KR100799036B1 - 폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법 - Google Patents

폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100799036B1
KR100799036B1 KR1020037010984A KR20037010984A KR100799036B1 KR 100799036 B1 KR100799036 B1 KR 100799036B1 KR 1020037010984 A KR1020037010984 A KR 1020037010984A KR 20037010984 A KR20037010984 A KR 20037010984A KR 100799036 B1 KR100799036 B1 KR 100799036B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyether polyols
dmc
catalyst
polyol
energy density
Prior art date
Application number
KR1020037010984A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030094256A (ko
Inventor
외르크 호프만
스테판 엘러스
베른트 클린크지이크
라르스 오벤도르프
크리스티안 스타인라인
베르트 클레스체브스키
조세 에프. 파조스
Original Assignee
바이엘 악티엔게젤샤프트
바이엘 코포레이션
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 바이엘 악티엔게젤샤프트, 바이엘 코포레이션 filed Critical 바이엘 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20030094256A publication Critical patent/KR20030094256A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100799036B1 publication Critical patent/KR100799036B1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • C08G65/2696Macromolecular 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 process or apparatus used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1868Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
    • B01J19/1881Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • B01J19/2465Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 활성 수소 원자를 갖는 출발 화합물에 알킬렌 옥시드를 중부가 반응하여 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매작용에 의해 폴리에테르 폴리올을 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.
폴리에테르 폴리올, 이중 금속 시안화물(DMC), 알킬렌 옥시드, 중부가 반응

Description

폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법 {Improved Method for Producing Polyether Polyols}
본 발명은 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매작용에 의해 알킬렌 옥시드를 활성 수소 원자를 갖는 출발 화합물에 중부가 반응시킴으로써 폴리에테르 폴리올을 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.
폴리에테르 폴리올은 대부분 염기 촉매작용(예를 들어, KOH)에 의해 알킬렌 옥시드를 다관능성 출발 화합물, 예를 들어 알코올, 산 또는 아민에 중부가함으로써 산업적으로 제조된다(예를 들어, 문헌(Gum, Riese & Ulrich (ed.), "Reaction Polymers", Hanser Verlag, Munich, 1992, pp. 75-96) 참조). 중부가의 완료후, 염기성 촉매는 매우 정교한 공정, 예를 들어 중화, 증류 및 여과에 의해 폴리에테르 폴리올로부터 제거되어야 한다. 더욱이, 염기 촉매작용에 의해 제조된 폴리에테르 폴리올은 사슬 길이가 증가함에 따라 이중 결합으로 종결되는 일관능성 폴리에테르(소위, 모노올)의 수가 일정하게 증가하여 관능가를 낮춘다는 단점을 갖는다.
얻어진 폴리에테르 폴리올은 폴리우레탄(예를 들어, 탄성중합체, 발포체, 코팅물)의 제조, 특히 또한 가요성 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용될 수 있다. 가요성 발포체는 압축 응력에 대한 낮은 내성을 제공하며, 연속 기포형, 공기 투과성 그리고 가역적 소포성이다. 슬랩스톡(slabstock) 발포체 및 성형된 발포체는 특이한 제품이다(예를 들어, 문헌(Kunststoffhandbuch [Manual of Platics], Vol. 7, 3rd Edition, Hanser Verlag, Munich, 1993, pp. 193-252) 참조). 슬랩스톡 발포체는 반마감된 제품으로서 연속 또는 불연속 공정으로 제조된 후, 용도(예를 들어, 겉천을 간(upholstered) 가구, 매트리스)에 적절한 크기 및 형상으로 절단된다. 한편, 성형된 발포체는 발포체가 목적하는 형상으로(상응하는 금형을 충전하는 팽창에 의해) 직접 얻어지는 불연속 공정으로 제조된다.
폴리에테르 폴리올의 제조용 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매는 오랫동안 공지되어 왔다(예를 들어, US-A 3 404 109호, US-A 3 829 505호, US-A 3 941 849호 및 US-A 5 158 922호 참조). 특히, 이들 DMC 촉매의 폴리에테르 폴리올의 제조를 위한 용도는 염기성 촉매에 의해 폴리에테르 폴리올의 통상의 제조와 비교하여 일관능성 폴리에테르(모노올) 함량을 감소시킨다. 예를 들어 EP-A 700 949호, EP-A 761 708호, WO 97/40086호, WO 98/16310호, DE-A 197 45 120호, DE-A 197 57 574호 또는 DE-A 198 102 269호에 기재된 바와 같은 개선된 DMC 촉매는 추가로 예외적으로 높은 활성을 갖고 폴리에테르 폴리올을 매우 낮은 촉매 농도(25 ppm 이하)에서 제조할 수 있게 하여 폴리올로부터의 촉매의 분리를 불필요하게 한다.
DMC 촉매작용에 의해 얻어진 폴리에테르 폴리올은 폴리우레탄 발포체, 특히 가요성 폴리우레탄 발포체의 제조시 용도 관련된 기술적 문제를 초래할 수 있고, 예를 들어 발포체 불안정화(붕괴하는 증가된 민감성) 또는 기포 크기의 조잡성의 증가를 초래할 수 있다. 따라서, DMC 촉매된 폴리에테르 폴리올은 모든 경우에 조 성물의 개조없이 가요성 폴리우레탄 발포체 용도에서 상응하는 염기 촉매된 폴리올을 대체할 수 없다.
본 발명자들은 알킬렌 옥시드를 활성 수소 원자를 갖는 출발 화합물에 DMC 촉매된 중부가 반응시키는 동안, DMC 촉매작용에 의해 전체 또는 부분적으로 제조되는 폴리에테르 폴리올이 적합한 혼합 유닛을 통해 안내되는 경우 상기 폴리에테르 폴리올이 폴리우레탄 발포체의 제조시 현저하게 개선된 발포 특성을 갖는다는 것을 드디어 발견하였다.
따라서, 본 발명은 알킬렌 옥시드를 활성 수소 원자를 갖는 출발 화합물에 이중 금속 시안화물 촉매된 중부가 반응시킴으로써 폴리에테르 폴리올을 전체 또는 부분적으로 제조하고, 폴리에테르 폴리올을 DMC 촉매된 중부가 반응동안 적합한 혼합 유닛을 통해 안내하는 것을 특징으로 하는 폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그에 따라 얻어진 폴리에테르 폴리올의 폴리우레탄 발포체, 특히 가요성 폴리우레탄 발포체의 제조를 위한 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법에 적합한 DMC 촉매는 대체로 공지되어 있다. JP-A 4 145 123호, EP-A 654 302호, EP-A 700 949호, EP-A 743 093호, EP-A 761 708호, WO 97/40086호, WO 98/16310호, WO 99/19062호, WO 99/19063호, WO 99/33562호, DE-A 198 34 572호, DE-A 198 34 573호, DE-A 198 42 382호, DE-A 198 42 383호, DE-A 199 05 611호, DE-A 199 06 985호, DE-A 199 13 260호, DE-A 199 20 937호 또는 DE-A 199 24 672호에 기재된 것과 같은 DMC 촉매가 바람직하게 사용된다. 통상적 인 예는 이중 금속 시안화물 화합물(예를 들어, 아연 헥사시아노코발테이트(III)) 및 유기 착화 리간드(예를 들어, tert-부탄올) 이외에 또한 수평균분자량이 500 g/mol보다 큰 폴리에테르 폴리올을 포함하는, EP-A 700 949호에 기재된 고활성 DMC 촉매이다.
분자량이 18 내지 2,000 g/mol, 바람직하게는 62 내지 1,000 g/mol이고 1 내지 8개, 바람직하게는 2 내지 6개의 히드록실기를 갖는 화합물이 활성 수소 원자를 갖는 출발 화합물로서 바람직하게 사용된다. 부탄올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 비스페놀 A, 트리메틸올프로판, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 소르비톨, 사탕수수 당, 분해된 전분, 물, 또는 앞서 명명된 화합물로부터 알콕실화에 의해 얻어진 소위 예비 연장된 출발 화합물이 예로서 언급될 수 있다.
에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드 및 부틸렌 옥시드 뿐만 아니라 그의 혼합물이 바람직하게는 알킬렌 옥시드로서 사용된다. 폴리에테르 사슬은 단지 1종의 단량체 에폭시드를 사용하거나 2 또는 3종의 상이한 단량체 에폭시드를 사용하여 랜덤 또는 블록 방식으로 구성될 수 있다. 문헌("Ullmanns Encyclopaedie der industriellen Chemie" [Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry], Vol. A21, 1992, p.670 이하)은 더욱 상세히 제공한다.
중부가 반응은 원칙상 DMC 촉매작용으로 공지된 임의의 알콕실화 공정에 의해 수행될 수 있다.
예를 들어, 통상의 배치 공정이 사용될 수 있다. 이 경우, DMC 촉매 및 출 발 화합물의 초기 충전물이 배치 반응기로 도입된 후, 목적하는 온도로 가열되고, 그 후 알킬렌 옥시드가 촉매를 활성화하는데 충분한 양으로 가해진다. 촉매가 예를 들어 반응기중 압력 강하로 나타내어지는 활성화가 되자 마자, 잔류 알킬렌 옥시드는 폴리에테르 폴리올의 목적하는 분자량에 도달할 때까지 반응기중으로 연속적으로 분배된다.
또한, DMC 촉매와 출발 화합물의 예비활성화된 혼합물이 연속 반응기, 예를 들어 연속 교반 탱크 반응기(CSTR) 또는 관형 흐름 반응기에 연속적으로 공급되는 연속 공정이 사용될 수 있다. 알킬렌 옥시드는 반응기중으로 분배되고 생성물은 연속적으로 인취된다.
그러나, DMC 촉매된 중부가 반응은 바람직하게는 출발 화합물이 중부가동안 연속적으로 유입 분배되는 공정으로 수행된다. 이 경우, 출발 화합물의 연속적인 분배와 함께 DMC 촉매된 중부가 반응이 WO 97/29146호에 교시된 바와 같이 배치 공정으로 일어나거나 WO 98/03571호에 나타낸 바와 같이 연속 공정으로 일어날 수 있다.
DMC 촉매된 중부가 반응은 0.0001 내지 20 bar, 바람직하게는 0.5 내지 10 bar, 특히 1 내지 6 bar의 압력에서 일어날 수 있다. 반응 온도는 20 내지 200℃, 바람직하게는 60 내지 180℃, 특히 바람직하게는 80 내지 160℃이다.
DMC 촉매 농도는 일반적으로 제조하려는 폴리에테르 폴리올의 양에 대해 0.0005 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 중량%, 특히 바람직하게는 0.001 내지 0.01 중량%이다.
본 발명에 따라, DMC 촉매된 중부가 반응 동안 폴리에테르 폴리올이 예를 들어 적합한 혼합 유닛에서 발생되는 고 에너지 밀도의 대역을 통해 안내된다. 폴리에테르 폴리올의 본 발명에 따른 처리에 적합한 혼합 유닛의 구조적 원리는 하기 기재된다.
적합한 혼합 유닛은 높은 국소적 에너지 밀도를 에너지 흐름 형태로 생성물에 전달하는 것을 가능하게 하는 기하학을 특징으로 한다. 이 목적을 위해 고압이 빈번히 적용되기 때문에, 이들 혼합 유닛은 또한 고압 균질화기로서 공지되어 있다. 그러한 목적에 특히 적합한 혼합 유닛은 정적 혼합기 및(또는) 노즐형 유닛이다. 간단한 다공 오리피스 플레이트, 평평한 노즐, 톱니모양 노즐, 나이프 연부 노즐, US-A 4 533 254호에 기재된 것과 같은 미세유동화기, 미세구조 혼합기, 미세구조 부품 또는 제트 분산기가 특히 적합하다. 또한, 이들 또는 다른 노즐형 유닛과 동일한 원리로 작동하는 기하학이 당업계의 숙련자에 쉽게 이용가능하다. 이들 노즐형 유닛의 기능적 원리는 간단한 다공 오리피스 플레이트를 예를 들어 설명된다. 생성물 스트림이 펌프에 의해 압축되고 오리피스 플레이트를 통해 팽창된다. 단면적이 갑자기 좁아지면 생성물 스트림을 노즐에서 크게 가속화시킨다. 오리피스 플레이트의 기하학에 따라, 본원에서 2개의 힘이 생성물에 작용할 수 있다. 생성물 스트림이 강하게 가속화되어 노즐중 흐름이 난류가 되거나 층류의 경우 소위 팽창 흐름이 노즐에서 이루어진다.
적합한 노즐형 유닛의 추가 예가 도 1 내지 5에 예시되어 있다. 도 1은 평평한 노즐을 나타내고 도 2는 나이프 연부 노즐을 나타내는 반면, 도 3은 미세유동 화기를 나타내고 도 4는 톱니모양 노즐을 나타내고 도 5는 제트 분산기를 나타낸다.
높은 에너지 밀도를 에너지 흐름 형태로 생성물에 전달하는 이들 혼합 유닛 이외에, 회전부에 의해 높은 에너지 밀도를 부여하는 장치, 예를 들어 회전자-고정자 시스템, 볼 밀, 콜로이드 밀, 습윤 회전자 밀, 기어 고리형 분산기, 기어 고리형 분산기의 원리를 사용하나 축 흐름을 갖는 집중 혼합기, 또는 당업계의 숙련자에 쉽게 접근가능하며 관찰 목적에 사용될 수 있는, 회전부를 사용하는 다른 장치가 마찬가지로 적합하다.
또한, 캐비테이션(cavitation)에 의해 고 에너지 밀도를 발생시키는 혼합 유닛, 예를 들어 초음파 분쇄기(disintegrator)가 언급될 수 있다. 캐비테이션은 본원에서 액체의 증기압에 도달할 때까지 등온 압력 강하가 초기에 일어난 후 압력이 증가하는 액체중 증기 기포의 형성 및 붕괴인 것으로 이해된다. 형성된 가스 기포는 압력의 증가로 인해 다시 붕괴한다. 붕괴 과정은 분쇄에 효과적인 에너지를 방출한다. 폴리에테르의 경우, 따라서 필요한 에너지 밀도는 적합한 증기압을 갖는 액체의 첨가의 결과로서 또한 이 방식으로 얻어질 수 있다.
명명되거나 유사한 혼합 유닛의 조합이 또한 사용될 수 있다.
사용되는 혼합 유닛의 유형에 관계없이, 생성물에 전달되는 에너지 밀도의 수준 및 높은 에너지 밀도의 영역에서의 생성물의 체류 시간은 본 발명에 따른 방법에 중요하다. 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어지는 폴리에테르 폴리올의 발포 특성은 혼합 집합체에서의 에너지 밀도 및 총 체류 시간(통과당 생성물의 체류 시 간 및 통과수)에 대한 특정 최소 값이 얻어지는 경우에만 개선된다는 것이 명백해진다. 또한, 본원에서 폴리에테르 폴리올이 DMC 촉매된 중부가 반응동안 만큼 일찍이 적합한 혼합 유닛을 통해 안내되는 경우 이 효과는 중부가 반응이 완료될 때까지 폴리에테르 폴리올이 혼합 유닛을 통해 안내되지 않는 경우보다 실질적으로 낮은 에너지 밀도로 달성될 수 있다는 것이 명백진다. 그 결과, 현저하게 낮은 에너지 요건 및 낮은 공급 압력을 갖는 펌프가 활용되어 고압 펌프보다 현저한 비용 이점을 제공할 수 있기 때문에 자본 및 유지 비용이 낮아진다.
노즐형 유닛의 경우, 에너지 밀도 Ev는 본원에서 노즐에서 일어나는 압력차(균질화 압력) ΔpH에 의해 결정된다.
Figure 112003030827197-pct00001
회전자-고정자 시스템 원리로 작동하는 혼합 유닛의 경우, 에너지 밀도는 공급되는 전력 P, 밀도 ρ, 유효 분산 부피 Vsp, 및 이 부피에서의 체류 시간 t로부터 실험적으로 하기와 같이 계산될 수 있다:
Figure 112003030827197-pct00002
본 발명에 따라, 1×105 J/m3 이상, 바람직하게는 3×105 J/m3 이상, 특히 바람직하게는 5×105 J/m3 이상의 에너지 밀도가 사용되어야 한다. 고 에너지 밀도의 상응하는 대역에서의 생성물의 체류 시간은 1×10-6 초 이상이어야 한다. 일반적으 로 1×10-5 내지 1 초일 것이다. 폴리올이 고 에너지 밀도의 1개 이상의 대역을 통해 1회 이상 통과한다. 그러나, 혼합 유닛을 통한 복수회의 통과가 일반적으로 수행된다.
혼합 유닛은 알콕실화 혼합 공정과 직접 관련되도록 설치되어야 한다. 이 목적을 위해, 혼합 유닛은 예를 들어 반응기의 펌프 회로중으로 도입될 수 있다. 폴리에테르 폴리올이 미반응된 출발 화합물, 알킬렌 옥시드 및 촉매와 함께 혼합 유닛을 통해 안내된다. 반응물 및 촉매는 본원에서 반응기중 상이한 점에서 이 혼합 유닛과 독립적으로 첨가될 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 노즐 및 오리피스 플레이트는 바람직하게는 펌프 회로중으로 구성되고, 제트 분산기가 특히 바람직하게 사용된다. 목적하는 효과를 달성하기 위해 필요한 에너지 밀도는 본원에서 반응기 압력과 독립적이다. 노즐 또는 오리피스 플레이트의 상류의 압력 손실에 비례하는 노즐 또는 오리피스 플레이트중 에너지 밀도만이 중대하다.
본 발명에 따른 방법의 추가 실시 양태에서, 혼합 유닛은 반응기 내용물과 이덕트(educt) 스트림을 혼합하는데 직접 사용된다. 제트 분산기는 성분들을 매우 신속히 혼합할 수 있게 하는 고 에너지 밀도를 발생시키기 때문에 이 목적에 특히 적합하다. 이덕트, 예를 들어 1. 활성 수소 원자를 갖는 단지 한 성분 또는 상이한 적합한 화합물의 혼합물을 포함하는 출발 혼합물, 2. 알킬렌 옥시드 또는 알킬렌 옥시드의 혼합물, 및 임의로 3. 촉매 현탁액이 함께 반응하지 않는 조건하에 임의의 적합한 방식으로 균질화된 후, 활성 DMC 촉매를 포함하는 폴리에테르 폴리올 과 제트 분산기에 혼합된다. 본원에서 "적합한"은 균일 촉매 분산액이 얻어지는 것을 의미한다.
상이한 변형에서, 이덕트는 활성 DMC 촉매를 포함하는 폴리에테르 폴리올과 임의의 순서로, 가능하면 짧은 간격으로 순차적으로 적합한 혼합 유닛에 의해 혼합된다. 이 목적을 위해, 직렬로 연결되는 복수개의 노즐이 바람직하게 사용되고, 직렬로 연결되는 복수개의 제트 분산기가 특히 바람직하다. 시약이 첨가되는 순서는 본원에서 본 발명에 따른 목적을 달성하는데 있어 중요하지 않다. 알킬렌 옥시드 또는 알킬렌 옥시드의 혼합물이 먼저 유입 분배된 후 활성 수소 원자를 갖는 단지 한 성분 또는 상이한 적합한 화합물의 혼합물을 포함하는 출발 혼합물이 유입 분배되는 것이 바람직한데, 이는 저분자량 출발 화합물의 과도한 국소 농도의 결과로서 활성 촉매의 가능한 실활이 이 방식으로 방지되기 때문이다. 촉매의 첨가에 대해 우선적인 것은 없다.
폴리에테르 폴리올이 일반적으로 20 내지 200℃, 바람직하게는 60 내지 180℃, 특히 바람직하게는 80 내지 160℃의 온도에서 혼합 유닛에서 처리된다.
본 발명에 따른 방법에서, 폴리에테르 폴리올은 활성 수소 원자를 갖는 출발 화합물에 알킬렌 옥시드를 이중 금속 시안화물 촉매된 중부가 반응시킴으로써 전체 또는 부분적으로 제조된다.
폴리에테르 폴리올이 DMC 촉매작용에 의해 단지 부분적으로 제조되는 경우, 임의의 대체(산, 염기 또는 배위) 촉매가 폴리에테르 폴리올의 추가 제조에 사용될 수 있다.
통상의 배치 공정에서, 예를 들어 DMC 촉매작용용 출발 화합물로서 수평균분자량이 200 내지 2,000 g/mol인 올리고머 알콕실화 생성물을 사용하는 것이 유리하다. 이들은 예를 들어 통상의 염기 촉매작용(예를 들어, KOH) 또는 산 촉매작용에 의해 1,2-프로필렌 글리콜 또는 글리세롤과 같은 저분자량 출발 화합물의 알콕실화에 의해 제조될 수 있다.
예를 들어, 폴리에테르 폴리올의 대부분의 2차 OH기를 1차 OH기로 전환시키기 위해 폴리(옥시프로필렌)폴리올 또는 폴리(옥시프로필렌/옥시에틸렌)폴리올이 에틸렌 옥시드와 반응하는 소위 EO-Cap이 또한 염기 촉매작용(예를 들어, KOH)에 의해 바람직하게 수행된다.
폴리에테르 폴리올이 바람직하게는 사용되는 알킬렌 옥시드 20 중량% 이상, 바람직하게는 40 중량% 이상(각각의 경우, 폴리에테르 폴리올의 제조에 사용되는 알킬렌 옥시드의 양에 대해)이 DMC 촉매작용에 의해 반응되도록 본 발명에 따른 방법으로 제조된다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 폴리에테르 폴리올은 가요성 폴리우레탄 발포체의 제조시 현저하게 개선된 발포 특성을 갖는다.
폴리에테르 폴리올의 제조
폴리올 A(비교)
폴리올 A는 107℃에서 KOH 촉매(마감된 폴리에테르 폴리올의 양에 대해 0.41 중량%)에 의해 글리세롤을 프로필렌 옥시드와 반응시킨 후 황산을 사용한 중화에 의해 촉매를 분리하고 물을 제거하고 여과함으로써 얻어지는 분자량이 3,000 g/mol인 공칭적으로 3관능성 폴리에테르 폴리올이었다.
폴리올 B(비교)
폴리올 B는 130℃에서 프로필렌 옥시드와 글리세롤을 DMC 촉매(마감된 폴리에테르 폴리올의 양에 대해, EP-A 700 949호의 실시예 1에 기재된 바와 같이 리간드로서 tert-부탄올 및 DMC 촉매작용에 의해 얻어지는 수평균분자량 4,000 g/mol의 폴리(옥시프로필렌)디올을 포함하는 아연 헥사시아노코발테이트 DMC 촉매 30 ppm)에 의해 출발 화합물의 연속 분배로 반응시킴으로써 얻어지는 분자량이 3,000 g/mol인 공칭적으로 3관능성 폴리에테르 폴리올이었다.
폴리올 C
폴리올 C는 130℃에서 프로필렌 옥시드와 글리세롤을 DMC 촉매(마감된 폴리에테르 폴리올의 양에 대해, EP-A 700 949호의 실시예 1에 기재된 바와 같이 리간드로서 tert-부탄올 및 DMC 촉매작용에 의해 얻어지는 수평균분자량 4,000 g/mol의 폴리(옥시프로필렌)디올을 포함하는 아연 헥사시아노코발테이트 DMC 촉매 30 ppm)에 의해 출발 화합물의 연속 분배로 반응시킴으로써 얻어지는 분자량이 3,000 g/mol인 공칭적으로 3관능성 폴리에테르 폴리올이었다. 반응 동안, 폴리에테르 폴리올을 물질 흐름이 16 L/h인 제트 분산기(1 드릴링, 직경 0.43 mm)를 통해 다이아프램 피스톤 펌프에 의해 펌핑하였다. 제트 분산기에서의 압력 강하는 10 bar이었고 이는 1 ×106 J/m3의 에너지 밀도에 상응하였다.
가요성 폴리우레탄 발포체의 제조
하기 물질을 비교 시험 시리즈에 사용하였다:
폴리올 A(비교)
폴리올 B(비교)
폴리올 C
TDI: 상표명 데스모두어(Desmodur)(등록상표) T80(Bayer AG, 독일 데-51368 레버쿠젠 소재)에서 상업적으로 시판되는, 비율 80:20의 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트의 이성질체 혼합물
촉매 1: 비스(디메틸아미노)에틸 에테르
실리콘 안정화제 1: 테고스탑(Tegostab)(등록상표) BF 2370(Th. Goldschmidt AG, 독일 데-45127 에쎈 소재)
촉매 2: 데스모라피드(Desmorapid)(등록상표) SO(Rheinchemie Rheinau GmbH, 독일 데-68219 만하임 소재)로서 상업적으로 시판되는 주석 옥토에이트 촉매
가요성 폴리우레탄 발포체의 제조를 위한 하기 조성물을 사용하였다.
공급 물질 양(g)
폴리올 A, B 또는 C 100.0
물 6.0
실리콘 안정화제 1 0.6
촉매 1 0.1
촉매 2 0.15
TDI 73.4
제조 방법
TDI를 제외한 모든 공급 물질을 먼저 고속 교반기에서 20초 동안 혼합하였다. 그 후, TDI를 가하고, 혼합물을 5초 동안 교반하여 균질화하였다. 발포 혼합물을 바닥 27 cm ×13 cm를 갖는 개방 종이 라이닝된 금형에 위치시키고 발포후 100℃로 가열된 건조 캐비넷에 30분 동안 저장하였다. 냉각후, 발포체를 중심에 절단하여 개방시키고 가시적으로 평가하였다.
실시예 번호 폴리올 발포 평가
1(비교) A 미세, 규칙적 기포 구조, 균열이 없고 붕괴가 없음
2(비교) B 조잡하고 불규칙적 기포 구조, 부분 붕괴
3 C 미세, 규칙적 기포 구조, 균열이 없고 붕괴가 없음
DMC 촉매된 폴리올의 본 발명에 따른 제트 분산기 처리의 결과로서, 미처리된 생성물(폴리올 B)과 달리 문제없게 가공되어 가요성 폴리우레탄 발포체를 얻을 수 있는 생성물(폴리올 C)이 얻어졌다.






Claims (2)

  1. 알킬렌 옥시드를, 분자량이 18 내지 2,000 g/mol이고 1 내지 8개의 히드록실기를 갖는 화합물에 이중 금속 시안화물의 촉매작용에 의해 중부가 반응시키는 동안, 반응 혼합물을 105 J/m3 이상의 에너지 밀도를 갖는 대역을 통해 1회 이상 안내하고, 이 대역에서의 반응 혼합물의 체류 시간이 통과당 10-6 초 이상인 것을 특징으로 하는, 상기 중부가 반응에 의한 폴리에테르 폴리올의 제조 방법.
  2. 삭제
KR1020037010984A 2001-02-22 2002-02-11 폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법 KR100799036B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10108484A DE10108484A1 (de) 2001-02-22 2001-02-22 Verbessertes Verfahren zur Herstelung von Polyetherpolyolen
DE10108484.6 2001-02-22
PCT/EP2002/001398 WO2002068503A1 (de) 2001-02-22 2002-02-11 Verbessertes verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030094256A KR20030094256A (ko) 2003-12-11
KR100799036B1 true KR100799036B1 (ko) 2008-01-28

Family

ID=7675084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037010984A KR100799036B1 (ko) 2001-02-22 2002-02-11 폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6776925B2 (ko)
EP (1) EP1368407B1 (ko)
JP (1) JP4112985B2 (ko)
KR (1) KR100799036B1 (ko)
CN (1) CN1215104C (ko)
AT (1) ATE295861T1 (ko)
BR (1) BR0207766B1 (ko)
CA (1) CA2438647A1 (ko)
CZ (1) CZ297775B6 (ko)
DE (2) DE10108484A1 (ko)
ES (1) ES2242003T3 (ko)
HK (1) HK1066819A1 (ko)
HU (1) HU227020B1 (ko)
MX (1) MXPA03007533A (ko)
PL (1) PL207572B1 (ko)
PT (1) PT1368407E (ko)
RU (1) RU2301815C2 (ko)
TW (1) TWI232228B (ko)
WO (1) WO2002068503A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6596842B2 (en) 2001-07-16 2003-07-22 Shell Oil Company Polymerizing alkylene oxide with sound or radiation treated DMC
EP1369448A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-10 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von polymeren Kondensaten und ihre Verwendung
CN1320029C (zh) * 2005-05-31 2007-06-06 抚顺佳化聚氨酯有限公司 一种聚醚多元醇的制备方法
DE102008012613A1 (de) 2008-03-05 2009-09-10 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren
WO2011043348A1 (ja) * 2009-10-05 2011-04-14 旭硝子株式会社 軟質ポリウレタンフォームの製造方法およびシート
WO2012006264A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-12 Dow Global Technologies Llc Polyurethanes made using zinc catalysts
JP5734633B2 (ja) * 2010-12-09 2015-06-17 三井化学株式会社 アルキレンオキサイド付加物の製造方法
US8663565B2 (en) * 2011-02-11 2014-03-04 Xerox Corporation Continuous emulsification—aggregation process for the production of particles
WO2015110447A1 (de) 2014-01-24 2015-07-30 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur herstellung von polycarbonat nach dem phasengrenzflächenverfahren
GB201810380D0 (en) * 2018-06-25 2018-08-08 Rosehill Polymers Group Ltd Continuous reaction system,vessel and method
EP3719052B1 (de) 2019-04-03 2022-03-02 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung von polycarbonat mit reduziertem phosgenüberschuss

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000070589A (ko) * 1997-01-30 2000-11-25 스윈넨 앤 마리 신규한 폴리올 및 폴리우레탄 제조에 있어서의 이들의 용도

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1181577A (fr) * 1956-08-23 1959-06-17 Bayer Ag Appareil mélangeur
GB1063525A (en) 1963-02-14 1967-03-30 Gen Tire & Rubber Co Organic cyclic oxide polymers, their preparation and tires prepared therefrom
US3829505A (en) 1970-02-24 1974-08-13 Gen Tire & Rubber Co Polyethers and method for making the same
US3941849A (en) 1972-07-07 1976-03-02 The General Tire & Rubber Company Polyethers and method for making the same
DE3039510A1 (de) * 1980-10-20 1982-06-03 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Vorrichtung und verfahren zum dispergieren und loesen von polymerpulvern
US4533254A (en) 1981-04-17 1985-08-06 Biotechnology Development Corporation Apparatus for forming emulsions
US5159092A (en) * 1989-09-22 1992-10-27 Buss Ag Process for the safe and environmentally sound production of highly pure alkylene oxide adducts
JP2653236B2 (ja) 1990-10-05 1997-09-17 旭硝子株式会社 ポリエーテル化合物の製造方法
US5158922A (en) 1992-02-04 1992-10-27 Arco Chemical Technology, L.P. Process for preparing metal cyanide complex catalyst
JPH05247199A (ja) * 1992-03-04 1993-09-24 Asahi Glass Co Ltd ポリエーテル類の製造方法
US5470813A (en) 1993-11-23 1995-11-28 Arco Chemical Technology, L.P. Double metal cyanide complex catalysts
US5712216A (en) 1995-05-15 1998-01-27 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide complex catalysts
DE4416343C2 (de) 1994-05-09 1996-10-17 Karlsruhe Forschzent Statischer Mikro-Vermischer
ES2120204T3 (es) * 1994-05-09 1998-10-16 Bayer Ag Procedimiento y dispositivo para la realizacion de reacciones quimicas por medio de una mezcla de microestructura.
US5482908A (en) 1994-09-08 1996-01-09 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide catalysts
US5545601A (en) 1995-08-22 1996-08-13 Arco Chemical Technology, L.P. Polyether-containing double metal cyanide catalysts
US5777177A (en) 1996-02-07 1998-07-07 Arco Chemical Technology, L.P. Preparation of double metal cyanide-catalyzed polyols by continuous addition of starter
US5627120A (en) 1996-04-19 1997-05-06 Arco Chemical Technology, L.P. Highly active double metal cyanide catalysts
JPH1029213A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 液状材料連続混合装置
US5689012A (en) * 1996-07-18 1997-11-18 Arco Chemical Technology, L.P. Continuous preparation of low unsaturation polyoxyalkylene polyether polyols with continuous additon of starter
US5714428A (en) 1996-10-16 1998-02-03 Arco Chemical Technology, L.P. Double metal cyanide catalysts containing functionalized polymers
EP0853975A1 (en) * 1997-01-20 1998-07-22 CP TECH S.r.l. Apparatus for the production of polyadducts of alkylene oxides with a combined liquid-in-gas and gas-in-liquid dispersion reactor
HUP0001135A2 (hu) * 1997-02-25 2000-10-28 Linde Ag. Eljárás alkilén-oxid poliadduktumainak, továbbá alkanol-amin, továbbá glikol-éter folyamatos előállítására
DE19810269A1 (de) 1998-03-10 2000-05-11 Bayer Ag Verbesserte Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19757574A1 (de) 1997-12-23 1999-06-24 Bayer Ag Verbesserte Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
EP1034035B1 (de) 1997-10-13 2003-06-04 Bayer Ag Kristalline doppelmetallcyanid-katalysatoren für die herstellung von polyetherpolyolen
DE19745120A1 (de) 1997-10-13 1999-04-15 Bayer Ag Verbesserte Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19842383A1 (de) 1998-09-16 2000-03-23 Bayer Ag Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19913260C2 (de) 1999-03-24 2001-07-05 Bayer Ag Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19906985A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Bayer Ag Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19924672A1 (de) 1999-05-28 2000-11-30 Bayer Ag Doppelmetallcyanic-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE19928156A1 (de) * 1999-06-19 2000-12-28 Bayer Ag Aus Polyetherpolyolen hergestellte Polyurethan-Weichschäume
DE10108485A1 (de) * 2001-02-22 2002-09-05 Bayer Ag Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000070589A (ko) * 1997-01-30 2000-11-25 스윈넨 앤 마리 신규한 폴리올 및 폴리우레탄 제조에 있어서의 이들의 용도

Also Published As

Publication number Publication date
TWI232228B (en) 2005-05-11
PT1368407E (pt) 2005-09-30
PL207572B1 (pl) 2011-01-31
PL369335A1 (en) 2005-04-18
ES2242003T3 (es) 2005-11-01
WO2002068503A1 (de) 2002-09-06
US20020169229A1 (en) 2002-11-14
ATE295861T1 (de) 2005-06-15
JP2005506393A (ja) 2005-03-03
DE10108484A1 (de) 2002-09-05
MXPA03007533A (es) 2003-12-11
CZ20032222A3 (cs) 2003-11-12
US6776925B2 (en) 2004-08-17
HUP0303259A2 (hu) 2003-12-29
CN1215104C (zh) 2005-08-17
DE50203140D1 (de) 2005-06-23
RU2003128531A (ru) 2005-03-27
HK1066819A1 (en) 2005-04-01
CA2438647A1 (en) 2002-09-06
HUP0303259A3 (en) 2008-03-28
KR20030094256A (ko) 2003-12-11
RU2301815C2 (ru) 2007-06-27
CZ297775B6 (cs) 2007-03-28
CN1505650A (zh) 2004-06-16
BR0207766B1 (pt) 2011-07-26
JP4112985B2 (ja) 2008-07-02
BR0207766A (pt) 2004-04-27
HU227020B1 (en) 2010-05-28
EP1368407B1 (de) 2005-05-18
EP1368407A1 (de) 2003-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4277686B2 (ja) ポリエーテル類の連続製造方法
JP5331379B2 (ja) スターターの連続供給による低不飽和ポリオキシアルキレンポリエーテルポリオールの連続製造方法
KR100799036B1 (ko) 폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법
JP5042224B2 (ja) ポリエーテルアルコールの製造方法
KR100799035B1 (ko) 폴리에테르 폴리올의 개선된 제조 방법
JP2017197754A (ja) 高分子量ポリエーテルポリオールの製造方法
US8461285B2 (en) Process for preparing polyether polyols
SG183538A1 (en) Method for producing polyether polyols

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
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140107

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee