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JPH09227670A - 環状エーテル重合触媒の回収方法 - Google Patents

環状エーテル重合触媒の回収方法

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Publication number
JPH09227670A
JPH09227670A JP3103796A JP3103796A JPH09227670A JP H09227670 A JPH09227670 A JP H09227670A JP 3103796 A JP3103796 A JP 3103796A JP 3103796 A JP3103796 A JP 3103796A JP H09227670 A JPH09227670 A JP H09227670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cesium
component
water
polyoxyalkylene compound
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP3103796A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Fukuda
博樹 福田
Kayoko Takahashi
佳世子 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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 Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP3103796A priority Critical patent/JPH09227670A/ja
Publication of JPH09227670A publication Critical patent/JPH09227670A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】セシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化
合物からセシウム系触媒を回収する。 【解決手段】セシウム系触媒により環状エーテルを開環
重合反応させて得られるセシウム成分含有粗製ポリオキ
シアルキレン化合物に対し、水を添加してセシウム系触
媒を水層に移行させ、次いでセシウム成分を含む水層を
ポリオキシアルキレン化合物から分離して回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセシウム系触媒によ
り重合したセシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン
化合物からセシウム成分を回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多価の開始剤(イニシエータともいう)
にアルキレンオキシドなどの環状エーテルを反応させて
得られるポリオキシアルキレンポリオールはポリウレタ
ンの原料として広く使用されている。また、ポリオキシ
アルキレンポリオールは界面活性剤、作動油、潤滑油、
またはポリウレタン以外の合成樹脂の原料その他の用途
に、直接にまたは種々の化合物などを反応させて使用さ
れる。また、モノアルコールなどの1価の開始剤を使用
して得られるポリオキシアルキレンモノオールも界面活
性剤や作動油、潤滑油その他の原料として同様に使用し
うる。
【0003】これらポリオキシアルキレン化合物の製造
は、通常触媒の存在下に開始剤の水酸基に環状エーテル
を開環重合反応させることにより行われる。水酸基に1
分子の環状エーテルが開環して付加されると、新たに1
個の水酸基が生成するので引続きこの反応が進行する。
この反応の触媒として、水酸化カリウムや水酸化ナトリ
ウムなどが広く使用されている。
【0004】しかし、これらの触媒を用いてプロピレン
オキシド(以下POという)の重合を行うと、POの開
環重合反応と並行してPOの異性化によるアリルアルコ
ールの生成反応が起きやすい。
【0005】生成したアリルアルコール(モノオール)
は新たな開始剤となって、POが開環重合反応するた
め、ポリオキシアルキレンモノオール(不飽和モノオー
ル)が生成する。特に多価の開始剤を用いてポリオキシ
アルキレンポリオールを重合する場合、不飽和モノオー
ルの生成は実質的な官能基数の低下をもたらし、好まし
くない。たとえば、高弾性ポリウレタンフォームでは、
不飽和モノオール量の増加により圧縮永久歪の上昇、反
発弾性の低下、耐久性の低下等の性能低下をきたす。
【0006】また、ポリオキシアルキレンモノオールを
合成する場合、不飽和モノオールにより実質官能基数が
低下することはないが、不飽和成分が増えることによ
り、たとえば潤滑油の熱安定性、化学安定性に悪影響を
与えるため好ましくない。
【0007】このような問題を解決するため、水酸化セ
シウム等のセシウム系触媒を用いると不飽和モノオール
の発生が抑制され、さらに高分子量のポリオキシアルキ
レン化合物を合成できることが知られている(USP3
393243)。
【0008】またセシウム系触媒は高価であるため、セ
シウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物からセ
シウム成分を回収する方法が知られている。セシウム成
分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物を水と酸で中和
し得られたセシウム塩からセシウム成分を回収する方法
は水酸化物に変換する方法に種々の欠点があった。
【0009】例えば陽イオン交換樹脂を用いる方法(特
開平6−179747、特開平6−179748)は作
業が非常に煩雑であり、セシウム塩を焼結することによ
り酸化物に変換後、さらに水和反応させ水酸化セシウム
を得る方法(特開平6−179746)は、セシウム塩
の焼結に膨大なエネルギーを要する欠点があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、セシ
ウム系触媒を効率良く回収して経済性を改善することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、セシウム系触
媒により環状エーテルを開環重合反応させて得られるセ
シウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物に、 1)セシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物
100重量部に対して5重量部以上の水を添加してセシ
ウム成分を水層に移行させ、 2)次いでセシウム成分を含む水層とポリオキシアルキ
レン化合物層とを分離することによりセシウム成分を回
収することを特徴とする環状エーテル重合触媒の回収方
法である。
【0012】本発明において、セシウム系触媒は、セシ
ウムやセシウム化合物を主成分とするものであり、水酸
基と反応して生成したセシウムアルコキシドが実質的に
環状エーテルの開環重合反応を起こすと考えられる。具
体的にはセシウム金属、セシウムメトキシド、セシウム
エトキシド、セシウムプロポキシド等のセシウムアルコ
キシド、水酸化セシウムおよび炭酸セシウムから選ばれ
るものを主成分とするものが好ましく、水酸化セシウム
を主成分とするものが特に好ましい。
【0013】セシウム系触媒の使用量は、セシウムイオ
ンとして仕上がりポリオキシアルキレン化合物中に0.
05〜1.5重量%であることが好ましく、0.1〜
1.0重量%であることが特に好ましい。0.05重量
%未満では反応速度が充分ではなく、また1.5重量%
超では、ポリオキシアルキレン化合物の製造コストが上
昇するため好ましくない。
【0014】本発明において、開始剤として用いうる活
性水素化合物としては、水酸基、アミノ基、メルカプト
基、カルボキシル基等の環状エーテルの反応しうる官能
基を有する化合物である。ポリウレタン原料として有用
なポリオキシアルキレンポリオールには、通常、多価の
アミノ基含有化合物、または、多価の水酸基含有化合物
すなわちポリヒドロキシ化合物、が開始剤として使用さ
れる。界面活性剤、潤滑油、作動油等の用途において
は、上記以外に、1価の水酸基含有化合物すなわちモノ
ヒドロキシ化合物も使用できる。
【0015】ポリヒドロキシ化合物の代表例は、1)多
価アルコール、2)多価フェノール、および3)これら
ヒドロキシ化合物やアミノ基含有化合物などにアルキレ
ンオキシド等の環状エーテルを反応させて得られる目的
ポリオキシアルキレン化合物よりも低分子量のポリオキ
シアルキレンポリオール、である。好ましいポリヒドロ
キシ化合物は、多価アルコール、多価フェノールなどの
ポリオール類、およびそれらポリオール類に環状エーテ
ルを反応させて得られるポリオキシアルキレンポリオー
ルである。これらのポリヒドロキシ化合物は、2種以上
の混合物であってもよい。
【0016】開始剤の具体例としてはたとえば下記のも
のおよびその環状エーテル付加物があるが、これらに限
定されない。開始剤となる環状エーテル付加物の分子量
は特に限定されず、目的ポリオキシアルキレン化合物の
分子量の1/2以下、特に1/5以下が好ましい。
【0017】多価アルコール:エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、水、ネオペンチルグリコール、3−メ
チル−1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリ
スリトール、ジグリセリン、ソルビトール、デキストロ
ース、メチルグルコシド、シュークロース。
【0018】多価フェノール:ビスフェノールA、ホル
ムアルデヒド初期縮合物。
【0019】モノヒドロキシ化合物:メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール、2−エチルヘキサ
ノール、高級脂肪族モノアルコール、その他の1価アル
コール。フェノール、ノニルフェノール等のアルキル置
換フェノール、その他の1価フェノール。
【0020】アミノ基含有化合物:ピペラジン、アニリ
ン、モノエノタールアミン、ジエタノールアミン、アン
モニア、アミノエチルピペラジン、エチレンジアミン、
トリレンジアミン、ジエチレントリアミン。
【0021】本発明に使用しうる環状エーテルとして
は、環内に1個の酸素原子を有する3〜4員の環状エー
テル基を含む化合物が適当であり、好ましくは3員環状
エーテル基を1個有する化合物(モノエポキシド)であ
る。特に好ましい化合物は、炭素数2〜4のアルキレン
オキシドである。その他、スチレンオキシド、グリシジ
ルエーテル、その他のモノエポキシドも使用しうる。
【0022】好ましい環状エーテルの具体例は、エチレ
ンオキシド(以下EOという)、PO、1,2−ブチレ
ンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、2−エチルヘ
キシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテ
ルである。これら環状エーテルは2種以上併用でき、そ
の場合、それらを混合して反応させたり、順次反応させ
ることができる。特に好ましい環状エーテルは炭素数2
〜4のアルキレンオキシド、特にPO、またはPOとE
Oの組み合わせである。
【0023】本発明におけるポリオキシアルキレン化合
物の水酸基あたりの分子量は1000を超えることが好
ましい。水酸基あたりの分子量は10000以下である
ことが好ましい。特に水酸基あたりの分子量が1000
を超え、5000以下であることが好ましい。ここで、
分子量は水酸基価換算分子量であり、56100×(1
分子あたり平均の水酸基数)/(水酸基価)で示され
る。
【0024】ポリオキシアルキレン化合物は通常、環状
エーテルと開始剤となる活性水素化合物との混合物に触
媒を存在させて反応を行うことにより生成させる。ま
た、反応系に環状エーテルを徐々に加えながら反応を行
うこともできる。反応温度は60〜150℃が好まし
く、70〜130℃が特に好ましい。
【0025】反応終了後、セシウム成分含有粗製ポリオ
キシアルキレン化合物に、水を添加してセシウム系触媒
を水層に移行させ、次いでセシウム成分を含む水層とポ
リオキシアルキレン化合物層とを分離する。
【0026】セシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレ
ン化合物100重量部に添加する水の量は5重量部以上
であり、好ましくは20重量部以上200重量部以下で
ある。5重量部未満ではセシウム成分の水への移行が不
充分であり好ましくない。また200重量部超では回収
水溶液のセシウムイオン濃度が低すぎるため脱水工程が
必要になり経済的に好ましくない。
【0027】ポリオキシアルキレン化合物層と水層との
分離を補助する目的で、水に不溶解な有機溶媒を水とと
もにセシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物
に添加できる。代表的な有機溶媒としては下記のものが
挙げられ、ヘキサン、トルエン、MTBEが特に好まし
い。
【0028】直鎖または分岐の脂肪族炭化水素(ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、石油系エーテルな
ど)、脂環式炭化水素(シクロペンタン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素(ト
ルエン、キシレンなど)、エーテル類(ジエチルエーテ
ル、メチルt−ブチルエーテル(MTBE)、グライム
(エチレングリコールジメチルエーテル)など)、アル
コール類(ペンタノール、ブタノール、2−エチルヘキ
サノールなど)、ハロゲン化炭化水素(クロロホルム、
四塩化炭素、メチルクロロホルム、トリクロロトリフル
オロエタン(CFC−113)、HCFC−225ca
(CF3 CF2 CHCl2 )、HCFC−225cb
(CClF2 CF2 CHClF)など)。
【0029】有機溶媒の使用量は、セシウム成分含有粗
製ポリオキシアルキレン化合物100重量部に対し、5
重量部以上が好ましく、より好ましくは、5〜100重
量部である。
【0030】本発明においてポリオキシアルキレン化合
物層と水層とを分離する際、遠心分離機を使用すること
が好ましい。
【0031】
【実施例】
[例1:粗製ポリオールAの合成]ステンレス製の耐圧
オートクレーブ中に、グリセリンにPOを反応させて得
られる分子量1000のポリオキシプロピレンポリオー
ル12350gと水酸化セシウムの50%水溶液880
gを窒素雰囲気下に投入した。これを120℃に昇温
し、脱水を行った。次に100℃に降温し、この温度に
維持しながらPOを連続的に導入し、7時間かけて55
580gのPOを導入した。反応終了後未反応のPOを
減圧下留去した。得られた粗製ポリオキシアルキレンポ
リオール(粗製ポリオールAという)の一部を吸着剤で
処理しアルカリ触媒を除去した後、水酸基価を測定した
ところ33.4であった。
【0032】[例2:粗製ポリオールBの合成]ステン
レス製の耐圧オートクレーブ中に、グリセリンにPOを
反応させて得られる分子量1000のポリオキシプロピ
レンポリオール7000gと水酸化セシウムの50%水
溶液690gを窒素雰囲気下に投入した。これを120
℃に昇温し、脱水を行った。次に100℃に降温し、こ
の温度に維持しながらPOを連続的に導入し、11時間
かけて35140gのPOを導入した。POの導入終了
後、さらにEOを7000g導入した。反応終了後未反
応のPOおよびEOを減圧下留去した。得られた粗製ポ
リオキシアルキレンポリオール(粗製ポリオールBとい
う)の一部を吸着剤で処理しアルカリ触媒を除去した
後、水酸基価を測定したところ25.6であった。
【0033】[例3:粗製ポリオールAからCsOH触
媒の回収−1]粗製ポリオールAの200gに有機溶媒
[S]を[L]g、水を[M]g添加し50℃にて30
分間撹拌した後、分液ロートに移し2時間静置した。C
sOH触媒を含む水層(下層)[N]gとポリオールお
よび有機溶媒を含む油層(上層)とに分離した。CsO
H触媒を含む水層中のアルカリ濃度およびヘキサン抽出
分を測定し、CsOH触媒の回収率([Y]%)および
ポリオールの含有率([X]%)を求めた。S、L、
M、N、Y、Xの組み合わせを表1にまとめた。
【0034】[例4:粗製ポリオールAからCsOH触
媒の回収−2]粗製ポリオールAの20kgに有機溶媒
[S]を[L]kg、水を[M]kg添加し50℃にて
30分間撹拌した後、APV社の連続式遠心分離機(POD
BIELNIAK CONTACTOR タイプA−1) に1.5kg/分
で供給した。最初の10分間について分離液を採取し、
高比重液(水層)[N]kgと低比重液(油層)をそれ
ぞれ得た。CsOH触媒を含む高比重液中のアルカリ濃
度およびヘキサン抽出分を測定し、CsOH触媒の回収
率([Y]%)およびポリオールの含有率([X]%)
を求めた。S、L、M、N、Y、Xの組み合わせを表1
にまとめた。
【0035】[例5:粗製ポリオールBからCsOH触
媒の回収]粗製ポリオールBの20kgに有機溶媒
[S]を[L]kg、水を[M]kg添加し50℃にて
30分間撹拌した後、APV社の連続式遠心分離機(POD
BIELNIAK CONTACTOR タイプA−1) に1.5kg/分
で供給した。最初の10分間について分離液を採取し、
高比重液(水層)[N]kgと低比重液(油層)をそれ
ぞれ得た。CsOH触媒を含む高比重液中のアルカリ濃
度およびヘキサン抽出分を測定し、CsOH触媒の回収
率([Y]%)およびポリオールの含有率([X]%)
を求めた。S、L、M、N、Y、Xの組み合わせを表1
にまとめた。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】セシウム系触媒で重合した粗製ポリオキ
シアルキレンポリオールに水を加えセシウムを水層に抽
出することにより、セシウムを効率良く回収できる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セシウム系触媒により環状エーテルを開環
    重合反応させて得られるセシウム成分含有粗製ポリオキ
    シアルキレン化合物に、 1)セシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物
    100重量部に対して5重量部以上の水を添加してセシ
    ウム成分を水層に移行させ、 2)次いでセシウム成分を含む水層とポリオキシアルキ
    レン化合物層とを分離することによりセシウム成分を回
    収することを特徴とする環状エーテル重合触媒の回収方
    法。
  2. 【請求項2】セシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレ
    ン化合物100重量部に対して5重量部以上の水ととも
    に、セシウム成分含有粗製ポリオキシアルキレン化合物
    100重量部に対し水に不溶解な有機溶剤を5重量部以
    上添加する請求項1記載の回収方法。
  3. 【請求項3】ポリオキシアルキレン化合物層と水層とを
    分離する際に、遠心分離機を使用する請求項1または2
    記載の回収方法。
JP3103796A 1996-02-19 1996-02-19 環状エーテル重合触媒の回収方法 Pending JPH09227670A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11256185A (ja) * 1998-03-11 1999-09-21 Tokuyama Corp 非イオン性界面活性剤の精製方法
JP2003507550A (ja) * 1999-08-25 2003-02-25 ザ ダウ ケミカル カンパニー ポリエーテルを精製する方法

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JPH11256185A (ja) * 1998-03-11 1999-09-21 Tokuyama Corp 非イオン性界面活性剤の精製方法
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