JP2016113529A - Method for producing acyclic alkylene polycarbonate diol - Google Patents

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遼 藤本
Ryo Fujimoto
遼 藤本
慈孝 吉田
Shigetaka Yoshida
慈孝 吉田
弘津 健二
Kenji Hirotsu
健二 弘津
隆志 土井
Takashi Doi
隆志 土井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acyclic alkylene polycarbonate diol having a carbonate bond and an ester bond, and a method for producing the same.SOLUTION: A method for producing an acyclic alkylene polycarbonate diol is characterized by the reaction between a polycarbonate diol and a cyclic ester compound, the acyclic alkylene polycarbonate diol having a repeating unit represented by formula (A) and a repeating unit represented by formula (B) and also having hydroxy groups at both terminals of a molecule (Z is a C2-12 straight/branched alkylene group).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、非環状アルキレンポリカーボネートジオールの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an acyclic alkylene polycarbonate diol.

従来、カーボネート結合(カーボネート骨格)とエステル結合(エステル骨格)の両方を有するポリカーボネートジオールの製造方法として、例えば、下記の方法が開示されている。
(1)シクロヘキサンジメタノールをベースとしたポリカーボネートジオールと、ラクトンとを反応させて、ポリエステルポリカーボネートジオール(ラクトン変性ポリカーボネートジオール)が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
(2)ラクトンとポリカーボネートジオールとを反応させることで、ポリウレタン製造原料としてのポリエステルポリカーボネートジオールを製造できるという一般的な記載がある(例えば、特許文献2参照)。
(3)ポリカーボネートジオールとカプロラクトンとアルキレンオキシド(開始剤)とを反応させる方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
(4)ポリカーボネートジオールとラクトンとを反応させてポリエステルポリカーボネートジオールを製造する方法であって、得られた化合物中のポリカーボネート骨格が30〜70質量%であることが開示されている(例えば、特許文献4参照)。
(5)特殊アミンの存在下、ポリカーボネートジオールと大過剰のラクトンとを反応させる方法が開示されている(例えば、特許文献5参照)。
(6)ポリカーボネートジオールと5〜200%のカプロラクトンとを反応させる方法が開示されている(例えば、特許文献6参照)。
Conventionally, as a method for producing a polycarbonate diol having both a carbonate bond (carbonate skeleton) and an ester bond (ester skeleton), for example, the following method has been disclosed.
(1) Polyester polycarbonate diol (lactone-modified polycarbonate diol) is disclosed by reacting a polycarbonate diol based on cyclohexanedimethanol with a lactone (see, for example, Patent Document 1).
(2) There is a general description that a polyester polycarbonate diol as a polyurethane production raw material can be produced by reacting a lactone with a polycarbonate diol (for example, see Patent Document 2).
(3) A method of reacting polycarbonate diol, caprolactone and alkylene oxide (initiator) is disclosed (for example, see Patent Document 3).
(4) A method for producing a polyester polycarbonate diol by reacting a polycarbonate diol and a lactone, which discloses that the polycarbonate skeleton in the obtained compound is 30 to 70% by mass (for example, Patent Documents) 4).
(5) A method of reacting a polycarbonate diol with a large excess of lactone in the presence of a special amine is disclosed (for example, see Patent Document 5).
(6) A method of reacting polycarbonate diol with 5-200% caprolactone is disclosed (for example, see Patent Document 6).

特開2013−216841号公報JP 2013-216841 A 特開2012−184385号公報JP 2012-184385 A 国際公開第2005/116102号公報International Publication No. 2005/116102 特開平11−001549号公報JP-A-11-001549 特開平8−059800号公報JP-A-8-059800 特開平2−014273号公報JP-A-2-014273

しかしながら、特許文献1には、環状のアルキレン基を有するポリカーボネートジオールが記載されているのみであり、汎用性が極めて高い、非環状のアルキレン基を有するポリカーボネートジオールにエステル結合を導入したポリカーボネートジオールについては開示がなかった。また、エステル骨格含有率(ラクトンが導入された割合)の違いによる効果の違いについては何ら記載されていなかった。   However, Patent Document 1 only describes a polycarbonate diol having a cyclic alkylene group, and the polycarbonate diol in which an ester bond is introduced into a polycarbonate diol having an acyclic alkylene group, which is extremely versatile. There was no disclosure. In addition, there was no description of the difference in effect due to the difference in ester skeleton content (ratio where lactone was introduced).

特許文献2には、一般的な方法が記載されているのみであって、エステル骨格含有率(ラクトンが導入された割合)の違いによる効果の違いについては何ら記載されていなかった。   Patent Document 2 only describes a general method, and does not describe any difference in effect due to a difference in ester skeleton content (ratio in which lactone is introduced).

特許文献3では、ポリカーボネートジオールとラクトンの比率は何ら限定されておらず、アルキレンオキシドとラクトンとの使用比率が規定されているに留まっている。   In Patent Document 3, the ratio between the polycarbonate diol and the lactone is not limited at all, and the use ratio between the alkylene oxide and the lactone is only defined.

特許文献4では、ポリカーボネート骨格(ユニット)の重量規定がなされているが、これをモル換算すると23〜75モル%となるため、エステル骨格(ラクトン含有率)では0モル%を超えて23モル%未満、75モル%を超えて100モル%未満となり、本発明において効果を奏する範囲とは明確に異なっている。   In Patent Document 4, the weight of the polycarbonate skeleton (unit) is specified. However, since this is 23 to 75 mol% in terms of mole, the ester skeleton (lactone content) exceeds 0 mol% and exceeds 23 mol%. Less than, exceeding 75 mol% and less than 100 mol%, is clearly different from the range in which the effect is exhibited in the present invention.

特許文献5では、ポリカーボネートジオールに対して大過剰のラクトンを使用してラクトンエステル含有率が極めて高い化合物を得ているが、具体的な比率については記載されていない。   In Patent Document 5, a compound having a very high lactone ester content is obtained by using a large excess of lactone with respect to polycarbonate diol, but no specific ratio is described.

特許文献6では、ポリカーボネートジオールとラクトンとの使用比率は5〜200%と
幅広く記載されており、特定の範囲で効果が奏する記載はない。なお、実施例では使用量が33重量%であることから、ラクトン骨格重量は26.4重量%、モル比換算で約25モル%となることから、本発明と効果を奏する範囲が異なっている。
In Patent Document 6, the use ratio of polycarbonate diol and lactone is widely described as 5 to 200%, and there is no description that the effect is exerted in a specific range. In the examples, since the amount used is 33% by weight, the lactone skeleton weight is 26.4% by weight, and the molar ratio is about 25% by mole. Therefore, the effective range is different from that of the present invention. .

以上、いずれの方法においても、具体的な開示があるものは1,6−ヘキサンジオールからなるポリカーボネートジオールとε−カプロラクトンとの反応のみであり(特許文献1では環状のアルキレン基を含有するポリカーボネートジオールであり、より対象外である)、またラクトン由来のエステル骨格のモル比率について、特定の範囲で効果を奏するなどの記載などは全くなかった。   As described above, in any of the methods, there is only a specific disclosure of a reaction between a polycarbonate diol composed of 1,6-hexanediol and ε-caprolactone (in Patent Document 1, a polycarbonate diol containing a cyclic alkylene group). In addition, there was no description that the molar ratio of the ester skeleton derived from the lactone had an effect within a specific range.

そのため、特定のラクトン由来のエステル骨格を有した、低融点、低粘度などのハンドリング性に優れた非環状アルキレンポリカーボネートジオールが望まれていた。   Therefore, an acyclic alkylene polycarbonate diol having an ester skeleton derived from a specific lactone and having excellent handling properties such as a low melting point and a low viscosity has been desired.

本発明の課題は、カーボネート結合とエステル結合とを有する非環状アルキレンポリカーボネートジオール、及びその製造方法を提供することにある。   The subject of this invention is providing the acyclic alkylene polycarbonate diol which has a carbonate bond and an ester bond, and its manufacturing method.

本発明の課題は、式(1)   The subject of this invention is Formula (1).

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、nは、繰り返し単位数を示す。)
で示されるポリカーボネートジオールと、式(2)
(In the formula, n represents the number of repeating units.)
A polycarbonate diol represented by formula (2)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される環状エステル化合物とを反応させることを特徴とする、
式(A)
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
Characterized by reacting with a cyclic ester compound represented by:
Formula (A)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

で示される繰り返し単位と、式(B) A repeating unit represented by formula (B)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される繰り返し単位とを有し、分子の両末端にひとつずつ水酸基を有する非環状アルキレンポリカーボネートジオールの製造方法によって解決される。
但し、非環状アルキレンポリカーボネートジオールの全繰り返し単位数に対する式(B)で示される繰り返し単位数(式(B)で示される繰り返し単位数/[式(A)で示される繰り返し単位数+式(B)で示される繰り返し単位数])は0.30〜0.70である。
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
And a method for producing an acyclic alkylene polycarbonate diol having a hydroxyl group at each of both ends of the molecule.
However, the number of repeating units represented by the formula (B) relative to the total number of repeating units of the acyclic alkylene polycarbonate diol (the number of repeating units represented by the formula (B) / [the number of repeating units represented by the formula (A) + formula (B )] Is 0.30 to 0.70.

本発明により、ハンドリング性に優れた非環状アルキレンポリカーボネートジオールを得ることができる。本発明の非環状アルキレンポリカーボネートジオールは、ポリウレタン樹脂などの製造原料として有用な化合物である。   According to the present invention, an acyclic alkylene polycarbonate diol having excellent handling properties can be obtained. The acyclic alkylene polycarbonate diol of the present invention is a useful compound as a raw material for producing polyurethane resins and the like.

本発明は、非環状アルキレンポリカーボネートジオールは、式(1)   In the present invention, the acyclic alkylene polycarbonate diol has the formula (1)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、nは、繰り返し単位数を示す。)
で示されるポリカーボネートジオールと、式(2)
(In the formula, n represents the number of repeating units.)
A polycarbonate diol represented by formula (2)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される環状エステル化合物とを反応させることによって、
式(A)
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
By reacting with a cyclic ester compound represented by
Formula (A)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

で示される繰り返し単位と、式(B) A repeating unit represented by formula (B)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される繰り返し単位とを有し、分子の両末端にひとつずつ水酸基を有する非環状アルキレンポリカーボネートジオールを製造する(以下、「本発明の反応」と称することもある)。
但し、非環状アルキレンポリカーボネートジオールの全繰り返し単位数に対する式(B)で示される繰り返し単位数(式(B)で示される繰り返し単位数/[式(A)で示される繰り返し単位数+式(B)で示される繰り返し単位数])は0.30〜0.70である。
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
And a cyclic alkylene polycarbonate diol having a hydroxyl group at each of both ends of the molecule (hereinafter also referred to as “reaction of the present invention”).
However, the number of repeating units represented by the formula (B) relative to the total number of repeating units of the acyclic alkylene polycarbonate diol (the number of repeating units represented by the formula (B) / [the number of repeating units represented by the formula (A) + formula (B )] Is 0.30 to 0.70.

(ポリカーボネートジオール)
本発明の反応で使用するポリカーボネートジオールは、前記の式(1)で示される。式(1)において、nは繰り返し単位数を示す。ポリカーボネートジオールは、炭酸エステルやホスゲンと、ジオールとを反応させることによって得られるが、植物由来のジオールを使用することによって、植物由来成分含有率の高いポリカーボネートジオールを得ることができる。
(Polycarbonate diol)
The polycarbonate diol used in the reaction of the present invention is represented by the above formula (1). In the formula (1), n represents the number of repeating units. The polycarbonate diol can be obtained by reacting a carbonate or phosgene with a diol. By using a plant-derived diol, a polycarbonate diol having a high plant-derived component content can be obtained.

本発明の反応において、植物由来成分含有率の高いポリカーボネートジオールを使用することで、植物由来成分含有率の高い非環状アルキレンポリカーボネートジオールを製造することができる。
このように、高い比率で植物由来の成分を含有させることにより、焼却によって排出される二酸化炭素と、植物の育成過程で吸収される二酸化炭素が同じ量とはならないまでも、いわゆるカーボンニュートラルという環境に優しいプロセスとなり得る。
In the reaction of the present invention, an acyclic alkylene polycarbonate diol having a high plant-derived component content can be produced by using a polycarbonate diol having a high plant-derived component content.
In this way, by including plant-derived components at a high ratio, the so-called carbon neutral environment can be used even if carbon dioxide discharged by incineration and carbon dioxide absorbed in the process of plant growth do not become the same amount. Can be a friendly process.

(環状エステル化合物)
本発明の反応で使用する環状エステル化合物は、前記の式(2)で示される。その式(2)において、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基であり、具体的には、例えば、エチレン基(ジメチレン基)、プロピレン基(トリメチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基)、ペンチレン基(ペンタメチレン基)、ヘキシレン基(ヘキサメチレン基)、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基などが挙げられるが、好ましくは、好ましくはプロピレン基(トリメチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基)、ペンチレン基(ペンタメチレン基)、更に好ましくはプロピレン基(トリメチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基)、特に好ましくはブチレン基(テトラメチレン基)である。
(Cyclic ester compound)
The cyclic ester compound used in the reaction of the present invention is represented by the above formula (2). In the formula (2), Z is a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. Specifically, for example, ethylene group (dimethylene group), propylene group (trimethylene group), butylene Group (tetramethylene group), pentylene group (pentamethylene group), hexylene group (hexamethylene group), heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, etc. , Preferably propylene group (trimethylene group), butylene group (tetramethylene group), pentylene group (pentamethylene group), more preferably propylene group (trimethylene group), butylene group (tetramethylene group), particularly preferably It is a butylene group (tetramethylene group).

前記環状エステル化合物としては、具体的には、例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトンなどの四員環の環状エステル化合物;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどの五員環の環状エステル化合物;δ−バレロラクトンなどの六員環の環状エステル化合物;ε−カプロラクトンなどの七員環の環状エステル化合物が挙げられるが、好ましくはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、更に好ましくはγ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、特に好ましくはδ−バレロラクトンが使用される。   Specific examples of the cyclic ester compound include four-membered cyclic ester compounds such as β-propiolactone and β-butyrolactone; and five-membered cyclic ester compounds such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone. A six-membered cyclic ester compound such as δ-valerolactone; and a seven-membered cyclic ester compound such as ε-caprolactone, preferably γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, ε- Caprolactone, more preferably γ-valerolactone, δ-valerolactone, particularly preferably δ-valerolactone is used.

なお、これらの環状エステル化合物として、植物由来成分含有率の高い環状エステル化合物を使用することで、植物由来成分含有率の高い非環状アルキレンポリカーボネートジオールを製造することができる。
植物由来の環状エステル化合物としては、例えば、δ−バレロラクトンはフルフラールやフルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコールなどを原料として製造することができる。
このように、高い比率で植物由来の成分を含有させることにより、焼却によって排出される二酸化炭素と、植物の育成過程で吸収される二酸化炭素が同じ量とはならないまでも、いわゆるカーボンニュートラルという環境に優しいプロセスとなり得る。
In addition, the non-cyclic alkylene polycarbonate diol with a high plant-derived component content rate can be manufactured by using a cyclic ester compound with a high plant-derived component content rate as these cyclic ester compounds.
As a plant-derived cyclic ester compound, for example, δ-valerolactone can be produced using furfural, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, or the like as a raw material.
In this way, by including plant-derived components at a high ratio, the so-called carbon neutral environment can be used even if carbon dioxide discharged by incineration and carbon dioxide absorbed in the process of plant growth do not become the same amount. Can be a friendly process.

本発明の反応で使用する環状エステル化合物の量は、ポリカーボネートジオールの1,6−ヘキサンジオール骨格1モルに対して、好ましくは0.45〜5.0モル、更に好ましくは0.50〜4.5モル、よりより好ましくは0.55〜4.0、特に好ましくは0.60〜3.5である。   The amount of the cyclic ester compound used in the reaction of the present invention is preferably 0.45 to 5.0 mol, more preferably 0.50 to 4. mol, based on 1 mol of the 1,6-hexanediol skeleton of the polycarbonate diol. 5 mol, more preferably 0.55 to 4.0, particularly preferably 0.60 to 3.5.

(1,6−ヘキサンジオール)
本発明の反応においては、生成物を目的とする分子量に調整するために1,6−ヘキサンジオールを存在させても良く、その量は好ましくは加えたラクトン1モルに対して、好ましくは0〜0.5モル、更に好ましくは0.01〜0.2モルである。
なお、これらの1,6−ヘキサンジオールとして、植物由来成分含有率の高い1,6−ヘキサンジオールを使用することで、植物由来成分含有率の高い非環状アルキレンポリカーボネートジオールを製造することができる。
(1,6-hexanediol)
In the reaction of the present invention, 1,6-hexanediol may be present to adjust the product to a desired molecular weight, and the amount is preferably 0 to 1 mol of lactone added. 0.5 mol, more preferably 0.01 to 0.2 mol.
In addition, a non-cyclic alkylene polycarbonate diol with a high plant-derived component content can be produced by using 1,6-hexanediol having a high plant-derived component content as these 1,6-hexanediols.

(触媒)
本発明の反応は、触媒の存在下で行うことにより反応が促進される。そのような触媒としては、エステル交換触媒として一般的に知られているものを使用することができるが、好ましくは、
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの金属水酸化物;
炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩;
炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの金属炭酸水素塩;
酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸ニッケル、酢酸アンチモンなどの金属カルボン酸塩;
リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシド、マグネシウムメトキシド、カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムsec−ブトキシド、ジルコニウムイソプロポキシド、ジルコニウムt−ブトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトラt−ブトキシド、チタンテトラシクロヘキシルアルコキシド、チタンテトラベンジルアルコキシド、トリイソプロポキシチタンステアレート、トリブトキシチタンステアレート、アンチモントリペントキシドなどの金属アルコキシド;
アルミニウムアセチルアセトナト、亜鉛アセチルアセトナト、ジルコニウムアセチルアセトナト、ジイソプロポキシチタンビスアセチルアセトナト、ジヒドロキシチタンラクタトなどの金属ジケトナト;
ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレートなどのアルキル金属が挙げられるが、
好ましくは、チタンテトラエトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトラt−ブトキシド、チタンテトラシクロヘキシルアルコキシド、チタンテトラベンジルアルコキシド、トリイソプロポキシチタンステアレート、トリブトキシチタンステアレート、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、
更に好ましくは、チタンテトラエトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトラt−ブトキシドが使用される。
なお、これらの触媒は、単独又は複数種を混合して使用しても良い。また、ポリカーボネートジオールに前記触媒が含まれている場合には、これを本発明の反応にそのまま使用しても良く、不足分を別途補充しても良い。
(catalyst)
The reaction of the present invention is promoted by performing it in the presence of a catalyst. As such a catalyst, those generally known as transesterification catalysts can be used, but preferably,
Metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide;
Metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate;
Metal hydrogen carbonates such as lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate;
Metal carboxylates such as lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, zinc acetate, manganese acetate, nickel acetate, antimony acetate;
Lithium methoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium ethoxide, potassium t-butoxide, magnesium methoxide, calcium methoxide, calcium ethoxide, aluminum ethoxide, aluminum isopropoxide, aluminum sec-butoxide, zirconium isopropoxide , Zirconium t-butoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, titanium tetra t-butoxide, titanium tetracyclohexyl alkoxide, titanium tetrabenzyl alkoxide, triisopropoxy titanium stearate, tributoxy titanium Metal alkoxides such as stearate and antimony tripentoxide;
Metal diketonates such as aluminum acetylacetonate, zinc acetylacetonate, zirconium acetylacetonate, diisopropoxytitanium bisacetylacetonate, dihydroxytitanium lactate;
Examples include alkyl metals such as dibutyltin oxide, dibutyltin diacetate, and dibutyltin dilaurate.
Preferably, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, titanium tetra t-butoxide, titanium tetracyclohexyl alkoxide, titanium tetrabenzyl alkoxide, triisopropoxy titanium stearate, tributoxy titanium stearate, dibutyl tin Oxide, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate,
More preferably, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, titanium tetra t-butoxide is used.
In addition, you may use these catalysts individually or in mixture of multiple types. Moreover, when the said catalyst is contained in polycarbonate diol, this may be used for reaction of this invention as it is, and a deficiency may be supplemented separately.

前記触媒の使用量は、原料ポリカーボネートジオール1gに対して、好ましくは1〜10000μg、更に好ましくは10〜1000μgである。   The amount of the catalyst used is preferably 1 to 10000 μg, more preferably 10 to 1000 μg, based on 1 g of the raw material polycarbonate diol.

本発明の反応は、例えば、ポリカーボネートジオール、環状エステル化合物、1,6−ヘキサンジオール及び触媒を混合し、攪拌しながら反応させるなどの方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは100〜300℃、更に好ましくは150〜250℃であり、反応圧力は1〜1000kPa、更に好ましくは3〜150kPaである。   The reaction of the present invention is performed, for example, by a method of mixing polycarbonate diol, a cyclic ester compound, 1,6-hexanediol and a catalyst and reacting them while stirring. The reaction temperature in that case becomes like this. Preferably it is 100-300 degreeC, More preferably, it is 150-250 degreeC, Reaction pressure is 1-1000 kPa, More preferably, it is 3-150 kPa.

反応終了後、反応液から減圧下で未反応の原料などを留去するなどして、本発明の非環状アルキレンポリカーボネートジオールを得ることができる。なお、反応に触媒を使用する場合には、反応終了後、触媒失活剤(例えば、チタンアルコキシドであればリン酸エステルなど)を添加することが望ましい。   After completion of the reaction, the acyclic alkylene polycarbonate diol of the present invention can be obtained, for example, by removing unreacted raw materials from the reaction solution under reduced pressure. When a catalyst is used for the reaction, it is desirable to add a catalyst deactivator (for example, phosphate ester in the case of titanium alkoxide) after completion of the reaction.

本発明の反応は、前記の方法以外にも、触媒の存在下又は不存在下で、
「炭酸エステルと、ジオール化合物と、ポリラクトンジオール(環状エステル化合物の開環重合物)及び/又は環状エステル化合物とを混合して反応させる方法」や、
「ポリラクトンジオール(環状エステル化合物の開環重合物)と、ポリカーボネートジオールとを混合して反応させる方法」
によっても得ることができる。
The reaction of the present invention can be carried out in the presence or absence of a catalyst other than the above-described method,
“Method of mixing and reacting carbonate ester, diol compound, polylactone diol (ring-opening polymerization product of cyclic ester compound) and / or cyclic ester compound”,
"Method of mixing and reacting polylactone diol (ring-opening polymer of cyclic ester compound) and polycarbonate diol"
Can also be obtained.

(非環状アルキレンポリカーボネートジオール)
本発明の非環状アルキレンポリカーボネートジオールとは、式(A)
(Acyclic alkylene polycarbonate diol)
The acyclic alkylene polycarbonate diol of the present invention is represented by the formula (A)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

で示される繰り返し単位と、式(B) A repeating unit represented by formula (B)

Figure 2016113529
Figure 2016113529

(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される繰り返し単位とを有し、分子の両末端にひとつずつ水酸基を有する非環状アルキレンポリカーボネートジオールである。
但し、非環状アルキレンポリカーボネートジオールの全繰り返し単位数に対する式(B)で示される繰り返し単位数(式(B)で示される繰り返し単位数/[式(A)で示される繰り返し単位数+式(B)で示される繰り返し単位数])は0.30〜0.70であり、更に好ましくは0.35〜0.70である。
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
And an acyclic alkylene polycarbonate diol having one hydroxyl group at each end of the molecule.
However, the number of repeating units represented by the formula (B) relative to the total number of repeating units of the acyclic alkylene polycarbonate diol (the number of repeating units represented by the formula (B) / [the number of repeating units represented by the formula (A) + formula (B )] Is 0.30 to 0.70, more preferably 0.35 to 0.70.

本発明の非環状アルキレンポリカーボネートジオールの好ましい態様は以下の通りである。
数平均分子量;500以上
融点;10℃以下
ガラス転移点;−60℃以下
粘度;1,100cp以下(75℃)
Preferred embodiments of the acyclic alkylene polycarbonate diol of the present invention are as follows.
Number average molecular weight; 500 or more melting point; 10 ° C. or less glass transition point; −60 ° C. or less viscosity; 1,100 cp or less (75 ° C.)

本発明の非環状アルキレンポリカーボネートジオールの更に好ましい態様は以下の通りである。
数平均分子量;500〜2,100
融点;−15℃〜10℃
ガラス転移点;−80℃〜−60℃
粘度;50〜1,100cp(75℃)
Further preferred embodiments of the acyclic alkylene polycarbonate diol of the present invention are as follows.
Number average molecular weight: 500-2,100
Melting point: -15 ° C to 10 ° C
Glass transition point: -80 ° C to -60 ° C
Viscosity: 50 to 1,100 cp (75 ° C.)

なお、ポリカーボネートジオール及び環状エステル化合物として、植物由来成分含有率の高い環状エステル化合物を使用することにより、植物由来成分含有率が極めて高い非環状アルキレンポリカーボネートジオールを製造することができる。
このように、高い比率で植物由来の成分を含有させることにより、焼却によって排出される二酸化炭素と、植物の育成過程で吸収される二酸化炭素が同じ量とはならないまでも、いわゆるカーボンニュートラルという環境に優しいプロセスとなり得る。
In addition, by using a cyclic ester compound having a high plant-derived component content as the polycarbonate diol and the cyclic ester compound, an acyclic alkylene polycarbonate diol having an extremely high plant-derived component content can be produced.
In this way, by including plant-derived components at a high ratio, the so-called carbon neutral environment can be used even if carbon dioxide discharged by incineration and carbon dioxide absorbed in the process of plant growth do not become the same amount. Can be a friendly process.

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
(各種分析方法)
(1)水酸基価:JIS K 1557のB法に準拠して測定した。
(2)酸価:JIS K 1557の指示薬滴定法に準拠して測定した。
(3)水分:カールフィッシャー水分計を使用した電量滴定法により測定した。
(4)融点及びガラス転移温度:示差走査熱量分析法(測定温度範囲:−100℃〜10
0℃、走査速度:10℃/min.)により測定した。
(5)粘度:B型粘度計を用いて、75℃で測定した。
(6)数平均分子量:水酸基価を基に算出した。
(7)式(A)の繰り返し単位数及び式(B)の繰り返し単位数;H−NMRにより測定した。
(原料)
実施例で使用したポリカーボネートジオールは、宇部興産株式会社製のETERNACOLL(登録商標) UH−200N(数平均分子量が2000、水酸基価が56.0mgKOH/g、酸価が0.02mgKOH/g、テトラブトキシチタン触媒を100ppm含有)を使用した。
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
(Various analysis methods)
(1) Hydroxyl value: Measured according to JIS K 1557 method B.
(2) Acid value: Measured according to the indicator titration method of JIS K 1557.
(3) Moisture: Measured by a coulometric titration method using a Karl Fischer moisture meter.
(4) Melting point and glass transition temperature: differential scanning calorimetry (measurement temperature range: −100 ° C. to 10 ° C.
0 ° C., scanning speed: 10 ° C./min. ).
(5) Viscosity: measured at 75 ° C. using a B-type viscometer.
(6) Number average molecular weight: Calculated based on the hydroxyl value.
(7) Number of repeating units of formula (A) and number of repeating units of formula (B); measured by 1 H-NMR.
(material)
The polycarbonate diol used in the examples is ETERNACOLL (registered trademark) UH-200N manufactured by Ube Industries, Ltd. (number average molecular weight is 2000, hydroxyl value is 56.0 mgKOH / g, acid value is 0.02 mgKOH / g, tetrabutoxy) Titanium catalyst was contained at 100 ppm).

実施例1(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール111.7g(55.85ミリモル;1,6−ジオール骨格として785ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール5.3g(45ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で1時間乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン85.1g(850ミリモル)を加え、攪拌しながら75〜85℃で1時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール175gを得た。
Example 1 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
Into a 200 mL internal volume glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 111.7 g of polycarbonate diol (55.85 mmol; 785 mmol as 1,6-diol skeleton) and 5.3 g of 1,6-hexanediol (45 Mmol) and dried under reduced pressure for 1 hour with stirring.
To the obtained solution, 85.1 g (850 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted for 1 hour at 75 to 85 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 175 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.38
数平均分子量;2010g/モル
水酸基価;55.9mgKOH/g
酸価;0.08mgKOH/g
融点;−7℃
粘度;1068cp(75℃)
ガラス転移点;−61℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.38
Number average molecular weight; 2010 g / mol hydroxyl value; 55.9 mg KOH / g
Acid value: 0.08 mgKOH / g
Melting point: -7 ° C
Viscosity: 1068 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -61 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

比較例1(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール151.1g(76ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として1061ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール3.0g(26ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン46.6g(466ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール200.7gを得た。
Comparative Example 1 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
In a 200 mL internal volume glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 151.1 g of polycarbonate diol (76 mmol; 1061 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 3.0 g of 1,6-hexanediol (26 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 46.6 g (466 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted at 190 to 195 ° C. for 4 hours with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 200.7 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.28
数平均分子量;1930g/モル
水酸基価;58.1mgKOH/g
酸価;0.01mgKOH/g
融点;13℃
粘度;1161cp(75℃)
ガラス転移点;−66℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が0.30未満(本発明の範囲外)であったため融点が高かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.28
Number average molecular weight; 1930 g / mol hydroxyl value; 58.1 mg KOH / g
Acid value: 0.01 mg KOH / g
Melting point: 13 ° C
Viscosity: 1161 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -66 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was less than 0.30 (outside the scope of the present invention), the melting point was high.

実施例2(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール130.93g(65ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として920ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール4.13g(35ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン63.70g(636ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール198.76gを得た。
Example 2 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
In a 200 mL internal volume glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 130.93 g of polycarbonate diol (65 mmol; 920 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 4.13 g of 1,6-hexanediol (35 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 63.70 g (636 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted at 190 to 195 ° C. for 4 hours with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 198.76 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.38
数平均分子量;1910g/モル
水酸基価;58.8mgKOH/g
酸価;0mgKOH/g
融点;−8℃
粘度;885cp(75℃)
ガラス転移点;−68℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.38
Number average molecular weight; 1910 g / mol hydroxyl value; 58.8 mg KOH / g
Acid value: 0 mgKOH / g
Melting point: -8 ° C
Viscosity: 885 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -68 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

実施例3(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール111.7g(56ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として785ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール5.3g(45ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン85.1g(850ミリモル)を加え、攪拌しながら175〜180℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール175.1gを得た。
Example 3 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
In a 200 mL glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 111.7 g of polycarbonate diol (56 mmol; 785 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 5.3 g of 1,6-hexanediol (45 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 85.1 g (850 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted for 4 hours at 175 to 180 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 175.1 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.48
数平均分子量;2010g/モル
水酸基価;55.9mgKOH/g
酸価;0.08mgKOH/g
融点;−7℃
粘度;1068cp(75℃)
ガラス転移点;−61℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.48
Number average molecular weight; 2010 g / mol hydroxyl value; 55.9 mg KOH / g
Acid value: 0.08 mgKOH / g
Melting point: -7 ° C
Viscosity: 1068 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -61 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

実施例4(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積100mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール45.07g(23ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として317ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール3.28g(28ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン51.71g(516ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール98.79gを得た。
Example 4 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
In a 100 mL glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 45.07 g of polycarbonate diol (23 mmol; 317 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 3.28 g of 1,6-hexanediol (28 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 51.71 g (516 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted at 190 to 195 ° C. with stirring for 4 hours (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 98.79 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.58
数平均分子量;1990g/モル
水酸基価;56.3mgKOH/g
酸価;0.22mgKOH/g
融点;−7℃
粘度;556cp(75℃)
ガラス転移点;−72℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.58
Number average molecular weight; 1990 g / mol hydroxyl value; 56.3 mg KOH / g
Acid value: 0.22 mg KOH / g
Melting point: -7 ° C
Viscosity: 556 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -72 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

実施例5(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール100.7g(50ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として708ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール18.4g(156ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン86.4g(863ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
攪拌終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール205.5gを得た。
Example 5 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
Into a 200 mL internal volume glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 100.7 g of polycarbonate diol (50 mmol; 708 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 18.4 g of 1,6-hexanediol (156 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 86.4 g (863 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted for 4 hours at 190 to 195 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of stirring, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 205.5 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.48
数平均分子量;1000g/モル
水酸基価;112.4mgKOH/g
酸価;0.01mgKOH/g
融点;−14℃
粘度;172cp(75℃)
ガラス転移点;−77℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.48
Number average molecular weight; 1000 g / mol hydroxyl value; 112.4 mg KOH / g
Acid value: 0.01 mg KOH / g
Melting point: -14 ° C
Viscosity: 172 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -77 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

実施例6(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール38.1g(19ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として268ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール9.6g(81ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン52.4g(523ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
攪拌終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール100.1gを得た。
Example 6 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
In a 200 mL glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 38.1 g of polycarbonate diol (19 mmol; 268 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 9.6 g of 1,6-hexanediol (81 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 52.4 g (523 mmol) of δ-valerolactone was added and reacted for 4 hours at 190 to 195 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the stirring, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 100.1 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.60
数平均分子量;1240g/モル
水酸基価;90.5mgKOH/g
酸価;0.001mgKOH/g
融点;−10℃
粘度;144cp(75℃)
ガラス転移点;−78℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.60
Number average molecular weight; 1240 g / mol hydroxyl value; 90.5 mg KOH / g
Acid value: 0.001 mg KOH / g
Melting point: -10 ° C
Viscosity: 144 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -78 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

実施例7(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール26.3g(13ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として185ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール10.3g(87ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン63.5g(634ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
攪拌終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール0.0gを得た。
Example 7 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
In a 200 mL internal volume glass flask equipped with a stirrer and a thermometer, 26.3 g of polycarbonate diol (13 mmol; 185 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 10.3 g of 1,6-hexanediol (87 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
63.5 g (634 mmol) of δ-valerolactone was added to the obtained solution, and reacted for 4 hours at 190 to 195 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of stirring, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 0.0 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.69
数平均分子量;1110g/モル
水酸基価;100.8mgKOH/g
酸価;0.02mgKOH/g
融点;−3℃
粘度;105cp(75℃)
ガラス転移点;−78℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.69
Number average molecular weight: 1110 g / mol hydroxyl value: 100.8 mg KOH / g
Acid value: 0.02 mg KOH / g
Melting point: -3 ° C
Viscosity: 105 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -78 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was low.

比較例2(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール30.95g(15ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として217ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール7.10g(60ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にδ−バレロラクトン111.73g(1116ミリモル)を加え、攪拌しながら190〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
攪拌終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール149.61gを得た。
Comparative Example 2 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
A glass flask having an internal volume of 200 mL equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 30.95 g of polycarbonate diol (15 mmol; 217 mmol as a 1,6-hexanediol skeleton) and 7.10 g of 1,6-hexanediol (60 mmol). ) And dried under reduced pressure with stirring.
111.73 g (1116 mmol) of δ-valerolactone was added to the obtained solution and reacted for 4 hours at 190 to 195 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the stirring, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 149.61 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される新規な化合物であった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.81
数平均分子量;1890g/モル
水酸基価;59.4mgKOH/g
酸価;3.84mgKOH/g
融点;36℃
粘度;420cp(75℃)
ガラス転移点;−65℃
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が0.65を超えた(本発明の範囲外)ため融点が高かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol was a novel compound represented by the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.81
Number average molecular weight; 1890 g / mol hydroxyl value; 59.4 mg KOH / g
Acid value: 3.84 mg KOH / g
Melting point: 36 ° C
Viscosity: 420 cp (75 ° C.)
Glass transition point: -65 ° C
Since the number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] exceeded 0.65 (out of the scope of the present invention), the melting point was high.

参考例1(エステル結合が存在しないポリカーボネートジオール)
1,6−ヘキサンジオールと炭酸ジエステルとから製造したポリカーボネートジオール(宇部興産株式会社製のETERNACOLL(登録商標) UH−200N;1,6−ヘキサンジオール:炭酸ジエステル=1:1(モル比))についてその物性を測定したところ、以下の通りであった。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0
融点;49℃
粘度;2245cp(75℃)
ガラス転移点;−56℃
Reference Example 1 (polycarbonate diol having no ester bond)
Polycarbonate diol produced from 1,6-hexanediol and carbonic acid diester (ETERNACOLL (registered trademark) UH-200N manufactured by Ube Industries, Ltd .; 1,6-hexanediol: carbonic acid diester = 1: 1 (molar ratio)) The physical properties were measured and found to be as follows.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0
Melting point: 49 ° C
Viscosity: 2245cp (75 ° C)
Glass transition point: -56 ° C

参考例2(非環状アルキレンポリカーボネートジオールの合成)
攪拌装置及び温度計を備えた内容積200mLのガラス製フラスコに、ポリカーボネートジオール100.7g(50ミリモル;1,6−ヘキサンジオール骨格として708ミリモル)及び1,6−ヘキサンジオール5.5g(46ミリモル)を加え、攪拌しながら減圧下で乾燥させた。
得られた溶液にε−カプロラクトン87.2g(764ミリモル)を加え、攪拌しながら185〜195℃で4時間反応させた(ポリカーボネートジオールに含まれているチタン化合物が触媒として作用)。
攪拌終了後、反応液を室温まで冷却し、非環状アルキレンポリカーボネートジオール193.3gを得た。
Reference Example 2 (Synthesis of acyclic alkylene polycarbonate diol)
Into a glass flask having an internal volume of 200 mL equipped with a stirrer and a thermometer, 100.7 g of polycarbonate diol (50 mmol; 708 mmol as 1,6-hexanediol skeleton) and 5.5 g of 1,6-hexanediol (46 mmol) ) And dried under reduced pressure with stirring.
To the obtained solution, 87.2 g (764 mmol) of ε-caprolactone was added and reacted for 4 hours at 185 to 195 ° C. with stirring (the titanium compound contained in the polycarbonate diol acts as a catalyst).
After completion of the stirring, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 193.3 g of an acyclic alkylene polycarbonate diol.

得られた非環状アルキレンポリカーボネートジオールは以下の物性値で示される。
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]=0.51
数平均分子量;2130g/モル
水酸基価;52.6mgKOH/g
酸価;0.02mgKOH/g
融点;15℃
粘度;1044cp(75℃)
式(B)の繰り返し単位数/[式(A)の繰り返し単位数+式(B)の繰り返し単位数]が本発明の範囲内であったため参考例1のポリカーボネートジオールよりも融点が低かった。
The obtained acyclic alkylene polycarbonate diol has the following physical property values.
Number of repeating units of formula (B) / [number of repeating units of formula (A) + number of repeating units of formula (B)] = 0.51
Number average molecular weight; 2130 g / mol hydroxyl value; 52.6 mg KOH / g
Acid value: 0.02 mg KOH / g
Melting point: 15 ° C
Viscosity: 1044 cp (75 ° C.)
Since the number of repeating units of formula (B) / [the number of repeating units of formula (A) + the number of repeating units of formula (B)] was within the scope of the present invention, the melting point was lower than that of the polycarbonate diol of Reference Example 1.

上記結果をまとめて表1に示した。   The results are summarized in Table 1.

Figure 2016113529
Figure 2016113529

以上の結果より、ポリカーボネートジオールにエステル基を導入することで、低融点化、低粘度化及び低ガラス転移点化が図れることが分かった。   From the above results, it was found that low melting point, low viscosity and low glass transition point can be achieved by introducing an ester group into polycarbonate diol.

本発明により、ハンドリング性に優れた非環状アルキレンポリカーボネートジオールを得ることができる。本発明の非環状アルキレンポリカーボネートジオールは、ポリウレタン樹脂などの製造原料として有用な化合物である。   According to the present invention, an acyclic alkylene polycarbonate diol having excellent handling properties can be obtained. The acyclic alkylene polycarbonate diol of the present invention is a useful compound as a raw material for producing polyurethane resins and the like.

Claims (7)

式(1)
Figure 2016113529
(式中、nは、繰り返し単位数を示す。)
で示されるポリカーボネートジオールと、式(2)
Figure 2016113529
(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される環状エステル化合物とを反応させることを特徴とする、
式(A)
Figure 2016113529
で示される繰り返し単位と、式(B)
Figure 2016113529
(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される繰り返し単位とを有し、分子の両末端にひとつずつ水酸基を有する非環状アルキレンポリカーボネートジオールの製造方法。
但し、非環状アルキレンポリカーボネートジオールの全繰り返し単位数に対する式(B)で示される繰り返し単位数(式(B)で示される繰り返し単位数/[式(A)で示される繰り返し単位数+式(B)で示される繰り返し単位数])は0.30〜0.70である。
Formula (1)
Figure 2016113529
(In the formula, n represents the number of repeating units.)
A polycarbonate diol represented by formula (2)
Figure 2016113529
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
Characterized by reacting with a cyclic ester compound represented by:
Formula (A)
Figure 2016113529
A repeating unit represented by formula (B)
Figure 2016113529
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
And a method for producing an acyclic alkylene polycarbonate diol having a hydroxyl group at each of both ends of the molecule.
However, the number of repeating units represented by the formula (B) relative to the total number of repeating units of the acyclic alkylene polycarbonate diol (the number of repeating units represented by the formula (B) / [the number of repeating units represented by the formula (A) + formula (B )] Is 0.30 to 0.70.
環状エステル化合物の使用量が、ポリカーボネートジオールの1,6−ヘキサンジオール骨格1モルとして0.45〜5.0モルである請求項1記載の非環状アルキレンポリカーボネートジオールの製造方法。   The method for producing an acyclic alkylene polycarbonate diol according to claim 1, wherein the amount of the cyclic ester compound used is 0.45 to 5.0 mol as 1 mol of 1,6-hexanediol skeleton of the polycarbonate diol. 非環状アルキレンポリカーボネートジオールが以下の物性値で示されるものである、請求項1に記載の非環状アルキレンポリカーボネートジオールの製造方法。
数平均分子量;500以上
融点;10℃以下
ガラス転移点;−60℃以下
粘度;1,100cp以下(75℃)
The manufacturing method of the acyclic alkylene polycarbonate diol of Claim 1 whose acyclic alkylene polycarbonate diol is shown by the following physical-property values.
Number average molecular weight; 500 or more melting point; 10 ° C. or less glass transition point; −60 ° C. or less viscosity; 1,100 cp or less (75 ° C.)
Zがブチレン基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非環状アルキレンポリカーボネートジオールの製造方法。   The method for producing an acyclic alkylene polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 3, wherein Z is a butylene group. 式(A)
Figure 2016113529
で示される繰り返し単位と、式(B)
Figure 2016113529
(式中、Zは、炭素原子数2〜12の直鎖又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示される繰り返し単位とを有し、分子の両末端にひとつずつ水酸基を有する非環状アルキレンポリカーボネートジオール。
但し、非環状アルキレンポリカーボネートジオールの全繰り返し単位数に対する式(B)で示される繰り返し単位数(式(B)で示される繰り返し単位数/[式(A)で示される繰り返し単位数+式(B)で示される繰り返し単位数])は0.30〜0.70である。
Formula (A)
Figure 2016113529
A repeating unit represented by formula (B)
Figure 2016113529
(In the formula, Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.)
An acyclic alkylene polycarbonate diol having a repeating unit represented by the formula (1) and having hydroxyl groups at both ends of the molecule.
However, the number of repeating units represented by the formula (B) relative to the total number of repeating units of the acyclic alkylene polycarbonate diol (the number of repeating units represented by the formula (B) / [the number of repeating units represented by the formula (A) + formula (B )] Is 0.30 to 0.70.
非環状アルキレンポリカーボネートジオールが以下の物性値で示されるものである、請求項5に記載の非環状アルキレンポリカーボネートジオール。
数平均分子量;500以上
融点;10℃以下
ガラス転移点;−60℃以下
粘度;1,100cp以下(75℃)
The acyclic alkylene polycarbonate diol according to claim 5, wherein the acyclic alkylene polycarbonate diol is represented by the following physical property values.
Number average molecular weight; 500 or more melting point; 10 ° C. or less glass transition point; −60 ° C. or less viscosity; 1,100 cp or less (75 ° C.)
Zがブチレン基である、請求項5〜6のいずれか1項に記載の非環状アルキレンポリカーボネートジオール。   The acyclic alkylene polycarbonate diol according to any one of claims 5 to 6, wherein Z is a butylene group.
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