KR100285866B1 - 이중 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 정제방법 - Google Patents

이중 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 정제방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100285866B1
KR100285866B1 KR1019930019258A KR930019258A KR100285866B1 KR 100285866 B1 KR100285866 B1 KR 100285866B1 KR 1019930019258 A KR1019930019258 A KR 1019930019258A KR 930019258 A KR930019258 A KR 930019258A KR 100285866 B1 KR100285866 B1 KR 100285866B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyol
polyether polyol
range
alcohol
polyether
Prior art date
Application number
KR1019930019258A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940007078A (ko
Inventor
해리알. 히니
돈에스. 워디우스
Original Assignee
아르코 케미칼 테크놀로지, 엘. 피.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아르코 케미칼 테크놀로지, 엘. 피. filed Critical 아르코 케미칼 테크놀로지, 엘. 피.
Publication of KR940007078A publication Critical patent/KR940007078A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100285866B1 publication Critical patent/KR100285866B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2642Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds characterised by the catalyst used
    • C08G65/2645Metals or compounds thereof, e.g. salts
    • C08G65/2663Metal cyanide catalysts, i.e. DMC's
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/24Nitrogen compounds
    • B01J27/26Cyanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/34Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C41/44Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatments giving rise to a chemical modification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/10Saturated ethers of polyhydroxy compounds
    • C07C43/11Polyethers containing —O—(C—C—O—)n units with ≤ 2 n≤ 10
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/30Post-polymerisation treatment, e.g. recovery, purification, drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/46Post-polymerisation treatment, e.g. recovery, purification, drying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

이중 금속 시안화물(DMC) 촉매를 사용하여 제조된 폴리에테르 폴리올의 정제 방법이 개시된다. 이 방법은 폴리올과 C1-C6지방족 알코올의 혼합물을 촉매와 불용성 착물을 형성하기에 유효한 량의 킬레이트제와 결합시킨 다음, 폴리올 혼합물을 여과하여 불용성 착물을 제거하는 것이 포함된다. 이 방법은 폴리올과 알코올이 1 : 1 내지 100 : 1의 상대 중량비로 존재할 것을 조건으로 하며, DMC 찌꺼기와 킬레이트제로써 도입된 모든 양이온을 효과적으로 제거한다.

Description

이중 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 정제 방법
본 발명은 폴리올 정제법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 킬레이트제를 사용하여 폴리에테르 폴리올로부터 이중(double) 금속 시안화물 촉매의 잔류물을 제거하는 방법에 관한 것이다.
헥사시아노코발트산아연과 같은 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매를 사용하여 제조된 폴리에테르 폴리올은 잘 알려져 있다[참고문헌: 미국 특허 제3,278,457호 및 제4,477,589호; 알.제이. 헤럴드(R.J. Herold) 및 알.에이.리비니(R.A. Livigni), Adv. in Chem. Series: Polymerization Kinetics and Technology, No. 128 (1973) 208; 제이. 엘. 슈카트(J.L. Schuchardt) 및 에스.디. 하퍼(S.D. Harper). Proceedings of the SPI--32nd Annual Polyurethane Technical/Marketing Conference, 1989년 10월, p. 360]. 통상적인 (KOH) 촉매를 사용하여 제조된 폴리올에 비하여 DMC 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 장점은 높은 당량에서 조차도 작용가가 높으며, 불포화도가 낮다는데 있다.
폴리에테르 폴리올로부터 이중 금속 시안화물 촉매 잔류물을 제거하면, 장기간 저장 안정성이 촉진되고 우레탄 제제내에서 폴리올 성능이 일정하게 유지된다. 촉매 잔류물을 함유하는 폴리올은 폴리올에 좋지 않은 냄새를 갖게 하는 휘발성 불순물을 생성한다. 또한, 촉매 잔류물은 흔히 폴리우레탄 제제중에서 바람직하지 않은 반응들을 촉매화하기도 한다.
유감스럽게도, DMC 촉매 잔류물은 폴리에테르 폴리올로부터 제거하는데 자주 문제가 되고 있다. 규산마그네슘과 함께 폴리올을 가열하고, 그 폴리올을 이온교환 수지에 통과시키거나, 또는 그 폴리올을 산 처리한 후 이온 교환 처리하는 것과 같은 종래의 염기성 촉매에 대한 통상의 촉매 제거 방법으로는 DMC 촉매 잔류물을 효과적으로 제거할 수가 없다. 더욱 강력한 방법의 예로는 촉매 함유 폴리올을 알칼리 금속, 알칼리 금속 수산화물, 또는 알칼리 금속 수소화물과 함께 가열하는 방법 등이 있다(미국 특허 제4,355,188호 및 제4,721,818호 참고). 그러나, 이들 방법 역시 불행하게도 종종 속도가 느리며, 비용이 비싸고, 독성이 있으며/있거나 반응성이 높은 시약을 사용하고, 폴리올에 원하지 않는 색상을 부여하며, 촉매 제거성능이 일정하게 유지되지 않는다. 또 다른 방법(미국 특허 제5,010,047호)으로는, 헥산 또는 톨루엔과 같은 비극성 용매로 폴리올을 희석한 후에 여과하여 DMC 촉매 잔류물을 제거하는 것이 있다. 이 방법에서는 다량의 용매와 여과 보조제가 사용된다.
외따베 등(미국 특허 제4,987,271호)은 DMC 촉매를 사용하여 제조한 폴리에테르 폴리올의 정제 방법을 개시하고 있다. 이 방법은 촉매 함유 폴리올을 pH 완충 용액과 함께 가열한 후, (임의로) 킬레이트제를 혼합물에 첨가하고, 흡착제(규산 마그네슘, 알루미나 등) 또는 이온 교환 수지를 첨가하고, 혼합물을 여과하는 단계를 포함한다. 킬레이트제를 사용하는 경우에는 pH 완충액 대신 암모니아를 사용할 수 있다.
폴리에테르 폴리올로부터 DMC 촉매 잔류물을 제거하기 위한 또 다른 공지의 방법은
(a) DMC 촉매 잔류물을 포함하는 폴리올을 88:12 (w/w) 이소프로판올/물과 함께 (폴리올 1부 대 이소프로판올/물 2부) 0.5 중량%의 이칼륨 EDTA 존재하에, 80℃에서 8시간 동안 가열하는 단계;
(b) 얻어진 EDTA 착물을 폴리올로부터 여과하는 단계;
(c) 폴리올 용액을 혼합 음이온/양이온 이온 교환 수지 층에 통과시키는 단계;
(d) 폴리올로부터 이소프로판올/물을 스트리핑하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 대량의 용매를 저장, 운반 및 제거해야만 하고, 이온 교환 장치를 사용해야 하기 때문에 상업적으로 다소 비실용적이다. 또한 이 방법은 이온 교환 처리를 이용하지 않고 폴리올 1부당 이소프로판올/물 2부를 사용하는 경우 이칼륨 EDTA에 의해 폴리올내에 도입된 칼륨 이온을 제거하기가 어렵다는 치명적인 단점을 갖는다.
따라서, 당업계에서는 폴리에테르 폴리올로부터 DMC 촉매를 제거하는 신뢰성 있고 실용적인 방법이 여전히 요구되고 있다. 이를 위한 바람직한 방법으로는 독성의 반응성 시약을 사용하여 폴리올을 예비처리하지 않고, 원료 및 폐기물 처리 비용을 가중시키는 흡착제를 사용하지 않는 것이다. 이 방법에서는 소량의 용매를 사용하고, 추가적 양이온 성분을 사용하지 않으면서, 이중 금속 시안화물 촉매 잔류물을 제거할 수 있으며, 이온-교환 처리 단계를 포함하지 않아야 한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 다음의 (1)-(7)의 장점을 가진 방법을 제공하는 데 있다.
(1) 이중 금속 시안화물 촉매 함유 폴리에테르 폴리올을 정제하기 위한 실용적이며 경제적인 방법;
(2) 장시간 동안 폴리올을 화학적으로 예비 처리할 필요가 없는 방법;
(3) 독성이 있는, 값비싼, 고 반응성 시약을 사용하지 않는 방법;
(4) DMC 촉매 잔류물을 신뢰성이 높게, 재현 가능하도록, 효과적으로 제거하는 방법;
(5) 흡착제 원료 비용 및 이의 폐기 처분 비용을 최소화하는 방법;
(6) 킬레이트제를 사용하는 경우에 폴리올 내로 도입된 모든 양이온 성분을 제거하면서 DMC 촉매 잔류물을 제거할 수 있는 방법;
(7) 이온 교환 처리할 필요가 없는 방법.
본 발명은 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매를 사용하여 제조된 폴리에테르 폴리올을 정제하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 (a) DMC 촉매 잔류물을 함유하는 폴리에테르 폴리올을 C1-C6지방족 알콜, 및 촉매 잔류물과 함께 불용성 착물을 형성하기에 유효한 양의 킬레이트제와 배합하는 단계; 및 (b) 얻어진 혼합물을 여과하여 폴리올로부터 불용성 착물을 제거하는 단계를 포함한다. 여기서 폴리에테르 폴리올 대 C1-C6지방족 알콜의 상대적 중량비가 약 1:1~약 100:1 범위내인 것이 중요하다. 본 발명자는 놀랍게도 이러한 특정 범위의 폴리올/알콜 비율이 DMC 잔류물을 일정하게 제거하고, 동시에 킬레이트제에 의해 도입된 임의의 양이온(나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모늄 등)을 완전히 제거할 수 있다는 것을 밝혀냈다.
본 발명의 방법에 의해 정제되는 폴리에테르 폴리올은 히드록실기 함유 개시제와 이중 금속 시안화물 촉매 존재하에 1종 이상의 에폭사이드를 중합시킴으로써 제조된 것들이다. 폴리올은 임의로 DMC 촉매 존재하에 에폭사이드와 공중합하는 기타 단량체(예컨대 무수물)의 반복 단위를 포함한다. 예를 들면 DMC 촉매 존재하에 말레산 무수물과 프로필렌 옥사이드를 공중합시켜 제조한 폴리에테르에스테르 공중합체가 본 발명에 사용하기에 적합하다. 폴리에테르 폴리올은 프로필렌 옥사이드 및/또는 에틸렌 옥사이드로부터 유도된 폴리옥시알킬렌 폴리에테르로서, 공칭 작용가(nominal functionality)가 1~8인 것이 바람직하다. 여기에서, 공칭 작용가는 중합 반응을 수행할 수 있는 작용기의 이론적 개수를 의미하며, 본원에서의 폴리올의 공칭 작용가는 폴리올에 포함된 반응성 히드록실기의 개수를 의미한다. 폴리에테르 폴리올은 수평균 분자량이 약 250~약 25,000 범위내인 것이 바람직하다. 폴리에테르 폴리올은 수평균 분자량이 약 1,000~약 20,000 범위내인 것이 더욱 바람직하다.
폴리에테르 폴리올을 제조하는데 사용되는 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매는 당업계에서 잘 알려져 있다. 이들 촉매의 제법과 에폭사이드로부터 폴리에테르 폴리올의 제조에 사용되는 이들의 용도는 예컨대 미국 특허 제3,427,256호, 제3,427,334호, 제3,278,457호, 제3,278,458호, 제4,477,589호, 제4,472,560호 및 제4,987,271호 등의 문헌에 상세히 기재되어 있다. 이들 특허의 기술내용은 본 명세서에 참고로 인용한다.
헥사시아노코발트산아연 착물이 폴리에테르 폴리올 합성에 일반적으로 사용되고 있다. 이들 촉매는 제조가 쉽고 활성이 높다. 그러나, 에폭사이드 중합 후에 폴리에테르 폴리올 생성물로부터 잔류 촉매를 완전히 제거하는 것은 특히 어렵다.
본 발명의 방법에서는, 이중 금속 시안화물 잔류물을 함유하는 폴리에테르 폴리올을 C1-C6지방족 알콜, 및 촉매 잔류물과 함께 불용성 착물을 형성하기에 유효한 양의 킬레이트제와 배합한다.
C1-C6지방족 알콜은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알콜이다. 적당한 알콜의 비제한적 예로는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, 1-헥산올, 시클로헥산올, 이소펜탄올 등 및 이들의 혼합물이 있다. C1-C4지방족 알콜이 바람직하다. 특히 이소프로판올이 바람직하다.
C1-C6지방족 알콜을 단독으로 사용할 수 있으나, 물과 함께 사용하는 것이 바람직하다. 수성 알콜 혼합물을 사용하는 경우, 지방족 알콜은 혼합물내에서 약 50~약 95 중량% 범위내의 함량으로 존재하는 것이 바람직하다. 약 70~약 90 중량% 알콜의 범위가 더욱 바람직하다. 수혼화성 C1-C4알콜의 수성 혼합물이 바람직하다. 예를 들어 이소프로판올과 물의 공비 혼합물[약 88:12(w/w) 이소프로판올/물]이 본 방법에 사용하기에 적당하다. 만약, 알콜을 완전히 생략하고 물만을 킬레이트제와 함께 사용하는 경우에는 DMC 촉매 잔류물의 제거가 대개 만족스럽지 못하다.
폴리에테르 폴리올과 C1-C6지방족 알콜 (또는 알콜/물 혼합물)의 상대적 사용량이 중요하다. 본 발명에 의하면, 폴리에테르 폴리올 대 C1-C6지방족 알콜의 상대적 중량비는 약 1:1 ~ 약 100:1 범위내이다. 약 2:1 내지 약 50:1 범위내가 더욱 바람직하다. 약 4:1~약 20:1 범위내가 가장 바람직하다. 폴리에테르 폴리올대 C1-C6지방족 알콜의 비가 약 100:1을 초과하는 경우, DMC 촉매 잔류물의 제거가 대개는 불완전하다. 한편, 상기 비율이 약 1:1 미만인 경우, 킬레이트제로서 도입된 양이온 성분을 폴리올/알콜 혼합물로부터 제거하기 어렵다.
본 발명의 방법에는 킬레이트제를 사용한다. 임의의 공지된 킬레이트제를 사용할 수 있다. 킬레이트제는 금속 이온과 착물을 형성하는 화합물로써, 이 화합물은 2개의 배위 결합으로 금속과 결합한다. 바람직한 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 및 그의 염, 특히 암모늄, 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 철 염과 이들의 수화물이다. EDTA(유리 산)가 특히 바람직한데, 이는 추가 양이온 성분을 도입하지 않아도 되기 때문이다.
소정량의 킬레이트제를 사용할 수 있다. 필요량은 보통 폴리올 내에 존재하는 DMC 촉매의 양에 따라 다르며, DMC 촉매 잔류물과 함께 불용성 착물을 형성하기에 유효한 양이다. 처리되는 폴리에테르 폴리올의 양을 기준으로 하여 약 0.001~약 5 중량% 범위내의 킬레이트제를 사용하는 것이 바람직하다. 약 0.01~약 2 중량% 범위가 더욱 바람직하다. 약 0.1~약 1 중량% 범위내가 가장 바람직하다. 킬레이트제는 임의의 소정의 방법에 의해 폴리올내로 도입할 수 있다. 고체 킬레이트제를 그대로 첨가할 수 있고, 때때로 킬레이트제를 수용액으로서 도입하는 것이 더욱 편리할 수 있다.
폴리에테르 폴리올, 킬레이트제 및 C1-C6지방족 알콜을 배합한 뒤 이들을 소정 온도에서 유지시킬 수 있다. 온도의 실질적인 상한치는 보통 C1-C6지방족 알콜의 비등점이다. 폴리올, 알콜 및 킬레이트제를 배합하고, 약 20℃~약 160℃ 범위내의 온도에서 혼합하는 것이 바람직하다. 약 20℃~약 80℃ 범위가 더욱 바람직하다.
킬레이트제는 폴리올/알콜 혼합물 내에서 불용성인 이중 금속 시안화물 촉매 잔류물과 함께 착물을 형성하는 것으로 생각된다. 이에 대한 가장 좋은 증거는 폴리에테르 폴리올, C1-C6지방족 알콜 및 킬레이트제를 배합한 후 여과에 의해 DMC 촉매 잔류물이 효율적으로 제거될 수 있다는 사실이다.
여과는 임의의 통상적 방법으로 실시할 수 있으며, 대기압에서, 대기압 이상 또는 대기압 이하에서 실시할 수 있다. 필요하다면, 규산마그네슘, 규조토, 알루미나 등과 같은 흡착제를 사용하여 촉매 제거를 개선시킬 수 있다. 본 발명의 장점은 이러한 흡착제가 필요하지 않기 때문에, 따라서 공정의 원료 비용이 감소된다는 점이다. 덧붙여, 본 발명의 방법에서는 흡착제와 더불어 상당량(대개 처리되는 폴리올 양을 기준으로 하여 약 2 중량%)의 유효하지만, 폐기되는 폴리에테르 폴리올을 함유하는 흡착제 여과 케익을 비싼 비용을 들여가며 처리할 필요가 없게 된다.
알칼리 금속, 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 금속 수소화물과 같은 강력한 시약을 사용하여 고온에서 폴리에테르 폴리올을 장시간 예비처리하는 것을 포함한 종래의 방법과는 달리, 본 발명의 방법에서는 이러한 예비처리 단계를 필요로 하지 않는다. 그것이 주는 이로운 결과는 본 발명의 방법으로 정제된 폴리올에서는 착색 정도가 낮게 유지된다는 점이다. 이와 반대로, 종래에 사용되어온 예비 처리 방법은 폴리올에 원하지 않는 착색 현상이 종종 유발된다.
본 발명의 방법에서 사용되는 킬레이트제는 일반적으로 반응성과 독성이 낮다. 따라서 이는 이의 사용시에 예를 들어 시약을 서서히 주의 깊게 첨가해야 한다거나 방습 불활성 대기가 필요한 것과 특별한 취급 조건을 따르지 않아도 되기 때문에, 본 발명의 장점이 된다.
본 발명의 또 다른 장점은 처리 동안에 도입된 양이온 성분이 거의 완전하게 제거될 수 있다는 점이다. 종래의 예비 처리 단계에서 알칼리 금속 화합물 또는 암모니아계 완충 용액을 사용하는 것은 폴리올로부터 (DMC 촉매 잔류물 이외에) 알칼리 금속 또는 암모늄 화합물을 어떻게 최종적으로 제거할 것인가 하는 과제를 수반한다. 결과는 주로 예측 불가하다. 또한 본 발명의 방법에 의해 킬레이트제를 첨가할 경우 알칼리 금속 이온 및 기타 양이온이 폴리올내로 보통 도입된다. 그러나, 놀랍게도 본 발명자는 폴리에테르 폴리올/C1-C6지방족 알콜 중량비를 약 1:1~약 100:1 범위내로 유지시키는 경우, 이들 양이온 성분이 DMC 촉매 잔류물과 함께 예측 가능하고 효율적으로 제거된다는 사실을 밝혀냈다.
본 발명의 방법이 이온 교환 수지의 사용을 배제시켰다할지라도 필요할 경우, 이온 교환 수지를 임의적으로 사용하여 폴리올로부터 양이온 성분의 제거를 보조할 수 있다(예컨대, 미국 특허 제4,987,271호에 개시).
폴리올, 알콜 및 킬레이트제를 배합한 후, 즉시 여과를 실시할 수 있다. 불용성 착물은 대개 보통 약 2시간 이내에 만족스러울 정도로 형성된다. 필요하다면, 처리 시간을 더 길게 할 수 있다.
하기 실시예는 단지 이 발명을 예시하기 위한 것이다. 당업자는 이외에도 다양한 변형예가 본 발명의 정신 및 청구의 범위내에 속하는 것으로 이해할 것이다.
[실시예 1~15]
히드록실기 함유 개시제와 헥사시아노코발트산아연의 존재하에 프로필렌 옥사이드를 중합 반응시켜 폴리에테르 폴리올을 제조한다. 촉매 제조는 동시 계류중이며, 허여된 미국 특허 출원 제07/831,117호의 방법에 따른다. 미국 특허 제3,829,505호에서와 같이 중합 반응을 실시하여 분자량 4000의 폴리옥시프로필렌디올(분자량 425의 폴리옥시프로필렌 디올 개시제로부터 얻음)과 분자량 6000의 폴리옥시프로필렌 트리올(분자량 700의 폴리옥시프로필렌 트리올 개시제로부터 얻음)을 제조한다.
약 250~500 ppm의 잔류 헥사시아노코발트산아연 촉매를 함유하는 폴리에테르 폴리올 시료(폴리올 250 g)를 소정량(하기 표 1~4 참조)의 공비 수성 이소프로판올 혼합물[88:12 (w/w) 이소프로판올/물]에 용해시키고, 임의로 용액을 소정의 처리 온도까지 가열한다. 킬레이트제(폴리올 양을 기준으로 하여 0.50 중량%, 1.25 g, 표 1~4 참조)를 첨가하고, 혼합물을 연속적으로 교반한다. 일정 시간 간격으로 주사기로 시료를 채취한다. 시료를 1.2 ㎛ 여과지로 여과하고, 스트리핑하여 휘발성 물질을 제거한다. 농축 시료를 ICP 방출 분광법으로 분석하여 아연 및 코발트의 잔류량을 측정하고, 원자 흡광 분광법으로 기타 금속의 함량을 측정한다.
이러한 방법을 약간 변형하여 비교예 10 및 14를 실시한다. 이들 비교예에서, 폴리올을 3 중량%의 물과 배합하고, 이소프로판올은 전혀 사용하지 않는다. 또한, 시료를 스트리핑하여 물을 제거한 후에 여과 및 분석한다.
모든 실시예의 촉매 제거 결과를 하기 표 1~4에 제시한다.
표 1에 제시된 바와 같이, 분자량 6000 폴리옥시프로필렌 트리올로부터 DMC 촉매 잔류물과 칼륨의 제거는 78℃(실시예 2) 또는 22℃(실시예 3)에서 약 2시간 이내에 완결된다.
비교예 4(표 2)는 1:2 폴리올/알콜 혼합물을 사용하는 경우 칼륨이 다량 잔류하는 문제를 제시한 것이다. 이 경우, 폴리올은 분자량 4000 폴리옥시프로필렌디올이다. 실시예 5~7에서는 2:1, 4:1 및 10:1의 폴리올/알콜 비로 DMC 촉매 잔류물 및 킬레이트제로써 도입된 칼륨이 거의 완전 제거됨을 알 수 있다. 이와 극단적으로 다른 경우는 비교예 9로서, 알콜을 사용하지 않는 경우, 처리 후의 잔류 DMC 촉매 농도가 지나치게 높기 때문에 약간의 C1-C6지방족 알콜을 방법에 사용할 필요성을 제시하고 있다. 실시예 8에서는 물을 전혀 첨가하지 않고서 지방족 알콜을 사용할 수 있음을 나타낸다. 비교예 10에서는 알콜을 사용하지 않고, 킬레이트제와 물만을 사용한 효과를 나타내는 것으로서, 여기서 DMC 촉매 농도가 감소되더라도, 이는 여전히 바람직한 정도보다 훨씬 높은 것이다.
킬레이트제로서 칼슘 2나트륨 EDTA를 사용하는 경우의 결과를 하기 표 3에 제시한다. 다량으로 잔류하는 나트륨의 문제는 1:2 폴리올/알콜 용액 혼합물(비교예 11)을 사용한 것에 비해 2:1 폴리올/알콜 용액(실시예 12)을 사용한 경우에 훨씬 경감되었다. 하기 표 4에 제시된 바와 같이, EDTA(유리 산)를 본 발명의 방법에 사용하는 것이 유리하기 때문에, 따라서 추가 양이온 성분을 도입하지 않아도 된다. 물만을 단독으로 사용하는 것은 대개 바람직하지 않으며(비교예 14), 최적결과를 위해서는 약간의 알콜이 필요하다는 것에 유의하라.
상기 실시예는 단지 예시를 위한 것으로서, 본 발명의 진정한 한계 및 범위는 하기 특허청구의 범위에 의해서만 정의된다.
1모든 시료는 0.5 중량%의 EDTA 유도체로 처리함
2폴리올=분자량 6000 폴리옥시프로필렌 트리올
3IPA=이소프로판올/물(88:12)의 공비 혼합물
4미처리 폴리올 Co=30 ppm, Zn = 71 ppm
5조작 : 지시된 시간에 채취한 시료를 1.2 ㎛ 여과지로 여과, 스트리핑, 분석함
6Zn, Co에 대한 분석 : ICP 방출 분광법
K에 대한 분석 : 원자 흡광 분광법
1모든 시료는 0.5 중량%의 EDTA 유도체로 처리함
2폴리올=분자량 4000 폴리옥시프로필렌 디올
3IPA=이소프로판올/물(88:12)의 공비 혼합물, 단 실시예 8에서는 100% 이소프로판올 사용
4미처리 폴리올 Co=47 ppm, Zn = 110 ppm
5조작 : 지시된 시간에 채취한 시료를 1.2 ㎛ 여과지로 여과, 스트리핑, 분석함
6Zn, Co에 대한 분석 : ICP 방출 분광법
K에 대한 분석 : 원자 흡광 분광법
1모든 시료는 0.5 중량%의 EDTA 유도체로 처리함
2폴리올=분자량 4000 폴리옥시프로필렌 디올
3IPA=이소프로판올/물(88:12)의 공비 혼합물
4미처리 폴리올 Co=47 ppm, Zn = 110 ppm
5조작 : 지시된 시간에 채취한 시료를 1.2 ㎛ 여과지로 여과, 스트리핑, 분석함
6Zn, Co에 대한 분석 : ICP 방출 분광법
Na, Ca에 대한 분석 : 원자 흡광 분광법.
1모든 시료는 0.5 중량%의 EDTA로 처리함
2폴리올=분자량 4000 폴리옥시프로필렌 디올
3IPA=이소프로판올/물(88:12)의 공비 혼합물
4미처리 폴리올 Co=47 ppm, Zn = 110 ppm
5조작 : 지시된 시간에 채취한 시료를 1.2 ㎛ 여과지로 여과, 스트리핑, 분석함
6Zn, Co에 대한 분석 : ICP 방출 분광법

Claims (11)

  1. 이중(double) 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리에테르 폴리올 정제 방법에 있어서, (a) 이중 금속 시안화물 촉매 잔류물을 포함하는 폴리에테르 폴리올을 C1-C6지방족 알콜, 및 촉매 잔류물과 함께 불용성 착물을 형성하기에 유효한 양의 킬레이트제와 배합하는 단계, 및 (b) 얻어진 혼합물을 여과하여 폴리올로부터 불용성 착물을 제거하는 단계를 포함하고, 이 때 폴리에테르 폴리올 대 C1-C6지방족 알콜의 상대적 중량비가 1:1 ~100:1 범위내인 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  2. 제1항에 있어서, 킬레이트제가 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 및 EDTA 염으로 구성된 군으로부터 선택되고, 상기 EDTA 염이 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 암모늄 및 철로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  3. 제1항에 있어서, 폴리에테르 폴리올 대 C1-C6지방족 알콜의 상대적 중량비가 2:1~10:1 범위내인 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  4. 제2항에 있어서, 폴리에테르 폴리올 대 C1-C6지방족 알콜의 상대적 중량비가 2:1~10:1 범위내인 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리에테르 폴리올의 공칭 작용가(nominal functionality)가 1~8인 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리에테르 폴리올이 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리에테르 폴리올의 수평균 분자량이 250~25,000 범위내인 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 촉매 잔류물이 헥사시아노코발트산아연 촉매로부터 유도되는 것임을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, C1-C6지방족 알콜이 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 이소프로필 알콜로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, C1-C4지방족 알콜을 포함하는 수성 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 배합한 폴리올, 알콜 및 킬레이트제를 20~80℃ 범위내의 온도에서 배합하는 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올 정제 방법.
KR1019930019258A 1992-09-22 1993-09-22 이중 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 정제방법 KR100285866B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/948,275 US5248833A (en) 1992-09-22 1992-09-22 Process for purifying polyols made with double metal cyanide catalysts
US7/948,275 1992-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940007078A KR940007078A (ko) 1994-04-26
KR100285866B1 true KR100285866B1 (ko) 2001-04-16

Family

ID=25487580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930019258A KR100285866B1 (ko) 1992-09-22 1993-09-22 이중 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 정제방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5248833A (ko)
EP (1) EP0589635B1 (ko)
JP (1) JP3397392B2 (ko)
KR (1) KR100285866B1 (ko)
AU (1) AU663973B2 (ko)
BR (1) BR9303854A (ko)
CA (1) CA2106184C (ko)
DE (1) DE69315161T2 (ko)
ES (1) ES2109442T3 (ko)
MX (1) MX9305758A (ko)
TW (1) TW253892B (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9325468D0 (en) * 1993-12-13 1994-02-16 Ici Plc Process for purifying polyols
US5482908A (en) * 1994-09-08 1996-01-09 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide catalysts
CA2175403C (en) * 1995-05-05 2008-09-02 Stephen D. Seneker Aqueous polyurethane dispersions based on polyether polyols of low monol content
US5811829A (en) * 1995-08-10 1998-09-22 Arco Chemical Technology, L.P. Viscosity stable isocyanate-terminated prepolymers and polyoxyalkylene polyether polyols having improved storage stability
US5650452A (en) * 1995-10-18 1997-07-22 Arco Chemical Technology, L.P. Very low density molded polyurethane foams via isocyanate-terminated prepolymers
US5688861A (en) * 1995-11-30 1997-11-18 Arco Chemical Technology, L.P. Process for the preparation of polyol polymer dispersions
US5700847A (en) * 1995-12-04 1997-12-23 Arco Chemical Technology, L.P. Molded polyurethane foam with enhanced physical properties
US5668191A (en) * 1995-12-21 1997-09-16 Arco Chemical Technology, L.P. One-shot cold molded flexible polyurethane foam from low primary hydroxyl polyols and process for the preparation thereof
US5767323A (en) * 1995-12-22 1998-06-16 Arco Chemical Technology, L.P. Process for preparing polyoxyalkylene polyether polyols having low levels of transition metals through double metal cyanide complex polyoxyalkylation
US5576382A (en) * 1996-05-05 1996-11-19 Arco Chemical Technology, L.P. Aqueous polyurethane dispersions based on polyether polyols of low monol content
US5900384A (en) * 1996-07-18 1999-05-04 Arco Chemical Technology L.P. Double metal cyanide catalysts
WO1998037940A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Hoechst Celanese Corporation Method of removing impurities from polymers utilizing facilitated ion exchange
AUPO761697A0 (en) * 1997-06-30 1997-07-24 Cardiac Crc Nominees Pty Limited Process for the purification of polyethers
US5891818A (en) * 1997-07-31 1999-04-06 Arco Chemical Technology, L.P. Cyanide complex catalyst manufacturing process
DE19919482C2 (de) * 1999-04-29 2001-04-26 Byk Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Thixotropie-Mittels und dessen Verwendung
JP2002080583A (ja) * 2000-09-04 2002-03-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 架橋性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体の製造方法
EP1146062B1 (en) * 2000-04-12 2006-12-20 Kaneka Corporation Method of producing crosslinkable silyl group-containing polyoxyalkylene polymers
DE10137628A1 (de) * 2001-08-03 2003-02-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen
ES2199666B1 (es) * 2002-02-25 2005-06-01 Repsol Quimica, S.A. Procedimiento de produccion de polioleteres.
US6806348B2 (en) * 2003-02-11 2004-10-19 Basf Corporation Process for removing and regenerating a double metal cyanide (DMC) catalyst from a polymer polyol
US6884826B2 (en) 2003-06-09 2005-04-26 Bayer Antwerp, N.V. Process for preparing double metal cyanide catalyzed polyols
DE60317652T2 (de) * 2003-06-30 2008-10-30 Repsol Quimica S.A. Verfahren zur Reinigung von Polyetherpolyolen
US20050014979A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-20 Eleveld Michiel Barend Preparation of an alkoxylate composition using a double metal cyanide catalyst
WO2006049088A1 (ja) * 2004-11-01 2006-05-11 Kaneka Corporation ポリエーテルの製造方法および重合体
US20080125562A1 (en) * 2004-11-01 2008-05-29 Kaneka Corporation Process for Production of Polyether Polymers and Compositions Containing the Polymers
CN102002155A (zh) * 2010-10-21 2011-04-06 句容宁武高新技术发展有限公司 一种脱除聚醚多元醇中低沸点物质的装置
US9527958B2 (en) 2014-05-02 2016-12-27 Covestro Llc Process for purification of polyether carbonate polyols
US20190119444A1 (en) 2017-10-25 2019-04-25 Covestro Llc Process to remove dmc catalysts from polyether carbonate polyols
EP3567067A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-13 Covestro Deutschland AG Abtrennung von doppelmetallcyanid-katalysator
US20240034830A1 (en) 2020-07-17 2024-02-01 Dow Global Technologies Llc Polyurethanes with reduced cobalt extractables
US11898007B2 (en) * 2021-02-12 2024-02-13 Council Of Scientific & Industrial Research Double metal cyanide catalyst for the production of polyether polyols and a process thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4987271A (en) * 1989-02-17 1991-01-22 Asahi Glass Company, Ltd. Method for purifying a polyoxyalkylene alcohol

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427334A (en) * 1963-02-14 1969-02-11 Gen Tire & Rubber Co Double metal cyanides complexed with an alcohol aldehyde or ketone to increase catalytic activity
US3278457A (en) * 1963-02-14 1966-10-11 Gen Tire & Rubber Co Method of making a polyether using a double metal cyanide complex compound
US3278458A (en) * 1963-02-14 1966-10-11 Gen Tire & Rubber Co Method of making a polyether using a double metal cyanide complex compound
US3427256A (en) * 1963-02-14 1969-02-11 Gen Tire & Rubber Co Double metal cyanide complex compounds
US3829505A (en) * 1970-02-24 1974-08-13 Gen Tire & Rubber Co Polyethers and method for making the same
GB1377486A (en) * 1971-02-16 1974-12-18 Ici Ltd Polyether purification process
AU459939B2 (en) * 1972-07-13 1975-04-10 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Ltd. Method of manufacturing alkylene oxide adducts ofan aliphatic alcohol
CA1155871A (en) * 1980-10-16 1983-10-25 Gencorp Inc. Method for treating polypropylene ether and poly-1,2- butylene ether polyols
AU552988B2 (en) * 1982-03-31 1986-06-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Polymerizing epoxides and catalyst suspensions for this
AU551979B2 (en) * 1982-03-31 1986-05-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Epoxy polymerisation catalysts
US4721818A (en) * 1987-03-20 1988-01-26 Atlantic Richfield Company Purification of polyols prepared using double metal cyanide complex catalysts
US4877906A (en) * 1988-11-25 1989-10-31 Arco Chemical Technology, Inc. Purification of polyols prepared using double metal cyanide complex catalysts
WO1990007537A1 (en) * 1989-01-06 1990-07-12 Asahi Glass Company Ltd. Production of polyether
US5010047A (en) * 1989-02-27 1991-04-23 Arco Chemical Technology, Inc. Recovery of double metal cyanide complex catalyst from a polymer
JPH0747631B2 (ja) * 1990-05-21 1995-05-24 旭化成工業株式会社 ポリフェニレンエーテルの製造方法
US5099075A (en) * 1990-11-02 1992-03-24 Olin Corporation Process for removing double metal cyanide catalyst residues from a polyol
US5144093A (en) * 1991-04-29 1992-09-01 Olin Corporation Process for purifying and end-capping polyols made using double metal cyanide catalysts
US5158922A (en) * 1992-02-04 1992-10-27 Arco Chemical Technology, L.P. Process for preparing metal cyanide complex catalyst

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4987271A (en) * 1989-02-17 1991-01-22 Asahi Glass Company, Ltd. Method for purifying a polyoxyalkylene alcohol

Also Published As

Publication number Publication date
AU663973B2 (en) 1995-10-26
ES2109442T3 (es) 1998-01-16
EP0589635B1 (en) 1997-11-12
KR940007078A (ko) 1994-04-26
BR9303854A (pt) 1994-05-10
EP0589635A1 (en) 1994-03-30
US5248833A (en) 1993-09-28
CA2106184C (en) 2005-01-11
DE69315161T2 (de) 1998-03-12
JPH06200013A (ja) 1994-07-19
AU4753093A (en) 1994-03-31
JP3397392B2 (ja) 2003-04-14
TW253892B (ko) 1995-08-11
CA2106184A1 (en) 1994-03-23
MX9305758A (es) 1994-05-31
DE69315161D1 (de) 1997-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100285866B1 (ko) 이중 금속 시안화물 촉매를 사용하여 제조된 폴리올의 정제방법
EP0383333B1 (en) Method for purifying a polyoxyalkylene alcohol
KR0147818B1 (ko) 중합체로부터 더블 금속 시안화 착물 촉매의 회수 방법
KR100355336B1 (ko) 고활성이중금속시안나이드촉매
KR100483237B1 (ko) 이중금속시아나이드착물촉매를사용하여제조된전이금속을저수준으로함유하는폴리옥시알킬렌폴리에테르폴리올의제조방법
CZ291588B6 (cs) Pevný katalyzátor a způsob jeho výroby
JPH04227897A (ja) ポリエーテルポリオールを含む廃水の処理法
KR100661414B1 (ko) 폴리에테르 알콜의 제조 방법
EP0665254B1 (en) Method for purifying polyether polyols made with double metal cyanide catalysts
DE102005057895A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Multimetallcyanidverbindungen
JPH05163342A (ja) ポリエーテル類の製造方法
DE602004008944T2 (de) Herstellung einer alkoxylatzusammensetzung
US4654418A (en) Continuous removal of the catalyst from polyphenylene ethers
Lin et al. Liquefaction of CCA-treated wood and elimination of metals from the solvent by precipitation
JPH02276821A (ja) ポリエーテル類の製造方法
JP3028432B2 (ja) 燐酸ナトリウム−もしくはカリウムバリウムにより触媒されるアルコキシル化法
JP2870927B2 (ja) ポリオキシアルキレンアルコールの精製方法
KR100265869B1 (ko) 폴리올 중의 불포화도를 감소시키는 방법
US5103042A (en) Method for reducing unsaturation of polyethers
JP2743454B2 (ja) ポリエーテル類の製造方法
JP2003313289A (ja) 金属化合物が除去されたポリエーテルの製造方法
CN110015741A (zh) 一种利用纳米零价铁与高铁酸盐复合作用去除水中污染物的方法
JPS61123629A (ja) ポリアルキレンエ−テル中に含まれるヘテロポリ酸の除去方法
JPH02305819A (ja) ポリエーテルポリオールの精製方法
JP2841525B2 (ja) ポリエーテル類の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20041230

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee