JP2017025155A - Manufacturing method of polycarbonate diol - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリカーボネートジオールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polycarbonate diol.
ポリカーボネートジオールは、ポリウレタン等の原料として使用されている。この際、ウレタン化反応を安定させることが望まれている。例えば、特許文献1には、ポリカーボネートジオールに水を添加し加熱することでウレタン化反応性を低減させることが提案されている。また、特許文献2には、失活処理を施していないエステル交換触媒を含有するポリカーボネートジオールに、亜リン酸トリエステルを添加し加熱処理することで、ウレタン化反応性の安定したウレタン化触媒含有ポリカーボネート組成物を得る製造方法が開示されている。さらに、特許文献3には、脂肪族ポリカーボネートジオールにリン酸モノエステルを添加し加熱処理することで、ウレタン化反応に対するエステル交換触媒の影響を効率よく低減できることが提案されている。 Polycarbonate diol is used as a raw material for polyurethane and the like. At this time, it is desired to stabilize the urethanization reaction. For example, Patent Document 1 proposes reducing urethanization reactivity by adding water to polycarbonate diol and heating. Patent Document 2 also includes a urethanization catalyst having a stable urethanization reactivity by adding a phosphorous acid triester to a polycarbonate diol containing a transesterification catalyst that has not been subjected to a deactivation treatment. A manufacturing method for obtaining a polycarbonate composition is disclosed. Furthermore, Patent Document 3 proposes that the effect of the transesterification catalyst on the urethanization reaction can be efficiently reduced by adding a phosphoric acid monoester to the aliphatic polycarbonate diol and subjecting it to heat treatment.
また、ポリウレタン等の原料としてポリカーボネートジオールを用いる際、原料のポリカーボネートジオールが着色していると、このポリカーボネートジオールから製造されるポリウレタン等も着色したものとなり、使用用途が制限される。このため、ポリカーボネートジオールの色度が良好であることが望まれている。特許文献4には、リン酸及び/又は亜リン酸存在下で、エステル交換触媒によりエステル交換反応することで、着色が少なく、また熱安定性に優れたポリカーボネートジオールの製造方法が提案されている。 Moreover, when using polycarbonate diol as raw materials, such as a polyurethane, if the raw material polycarbonate diol is colored, the polyurethane etc. which are manufactured from this polycarbonate diol will also be colored, and a use application will be restrict | limited. For this reason, it is desired that the polycarbonate diol has good chromaticity. Patent Document 4 proposes a method for producing a polycarbonate diol with little coloration and excellent thermal stability by transesterification with a transesterification catalyst in the presence of phosphoric acid and / or phosphorous acid. .
ポリカーボネートジオールは、常温では固体又は粘性の液体である場合が多い。そのため、取り扱い性を良くするために高温で貯蔵されることがある。この場合、製造直後におけるポリカーボネートジオールの色度が良好であったとしても、高温で貯蔵すると経時的にポリカーボネートジオールが着色するという問題があった。そして、上記特許文献1〜4に記載の製造方法によっても、高温貯蔵時の着色防止には、なお改善の余地を有していた。 Polycarbonate diol is often a solid or viscous liquid at room temperature. Therefore, it may be stored at a high temperature in order to improve the handleability. In this case, there was a problem that even if the chromaticity of the polycarbonate diol immediately after production was good, the polycarbonate diol colored over time when stored at a high temperature. And also by the manufacturing method of the said patent documents 1-4, there was still room for improvement in coloring prevention at the time of high temperature storage.
そこで、本発明は、高温貯蔵時にも着色しにくい、ポリカーボネートジオールを得ることができる、ポリカーボネートジオールの製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of polycarbonate diol which can obtain polycarbonate diol which is hard to color even at the time of high temperature storage.
本発明者は、上記従来技術の課題を解決するため鋭意研究を行った結果、エステル交換触媒の存在下で得られたポリカーボネートジオールと、所定範囲量の水酸基含有リン化合物及び水と、を加熱処理する加熱処理工程を有する、ポリカーボネートジオールの製造方法を用いることにより、高温貯蔵時に着色しにくいポリカーボネートジオールが得られることを見出し、本発明をなすに至った。 As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventor has heat-treated polycarbonate diol obtained in the presence of a transesterification catalyst, and a predetermined range of hydroxyl group-containing phosphorus compound and water. It has been found that a polycarbonate diol which is difficult to be colored during high-temperature storage can be obtained by using a method for producing a polycarbonate diol having a heat treatment step to achieve the present invention.
すなわち、本発明の構成は以下のとおりである。
[1]
カーボネート化合物とジオール化合物とを、エステル交換触媒の存在下で、エステル交換反応させて得られるポリカーボネートジオールと、
前記エステル交換触媒に対する、モル比が0.5以上8.0以下である水酸基含有リン化合物と、モル比が10以上3000以下である水と、
を加熱処理する工程を有する、ポリカーボネートジオールの製造方法。
[2]
前記加熱処理工程の後において、前記ポリカーボネートジオール中の水分量が、20ppm以上2000ppm以下である、[1]に記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[3]
前記加熱処理工程において、加熱処理の温度が、50℃以上200℃以下である、[1]又は[2]に記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[4]
カーボネート化合物とジオール化合物とを、エステル交換触媒の存在下で、エステル交換反応させて得られるポリカーボネートジオールと、
前記エステル交換触媒に対する、モル比が0.5以上8.0以下である水酸基含有リン化合物と、モル比が10以上3000以下である水と、
を加熱処理する工程を有する、ポリカーボネートジオールの高温保管時の着色防止方法。
That is, the configuration of the present invention is as follows.
[1]
A polycarbonate diol obtained by transesterifying a carbonate compound and a diol compound in the presence of a transesterification catalyst;
A hydroxyl group-containing phosphorus compound having a molar ratio of 0.5 to 8.0 with respect to the transesterification catalyst, water having a molar ratio of 10 to 3000,
A process for producing a polycarbonate diol, which comprises a step of heat-treating.
[2]
The method for producing a polycarbonate diol according to [1], wherein a moisture content in the polycarbonate diol is 20 ppm or more and 2000 ppm or less after the heat treatment step.
[3]
In the said heat processing process, the temperature of heat processing is 50 degreeC or more and 200 degrees C or less, The manufacturing method of polycarbonate diol as described in [1] or [2].
[4]
A polycarbonate diol obtained by transesterifying a carbonate compound and a diol compound in the presence of a transesterification catalyst;
A hydroxyl group-containing phosphorus compound having a molar ratio of 0.5 to 8.0 with respect to the transesterification catalyst, water having a molar ratio of 10 to 3000,
A method for preventing coloration of polycarbonate diol during high-temperature storage, comprising a step of heat-treating.
本発明に係るポリカーボネートジオールの製造方法によれば、高温貯蔵時にも着色しにくい、ポリカーボネートジオールを得ることができる。 According to the method for producing a polycarbonate diol according to the present invention, a polycarbonate diol which is difficult to be colored even at high temperature storage can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について、詳細に説明する。以下の本実施形態は本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
〔ポリカーボネートジオールの製造方法〕
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法は、カーボネート化合物とジオール化合物とを、エステル交換触媒の存在下で、エステル交換反応させて得られるポリカーボネートジオールと、当該エステル交換触媒に対する、モル比が0.5以上8.0以下である水酸基含有リン化合物と、モル比が10以上3000以下である水と、を加熱処理する、加熱処理工程を有する。本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法によれば、高温貯蔵時にも着色しにくい、ポリカーボネートジオールを得ることができる。また、本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法によれば、上記加熱処理前のポリカーボネートジオールの色度と比較して、得られるポリカーボネートジオールの色度が回復する場合がある。
[Production method of polycarbonate diol]
In the method for producing a polycarbonate diol of this embodiment, the molar ratio of the polycarbonate diol obtained by subjecting a carbonate compound and a diol compound to a transesterification reaction in the presence of a transesterification catalyst and the transesterification catalyst is 0.5. There is a heat treatment step of heat-treating the hydroxyl group-containing phosphorus compound of 8.0 or less and water having a molar ratio of 10 or more and 3000 or less. According to the method for producing a polycarbonate diol of the present embodiment, a polycarbonate diol that is difficult to be colored even at high temperature storage can be obtained. Moreover, according to the manufacturing method of the polycarbonate diol of this embodiment, the chromaticity of the obtained polycarbonate diol may recover compared with the chromaticity of the polycarbonate diol before the said heat processing.
〔ポリカーボネートジオール〕
本実施形態のポリカーボネートジオールは、下記式(A)で表される繰り返し単位と、当該ポリカーボネートジオールの両末端にヒドロキシル基とを有する。
The polycarbonate diol of this embodiment has a repeating unit represented by the following formula (A) and hydroxyl groups at both ends of the polycarbonate diol.
式(A)中、Rは、炭素数2〜15の二価の脂肪族又は脂環族炭化水素を表し、全繰り返しの単位においてこれらの1種又は2種以上を選択することができる。式(A)中、Rが側鎖を持たない二価の脂肪族炭化水素の場合、得られるポリウレタンの耐薬品性及び機械的強度が高くなる傾向にある。 In the formula (A), R represents a divalent aliphatic or alicyclic hydrocarbon having 2 to 15 carbon atoms, and one or more of these can be selected in all repeating units. In the formula (A), when R is a divalent aliphatic hydrocarbon having no side chain, the chemical resistance and mechanical strength of the resulting polyurethane tend to increase.
本実施形態のポリカーボネートジオールの数平均分子量は、その用途により異なるが、好ましくは300以上20000以下、より好ましくは400以上10000以下、さらに好ましくは500以上3000以下である。数平均分子量が300以上であることで、得られる熱可塑性ウレタンの柔軟性、及び低温特性がより良好となる傾向があり、数平均分子量が20000以下であると、得られる熱可塑性ウレタンの成型加工性がより良好となる傾向がある。数平均分子量は、後述する実施例に記載する方法のように、ポリカーボネートジオールの水酸基価から算出することもできる。 The number average molecular weight of the polycarbonate diol of the present embodiment varies depending on its use, but is preferably 300 or more and 20000 or less, more preferably 400 or more and 10,000 or less, and further preferably 500 or more and 3000 or less. When the number average molecular weight is 300 or more, the resulting thermoplastic urethane tends to have better flexibility and low-temperature characteristics, and when the number average molecular weight is 20000 or less, the resulting thermoplastic urethane is molded. Tend to be better. The number average molecular weight can also be calculated from the hydroxyl value of the polycarbonate diol as in the method described in the examples described later.
〔エステル交換反応〕
本実施形態のエステル交換反応は、アルキレンカーボネート、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート等のカーボネート化合物と、ジオール化合物とを、エステル交換触媒の存在下で反応させて、ポリカーボネートジオールを得る。
[Transesterification]
In the transesterification reaction of the present embodiment, a polycarbonate diol is obtained by reacting a carbonate compound such as alkylene carbonate, dialkyl carbonate, or diaryl carbonate with a diol compound in the presence of a transesterification catalyst.
<カーボネート化合物>
カーボネート化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、1,2−プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、1,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネートが挙げられる。この中では、アルキレンカーボネートが好ましく、エチレンカーボネートがより好ましい。
<Carbonate compound>
Examples of the carbonate compound include, but are not limited to, ethylene carbonate, trimethylene carbonate, 1,2-propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 1,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate. And alkylene carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate and dibutyl carbonate, and diaryl carbonates such as diphenyl carbonate. In this, alkylene carbonate is preferable and ethylene carbonate is more preferable.
<ジオール化合物>
ジオール化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ナノジオール、1,10−ドデカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール等の側鎖を有しないジオール;2−メチル−1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール等の側鎖を有するジオール;1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン等の環状ジオール;p−キシレンジオール、p−テトラクロロキシレンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、2,2−ビス〔(4−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン等の芳香環を有するジオールが挙げられる。この中では、側鎖を有しないジオールが好ましく、1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールがより好ましい。
<Diol compound>
Examples of the diol compound include, but are not limited to, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7- Diols having no side chain such as heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nanodiol, 1,10-dodecanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol; 2-methyl-1 , 8-octanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-dimethyl-1 Diol having a side chain such as 1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol; Cyclic diols such as rhohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2-bis (4-hydroxycyclohexyl) -propane; p-xylenediol, p-tetrachloroxylenediol, 1,4 Examples include diols having an aromatic ring such as bis (hydroxyethoxy) benzene and 2,2-bis [(4-hydroxyethoxy) phenyl] propane. Of these, diols having no side chain are preferred, and 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol are more preferred.
本実施形態のポリカーボネートジオールは、1種のジオール化合物から得られるホモポリカーボネートジオールでもよいし、2種以上のジオール化合物から得られる共重合ポリカーボネートジオールでもよい。 The polycarbonate diol of this embodiment may be a homopolycarbonate diol obtained from one kind of diol compound or a copolymerized polycarbonate diol obtained from two or more kinds of diol compounds.
<エステル交換触媒>
本実施形態のエステル交換触媒は、エステル交換反応によりポリカーボネートジオールを得るための触媒である。エステル交換触媒は、公知のエステル交換触媒から自由に選択されることができる。エステル交換触媒としては、特に限定されないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属のアルコラート、水素化物、オキシト゛、アミド、炭酸塩、水酸化物、窒素含有ホウ酸塩、及び有機酸の塩基性アルカリ金属塩並びにアルカリ土類金属塩が挙げられる。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属以外の金属を用いたエステル交換触媒としては、例えば、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、インジウム、スズ、アンチモン、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、タリウム、鉛、ビスマス、及びイッテルビウムの金属、塩、アルコキシド、並びに有機化合物が挙げられる。それらから1つ又は複数のエステル交換触媒を選択し、使用することができる。これらの中でも、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カリウム、チタン、ジルコニウム、スズ、鉛、及びイッテルビウムの金属、塩、アルコキシド、並びに有機化合物から1つ又は複数のエステル交換触媒を用いた場合、ポリカーボネートジオールを得るエステル交換反応が良好に行われ、得られるポリカーボネートジオールを用いた場合にウレタン反応に対する影響も少ないので好ましい。エステル交換触媒として、マグネシウム、チタン、イッテルビウム、スズ、ジルコニウムを用いた場合、さらに好ましい。具体的なエステル交換触媒としては、例えば、鉛の有機化合物である酢酸鉛三水和物、チタンの有機化合物であるチタンテトラ−n−ブトキシドが挙げられる。
<Transesterification catalyst>
The transesterification catalyst of this embodiment is a catalyst for obtaining polycarbonate diol by transesterification. The transesterification catalyst can be freely selected from known transesterification catalysts. Examples of the transesterification catalyst include, but are not limited to, for example, alkali metals such as lithium, sodium, and potassium, and alkaline earth metals such as magnesium, calcium, strontium, and barium, hydrides, oxydo, amides, carbonates, Examples include hydroxides, nitrogen-containing borates, and basic alkali metal salts and alkaline earth metal salts of organic acids. Examples of transesterification catalysts using metals other than alkali metals and alkaline earth metals include aluminum, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, zirconium, and niobium. , Molybdenum, ruthenium, rhodium, palladium, silver, indium, tin, antimony, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold, thallium, lead, bismuth, and ytterbium metals, salts, alkoxides, and organic compounds. . One or more transesterification catalysts can be selected and used from them. Among these, polycarbonate diols are obtained when one or more transesterification catalysts are used from metals, salts, alkoxides, and organic compounds of sodium, potassium, magnesium, potassium, titanium, zirconium, tin, lead, and ytterbium. The transesterification reaction is favorably performed, and the use of the obtained polycarbonate diol is preferable because it has little influence on the urethane reaction. More preferably, magnesium, titanium, ytterbium, tin, or zirconium is used as the transesterification catalyst. Specific examples of the transesterification catalyst include lead acetate trihydrate, which is an organic compound of lead, and titanium tetra-n-butoxide, which is an organic compound of titanium.
エステル交換反応触媒の使用量は、原料の総量(100質量%)に対して、0.00001質量%以上0.1質量%以下であることが好ましく、0.0001質量%以上0.05質量%以下であることがより好ましい。 The amount of the transesterification reaction catalyst used is preferably 0.00001% by mass or more and 0.1% by mass or less, and 0.0001% by mass or more and 0.05% by mass with respect to the total amount of raw materials (100% by mass). The following is more preferable.
エステル交換反応に用いたエステル交換触媒は、ポリカーボネートジオールの製造に引き続き加熱処理を行う場合は、エステル交換反応で消費されていないため、エステル交換反応触媒の使用量を元に算出できる。市販のポリカーボネートジオールを用いる場合等においては、ポリカーボネートジオールに含まれるエステル交換反応触媒の金属量を、ICP(発光分光分析法、Inductively Coupled Plasma)により測定して求められる。 The transesterification catalyst used in the transesterification reaction is not consumed in the transesterification reaction when heat treatment is carried out subsequent to the production of the polycarbonate diol, and therefore can be calculated based on the amount of transesterification catalyst used. In the case of using a commercially available polycarbonate diol, the amount of metal in the transesterification catalyst contained in the polycarbonate diol is determined by measuring by ICP (Emission Spectroscopy, Inductively Coupled Plasma).
〔加熱処理工程〕
本実施形態の加熱処理工程は、上記のエステル交換反応で得られるポリカーボネートジオールと所定範囲量の水酸基含有リン化合物と水とを、加熱処理する工程である。以下、加熱処理工程をエステル交換反応に引き続き行う方法を例として説明する。エステル交換反応で所定の重合度となったポリカーボネートジオールに対して、エステル交換反応で仕込んだエステル交換触媒の量を元に、所定範囲量の水酸基含有リン化合物及び水を反応器に添加し、加熱攪拌する。必要に応じて、エステル交換反応終了時における温度から所定の加熱処理の温度まで冷却後、水酸基含有リン化合物及び水を添加する。
[Heat treatment process]
The heat treatment step of this embodiment is a step of heat-treating the polycarbonate diol obtained by the transesterification reaction, a predetermined amount of the hydroxyl group-containing phosphorus compound, and water. Hereinafter, a method of performing the heat treatment step following the transesterification will be described as an example. Based on the amount of transesterification catalyst charged in the transesterification reaction, polycarbonate diol having a predetermined degree of polymerization in the transesterification reaction is added to the reactor with a predetermined range of hydroxyl-containing phosphorus compound and water, and heated. Stir. If necessary, after cooling from the temperature at the end of the transesterification reaction to the temperature of the predetermined heat treatment, the hydroxyl group-containing phosphorus compound and water are added.
加熱処理工程において、加熱処理の温度は、特に限定されないが、50℃以上200℃以下であることが好ましく、50℃以上160℃以下であることがより好ましく、50℃以上140℃以下であることがさらに好ましい。加熱処理温度が50℃以上であれば、加熱処理時間が長くなりすぎず経済的に好ましい傾向にある。加熱温度が200℃以下であれば、熱によるポリカーボネートジオールの分解が抑えられるため好ましい傾向にある。 In the heat treatment step, the temperature of the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 50 ° C or higher and 200 ° C or lower, more preferably 50 ° C or higher and 160 ° C or lower, and 50 ° C or higher and 140 ° C or lower. Is more preferable. When the heat treatment temperature is 50 ° C. or higher, the heat treatment time is not excessively long and tends to be economically preferable. If heating temperature is 200 degrees C or less, since decomposition | disassembly of the polycarbonate diol by heat | fever is suppressed, it exists in a preferable tendency.
加熱処理の時間は、加熱処理の温度や加熱処理の方法により異なるが、15分以上8.0時間以下が好ましい。加熱処理の時間が15分以上であることで、反応が十分に進む傾向にある。一方、加熱処理の時間が8.0時間以下であることで、生産性が良好となる傾向にある。 The heat treatment time varies depending on the heat treatment temperature and the heat treatment method, but is preferably 15 minutes or more and 8.0 hours or less. When the heat treatment time is 15 minutes or longer, the reaction tends to proceed sufficiently. On the other hand, when the heat treatment time is 8.0 hours or less, the productivity tends to be good.
加熱処理工程において、ポリカーボネートジオールが着色する可能性があるため、加熱処理の容器内を窒素等の不活性ガスで置換して処理することが好ましい。本実施形態の処理方法は、特に限定されないが、加熱装置と攪拌機とを備えた反応器で加熱攪拌して加熱処理してもよいし、インラインミキサー又はスタティックミキサーで連続して加熱処理してもよい。 In the heat treatment step, the polycarbonate diol may be colored. Therefore, it is preferable to replace the heat treatment container with an inert gas such as nitrogen. Although the processing method of this embodiment is not specifically limited, it may be heat-stirred in a reactor equipped with a heating device and a stirrer, or may be heat-treated continuously with an in-line mixer or a static mixer. Good.
<水酸基含有リン化合物>
本実施形態の水酸基含有リン化合物は、以下のものに限定されないが、例えば、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、亜ホスホン酸、ホスフィン酸、亜ホスフィン酸等のリン酸類;リン酸モノメチル、リン酸モノエチル、リン酸モノブチル、リン酸モノ−2−エチルヘキシル、リン酸モノフェニル等のリン酸モノエステル類;リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジブチル、リン酸ジオクチル、リン酸ジフェニル等のリン酸ジエステル類;亜リン酸モノオクチル、亜リン酸モノフェニル等の亜リン酸モノエステル類;亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジプロピル、亜リン酸ジブチル、亜リン酸ジオクチル、亜リン酸ジフェニル等の亜リン酸ジエステル類;ジブチルホスホン酸、ジオクチルホスホン酸、ジフェニルホスホン酸等のホスホン酸類;ホスホン酸モノブチル等のホスホン酸モノエステル;フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸類が好適に挙げられる。より好ましくは、リン酸類、リン酸モノエステル類、リン酸ジエステル類であり、さらに好ましくは、リン酸、亜リン酸、リン酸モノ−2−エチルヘキシル、リン酸ジ−n−ブチルである。
<Hydroxyl-containing phosphorus compound>
The hydroxyl group-containing phosphorus compound of the present embodiment is not limited to the following, but examples thereof include phosphoric acids such as phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, phosphonous acid, phosphinic acid, and phosphinic acid; monomethyl phosphate, phosphorus Phosphoric monoesters such as monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, mono-2-ethylhexyl phosphate, monophenyl phosphate; phosphoric acids such as dimethyl phosphate, diethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, diphenyl phosphate Diesters; Phosphorous monoesters such as monooctyl phosphite and monophenyl phosphite; Sublimates such as diethyl phosphite, dipropyl phosphite, dibutyl phosphite, dioctyl phosphite and diphenyl phosphite Phosphoric acid diesters; phosphonic acids such as dibutylphosphonic acid, dioctylphosphonic acid, diphenylphosphonic acid; Phosphonate monoester such Honsan monobutyl; phosphinic acids such as phenyl phosphinic acid is preferably exemplified. More preferred are phosphoric acids, phosphoric monoesters, and phosphoric diesters, and further preferred are phosphoric acid, phosphorous acid, mono-2-ethylhexyl phosphate, and di-n-butyl phosphate.
水酸基含有リン化合物は、エステル交換触媒に対するモル比が、0.5以上8.0以下であり、好ましくは0.8以上6.0以下であり、より好ましくは1.0以上5.0以下である。 The hydroxyl group-containing phosphorus compound has a molar ratio to the transesterification catalyst of 0.5 or more and 8.0 or less, preferably 0.8 or more and 6.0 or less, more preferably 1.0 or more and 5.0 or less. is there.
<水>
本実施形態の水は、エステル交換触媒に対するモル比が、10以上3000以下であり、好ましくは10以上2000以下であり、より好ましくは10以上1000以下である。
<Water>
The water of this embodiment has a molar ratio with respect to the transesterification catalyst of 10 or more and 3000 or less, preferably 10 or more and 2000 or less, and more preferably 10 or more and 1000 or less.
本実施形態に係る効果が十分に表れるようにする観点から、水酸基含有リン化合物のモル比は0.5以上、水のモル比は10以上である。また、加熱処理工程後に得られるポリカーボネートジオールを用いてポリウレタンを製造する際に、ウレタン化反応を阻害したり、促進しすぎたりすることを防止する観点から、水酸基含有リン化合物のモル比は8.0以下、水のモル比は3000以下である。 From the viewpoint of sufficiently exhibiting the effects according to this embodiment, the molar ratio of the hydroxyl group-containing phosphorus compound is 0.5 or more, and the molar ratio of water is 10 or more. Moreover, when manufacturing a polyurethane using the polycarbonate diol obtained after a heat processing process, the molar ratio of a hydroxyl-containing phosphorus compound is 8. from a viewpoint which prevents that a urethanation reaction is inhibited or accelerated too much. The molar ratio of water is 0 or less and 3000 or less.
加熱処理工程においては、複数の水酸基含有リン化合物を任意の割合で混合し、使用してもよい。その場合、エステル交換触媒に対し、添加する全水酸基含有リン化合物のモル比の和が、上記の範囲であればよい。 In the heat treatment step, a plurality of hydroxyl group-containing phosphorus compounds may be mixed and used at an arbitrary ratio. In that case, the sum of the molar ratios of the total hydroxyl group-containing phosphorus compound added to the transesterification catalyst may be in the above range.
加熱処理工程後において、ポリカーボネートジオールの水分量は、20ppm以上2000ppm以下であることが好ましく、20ppm以上1800ppm以下であることがより好ましく、20ppm以上1500ppm以下であることがさらに好ましい。水を20ppm以上含むことにより、高温貯蔵時でも着色しにくい傾向にある。また、水を2000ppm以下であれば、ウレタン化反応を阻害したり、促進しすぎたりすることがない傾向にある。水の含有量は、後述する実施例に記載する方法により測定されることができる。なお、ここでの「ppm」は質量基準である。 After the heat treatment step, the water content of the polycarbonate diol is preferably 20 ppm or more and 2000 ppm or less, more preferably 20 ppm or more and 1800 ppm or less, and further preferably 20 ppm or more and 1500 ppm or less. By containing 20 ppm or more of water, it tends to be difficult to color even during high-temperature storage. Moreover, if water is 2000 ppm or less, it exists in the tendency not to inhibit a urethanation reaction or to accelerate too much. The water content can be measured by the method described in Examples described later. Here, “ppm” is based on mass.
本実施形態のポリカーボネートジオールの高温保管時の着色防止方法は、カーボネート化合物とジオール化合物とを、エステル交換触媒の存在下で、エステル交換反応させて得られるポリカーボネートジオールと、当該エステル交換触媒に対する、モル比が0.5以上8.0以下である水酸基含有リン化合物と、モル比が10以上3000以下である水と、を加熱処理する、加熱処理工程を有する。本実施形態のポリカーボネートジオールの高温保管時の着色防止方法によれば、高温貯蔵時にも着色しにくい、ポリカーボネートジオールを得ることができる。 The method for preventing coloration of the polycarbonate diol of this embodiment during high-temperature storage is based on a polycarbonate diol obtained by subjecting a carbonate compound and a diol compound to a transesterification reaction in the presence of a transesterification catalyst, and a molar amount relative to the transesterification catalyst. It has a heat treatment step of heat-treating a hydroxyl group-containing phosphorus compound having a ratio of 0.5 or more and 8.0 or less and water having a molar ratio of 10 or more and 3000 or less. According to the coloring prevention method at the time of high-temperature storage of the polycarbonate diol of this embodiment, it is possible to obtain a polycarbonate diol that is difficult to be colored even during high-temperature storage.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態はその要旨を超えない限り、これらの実施例と比較例によって何ら限定されるものではない。後述する実施例及び比較例における評価及び物性は、以下の方法により評価及び測定された。 Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically with specific examples and comparative examples. However, the present embodiment is not limited to these examples and comparative examples unless they exceed the gist thereof. Absent. Evaluation and physical properties in Examples and Comparative Examples described later were evaluated and measured by the following methods.
(評価)色度
重合例、実施例及び比較例で得られたポリカーボネートジオールを試料として、ポリカーボネートジオールの色度を、下記装置を用いて測定した波長430nmの光の透過率の値と波長550nmの光の透過率の値とから、以下の式により求めた。なお、測定時には気泡がないことを確認した。さらに、60℃で2ヶ月間保管した後の試料を、再度色度を求めた(貯蔵後の色度)。
装置:JASCO日本分光株式会社製の商品名「V−650」
セル:ガラス製2cm角セル
色度(%)=10[log(A)-log(B)]×100
A:波長430nmの光の透過率の値(%)
B:波長550nmの光の透過率の値(%)
色度が95%未満を×(着色が激しい)、95%以上96%未満を△(わずかに着色)、96%以上を○(色度良好)として評価した。
(Evaluation) Chromaticity Using the polycarbonate diol obtained in the polymerization examples, examples and comparative examples as samples, the chromaticity of the polycarbonate diol was measured using the following apparatus and the light transmittance value of wavelength 430 nm and the wavelength of 550 nm It calculated | required with the following formula | equation from the value of the transmittance | permeability of light. It was confirmed that there were no bubbles during the measurement. Furthermore, the chromaticity of the sample after storing at 60 ° C. for 2 months was determined again (chromaticity after storage).
Apparatus: Product name “V-650” manufactured by JASCO JASCO Corporation
Cell: Glass 2 cm square cell chromaticity (%) = 10 [log (A) -log (B)] × 100
A: Value of transmittance of light having a wavelength of 430 nm (%)
B: Value of transmittance of light having a wavelength of 550 nm (%)
A chromaticity of less than 95% was evaluated as x (strong coloring), 95% or more and less than 96% was evaluated as Δ (slightly colored), and 96% or more was evaluated as ◯ (good chromaticity).
(物性1)水分量
各実施例及び比較例で得られたポリカーボネートジオールを試料として、ポリカーボネートジオールの水分量を、下記装置を用いて測定した。
装置:KEM京都電子工業株式会社製の商品名「MKC−510N」
陰極液:KEM京都電子工業株式会社製の商品名「ケムアクア陰極液CGE」
陽極液:三菱化学株式会社製の商品名「アクアミクロンAKX」
(Physical property 1) Water content Using the polycarbonate diol obtained in each of Examples and Comparative Examples as a sample, the water content of the polycarbonate diol was measured using the following apparatus.
Apparatus: Trade name “MKC-510N” manufactured by KEM Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
Catholyte: KEM Kyoto Electronics Co., Ltd. trade name “Chem Aqua Catholyte CGE”
Anolyte: Trade name “AQUAMICRON AKX” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
(物性2)水酸基価
重合例で得られたポリカーボネートジオールを試料として、ポリカーボネートジオールの水酸基価を、次の方法で測定した。メスフラスコを用い、無水酢酸12.5gにピリジンを加えて50mLとし、アセチル化試薬を調整した。100mLのナスフラスコに、サンプルを2.5〜5.0g精秤した。アセチル化試薬5mLとトルエン10mLをホールピペットで添加後、冷却管を取り付けて、100℃で1hr撹拌加熱した。蒸留水2.5mLをホールピペットで添加、さらに10min加熱撹拌する。2〜3min冷却後、エタノールを12.5mL添加し、指示薬としてフェノールフタレインを2〜3滴入れた後に、0.5mol/Lエタノール性水酸化カリウムで滴定した。アセチル化試薬5mL、トルエン10mL、蒸留水2.5mLを100mLナスフラスコに入れ、10分間加熱撹拌した後、同様に滴定を行った(空試験)。
(Physical Property 2) Hydroxyl Value Using the polycarbonate diol obtained in the polymerization example as a sample, the hydroxyl value of the polycarbonate diol was measured by the following method. Using a measuring flask, pyridine was added to 12.5 g of acetic anhydride to make 50 mL, and an acetylating reagent was prepared. The sample was accurately weighed in an amount of 2.5 to 5.0 g in a 100 mL eggplant flask. After adding 5 mL of acetylating reagent and 10 mL of toluene with a whole pipette, a condenser tube was attached, and the mixture was stirred and heated at 100 ° C. for 1 hr. Add 2.5 mL of distilled water with a whole pipette and stir for 10 min. After cooling for 2 to 3 min, 12.5 mL of ethanol was added, and after adding 2 to 3 drops of phenolphthalein as an indicator, titration was performed with 0.5 mol / L ethanolic potassium hydroxide. An acetylating reagent (5 mL), toluene (10 mL), and distilled water (2.5 mL) were placed in a 100 mL eggplant flask, heated and stirred for 10 minutes, and then titrated in the same manner (blank test).
上記結果をもとに、下記式(1)で水酸基価を算出した。
水酸基価(mg−KOH/g)={(D−C)×28.05×f}/E (1)
C:サンプルの滴定量(mL)
D:空試験の滴定量(mL)
E:サンプル重量(g)
f:滴定液のファクター
Based on the above results, the hydroxyl value was calculated by the following formula (1).
Hydroxyl value (mg-KOH / g) = {(DC) × 28.05 × f} / E (1)
C: Sample titration (mL)
D: Titrate of blank test (mL)
E: Sample weight (g)
f: Factor of titrant
(物性3)数平均分子量
ポリカーボネートジオールの数平均分子量は、下記式(2)を用いて計算する。
数平均分子量=2/(G×10−3/56.11) (2)
G:水酸基価(mg−KOH/g)
(Physical property 3) Number average molecular weight The number average molecular weight of polycarbonate diol is calculated using the following formula (2).
Number average molecular weight = 2 / (G × 10−3 / 56.11) (2)
G: Hydroxyl value (mg-KOH / g)
[重合例1]
攪拌機の付いた2Lの反応器に、1,6−ヘキサンジオール520g、エチレンカーボネート410gを仕込んだ後、触媒として酢酸鉛三水和物(分子量:379)を0.009g入れ、規則充填物を充填した精留塔に接続した。反応機を210℃のオイルバスに浸漬し、留出液の一部を抜き出しながら、反応温度170℃で20hr反応した。その後、反応機を直接コンデンサーに接続し、オイルバスの温度を190℃に下げた後、圧力を徐々に下げてさらに8.0hr反応を行った結果、常温で白色固体であるポリカーボネートジオールが517g得られた。水酸基価を測定したところ、57.4であった。得られたポリカーボネートジオールを80℃で溶解し、色度を求めたところ、94.2%であった。
[Polymerization Example 1]
After charging 520 g of 1,6-hexanediol and 410 g of ethylene carbonate into a 2 L reactor equipped with a stirrer, 0.009 g of lead acetate trihydrate (molecular weight: 379) is added as a catalyst and filled with regular packing. Connected to the rectifying tower. The reactor was immersed in an oil bath at 210 ° C. and reacted for 20 hours at a reaction temperature of 170 ° C. while part of the distillate was extracted. Thereafter, the reactor was directly connected to a condenser, the temperature of the oil bath was lowered to 190 ° C., and the pressure was gradually lowered to further carry out the reaction for 8.0 hours. As a result, 517 g of polycarbonate diol which was a white solid at room temperature was obtained. It was. The hydroxyl value was measured and found to be 57.4. The obtained polycarbonate diol was dissolved at 80 ° C., and the chromaticity was determined to be 94.2%.
[実施例1]
重合例1で得られたポリカーボネートジオールを80℃で溶解し、攪拌機の付いた500mL容器に250g(重合例1で得られた全量の48質量%)仕込んだ。リン酸モノ−2−エチルヘキシル(分子量:210)を0.0024g、水(分子量:18)を0.5000g加え、反応機内を窒素で置換した。185℃のオイルバスに浸漬し、温度175℃で1.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールを80℃で溶解し、色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 1]
The polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 1 was dissolved at 80 ° C., and 250 g (48% by mass of the total amount obtained in Polymerization Example 1) was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer. 0.0024 g of mono-2-ethylhexyl phosphate (molecular weight: 210) and 0.5000 g of water (molecular weight: 18) were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 185 ° C. and heat-treated at a temperature of 175 ° C. for 1.0 hr. The obtained polycarbonate diol was dissolved at 80 ° C., and the chromaticity and water content were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[実施例2]
重合例1で得られたポリカーボネートジオールを80℃で溶解し、攪拌機の付いた500mL容器に250g(重合例1で得られた全量の48質量%)仕込んだ。リン酸モノ−2−エチルヘキシルを0.0097g、水を0.0125g加え、反応機内を窒素で置換した。170℃のオイルバスに浸漬し、温度155℃で3.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールを80℃で溶解し、色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 2]
The polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 1 was dissolved at 80 ° C., and 250 g (48% by mass of the total amount obtained in Polymerization Example 1) was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer. 0.0097 g of mono-2-ethylhexyl phosphate and 0.0125 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 170 ° C. and heat-treated at a temperature of 155 ° C. for 3.0 hours. The obtained polycarbonate diol was dissolved at 80 ° C., and the chromaticity and water content were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[重合例2]
重合例1で用いた装置と同様の装置を用い、1,5−ペンタンジオール458gと、1,6−ヘキサンジオール500g、エチレンカーボネート760gを仕込んだ後、触媒としてチタンテトラ−n−ブトキシド(分子量:340)を0.0860g入れた。反応機を190℃のオイルバスに浸漬し、留出液の一部を抜き出しながら、反応温度170℃で12hr反応した。その後、反応機を直接コンデンサーに接続し、オイルバスの温度を200℃に上げた後、圧力を徐々に下げでさらに3.0hr反応を行った結果、常温で液体である共重合ポリカーボネートジオールが910g得られた。水酸基価を測定したところ、56.3であった。得られたポリカーボネートジオールの色度を求めたところ、94.2%であった。
[Polymerization Example 2]
Using an apparatus similar to that used in Polymerization Example 1, 458 g of 1,5-pentanediol, 500 g of 1,6-hexanediol and 760 g of ethylene carbonate were charged, and then titanium tetra-n-butoxide (molecular weight: molecular weight: 340) was added in an amount of 0.0860 g. The reactor was immersed in an oil bath at 190 ° C. and reacted for 12 hours at a reaction temperature of 170 ° C. while part of the distillate was withdrawn. Thereafter, the reactor was directly connected to a condenser, the temperature of the oil bath was raised to 200 ° C., and the reaction was further carried out for 3.0 hours by gradually reducing the pressure. As a result, 910 g of a copolymerized polycarbonate diol that was liquid at room temperature was obtained. Obtained. The hydroxyl value was measured and found to be 56.3. When the chromaticity of the obtained polycarbonate diol was determined, it was 94.2%.
[実施例3]
重合例2で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に200g(重合例2で得られた全量の22質量%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブチル(分子量:210)を0.0093g、水を0.0200g加え、反応機内を窒素で置換した。130℃のオイルバスに浸漬し、温度120℃で6.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 3]
200 g (22% by mass of the total amount obtained in Polymerization Example 2) was charged in a 500 mL container equipped with a stirrer with the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 2. 0.0093 g of di-n-butyl phosphate (molecular weight: 210) and 0.0200 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 130 ° C. and subjected to heat treatment at 120 ° C. for 6.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[実施例4]
重合例2で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に208g(重合例2で得られた全量の質量23%)仕込んだ。リン酸(分子量:98)を0.0115g、水を0.208g加え、反応機内を窒素で置換した。100℃のオイルバスに浸漬し、温度95℃で5.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 4]
208 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 2 (23% by mass of the total amount obtained in Polymerization Example 2) was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer. 0.0115 g of phosphoric acid (molecular weight: 98) and 0.208 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in a 100 ° C. oil bath and heat treated at 95 ° C. for 5.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[実施例5]
重合例2で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に205g(重合例2で得られた全量の質量23%)仕込んだ。亜リン酸(分子量:82)を0.0143g、水を0.1435g加え、反応機内を窒素で置換した。120℃のオイルバスに浸漬し、温度115℃で3.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 5]
205 g (mass of 23% of the total amount obtained in Polymerization Example 2) was charged in a 500 mL container equipped with a stirrer with the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 2. 0.0143 g of phosphorous acid (molecular weight: 82) and 0.1435 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 120 ° C. and heat-treated at a temperature of 115 ° C. for 3.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[実施例6]
重合例2で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に130g(重合例2で得られた全量の質量14%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブチルを0.0456g、水を0.1950g加え、反応機内を窒素で置換した。120℃のオイルバスに浸漬し、温度115℃で1.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 6]
130 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 2 (14% by mass of the total amount obtained in Polymerization Example 2) was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer. 0.0456 g of di-n-butyl phosphate and 0.1950 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 120 ° C. and heat treated at 115 ° C. for 1.0 hr. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[実施例7]
重合例2で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に130g(重合例2で得られた全量の質量14%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブチルを0.0608g、水を0.0390g加え、反応機内を窒素で置換した。150℃のオイルバスに浸漬し、温度130℃で0.5hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 7]
130 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 2 (14% by mass of the total amount obtained in Polymerization Example 2) was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer. 0.0608 g of di-n-butyl phosphate and 0.0390 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 150 ° C. and heat-treated at a temperature of 130 ° C. for 0.5 hr. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[重合例3]
重合例1で用いた装置と同様の装置を用い、1,5−ペンタンジオール458gと、1,6−ヘキサンジオール500g、エチレンカーボネート760gを仕込んだ後、触媒としてチタンテトラ−n−ブトキシドを0.0859g入れた。反応機を190℃のオイルバスに浸漬し、留出液の一部を抜き出しながら、反応温度170℃で12hr反応した。その後、反応機を直接コンデンサーに接続し、オイルバスの温度を200℃に上げた後、圧力を徐々に下げでさらに3hr反応を行った結果、常温で液体である共重合ポリカーボネートジオールが916g得られた。水酸基価を測定したところ、56.1であった。得られたポリカーボネートジオールの色度を求めたところ、94.8%であった。
[Polymerization Example 3]
Using an apparatus similar to that used in Polymerization Example 1, 458 g of 1,5-pentanediol, 500 g of 1,6-hexanediol, and 760 g of ethylene carbonate were added, and then titanium tetra-n-butoxide was added as a catalyst in an amount of 0. We put 0859g. The reactor was immersed in an oil bath at 190 ° C., and a reaction was carried out for 12 hours at a reaction temperature of 170 ° C. while extracting a part of the distillate. Thereafter, the reactor was directly connected to a condenser, and the temperature of the oil bath was raised to 200 ° C., followed by further reducing the pressure for 3 hours. As a result, 916 g of a copolymerized polycarbonate diol that was liquid at room temperature was obtained. It was. It was 56.1 when the hydroxyl value was measured. The chromaticity of the obtained polycarbonate diol was determined to be 94.8%.
[比較例1]
重合例3で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に100g(重合例3で得られた全量の質量11%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブチルを0.0145g加え、反応機内を窒素で置換した。120℃のオイルバスに浸漬し、温度115℃で3.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Comparative Example 1]
100 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 3 was charged in a 500 mL container equipped with a stirrer (mass 11% of the total amount obtained in Polymerization Example 3). 0.0145 g of di-n-butyl phosphate was added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 120 ° C. and heat-treated at 115 ° C. for 3.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[比較例2]
重合例3で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に100g(重合例3で得られた全量の質量11%)仕込んだ。水を0.1000g加え、反応機内を窒素で置換した。110℃のオイルバスに浸漬し、温度100℃で3.0hr加熱処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Comparative Example 2]
100 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 3 was charged in a 500 mL container equipped with a stirrer (mass 11% of the total amount obtained in Polymerization Example 3). 0.1000 g of water was added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was immersed in an oil bath at 110 ° C. and heat-treated at a temperature of 100 ° C. for 3.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[重合例4]
重合例3で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた1L容器に545g仕込んだ。1,5−ペンタンジオール54.7gと、1,6−ヘキサンジオール61.9gを仕込んだ後、反応機を180℃のオイルバスに浸漬し、反応温度を165℃で20min解重合を行った結果、657gのポリカーボネートジオールが得られた。
得られたポリカーボネートジオールの色度を求めたところ、94.5%であった。
[Polymerization Example 4]
545 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 3 was charged into a 1 L container equipped with a stirrer. After charging 54.7 g of 1,5-pentanediol and 61.9 g of 1,6-hexanediol, the reactor was immersed in an oil bath at 180 ° C., and the depolymerization was carried out at a reaction temperature of 165 ° C. for 20 min. 657 g of polycarbonate diol was obtained.
When the chromaticity of the obtained polycarbonate diol was determined, it was 94.5%.
[比較例3]
重合例4で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に142g(重合例3で得られた全量の質量13%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブチルを0.0207g、水を0.0284g加え、反応機内を窒素で置換した。加熱処理せずに(温度25℃で)8.0hr処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Comparative Example 3]
142 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 4 was charged in a 500 mL container equipped with a stirrer (mass of 13% of the total amount obtained in Polymerization Example 3). 0.0207 g of di-n-butyl phosphate and 0.0284 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was treated for 8.0 hours without heating (at a temperature of 25 ° C.). The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[重合例5]
重合例1で用いた装置と同様の装置を用い、1,5−ペンタンジオール458gと、1,6−ヘキサンジオール500g、エチレンカーボネート760gを仕込んだ後、触媒としてチタンテトラ−n−ブトキシドを0.0859g入れた。反応機を190℃のオイルバスに浸漬し、留出液の一部を抜き出しながら、反応温度165℃で12hr反応した。その後、反応機を直接コンデンサーに接続し、オイルバスの温度を185℃に上げた後、圧力を徐々に下げでさらに3.0hr反応を行った結果、常温で液体である共重合ポリカーボネートジオールが915g得られた。水酸基価を測定したところ、56.0であった。得られたポリカーボネートジオールの色度を求めたところ、96.6%であった。
[Polymerization Example 5]
Using an apparatus similar to that used in Polymerization Example 1, 458 g of 1,5-pentanediol, 500 g of 1,6-hexanediol, and 760 g of ethylene carbonate were added, and then titanium tetra-n-butoxide was added as a catalyst in an amount of 0. We put 0859g. The reactor was immersed in an oil bath at 190 ° C., and a reaction was carried out for 12 hours at a reaction temperature of 165 ° C. while extracting a part of the distillate. Thereafter, the reactor was directly connected to a condenser, and the temperature of the oil bath was raised to 185 ° C., and then the pressure was gradually lowered and the reaction was further carried out for 3.0 hours. As a result, 915 g of copolymer polycarbonate diol that was liquid at room temperature was obtained. Obtained. When the hydroxyl value was measured, it was 56.0. When the chromaticity of the obtained polycarbonate diol was determined, it was 96.6%.
[実施例8]
重合例5で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に200g(重合例5で得られた全量の質量22%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブチルを0.0290g、水を0.0140g加え、反応機内を窒素で置換した。温度115℃で3.0hr処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Example 8]
200 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 5 was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer (mass of 22% of the total amount obtained in Polymerization Example 5). 0.0290 g of di-n-butyl phosphate and 0.0140 g of water were added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was treated at 115 ° C. for 3.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[比較例4]
重合例5で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に200g(重合例5で得られた全量の質量22%)仕込んだ。リン酸ジ−n−ブトキシドを0.0290g加え、反応機内を窒素で置換した。温度115℃で3.0hr処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Comparative Example 4]
200 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 5 was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer (mass of 22% of the total amount obtained in Polymerization Example 5). 0.0290 g of di-n-butoxide phosphate was added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was treated at 115 ° C. for 3.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
[比較例5]
重合例5で得られたポリカーボネートジオールを攪拌機の付いた500mL容器に200g(重合例5で得られた全量の質量22%)仕込んだ。水を0.0140g加え、反応機内を窒素で置換した。温度115℃で3.0hr処理した。得られたポリカーボネートジオールの色度及び水分量を求めた。求めた色度及び水分量を表1に記載する。
[Comparative Example 5]
200 g of the polycarbonate diol obtained in Polymerization Example 5 was charged into a 500 mL container equipped with a stirrer (mass of 22% of the total amount obtained in Polymerization Example 5). 0.0140 g of water was added, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. It was treated at 115 ° C. for 3.0 hours. The chromaticity and water content of the obtained polycarbonate diol were determined. The determined chromaticity and water content are shown in Table 1.
表1中、Pは水酸基含有リン化合物を、Mはエステル交換触媒を表す。 In Table 1, P represents a hydroxyl group-containing phosphorus compound, and M represents a transesterification catalyst.
本発明に係るポリカーボネートジオールの製造方法により製造されたポリカーボネートジオールは、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、ウレタン弾性繊維等の分野で好適に用いられる。 The polycarbonate diol produced by the method for producing polycarbonate diol according to the present invention is suitably used in the fields of polyurethane, thermoplastic elastomer, urethane elastic fiber and the like.
Claims (4)
前記エステル交換触媒に対する、モル比が0.5以上8.0以下である水酸基含有リン化合物と、モル比が10以上3000以下である水と、
を加熱処理する工程を有する、ポリカーボネートジオールの製造方法。 A polycarbonate diol obtained by transesterifying a carbonate compound and a diol compound in the presence of a transesterification catalyst;
A hydroxyl group-containing phosphorus compound having a molar ratio of 0.5 to 8.0 with respect to the transesterification catalyst, water having a molar ratio of 10 to 3000,
A process for producing a polycarbonate diol, which comprises a step of heat-treating.
前記エステル交換触媒に対する、モル比が0.5以上8.0以下である水酸基含有リン化合物と、モル比が10以上3000以下である水と、
を加熱処理する工程を有する、ポリカーボネートジオールの高温保管時の着色防止方法。 A polycarbonate diol obtained by transesterifying a carbonate compound and a diol compound in the presence of a transesterification catalyst;
A hydroxyl group-containing phosphorus compound having a molar ratio of 0.5 to 8.0 with respect to the transesterification catalyst, water having a molar ratio of 10 to 3000,
A method for preventing coloration of polycarbonate diol during high-temperature storage, comprising a step of heat-treating.
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