法でTHFを回収し、これをPTMG
用原料として使用する検討を行なったが、かかる蟹出液
から得られるTHFはPTMGを著しく着色する欠点を
有し、商品的価値の低いPTMGしか得られなかった。
本発明はかかる欠点を解消し、高品質のPTMGを安定
して製造し得るTHFの製造法を提供するものである。
すなわち本発明は1・4−ブタンジオールを主たるグリ
コール成分とするポリエステルの製造工程において副生
するTHFを一般式MBH4(ただしMはLi、K、N
a)で示されるボロンハイドランド化合物で処理し、つ
いで蒸留して該THF中のァルデヒド化合物の含有量を
50側(一CHO基換算)以下にするものである。かか
る回収方法を採用することにより、従釆から心配されて
いた環境汚染、公害などの問題は解消し、更に省資源、
省エネルギー対策に大きく貢献しながら、安価にPTM
G用原料を提供し得るのである。
本発明でいう1・4ーブタンジオールを主たるグリコー
ル成分とするポリコステルとは、醸成分がテレフタル酸
、グリコール成分が1・4ープタンジオールからなるポ
リエステルであり、他に第三成分としてィソフタル酸、
2・6ーナタレンジカルボン酸、アゼラィン酸、セバシ
ン酸、エチレングリコール、1・6−へキサンジオール
、ベンタエリスリトール、ジエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、
ポリプロピレングリコールなどが含まれていてもよい。
ポリエステルの具体例としてはたとえばポリプチレンテ
レフタレート、ボリブチレンテレフタレート・イソフタ
レート並びにこれらにポリアルキレングリコールを共重
合したブロックポリエステルエーテル共重合体などがあ
げられる。かかるポリエステルたとえばポリブチレンテ
レフタレートの製造法としてはテレフタル酸と1・4−
ブタンジオールとをェステル化し、ついで重縮合せしめ
るいわゆる直接重合法と、テレフタル酸ジメチルと1・
4−ブタンジオールとをェステル交換し、ついで軍縮合
せしめるいわゆるェステル交換法とが一般に知られてお
り、前者は原料コスト面では有利であるが、ェステル化
反応時に1・4ーブタンジオ−ルが脱水環化してTHF
が多量劉生する欠点がある。
3上記直接重合法でポリブチレン
テレフタし−トを製造する際にはTHFはおもにェステ
ル化工程で副生し、生成水とともに留出する。ェステル
化工程留出液中のTHF濃度はェステル化条件によって
影響を受けるが、通常は15〜5びWt%程度で3ある
。この留出液には生成水とTHFの他にn−ブチルアノ
レコ−ル、ブチロラクトン、ジ/・イドロフラン・フラ
ン、アセタール化合物、酢酸化合物、アルデヒド化合物
などが含有されている。
これら化4合物のうちPTMGの着色原因となるものは
アルデヒド化合物であり、上記蟹出液中にアルデヒド基
として300〜100■肌程度含有されている。この化
合物が留出液中に混在する理由としては原料に不純物と
して含有されていることやグリコール成分の熱分解、熱
酸化により生成されることなどが考えられる。従ってポ
リマー組成によって蟹出するアルデヒド化合物の種類は
異なるものであるが、上記ポリブチレンテレフタレート
ホモポリマの場合にはアセトアルデヒドおよびTHFと
沸点がほぼ等しいァルデヒド化合物が主として含有され
る。かかるアルドヒド化合物をTHF混合系から分0離
して除去することはむずかしく、例えば単に蒸留した程
度では分離できず、かかるTHFから製造されるPTM
Gは着色する。
本発明のPTMG用THFは次のようにして回収する。
まず上記留出液に場合によっては重縮合工タ程で副生す
るTHFを混合し、これに0.07〜3.50重量%(
対THF)、好ましくは0.20〜1.50重量%(対
THF)のボロンハイドラィド化合物を添加する。添加
量が該範囲より少ない場合は、アルデヒド化合物が除去
されにくく、逆に該範囲を越えて添加してもアルデヒド
化合物の除去効果が飽和し経済的に不利である。次にこ
れを室温から沸点までの適宜の温度で処理する。かかる
処理後泡鐘塔または充填塔などを用いて蒸留精製する。
ここで重要なことは、蒸留精製後のTHF中のアルデヒ
ド化合物をアルデヒド基量として50皿以下、好ましく
は2■側以下にすることであり、このために留出液中の
アルデヒド化合物舎量に応じて処理温度、処理時間並び
にボロンハィドラィド化合物濃度などを適宜選択して設
定する必要がある。また上記方法において、該蟹出液を
予め蒸留精製した粗THFも同様に処理することができ
る。この場合、処理時のTHF中の水分量により蒸留精
製後のTHF中のアルデヒド化合物含量が変化する。よ
り低アルデヒド化合物含量とするには、処理するTHF
量に対し1/7部以上の水を存在させるのが好ましい。
なお蒸留精製の際、たとえば水酸化カリウムまたは水酸
化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物を添加し、蒸
発缶の液を弱アルカリ性に保つことが蒸留操作の安全面
から好ましい。ボロンハィドラィド化合物としては、ナ
トリウムポロンハイドライド、カリウムポロンハイドラ
イド、リチウムボロンハイドライドが用いられるが、経
済性の点からナトリウムボロンハィドラィドが特に好ま
しい。
ここで、上記のナトリウムボロンハィドラィドなどのボ
ロンハィドラィド化合物は還元性がマイルドであり、水
と激しく反応することなく、水が多量に存在しても効果
を十分に発揮できるものであって、蟹出液中に50%以
上もの多量の水が存在する場合でもアルデヒド化合物を
はじめとする被還元性不純物を短時間に、かつ容易に還
元できる特性を有するものである。
かくして製造されたアルデヒド化合物のアルデヒド基含
量が5皿皿以下であるTHFは着色欠点のないすぐれた
PTMGを製造するための原料として有効に使用できる
のである。
なお本発明の回収方法によれば、THF中に含まれるア
ルデヒド化合物が完全に除去されることはなく、完全を
期しても微量のアルデヒド化合物は残存する。
しかしながら通常は数十脚のアルデヒド基の存在はPT
MG用原料として使用する上でなんら問題がないのであ
る。また、該回収方法で*得られたTHFは、PTMG
用原料以外にもTHFの一般式用途例えば溶剤、合成原
料等に適用できるが、その場合は必要に応じて通常の脱
水工程や精製工程をさらに粗合せることもできる。本発
明におけるTHF中のアルデヒド化合物の含有量はアル
デヒド基(一CHO)量で表わされる。
アルデヒド基量はサンプルに塩酸ヒドロキシルアミンを
添加し、アルデヒド基との反応によって遊離する塩酸を
アルカリで滴定する(SISNo.B−0330)方法
で定量した値から下式により求める。該方法を具体的に
示すと、サンプルに、塩酸ヒドロキシルアミン50夕を
純水150叫に溶解しメタノールを加えて1夕とした塩
酸ヒドロキシルアミン溶液を10肌加えて混合し、1時
間放置したのち、これにメタノール50私を加え、N/
10メタ/ール性苛性カリ標準溶液(SIS−BOO0
3)にて電位差滴定し、同時に空試験も行なうものであ
る。−CHO基含有は各滴定量を下式に挿入して求める
。−CH。
基含有(跡)=(A−B学Xo‐29×・oooo式中
A:N/10メタノール性苛性カリ標準溶液滴定の【数
B:空試験に要したNノ10メタノール性苛性カリ標準
溶液滴定私数。
f:N/10メタノール性苛性カリ標準溶液のファクタ
ー。
S:試料採取量(夕)。
3以下実施例によって、さらに
詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。実施例 1 テレフタル酸166部、1・4−ブタンジオール162
部、テトラプチルチタネート0.11部(0.05wt
%/対ポリプチレンテレフタレート)を常圧下で190
℃から230qoに徐々に昇温しながら反応せしめた。
反応時間4時間35分で反応が完結し、反応時に水とT
HFの混合物が79都留出した。この留出液のTHF濃
度は36.2wt%、アルデヒド基含量は71瓜桝であ
った。この留出液5$部‘こナトリウムボロンハイドラ
ィドを0.2部、水酸化ナトリウムを0.02部添加し
、リフラツクス条件(約670)でかきまぜながら1時
間加熱処理した。
ついで理論段数3段の充填塔を用いて常圧下で精留し、
約4%の水を含有し、アルデヒド基含量が6脚のTHF
を15部得た。この含水THFを50%水酸化ナトリウ
ム水溶液と常温で接触させて脱水乾燥後、三フッ化ホウ
素エチルェーテラート、無水酢酸系触媒の存在下で関環
重合し、分子量約1000のポリテトラメチレングリコ
ールを製造した。得られたポリテトラメチレングリコー
ルの色調はAPHA法で10であり、ほぼ無色であった
。比較実施例 実施例1の条件で得られたェステル化工程蟹出液5礎部
をポロンハィドラィド化合物で処理せず、そのまま実施
例1と同条件で糟留し、約5%の水を含有し、アルデヒ
ド基含量が45の風のTHFを16部得た。
この含水THFを50%水酸化ナトリウム水溶液と常温
で接触させて脱水乾燥後、実施例1と同機に関環重合し
、分子量約1000のポリテトラメチレングリコールを
製造した。
得られたポリテトラメチレングリコールの色調はAPH
A法で400であり、黄褐色であった。
実施例 2比較実施例の条件で得られた約5%の水を含
有するTHF5の織こ水15部、ナトリウムボロンハイ
ドラィドを0.5部、水酸化ナトリウムを0.02部添
加し、リフテックス条件(約670)でかきまぜながら
1時間加熱処理した。
ついで実施例1と同条件で精幽し、約4%の水を含有し
、アルデヒド基含量が12血のTHFを32部得た。こ
の含水THFを実施例1と同様に脱水乾燥後関壕重合し
た。得ら*れたポリテトラメチレングリコール(分子量
約1000)の色調はAPHAで15であり、ほぼ無色
であつた。実施例 3〜10 実施例1の条件で得られたェステル化工程蟹出液5庇都
を表1の条件でボロンハイドラィド化合物処理し、つい
で実施例1と同条件で糟留し、得られた含水THFを実
施例1と同様に脱水乾燥後開環重合した。
得られたポリテトラメチレングリコール(分子量約10
00)の色調を表1に示した。表 1実施例 11〜1
8 比較実施例の条件で得られた約5%の水を含有3するT
HF5礎部を表2の条件でボロンハィドライド化合物で
処理し、ついで実施例1と同条件で精蟹し、得られた含
水THFを実施例1と同様に脱水乾燥後関環重合した。
得られたポリテトラメチレングリコール(分子量約10
00)の色調を表2に示した。表 2 実施例 19 テレフタル酸144.6部、1・4−ブタンジオール1
41.2部、分子量1000のポリテトラメチレングリ
コール53部、テトラブチルチタネート0.12部(0
.05wt%/対ポリマ)を常圧下で190℃から23
0℃に徐々に昇温しながら反応せしめた。
反応時間4時間20分で反応が完結し、反応時に水とT
HFの混合物が61部蟹出した。この蟹出液中のTHF
濃度は34wt%で、アルデヒド基含量は61の風であ
つた。この蟹出液5戊部を実施例1と同様にナトリウム
ボロンハィドラィド処理後糟留し、約4%の水を含有し
、アルデヒド基含量が6脚のTHFを14部得た。
この含水THFを実施例1と同様に脱水乾燥後開環重合
し、分子量約1000のポリテトラメチレングリコール
を製造した。得られたポリテトラメチレングリコールの
色調はAPHA法で20であり、ほぼ無色であった。実
施例 20 テレフタル酸86.6部、ィソフタル酸21.6部、1
・4ーブタンジオール105.6部、分子量1000の
ポリテトラメチレングリコール106.2部、テトラブ
チルチタネート0.12部(0.05wt%/対ポリマ
)を常圧下で190午○から230℃に徐々に昇温しな
がら反応せしめた。
反応時間3時間5流ふで反応が完結し、反応時に水とT
HFの混合物が36部留出した。この留出液中のTHF
濃度は25wt%で、アルデヒド基含量は56の地であ
った。この蟹出液3碇歌を実施例1と同様にナトリウム
ボロンハィドラィド処理後糟蟹し、約4%の水を含有し
、アルデヒド基含量が5脚のTHFを6部得た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 1・4−ブタンジオールを主たるグリコール成分と
    するポリエステルの製造工程において副生するテトラヒ
    ドロフランを一般式MBH_4(ただしMはLi、K、
    Na)で示されるボロンハイドライド化合物で処理し、
    ついで“蒸留して該テトラヒドロフラン中のアルデヒド
    化合物の含有量を50ppm(−CHO基換算)以下に
    することを特徴とするテトラヒドロフランの回収方法。
JP3728381A 1981-03-17 1981-03-17 テトラヒドロフランの回収方法 Expired JPS6011911B2 (ja)

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