JP2022078712A - Polyether polycarbonate diol and method for producing the same - Google Patents

Polyether polycarbonate diol and method for producing the same Download PDF

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Abstract

To provide a polyether polycarbonate diol that has balanced physical properties such as mechanical strength, hydrolytic resistance, chemical resistance, adhesion and serves as the raw material for polyurethane.SOLUTION: A polyether polycarbonate diol contains a structural unit derived from polyalkylene ether glycol and a structural unit derived from a C3-6 diol compound. Relative to the total number of end groups, the number of alkoxy end groups and the number of aryloxy end groups are 0.01% or more and 7.0% or less in total.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリウレタン、ポリウレタンウレア等の原料となるポリエーテルポリカーボネートジオール及びその製造方法に関する。本発明はまた、このポリエーテルポリカーボネートジオールを用いたポリウレタンに関する。 The present invention relates to a polyether polycarbonate diol as a raw material for polyurethane, polyurethane urea and the like, and a method for producing the same. The present invention also relates to polyurethane using this polyether polycarbonate diol.

ポリウレタンは、ウレタンフォーム、塗料、接着剤、シーラント、エラストマー等、幅広い用途に使用されている。ポリウレタンは、イソシアネート、鎖延長剤から構成されるハードセグメントとポリオールを主成分とするソフトセグメントから構成されている。ポリウレタンの主原料の一つであるポリオールは、分子鎖構造の違いにより、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、アクリルポリオールなどに分類され、ポリウレタンの要求性能に応じたポリオールが選択される。ポリエーテルポリオールの中でもポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMGと略記することがある)は、結晶性が高いことから、イソシアネート類との反応で得られるポリウレタンは、優れた耐摩耗性、耐加水分解性、耐引裂性を発現する。このようなポリウレタンの主な用途は、スパンデックス、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー、人工皮革、合成皮革などである。 Polyurethane is used in a wide range of applications such as urethane foams, paints, adhesives, sealants, and elastomers. Polyurethane is composed of a hard segment composed of isocyanate and a chain extender and a soft segment containing a polyol as a main component. Polyols, which are one of the main raw materials for polyurethane, are classified into polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polybutadiene polyols, acrylic polyols, etc. according to the difference in molecular chain structure, and polyols according to the required performance of polyurethane are selected. To. Among the polyether polyols, polytetramethylene ether glycol (hereinafter, may be abbreviated as PTMG) has high crystallinity, so polyurethane obtained by reaction with isocyanates has excellent wear resistance and hydrolysis resistance. It develops sex and tear resistance. The main uses of such polyurethanes are spandex, thermoplastic elastomers, thermosetting elastomers, artificial leathers, synthetic leathers and the like.

このように優れた特性から、ポリテトラメチレンエーテルグリコールから得られるポリウレタンは多様な用途に用いられているが、ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、融点や粘度が高く、ハンドリング性に課題があり、一部用途では、得られるポリウレタンの耐薬品性などの耐久性にも改善余地が残されていた。 Due to these excellent properties, polyurethane obtained from polytetramethylene ether glycol is used for various purposes, but polytetramethylene ether glycol has a high melting point and viscosity, and has problems in handling, and some of them have problems. In the application, there was room for improvement in the durability such as chemical resistance of the obtained polyurethane.

ポリテトラメチレングリコールの物性を改良する方法として、カーボネート結合で連結する方法が知られている。例えば、分子量の小さいポリテトラメチレンエーテルグリコールから製造したポリエーテルポリカーボネートジオール(以下、PEPCDと略記することがある)は、常温液状性のポリオールとして知られている(特許文献1) As a method for improving the physical characteristics of polytetramethylene glycol, a method of linking with a carbonate bond is known. For example, a polyether polycarbonate diol (hereinafter, may be abbreviated as PEPCD) produced from polytetramethylene ether glycol having a small molecular weight is known as a room temperature liquid polyol (Patent Document 1).

特開2002-256069号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-25669

特許文献1によれば、常温液状性のポリオールは得られるが、このPEPCDでは、合成皮革などに用いられるポリウレタンとして、耐加水分解性、機械強度、耐薬品性などを十分に満たすポリウレタンを得ることができなかった。特に、PEPCD末端に十分な割合で水酸基を導入することが困難であるため、このようなPEPCDでは、高強度の合成皮革やウレタン樹脂等に使用される重量平均分子量20万程度のポリウレタンを得ることができなかった。 According to Patent Document 1, a polyol that is liquid at room temperature can be obtained, but in this PEPCD, a polyurethane that sufficiently satisfies hydrolysis resistance, mechanical strength, chemical resistance, etc. can be obtained as a polyurethane used for synthetic leather and the like. I couldn't. In particular, since it is difficult to introduce hydroxyl groups at the ends of PEPCD in a sufficient proportion, such PEPCD can obtain polyurethane having a weight average molecular weight of about 200,000, which is used for high-strength synthetic leather, urethane resin, and the like. I couldn't.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、機械強度、耐加水分解性、耐薬品性、接着性などの物性バランスに優れるポリウレタンの原料となるポリエーテルポリカーボネートジオールを提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has been made in view of the above problems, and provides a polyether polycarbonate diol as a raw material for polyurethane having an excellent balance of physical properties such as mechanical strength, hydrolysis resistance, chemical resistance, and adhesiveness. The purpose.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリアルキレンエーテルグリコールに由来する構造単位(以下「構造単位A」と称す。)及び炭素数3~6のジオール化合物に由来する構造単位(以下「構造単位B」と称す。)を含むポリエーテルポリカーボネートジオールであって、全末端基数に対する、アルコキシ末端基数とアリーロキシ末端基数の合計の割合を好適範囲であるポリエーテルポリカーボネートジオールを原料として用いることによって、ポリウレタンにしたときの良好な耐溶剤性と機械強度及び耐加水分解性を両立することができ、また、該ポリエーテルポリカーボネートジオールを用いることで、ウレタン重合反応の制御が容易となり、急速な重合反応を抑制して所望の分子量で機械強度、耐加水分解性、耐薬品性、接着性などの物性バランスに優れるポリウレタンを得ることができることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have a structure derived from a structural unit derived from polyalkylene ether glycol (hereinafter referred to as "structural unit A") and a diol compound having 3 to 6 carbon atoms. A polyether polycarbonate diol containing a unit (hereinafter referred to as "structural unit B"), wherein the ratio of the total number of alkoxy-terminated groups and aryloxy-terminal groups to the total number of terminal groups is in a suitable range as a raw material. By using it, it is possible to achieve both good solvent resistance when made into polyurethane, mechanical strength and hydrolysis resistance, and by using the polyether polycarbonate diol, it becomes easy to control the urethane polymerization reaction. It has been found that it is possible to obtain a polyurethane having an excellent balance of physical properties such as mechanical strength, hydrolysis resistance, chemical resistance and adhesiveness at a desired molecular weight by suppressing a rapid polymerization reaction.
The present invention has been achieved based on such findings, and the gist thereof is as follows.

[1] ポリアルキレンエーテルグリコールに由来する構造単位(以下「構造単位A」と称す。)及び炭素数3~6のジオール化合物に由来する構造単位(以下「構造単位B」と称す。)を含むポリエーテルポリカーボネートジオールであって、全末端基数に対する、アルコキシ末端基数とアリーロキシ末端基数の合計の割合が0.01%以上7.0%以下であるポリエーテルポリカーボネートジオール。 [1] Includes a structural unit derived from polyalkylene ether glycol (hereinafter referred to as "structural unit A") and a structural unit derived from a diol compound having 3 to 6 carbon atoms (hereinafter referred to as "structural unit B"). A polyether polycarbonate diol in which the ratio of the total number of alkoxy-terminated groups and the number of allyloxy-terminal groups to the total number of terminal groups is 0.01% or more and 7.0% or less.

[2] 前記構造単位Bが1,3-プロパンジオールに由来する構造単位及び/又は1,4-ブタンジオールに由来する構造単位である[1]に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 [2] The polyether polycarbonate diol according to [1], wherein the structural unit B is a structural unit derived from 1,3-propanediol and / or a structural unit derived from 1,4-butanediol.

[3] 水酸基価が20mg-KOH/g以上450mg-KOH/g以下である[1]又は[2]に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 [3] The polyether polycarbonate diol according to [1] or [2], which has a hydroxyl value of 20 mg-KOH / g or more and 450 mg-KOH / g or less.

[4] 前記構造単位Aの質量と前記構造単位Bの質量との合計に対する、該構造単位Bの質量の比率が0.5%以上50%以下である[1]乃至[3]のいずれかに記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 [4] Any of [1] to [3], wherein the ratio of the mass of the structural unit B to the total of the mass of the structural unit A and the mass of the structural unit B is 0.5% or more and 50% or less. The polyether polycarbonate diol according to.

[5] 前記アルコキシ末端基がメトキシ末端基を含む[1]乃至[4]のいずれかに記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 [5] The polyether polycarbonate diol according to any one of [1] to [4], wherein the alkoxy-terminated group contains a methoxy-terminated group.

[6] 前記アルコキシ末端基がブトキシ末端基を含む[1]乃至[5]のいずれかに記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 [6] The polyether polycarbonate diol according to any one of [1] to [5], wherein the alkoxy-terminated group contains a butoxy-terminated group.

[7] [1]乃至[6]のいずれかに記載のポリエーテルポリカーボネートジオールと金属とを含むポリエーテルポリカーボネートジオール組成物であって、該金属が、亜鉛および長周期型周期表第2族の金属からなる群より選ばれた少なくとも1種であるポリエーテルポリカーボネートジオール組成物。 [7] A polyether polycarbonate diol composition containing the polyether polycarbonate diol according to any one of [1] to [6] and a metal, wherein the metal is zinc and Group 2 of the Long Periodic Table. A polyether polycarbonate diol composition which is at least one selected from the group consisting of metals.

[8] 前記金属の含有量が1質量ppm以上500質量ppm以下である[7]に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール組成物。 [8] The polyether polycarbonate diol composition according to [7], wherein the content of the metal is 1 mass ppm or more and 500 mass ppm or less.

[9] [1]乃至[6]のいずれかに記載のポリエー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、触媒の存在下、水酸基価が220mg-KOH/g以上750mg-KOH/g以下のポリアルキレンエーテルグリコール、炭素数3~6のジオール化合物及びカーボネート化合物を反応させる工程を含むポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法。 [9] The method for producing a polyether polycarbonate diol according to any one of [1] to [6], wherein the hydroxyl value is 220 mg-KOH / g or more and 750 mg-KOH / g or less in the presence of a catalyst. A method for producing a polyether polycarbonate diol, which comprises a step of reacting an alkylene ether glycol, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms and a carbonate compound.

[10] 前記カーボネート化合物がアルキレンカーボネートである請求項9に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法。 [10] The method for producing a polyether polycarbonate diol according to claim 9, wherein the carbonate compound is an alkylene carbonate.

[11] 前記触媒が、亜鉛および長周期型周期表第2族の金属から選ばれる少なくとも1種の金属(M)と、下記式(1)で表される少なくとも1種の化合物を含む組成物、或いは下記式(2)で表される少なくとも1種の塩およびそれらを前駆体とする組成物である請求項9又は10に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法。 [11] A composition in which the catalyst contains at least one metal (M) selected from zinc and a metal of Group 2 of the long-periodic table, and at least one compound represented by the following formula (1). Or the method for producing a polyether polycarbonate diol according to claim 9 or 10, which is a composition having at least one salt represented by the following formula (2) and a precursor thereof.

Figure 2022078712000001
Figure 2022078712000001

(式中、RおよびRはそれぞれ独立に、炭素数1~20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基はハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい。
は、炭素数1~20の1価の炭化水素基またはハロゲン原子を表し、該炭化水素基はハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい。
Mは亜鉛または長周期型周期表第2族の金属を表し、n=2である。)
(In the formula, R 1 and R 3 each independently represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom and has an oxygen atom. May be.
R 2 represents a monovalent hydrocarbon group or a halogen atom having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom or may have an oxygen atom.
M represents zinc or a metal of Group 2 of the long-periodic table, and n = 2. )

[12] [1]乃至[6]のいずれかに記載のポリエーテルポリカーボネートジオールに由来する構造単位を含むポリウレタン。 [12] Polyurethane containing a structural unit derived from the polyether polycarbonate diol according to any one of [1] to [6].

[13] [1]乃至[6]のいずれかに記載のポリエーテルポリカーボネートジオールと、複数のイソシアネート基を有する化合物とを含む原料を付加重合反応させるポリウレタンの製造方法。 [13] A method for producing a polyurethane in which a raw material containing the polyether polycarbonate diol according to any one of [1] to [6] and a compound having a plurality of isocyanate groups is subjected to an addition polymerization reaction.

本発明のポリエーテルポリカーボネートジオールによれば、機械強度、耐加水分解性、耐薬品性、接着性などの物性バランスに優れるポリウレタンを製造することができる。 According to the polyether polycarbonate diol of the present invention, it is possible to produce polyurethane having an excellent balance of physical properties such as mechanical strength, hydrolysis resistance, chemical resistance and adhesiveness.

以下、本発明の実施の形態をより詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下に記載の態様に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to the embodiments described below as long as the gist of the present invention is not exceeded.

[ポリエーテルポリカーボネートジオール]
本発明のポリエーテルカーボネートジオール(以下、「PEPCD」と略記することがある。)は、ポリアルキレンエーテルグリコールに由来する構造単位A及び炭素数3~6のジオール化合物に由来する構造単位Bを含むポリエーテルポリカーボネートジオールであって、全末端基数に対する、アルコキシ末端基数とアリーロキシ末端基数の合計の割合(以下、「末端アルコキシ/アリーロキシ割合」と称す場合がある。)が0.01%以上7.0%以下であることを特徴とする。
なお、本発明のPEPCDは、後述の金属含有量(PEPCDの触媒金属残留量)の説明に記載されるPEPCD組成物と同義である。
[Polyester Polycarbonate Diol]
The polyether carbonate diol of the present invention (hereinafter, may be abbreviated as "PEPCD") contains a structural unit A derived from a polyalkylene ether glycol and a structural unit B derived from a diol compound having 3 to 6 carbon atoms. It is a polyether polycarbonate diol, and the ratio of the total number of alkoxy-terminated groups and the number of allyloxy-terminal groups to the total number of terminal groups (hereinafter, may be referred to as "terminal alkoxy / allyloxy ratio") is 0.01% or more and 7.0. It is characterized by being less than%.
The PEPCD of the present invention has the same meaning as the PEPCD composition described in the description of the metal content (residual amount of catalytic metal of PEPCD) described later.

本発明において、ポリエーテルポリカーボネートジオールとは「ポリエーテルポリカーボネートの繰り返し単位を有する化合物」をさし、本発明のポリエーテルポリカーボネートジオールは、通常、ポリエーテルポリカーボネートの繰り返し単位を有し、異なる末端基を有する複数種の化合物の混合物として構成される。 In the present invention, the polyether polycarbonate diol means "a compound having a repeating unit of a polyether polycarbonate", and the polyether polycarbonate diol of the present invention usually has a repeating unit of a polyether polycarbonate and has different terminal groups. It is composed as a mixture of a plurality of kinds of compounds having.

PEPCD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ポリエーテルポリオール化合物と、必要に応じて用いられるポリエーテルポリオール化合物とは異なるジオール化合物とを反応させることで製造される。この反応において、目的生成物である両末端が水酸基のPEPCDと共に、副生成物としてジアルキルカーボネートとポリエーテルポリオール化合物との反応によるアルコキシ末端基や、ジアリールカーボネートとポリエーテルポリオール化合物との反応によるアリーロキシ末端基が生成する(以下、これらのアルコキシ末端基とアリーロキシ末端基をまとめて「アルコキシ/アリーロキシ末端」と称す場合がある。)。
また、これらのアルコキシ/アリーロキシ末端は、PEPCDの製造原料として用いられるPTMG等のポリエーテルポリオ-ル化合物中の不純物として反応系に持ち込まれ、得られるPEPCD中に混入する場合がある。
また、アルコキシ/アリーロキシ末端はPEPCDの精製工程における加熱によってもPEPCDに混入することとなる。
本発明者は、この反応副生成物として生成するアルコキシ/アリーロキシ末端や、原料化合物中に混入して反応系に持ち込まれる結果、生成物中に混入するアルコキシ/アリーロキシ末端の量を、末端アルコキシ/アリーロキシ割合が0.01%以上7.0%以下となるように制御することにより、ウレタン重合反応の制御が容易となり、急速な重合反応を抑制して、ポリウレタンとしての各種用途に好適な所望の分子量のポリウレタンを製造することができることを見出した。
PEPCD is produced by reacting a carbonate compound such as an alkylene carbonate, a dialkyl carbonate, or a diallyl carbonate with a polyether polyol compound and a diol compound different from the polyether polyol compound used as needed. In this reaction, the target product, PEPCD having hydroxyl groups at both ends, as a by-product, an alkoxy-terminated group by a reaction between a dialkyl carbonate and a polyether polyol compound, and an allyloxy terminal by a reaction between a diaryl carbonate and a polyether polyol compound. Groups are formed (hereinafter, these alkoxy-terminated groups and allyloxy-terminated groups may be collectively referred to as "alkoxy / allyloxy-terminated").
Further, these alkoxy / allyloxy terminals may be brought into the reaction system as impurities in a polyether polyol compound such as PTMG used as a raw material for producing PEPCD, and may be mixed in the obtained PEPCD.
In addition, the alkoxy / allyloxy terminal will be mixed into PEPCD by heating in the purification step of PEPCD.
The present inventor determines the amount of the alkoxy / allyloxy terminal produced as this reaction by-product and the amount of the alkoxy / allyloxy terminal mixed in the product as a result of being mixed in the raw material compound and brought into the reaction system. By controlling the allyloxy ratio to be 0.01% or more and 7.0% or less, the urethane polymerization reaction can be easily controlled, the rapid polymerization reaction can be suppressed, and it is desired to be suitable for various uses as polyurethane. We have found that it is possible to produce polyurethane with a molecular weight.

<末端アルコキシ/アリーロキシ割合>
本発明のPEPCDにおいて、全末端基数に対する、アルコキシ末端基数とアリーロキシ末端基数の合計の割合(末端アルコキシ/アリーロキシ割合)は0.01%~7.0%である。末端アルコキシ/アリーロキシ割合が7.0%を超えるとウレタン重合反応が十分に進行せず、十分な分子量を有して、機械強度の高いポリウレタンを得ることができない。末端アルコキシ/アリーロキシ割合の値としては、5.0%以下が好ましく、3.0%以下がより好ましく、2.0%以下がさらに好ましく、1.0%以下であると、得られるポリウレタンの機械物性および耐溶剤性の観点から最も好ましい。
一方で、末端アルコキシ/アリーロキシ割合が0.1%未満ではウレタン重合反応速度が速くなり過ぎ、反応制御が困難であり、いずれの場合も所望の分子量のポリウレタンを得られない場合があり、0.01%未満ではさらにその傾向は顕著である。すなわち末端の下限としては、0.01%以上であり、0.1%以上が好ましく、0.2%以上がさらに好ましい。
<Terminal alkoxy / allyloxy ratio>
In the PEPCD of the present invention, the ratio of the total number of alkoxy terminal groups and allyloxy terminal groups (terminal alkoxy / allyloxy ratio) to the total number of terminal groups is 0.01% to 7.0%. If the terminal alkoxy / allyloxy ratio exceeds 7.0%, the urethane polymerization reaction does not proceed sufficiently, and a polyurethane having a sufficient molecular weight and high mechanical strength cannot be obtained. The value of the terminal alkoxy / allyloxy ratio is preferably 5.0% or less, more preferably 3.0% or less, further preferably 2.0% or less, and 1.0% or less, the obtained polyurethane machine. Most preferable from the viewpoint of physical properties and solvent resistance.
On the other hand, if the terminal alkoxy / allyloxy ratio is less than 0.1%, the urethane polymerization reaction rate becomes too fast and reaction control is difficult. In either case, polyurethane having a desired molecular weight may not be obtained. If it is less than 01%, the tendency is even more remarkable. That is, the lower limit of the terminal is 0.01% or more, preferably 0.1% or more, and more preferably 0.2% or more.

なお、PEPCDの末端アルコキシ/アリーロキシ割合は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。 The terminal alkoxy / allyloxy ratio of PEPCD is measured by the method described in the section of Examples described later.

<アルコキシ/アリーロキシ末端>
本発明のPEPCDに含まれるアルコキシ/アリーロキシ末端は、前述の通り、主としてPEPCD製造原料のポリエーテルポリオール化合物やカーボネート化合物に由来するものである。
<Alkoxy / allyloxy terminal>
As described above, the alkoxy / allyloxy terminal contained in the PEPCD of the present invention is mainly derived from the polyether polyol compound or the carbonate compound which is the raw material for producing PEPCD.

アルコキシ末端基としては、メトキシ末端、エトキシ末端、プロピオキシ末端、ブトキシ末端などが挙げられるが、PEPCD品質の観点から、好ましくはメトキシ末端、或いはブトキシ末端である。 Examples of the alkoxy-terminated group include a methoxy-terminated group, an ethoxy-terminated group, a propoxy-terminated group, a butoxy-terminated group, and the like, but from the viewpoint of PEPCD quality, a methoxy-terminated group or a butoxy-terminated group is preferable.

アリーロキシ末端基の具体例としては置換された又は無置換のフェノキシ末端基が挙げられる。 Specific examples of allyloxy terminal groups include substituted or unsubstituted phenoxy terminal groups.

本発明のPEPCDには、これらのアルコキシ/アリーロキシ末端の1種のみが含まれていてもよく、2種以上が含まれていてもよい。2種以上のアルコキシ/アリーロキシ末端を含む場合、これらの合計の含有量が前述の範囲となるようにする。 The PEPCD of the present invention may contain only one of these alkoxy / allyloxy terminals, or may contain two or more of them. If two or more alkoxy / allyloxy terminals are included, the total content of these should be within the above range.

<末端アルコキシ/アリーロキシ割合の制御方法>
本発明のPEPCDの末端アルコキシ/アリーロキシ割合を制御する方法は特に限定されないが、
(1)アルコキシ/アリーロキシ末端を含むPEPCDとアルコキシ/アリーロキシ末端を含まないPEPCDとを混合する方法
(2)蒸留、抽出などの操作によりアルコキシ/アリーロキシ末端を含むPEPCD中のアルコキシ/アリーロキシ末端濃度を調整する方法
(3)PEPCDの原料となるポリエーテルポリオール化合物、カーボネート化合物、ジオール化合物中のアルコキシ/アリーロキシ末端の含有量を制御する方法
(4)PEPCD製造時に反応により生成する副生成物としてのアルコキシ/アリーロキシ末端量を溶液のpHを調整するなどして制御する方法
などが挙げられる。
<Method of controlling terminal alkoxy / allyloxy ratio>
The method for controlling the terminal alkoxy / allyloxy ratio of PEPCD of the present invention is not particularly limited.
(1) Method of mixing PEPCD containing an alkoxy / allyloxy terminal with PEPCD not containing an alkoxy / allyloxy terminal (2) Adjusting the alkoxy / allyloxy terminal concentration in PEPCD containing an alkoxy / allyloxy terminal by operations such as distillation and extraction. (3) Method for controlling the content of alkoxy / aryloxy terminals in polyether polyol compounds, carbonate compounds, and diol compounds that are the raw materials for PEPCD (4) Alkoxy / as a by-product produced by the reaction during the production of PEPCD Examples thereof include a method of controlling the amount of aryloxy terminal by adjusting the pH of the solution.

<PEPCDの構造>
本発明のPEPCDは、ポリアルキレンエーテルグリコールに由来する構造単位A及び炭素数3~6のジオール化合物に由来する構造単位Bを含み、ポリウレタンにしたときの良好な耐溶剤性と機械強度及び耐加水分解性を両立することができる。
<Structure of PEPCD>
The PEPCD of the present invention contains a structural unit A derived from polyalkylene ether glycol and a structural unit B derived from a diol compound having 3 to 6 carbon atoms, and has good solvent resistance, mechanical strength and hydrolysis resistance when made into polyurethane. Both degradability can be achieved.

本発明のPEPCDは構造単位Aと構造単位Bを含んでいれば、それらが共重合体であっても、異種のPEPCDの混合物であってもよいが、低温特性、柔軟性が良好となることから、好ましくは共重合体である。また共重合体の場合はブロック共重合体でもランダム共重合体でもよいが、ランダム共重合体のPEPCDが低温特性、柔軟性が良好となることから好ましい。 As long as the PEPCD of the present invention contains the structural unit A and the structural unit B, they may be a copolymer or a mixture of different types of PEPCD, but the low temperature characteristics and flexibility are good. Therefore, it is preferably a copolymer. Further, in the case of a copolymer, a block copolymer or a random copolymer may be used, but PEPCD of the random copolymer is preferable because it has good low temperature characteristics and flexibility.

本発明のPEPCDの全構造単位に対する構造単位A及び構造単位Bの質量割合は、PEPCDをアルカリで加水分解して得られる各ジヒドロキシ化合物をガスクロマトグラフィーより分析して求めることができる。
また、H-NMRにより各構造単位のモル割合を同定し、そのモル比率を各構造の質量比率に換算することでも求めることができる。また、重合時に反応した各ジオール化合物の質量と得られたポリエーテルポリカーボネートジオールの質量の比から計算することもできる。またPEPCDの仕込みに用いたジオールの重量および副生物量および留出量からPEPCDに導入された構造単位Aおよび構造単位Bの質量割合を計算することもできる。
The mass ratio of the structural unit A and the structural unit B to the total structural units of the PEPCD of the present invention can be obtained by analyzing each dihydroxy compound obtained by hydrolyzing the PEPCD with an alkali by gas chromatography.
It can also be obtained by identifying the molar ratio of each structural unit by 1 H-NMR and converting the molar ratio into the mass ratio of each structure. It can also be calculated from the ratio of the mass of each diol compound reacted at the time of polymerization to the mass of the obtained polyether polycarbonate diol. It is also possible to calculate the mass ratio of the structural unit A and the structural unit B introduced into the PEPCD from the weight, the amount of by-biomass and the amount of distillate of the diol used for charging the PEPCD.

本発明のPEPCDの構造単位Aの含有量としては特に制限はないが、構造単位Aの含有割合が少なすぎるとポリウレタンとしたときの柔軟性が不十分となり、多くなりすぎると、エーテル骨格が増えすぎてポリウレタンとしたときの親水性が上がり耐加水分解性が十分でなくなったり、機械強度が低下する場合がある。本発明のPEPCDの構造単位Aの含有率は、15質量%以上が好ましく、30質量%以上がさらに好ましく、50質量%以上がさらに好ましい。上限としては99.5質量%以下が好ましく、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。
また、本発明のPEPCDの構造単位Bの含有割合は、少なすぎると耐加水分解性が十分でなくなり、多すぎると、ポリウレタンとしたときの柔軟性が十分ではない可能性がある。構造単位Aと構造単位Bとを含むことによる効果をバランスよく得る上で、本発明のPEPCDに含まれる構造単位Aの質量と構造単位Bの質量との合計に対する、構造単位Bの質量の比率は0.5~50質量%であることが好ましく、1~45質量%であることがより好ましく、2~40質量%であることがさらに好ましく、3~35質量%であることがさらに好ましく、5~35%であることが最も好ましい。
The content of the structural unit A of the PEPCD of the present invention is not particularly limited, but if the content of the structural unit A is too small, the flexibility of polyurethane is insufficient, and if it is too large, the ether skeleton increases. If it is made of polyurethane too much, the hydrophilicity may increase and the hydrolysis resistance may not be sufficient, or the mechanical strength may decrease. The content of the structural unit A of the PEPCD of the present invention is preferably 15% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more. The upper limit is preferably 99.5% by mass or less, preferably 95% by mass or less, and even more preferably 90% by mass or less.
Further, if the content ratio of the structural unit B of PEPCD of the present invention is too small, the hydrolysis resistance may not be sufficient, and if it is too large, the flexibility of polyurethane may not be sufficient. The ratio of the mass of the structural unit B to the total of the mass of the structural unit A and the mass of the structural unit B contained in the PEPCD of the present invention in order to obtain the effect of including the structural unit A and the structural unit B in a well-balanced manner. Is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 1 to 45% by mass, further preferably 2 to 40% by mass, still more preferably 3 to 35% by mass, and further preferably 3 to 35% by mass. Most preferably, it is 5 to 35%.

本発明のPEPCDは、構造単位Aと構造単位Bとを含むものであれば、構造単位A及び構造単位B以外の他の構造単位、即ち、ポリアルキレンエーテルグリコール及び炭素数3~6のジオール化合物以外の他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。この場合、他の構造単位の含有率は、PEPCDの全構造単位に対して50質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましく、10質量%以下が最も好ましい。他の構造単位の割合が多いと、耐薬品性、柔軟性等のバランスを損なう可能性がある。 The PEPCD of the present invention is a structural unit other than the structural unit A and the structural unit B as long as it contains the structural unit A and the structural unit B, that is, a polyalkylene ether glycol and a diol compound having 3 to 6 carbon atoms. It may contain a structural unit derived from other dihydroxy compounds other than the above. In this case, the content of the other structural units is preferably 50% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less with respect to all the structural units of PEPCD. .. If the ratio of other structural units is large, the balance of chemical resistance, flexibility, etc. may be impaired.

なお、構造単位A、構造単位B、他の構造単位を構成する各化合物については、後述する。 The compounds constituting the structural unit A, the structural unit B, and other structural units will be described later.

<PEPCDの水酸基価・数平均分子量・分子量分布>
本発明のPEPCDの水酸基価は特に制限されるものではないが、水酸基価の下限は通常11mg-KOH/g、好ましくは20mg-KOH/g、より好ましくは22.4mg-KOH/g、さらに好ましくは28.1mg-KOH/g、特に好ましくは37.4mg-KOH/gで、上限は450mg-KOH/g、好ましくは320mg-KOH/g、より好ましくは187.0mg-KOH/g、さらに好ましくは140.3mg-KOH/g、特に好ましくは112.2mg-KOH/gである。水酸基価が上記下限以上であれば、粘度が高くなりすぎず、該PEPCDを原料としてポリウレタンとする際のハンドリングが容易となる傾向があり、上記上限以下であれば、得られるポリウレタンの柔軟性が良好となる傾向がある。
<Hydroxy group value, number average molecular weight, molecular weight distribution of PEPCD>
The hydroxyl value of PEPCD of the present invention is not particularly limited, but the lower limit of the hydroxyl value is usually 11 mg-KOH / g, preferably 20 mg-KOH / g, more preferably 22.4 mg-KOH / g, still more preferable. Is 28.1 mg-KOH / g, particularly preferably 37.4 mg-KOH / g, with an upper limit of 450 mg-KOH / g, preferably 320 mg-KOH / g, more preferably 187.0 mg-KOH / g, even more preferably. Is 140.3 mg-KOH / g, particularly preferably 112.2 mg-KOH / g. If the hydroxyl value is at least the above lower limit, the viscosity does not become too high, and handling when using the PEPCD as a raw material tends to be easy, and if it is at least the above upper limit, the flexibility of the obtained polyurethane is high. Tends to be good.

また、本発明のPEPCDは、加水分解により構造単位Aおよび構造単位Bそれぞれの加水分解物を得ることができる。該加水分解物はPEPCDの製造時に使用した原料に相当する。構造単位Aの加水分解物の水酸基価は220mg-KOH/g以上750mg-KOH/g以下であることが好ましい。前記範囲内であれば、該PEPCDは結晶性及び融点の上昇が抑制される場合がある。また、構造単位Aの加水分解物の水酸基価が750mg-KOH/g以下であれば、該PEPCDは適当な粘度となり、取り扱い性に優れる可能性がある。構造単位Aの加水分解物の水酸基価は280mg-KOH/g以上であることがより好ましく、370mg-KOH/g以上であることがさらに好ましく、700mg-KOH/g以下であることがより好ましく、660mg-KOH/g以下であることがさらに好ましい。
PEPCDの加水分解の方法は実施例の項に記載される通りである。
Further, in the PEPCD of the present invention, hydrolysates of structural unit A and structural unit B can be obtained by hydrolysis. The hydrolyzate corresponds to the raw material used in the production of PEPCD. The hydroxyl value of the hydrolyzate of the structural unit A is preferably 220 mg-KOH / g or more and 750 mg-KOH / g or less. Within the above range, the PEPCD may have suppressed increase in crystallinity and melting point. Further, when the hydroxyl value of the hydrolyzate of the structural unit A is 750 mg-KOH / g or less, the PEPCD has an appropriate viscosity and may be excellent in handleability. The hydroxyl value of the hydrolyzate of the structural unit A is more preferably 280 mg-KOH / g or more, further preferably 370 mg-KOH / g or more, and even more preferably 700 mg-KOH / g or less. It is more preferably 660 mg-KOH / g or less.
The method for hydrolyzing PEPCD is as described in the Examples section.

本発明のPEPCDの分子量は特に制限されるものではないが、好ましくは水酸基から求めた数平均分子量(Mn)で下限が通常600、好ましくは800、より好ましくは1000、上限が通常5000、好ましくは4000、より好ましくは3000である。PEPCDの数平均分子量(Mn)が600以上であれば、得られるポリウレタンの柔軟性が十分なものとなり、5000以下であれば粘度が高くなりすぎず、ハンドリングに優れる。 The molecular weight of PEPCD of the present invention is not particularly limited, but is preferably a number average molecular weight (Mn) obtained from a hydroxyl group, the lower limit is usually 600, preferably 800, more preferably 1000, and the upper limit is usually 5000, preferably. It is 4000, more preferably 3000. When the number average molecular weight (Mn) of PEPCD is 600 or more, the flexibility of the obtained polyurethane is sufficient, and when it is 5000 or less, the viscosity does not become too high and the handling is excellent.

ここで、PEPCD及びその加水分解物の水酸基価、PEPCDの数平均分子量(Mn)は、例えば、以下の方法で測定される。 Here, the hydroxyl value of PEPCD and its hydrolyzate, and the number average molecular weight (Mn) of PEPCD are measured by, for example, the following method.

<水酸基価・数平均分子量>
ASTM E1899-16の方法に準拠して、イソシアネート化試薬を用いた方法にてPEPCDの水酸基価を測定する。
測定された水酸基価から、下記式(I)により数平均分子量(Mn)を求める。
数平均分子量=2×56.1/(水酸基価×10-3) …(I)
<Hydroxy group value / number average molecular weight>
The hydroxyl value of PEPCD is measured by a method using an isocyanateing reagent according to the method of ASTM E1899-16.
From the measured hydroxyl value, the number average molecular weight (Mn) is obtained by the following formula (I).
Number average molecular weight = 2 × 56.1 / (hydroxyl value × 10 -3 )… (I)

本発明のPEPCDの分子量分布(Mw/Mn)は、通常1以上、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上であり、一方上限は通常3以下、好ましくは2.5以下、より好ましくは2.2以下である。
分子量分布が3以下であれば、高分子量体の増加、粘度の増加が抑えられ、ハンドリング性に優れるほか、引張強度等の各種ポリウレタン物性も良好となる傾向にある。一方、分子量分布の下限は通常1以上である。
ここで、PEPCDの分子量分布は、以下の方法で測定された値である。
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of PEPCD of the present invention is usually 1 or more, preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, while the upper limit is usually 3 or less, preferably 2.5 or less. It is preferably 2.2 or less.
When the molecular weight distribution is 3 or less, the increase in the high molecular weight body and the increase in the viscosity are suppressed, the handling property is excellent, and the physical properties of various polyurethanes such as the tensile strength tend to be good. On the other hand, the lower limit of the molecular weight distribution is usually 1 or more.
Here, the molecular weight distribution of PEPCD is a value measured by the following method.

<分子量分布(Mw/Mn)>
PEPCDのテトラヒドロフラン溶液を調製後、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)〔東ソー社製、製品名「HLC-8220」、カラム:TskgelSuperHZM-N(4本)〕を用いて測定した重量平均分子量(Mw)を数平均分子量(Mn)で除した値(Mw/Mn)をPEPCDの分子量分布とした。GPCのキャリブレーションには、英国POLYMER LABORATORIES社のPOLYTETRAHYDROFURANキャリブレーションキットを使用した。
<Molecular weight distribution (Mw / Mn)>
Weight average molecular weight (Mw) measured using gel permeation chromatography (GPC) [manufactured by Toso, product name "HLC-8220", column: TskgelSuperHZM-N (4 pieces)] after preparing a tetrahydrofuran solution of PEPCD. Was divided by the number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) and used as the molecular weight distribution of PEPCD. The POLYTETRAHYDROFURAN calibration kit from POLYMER LABORATORIES in the United Kingdom was used for GPC calibration.

<APHA値>
本発明のPEPCDの色は、ハーゼン色数(JIS K0071-1:1998に準拠)で表した場合の値(以下「APHA値」と表記する。)で50以下であることが好ましく、40以下がより好ましく、更に好ましくは30以下である。APHA値が50を超えると、得られるポリウレタンの色調が悪化し、商品価値を低下させたり、熱安定性が悪くなったりするおそれがある。
<APHA value>
The color of PEPCD of the present invention is preferably 50 or less in terms of the number of Hazen colors (based on JIS K0071-1: 1998) (hereinafter referred to as "APHA value"), preferably 40 or less. More preferably, it is more preferably 30 or less. If the APHA value exceeds 50, the color tone of the obtained polyurethane may be deteriorated, the commercial value may be lowered, or the thermal stability may be deteriorated.

APHA値を50以下にするためには、PEPCD製造時の触媒の種類や量の選択、熱履歴、重合中および重合終了後のモノヒドロキシ化合物の濃度や未反応モノマーの濃度を総合的に制御する必要がある。また、重縮合中および重縮合終了後の遮光も効果的である。また、PEPCDの数平均分子量の設定やモノマーであるジヒドロキシ化合物種の選定も重要である。特にアルコール性水酸基を有する脂肪族ジヒドロキシ化合物を原料とするPEPCDは、ポリウレタンに加工した場合に、柔軟性や耐水性、耐光性等の種々の優れた性能を示すが、芳香族ジヒドロキシ化合物を原料とした場合より熱履歴や触媒による着色が著しくなる傾向にあり、APHA値を60以下にするのは容易ではない。 In order to reduce the APHA value to 50 or less, the selection of the type and amount of the catalyst at the time of PEPCD production, the thermal history, the concentration of the monohydroxy compound during and after the polymerization, and the concentration of the unreacted monomer are comprehensively controlled. There is a need. Further, shading during polycondensation and after polycondensation is completed is also effective. It is also important to set the number average molecular weight of PEPCD and select the dihydroxy compound species that is the monomer. In particular, PEPCD made from an aliphatic dihydroxy compound having an alcoholic hydroxyl group exhibits various excellent performances such as flexibility, water resistance, and light resistance when processed into polyurethane, but the aromatic dihydroxy compound is used as a raw material. It is not easy to set the APHA value to 60 or less because the heat history and the coloring by the catalyst tend to be more remarkable than in the case of the above.

[ポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法]
本発明のPEPCDは、上記の末端アルコキシ/アリーロキシ割合の制御を行いつつ、目的のPEPCDが得られれば製造法は特に規定されないが、通常はポリエーテルポリオール化合物及び炭素数3~6のジオール化合物とカーボネート化合物を反応させることにより製造される。反応時には、必要に応じて、ポリエーテルポリオール化合物および炭素数3~6のジオール化合物とは異なるジオール化合物を共重合させてもよい。また製造工程において、必要に応じて触媒や添加剤などを添加してもよい。
好ましくは、本発明のPEPCDは、触媒の存在下、水酸基価が220mg-KOH/g以上750mg-KOH/g以下のポリアルキレンエーテルグリコール、炭素数3~6のジオール化合物及びカーボネート化合物を反応させる工程を含む本発明のポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法により製造される。
[Manufacturing method of polyether polycarbonate diol]
The PEPCD of the present invention is not particularly specified as long as the desired PEPCD can be obtained while controlling the terminal alkoxy / allyloxy ratio as described above, but it is usually composed of a polyether polyol compound and a diol compound having 3 to 6 carbon atoms. It is produced by reacting a carbonate compound. At the time of the reaction, if necessary, a diol compound different from the polyether polyol compound and the diol compound having 3 to 6 carbon atoms may be copolymerized. Further, in the manufacturing process, a catalyst, an additive or the like may be added as needed.
Preferably, the PEPCD of the present invention is a step of reacting a polyalkylene ether glycol having a hydroxyl value of 220 mg-KOH / g or more and 750 mg-KOH / g or less, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms and a carbonate compound in the presence of a catalyst. It is produced by the method for producing a polyether polycarbonate diol of the present invention, which comprises.

<カーボネート化合物>
カーボネート化合物としては、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を用いることができる。
<Carbonate compound>
As the carbonate compound, alkylene carbonate, dialkyl carbonate and diaryl carbonate can be used.

アルキレンカーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。
ジアルキルカーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート等の対称ジアルキルカーボネート、メチルエチルカーボネート等の非対称ジアルキルカーボネートが挙げられる。
ジアリールカーボネートとしては、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等の対称ジアリールカーボネートの他、フェニルナフチルカーボネート等の非対称ジアリールカーボネートが挙げられる。
また、クロロ炭酸メチル、クロロ炭酸フェニルなどのクロロ炭酸エステル、ホスゲンやその等価体、炭酸ガスもカーボネート源として使用することができる。
Examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like.
Examples of the dialkyl carbonate include a symmetric dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and dibutyl carbonate, and an asymmetric dialkyl carbonate such as methyl ethyl carbonate.
Examples of the diaryl carbonate include symmetric diaryl carbonates such as diphenyl carbonate and dinaphthyl carbonate, and asymmetric diaryl carbonates such as phenylnaphthyl carbonate.
Further, chlorocarbonic acid esters such as methyl chlorocarbonate and phenylchlorocarbonate, phosgene and its equivalents, and carbon dioxide gas can also be used as carbonic acid sources.

この中でも全末端基数に対する、アルコキシ末端基数とアリーロキシ末端基数の合計の割合の制御の容易さの観点から、好ましくは、アルキレンカーボネート又はジアルキルカーボネートであり、より好ましくはエチレンカーボネート、ジメチルカーボネートであり、さらに好ましくはエチレンカーボネート等のアルキレンカーボネートである。
なお、上記のカーボネート化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
Among these, from the viewpoint of ease of control of the ratio of the total number of alkoxy-terminal groups to the total number of terminal groups, alkylene carbonate or dialkyl carbonate is preferable, ethylene carbonate or dimethyl carbonate is more preferable, and further. It is preferably an alkylene carbonate such as ethylene carbonate.
The above-mentioned carbonate compound may be used alone or in combination of two or more.

<ポリエーテルポリオール化合物>
ポリエーテルポリオール化合物は、環状エーテルの開環重合で製造することができる。
<Polyether polyol compound>
The polyether polyol compound can be produced by ring-opening polymerization of cyclic ether.

環状エーテルを構成する炭素原子数は通常2~10であり、好ましくは3~7である。
環状エーテルとしては、具体的には、テトラヒドロフラン(THF)、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、オキセタン、テトラヒドロピラン、オキセパン、1,4-ジオキサンなどが挙げられる。また、環状の炭化水素鎖の一部がアルキル基、ハロゲン原子などで置換された環状エーテルも使用することができる。具体的には、3-メチル-テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフランなどが挙げられる。これらの環状エーテルは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよいが、1種類で使用することが好ましい。
The number of carbon atoms constituting the cyclic ether is usually 2 to 10, preferably 3 to 7.
Specific examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran (THF), ethylene oxide, propylene oxide, oxetane, tetrahydropyran, oxepane, 1,4-dioxane and the like. Further, a cyclic ether in which a part of the cyclic hydrocarbon chain is substituted with an alkyl group, a halogen atom, or the like can also be used. Specific examples thereof include 3-methyl-tetrahydrofurfurn and 2-methyltetrahydrofurne. One of these cyclic ethers may be used alone, or two or more of them may be mixed and used, but it is preferable to use one of them.

具体的なポリエーテルポリオール化合物には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの低分子量ポリエテールポリオールや水酸基から求めた数平均分子量100以上3000以下のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、酸化エチレンと酸化プロピレンの共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)等のポリアルキレンエーテルグリコール、THFと3-メチル-テトラヒドロフランの共重合体、ジプロピレングリコールポリエチレングリコールなどが挙げられる。 Specific polyether polyol compounds include low molecular weight polymer polyols such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and dipropylene glycol, polyethylene glycol having a number average molecular weight of 100 or more and 3000 or less obtained from hydroxyl groups, polypropylene glycol, and oxidation. Examples thereof include a copolymer of ethylene and propylene oxide, polyalkylene ether glycol such as polytetramethylene ether glycol (PTMG), a copolymer of THF and 3-methyl-tetrachloride, dipropylene glycol polyethylene glycol and the like.

これらの中でも、水酸基価が220mg-KOH/g以上750mg-KOH/g以下、特に280mg-KOH/g以上700mg-KOH/g以下、とりわけ370mg-KOH/g以上660mg-KOH/g以下のポリアルキレンエーテルグリコールが、得られるポリウレタンの引張物性、耐久性の観点から好ましい。水酸基価が750mg-KOH/g以下のポリアルキレンエーテルグリコールであれば、得られるPEPCDの結晶性、融点の上昇を抑制することができる。また、ポリアルキレンエーテルグリコールの水酸基価が220mg-KOH/g以上であれば、得られるPEPCDの粘度が高くなりすぎず、取り扱い性に優れる。
また、このポリアルキレンエーテルグリコールは、水酸基から求めた数平均分子量(Mn)が100以上3000以下、特に150以上2000以下、とりわけ200以上850以下であることが、得られるポリウレタンの引張物性、耐久性の観点から好ましい。数平均分子量が100以上のポリアルキレンエーテルグリコールであれば、得られるPEPCDに結晶性、融点の上昇を抑制することができる。また、ポリアルキレンエーテルグリコールの数平均分子量が3000以下であれば、得られるPEPCDの粘度が高くなりすぎず、取り扱い性に優れる。
Among these, polyalkylenes having a hydroxyl value of 220 mg-KOH / g or more and 750 mg-KOH / g or less, particularly 280 mg-KOH / g or more and 700 mg-KOH / g or less, especially 370 mg-KOH / g or more and 660 mg-KOH / g or less. Ether glycol is preferable from the viewpoint of the tensile properties and durability of the obtained polyurethane. If the hydroxyl value is 750 mg-KOH / g or less, the polyalkylene ether glycol can suppress an increase in the crystallinity and melting point of the obtained PEPCD. Further, when the hydroxyl value of the polyalkylene ether glycol is 220 mg-KOH / g or more, the viscosity of the obtained PEPCD does not become too high and the handleability is excellent.
Further, this polyalkylene ether glycol has a number average molecular weight (Mn) of 100 or more and 3000 or less, particularly 150 or more and 2000 or less, and particularly 200 or more and 850 or less, that is, the tensile properties and durability of the obtained polyurethane. It is preferable from the viewpoint of. When the polyalkylene ether glycol having a number average molecular weight of 100 or more is used, the obtained PEPCD can suppress an increase in crystallinity and melting point. Further, when the number average molecular weight of the polyalkylene ether glycol is 3000 or less, the viscosity of the obtained PEPCD does not become too high, and the handleability is excellent.

ここで、ポリアルキレンエーテルグリコールの水酸基価、及び水酸基価から求めた数平均分子量(Mn)は、前述の本発明のPEPCDの水酸基価と数平均分子量(Mn)と同様に測定される。 Here, the hydroxyl value of the polyalkylene ether glycol and the number average molecular weight (Mn) obtained from the hydroxyl value are measured in the same manner as the hydroxyl value and the number average molecular weight (Mn) of PEPCD of the present invention described above.

上記ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、特に柔軟性、低温柔軟性、機械強度、親水性、耐溶剤性などのバランスに優れることからPTMGが好ましい。 As the polyalkylene ether glycol, PTMG is particularly preferable because it has an excellent balance of flexibility, low temperature flexibility, mechanical strength, hydrophilicity, solvent resistance and the like.

なお、PTMGの原料となるTHFは、従来から公知である製法で得ることが可能である。例えば、原料ブタジエン、酢酸及び酸素を用いてアセトキシ化反応を行って得られる中間体であるジアセトキシブテンを得て、そのジアセトキシブテンを水添、加水分解することで得る1,4-ブタンジオールを環化脱水して得る方法;マレイン酸、コハク酸、無水マレイン酸及び/又はフマル酸を原料として、それらを水素化して得られる1,4-ブタンジオールを環化脱水して得る方法;アセチレンを原料としてホルムアルデヒド水溶液と接触させて得られるブチンジオールを水素化して得られる1,4-ブタンジオールを環化脱水して得る方法;プロピレンの酸化を経由して得られる1,4-ブタンジオールを環化脱水して得る方法;発酵法により得たコハク酸を水添して得られる1,4-ブタンジオールを環化脱水して得る方法;糖などのバイオマスから直接発酵により得た1,4-ブタンジオールを環化脱水して得る方法;バイオマスから得られるフルフラールを脱カルボニル化、還元して得る方法;などである。 THF, which is a raw material for PTMG, can be obtained by a conventionally known production method. For example, 1,4-butanediol obtained by subjecting diacetoxybutene, which is an intermediate obtained by performing an acetoxylation reaction using raw materials butadiene, acetic acid and oxygen, and hydrogenating and hydrolyzing the diacetoxybutene. A method obtained by cyclization dehydration; a method obtained by cyclizing and dehydrating 1,4-butanediol obtained by hydrogenating maleic acid, succinic acid, maleic anhydride and / or fumaric acid as raw materials; A method of cyclizing and dehydrating 1,4-butanediol obtained by hydrogenating butinediol obtained by contacting with an aqueous formaldehyde solution using the above; 1,4-butanediol obtained via oxidation of propylene. Method obtained by cyclization dehydration; Method obtained by cyclization dehydration of 1,4-butanediol obtained by hydrogenating succinic acid obtained by the fermentation method; 1,4 obtained by direct fermentation from biomass such as sugar -A method for obtaining butanediol by cyclization and dehydration; a method for decarbonylating and reducing furfural obtained from biomass; and the like.

<炭素数3~6のジオール化合物>
構造単位Bの由来となる炭素数3~6のジオール化合物は特に構造として限定されないが、以下のような化合物が挙げられる。
直鎖ジオール類として、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール等が挙げられる。側鎖ジオール類として、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2-メチル-1,4-ブタンジオール、3メチル-ペンタンジオール等が挙げられる。環状ジオール類として、1,3-シクロペンタンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、エリスリタンなどが挙げられる。これらのジオール化合物は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。またこれらのジオールが他のジオール化合物などの原料の不純物として含まれる場合もある。
これらのジオール化合物の中でもポリウレタンとしたときの耐薬品性、柔軟性のバランスが優れることより、直鎖ジオール類が好ましい。ジオール化合物の炭素数は3~5であることが耐溶剤性の観点からより好ましく、3~4であることがさらに好ましい。ジオール化合物としては特に1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオールが好ましく、カーボネート基が適度に密集し、結晶性と疎水性のバランスが良好で耐加水分解性、耐溶剤性がどちらも良好な点で1,4-ブタンジオールが最も好ましい。また炭素数の異なるジオール化合物を組み合わせることで、結晶性が低下し、柔軟性が向上する場合もある。
<Glycol compound with 3 to 6 carbon atoms>
The diol compound having 3 to 6 carbon atoms from which the structural unit B is derived is not particularly limited as a structure, and examples thereof include the following compounds.
Examples of the linear diols include 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol. Side chain diols include 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (neopentyl glycol), 2-methyl-1,4-butanediol, and 3-methyl-pentane. Examples include diol. Examples of the cyclic diols include 1,3-cyclopentanediol, 1,4-cyclohexanediol, and erythritan. Only one kind of these diol compounds may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination. In addition, these diols may be contained as impurities in raw materials such as other diol compounds.
Among these diol compounds, linear diols are preferable because they have an excellent balance of chemical resistance and flexibility when polyurethane is used. The carbon number of the diol compound is more preferably 3 to 5 from the viewpoint of solvent resistance, and further preferably 3 to 4. As the diol compound, 1,3-propanediol and 1,4-butanediol are particularly preferable, the carbonate groups are appropriately densely packed, the balance between crystallinity and hydrophobicity is good, and both hydrolysis resistance and solvent resistance are good. In terms of good points, 1,4-butanediol is most preferable. Further, by combining diol compounds having different carbon atoms, crystallinity may be lowered and flexibility may be improved.

なお、用いるジオール化合物の炭素数が7以上になるとカーボネート基の密度が低下し、十分な耐溶剤性が得られなかったり、結晶性が低下することで耐加水分解性が低下したりする。一方で、用いるジオール化合物の炭素数2以下では、カーボネート基の密度が高くなりすぎて、ポリウレタンの柔軟性が損なわれたり、耐加水分解性が低下したりする。
よって、本発明では炭素数3~6のジオール化合物を用いる。
When the carbon number of the diol compound used is 7 or more, the density of the carbonate group decreases, and sufficient solvent resistance cannot be obtained, or the crystallinity decreases, so that the hydrolysis resistance decreases. On the other hand, when the carbon number of the diol compound used is 2 or less, the density of the carbonate group becomes too high, the flexibility of the polyurethane is impaired, and the hydrolysis resistance is lowered.
Therefore, in the present invention, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms is used.

本発明のPEPCDに含まれる構造単位Aおよび構造単位Bは植物由来であることが、環境負荷低減の観点から好ましい。植物由来として適用可能な構造単位Bの由来となる化合物としては、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール等が挙げられる。 It is preferable that the structural unit A and the structural unit B contained in the PEPCD of the present invention are derived from plants from the viewpoint of reducing the environmental load. Compounds from which structural unit B applicable as plant origin is derived include 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 2-methyl-1. , 3-Propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol and the like.

<その他のジヒドロキシ化合物>
本発明のPEPCDの製造には、本発明の効果を損なわない限り、即ち、前述の他の構造単位の含有率の上限値以下の範囲で、構造単位A及び構造単位Bの由来となる化合物以外の他のジヒドロキシ化合物(以下「他のジヒドロキシ化合物」と称する場合がある。)を用いてもよい。他のジヒドロキシ化合物としては、炭素数3~6のジオール化合物以外の、直鎖状のジヒドロキシ化合物類、エーテル基を有するジヒドロキシ化合物類、分岐鎖を有するジヒドロキシ化合物類、環状基を含むジヒドロキシ化合物類等が挙げられる。より具体的には、エチレングリコール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールなどの鎖状アルキルジオール、シクロヘキサンジメタノール、イソソルビドなどの環状アルキルジオールが挙げられる。
これらの他のジヒドロキシ化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
これらの他のジヒドロキシ化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
<Other dihydroxy compounds>
In the production of PEPCD of the present invention, other than the compounds from which structural unit A and structural unit B are derived, as long as the effects of the present invention are not impaired, that is, within the range of the upper limit of the content of other structural units described above or less. Other dihydroxy compounds (hereinafter, may be referred to as "other dihydroxy compounds") may be used. Examples of other dihydroxy compounds include linear dihydroxy compounds, dihydroxy compounds having an ether group, dihydroxy compounds having a branched chain, dihydroxy compounds containing a cyclic group, and the like, other than diol compounds having 3 to 6 carbon atoms. Can be mentioned. More specifically, chain alkyl diols such as ethylene glycol, 1,7-heptane diol, 1,8-octane diol, 1,9-nonane diol, 1,10-decane diol, and 1,12-dodecane diol. Cyclic alkyl diols such as cyclohexanedimethanol and isosorbide can be mentioned.
One of these other dihydroxy compounds may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.
One of these other dihydroxy compounds may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

<ハロゲン成分>
PEPCDの製造原料として用いる原料化合物中に塩化物イオンや臭化物イオンなどのハロゲン成分が含有されると、ポリカーボネート化反応の際、さらには得られたPEPCDをポリウレタン化する際の反応に影響を与えたり、着色の原因となる場合があるため、その含有量は少ないほうが好ましい。通常、本発明のPEPCDの製造に用いるポリエーテルポリオール化合物、ジオール化合物やカーボネート化合物中のハロゲン成分の含有量の上限は、これらの質量に対してハロゲン質量として10ppm、好ましくは5ppm、より好ましくは1ppmである。
<Halogen component>
If a halogen component such as chloride ion or bromide ion is contained in the raw material compound used as a raw material for producing PEPCD, it may affect the reaction during the polycarbonate formation reaction and further during the polyurethane conversion of the obtained PEPCD. Since it may cause coloring, it is preferable that the content is small. Usually, the upper limit of the content of the halogen component in the polyether polyol compound, the diol compound or the carbonate compound used in the production of the PEPCD of the present invention is 10 ppm, preferably 5 ppm, more preferably 1 ppm as the halogen mass with respect to these masses. Is.

<原料の使用割合>
PEPCDの製造において、カーボネート化合物の使用量は、特に限定されないが、通常ポリエーテルポリオール化合物及びジオール化合物の合計1モルに対するモル比率で、下限が好ましくは0.35、より好ましくは0.50、さらに好ましくは0.60であり、上限は好ましくは1.00、より好ましくは0.98、さらに好ましくは0.97である。カーボネート化合物の使用量が上記上限以下であれば得られるPEPCDの末端基が水酸基でないものの割合を抑え、数平均分子量を所定の範囲とし易い。カーボネート化合物の使用量が前記下限以上であれば所定の数平均分子量まで重合を進行させ易い。
<Ratio of raw materials used>
In the production of PEPCD, the amount of the carbonate compound used is not particularly limited, but is usually a molar ratio to 1 mol of the total of the polyether polyol compound and the diol compound, and the lower limit is preferably 0.35, more preferably 0.50, and further. It is preferably 0.60, and the upper limit is preferably 1.00, more preferably 0.98, and even more preferably 0.97. When the amount of the carbonate compound used is not more than the above upper limit, the proportion of the obtained PEPCD whose terminal group is not a hydroxyl group is suppressed, and the number average molecular weight can be easily set within a predetermined range. When the amount of the carbonate compound used is at least the above lower limit, it is easy to proceed with the polymerization to a predetermined number average molecular weight.

<エステル交換触媒>
本発明のPEPCDは、構造単位Aの由来となる化合物であるポリエーテルポリオール化合物及び構造単位Bの由来となる炭素数3~6のジオール化合物とカーボネート化合物とを、エステル交換反応により重縮合することにより製造することができる。
<Transesterification catalyst>
In the PEPCD of the present invention, a polyether polyol compound, which is a compound from which structural unit A is derived, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms from which structural unit B is derived, and a carbonate compound are polycondensed by an ester exchange reaction. Can be manufactured by

本発明のPEPCDを製造する場合には、重合を促進するために必要に応じてエステル交換触媒(以下、触媒と称する場合がある)を用いることができる。
エステル交換触媒としては、一般にエステル交換能があるとされている化合物であれば制限なく用いることができる。
In the case of producing PEPCD of the present invention, a transesterification catalyst (hereinafter, may be referred to as a catalyst) can be used as necessary to promote polymerization.
As the transesterification catalyst, any compound generally considered to have transesterification ability can be used without limitation.

エステル交換触媒の例を挙げると、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の長周期型周期表(以下、単に「周期表」と称す。)第1族金属の化合物;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の周期表第2族金属の化合物;チタン、ジルコニウム等の周期表第4族金属の化合物;ハフニウム等の周期表第5族金属の化合物;コバルト等の周期表第9族金属の化合物;亜鉛等の周期表第12族金属の化合物;アルミニウム等の周期表第13族金属の化合物;ゲルマニウム、スズ、鉛等の周期表第14族金属の化合物;アンチモン、ビスマス等の周期表第15族金属の化合物;ランタン、セリウム、ユーロピウム、イッテルビウム等ランタナイド系金属の化合物等が挙げられる。これらのうち、エステル交換反応速度を高めるという観点から、周期表第1族金属の化合物、周期表第2族金属の化合物、周期表第4族金属の化合物、周期表第5族金属の化合物、周期表第9族金属の化合物、周期表第12族金属の化合物、周期表第13族金属の化合物、周期表第14族金属の化合物が好ましく、周期表第1族金属の化合物、周期表第2族金属の化合物がより好ましく、周期表第2族金属の化合物がさらに好ましい。周期表第1族金属の化合物の中でも、リチウム、カリウム、ナトリウムの化合物が好ましく、リチウム、ナトリウムの化合物がより好ましく、ナトリウムの化合物がさらに好ましい。周期表第2族金属の化合物の中でも、マグネシウム、カルシウム、バリウムの化合物が好ましく、カルシウム、マグネシウムの化合物がより好ましく、マグネシウムの化合物がさらに好ましい。これらの金属化合物は主に、水酸化物や塩等として使用される。塩として使用される場合の塩の例としては、塩化物、臭化物、ヨウ化物等のハロゲン化物塩;酢酸塩、ギ酸塩、安息香酸塩等のカルボン酸塩;メタンスルホン酸やトルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸塩;燐酸塩や燐酸水素塩、燐酸二水素塩等の燐含有の塩;アセチルアセトナート塩;等が挙げられる。触媒金属は、さらにメトキシドやエトキシドの様なアルコキシドとして用いることもできる。 Examples of ester exchange catalysts include long-periodic periodic tables such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium (hereinafter simply referred to as "periodic table"), compounds of Group 1 metals; magnesium, calcium, strontium, etc. Periodic Table Group 2 metal compounds such as barium; Periodic Table Group 4 metal compounds such as titanium and zirconium; Periodic Table Group 5 metal compounds such as hafnium; Periodic Table Group 9 metal compounds such as cobalt; Periodic Table Group 12 Metal Compounds such as Zinc; Periodic Table Group 13 Metal Compounds such as Aluminum; Periodic Table Group 14 Metal Compounds such as Germanium, Tin, Lead; Periodic Table Group 15 such as Antimon and Rubidium Metal compounds; Examples thereof include compounds of lanthanide-based metals such as lanthanum, cesium, europium, and itterbium. Among these, from the viewpoint of increasing the ester exchange reaction rate, a compound of the Group 1 metal of the Periodic Table, a compound of the Metal of Group 2 of the Periodic Table, a compound of the Metal of Group 4 of the Periodic Table, and a compound of the Metal of Group 5 of the Periodic Table. Periodic Table Group 9 metal compounds, Periodic Table Group 12 metal compounds, Periodic Table Group 13 metal compounds, Periodic Table Group 14 metal compounds are preferred, Periodic Table Group 1 metal compounds, Periodic Table No. 1 Compounds of Group 2 metals are more preferred, and compounds of Group 2 metals of the Periodic Table are even more preferred. Among the compounds of the Group 1 metal in the periodic table, compounds of lithium, potassium and sodium are preferable, compounds of lithium and sodium are more preferable, and compounds of sodium are even more preferable. Among the compounds of the Group 2 metal in the periodic table, magnesium, calcium and barium compounds are preferable, calcium and magnesium compounds are more preferable, and magnesium compounds are even more preferable. These metal compounds are mainly used as hydroxides, salts and the like. Examples of salts when used as salts include halide salts such as chlorides, bromides, iodides; carboxylates such as acetates, formates, benzoates; methanesulphonic acid, toluenessulfonic acids, trifluo. Sulfonates such as lomethane sulfonic acid; phosphorus-containing salts such as phosphates, hydrogen phosphates, dihydrogen phosphates; acetylacetonate salts; and the like can be mentioned. The catalyst metal can also be used as an alkoxide such as methoxide or ethoxide.

これらのうち、好ましくは、周期表第2族金属から選ばれた少なくとも1種の金属の酢酸塩や硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、アセチルアセトナート塩、アルコキシドが用いられ、より好ましくは周期表第2族金属の酢酸塩やアセチルアセトン塩が用いられ、さらに好ましくはマグネシウム、カルシウムの酢酸塩や炭酸塩、アセチルアセトナート塩が用いられ、反応性の観点から最も好ましくはマグネシウムアセチルアセトナートが用いられる。 Of these, preferably, acetates, nitrates, sulfates, carbonates, phosphates, hydroxides, halides, acetylacetonate salts, etc. of at least one metal selected from Group 2 metals in the periodic table. An alkoxide is used, more preferably an acetate or acetylacetone salt of Group 2 metal of the periodic table is used, and more preferably an acetate or carbonate of magnesium or calcium, a carbonate or an acetylacetonate salt is used, from the viewpoint of reactivity. Most preferably magnesium acetylacetonate is used.

本発明のPEPCDの製造に用いる触媒としては、亜鉛および周期表第2族の金属から選ばれる少なくとも1種の金属(M)と、下記式(1)で表される少なくとも1種の化合物を含む組成物(以下、「触媒組成物(1)」と称す場合がある。)、或いは下記式(2)で表される少なくとも1種の塩およびそれらを前駆体とする組成物(以下、「触媒組成物(2)」と称す場合がある。)が好ましいものとして挙げられる。 The catalyst used in the production of PEPCD of the present invention contains at least one metal (M) selected from zinc and a metal of Group 2 of the periodic table, and at least one compound represented by the following formula (1). A composition (hereinafter, may be referred to as "catalyst composition (1)"), or at least one salt represented by the following formula (2) and a composition using them as a precursor (hereinafter, "catalyst"). The composition (2) ”may be referred to as“ composition (2) ”).

Figure 2022078712000002
Figure 2022078712000002

(式中、RおよびRはそれぞれ独立に、炭素数1~20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基はハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい。
は、炭素数1~20の1価の炭化水素基またはハロゲン原子を表し、該炭化水素基はハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい。
Mは亜鉛または周期表第2族の金属を表し、n=2である。)
(In the formula, R 1 and R 3 each independently represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom and has an oxygen atom. May be.
R 2 represents a monovalent hydrocarbon group or a halogen atom having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom or may have an oxygen atom.
M represents zinc or a metal of Group 2 of the periodic table, and n = 2. )

亜鉛または周期表第2族金属化合物の安定に存在する形態としては、通常、上記式(2)で表される塩の形態が挙げられ、従って、触媒組成物(2)を用いることが有効であるが、塩での入手が困難な場合や、亜鉛または周期表第2族金属と上記式(1)で表される化合物との組成比を任意に調節したい場合には、当該金属化合物と上記式(1)で表される構造を有する化合物との触媒組成物(1)を用いてもよい。
また、触媒組成物(1)と触媒組成物(2)とを併用してもよい。
The stable present form of zinc or the Group 2 metal compound of the periodic table usually includes the form of the salt represented by the above formula (2), and therefore it is effective to use the catalyst composition (2). However, if it is difficult to obtain it as a salt, or if the composition ratio of zinc or the Group 2 metal of the periodic table and the compound represented by the above formula (1) is to be arbitrarily adjusted, the metal compound and the above are desired. A catalyst composition (1) with a compound having a structure represented by the formula (1) may be used.
Further, the catalyst composition (1) and the catalyst composition (2) may be used in combination.

触媒組成物(2)を調製する方法としては、例えば上記式(3)に示すように、金属のアセチルアセトン塩の合成法と同様の手法を用いて、塩基の存在下で金属のハロゲン化塩とアセチルアセトン類縁体とを作用させることにより触媒組成物(2)を調製する方法や、下式(4)に示すように、金属のアルコキシドとアセチルアセトン類縁体との交換により触媒組成物(2)を調製する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。 As a method for preparing the catalyst composition (2), for example, as shown in the above formula (3), a method similar to the method for synthesizing a metal acetylacetone salt is used to combine a halogenated salt of a metal in the presence of a base. A method for preparing a catalyst composition (2) by reacting with an acetylacetone analog, or as shown in the following formula (4), a catalyst composition (2) is prepared by exchanging a metal alkoxide with an acetylacetone analog. There are ways to do this, but it is not limited to this.

Figure 2022078712000003
Figure 2022078712000003

(上記式(3),(4)中、R、R、R、Mおよびnは、前記式(2)におけると同義であり、Xはハロゲン原子、Rは任意の炭化水素基である。) (In the above formulas (3) and (4), R 1 , R 2 , R 3 , M and n are synonymous with those in the above formula (2), X is a halogen atom, and R 5 is an arbitrary hydrocarbon group. Is.)

触媒組成物(1),(2)は、予め調製したものを原料モノマーとしてのポリエーテルポリオール化合物、炭素数3~6のジオール化合物およびカーボネート化合物と混合してもよく、各成分をそれぞれ任意の順序で原料モノマーと混合してもよい。 The catalyst compositions (1) and (2) may be mixed with a polyether polyol compound as a raw material monomer, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms, and a carbonate compound, each of which is an arbitrary component. It may be mixed with the raw material monomer in order.

また、これらの触媒組成物(1),(2)と共に、補助的に遷移金属化合物や、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用することも可能である。 Further, together with these catalyst compositions (1) and (2), a transition metal compound and a basic compound such as a basic boron compound, a basic phosphorus compound, a basic ammonium compound and an amine compound are used in combination. It is also possible.

上記式(1)および式(2)において、RおよびRはそれぞれ独立に、ハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい、炭素数1~12の1価の炭化水素基であることが好ましく、ハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい、炭素数1~7の1価の炭化水素基であることが、触媒組成物中の金属(M)との相互作用のしやすさや触媒組成物としての溶解性、熱安定性および低着色性の観点からより好ましい。Rはハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい、炭素数1~12の1価の炭化水素基またはハロゲン原子であることが好ましく、ハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい、炭素数1~7の1価の炭化水素基またはハロゲン原子であることが、触媒組成物中の金属(M)との相互作用のしやすさや有機溶媒および原料モノマーに対する溶解性、酸塩基の強度および低着色性等の観点からより好ましい。また、R~Rが上記好適な官能基であると、得られるPEPCDへの溶解性も高く、低着色であることから、濁りがなく、低着色なPEPCDが得られる。 In the above formulas (1) and (2), R 1 and R 3 are independently substituted with a halogen atom or may have an oxygen atom, and are monovalent with 1 to 12 carbon atoms. The catalyst composition is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 7 carbon atoms, which may be substituted with a halogen atom or may have an oxygen atom. It is more preferable from the viewpoint of ease of interaction with the metal (M) inside, solubility as a catalyst composition, thermal stability and low colorability. R2 is preferably a monovalent hydrocarbon group or a halogen atom having 1 to 12 carbon atoms, which may be substituted with a halogen atom or may have an oxygen atom, and is substituted with a halogen atom. It may be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 7 carbon atoms or a halogen atom which may have an oxygen atom, so that it is easy to interact with the metal (M) in the catalyst composition. It is more preferable from the viewpoint of solubility in pods and organic solvents and raw material monomers, strength of acid bases, low colorability and the like. Further, when R 1 to R 3 are the above-mentioned suitable functional groups, the obtained PEPCD has high solubility and low coloring, so that PEPCD having no turbidity and low coloring can be obtained.

,Rとしては、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基等が挙げられ、これらのうち、特にメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、フェニル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基が好ましい。なお、RとRとは同一でも異なるものであってもよいが、合成の容易さ、入手の容易さからは、同一であることが好ましい。 Specific examples of R 1 and R 3 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, and the like. Hexyl group, cyclohexyl group, phenyl group, benzyl group, monofluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, monochloromethyl group, dichloromethyl group, trichloromethyl group and the like can be mentioned, and among these, the methyl group, in particular, Ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, phenyl group, benzyl group, trifluoromethyl group and trichloromethyl group are preferable. Although R 1 and R 3 may be the same or different, they are preferably the same from the viewpoint of ease of synthesis and availability.

また、Rとしては、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、これらのうち、特にメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、フェニル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、フッ素原子、塩素原子が好ましい。 Specific examples of R 2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group and hexyl. Group, cyclohexyl group, phenyl group, benzyl group, monofluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, monochloromethyl group, dichloromethyl group, trichloromethyl group, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc. Among these, particularly methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, phenyl group, benzyl group and trifluoromethyl group. , Trichloromethyl group, fluorine atom, chlorine atom are preferable.

亜鉛および2族金属から選ばれる金属(M)としては、特に亜鉛、マグネシウム、カルシウム、バリウムが反応性の観点から好ましく、亜鉛、マグネシウムがより好ましく、マグネシウムが最も好ましい。 As the metal (M) selected from zinc and Group 2 metals, zinc, magnesium, calcium and barium are particularly preferable from the viewpoint of reactivity, zinc and magnesium are more preferable, and magnesium is most preferable.

このような触媒の使用量は、通常、出発原料のポリエーテルポリオール化合物及び炭素数3~6のジオール化合物と必要に応じて用いられる他のジヒドロキシ化合物の合計の1モルに対して、10μmol以上1500μmol以下が好ましく、下限は20μmolがより好ましく、30μmolがさらに好ましく、50μmolが特に好ましい。上限は1000μmolがより好ましく、500μmolがさらに好ましく、300μmolが特に好ましく、200μmolが最も好ましい。触媒量が上記下限以上であれば、反応時間を短縮して、生産効率を高め、得られるPEPCDの着色も抑制できる。また、触媒量が上記上限以下であれば、PEPCDの着色やポリウレタン製造時の着色を抑制し、更にウレタン重合反応速度が速くなりすぎず、反応制御が容易になる傾向にある。 The amount of such a catalyst used is usually 10 μmol or more and 1500 μmol with respect to 1 mol of the total of the starting material polyether polyol compound, the diol compound having 3 to 6 carbon atoms and other dihydroxy compounds used as needed. The following is preferable, the lower limit is more preferably 20 μmol, further preferably 30 μmol, and particularly preferably 50 μmol. The upper limit is more preferably 1000 μmol, further preferably 500 μmol, particularly preferably 300 μmol, and most preferably 200 μmol. When the amount of the catalyst is not less than the above lower limit, the reaction time can be shortened, the production efficiency can be improved, and the coloring of the obtained PEPCD can be suppressed. Further, when the amount of the catalyst is not more than the above upper limit, the coloring of PEPCD and the coloring at the time of producing polyurethane are suppressed, the urethane polymerization reaction rate does not become too fast, and the reaction control tends to be easy.

<反応条件>
PEPCD製造時の反応温度は、通常70~250℃、好ましくは80~220℃である。反応初期は、原料カーボネート化合物の沸点付近、具体的には100~150℃とし、反応の進行に伴い、徐々に温度を上げて更に反応を進行させることが好ましい。反応副生物のアルコール、フェノール等は蒸留により分離される。この時、留出されるアルコール等とともに、原料カーボネート化合物も蒸留されてロスが多い場合には、棚段塔や充填塔を具備した反応器を用いて、ロス量を抑制することが好ましい。また、ロスを低減するために、留出した原料カーボネート化合物を回収し、反応系にリサイクルして使用してもよい。原料カーボネート化合物のロスがある場合、PEPCD製造のための原料カーボネート化合物とポリエーテルポリオール化合物炭素数3~6のジオール化合物ないしその他のジヒドロキシ化合物の理論モル比はカーボネート化合物nモルに対して、ポリエーテルポリオール化合物、炭素数3~6のジオール化合物ないし他のジヒドロキシ化合物(n+1)モルであるが、ロスを勘案し、理論モル比に対して1.1~1.3倍とするのが好ましい。尚、ポリエーテルポリオール化合物、炭素数3~6のジオール化合物ないし他のジヒドロキシ化合物は反応初期に仕込んでおいてもよいし、途中から加えてもよい。
<Reaction conditions>
The reaction temperature during the production of PEPCD is usually 70 to 250 ° C, preferably 80 to 220 ° C. At the initial stage of the reaction, it is preferable to set the temperature near the boiling point of the raw material carbonate compound, specifically 100 to 150 ° C., and gradually raise the temperature as the reaction progresses to further proceed the reaction. Alcohol, phenol, etc., which are reaction by-products, are separated by distillation. At this time, when the raw material carbonate compound is distilled together with the distilled alcohol and the like and the loss is large, it is preferable to suppress the loss amount by using a reactor equipped with a shelf column or a packed column. Further, in order to reduce the loss, the distillate raw material carbonate compound may be recovered and recycled into a reaction system for use. When there is a loss of the raw material carbonate compound, the theoretical molar ratio of the raw material carbonate compound and the polyether polyol compound diol compound having 3 to 6 carbon atoms or other dihydroxy compounds for the production of PEPCD is the polyether with respect to n mol of the carbonate compound. Although it is a polyol compound, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms or another dihydroxy compound (n + 1) mol, it is preferably 1.1 to 1.3 times the theoretical molar ratio in consideration of loss. The polyether polyol compound, the diol compound having 3 to 6 carbon atoms or another dihydroxy compound may be charged at the initial stage of the reaction, or may be added from the middle.

<触媒の失活>
前述の如く、エステル交換反応の際に触媒を用いた場合、通常得られたPEPCD組成物には触媒が残存し、金属触媒の残存で、ポリウレタン化反応を行う際に反応の制御が出来なくなる場合がある。この残存触媒の影響を抑制するために、使用された触媒とほぼ等モルの触媒失活剤、例えば酸性あるいは分解して酸性化合物になるリン系、イオウ系等の化合物を添加してもよい。さらには添加後、後述のように加熱処理すると、エステル交換触媒を効率的に不活性化することができる。
<Catalyst deactivation>
As described above, when a catalyst is used in the transesterification reaction, the catalyst remains in the normally obtained PEPCD composition, and the residual metal catalyst makes it impossible to control the reaction when the polyurethane reaction is carried out. There is. In order to suppress the influence of this residual catalyst, a catalyst deactivating agent having a molar amount approximately equal to that of the catalyst used, for example, a phosphorus-based or sulfur-based compound that is acidic or decomposes into an acidic compound may be added. Further, after the addition, the transesterification catalyst can be efficiently inactivated by heat treatment as described later.

エステル交換触媒の不活性化に使用される化合物(以下、触媒失活剤と称することがある)としては、例えば、リン酸、亜リン酸などの無機リン酸や、リン酸ジブチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリフェニル、亜リン酸トリフェニルなどの有機リン酸エステル、スルホン酸、スルホン酸エステル等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the compound used for inactivating the ester exchange catalyst (hereinafter, may be referred to as a catalyst deactivating agent) include inorganic phosphoric acid such as phosphoric acid and phosphite, dibutyl phosphate, and tributyl phosphate. , Organic phosphate esters such as trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, triphenyl phosphite, sulfonic acid, sulfonic acid ester and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

触媒失活剤の使用量は、特に限定はされないが、前述したように、使用されたエステル交換触媒とほぼ等モルであればよく、具体的には、使用されたエステル交換触媒1モルに対して上限が好ましくは5モル、より好ましくは2モルであり、下限が好ましくは0.8モル、より好ましくは1.0モルである。これより少ない量の触媒失活剤を使用した場合は、反応生成物中のエステル交換触媒の失活が十分でなく、得られたPEPCD組成物を例えばポリウレタン製造用原料として使用する時、該PEPCD組成物のイソシアネート基に対する反応性を十分に低下させることができない場合がある。また、この範囲を超える触媒失活剤を使用すると得られるPEPCD組成物が着色してしまう可能性がある。 The amount of the catalyst deactivating agent used is not particularly limited, but as described above, it may be approximately the same mol as the ester exchange catalyst used, and specifically, with respect to 1 mol of the ester exchange catalyst used. The upper limit is preferably 5 mol, more preferably 2 mol, and the lower limit is preferably 0.8 mol, more preferably 1.0 mol. When a smaller amount of the catalyst deactivating agent is used, the ester exchange catalyst in the reaction product is not sufficiently deactivated, and when the obtained PEPCD composition is used as a raw material for producing polyurethane, for example, the PEPCD is used. It may not be possible to sufficiently reduce the reactivity of the composition with the isocyanate group. Further, if a catalyst deactivating agent exceeding this range is used, the obtained PEPCD composition may be colored.

触媒失活剤を添加することによるエステル交換触媒の不活性化は、室温でも行うことができるが、加温処理するとより効率的である。この加熱処理の温度は、特に限定はされないが、上限が好ましくは150℃、より好ましくは120℃、さらに好ましくは100℃であり、下限は、好ましくは50℃、より好ましくは60℃、さらに好ましくは70℃である。これより低い温度の場合は、エステル交換触媒の失活に時間がかかり効率的でなく、また失活の程度も不十分な場合がある。一方、150℃を超える温度では、得られたPEPCD組成物が着色することがある。
触媒失活剤と反応させる時間は特に限定するものではないが、通常1~5時間である。
The inactivation of the transesterification catalyst by adding the catalyst deactivating agent can be carried out even at room temperature, but it is more efficient when the heating treatment is performed. The temperature of this heat treatment is not particularly limited, but the upper limit is preferably 150 ° C, more preferably 120 ° C, still more preferably 100 ° C, and the lower limit is preferably 50 ° C, more preferably 60 ° C, still more preferable. Is 70 ° C. If the temperature is lower than this, the deactivation of the transesterification catalyst takes time and is not efficient, and the degree of deactivation may be insufficient. On the other hand, at a temperature exceeding 150 ° C., the obtained PEPCD composition may be colored.
The time for reacting with the catalyst deactivating agent is not particularly limited, but is usually 1 to 5 hours.

<精製>
重縮合反応後は、PEPCD組成物中の末端構造がアルコキシ基である不純物、アリーロキシ基である不純物、フェノール類、アルコール類およびジオール類等のモノヒドロキシ化合物またはジヒドロキシ化合物、カーボネート化合物、副生する軽沸の環状カーボネート、さらには添加した触媒などを除去する目的で精製を行うことができる。その際の精製は軽沸化合物については、蒸留で留去する方法が採用できる。蒸留の具体的な方法としては減圧蒸留、水蒸気蒸留、薄膜蒸留など特にその形態に制限はないが、中でも薄膜蒸留が効果的である。また、水溶性の不純物を除くために水、アルカリ性水、酸性水、キレート剤溶解溶液などで洗浄してもよい。その場合、水に溶解させる化合物は任意に選択できる。
<Purification>
After the polycondensation reaction, the terminal structure in the PEPCD composition is an impurity having an alkoxy group, an impurity having an allyloxy group, a monohydroxy compound such as phenols, alcohols and diols, or a dihydroxy compound, a carbonate compound, and a light by-product. Purification can be performed for the purpose of removing the boiling cyclic carbonate and the added catalyst and the like. For purification at that time, a method of distilling off the light boiling compound by distillation can be adopted. The specific method of distillation is not particularly limited in its form such as vacuum distillation, steam distillation, and thin film distillation, but thin film distillation is particularly effective. Further, in order to remove water-soluble impurities, it may be washed with water, alkaline water, acidic water, a chelating agent dissolving solution or the like. In that case, the compound to be dissolved in water can be arbitrarily selected.

薄膜蒸留条件としては特に制限はないが、薄膜蒸留時の温度は、上限が250℃であることが好ましく、200℃であることがより好ましい。また、下限が120℃であることが好ましく、150℃であることがより好ましい。
薄膜蒸留時の温度の下限を上記の値とすることにより、軽沸成分の除去効果が十分となる。また、上限を250℃とすることにより、薄膜蒸留後に得られるPEPCD組成物が着色するのを防ぐことができる。
The conditions for thin film distillation are not particularly limited, but the upper limit of the temperature during thin film distillation is preferably 250 ° C, more preferably 200 ° C. Further, the lower limit is preferably 120 ° C, more preferably 150 ° C.
By setting the lower limit of the temperature at the time of thin film distillation to the above value, the effect of removing the light boiling component becomes sufficient. Further, by setting the upper limit to 250 ° C., it is possible to prevent the PEPCD composition obtained after thin film distillation from being colored.

薄膜蒸留時の圧力は、上限が500Paであることが好ましく、150Paであることがより好ましく、50Paであることが更に好ましい。薄膜蒸留時の圧力を上記上限値以下とすることにより、軽沸成分の除去効果が十分に得られる。 The upper limit of the pressure during thin film distillation is preferably 500 Pa, more preferably 150 Pa, and even more preferably 50 Pa. By setting the pressure during thin film distillation to the above upper limit or less, the effect of removing the light boiling component can be sufficiently obtained.

また、薄膜蒸留直前のPEPCD組成物の保温の温度は、上限が250℃であることが好ましく、150℃であることがより好ましい。また、下限が80℃であることが好ましく、120℃であることがより好ましい。
薄膜蒸留直前のPEPCD組成物の保温の温度を上記下限以上とすることにより、薄膜蒸留直前のPEPCD組成物の流動性が低下するのを防ぐことができる。一方、上記上限以下とすることにより、薄膜蒸留後に得られるPEPCD組成物が着色するのを防ぐことができる。
Further, the temperature of the heat retention of the PEPCD composition immediately before the thin film distillation is preferably 250 ° C., more preferably 150 ° C. Further, the lower limit is preferably 80 ° C, more preferably 120 ° C.
By setting the heat retention temperature of the PEPCD composition immediately before the thin film distillation to the above lower limit or higher, it is possible to prevent the fluidity of the PEPCD composition immediately before the thin film distillation from decreasing. On the other hand, when the content is not more than the above upper limit, it is possible to prevent the PEPCD composition obtained after thin film distillation from being colored.

<PEPCD組成物の金属含有量>
前述のように、触媒を用いてPEPCDを製造すると、得られるPEPCD中に用いた触媒が金属として残留する。即ち、PEPCDは金属を含むPEPCD組成物として得られる。このPEPCD組成物中の金属の含有量は1質量ppm以上500質量ppm以下であることが好ましい。
この金属含有量が上記上限を超えると、触媒由来の金属がポリウレタン化反応の際に悪影響を及ぼし、ポリウレタン化反応の制御が困難となる。一方で、金属含有量を上記下限より少なくするためには、触媒の失活やPEPCDの精製に過度な負荷がかかり、工業的に好ましくない。PEPCD組成物中の金属の含有量はより好ましくは3~300質量ppm、さらに好ましくは5~100質量ppmである。
ここでPEPCD組成物とは、前述の方法でPEPCDを製造し、必要に応じて触媒の失活処理や精製を行って得られる、通常「PEPCD」と称されるものである。
本発明ではPEPCD中の残留金属量を示すために、PEPCDのみからなるものではなく、金属を含む組成物として、便宜上「PEPCD組成物」と呼称しているが、ここでのPEPCD組成物とは、PEPCDと残留触媒金属とで主として構成される。
<Metal content of PEPCD composition>
As described above, when PEPCD is produced using a catalyst, the catalyst used in the obtained PEPCD remains as a metal. That is, PEPCD is obtained as a PEPCD composition containing a metal. The metal content in this PEPCD composition is preferably 1 mass ppm or more and 500 mass ppm or less.
If this metal content exceeds the above upper limit, the metal derived from the catalyst adversely affects the polyurethane-forming reaction, and it becomes difficult to control the polyurethane-forming reaction. On the other hand, in order to reduce the metal content below the above lower limit, deactivation of the catalyst and excessive load on the purification of PEPCD are applied, which is industrially unfavorable. The content of the metal in the PEPCD composition is more preferably 3 to 300 mass ppm, still more preferably 5 to 100 mass ppm.
Here, the PEPCD composition is usually referred to as "PEPCD", which is obtained by producing PEPCD by the above-mentioned method and, if necessary, inactivating or purifying the catalyst.
In the present invention, in order to indicate the amount of residual metal in PEPCD, the composition is not composed of PEPCD alone, but is referred to as a "PEPCD composition" for convenience as a composition containing a metal. , PEPCD and residual catalytic metal.

なお、このPEPCD組成物中の金属とは、前述の好適な触媒金属であり、好ましくは亜鉛および周期表第2族の金属からなる群より選ばれた少なくとも1種である。 The metal in this PEPCD composition is the above-mentioned suitable catalyst metal, and is preferably at least one selected from the group consisting of zinc and a metal of Group 2 of the periodic table.

[PEPCDの用途]
本発明のPEPCDは、その優れたウレタン重合反応制御性から、弾性繊維、熱可塑性ポリウレタン、コーティング材などの用途に好適なポリウレタンの原料として有用である。
このような用途において、本発明のPEPCDからポリウレタン溶液や水系ポリウレタンエマルションを製造して用いることができる。
本発明のPEPCDの用途については更に後述する。
本発明のPEPCDは、末端を変性させることによりUV硬化型塗料や電子線硬化型塗料、プラスチックコーティング、レンズ等の成形剤、封止剤、接着剤等の原料として用いることができる。
本発明のPEPCDは、ナノファイバーセルロースやカーボンナノファイバー、金属ナノ粒子等のナノ材料を分散するのに用いることができる。
[Use of PEPCD]
The PEPCD of the present invention is useful as a raw material for polyurethane suitable for applications such as elastic fibers, thermoplastic polyurethanes, and coating materials because of its excellent urethane polymerization reaction controllability.
In such applications, a polyurethane solution or an aqueous polyurethane emulsion can be produced and used from PEPCD of the present invention.
The use of PEPCD of the present invention will be further described later.
The PEPCD of the present invention can be used as a raw material for UV curable paints, electron beam curable paints, plastic coatings, molding agents for lenses and the like, sealants, adhesives and the like by modifying the ends.
The PEPCD of the present invention can be used to disperse nanomaterials such as nanofiber cellulose, carbon nanofibers, and metal nanoparticles.

[PEPCDの用途]
本発明のPEPCDは、その優れたウレタン重合反応制御性から、弾性繊維、熱可塑性ポリウレタン、コーティング材などの用途に好適なポリウレタンの原料として有用である。
このような用途において、本発明のPEPCDからポリウレタン溶液や水系ポリウレタンエマルションを製造して用いることができる。
本発明のPEPCDの用途については更に後述する。
本発明のPEPCDは、末端を変性させることによりUV硬化型塗料や電子線硬化型塗料、プラスチックコーティング、レンズ等の成形剤、封止剤、接着剤等の原料として用いることができる。
本発明のPEPCDは、ナノファイバーセルロースやカーボンナノファイバー、金属ナノ粒子等のナノ材料を分散するのに用いることができる。
[Use of PEPCD]
The PEPCD of the present invention is useful as a raw material for polyurethane suitable for applications such as elastic fibers, thermoplastic polyurethanes, and coating materials because of its excellent urethane polymerization reaction controllability.
In such applications, a polyurethane solution or an aqueous polyurethane emulsion can be produced and used from PEPCD of the present invention.
The use of PEPCD of the present invention will be further described later.
The PEPCD of the present invention can be used as a raw material for UV curable paints, electron beam curable paints, plastic coatings, molding agents for lenses and the like, sealants, adhesives and the like by modifying the ends.
The PEPCD of the present invention can be used to disperse nanomaterials such as nanofiber cellulose, carbon nanofibers, and metal nanoparticles.

<水系ポリウレタンエマルション>
本発明のPEPCDを用いて、水系ポリウレタンエマルションを製造する場合、本発明のPEPCDを含むポリオールと過剰のポリイソシアネートを反応させてプレポリマーを製造する際に、少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基とを有する化合物を混合してプレポリマーを形成し、親水性官能基の中和塩化工程、水添加による乳化工程、鎖延長反応工程を経て水系ポリウレタンエマルションとすることができる。
<Water-based polyurethane emulsion>
When an aqueous polyurethane emulsion is produced using the PEPCD of the present invention, at least one hydrophilic functional group and at least one hydrophilic functional group are used when the polyol containing the PEPCD of the present invention is reacted with an excess of polyisocyanate to produce a prepolymer. A compound having two isocyanate-reactive groups is mixed to form a prepolymer, and a water-based polyurethane emulsion is obtained through a neutralization chloride step of a hydrophilic functional group, an emulsification step by adding water, and a chain extension reaction step. Can be done.

ここで使用する少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基とを有する化合物の親水性官能基とは、例えばカルボキシル基やスルホン酸基であって、アルカリ性基で中和可能な基である。また、イソシアネート反応性基とは、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基等の一般的にイソシアネートと反応してウレタン結合、ウレア結合を形成する基であり、これらが同一分子内に混在していてもかまわない。 The hydrophilic functional group of the compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups used here is, for example, a carboxyl group or a sulfonic acid group, and is neutralized with an alkaline group. It is a possible group. The isocyanate-reactive group is a group that generally reacts with isocyanate to form a urethane bond or a urea bond, such as a hydroxyl group, a primary amino group, or a secondary amino group, and these are mixed in the same molecule. It doesn't matter if you have it.

少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基とを有する化合物としては、具体的には、2,2’-ジメチロールプロピオン酸、2,2-メチロール酪酸、2,2’-ジメチロール吉草酸等が挙げられる。また、ジアミノカルボン酸類、例えば、リジン、シスチン、3,5-ジアミノカルボン酸等も挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらを実際に用いる場合には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン等のアミンや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリ性化合物で中和して用いることができる。 Specific examples of the compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups include 2,2'-dimethylol propionic acid, 2,2-methylol butyric acid, and 2,2. '-Dimethylol valeric acid and the like can be mentioned. In addition, diaminocarboxylic acids such as lysine, cystine, 3,5-diaminocarboxylic acid and the like can also be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. When these are actually used, they are neutralized with amines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tributylamine and triethanolamine, and alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia. be able to.

水系ポリウレタンエマルションを製造する場合、少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基とを有する化合物の使用量は、水に対する分散性能を上げるために、その下限は、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールとの総重量に対して、好ましくは1質量%、より好ましくは5質量%、更に好ましくは10質量%である。一方、ポリカーボネートジオールの特性を維持するために、その上限は好ましくは50質量%、より好ましくは40質量%、更に好ましくは30質量%である。 When producing an aqueous polyurethane emulsion, the lower limit of the amount of the compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups is the present invention in order to improve the dispersion performance in water. It is preferably 1% by mass, more preferably 5% by mass, and further preferably 10% by mass with respect to the total weight of the PEPCD and the other polyols. On the other hand, in order to maintain the characteristics of the polycarbonate diol, the upper limit thereof is preferably 50% by mass, more preferably 40% by mass, and further preferably 30% by mass.

水系ポリウレタンエマルションを製造する場合、プレポリマー工程においてメチルエチルケトンやアセトン、あるいはN-メチル-2-ピロリドン等の溶媒の共存下に反応させてもよいし、無溶媒で反応させてもよい。また、溶媒を使用する場合は、水性エマルションを製造した後に蒸留によって溶媒を留去させるのが好ましい。 When producing an aqueous polyurethane emulsion, the reaction may be carried out in the coexistence of a solvent such as methyl ethyl ketone, acetone, or N-methyl-2-pyrrolidone in the prepolymer step, or the reaction may be carried out without a solvent. When a solvent is used, it is preferable to distill off the solvent by distillation after producing the aqueous emulsion.

本発明のPEPCDを原料として、無溶媒で水系ポリウレタンエマルションを製造する際には、用いるPEPCDの水酸基価から求めた数平均分子量の上限は好ましくは5000、より好ましくは4500、更に好ましくは4000である。また、PEPCDの数平均分子量の下限は好ましくは300、より好ましくは500、更に好ましくは800である。水酸基価から求めた数平均分子量が上記範囲内であれば、エマルション化が容易となる傾向がある。 When a solvent-free aqueous polyurethane emulsion is produced using PEPCD of the present invention as a raw material, the upper limit of the number average molecular weight obtained from the hydroxyl value of PEPCD used is preferably 5000, more preferably 4500, and further preferably 4000. .. The lower limit of the number average molecular weight of PEPCD is preferably 300, more preferably 500, and even more preferably 800. If the number average molecular weight obtained from the hydroxyl value is within the above range, emulsification tends to be easy.

また、水系ポリウレタンエマルションの合成、あるいは保存にあたり、高級脂肪酸、樹脂酸、酸性脂肪アルコール、硫酸エステル、スルホン酸高級アルキル、スルホン酸アルキルアリール、スルホン化ひまし油、スルホコハク酸エステルなどに代表されるアニオン性界面活性剤、第一級アミン塩、第二級アミン塩、第三級アミン塩、第四級アミン塩、ピリジニウム塩等のカチオン系界面活性剤、あるいはエチレンオキサイドと長鎖脂肪アルコール又はフェノール類との公知の反応生成物に代表される非イオン性界面活性剤等を併用して、乳化安定性を保持してもよい。 Anionic surfactants typified by higher fatty acids, resin acids, acidic fatty alcohols, sulfate esters, higher alkyl sulfonic acids, alkylaryl sulfonates, sulfonated castor oil, sulfosuccinic acid esters, etc. for the synthesis or storage of aqueous polyurethane emulsions. Cationic surfactants such as activators, primary amine salts, secondary amine salts, tertiary amine salts, quaternary amine salts, pyridinium salts, or ethylene oxide with long-chain fatty alcohols or phenols. A nonionic surfactant typified by a known reaction product may be used in combination to maintain emulsion stability.

また、水系ポリウレタンエマルションとする際に、プレポリマーの有機溶媒溶液に、必要に応じて中和塩化工程なしに、乳化剤の存在下、水を機械的に高せん断で混合して、エマルションを製造することもできる。 Further, when preparing an aqueous polyurethane emulsion, water is mechanically mixed with a prepolymer organic solvent solution in the presence of an emulsifier in the presence of an emulsifier without a neutralizing chloride step, if necessary, to produce an emulsion. You can also do it.

このようにして製造された水系ポリウレタンエマルションは、様々な用途に使用することが可能である。特に、最近は環境負荷の小さな化学品原料が求められており、有機溶剤を使用しない目的としての従来品からの代替が可能である。 The water-based polyurethane emulsion thus produced can be used for various purposes. In particular, recently, there is a demand for raw materials for chemical products having a small environmental load, and it is possible to replace conventional products for the purpose of not using organic solvents.

水系ポリウレタンエマルションの具体的な用途としては、例えば、コーティング剤、水系塗料、接着剤、合成皮革、人工皮革への利用が好適である。特に本発明のPEPCDを用いて製造される水系ポリウレタンエマルションは、PEPCDが所定の末端アルコキシ/アリーロキシ割合となるようにアルコキシ/アリーロキシ末端を含むことから、柔軟性がありコーティング剤等として従来のポリカーボネートジオールやPTMGを使用した水系ポリウレタンエマルションに比べて有効に利用することが可能である。特に、従来のPTMGを用いた水系ポリウレタンエマルションに比べて、親水基を持つため、水への親和性がよく、より高分子量の当該発明のPEPCDを使用することができるため、コーティング塗膜や合成皮革、人工皮革等によりソフト感と透明性を付与できる。また、水への分散性に優れることから水系ポリウレタンエマルションの分子設計の自由度が増すため、組成を調整することにより、マット性も出すことが可能である。 Specific uses of the water-based polyurethane emulsion include, for example, coating agents, water-based paints, adhesives, synthetic leather, and artificial leather. In particular, the water-based polyurethane emulsion produced using PEPCD of the present invention contains an alkoxy / allyloxy terminal so that PEPCD has a predetermined terminal alkoxy / allyloxy terminal, and therefore has flexibility and is a conventional polycarbonate diol as a coating agent or the like. It can be effectively used as compared with the water-based polyurethane emulsion using or PTMG. In particular, since it has a hydrophilic group as compared with the conventional water-based polyurethane emulsion using PTMG, it has a good affinity for water, and a higher molecular weight PEPCD of the present invention can be used, so that it can be used as a coating film or synthetic. Softness and transparency can be imparted by leather, artificial leather, etc. In addition, since it is excellent in dispersibility in water, the degree of freedom in molecular design of the water-based polyurethane emulsion is increased, and it is possible to obtain a matte property by adjusting the composition.

有機溶剤および/又は水を使用し、本発明のPEPCDを用いて製造したポリウレタン溶液および水系ポリウレタンエマルションの保存安定性は、該溶液もしくは該エマルション中のポリウレタンの濃度(以下、「固形分濃度」と称する場合がある)を1~80質量%に調整し、特定の温度条件で保管した上で、該溶液もしくは該エマルションの変化の有無を目視などで測ることができる。例えば、前述の二段法により、本発明のPEPCD、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびイソホロンジアミンを用いて製造されるポリウレタン溶液(N,N-ジメチルホルムアミド/トルエン混合液、固形分濃度 30質量%)の場合、10℃で保管した際に、目視でポリウレタン溶液に変化が見られない期間が好ましくは1か月、よりに好ましくは3か月以上、さらに好ましくは6か月以上である。 The storage stability of a polyurethane solution and an aqueous polyurethane emulsion produced using the PEPCD of the present invention using an organic solvent and / or water is defined as the concentration of polyurethane in the solution or the emulsion (hereinafter referred to as "solid content concentration"). (Sometimes referred to as) can be adjusted to 1 to 80% by mass, stored under specific temperature conditions, and then visually measured for changes in the solution or emulsion. For example, a polyurethane solution (N, N-dimethylformamide / toluene mixed solution, solid content concentration of 30 mass) produced by the above-mentioned two-step method using PEPCD, 4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanate and isophoronediamine of the present invention. %), The period in which no change is visually observed in the polyurethane solution when stored at 10 ° C. is preferably 1 month, more preferably 3 months or longer, still more preferably 6 months or longer.

[ポリウレタン]
本発明のポリウレタンは、本発明のPEPCDを用いて製造されたものであり、本発明のPEPCDに由来する構造単位を含む。
本発明のポリウレタンは、本発明のPEPCDと、複数のイソシアネート基を有する化合物(以下、「ポリイソシアネート化合物」又は「ポリイソシアネート」と称す場合がある。)とを含む原料を付加重合反応させて製造される。
通常、本発明のポリウレタンは、本発明のPEPCDと、ポリイソシアネート化合物と鎖延長剤とを用いること以外は、通常のポリウレタン化反応により本発明のポリウレタンを製造することができる。
[Polyurethane]
The polyurethane of the present invention is manufactured using the PEPCD of the present invention, and contains a structural unit derived from the PEPCD of the present invention.
The polyurethane of the present invention is produced by subjecting a raw material containing the PEPCD of the present invention and a compound having a plurality of isocyanate groups (hereinafter, may be referred to as "polyisocyanate compound" or "polyisocyanate") to an addition polymerization reaction. Will be done.
Usually, the polyurethane of the present invention can produce the polyurethane of the present invention by a usual polyurethane-forming reaction except that the PEPCD of the present invention, a polyisocyanate compound and a chain extender are used.

例えば、本発明のPEPCDとポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤を常温から200℃の範囲で反応させることにより、本発明のポリウレタンを製造することができる。
また、本発明のPEPCDと過剰のポリイソシアネート化合物とをまず反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを製造し、さらに鎖延長剤を用いて重合度を挙げて、本発明のポリウレタンを製造することができる。
For example, the polyurethane of the present invention can be produced by reacting PEPCD of the present invention with a polyisocyanate compound and a chain extender in the range of room temperature to 200 ° C.
Further, the PEPCD of the present invention is first reacted with an excess polyisocyanate compound to produce a prepolymer having an isocyanate group at the terminal, and then a chain extender is used to increase the degree of polymerization to produce the polyurethane of the present invention. be able to.

<ポリイソシアネート化合物>
本発明のポリウレタンの製造原料として使用されるポリイソシアネート化合物は、イソシアネート基を2以上有するものであればよく、脂肪族、脂環族又は芳香族の各種公知のポリイソシアネート化合物が挙げられる。
<Polyisocyanate compound>
The polyisocyanate compound used as a raw material for producing the polyurethane of the present invention may be any compound having two or more isocyanate groups, and examples thereof include various known polyisocyanate compounds of aliphatic, alicyclic or aromatic.

例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート及びダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1-メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1-メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及び1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどの脂環族ジイソシアネート化合物;キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート(2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート)、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、フェニレンジイソシアネート及びm-テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート化合物等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 For example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, dimerized isocyanate obtained by converting the carboxyl group of dimer acid into an isocyanate group, etc. Aliphatic diisocyanate compounds; 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1-methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and 1,3- Alicyclic diisocyanate compounds such as bis (isocyanisocyanmyl) cyclohexane; xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, toluene diisocyanate (2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate), m-phenylene diisocyanate, p. -Pholuene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyldiisocyanide, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3, Examples thereof include aromatic diisocyanate compounds such as 3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, phenylene diisocyanate and m-tetramethylxylylene diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、PEPCDとの反応性や得られるポリウレタンの硬化性の高さから芳香族ポリイソシアネート化合物が好ましく、特に工業的に安価に多量に入手が可能な点で、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」と称する場合がある)、トルエンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネートが好ましい。 Among these, aromatic polyisocyanate compounds are preferable because of their reactivity with PEPCD and the high curability of the obtained polyurethane, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is particularly industrially inexpensive and can be obtained in large quantities. (Hereinafter, it may be referred to as "MDI"), toluene diisocyanate (TDI), and xylylene diisocyanate are preferable.

<鎖延長剤>
本発明のポリウレタンの製造原料として使用される鎖延長剤は、イソシアネート基と反応する活性水素を少なくとも2個有する低分子量化合物であり、ポリオール及びポリアミンから選ばれる。
<Chain extender>
The chain extender used as a raw material for producing the polyurethane of the present invention is a low molecular weight compound having at least two active hydrogens that react with an isocyanate group, and is selected from polyols and polyamines.

その具体例としては、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、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の直鎖ジオール類;2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2,4-ヘプタンジオール、1,4-ジメチロールヘキサン、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、ダイマージオール等の分岐鎖を有するジオール類;ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のエーテル基を有するジオール類;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、1,4-ジヒドロキシエチルシクロヘキサン等の脂環構造を有するジオール類、キシリレングリコール、1,4-ジヒドロキシエチルベンゼン、4,4’-メチレンビス(ヒドロキシエチルベンゼン)等の芳香族基を有するジオール類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール類;N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン等のヒドロキシアミン類;エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、4,4’-ジフェニルメタンジアミン、メチレンビス(o-クロロアニリン)、キシリレンジアミン、ジフェニルジアミン、トリレンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン、N,N’-ジアミノピペラジン等のポリアミン類;等を挙げることができる。 Specific examples thereof include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, and 1,9-nonanediol. , 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol and other linear diols; 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl -1,3-Propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-heptanediol, 1,4-dimethylolhexane, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2 , 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, dimerdiol and other diols having branched chains. Diols having an ether group such as diethylene glycol and propylene glycol; diols having an alicyclic structure such as 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,4-dihydroxyethylcyclohexane, xylylene glycol, Diols having aromatic groups such as 1,4-dihydroxyethylbenzene and 4,4'-methylenebis (hydroxyethylbenzene); polyols such as glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol; N-methylethanolamine and N-ethylethanol Hydroxyamines such as amines; ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, hexamethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, isophoronediamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxy Ethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, methylenebis (o-chloroaniline), xylylene diamine, diphenyldiamine, tri Polyamines such as rangeamine, hydrazine, piperazine, N, N'-diaminopiperazine; and the like can be mentioned.

これらの鎖延長剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 One of these chain extenders may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

これらの中でも得られるポリウレタンのソフトセグメントとハードセグメントの相分離性に優れることによる柔軟性と弾性回復性に優れる点、工業的に安価に多量に入手が可能な点で、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールが好ましい。 Among these, ethylene glycol 1,4 is excellent in flexibility and elastic recovery due to excellent phase separation between the soft segment and hard segment of polyurethane obtained, and in that it can be obtained in large quantities at low cost industrially. -Butandiol and 1,6-hexanediol are preferred.

<鎖停止剤>
本発明のポリウレタンを製造する際には、得られるポリウレタンの分子量を制御する目的で、必要に応じて1個の活性水素基を持つ鎖停止剤を使用することができる。
これらの鎖停止剤としては、一個の水酸基を有するメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族モノオール類、一個のアミノ基を有するジエチルアミン、ジブチルアミン、n-ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モルフォホリン等の脂肪族モノアミン類が例示される。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Chain terminator>
When producing the polyurethane of the present invention, a chain terminator having one active hydrogen group can be used, if necessary, for the purpose of controlling the molecular weight of the obtained polyurethane.
Examples of these chain terminators include aliphatic monools such as methanol, ethanol, propanol, butanol and hexanol having one hydroxyl group, diethylamine having one amino group, dibutylamine, n-butylamine, monoethanolamine and diethanolamine. , Morphophorin and other aliphatic monoamines are exemplified.
These may be used alone or in combination of two or more.

<触媒>
本発明のポリウレタンを製造する際のポリウレタン形成反応において、トリエチルアミン、N-エチルモルホリン、トリエチレンジアミンなどのアミン系触媒又は酢酸、リン酸、硫酸、塩酸、スルホン酸等の酸系触媒、トリメチルチンラウレート、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジオクチルチンジネオデカネートなどのスズ系の化合物、さらにはチタン系化合物などの有機金属塩などに代表される公知のウレタン重合触媒を用いることもできる。ウレタン重合触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Catalyst>
In the polyurethane forming reaction when producing the polyurethane of the present invention, an amine-based catalyst such as triethylamine, N-ethylmorpholine, or triethylenediamine, an acid-based catalyst such as acetic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, or sulfonic acid, or trimethyltinlaurate. , A tin-based compound such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dineodecaneate, and a known urethane polymerization catalyst typified by an organic metal salt such as a titanium-based compound can also be used. One type of urethane polymerization catalyst may be used alone, or two or more types may be used in combination.

<本発明のPEPCD以外のポリオール>
本発明のポリウレタンを製造する際のポリウレタン形成反応においては、必要に応じて本発明のPEPCD以外のポリオールを併用してもよい。ここで、本発明のPEPCD以外のポリオールとは、通常のポリウレタン製造の際に用いるものであれば特に限定されず、例えばポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオ-ル、ポリエーテルポリオールが挙げられる。これらの中でもポリエーテルポリオールが好ましく、特にPEPCDと近いウレタン物性を得ることができるポリテトラメチレンエーテルグリコールが好ましい。ここで、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールを合わせた重量に対する、本発明のPEPCDの重量割合は30%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。本発明のPEPCDの重量割合が上記下限以上であれば、ウレタン重合反応の制御性や得られるポリウレタンの柔軟性が良好となる。
<Polyol other than PEPCD of the present invention>
In the polyurethane forming reaction when producing the polyurethane of the present invention, a polyol other than PEPCD of the present invention may be used in combination, if necessary. Here, the polyol other than PEPCD of the present invention is not particularly limited as long as it is used in the production of ordinary polyurethane, and examples thereof include polyester polyols, polycaprolactone polyols, polycarbonate polyols, and polyether polyols. Among these, a polyether polyol is preferable, and a polytetramethylene ether glycol capable of obtaining urethane physical properties similar to that of PEPCD is particularly preferable. Here, the weight ratio of the PEPCD of the present invention to the total weight of the PEPCD of the present invention and other polyols is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 90% or more. When the weight ratio of PEPCD of the present invention is at least the above lower limit, the controllability of the urethane polymerization reaction and the flexibility of the obtained polyurethane are good.

<ポリウレタンの製造方法>
上述の反応試剤を用いて本発明のポリウレタンを製造する方法としては、一般的に実験ないし工業的に用いられる製造方法が使用できる。
その例としては、本発明のPEPCD、必要に応じて用いられるそれ以外のポリオール、ポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤を一括に混合して反応させる方法(以下、「一段法」と称する場合がある)や、まず本発明のPEPCD、必要に応じて用いられるそれ以外のポリオール及びポリイソシアネート化合物を反応させて両末端がイソシアネート基のプレポリマーを調製した後に、そのプレポリマーと鎖延長剤を反応させる方法(以下、「二段法」と称する場合がある)等がある。
<Polyurethane manufacturing method>
As a method for producing the polyurethane of the present invention using the above-mentioned reaction reagent, a production method generally used experimentally or industrially can be used.
As an example, a method in which the PEPCD of the present invention, other polyols used as necessary, a polyisocyanate compound and a chain extender are collectively mixed and reacted (hereinafter, may be referred to as a "one-step method"). A method of first reacting the PEPCD of the present invention, other polyols and polyisocyanate compounds used as necessary to prepare a prepolymer having an isocyanate group at both ends, and then reacting the prepolymer with a chain extender. (Hereinafter, it may be referred to as "two-step method").

二段法は、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールとを予め1当量以上のポリイソシアネート化合物と反応させることにより、ポリウレタンのソフトセグメントに相当する部分の両末端イソシアネート中間体を調製する工程を経るものである。このように、プレポリマーを一旦調製した後に鎖延長剤と反応させると、ソフトセグメント部分の分子量の調整が行いやすい場合があり、ソフトセグメントとハードセグメントの相分離を確実に行う必要がある場合には有用である。 The two-step method goes through a step of preparing a two-terminal isocyanate intermediate of a portion corresponding to a soft segment of polyurethane by reacting PEPCD of the present invention with a polyol other than the above in advance with one equivalent or more of a polyisocyanate compound. It is a thing. As described above, when the prepolymer is once prepared and then reacted with the chain extender, it may be easy to adjust the molecular weight of the soft segment portion, and when it is necessary to reliably perform phase separation between the soft segment and the hard segment. Is useful.

(一段法)
一段法とは、ワンショット法とも呼ばれ、本発明のPEPCD、それ以外のポリオール、ポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤を一括に仕込むことで反応を行う方法である。
一段法におけるポリイソシアネート化合物の使用量は、特に限定はされないが、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールとの総水酸基数と、鎖延長剤の水酸基数とアミノ基数との総計を1当量とした場合、下限は、好ましくは0.7当量、より好ましくは0.8当量、さらに好ましくは0.9当量、特に好ましくは0.95当量であり、上限は、好ましくは3.0当量、より好ましくは2.0当量、さらに好ましくは1.5当量、特に好ましくは1.1当量である。
(One-step method)
The one-step method is also called a one-shot method, and is a method in which the PEPCD of the present invention, other polyols, polyisocyanate compounds and chain extenders are collectively charged to carry out the reaction.
The amount of the polyisocyanate compound used in the one-step method is not particularly limited, but the total number of hydroxyl groups of PEPCD of the present invention and other polyols, and the total number of hydroxyl groups and amino groups of the chain extender are set to 1 equivalent. In the case, the lower limit is preferably 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, still more preferably 0.9 equivalents, particularly preferably 0.95 equivalents, and the upper limit is preferably 3.0 equivalents, more preferably. Is 2.0 equivalents, more preferably 1.5 equivalents, and particularly preferably 1.1 equivalents.

ポリイソシアネート化合物の使用量が上記上限以下であれば、未反応のイソシアネート基が副反応を起こし、得られるポリウレタンの粘度が高くなりすぎて取り扱いが困難となったり、柔軟性が損なわれたりするおそれがなく、上記下限以上であれば、ポリウレタンの分子量が十分に大きくなり、十分な強度が得られる傾向がある。 If the amount of the polyisocyanate compound used is not more than the above upper limit, unreacted isocyanate groups may cause a side reaction, and the viscosity of the obtained polyurethane may become too high, making it difficult to handle or impairing flexibility. If it is not more than the above lower limit, the molecular weight of polyurethane becomes sufficiently large, and a sufficient strength tends to be obtained.

また、鎖延長剤の使用量は、特に限定されないが、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールの総水酸基数をポリイソシアネート化合物のイソシアネート基数から引いた数を1当量とした場合、下限は、好ましくは0.7当量、より好ましくは0.8当量、さらに好ましくは0.9当量、特に好ましくは0.95当量であり、上限は好ましくは3.0当量、より好ましくは2.0当量、さらに好ましくは1.5当量、特に好ましくは1.1当量である。鎖延長剤の使用量が上記上限以下であれば、得られるポリウレタンが溶媒に溶け易く加工が容易になる傾向があり、上記下限以上であれば、得られるポリウレタンが軟らかすぎず、十分な強度や硬度、弾性回復性能や弾性保持性能が得られ、また、耐熱性も良好となる。 The amount of the chain extender used is not particularly limited, but the lower limit is preferably 1 equivalent when the total number of hydroxyl groups of PEPCD and other polyols of the present invention is subtracted from the number of isocyanate groups of the polyisocyanate compound. Is 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, even more preferably 0.9 equivalents, particularly preferably 0.95 equivalents, with an upper limit of preferably 3.0 equivalents, more preferably 2.0 equivalents, and further. It is preferably 1.5 equivalents, particularly preferably 1.1 equivalents. If the amount of the chain extender used is not more than the above upper limit, the obtained polyurethane tends to be easily dissolved in the solvent and processed easily, and if it is more than the above lower limit, the obtained polyurethane is not too soft and has sufficient strength. Hardness, elastic recovery performance and elastic holding performance can be obtained, and heat resistance is also good.

(二段法)
二段法は、プレポリマー法ともよばれ、主に以下の方法がある。
(a)予め本発明のPEPCD、それ以外のポリオールと、過剰のポリイソシアネート化合物とを、ポリイソシアネート化合物/(本発明のPEPCDとそれ以外のポリオール)の反応当量比が1を超える量から10.0以下で反応させて、分子鎖末端がイソシアネート基であるプレポリマーを製造し、次いでこれに鎖延長剤を加えることによりポリウレタンを製造する方法。
(b)予めポリイソシアネート化合物と、過剰の本発明のPEPCD及びそれ以外のポリオールとを、ポリイソシアネート化合物/(本発明のPEPCDとそれ以外のポリオール)の反応当量比が0.1以上から1.0未満で反応させて分子鎖末端が水酸基であるプレポリマーを製造し、次いでこれに鎖延長剤として末端がイソシアネート基のポリイソシアネート化合物を反応させてポリウレタンを製造する方法。
(Two-step method)
The two-step method is also called a prepolymer method, and there are mainly the following methods.
(A) From the amount in which the reaction equivalent ratio of the polyisocyanate compound / (PEPCD of the present invention and other polyols) exceeds 1 in advance with the PEPCD of the present invention, other polyols, and the excess polyisocyanate compound. A method for producing a polyurethane by reacting at 0 or less to produce a prepolymer having an isocyanate group at the end of the molecular chain, and then adding a chain extender to the prepolymer.
(B) The reaction equivalent ratio of the polyisocyanate compound and the excess PEPCD of the present invention and other polyols to the polyisocyanate compound / (PEPCD of the present invention and other polyols) is 0.1 or more. A method for producing a polyurethane by reacting it with less than 0 to produce a prepolymer having a hydroxyl group at the end of the molecular chain, and then reacting it with a polyisocyanate compound having an isocyanate group at the end as a chain extender.

二段法は無溶媒でも溶媒共存下でも実施することができる。
二段法によるポリウレタン製造は以下に記載の(1)~(3)のいずれかの方法によって行うことができる。
(1) 溶媒を使用せず、まず直接ポリイソシアネート化合物と本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールとを反応させてプレポリマーを合成し、そのまま鎖延長反応に使用する。
(2) (1)の方法でプレポリマーを合成し、その後溶媒に溶解し、以降の鎖延長反応に使用する。
(3) 初めから溶媒を使用し、ポリイソシアネート化合物と本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールとを反応させ、その後鎖延長反応を行う。
The two-step method can be carried out without solvent or in the presence of solvent.
Polyurethane production by the two-step method can be performed by any of the methods (1) to (3) described below.
(1) A prepolymer is synthesized by directly reacting the polyisocyanate compound with the PEPCD of the present invention and other polyols without using a solvent, and is used as it is for the chain extension reaction.
(2) The prepolymer is synthesized by the method of (1), then dissolved in a solvent, and used for the subsequent chain extension reaction.
(3) A solvent is used from the beginning to react the polyisocyanate compound with PEPCD of the present invention and other polyols, and then a chain extension reaction is carried out.

(1)の方法の場合には、鎖延長反応にあたり、鎖延長剤を溶媒に溶かしたり、溶媒に同時にプレポリマー及び鎖延長剤を溶解したりするなどの方法により、ポリウレタンを溶媒と共存する形で得ることが重要である。
二段法(a)の方法におけるポリイソシアネート化合物の使用量は、特に限定はされないが、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールの総水酸基の数を1当量とした場合のイソシアネート基の数として、下限が好ましくは1.0当量を超える量、より好ましくは1.2当量、さらに好ましくは1.5当量であり、上限が好ましくは10.0当量、より好ましくは5.0当量、さらに好ましくは3.0当量の範囲である。
In the case of the method (1), in the chain extension reaction, polyurethane coexists with the solvent by a method such as dissolving the chain extender in a solvent or dissolving the prepolymer and the chain extender in the solvent at the same time. It is important to get in.
The amount of the polyisocyanate compound used in the two-step method (a) is not particularly limited, but the number of isocyanate groups when the total number of hydroxyl groups of PEPCD and other polyols of the present invention is 1 equivalent is used. The lower limit is preferably an amount exceeding 1.0 equivalent, more preferably 1.2 equivalent, still more preferably 1.5 equivalent, and the upper limit is preferably 10.0 equivalent, more preferably 5.0 equivalent, still more preferably. It is in the range of 3.0 equivalents.

このポリイソシアネート化合物使用量が上記上限以下であれば、過剰のイソシアネート基による副反応を抑制して所望のポリウレタンの物性まで到達し易い傾向があり、上記下限以上であれば、得られるポリウレタンの分子量を十分に上げて強度や熱安定性を高めることができる。
鎖延長剤の使用量については特に限定されないが、プレポリマーに含まれるイソシアネート基の数1当量に対して、下限が、好ましくは0.1当量、より好ましくは0.5当量、さらに好ましくは0.8当量であり、上限が好ましくは5.0当量、より好ましくは3.0当量、さらに好ましくは2.0当量の範囲である。
If the amount of the polyisocyanate compound used is not more than the above upper limit, there is a tendency to suppress side reactions due to excess isocyanate groups to easily reach the desired physical properties of polyurethane, and if it is more than the above lower limit, the molecular weight of the obtained polyurethane is Can be sufficiently raised to increase strength and thermal stability.
The amount of the chain extender used is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 equivalent, more preferably 0.5 equivalent, still more preferably 0 equivalent, relative to 1 equivalent of the isocyanate groups contained in the prepolymer. It is 8.8 equivalents, with an upper limit preferably in the range of 5.0 equivalents, more preferably 3.0 equivalents, and even more preferably 2.0 equivalents.

上記鎖延長化反応を行う際に、分子量を調整する目的で、一官能性の有機アミン類やアルコール類を共存させてもよい。
また、二段法(b)の方法における末端が水酸基であるプレポリマーを作成する際のポリイソシアネート化合物の使用量は、特に限定はされないが、本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールの総水酸基の数を1当量とした場合のイソシアネート基の数として、下限が好ましくは0.1当量、より好ましくは0.5当量、さらに好ましくは0.7当量であり、上限が好ましくは0.99当量、より好ましくは0.98当量、さらに好ましくは0.97当量である。
When the chain extension reaction is carried out, monofunctional organic amines and alcohols may coexist for the purpose of adjusting the molecular weight.
Further, the amount of the polyisocyanate compound used in producing a prepolymer having a hydroxyl group at the end in the two-step method (b) is not particularly limited, but the total hydroxyl groups of PEPCD and other polyols of the present invention are not particularly limited. As the number of isocyanate groups when the number is 1 equivalent, the lower limit is preferably 0.1 equivalent, more preferably 0.5 equivalent, still more preferably 0.7 equivalent, and the upper limit is preferably 0.99 equivalent. It is more preferably 0.98 equivalent, still more preferably 0.97 equivalent.

このポリイソシアネート化合物使用量が上記下限以上であれば、続く鎖延長反応で所望の分子量を得るまでの工程が長すぎず生産効率が良好となる傾向にあり、上記上限以下であれば、粘度が高くなりすぎて得られるポリウレタンの柔軟性が低下したり、取扱いが悪く生産性が劣ったりすることが抑制される。
鎖延長剤の使用量については特に限定されないが、プレポリマーに使用した本発明のPEPCDとそれ以外のポリオールの総水酸基の数を1当量とした場合、プレポリマーに使用したイソシアネート基の当量を加えた総当量として、下限が好ましくは0.7当量、より好ましくは0.8当量、さらに好ましくは0.9当量であり、上限が好ましくは1.0当量未満、より好ましくは0.99当量、さらに好ましくは0.98当量の範囲である。
If the amount of the polyisocyanate compound used is not less than the above lower limit, the process until the desired molecular weight is obtained in the subsequent chain extension reaction tends to be not too long and the production efficiency tends to be good. It is possible to prevent the flexibility of the obtained polyurethane from becoming too high and the poor handling and the inferior productivity.
The amount of the chain extender used is not particularly limited, but when the total number of hydroxyl groups of the PEPCD of the present invention used for the prepolymer and other polyols is 1 equivalent, the equivalent of the isocyanate group used for the prepolymer is added. The lower limit is preferably 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, still more preferably 0.9 equivalents, and the upper limit is preferably less than 1.0 equivalents, more preferably 0.99 equivalents. More preferably, it is in the range of 0.98 equivalents.

上記鎖延長化反応を行う際に、分子量を調整する目的で、一官能性の有機アミン類やアルコール類を共存させてもよい。
鎖延長反応は通常、0℃~250℃で反応させるが、この温度は溶剤の量、使用原料の反応性、反応設備等により異なり、特に制限はない。上記下限以上の温度であれば反応の進行が速く、原料や重合物の溶解性も高いために製造時間が短縮される。上記上限以下の温度であれば副反応や得られるポリウレタンの分解を抑制できる。鎖延長反応は、減圧下で脱泡しながら行ってもよい。
When the chain extension reaction is carried out, monofunctional organic amines and alcohols may coexist for the purpose of adjusting the molecular weight.
The chain extension reaction is usually carried out at 0 ° C. to 250 ° C., but this temperature varies depending on the amount of solvent, reactivity of raw materials used, reaction equipment and the like, and is not particularly limited. If the temperature is equal to or higher than the above lower limit, the reaction proceeds quickly and the solubility of the raw material or the polymer is high, so that the production time is shortened. If the temperature is below the above upper limit, side reactions and decomposition of the obtained polyurethane can be suppressed. The chain extension reaction may be carried out while defoaming under reduced pressure.

また、鎖延長反応には必要に応じて、触媒や安定剤等を添加することもできる。
触媒としては例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸第一錫、酢酸、燐酸、硫酸、塩酸、スルホン酸等の化合物が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。安定剤としては例えば2,6-ジブチル-4-メチルフェノール、ジステアリルチオジプロピオネート、N,N’-ジ-2-ナフチル-1,4-フェニレンジアミン、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト等の化合物が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。尚、鎖延長剤が短鎖脂肪族アミン等の反応性の高いものの場合は、触媒を添加せずに実施してもよい。
また、亜リン酸トリス(2-エチルヘキシル)等の反応抑制剤を用いることもできる。
Further, a catalyst, a stabilizer, or the like can be added to the chain extension reaction, if necessary.
Examples of the catalyst include compounds such as triethylamine, tributylamine, dibutyltin dilaurate, stannous octylate, acetic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and sulfonic acid, and one type may be used alone or two or more types may be used. It may be used together. Examples of the stabilizer include 2,6-dibutyl-4-methylphenol, disstearylthiodipropionate, N, N'-di-2-naphthyl-1,4-phenylenediamine, tris (dinonylphenyl) phosphite and the like. The above compounds may be mentioned, and one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. If the chain extender is highly reactive, such as a short-chain aliphatic amine, it may be carried out without adding a catalyst.
Further, a reaction inhibitor such as tris phosphite (2-ethylhexyl) can also be used.

<添加剤>
本発明のポリウレタンには、熱安定剤、光安定剤、着色剤、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘着防止剤、難燃剤、老化防止剤、無機フィラー等の各種の添加剤を、本発明のポリウレタンの特性を損なわない範囲で、添加、混合することができる。
<Additives>
Various additions of heat stabilizers, light stabilizers, colorants, fillers, stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-adhesive agents, flame retardants, anti-aging agents, inorganic fillers, etc. to the polyurethane of the present invention. The agent can be added and mixed as long as the characteristics of the polyurethane of the present invention are not impaired.

熱安定剤として使用可能な化合物としては、燐酸、亜燐酸の脂肪族、芳香族又はアルキル基置換芳香族エステルや次亜燐酸誘導体、フェニルホスホン酸、フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスホン酸、ポリホスホネート、ジアルキルぺンタエリスリトールジホスファイト、ジアルキルビスフェノールAジホスファイト等のリン化合物;フェノール系誘導体、特にヒンダードフェノール化合物;チオエーテル系、ジチオ酸塩系、メルカプトベンズイミダゾール系、チオカルバニリド系、チオジプロピオン酸エステル系等のイオウを含む化合物;スズマレート、ジブチルスズモノオキシド等のスズ系化合物等を使用することができる。 Compounds that can be used as heat stabilizers include phosphoric acid, aliphatic, aromatic or alkyl group-substituted aromatic esters of phosphoric acid, hypophosphite derivatives, phenylphosphonic acid, phenylphosphinic acid, diphenylphosphonic acid, polyphosphonate, and dialkyl. Phosphorus compounds such as Pentaerythritol diphosphite and dialkylbisphenol A diphosphite; phenolic derivatives, especially hindered phenolic compounds; thioethers, dithioates, mercaptobenzimidazoles, thiocarbanilides, thiodipropionic acid esters, etc. Compounds containing sulfur; tin-based compounds such as summalate and dibutyltin monooxide can be used.

ヒンダードフェノール化合物の具体例としては、「Irganox1010」(商品名:BASFジャパン株式会社製)、「Irganox1520」(商品名:BASFジャパン株式会社製)、「Irganox245」(商品名:BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
リン化合物としては、「PEP-36」、「PEP-24G」、「HP-10」(いずれも商品名:株式会社ADEKA社製)、「Irgafos 168」(商品名:BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
Specific examples of the hindered phenol compound include "Irganox 1010" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), "Irganox 1520" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), and "Irganox 245" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.). ) Etc. can be mentioned.
Examples of the phosphorus compound include "PEP-36", "PEP-24G", "HP-10" (trade name: manufactured by ADEKA Corporation), "Irgafos 168" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), etc. Can be mentioned.

イオウを含む化合物の具体例としては、ジラウリルチオプロピオネート(DLTP)、ジステアリルチオプロピオネート(DSTP)などのチオエーテル化合物が挙げられる。
光安定剤の例としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系化合物等が挙げられ、具体的には「TINUVIN622LD」、「TINUVIN765」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製)、「SANOL LS-2626」、「SANOL LS-765」(以上、三共株式会社製)等が使用可能である。
Specific examples of the sulfur-containing compound include thioether compounds such as dilaurylthiopropionate (DLTP) and distearylthiopropionate (DSTP).
Examples of the light stabilizer include benzotriazole-based compounds and benzophenone-based compounds, and specifically, "TINUVIN622LD", "TINUVIN765" (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), "SANOL LS-2626". , "SANOL LS-765" (all manufactured by Sankyo Co., Ltd.) and the like can be used.

紫外線吸収剤の例としては、「TINUVIN328」、「TINUVIN234」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製)等が挙げられる。 Examples of the ultraviolet absorber include "TINUVIN328" and "TINUVIN234" (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.).

着色剤としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、金属錯塩染料などの染料;カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、マイカなどの無機顔料;及びカップリングアゾ系、縮合アゾ系、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサゾン系、フタロシアニン系等の有機顔料等が挙げられる。 Coloring agents include direct dyes, acidic dyes, basic dyes, metal complex salt dyes and other dyes; carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, mica and other inorganic pigments; and coupling azo and condensed azo, Examples thereof include organic pigments such as anthraquinone-based, thioindigo-based, dioxazone-based, and phthalocyanine-based.

無機フィラーの例としては、ガラス短繊維、カーボンファイバー、アルミナ、タルク、グラファイト、メラミン、白土等が挙げられる。 Examples of the inorganic filler include glass staple fibers, carbon fibers, alumina, talc, graphite, melamine, white clay and the like.

難燃剤の例としては、燐及びハロゲン含有有機化合物、臭素あるいは塩素含有有機化合物、ポリ燐酸アンモニウム、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン等の添加及び反応型難燃剤が挙げられる。 Examples of flame retardants include addition of phosphorus and halogen-containing organic compounds, bromine or chlorine-containing organic compounds, ammonium polyphosphate, aluminum hydroxide, antimony oxide and the like, and reactive flame retardants.

これらの添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で組み合わせて用いてもよい。 These additives may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

これらの添加剤の添加量は、ポリウレタンに対する重量比として、下限が、好ましくは0.01質量%、より好ましくは0.05質量%、さらに好ましくは0.1質量%、上限は、好ましくは10質量%、より好ましくは5質量%、さらに好ましくは1質量%である。添加剤の添加量が上記下限以上であればその添加効果を十分に得ることができ、上記上限以下であればポリウレタン中で析出したり、濁りを発生したりするおそれがない。 The lower limit of the amount of these additives added to the polyurethane is preferably 0.01% by mass, more preferably 0.05% by mass, still more preferably 0.1% by mass, and the upper limit is preferably 10. It is by mass, more preferably 5% by mass, and even more preferably 1% by mass. If the amount of the additive added is not less than the above lower limit, the effect of addition can be sufficiently obtained, and if it is not more than the above upper limit, there is no possibility of precipitation or turbidity in polyurethane.

<ポリウレタンの分子量>
本発明のポリウレタンの分子量は、その用途に応じて適宜調整され、特に制限はないが、GPCにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)として5万~40万であることが好ましく、10万~30万であることがより好ましく、12万~30万であることがさらに好ましい。Mwが上記下限以上であれば、十分な強度や硬度が得られ、上記上限以下であれば加工性などハンドリング性に優れる傾向がある。
<Molecular weight of polyurethane>
The molecular weight of the polyurethane of the present invention is appropriately adjusted according to its use and is not particularly limited, but is preferably 50,000 to 400,000 as the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC. It is more preferably 10,000 to 300,000, and even more preferably 120,000 to 300,000. When Mw is not less than the above lower limit, sufficient strength and hardness can be obtained, and when it is not more than the above upper limit, handleability such as workability tends to be excellent.

<ポリウレタンの用途>
本発明のポリウレタンは、耐溶剤性に優れ、良好な柔軟性、機械強度を有することから、フォーム、エラストマー、弾性繊維、塗料、繊維、粘着剤、接着剤、床材、シーラント、医療用材料、人工皮革、合成皮革、コーティング剤、水系ポリウレタン塗料、活性エネルギー線硬化性重合体組成物等に広く用いることができる。
<Use of polyurethane>
Since the polyurethane of the present invention has excellent solvent resistance, good flexibility and mechanical strength, foams, elastomers, elastic fibers, paints, fibers, adhesives, adhesives, flooring materials, sealants, medical materials, etc. It can be widely used in artificial leathers, synthetic leathers, coating agents, water-based polyurethane paints, active energy ray-curable polymer compositions and the like.

特に、人工皮革、合成皮革、透湿防水布、防水布、水系ポリウレタン、接着剤、弾性繊維、医療用材料、床材、塗料、コーティング剤等の用途に、本発明のポリウレタンを用いると、耐溶剤性、柔軟性、機械強度の良好なバランスを有するため、人の皮膚に触れたり、コスメティック用薬剤や消毒用のアルコールが使われたりする部分において耐久性が高く、また柔軟性も十分で、かつ物理的な衝撃などにも強いという良好な特性を付与することができる。また、耐熱性が必要とされる自動車用途や、耐候性が必要とされる屋外用途に好適に使用できる。 In particular, when the polyurethane of the present invention is used for applications such as artificial leather, synthetic leather, moisture permeable waterproof cloth, waterproof cloth, water-based polyurethane, adhesive, elastic fiber, medical material, flooring material, paint, coating agent, etc., it is resistant to use. It has a good balance of solventiness, flexibility and mechanical strength, so it is highly durable and flexible in areas that come into contact with human skin or where cosmetic chemicals or disinfectant alcohol are used. Moreover, it is possible to impart good characteristics such as resistance to physical impact. Further, it can be suitably used for automobile applications where heat resistance is required and outdoor applications where weather resistance is required.

本発明のポリウレタンは、ポリウレタンエラストマー、例えば注型ポリウレタンエラストマーに使用できる。その具体的用途として、圧延ロール、製紙ロール、事務機器、プレテンションロール等のロール類、フォークリフト、自動車車両ニュートラム、台車、運搬車等のソリッドタイヤ、キャスター等、工業製品として、コンベアベルトアイドラー、ガイドロール、プーリー、鋼管ライニング、鉱石用ラバースクリーン、ギア類、コネクションリング、ライナー、ポンプのインペラー、サイクロンコーン、サイクロンライナー等がある。また、OA機器のベルト、紙送りロール、複写用クリーニングブレード、スノープラウ、歯付ベルト、サーフローラー等にも使用できる。 The polyurethane of the present invention can be used for polyurethane elastomers such as cast polyurethane elastomers. Specific applications include rolling rolls, paper rolls, office equipment, rolls such as pretension rolls, forklifts, automobile vehicle nut trams, trolleys, solid tires such as transport vehicles, casters, etc., as industrial products such as conveyor belt idlers and guides. Rolls, pulleys, steel pipe linings, rubber screens for ore, gears, connection rings, liners, pump impellers, cyclone cones, cyclone liners, etc. It can also be used for belts of office automation equipment, paper feed rolls, cleaning blades for copying, snow plows, toothed belts, surflorers and the like.

本発明のポリウレタンは、また、熱可塑性エラストマーとしての用途にも適用される。例えば、食品、医療分野で用いる空圧機器、塗装装置、分析機器、理化学機器、定量ポンプ、水処理機器、産業用ロボット等におけるチューブやホース類、スパイラルチューブ、消防ホース等に使用できる。また、丸ベルト、Vべルト、平ベルト等のベルトとして、各種伝動機構、紡績機械、荷造り機器、印刷機械等に用いられる。また、履物のヒールトップや靴底、カップリング、パッキング、ポールジョイント、ブッシュ、歯車、ロール等の機器部品、スポーツ用品、レジャー用品、時計のベルト等に使用できる。さらに自動車部品としては、オイルストッパー、ギアボックス、スペーサー、シャーシー部品、内装品、タイヤチェーン代替品等が挙げられる。また、キーボードフィルム、自動車用フィルム等のフィルム、カールコード、ケーブルシース、ベロー、搬送ベルト、フレキシブルコンテナー、バインダー、合成皮革、ディピンイング製品、接着剤等に使用できる。 The polyurethane of the present invention is also applied to applications as a thermoplastic elastomer. For example, it can be used for tubes and hoses, spiral tubes, fire hoses and the like in pneumatic equipment, painting equipment, analytical equipment, physics and chemistry equipment, metering pumps, water treatment equipment, industrial robots and the like used in the food and medical fields. Further, as a belt such as a round belt, a V-belt, a flat belt, etc., it is used in various transmission mechanisms, spinning machines, packing machines, printing machines and the like. It can also be used for footwear heel tops, soles, couplings, packing, pole joints, bushes, gears, rolls and other equipment parts, sports equipment, leisure equipment, watch belts and the like. Further, examples of automobile parts include oil stoppers, gearboxes, spacers, chassis parts, interior parts, tire chain substitutes and the like. It can also be used for keyboard films, films such as automobile films, curl cords, cable sheaths, bellows, conveyor belts, flexible containers, binders, synthetic leather, depinning products, adhesives and the like.

本発明のポリウレタンよりなるポリウレタンエラストマーは、更に、発泡ポリウレタンエラストマー、又はポリウレタンフォームとすることができる。ポリウレタンエラストマーを発泡又はフォームとする方法としては、例えば、水などを用いた化学発泡やメカニカルフロスなどの機械発泡のいずれでもよく、その他スプレー発泡やスラブ、注入、モールド成型で得られる硬質フォームや、同じくスラブ、モールド成型で得られる軟質フォーム等が挙げられる。
具体的な発泡ポリウレタンエラストマー又はポリウレタンフォームの用途としては電子機器、鉄道レールおよび建築の断熱材や防振材、自動車シート、自動車の天井クッション、マットレスなどの寝具、インソール、ミッドソールや靴底等が挙げられる。
The polyurethane elastomer made of polyurethane of the present invention can be further made into a foamed polyurethane elastomer or a polyurethane foam. As a method of foaming or foaming the polyurethane elastomer, for example, chemical foaming using water or mechanical foaming such as mechanical floss may be used, and other rigid foams obtained by spray foaming, slab, injection, or molding may be used. Similarly, slabs, soft foams obtained by molding, and the like can be mentioned.
Specific applications for polyurethane foam elastomers or polyurethane foams include electronic devices, railway rails and building insulation and vibration isolation materials, automobile seats, automobile ceiling cushions, bedding such as mattresses, insoles, midsole and soles. Can be mentioned.

本発明のポリウレタンは、溶剤系二液型塗料としての用途にも適用可能であり、楽器、仏壇、家具、化粧合板、スポーツ用品等の木材製品に適用できる。また、タールエポキシウレタンとして自動車補修用にも使用できる。 The polyurethane of the present invention can also be applied to applications as a solvent-based two-component paint, and can be applied to wood products such as musical instruments, Buddhist altars, furniture, decorative plywood, and sporting goods. It can also be used for automobile repair as tar epoxy urethane.

本発明のポリウレタンは、湿気硬化型の一液型塗料、ブロックイソシアネート系溶媒塗料、アルキド樹脂塗料、ウレタン変性合成樹脂塗料、紫外線硬化型塗料、水系ウレタン塗料等の成分として使用可能であり、例えば、プラスチックバンパー用塗料、ストリッパブルペイント、磁気テープ用コーティング剤、床タイル、床材、紙、木目印刷フィルム等のオーバープリントワニス、木材用ワニス、高加工用コイルコート、光ファイバー保護コーティング、ソルダーレジスト、金属印刷用トップコート、蒸着用ベースコート、食品缶用ホワイトコート等に適用できる。 The polyurethane of the present invention can be used as a component of a moisture-curable one-component paint, a blocked isocyanate-based solvent paint, an alkyd resin paint, a urethane-modified synthetic resin paint, an ultraviolet curable paint, a water-based urethane paint, and the like. Overprint varnishes for plastic bumper paints, strippable paints, magnetic tape coatings, floor tiles, flooring materials, paper, wood grain printing films, wood varnishes, coil coats for high processing, optical fiber protective coatings, solder resists, metals It can be applied to top coats for printing, base coats for vapor deposition, white coats for food cans, and the like.

本発明のポリウレタンは、また、粘着剤や接着剤として、食品包装、靴、履物、磁気テープバインダー、化粧紙、木材、構造部材等に適用でき、また、低温用接着剤、ホットメルトの成分としても用いることができる。
本発明のポリウレタンは、バインダーとして、磁気記録媒体、インキ、鋳物、焼成煉瓦、グラフト材、マイクロカプセル、粒状肥料、粒状農薬、ポリマーセメントモルタル、レジンモルタル、ゴムチップバインダー、再生フォーム、ガラス繊維サイジング等に使用可能である。
The polyurethane of the present invention can also be applied as an adhesive or an adhesive to food packaging, shoes, footwear, magnetic tape binders, decorative paper, wood, structural members, etc., and also as a low-temperature adhesive, a component of a hot melt. Can also be used.
The polyurethane of the present invention can be used as a binder for magnetic recording media, inks, castings, fired bricks, graft materials, microcapsules, granular fertilizers, granular pesticides, polymer cement mortars, resin mortars, rubber chip binders, recycled foams, glass fiber sizing and the like. It can be used.

本発明のポリウレタンは、繊維加工剤の成分として、防縮加工、防皺加工、撥水加工等に使用できる。 The polyurethane of the present invention can be used as a component of a fiber processing agent for shrink-proofing, wrinkle-proofing, water-repellent processing and the like.

本発明のポリウレタンを弾性繊維として使用する場合のその繊維化の方法は、紡糸できる方法であれば特に制限なく実施できる。例えば、一旦ペレット化した後、溶融させ、直接紡糸口金を通して紡糸する溶融紡糸方法が採用できる。本発明のポリウレタンから弾性繊維を溶融紡糸により得る場合、紡糸温度は好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以上235℃以下である。 When the polyurethane of the present invention is used as an elastic fiber, the method for fiberizing the polyurethane can be carried out without particular limitation as long as it can be spun. For example, a melt spinning method can be adopted in which pellets are once pelletized, melted, and then directly spun through a spinneret. When elastic fibers are obtained from the polyurethane of the present invention by melt spinning, the spinning temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 235 ° C. or lower.

本発明のポリウレタンよりなる弾性繊維はそのまま裸糸として使用したり、また、他繊維で被覆して被覆糸として使用したりすることができる。他繊維としては、ポリアミド繊維、ウール、綿、ポリエステル繊維など従来公知の繊維を挙げることができるが、なかでもポリエステル繊維が好ましく用いられる。また、本発明のポリウレタンよりなる弾性繊維は、染着タイプの分散染料を含有していてもよい。 The elastic fiber made of polyurethane of the present invention can be used as it is as a bare yarn, or it can be coated with another fiber and used as a coating yarn. Examples of other fibers include conventionally known fibers such as polyamide fiber, wool, cotton, and polyester fiber, and polyester fiber is preferably used. Further, the elastic fiber made of polyurethane of the present invention may contain a dyeing type disperse dye.

本発明のポリウレタンは、シーラント・コーキングとして、コンクリート打ち壁、誘発目地、サッシ周り、壁式PC(Precast Concrete)目地、ALC(Autoclaved Light-weight Concrete)目地、ボード類目地、複合ガラス用シーラント、断熱サッシシーラント、自動車用シーラント、屋上防水シート等に使用できる。 The polyurethane of the present invention can be used as a sealant coking, such as concrete casting walls, induced joints, sash circumferences, wall-type PC (Precast Concrete) joints, ALC (Autoclaved Light-weight Concrete) joints, board joints, and sealants for composite glass. It can be used for heat insulating sash sealants, automobile sealants, roof waterproof sheets, etc.

本発明のポリウレタンは、医療用材料としての使用が可能であり、血液適合材料として、チューブ、カテーテル、人工心臓、人工血管、人工弁等、また、使い捨て素材としてカテーテル、チューブ、バッグ、手術用手袋、人工腎臓ポッティング材料等に使用できる。 The polyurethane of the present invention can be used as a medical material, and as a blood compatible material, a tube, a catheter, an artificial heart, an artificial blood vessel, an artificial valve, etc., and as a disposable material, a catheter, a tube, a bag, a surgical glove, etc. , Can be used as an artificial kidney potting material, etc.

本発明のポリウレタンは、末端を変性させることによりUV硬化型塗料、電子線硬化型塗料、フレキソ印刷版用の感光性樹脂組成物、光硬化型の光ファイバー被覆材組成物等の原料として用いることができる。 The polyurethane of the present invention can be used as a raw material for UV curable paints, electron beam curable paints, photosensitive resin compositions for flexographic printing plates, photocurable optical fiber coating material compositions, etc. by modifying the ends. can.

[ポリウレタンの用途]
以下に、本発明のポリウレタンの用途について用途別に詳述する。
[Use of polyurethane]
The uses of the polyurethane of the present invention will be described in detail below for each use.

<透湿防水フィルム、透湿防水膜、透湿防水布>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは、透湿防水フィルムとしての性能に優れている。透湿防水向けポリウレタン原料には主にポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールが使用されているが、ポリエステルポリオールの場合、耐加水分解性が悪いという致命的な欠点がある。一方でポリエーテルポリオールを使用したウレタンの場合は耐光性や耐熱性に劣るという欠点がある。さらに最近では、ポリカーボネートジオール(PCD)あるいはエステル変性ポリカーボネートジオールを使用して耐加水分解性などの耐久性を向上させた透湿防水布用ポリウレタンが出ている。しかしながら、ポリカーボネートジオールを用いた透湿防水布は湿式製法によりミクロポアを形成させることで透湿性を出すことができるが、フィルムにした場合には透湿性能を十分に持たせることができない。そのためポリエチレングリコール(PEG)とポリカーボネートジオールをブレンドして使用する場合があるが、混合性が悪い、十分な強度がでない、接着性や風合いが悪い、等の問題点がある。
<Moisture-permeable waterproof film, moisture-permeable waterproof film, moisture-permeable waterproof cloth>
The polyurethane using PEPCD of the present invention is excellent in performance as a moisture-permeable waterproof film. Polyester polyols and polyether polyols are mainly used as polyurethane raw materials for moisture permeability and waterproofing, but polyester polyols have a fatal drawback of poor hydrolysis resistance. On the other hand, urethane using a polyether polyol has a drawback that it is inferior in light resistance and heat resistance. More recently, polyurethanes for moisture-permeable and waterproof cloths, which have improved durability such as hydrolysis resistance by using polycarbonate diol (PCD) or ester-modified polycarbonate diol, have been released. However, although the moisture-permeable waterproof cloth using the polycarbonate diol can exhibit moisture permeability by forming micropores by a wet manufacturing method, it cannot sufficiently have moisture permeability when it is made into a film. Therefore, polyethylene glycol (PEG) and polycarbonate diol may be blended and used, but there are problems such as poor mixing property, insufficient strength, poor adhesiveness and texture.

PEPCDはエーテル結合とカーボネート結合からなることから、酸素含有量が多く、無孔質タイプでも十分な透湿性を発現できる。すなわちひとつのポリオールで、PEGの透湿性能とPCDの耐久性を兼ね備えたポリオールである。そのため耐水圧としては10,000mm以上、さらに20,000mm以上を達成可能である。その上透湿性については、10,000g/m-24hrs以上、さらには15,000g/m-24hrs以上の性能を発現させることができる。 Since PEPCD consists of an ether bond and a carbonate bond, it has a high oxygen content and can exhibit sufficient moisture permeability even in a non-porous type. That is, it is a single polyol that has both the moisture permeability of PEG and the durability of PCD. Therefore, the water pressure resistance can be 10,000 mm or more, and further 20,000 mm or more can be achieved. Moreover, with respect to moisture permeability, it is possible to exhibit a performance of 10,000 g / m 2-24 hrs or more, and further 15,000 g / m 2-24 hrs or more.

また、PEPCDはカーボネート結合を有し、十分な強度、耐水圧を出すことが可能であるので、多孔質タイプでの設計も可能である。多孔質タイプにした場合には、さらに透湿性に優れ、厚みが増しても耐水圧としては10,000mm以上、さらに20,000mm以上を達成可能である。その上透湿性については10,000g/m-24hrs以上、さらには15,000g/m-24hrs以上の性能を発現させることができる。 Further, since PEPCD has a carbonate bond and can provide sufficient strength and water pressure resistance, it can be designed as a porous type. In the case of the porous type, the moisture permeability is further excellent, and even if the thickness is increased, the water pressure resistance can be 10,000 mm or more, and further 20,000 mm or more can be achieved. In addition, the moisture permeability can be 10,000 g / m 2-24 hrs or more, and further 15,000 g / m 2-24 hrs or more.

透湿防水の塗膜の形成方法としては、方法は選ばない。無孔質のタイプの製造方法としては、たとえば、離型紙上に、フィルム同士のくっつきを防止するためにブロッキング防止剤や顔料を添加した表皮層用ポリウレタン溶液をコーティングし、乾燥してフィルム化する。その上に、ポリウレタン、架橋剤、溶剤、触媒などからなる接着層用ポリウレタン溶液をコーティングし、基材に圧着して貼り合わせる。乾燥機で接着層の溶剤を揮発させ、エージングで硬化反応を完結させる。離型紙をはく離すると、無孔膜タイプの透湿防水布が得られる。 Any method can be used to form the moisture-permeable and waterproof coating film. As a non-porous type manufacturing method, for example, a release paper is coated with a polyurethane solution for an epidermis layer to which an antiblocking agent or a pigment is added to prevent the films from sticking to each other, and dried to form a film. .. A polyurethane solution for an adhesive layer composed of polyurethane, a cross-linking agent, a solvent, a catalyst, etc. is coated on the surface, and the polyurethane solution is pressure-bonded to the base material. The solvent of the adhesive layer is volatilized in a dryer, and the curing reaction is completed by aging. When the release paper is peeled off, a non-porous film type moisture permeable waterproof cloth can be obtained.

本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは、多孔質タイプの透湿防水布のコーティングにも適用できる。多孔質タイプの製造方法としては、たとえば、溶液が必要以上に入り込まないよう前処理を施した基材に表皮層用ポリウレタン溶液をコーティングして、凝固浴中に浸漬する。浸漬中にポリウレタン溶液中の溶剤が抽出され、樹脂が析出、凝固し、空隙を多数有する多孔構造のポリウレタン層が形成される。その後乾燥すると、微多孔膜タイプの透湿防水布が得られる。PEPCDは、カーボネート結合とエーテル結合のバランスから適度な親水性と柔軟性を持ち、透湿防水性能のみならず、着衣時の快適さという点で優れた透湿防水布を与える。 The polyurethane using PEPCD of the present invention can also be applied to the coating of a porous type moisture permeable waterproof cloth. As a method for producing a porous type, for example, a polyurethane solution for an epidermis layer is coated on a base material which has been pretreated so that the solution does not enter more than necessary, and the solution is immersed in a coagulation bath. During the immersion, the solvent in the polyurethane solution is extracted, the resin is precipitated and solidified, and a polyurethane layer having a porous structure having many voids is formed. After that, when it is dried, a microporous membrane type moisture permeable waterproof cloth is obtained. PEPCD has appropriate hydrophilicity and flexibility due to the balance between carbonate bond and ether bond, and provides excellent moisture permeable and waterproof cloth not only in terms of moisture permeable and waterproof performance but also in terms of comfort when wearing clothes.

本発明のPEPCDを用いて製造した透湿防水布は、アウトドア用レインウェア、ウインドブレーカー、防寒ウェア、シューズ、テント、リュックサック、鞄、及び靴等に好適に用いられる。 The breathable waterproof cloth produced by using PEPCD of the present invention is suitably used for outdoor rainwear, windbreakers, cold protection wear, shoes, tents, rucksacks, bags, shoes and the like.

<セルロースナノファイバー処理剤>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはセルロースナノファイバー処理剤として用いることができる。セルロースナノファイバー(CNF)は、直径が3~50nmでアスペクト比(繊維長/繊維幅)が100以上の極細の繊維状物質で、木材や竹などに由来する植物繊維をさまざまな方法で解繊処理することによって得られる。CNFの特長は軽い(比重1.3~1.5g/cm、鋼の1/5程度)、強い(強度3GPa、鋼の約5倍)、比表面積が大きい(250m/g以上)、吸着特性が高い、硬い(引張弾性率140GPa程度、アラミド繊維相当)、熱による伸び縮みが小さい(線膨張係数0.1~0.2ppm/K、ガラスの1/50程度)、ガラス並みに熱を伝えやすい、生体適合性に優れている、などが挙げられ各種プラスチックの補強用フィラーとして極めて有望な材料である。しかしながら、強い親水性のCNFを通常疎水性のプラスチックに混練するのは困難であり、普及に向けた大きな課題であった。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはポリオール中のエーテル結合濃度を制御することにより適度な親水性を有するポリマーとなり、ポリウレタンエマルションとしてCNFの表面に吸着させることができる。その結果、CNF表面の極性を疎水性に変換することができ、疎水性の汎用樹脂、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、PET、PBT、ポリカーボネート、ポリアミド等に混練することが可能になる。樹脂中に微細にかつ均一に分散したCNFは強固なネットワークを形成し、効率よく補強効果を発揮し強度、弾性率を高め、線膨張係数を大幅に低減することができる。
<Cellulose nanofiber treatment agent>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as a cellulose nanofiber treatment agent. Cellulose nanofibers (CNF) are ultra-fine fibrous substances with a diameter of 3 to 50 nm and an aspect ratio (fiber length / fiber width) of 100 or more. Obtained by processing. The features of CNF are light (specific gravity 1.3 to 1.5 g / cm 3 , about 1/5 of steel), strong (strength 3 GPa, about 5 times that of steel), and large specific surface area (250 m 2 / g or more). High adsorption characteristics, hard (tensile elastic modulus of about 140 GPa, equivalent to aramid fiber), small expansion and contraction due to heat (linear expansion coefficient 0.1 to 0.2 ppm / K, about 1/50 of glass), heat comparable to glass It is an extremely promising material as a filler for reinforcing various plastics because it is easy to convey and has excellent biocompatibility. However, it is difficult to knead a strongly hydrophilic CNF into a normally hydrophobic plastic, which has been a big issue for its widespread use.
The polyurethane using PEPCD of the present invention becomes a polymer having appropriate hydrophilicity by controlling the ether bond concentration in the polyol, and can be adsorbed on the surface of CNF as a polyurethane emulsion. As a result, the polarity of the CNF surface can be converted to hydrophobic, and it becomes possible to knead the hydrophobic general-purpose resin such as polypropylene, polyethylene, PET, PBT, polycarbonate, polyamide and the like. The CNF finely and uniformly dispersed in the resin forms a strong network, efficiently exerts a reinforcing effect, increases the strength and elastic modulus, and can significantly reduce the linear expansion coefficient.

<自動車内装用塗料>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは自動車用内装塗料に用いることができる。自動車内装に用いる大型プラスチック部品はその成形欠陥を隠蔽し同時に保護しながら意匠性を付与する目的で通常塗装される。その使用環境は人の手が触れたり、強い直射日光にさらされることから高い耐光性、耐熱性と耐薬品性、耐擦傷性が要求され、かつ、良好な触感や高度な意匠性が必要とされる。また、生産性を向上し省エネルギー化するために、低温短時間での乾燥硬化性が要求されている。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはカーボネート結合及びエーテル結合の濃度と分子量、官能基数を制御することにより高い耐久性と優れた触感を有し、粘着性が低いことからタックフリータイムが短く低温硬化が可能である。また、圧縮永久歪みが小さいことから、爪などによる擦り傷は自然に修復される自己治癒型の塗膜となる。したがって、インスツルメンタルパネル、センターコンソール等の自動車内装部品用塗料の主剤として用いることができる。
<Paints for automobile interiors>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as an interior paint for automobiles. Large plastic parts used for automobile interiors are usually painted for the purpose of concealing molding defects and at the same time protecting them while giving them a design. Since the usage environment is touched by human hands or exposed to strong direct sunlight, high light resistance, heat resistance, chemical resistance, and scratch resistance are required, and good tactile sensation and high design are required. Will be done. Further, in order to improve productivity and save energy, dry curability at low temperature in a short time is required.
Polyurethane using PEPCD of the present invention has high durability and excellent tactile sensation by controlling the concentration, molecular weight and number of functional groups of carbonate bond and ether bond, and has low tack free time and low temperature curing due to low adhesiveness. Is possible. In addition, since the compression set is small, the self-healing coating film is naturally repaired from scratches caused by nails and the like. Therefore, it can be used as a main agent for paints for automobile interior parts such as instrumental panels and center consoles.

<家電筐体用塗料>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは家電筐体用塗料に用いることができる。家電製品のプラスチック製筐体は防眩、防汚、保護、触感、意匠性付与を目的として塗装することがある。塗膜にはポリスチレン、ABS、ポリカーボネート等の基材に対する接着性の他、酸、アルカリ、油脂等に対する耐薬品性、スプレー塗装性、低温乾燥性、包材による輸送中の耐傷付性が必要とされる。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはカーボネート結合/エーテル結合濃度を制御し、分子量、官能基数を調整し、ジイソシアネート、鎖延長剤の選択、ハードセグメント含有量、分子量の調節をすることにより優れた耐薬品性、接着性、耐傷付性を可能とし家電筐体用塗料の主剤として用いることができる。
<Paint for home appliance housing>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as a paint for a home appliance housing. The plastic housing of home appliances may be painted for the purpose of anti-glare, anti-fouling, protection, tactile sensation, and design. The coating film needs to have adhesiveness to substrates such as polystyrene, ABS, and polycarbonate, chemical resistance to acids, alkalis, oils and fats, spray coating, low temperature drying, and scratch resistance during transportation by packaging materials. Will be done.
The polyurethane using PEPCD of the present invention has excellent resistance by controlling the carbonate bond / ether bond concentration, adjusting the molecular weight and the number of functional groups, selecting the diisocyanate and the chain extender, and adjusting the hard segment content and the molecular weight. It has chemical properties, adhesiveness, and scratch resistance, and can be used as the main agent of paints for home appliance housings.

<グラビアインキ>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはグラビアインキに用いることができる。グラビアインキは長尺のフィルムや紙を高速で印刷でき多色高精細の印刷物が得られるので、食品の包装材料フィルム、建材の壁紙、化粧シート等に広く用いられている。包装用グラビアインキは高度な印刷適性が要求され、とりわけインキの再溶解性、印刷後の耐酸性、耐アルカリ性、耐油性の要求が厳しい。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはポリカーボネートに由来する耐久性とエーテル結合濃度を調整することによって得られる溶解性によって包装用グラビアインキのバインダー樹脂として用いることができる。
また、建材用グラビアインキにおいては耐候性、耐汚染性と印刷時の巻取りによるブロッキングを防止する耐ブロッキング性が要求される。本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはポリカーボネートに由来する高い耐候性を有し官能基数を制御しエーテル結合濃度を最適化することで再溶解性を高めウレタン結合及びジアミン系鎖延長剤により導入されるウレア結合の濃度を制御することでフィルム裏面へのブロッキングを抑制でき、建材用各種フィルム印刷用グラビアインキのバインダー樹脂として用いることができる。
<Gravure ink>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used for gravure ink. Since gravure ink can print long films and papers at high speed and obtain multicolored high-definition printed matter, it is widely used for food packaging material films, building material wallpaper, decorative sheets, and the like. Gravure ink for packaging is required to have a high degree of printability, and in particular, the resolubility of the ink, acid resistance after printing, alkali resistance, and oil resistance are strict.
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as a binder resin for gravure ink for packaging due to the durability derived from polycarbonate and the solubility obtained by adjusting the ether bond concentration.
Further, the gravure ink for building materials is required to have weather resistance, stain resistance, and blocking resistance to prevent blocking due to winding during printing. Polyurethane using PEPCD of the present invention has high weather resistance derived from polycarbonate and is introduced by a urethane bond and a diamine-based chain extender to improve resolubility by controlling the number of functional groups and optimizing the ether bond concentration. By controlling the concentration of urea bond, blocking on the back surface of the film can be suppressed, and it can be used as a binder resin for gravure ink for printing various films for building materials.

<建築外装用塗料>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは建築外装用塗料に用いることができる。建築外装用塗料は高光沢の外観、耐汚染性、長期の風雨、日射に耐える高い耐候性が必要とされる。一方で、従来の溶剤系から刺激の少ない弱溶剤系にシフトし、さらに環境にやさしい水性化が進行している。水系化によって要求性能の維持は困難になりつつある。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはカーボネート結合/エーテル結合濃度を制御し親水性を最適化することでエマルション粒子径の微細化が可能であり、水系塗料としたときに塗膜表面の凹凸が少ない高光沢の外観が得られる。また、ポリカーボネート由来の高い耐候性があるため建築外装用塗料の樹脂として最適である。さらに塗膜表面の親水性を最大限に高めることで親油性の汚染物の付着力を弱め洗浄を容易にする低汚染塗膜を形成する。
<Paint for building exterior>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as a paint for building exteriors. Architectural exterior paints are required to have a high gloss appearance, stain resistance, long-term wind and rain, and high weather resistance to withstand sunlight. On the other hand, the conventional solvent system has been shifted to a weak solvent system with less irritation, and more environmentally friendly water-based treatment is in progress. It is becoming difficult to maintain the required performance due to the water system.
The polyurethane using PEPCD of the present invention can reduce the particle size of the emulsion by controlling the carbonate bond / ether bond concentration and optimizing the hydrophilicity, and the surface of the coating film has less unevenness when it is used as a water-based paint. A high-gloss appearance can be obtained. In addition, since it has high weather resistance derived from polycarbonate, it is most suitable as a resin for paints for building exteriors. Further, by maximizing the hydrophilicity of the coating film surface, a low-contamination coating film that weakens the adhesive force of lipophilic contaminants and facilitates cleaning is formed.

<屋上防水>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは屋上防水に用いることができる。屋上防水処理にはシート防水と塗膜防水がある。塗膜防水には従来ポリプロピレングリコールとジイソシアネートとから得られるプレポリマーの芳香族ジアミン架橋による硬化塗膜が広く用いられてきた。これらはシート防水と比較して施工が容易である反面、耐候性が低く耐用年数が短く改修時期がシート防水の半分約10年程度であった。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはポリカーボネートに由来する高い耐候性を有しエーテル結合濃度を適度に制御し官能基数を調整することで高い防水性能を発揮することが可能であり耐用年数の長い屋上塗膜防水材の主剤として用いることができる。
<Rooftop waterproof>
Polyurethane using PEPCD of the present invention can be used for rooftop waterproofing. Rooftop waterproofing includes sheet waterproofing and paint film waterproofing. Conventionally, a cured coating film obtained by cross-linking an aromatic diamine of a prepolymer obtained from polypropylene glycol and diisocyanate has been widely used for waterproofing the coating film. Although these are easier to install than sheet waterproofing, they have low weather resistance, short service life, and the repair time is about half that of sheet waterproofing, which is about 10 years.
Polyurethane using PEPCD of the present invention has high weather resistance derived from polycarbonate, and can exhibit high waterproof performance by appropriately controlling the ether bond concentration and adjusting the number of functional groups, and has a long service life. It can be used as the main agent of the coating film waterproofing material.

<情報電子材料用封止剤>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは情報電子材料用封止剤に用いることができる。情報電子材料の各分野において、各種の機能素子を環境から保護するために、種々の封止剤が用いられている。これらの封止剤にはバリアー性、耐熱性、耐加水分解性、透明性、耐光性、接着性、柔軟性、機械的強度等が求められる。
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンはポリカーボネートに由来する高い耐候性を有し、ポリエーテル結合濃度と官能基数を制御することで酸素、水蒸気バリアー性を高め、ジイソシアネート、鎖延長剤の種類、ハードセグメント含有量を調整することでその他の要求性能をバランスよく調節することができ、フラットパネルディスプレーの発光素子、太陽電池パネル等の封止剤用樹脂として用いることができる。
<Seal for information electronic materials>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as a sealing agent for information and electronic materials. In each field of information and electronic materials, various encapsulants are used to protect various functional elements from the environment. These encapsulants are required to have barrier properties, heat resistance, hydrolysis resistance, transparency, light resistance, adhesiveness, flexibility, mechanical strength and the like.
Polyurethane using PEPCD of the present invention has high weather resistance derived from polycarbonate, enhances oxygen and water vapor barrier properties by controlling the polyether bond concentration and the number of functional groups, and diisocyanates, types of chain extenders, and hard segments. By adjusting the content, other required performance can be adjusted in a well-balanced manner, and it can be used as a resin for a sealing agent for a light emitting element of a flat panel display, a solar cell panel, or the like.

<超低硬度低圧縮永久歪み非フォーム樹脂>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは超低硬度低圧縮永久歪み非フォーム樹脂に用いることができる。低硬度にするためには架橋間分子量を大きくし分子鎖のフレキシビリティを高めるため柔軟なエーテル構造を導入する必要がある。また、低圧縮歪みにするためには官能基数を高め、架橋構造の欠損をできるだけ少なくする必要がある。PEGは機械的物性が不足、PTMGは多官能化が困難、PPGは末端OH基が2級炭素に結合するため反応性が低くかつ一定の比率で脱水によりオレフィン化してしまうため、いずれもこの目的のためには使用に耐えない。
本発明のPEPCDは一級炭素に結合するOH基を有する多官能アルコールを原料として用いる限り必ず末端に反応性の高い一級炭素に結合したOH基が残るので、架橋間分子量を高くしつつ完全な架橋構造のポリウレタンが得られ、ポリカーボネートに由来する高い耐候性を有することから高耐久性でフォーム並みの柔軟性と圧縮永久歪みの非フォーム成形物として印刷機や複写機に用いられる各種特殊ロールの素材として有効である。
<Ultra-low hardness, low compression, permanent strain non-foam resin>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used as an ultra-low hardness, low compression, permanent strain non-form resin. In order to reduce the hardness, it is necessary to increase the molecular weight between crosslinks and introduce a flexible ether structure in order to increase the flexibility of the molecular chain. Further, in order to achieve low compression strain, it is necessary to increase the number of functional groups and minimize the loss of the crosslinked structure. PEG lacks mechanical properties, PTMG is difficult to polyfunctionalize, and PPG has low reactivity because the terminal OH group binds to secondary carbon and is olefinized by dehydration at a constant ratio. Not durable for use.
In the PEPCD of the present invention, as long as a polyfunctional alcohol having an OH group bonded to a primary carbon is used as a raw material, an OH group bonded to a highly reactive primary carbon always remains at the terminal, so that complete cross-linking while increasing the molecular weight between cross-links is completed. Polyurethane with a structure is obtained, and since it has high weather resistance derived from polycarbonate, it is a material for various special rolls used in printing machines and copying machines as a non-form molded product with high durability, flexibility comparable to foam, and compression set. It is effective as.

<ポリウレタン軟質フォーム>
本発明のPEPCDを用いたポリウレタンは軟質ポリウレタンフォームに用いることができる。低硬度にするためには架橋間分子量を大きくし分子鎖のフレキシビリティを高めるため柔軟なエーテル構造を導入する必要がある。また、低圧縮歪みにするためには官能基数を高め、架橋構造の欠損をできるだけ少なくする必要がある。PEGは機械的物性が不足、PTMGは多官能化が困難、PPGは末端OH基が2級炭素に結合するため反応性が低くかつ一定の比率で脱水によりオレフィン化してしまうため、いずれもこの目的のためには使用に耐えない。
本発明のPEPCDは一級炭素に結合するOH基を有する多官能アルコールを原料として用いる限り必ず末端に反応性の高い一級炭素に結合したOH基が残るので、架橋間分子量を高くしつつ完全な架橋構造のポリウレタンが得られ、ポリカーボネートに由来する高い耐候性を有することから高耐久性で柔軟性と低圧縮永久歪みで高反発弾性のフォーム成形物として印刷機や複写機に用いられる各種特殊ロール、靴のソール、ウレタンバット、鉄道レール用の枕木や防振材の素材として有効である。特に発泡密度が0.1g/cc以上の高密度のフォームにおいてこの特性が顕著である。
<Polyurethane soft foam>
The polyurethane using PEPCD of the present invention can be used for flexible polyurethane foam. In order to reduce the hardness, it is necessary to increase the molecular weight between crosslinks and introduce a flexible ether structure in order to increase the flexibility of the molecular chain. Further, in order to achieve low compression strain, it is necessary to increase the number of functional groups and minimize the loss of the crosslinked structure. PEG lacks mechanical properties, PTMG is difficult to polyfunctionalize, and PPG has low reactivity because the terminal OH group binds to secondary carbon and is olefinized by dehydration at a constant ratio. Not durable for use.
As long as the PEPCD of the present invention uses a polyfunctional alcohol having an OH group bonded to a primary carbon as a raw material, an OH group bonded to a highly reactive primary carbon always remains at the terminal, so that complete cross-linking while increasing the molecular weight between cross-links is completed. Various special rolls used in printing machines and copying machines as foam moldings with high durability, flexibility, low compression set, and high repulsion elasticity because polyurethane with a structure is obtained and has high weather resistance derived from polycarbonate. It is effective as a material for shoe soles, urethane bats, pillows for railway rails, and anti-vibration materials. This characteristic is particularly remarkable in a high-density foam having a foaming density of 0.1 g / cc or more.

[ウレタン(メタ)アクリレート系樹脂]
本発明のPEPCDを、ポリイソシアネートとヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを付加反応させることによりウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー(以下、「本発明のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー」と称す場合がある。)を製造することができる。その他の原料化合物であるポリオール、及び鎖延長剤等を併用する場合は、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーは、ポリイソシアネートに、更にこれらのその他の原料化合物も付加反応させることにより製造することができる。本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、他の原料とブレンドすることにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を与える。この活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、各種表面加工分野および注型成型品用途に広く用いることができる。この活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、硬化させて硬化膜とした場合に、硬度と伸度のバランス、耐溶剤性、ハンドリング性に優れるという特徴を有し、UV硬化型塗料、電子線硬化型塗料、フレキソ印刷版用の感光性樹脂組成物および光硬化型の光ファイバー被覆材組成物などの原料として用いることができる。
[Urethane (meth) acrylate resin]
The PEPCD of the present invention is subjected to an addition reaction between polyisocyanate and hydroxyalkyl (meth) acrylate to form a urethane (meth) acrylate-based oligomer (hereinafter, may be referred to as “urethane (meth) acrylate-based oligomer of the present invention”). Can be manufactured. When a polyol, which is another raw material compound, a chain extender, or the like is used in combination, the urethane (meth) acrylate-based oligomer can be produced by subjecting polyisocyanate to an addition reaction of these other raw material compounds. .. The urethane (meth) acrylate of the present invention gives an active energy ray-curable resin composition by blending with other raw materials. This active energy ray-curable resin composition can be widely used in various surface processing fields and cast-molded products. This active energy ray-curable resin composition has features of excellent balance between hardness and elongation, solvent resistance, and handleability when cured to form a cured film, and is characterized by being a UV curable paint and electron beam curing. It can be used as a raw material for mold paints, photosensitive resin compositions for flexographic printing plates, photocurable optical fiber coating material compositions, and the like.

本発明のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーは、本発明のPEPCDの他に、ポリイソシアネートおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート並びに必要に応じて他化合物を添加して製造することができる。ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを製造する際に使用可能なポリイソシアネートとしては、前記有機ジイソシアネートの他、トリス(イソシアナトヘキシル)イソシアヌレートなどのポリイソシアネートも挙げられる。
また、使用可能なヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートに代表される様に、1個以上のヒドロキシル基と1個以上の(メタ)アクリロイル基とを併せ持つ化合物であれば特に限定されない。さらに本発明のPEPCDに加えて、必要に応じて他のポリオール及び/又はポリアミンなど活性水素を少なくとも2個有する化合物を添加してもよく、また、これらを任意に組み合わせ用いてもよい。
The urethane (meth) acrylate-based oligomer of the present invention can be produced by adding polyisocyanate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, and other compounds as necessary, in addition to PEPCD of the present invention. Examples of the polyisocyanate that can be used in producing a urethane (meth) acrylate-based oligomer include polyisocyanates such as tris (isocyanatohexyl) isocyanurate, in addition to the above-mentioned organic diisocyanate.
The hydroxyalkyl (meth) acrylate that can be used is a compound having one or more hydroxyl groups and one or more (meth) acryloyl groups, as typified by 2-hydroxyethyl (meth) acrylate. If there is, it is not particularly limited. Further, in addition to the PEPCD of the present invention, a compound having at least two active hydrogens such as other polyols and / or polyamines may be added, and these may be used in any combination.

本発明のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、本発明のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー以外の活性エネルギー線反応性モノマー、活性エネルギー線硬化性オリゴマー、重合開始剤および光増加剤並びに他の添加剤などを混合してもよい。 The active energy ray-curable resin composition containing the urethane (meth) acrylate-based oligomer of the present invention includes an active energy ray-reactive monomer other than the urethane (meth) acrylate-based oligomer of the present invention, an active energy ray-curable oligomer, and polymerization. Initiators and photointegrators as well as other additives may be mixed.

本発明のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化膜は、インキおよびエタノールなどの一般家庭汚染物に対する耐汚染性および保護性に優れる膜とすることが可能である。
前記硬化膜を各種基材への皮膜として用いた積層体は、意匠性および表面保護性に優れており、塗装代替用フィルムとして用いることができ、例えば、内装または外装用の建装材並びに自動車および家電などの各種部材などに有効に適用することが可能である。
The cured film of the active energy ray-curable resin composition containing the urethane (meth) acrylate-based oligomer of the present invention can be a film having excellent stain resistance and protection against general household contaminants such as ink and ethanol. be.
The laminate using the cured film as a film on various substrates is excellent in design and surface protection, and can be used as a coating substitute film. For example, building materials for interior or exterior and automobiles. It can also be effectively applied to various parts such as home appliances.

[ポリエステル系エラストマーの用途]
本発明のPEPCDは、ポリエステル系エラストマーとして使用することができる。ポリエステル系エラストマーとは、主として芳香族ポリエステルからなるハードセグメントと、主として脂肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステル又は脂肪族ポリカーボネートからなるソフトセグメントから構成される共重合体である。本発明のPEPCDをポリエステル系エラストマーのソフトセグメントの構成成分として使用すると、脂肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステルを用いた場合に比べて、耐熱性、耐水性等の物性が優れる。また、公知のポリカーボネートポリオールと比較しても、溶融時の流動性、つまりブロー成形、押出成形に適したメルトフローレートを有し、且つ機械強度その他の物性とのバランスに優れたポリエーテルカーボネートエステルエラストマーとなり、繊維、フィルム、シートをはじめとする各種成形材料、例えば弾性糸及びブーツ、ギヤ、チューブ、パッキンなどの成形材料に好適に用いることができる。具体的には耐熱性、耐久性を要求される自動車、家電部品等などのジョイントブーツや、電線被覆材等の用途に有効に適用することが可能である。
[Use of polyester elastomer]
The PEPCD of the present invention can be used as a polyester-based elastomer. The polyester-based elastomer is a copolymer composed of a hard segment mainly composed of aromatic polyester and a soft segment mainly composed of aliphatic polyether, aliphatic polyester or aliphatic polycarbonate. When PEPCD of the present invention is used as a constituent component of a soft segment of a polyester-based elastomer, physical properties such as heat resistance and water resistance are excellent as compared with the case of using an aliphatic polyether or an aliphatic polyester. Further, even when compared with known polycarbonate polyols, a polyether carbonate ester having fluidity at the time of melting, that is, a melt flow rate suitable for blow molding and extrusion molding, and having an excellent balance with mechanical strength and other physical properties. It becomes an elastomer and can be suitably used for various molding materials such as fibers, films and sheets, for example, elastic threads and molding materials such as boots, gears, tubes and packings. Specifically, it can be effectively applied to joint boots for automobiles, home appliance parts, etc., which require heat resistance and durability, and electric wire covering materials.

[(メタ)アクリル樹脂の用途]
本発明のPEPCDは末端水酸基の一方あるいは両方を(メタ)アクリレート化することにより新規な(メタ)アクリレートに誘導することができる。(メタ)アクリレートの製造方法は、該当する(メタアクリレート)の無水物、ハロゲン化物、エステル体のいずれを用いても構わない。
この(メタ)アクリレートは他の原料とブレンドすることにより、活性エネルギー線重合性組成物((メタ)アクリル樹脂)を与える。
[Use of (meth) acrylic resin]
The PEPCD of the present invention can be derived into a novel (meth) acrylate by converting one or both of the terminal hydroxyl groups into (meth) acrylate. As the method for producing the (meth) acrylate, any of the corresponding (methacrylate) anhydrate, halide, and ester can be used.
This (meth) acrylate is blended with other raw materials to give an active energy ray-polymerizable composition ((meth) acrylic resin).

この活性エネルギー線重合性組成物は、紫外線などの活性エネルギー線により短時間で重合により硬化する特性を持ち、一般的に透明性に優れ、硬化物に強靭性、柔軟性、耐擦傷性、耐薬品性等の優れた特性を持たせることが可能になる。この点から、プラスチックへのコーティング剤や、レンズの成型剤、封止剤、接着剤等の様々な分野に用いることができる。 This active energy ray-polymerizable composition has a property of being cured by polymerization in a short time by active energy rays such as ultraviolet rays, and generally has excellent transparency, and the cured product has toughness, flexibility, scratch resistance, and scratch resistance. It is possible to have excellent properties such as chemical properties. From this point, it can be used in various fields such as a coating agent for plastics, a lens molding agent, a sealing agent, and an adhesive.

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist thereof is not exceeded.

〔評価方法〕
以下の実施例及び比較例で得られたPEPCD及びポリウレタンの評価方法は下記の通りである。
〔Evaluation method〕
The evaluation methods of PEPCD and polyurethane obtained in the following Examples and Comparative Examples are as follows.

[PEPCDの水酸基価・数平均分子量]
ASTM E1899-16の方法に準拠して、イソシアネート化試薬を用いた方法にてPEPCDの水酸基価を測定した。
さらに、測定された水酸基価から、下記式(I)により数平均分子量(Mn)を求めた。
数平均分子量=2×56.1/(水酸基価×10-3) …(I)
[Hydroxy group value / number average molecular weight of PEPCD]
The hydroxyl value of PEPCD was measured by a method using an isocyanateing reagent according to the method of ASTM E1899-16.
Further, the number average molecular weight (Mn) was obtained from the measured hydroxyl value by the following formula (I).
Number average molecular weight = 2 × 56.1 / (hydroxyl value × 10 -3 )… (I)

[PEPCDの組成分析]
PEPCD中の構造単位Aと構造単位Bの質量割合は、PEPCDをアルカリで加水分解して得られる各ジヒドロキシ化合物の質量をガスクロマトグラフィーより分析して求めた。具体的には以下の手法で分析した。
100mLフラスコへ0.5gのPEPCDを精秤し、THF5mLに溶解させ、メタノール45mLを添加した。その後25質量%NaOH水溶液を5mL添加した後、100mLフラスコにコンデンサーをセットし、70~75℃で30分間メタノールを還流させて加水分解を行った。得られた反応液に6N-HClを中性になるまで添加した。最終的にTHFで100mLにメスアップした後の溶液を、GC分析により各ジヒドロキシ化合物濃度を求めた。内部標準に対する各ジヒドロキシ化合物の検量線を作成しておき、その濃度からPEPCD中の各ジヒドロキシ化合物の質量比率を算出した。ここで得られる構造単位Aおよび構造単位Bの加水分解物の質量比率を、構造単位Aと構造単位Bの質量割合とした。またPEPCDが構造単位Aと構造単位Bのみで構成されている場合には、構造単位Aの質量比率は全体から構造単位Bの質量比率を引くことで算出した。
[PEPCD composition analysis]
The mass ratio of the structural unit A and the structural unit B in PEPCD was determined by analyzing the mass of each dihydroxy compound obtained by hydrolyzing PEPCD with an alkali by gas chromatography. Specifically, the analysis was performed by the following method.
0.5 g of PEPCD was precisely weighed into a 100 mL flask, dissolved in 5 mL of THF, and 45 mL of methanol was added. Then, after adding 5 mL of a 25 mass% NaOH aqueous solution, a condenser was set in a 100 mL flask, and methanol was refluxed at 70 to 75 ° C. for 30 minutes for hydrolysis. 6N-HCl was added to the obtained reaction solution until it became neutral. The concentration of each dihydroxy compound was determined by GC analysis of the solution after the solution was finally made up to 100 mL with THF. A calibration curve of each dihydroxy compound with respect to the internal standard was prepared, and the mass ratio of each dihydroxy compound in PEPCD was calculated from the concentration. The mass ratio of the hydrolyzate of the structural unit A and the structural unit B obtained here was defined as the mass ratio of the structural unit A and the structural unit B. When the PEPCD is composed of only the structural unit A and the structural unit B, the mass ratio of the structural unit A is calculated by subtracting the mass ratio of the structural unit B from the whole.

[PEPCDの末端アルコキシ/アリーロキシ割合]
PEPCDをCDClに溶解して400MHz H-NMR(日本電子株式会社製ECZ-400)を測定し、各成分のシグナルの積分値より算出した。
-OCH末端基:δ3.33(s、3H)
-OCHCHCHCH末端基:δ0.91(t、3H)
なお前記したシグナル値はPEPCDの構造の違いに起因して、その値がずれる可能性がある。このH-NMRでの測定法の末端アルコキシ/アリーロキシ割合の検出限界は0.01%である。
[PEPCD terminal alkoxy / allyloxy ratio]
PEPCD was dissolved in CDCl 3 and 400 MHz 1 H-NMR (ECZ-400 manufactured by JEOL Ltd.) was measured and calculated from the integrated value of the signal of each component.
-OCH 3 end group: δ3.33 (s, 3H)
-OCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 Terminal group: δ0.91 (t, 3H)
It should be noted that the above-mentioned signal values may deviate due to the difference in the structure of PEPCD. The detection limit of the terminal alkoxy / allyloxy ratio in this 1 H-NMR measurement method is 0.01%.

[PEPCD中の金属含有量]
PEPCDの反応条件で揮発や分解がない金属触媒を用いた場合、金属含有濃度(ppm)は、PEPCDの収量(g)に対する、仕込みに用いた金属触媒量(g)の比に相当する。
また、分析手法としては、下記の手法(ICP-MS)を用いた。
PEPCD組成物0.2gをケルダールフラスコに精秤し、濃硫酸と濃硝酸を用いて湿式分解した。室温まで冷却後、純水を用いて定容した溶液をICP-MSELEMENT2(Thermo Fisher Scientific社製)で測定し、PEPCD組成物中の金属含有濃度(質量ppm)を算出した。
[Metal content in PEPCD]
When a metal catalyst that does not volatilize or decompose under the reaction conditions of PEPCD is used, the metal content concentration (ppm) corresponds to the ratio of the amount of metal catalyst (g) used for charging to the yield (g) of PEPCD.
The following method (ICP-MS) was used as the analysis method.
0.2 g of the PEPCD composition was precisely weighed in a Kjeldahl flask and wet-decomposed with concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid. After cooling to room temperature, a solution prepared with pure water was measured by ICP-MSELEMENT2 (manufactured by Thermo Fisher Scientific), and the metal content concentration (mass ppm) in the PEPCD composition was calculated.

[ポリウレタンの分子量]
ポリウレタンをジメチルアセトアミドに溶解し、濃度が0.14質量%になるようにジメチルアセトアミド溶液とした。GPC装置〔東ソー社製、製品名「HLC-8220」(カラム:TskgelGMH-XL・2本)〕を用いて、該ジメチルアセトアミド溶液を注入し、標準ポリスチレン換算で、ポリウレタンの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を測定した。
[Molecular weight of polyurethane]
Polyurethane was dissolved in dimethylacetamide to prepare a dimethylacetamide solution so that the concentration was 0.14% by mass. Using a GPC device [manufactured by Tosoh Corporation, product name "HLC-8220" (column: TskgelGMH-XL, 2 pieces)], the dimethylacetamide solution was injected, and the weight average molecular weight (Mw) of polyurethane was converted into standard polystyrene. And the number average molecular weight (Mn) was measured.

[ポリウレタンの耐オレイン酸性]
実施例及び比較例で製造されたポリウレタン溶液を9.5milのアプリケーターでフッ素樹脂シート(フッ素テープニトフロン900、厚さ0.1mm、日東電工株式会社製)上に塗布し、50℃で5時間、真空条件80℃で15時間の順で乾燥させて、ポリウレタンフィルム(厚み50~100μm)を製造した。このポリウレタンフィルムから3cm×3cmの試験片を切り出した。該試験片を試験溶剤であるオレイン酸50mLを入れた容量250mLのガラス瓶に投入して、80℃で16時間静置した。試験後、該試験片を取り出して紙製ワイパーで軽く拭いた後、精密天秤で質量測定を行い、試験前からの質量変化率(増加率、以下、「湿潤率」と称す。)を算出した。湿潤率が0%に近いほうが耐オレイン酸性が良好であることを示す。ポリウレタンに十分な耐オレイン酸性、耐溶剤性を付与する上で、膨潤率の好ましい範囲としては、14%以下が好ましく、13%以下がより好ましく、12%以下がさらに好ましく、11%以下が特に好ましい。
[Polyurethane resistance to olein acidity]
The polyurethane solution produced in Examples and Comparative Examples was applied on a fluororesin sheet (fluorine tape Nitoflon 900, thickness 0.1 mm, manufactured by Nitto Denko Corporation) with a 9.5 mil applicator, and at 50 ° C. for 5 hours. , The polyurethane film (thickness 50 to 100 μm) was produced by drying at 80 ° C. in the order of 15 hours under vacuum conditions. A 3 cm × 3 cm test piece was cut out from this polyurethane film. The test piece was put into a glass bottle having a capacity of 250 mL containing 50 mL of oleic acid as a test solvent, and allowed to stand at 80 ° C. for 16 hours. After the test, the test piece was taken out and lightly wiped with a paper wiper, and then the mass was measured with a precision balance to calculate the mass change rate (increase rate, hereinafter referred to as "wet rate") from before the test. .. A wet ratio close to 0% indicates that the olefin acid resistance is good. In order to impart sufficient olein acidity and solvent resistance to polyurethane, the swelling rate is preferably 14% or less, more preferably 13% or less, further preferably 12% or less, and particularly preferably 11% or less. preferable.

[ポリウレタンの引張試験]
ポリウレタンの耐オレイン酸性の評価におけると同様にして製造したポリウレタンフィルム(厚み50~100μm)から1cm×15cmの試験片を切り出し、この試験片について、JIS K6301(2010)に準じ、引張試験機(オリエンテック社製、製品名「テンシロンUTM-III -100」)を用いて、チャック間距離50mm、引張速度500mm/分にて、温度23℃の温度条件、相対湿度55%で引張試験を実施し、試験片が100%伸長した時点での応力:100%モジュラス(以下、「100%M」と称する場合がある。)を測定した。この100%モジュラス(100%M)が10MPa以下が柔軟性に優れており、8MPa以下がより好ましく、6MPa以下がさらに好ましい。また、試験片が破断した際の伸度と強度も測定した。伸度が大きく、強度が高いものほど柔軟性と機械強度に優れている。高強度のエラストマーとして使用するための破断強度としては、37MPa以上が好ましく、39MPa以上がより好ましく、42MPa以上がさらに好ましく、45MPa以上が特に好ましい。
[Polyurethane tensile test]
A 1 cm × 15 cm test piece was cut out from a polyurethane film (thickness 50 to 100 μm) manufactured in the same manner as in the evaluation of polyurethane olein acid resistance, and the test piece was subjected to a tensile tester (Oriente) according to JIS K6301 (2010). A tensile test was carried out using a product name "Tencilon UTM-III-100" manufactured by Ku Co., Ltd. at a chuck distance of 50 mm, a tensile speed of 500 mm / min, a temperature condition of 23 ° C., and a relative humidity of 55%. The stress at the time when the test piece was 100% stretched: 100% modulus (hereinafter, may be referred to as "100% M") was measured. The 100% modulus (100% M) is excellent in flexibility at 10 MPa or less, more preferably 8 MPa or less, still more preferably 6 MPa or less. In addition, the elongation and strength when the test piece broke were also measured. The higher the elongation and the higher the strength, the better the flexibility and mechanical strength. The breaking strength for use as a high-strength elastomer is preferably 37 MPa or more, more preferably 39 MPa or more, further preferably 42 MPa or more, and particularly preferably 45 MPa or more.

[ポリウレタンの湿熱条件試験]
ポリウレタンの引張試験におけると同様にして製造したポリウレタン試験片(幅10mm、長さ100mm、厚み約50μmの短冊状)を、恒温恒湿槽(ヤマト科学製 IH401)に入れて、温度70℃、相対湿度95%で14日間保管し、この保管前後のポリウレタン試験片について室温引張試験を行い、破断伸度と破断強度を測定した。湿熱試験後の破断強度が高いほど、ポリウレタンの耐湿熱性が高いといえる。湿熱耐久性の高いエラストマーとして使用するためには、湿熱試験後の破断強度としては、34MPa以上が好ましく、36MPa以上がより好ましく、38MPa以上がさらに好ましく、40MPa以上が特に好ましい。また湿熱試験前の強度に対する湿熱試験後の強度の割合が高いほうが好ましく、その割合としては70%以上が好ましく、80%以上がさらに好ましく、90%以上だとさらに好ましい。
[Polyurethane wet and heat condition test]
A polyurethane test piece (a strip having a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a thickness of about 50 μm) manufactured in the same manner as in the tensile test of polyurethane is placed in a constant temperature and humidity chamber (IH401 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) at a temperature of 70 ° C., relative to each other. After storing at 95% humidity for 14 days, the polyurethane test pieces before and after the storage were subjected to a room temperature tensile test, and the breaking elongation and breaking strength were measured. It can be said that the higher the breaking strength after the moist heat test, the higher the moist heat resistance of polyurethane. In order to use it as an elastomer having high moist heat durability, the breaking strength after the moist heat test is preferably 34 MPa or more, more preferably 36 MPa or more, further preferably 38 MPa or more, and particularly preferably 40 MPa or more. Further, it is preferable that the ratio of the strength after the moist heat test to the strength before the moist heat test is high, and the ratio is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more.

〔化合物略号〕
実施例および比較例における化合物の略号は以下の通りである。
PTMG:ポリオキシテトラメチレンエーテルグリコール
PTMG-1:水酸基価510.0mg-KOH/g、数平均分子量220の
ポリオキシテトラメチレンエーテルグリコール
PTMG-2:水酸基価461.5mg-KOH/g、数平均分子量243の
ポリオキシテトラメチレンエーテルグリコール
EC:エチレンカーボネート
Mg(acac):マグネシウム(II)アセチルアセトナート
PD:1,3-プロパンジオール
BG:1,4-ブタンジオール
NPG:ネオペンチルグリコール
MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート
[Compound abbreviation]
The abbreviations of the compounds in Examples and Comparative Examples are as follows.
PTMG: Polyoxytetramethylene ether glycol
PTMG-1: Hydroxyl value 510.0 mg-KOH / g, number average molecular weight 220
Polyoxytetramethylene ether glycol
PTMG-2: Hydroxyl value 461.5 mg-KOH / g, number average molecular weight 243
Polyoxytetramethylene ether glycol EC: ethylene carbonate Mg (acac) 2 : magnesium (II) acetylacetonate PD: 1,3-propanediol BG: 1,4-butanediol NPG: neopentyl glycol MDI: 4,4' -Diphenylmethane diisocyanate

〔PEPCDの製造と評価〕
[実施例1-1]
撹拌機、留出液トラップ、圧力調整装置、30mmφ規則充填物入り蒸留塔、分留器を備えた2Lガラス製セパラブルフラスコにPTMG-1:472g、BG:193g、EC:450g、Mg(acac):345mgを入れ、窒素ガス置換した。撹拌下、内温を150℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、減圧を行いエチレングリコールとECを系外へ除去しながら、反応温度150℃~160℃、圧力6kPa~1kPa、で20時間重合を行った。また前記重合の途中でEC:153gをさらに加え、重合物を得た。
次いで、得られた重合物に8.5質量%リン酸/BG溶液:1.5gを加えて触媒を失活させた。その後、蒸留塔を取り外し、0.5kPa、170℃で残存モノマーを除去することで、粗PEPCD含有組成物を得た。
[Manufacturing and evaluation of PEPCD]
[Example 1-1]
PTMG-1: 472g, BG: 193g, EC: 450g, Mg (acac) in a 2L glass separable flask equipped with a stirrer, distillate trap, pressure regulator, distillation column with 30 mmφ regular filling, and fractionator. 2 : 345 mg was added and replaced with nitrogen gas. Under stirring, the internal temperature was raised to 150 ° C. to heat and dissolve the contents. Then, while reducing the pressure and removing ethylene glycol and EC to the outside of the system, polymerization was carried out at a reaction temperature of 150 ° C. to 160 ° C. and a pressure of 6 kPa to 1 kPa for 20 hours. Further, 153 g of EC was further added during the polymerization to obtain a polymer.
Then, 8.5 mass% phosphoric acid / BG solution: 1.5 g was added to the obtained polymer to inactivate the catalyst. Then, the distillation column was removed, and the residual monomer was removed at 0.5 kPa and 170 ° C. to obtain a crude PEPCD-containing composition.

得られた粗PEPCD含有組成物を20g/分の流量で薄膜蒸留装置に送液し、薄膜蒸留(温度:210℃、圧力:53Pa)を行ってPEPCDを得た。薄膜蒸留装置としては、直径50mm、高さ200mm、面積0.0314mの内部コンデンサー、ジャケット付きの柴田科学株式会社製、分子蒸留装置MS-300特型を使用した。得られたPEPCD(以下、「PEPCD-1」と称する。)の分析値及び物性値を表2に示した。 The obtained crude PEPCD-containing composition was sent to a thin-film distillation apparatus at a flow rate of 20 g / min, and thin-film distillation (temperature: 210 ° C., pressure: 53 Pa) was performed to obtain PEPCD. As the thin film distillation apparatus, a molecular distillation apparatus MS-300 special type manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd. with a diameter of 50 mm, a height of 200 mm, an area of 0.0314 m 2 and a jacket was used. Table 2 shows the analytical values and physical property values of the obtained PEPCD (hereinafter referred to as “PEPCD-1”).

[実施例1-2~4、比較例1-1,2]
ポリアルキレンエーテルグリコール、ジオール化合物及びカーボネート化合物の種類及び/又は量を表1記載に変更した以外は実施例1と同様の方法でそれぞれPEPCD-2~4、PEPCD-R1,R2を製造した。
得られたPEPCDの分析値及び物性値を表2に示した。
[Examples 1-2 to 4, Comparative Examples 1-1 and 2]
PEPCD-2 to 4 and PEPCD-R1 and R2 were produced in the same manner as in Example 1 except that the types and / or amounts of the polyalkylene ether glycol, the diol compound and the carbonate compound were changed to those shown in Table 1.
The analytical values and physical property values of the obtained PEPCD are shown in Table 2.

Figure 2022078712000004
Figure 2022078712000004

Figure 2022078712000005
Figure 2022078712000005

〔ポリウレタンの製造と評価〕
[実施例2-1~4、比較例2-1~2]
実施例1-1~4および比較例1-1~2それぞれで得られたPEPCDを用いてポリウレタンを製造し、物性値の測定を行った
[Manufacturing and evaluation of polyurethane]
[Examples 2-1 to 4, Comparative Examples 2-1 to 2]
Polyurethane was produced using PEPCD obtained in each of Examples 1-1 to 4 and Comparative Examples 1-1 to 2, and the physical property values were measured.

<ポリウレタンの製造>
実施例1-1で得られたPEPCD-1を原料として用いて、以下の操作でポリウレタンを製造した。
60℃のオイルバス上に、熱電対、冷却管及び撹拌装置を具備したセパラブルフラスコを設置し、あらかじめ80℃に加温したPEPCD-1を50.6g、BGを4.9g、脱水N,N-ジメチルホルムアミド(和光純薬工業株式会社製)を177g入れ、次いで、MDIを14.6g添加し、セパラブルフラスコ内を窒素雰囲気下、60rpmで撹拌しながら1時間程度で80℃に昇温した。80℃となった後、ウレタン化触媒としてネオスタンU-830(日東化成株式会社製)0.0136gを添加し、80℃で、さらに2時間程度撹拌した。その後、MDIをOHに対するNCOの等量として1.0付近になるように分割添加して、ポリウレタンを得た。このポリウレタンの性状及び物性の評価結果を表3に示した。
実施例1-2~4、比較例1-1,2で得られたPEPCDも同様に原料として用いてポリウレタンを合成し、得られたポリウレタンの性状及び物性の評価結果を表3に示した。
<Manufacturing of polyurethane>
Using PEPCD-1 obtained in Example 1-1 as a raw material, polyurethane was produced by the following operation.
A separable flask equipped with a thermocouple, a cooling tube and a stirrer was installed on an oil bath at 60 ° C., and 50.6 g of PEPCD-1 preheated to 80 ° C., 4.9 g of BG, and dehydration N, Add 177 g of N-dimethylformamide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), then add 14.6 g of MDI, and raise the temperature to 80 ° C in about 1 hour while stirring the inside of the separable flask at 60 rpm under a nitrogen atmosphere. did. After the temperature reached 80 ° C., 0.0136 g of Neostan U-830 (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.) was added as a urethanization catalyst, and the mixture was further stirred at 80 ° C. for about 2 hours. Then, MDI was added in portions so that the equal amount of NCO with respect to OH was around 1.0 to obtain polyurethane. Table 3 shows the properties of this polyurethane and the evaluation results of the physical properties.
The PEPCDs obtained in Examples 1-2 to 4 and Comparative Examples 1-1 and 2 were also used as raw materials to synthesize polyurethane, and the properties of the obtained polyurethane and the evaluation results of the physical properties are shown in Table 3.

Figure 2022078712000006
Figure 2022078712000006

実施例1-1~4で得られたPEPCD-1~4を原料として合成された実施例2-1~4のポリウレタンは、耐オレイン酸性、破断強度、湿熱試験後の破断強度維持率のいずれも優れたポリウレタンであった。
比較例1-1で得られたPEPCD-R1を原料として合成された比較例2-1のポリウレタンは、耐オレイン酸性評価での膨潤率が大きく、耐溶剤性が低かった。また、14日間湿熱条件に晒されると、試験前の状態から80%以下に破断強度が低下した。すなわち、耐湿熱性が低かった。
比較例1-2で得られたPEPCD-R2を原料として合成された比較例2-2のポリウレタンは、重量平均分子量および数平均分子量が低かった。また破断強度および14日間の湿熱試験後の破断強度が低かった。
The polyurethanes of Examples 2-1 to 4 synthesized from PEPCD-1 to 4 obtained in Examples 1-1 to 4 have any of olein acid resistance, breaking strength, and breaking strength retention rate after moist heat test. Was also an excellent polyurethane.
The polyurethane of Comparative Example 2-1 synthesized from PEPCD-R1 obtained in Comparative Example 1-1 had a large swelling rate in the olein acidity resistance evaluation and a low solvent resistance. Further, when exposed to moist heat conditions for 14 days, the breaking strength decreased to 80% or less from the state before the test. That is, the moisture and heat resistance was low.
The polyurethane of Comparative Example 2-2 synthesized from PEPCD-R2 obtained in Comparative Example 1-2 had a low weight average molecular weight and a number average molecular weight. In addition, the breaking strength and the breaking strength after the wet heat test for 14 days were low.

Claims (13)

ポリアルキレンエーテルグリコールに由来する構造単位(以下「構造単位A」と称す。)及び炭素数3~6のジオール化合物に由来する構造単位(以下「構造単位B」と称す。)を含むポリエーテルポリカーボネートジオールであって、
全末端基数に対する、アルコキシ末端基数とアリーロキシ末端基数の合計の割合が0.01%以上7.0%以下であるポリエーテルポリカーボネートジオール。
Polyether polycarbonate containing a structural unit derived from polyalkylene ether glycol (hereinafter referred to as "structural unit A") and a structural unit derived from a diol compound having 3 to 6 carbon atoms (hereinafter referred to as "structural unit B"). It ’s a diol,
A polyether polycarbonate diol in which the ratio of the total number of alkoxy-terminal groups to the total number of allyloxy-terminal groups is 0.01% or more and 7.0% or less.
前記構造単位Bが1,3-プロパンジオールに由来する構造単位及び/又は1,4-ブタンジオールに由来する構造単位である請求項1に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 The polyether polycarbonate diol according to claim 1, wherein the structural unit B is a structural unit derived from 1,3-propanediol and / or a structural unit derived from 1,4-butanediol. 水酸基価が20mg-KOH/g以上450mg-KOH/g以下である請求項1又は2に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 The polyether polycarbonate diol according to claim 1 or 2, wherein the hydroxyl value is 20 mg-KOH / g or more and 450 mg-KOH / g or less. 前記構造単位Aの質量と前記構造単位Bの質量との合計に対する、該構造単位Bの質量の比率が0.5%以上50%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of the mass of the structural unit B to the total of the mass of the structural unit A and the mass of the structural unit B is 0.5% or more and 50% or less. Polyether polycarbonate diol. 前記アルコキシ末端基がメトキシ末端基を含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 The polyether polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 4, wherein the alkoxy-terminated group contains a methoxy-terminated group. 前記アルコキシ末端基がブトキシ末端基を含む請求項1乃至5のいずれか1項に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール。 The polyether polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 5, wherein the alkoxy-terminated group contains a butoxy-terminated group. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールと金属とを含むポリエーテルポリカーボネートジオール組成物であって、
該金属が、亜鉛および長周期型周期表第2族の金属からなる群より選ばれた少なくとも1種であるポリエーテルポリカーボネートジオール組成物。
A polyether polycarbonate diol composition comprising the polyether polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 6 and a metal.
A polyether polycarbonate diol composition in which the metal is at least one selected from the group consisting of zinc and a metal of Group 2 of the Long Periodic Table.
前記金属の含有量が1質量ppm以上500質量ppm以下である請求項7に記載のポリエーテルポリカーボネートジオール組成物。 The polyether polycarbonate diol composition according to claim 7, wherein the metal content is 1 mass ppm or more and 500 mass ppm or less. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のポリエー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、
触媒の存在下、水酸基価が220mg-KOH/g以上750mg-KOH/g以下のポリアルキレンエーテルグリコール、炭素数3~6のジオール化合物及びカーボネート化合物を反応させる工程を含むポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法。
The method for producing a polyether polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 6.
A method for producing a polyether polycarbonate diol, which comprises a step of reacting a polyalkylene ether glycol having a hydroxyl value of 220 mg-KOH / g or more and 750 mg-KOH / g or less, a diol compound having 3 to 6 carbon atoms and a carbonate compound in the presence of a catalyst. ..
前記カーボネート化合物がアルキレンカーボネートである請求項9に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法。 The method for producing a polyether polycarbonate diol according to claim 9, wherein the carbonate compound is an alkylene carbonate. 前記触媒が、亜鉛および長周期型周期表第2族の金属から選ばれる少なくとも1種の金属(M)と、下記式(1)で表される少なくとも1種の化合物を含む組成物、或いは下記式(2)で表される少なくとも1種の塩およびそれらを前駆体とする組成物である請求項9又は10に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールの製造方法。
Figure 2022078712000007
(式中、RおよびRはそれぞれ独立に、炭素数1~20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基はハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい。
は、炭素数1~20の1価の炭化水素基またはハロゲン原子を表し、該炭化水素基はハロゲン原子が置換していてもよく、酸素原子を有していてもよい。
Mは亜鉛または長周期型周期表第2族の金属を表し、n=2である。)
The catalyst is a composition containing at least one metal (M) selected from zinc and a metal of Group 2 of the long-periodic table, and at least one compound represented by the following formula (1), or the following. The method for producing a polyether polycarbonate diol according to claim 9 or 10, which is a composition having at least one salt represented by the formula (2) and a precursor thereof.
Figure 2022078712000007
(In the formula, R 1 and R 3 each independently represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom and has an oxygen atom. May be.
R 2 represents a monovalent hydrocarbon group or a halogen atom having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom or may have an oxygen atom.
M represents zinc or a metal of Group 2 of the long-periodic table, and n = 2. )
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールに由来する構造単位を含むポリウレタン。 Polyurethane containing a structural unit derived from the polyether polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 6. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のポリエーテルポリカーボネートジオールと、複数のイソシアネート基を有する化合物とを含む原料を付加重合反応させるポリウレタンの製造方法。
A method for producing a polyurethane in which a raw material containing the polyether polycarbonate diol according to any one of claims 1 to 6 and a compound having a plurality of isocyanate groups is subjected to an addition polymerization reaction.
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