JP2022179709A - Polycarbonate polyol and method for producing the same - Google Patents

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一直 草野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce high-quality polycarbonate diol with high productivity, which makes it possible to produce polyurethane having excellent flexibility, mechanical strength, solvent resistance and the like, using diethylene glycol as the raw material, by preventing the occurrence of dioxane, when producing polycarbonate diol by polycondensation of polyhydric alcohol containing diethylene glycol and carbonate compound.
SOLUTION: Polyhydric alcohol containing diol (A) and carbonate compound are subjected to polycondensation to produce polycarbonate diol with hydroxyl value of 20-450 mgKOH/g. The diol (A) contains oxyalkylene glycol (A1) represented by the formula (1) of 60 wt.% or more, and the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol. The amount of dioxane occurring in the polycondensation step is controlled to 1.0 wt.% or less relative to the amount of diethylene glycol to be added.
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Description

本発明は、オキシアルキレングリコールを含む多価アルコールとカーボネート化合物の重縮合によりポリカーボネートポリオールを製造するに当たり、ジオキサンの発生を抑制して、オキシアルキレングリコールを原料とすることで、柔軟性、機械強度、耐溶剤性等に優れたポリウレタンを製造し得る高品質のポリカーボネートポリオールを工業的に有利に製造する方法に関する。本発明はまた、このようにジオキサンの発生を抑制して製造された高品質のポリカーボネートポリオールと、このポリカーボネートポリオールを用いたポリウレタンの製造方法に関する。 The present invention suppresses the generation of dioxane and uses oxyalkylene glycol as a raw material in the production of polycarbonate polyol by polycondensation of a polyhydric alcohol containing oxyalkylene glycol and a carbonate compound, thereby improving flexibility, mechanical strength, The present invention relates to an industrially advantageous method for producing a high-quality polycarbonate polyol capable of producing a polyurethane excellent in solvent resistance and the like. The present invention also relates to a high-quality polycarbonate polyol produced by suppressing generation of dioxane, and a method for producing polyurethane using this polycarbonate polyol.

従来より、ジヒドロキシ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合してポリカーボネートジオール含有組成物を製造することは知られている。工業的に製造されているポリカーボネートジオール含有組成物としては、原料のジヒドロキシ化合物に1,6-ヘキサンジオールなどのジヒドロキシ化合物を使用するポリカーボネートジオール含有組成物などがあり、それらのポリカーボネートジオール含有組成物は、一般的にポリウレタンやポリウレタンアクリレートの原料として使用されている。 Conventionally, it has been known to produce a polycarbonate diol-containing composition by polymerizing a dihydroxy compound and a carbonate compound by transesterification reaction. Examples of industrially produced polycarbonate diol-containing compositions include polycarbonate diol-containing compositions in which a dihydroxy compound such as 1,6-hexanediol is used as a raw material dihydroxy compound. , is generally used as a raw material for polyurethane and polyurethane acrylate.

ポリカーボネートジオールの中でも現在広く市販されているのは1,6-ヘキサンジオールから合成されるポリカーボネートジオールであるが、このポリカーボネートジオールは結晶性が高いため、ポリウレタンとしたときに、ソフトセグメントの凝集性が高く、特に低温における柔軟性、伸び、曲げ又は弾性回復性が悪いという問題があり、その用途が制限されていた。さらに、得られたポリウレタンを原料として製造した人工皮革は、硬い質感があり、天然皮革に比べて“風合い”が悪いということも指摘されている。 Among the polycarbonate diols that are currently widely available on the market, polycarbonate diols synthesized from 1,6-hexanediol are highly crystalline. However, it has a problem of high cost and poor flexibility, elongation, bending or elastic recovery, especially at low temperatures, which limits its use. Furthermore, it has been pointed out that the artificial leather produced using the obtained polyurethane as a raw material has a hard texture and is inferior to natural leather in "feel".

これらの問題を解決するために、オキシアルキレングリコールを原料とした、柔軟性と耐溶剤性に優れたポリカーボネートジオールが提案されており、特許文献1,2には、ジエチレングリコールを用いたポリカーボネートジオールが記載されている。また、特許文献3には、1,6-ヘキサンジオールとトリエチレングリコールを共重合したポリカーボネートジオールが記載されている。 In order to solve these problems, polycarbonate diols using oxyalkylene glycol as a raw material and having excellent flexibility and solvent resistance have been proposed. Patent Documents 1 and 2 describe polycarbonate diols using diethylene glycol. It is Further, Patent Document 3 describes a polycarbonate diol obtained by copolymerizing 1,6-hexanediol and triethylene glycol.

しかしながら、原料にジエチレングリコールを含むジヒドロキシ化合物を使用して、エステル交換反応によりポリカーボネートジオール含有組成物を重合すると、ジエチレングリコールの脱水環化や得られたポリカーボネートジオールの末端ユニットの脱炭酸環化によりジオキサンが副生する。このときのジオキサンの副生量が多いほど、ポリカーボネートジオール含有組成物の生産性が悪くなるという問題があった。また、副生するジオキサンは、ポリカーボネートジオール生成物の着色の原因ともなる上に、ジオキサンの副生量が多い反応系で得られたポリカーボネートジオールはポリウレタンの原料としての反応性にも劣る問題がある。 However, when a dihydroxy compound containing diethylene glycol is used as a raw material and a polycarbonate diol-containing composition is polymerized by transesterification, dioxane is produced as a by-product due to cyclodehydration of diethylene glycol and decarboxylation of terminal units of the obtained polycarbonate diol. live. There is a problem that the productivity of the polycarbonate diol-containing composition deteriorates as the amount of dioxane by-produced at this time increases. In addition, the dioxane produced as a by-product causes coloring of the polycarbonate diol product, and furthermore, the polycarbonate diol obtained in a reaction system in which a large amount of dioxane is produced as a by-product has the problem of being inferior in reactivity as a raw material for polyurethane. .

また、ジオキサンは労働安全衛生法の特定化学物質に指定されており、大気への排出量の制限が課せられている。しかしながら、高真空条件下で反応を行うポリカーボネートジオールの工業生産において、低沸点のジオキサンの捕捉することは設備上難しく、ジオキサンの副生はオキシアルキレングリコール由来のポリカーボネートジオールの生産性を向上させる上で問題となっていた。 In addition, dioxane is designated as a specified chemical substance under the Industrial Safety and Health Act, and restrictions are imposed on its release into the atmosphere. However, in the industrial production of polycarbonate diols in which the reaction is carried out under high vacuum conditions, it is difficult to capture dioxane with a low boiling point in terms of equipment, and the by-product of dioxane is an important factor in improving the productivity of oxyalkylene glycol-derived polycarbonate diols. was a problem.

また、ポリウレタンやポリウレタンアクリレートを製造する際に、原料のポリカーボネートジオール含有組成物にジオキサンが残存していると、塗料などに用いるポリウレタン溶液にもジオキサンが含まれることとなり、ジオキサンの揮散による環境面または健康面への悪影響があるという問題もあった。 In addition, when dioxane remains in the polycarbonate diol-containing composition as a raw material when producing polyurethane or polyurethane acrylate, dioxane is also contained in the polyurethane solution used for paints and the like. There was also the issue of adverse health effects.

ジオキサンの副生に関する問題点を回避すべく、従来、原料にジオキサンを副生しうるジヒドロキシ化合物を使用した重合物を製造する際に、副生するジオキサン量を低減する方法が検討されてきた。 In order to avoid the problem of by-production of dioxane, methods for reducing the amount of dioxane produced as a by-product when producing a polymer using a dihydroxy compound capable of by-producing dioxane as a raw material have conventionally been investigated.

例えば、特許文献4には、ジエチレングリコールを原料とするポリエステルポリオールの製造方法において、モノマー仕込み条件や反応温度を工夫することにより、ジオキサン発生量を低減する方法が記載されている。しかし、特許文献4は、ポリエステルポリオールの製造に関するものであり、残存しやすい末端構造である原料由来のカーボネート末端などを除去するためにより高い反応温度と高い真空条件と長い反応時間を要し、ジオキサンの発生量の抑制と高品質の製品取得の両立が困難なポリカーボネートポリオールに適用した例に関しての記載はなされていない。 For example, Patent Document 4 describes a method for reducing the amount of dioxane generated by devising the conditions for charging monomers and the reaction temperature in a method for producing a polyester polyol using diethylene glycol as a raw material. However, Patent Document 4 relates to the production of a polyester polyol, and requires a higher reaction temperature, a higher vacuum condition, and a longer reaction time in order to remove a terminal structure such as a carbonate terminal derived from a raw material, which is a terminal structure that tends to remain. There is no description of an example of application to polycarbonate polyols in which it is difficult to achieve both suppression of the amount of generated and high-quality products.

特許第5448627号公報Japanese Patent No. 5448627 特許第5111159号公報Japanese Patent No. 5111159 特許第3684567号公報Japanese Patent No. 3684567 特表2012-529542号公報Japanese translation of PCT publication No. 2012-529542

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、ジエチレングリコールを含む多価アルコールとカーボネート化合物の重縮合により、ポリカーボネートポリオールを製造するに当たり、ジオキサンの発生を抑制して、ジエチレングリコールを原料とすることで、柔軟性、機械強度、耐溶剤性等に優れたポリウレタンを製造し得る高品質のポリカーボネートポリオールを高生産性にて製造する方法を提供することを課題とする。本発明はまた、このようにジオキサンの発生を抑制して製造された高品質のポリカーボネートポリオールと、このポリカーボネートポリオールを用いたポリウレタンの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional situation, and in the production of polycarbonate polyol by polycondensation of a polyhydric alcohol containing diethylene glycol and a carbonate compound, the generation of dioxane is suppressed and diethylene glycol is used as a raw material. Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly productive method for producing a high-quality polycarbonate polyol capable of producing a polyurethane excellent in flexibility, mechanical strength, solvent resistance, and the like. Another object of the present invention is to provide a high-quality polycarbonate polyol produced while suppressing the generation of dioxane, and a process for producing polyurethane using this polycarbonate polyol.

本発明者は、上記課題を解決するために検討を重ねた結果、原料として用いる多価アルコールにジエチレングリコールを用いた重縮合ステップにおける、ジエチレングリコールの添加量に対するジオキサンの発生量を所定値以下に制御することにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
即ち、本発明の要旨は以下の通りである。
As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have found that the amount of dioxane generated relative to the amount of diethylene glycol added in the polycondensation step using diethylene glycol as the polyhydric alcohol used as a raw material is controlled to a predetermined value or less. Thus, the inventors have found that the above problems can be solved.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 多価アルコールとカーボネート化合物を重縮合するステップを含むポリカーボネートポリオールの製造方法であって、前記ポリカーボネートポリオールの水酸基価が20mgKOH/g以上、450mgKOH/g以下であり、前記多価アルコールが、ジオール(A)を含み、前記ジオール(A)が、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を含み、前記ジオール(A)中の前記オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合が60重量%以上であり、前記オキシアルキレングリコール(A1)がジエチレングリコールを含み、前記ポリカーボネートポリオールに含まれる前記カーボネート化合物由来の末端が、全末端中の1.0mol%以下であり、前記重縮合ステップにおいて発生するジオキサンの発生量を、前記ジエチレングリコールの添加量に対して、1.0重量%以下に制御することを特徴とするポリカーボネートポリオールの製造方法。 [1] A method for producing a polycarbonate polyol comprising a step of polycondensing a polyhydric alcohol and a carbonate compound, wherein the polycarbonate polyol has a hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 450 mgKOH/g or less, and the polyhydric alcohol is A diol (A) is included, the diol (A) includes an oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1), and the content of the oxyalkylene glycol (A1) in the diol (A) is 60% by weight or more, the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol, and the ends derived from the carbonate compound contained in the polycarbonate polyol are 1.0 mol% or less of all the ends, and in the polycondensation step A method for producing a polycarbonate polyol, wherein the amount of dioxane generated is controlled to 1.0% by weight or less with respect to the amount of diethylene glycol added.

Figure 2022179709000001
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(式(1)中、mは2~4の整数を表し、Rは炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖を表す。式(1)に含まれるm個のRは同一であってもよく異なるものであってもよい。) (In formula (1), m represents an integer of 2 to 4, and R A represents a carbon chain having 2 to 5 carbon atoms and may contain a branch. m R A contained in formula (1) may be the same or different).

[2] 前記カーボネート化合物が、ジアリールカーボネートであることを特徴とする、[1]に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 [2] The method for producing a polycarbonate polyol according to [1], wherein the carbonate compound is a diaryl carbonate.

[3] 前記重縮合ステップにおいて、触媒として長周期型周期表第2族の金属塩を用いることを特徴とする、[1]又は[2]に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 [3] The method for producing a polycarbonate polyol according to [1] or [2], wherein a metal salt of Group 2 of the long-period periodic table is used as a catalyst in the polycondensation step.

[4] 前記重縮合ステップにおける反応温度が、150℃以上、180℃以下であることを特徴とする、[1]~[3]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 [4] The method for producing a polycarbonate polyol according to any one of [1] to [3], wherein the reaction temperature in the polycondensation step is 150°C or higher and 180°C or lower.

[5] 前記重縮合ステップの後に前記多価アルコールの未反応モノマーを除去するステップを含み、該未反応モノマーを除去するステップの前に、リン酸系失活剤を添加することを特徴とする、[1]~[4]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 [5] characterized by including a step of removing unreacted monomers of the polyhydric alcohol after the polycondensation step, and adding a phosphoric acid-based deactivator before the step of removing the unreacted monomers; , The method for producing a polycarbonate polyol according to any one of [1] to [4].

[6] 前記多価アルコールが、さらに、炭素数3~12の3価~6価の分岐アルコール(B)を含み、前記ポリカーボネートポリオール中の前記分岐アルコール(B)に由来する構造単位が、前記ポリカーボネートポリオール中の前記多価アルコールに由来する構造単位の合計に対して、0.005mol%以上、5.0mol%以下であることを特徴とする、[1]~[5]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 [6] The polyhydric alcohol further contains a trivalent to hexavalent branched alcohol (B) having 3 to 12 carbon atoms, and the structural unit derived from the branched alcohol (B) in the polycarbonate polyol is the 0.005 mol% or more and 5.0 mol% or less with respect to the total structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol, according to any one of [1] to [5] A method for producing a polycarbonate polyol.

[7] 前記ポリカーボネートポリオールのハーゼン色数の値(APHA値:JIS K0071-1(1998)に準拠)が50以下であることを特徴とする、[1]~[6]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 [7] The polycarbonate polyol according to any one of [1] to [6], wherein the Hazen color number value (APHA value: according to JIS K0071-1 (1998)) is 50 or less. A method for producing a polycarbonate polyol.

[8] [1]~[7]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオールの製造方法によって製造されたポリカーボネートポリオールを用いるポリウレタンの製造方法。 [8] A method for producing polyurethane using a polycarbonate polyol produced by the method for producing a polycarbonate polyol according to any one of [1] to [7].

[9] 多価アルコールとカーボネート化合物の重縮合反応物であるポリカーボネートポリオールであって、水酸基価が20mgKOH/g以上、450mgKOH/g以下であり、前記カーボネート化合物由来の末端が、全末端中の1.0mol%以下であり、かつ、ハーゼン色数の値(APHA値:JIS K0071-1(1998)に準拠)が50以下であり、前記多価アルコールが、ジオール(A)と、炭素数3~12の3価~6価の分岐アルコール(B)とを含み、前記ジオール(A)が、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を含み、かつ、前記ジオール(A)中の前記オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合が60重量%以上であり、前記オキシアルキレングリコール(A1)がジエチレングリコールを含むことを特徴とするポリカーボネートポリオール。 [9] A polycarbonate polyol which is a polycondensation reaction product of a polyhydric alcohol and a carbonate compound, having a hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 450 mgKOH/g or less, and wherein one end derived from the carbonate compound is one of all the ends. .0 mol% or less, and the Hazen color number value (APHA value: according to JIS K0071-1 (1998)) is 50 or less, and the polyhydric alcohol is a diol (A) and a carbon number of 3 to 12 trihydric to hexahydric branched alcohol (B), the diol (A) contains an oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1), and in the diol (A) The content of the oxyalkylene glycol (A1) in is 60% by weight or more, and the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol.

Figure 2022179709000002
Figure 2022179709000002

(式(1)中、mは2~4の整数を表し、Rは炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖を表す。式(1)に含まれるm個のRは同一であってもよく異なるものであってもよい。) (In formula (1), m represents an integer of 2 to 4, and R A represents a carbon chain having 2 to 5 carbon atoms and may contain a branch. m R A contained in formula (1) may be the same or different).

[10] 前記ポリカーボネートポリオール中の前記分岐アルコール(B)に由来する構造単位が、前記ポリカーボネートポリオール中の前記多価アルコールに由来する構造単位の合計に対して、0.005mol%以上、5.0mol%以下であることを特徴とする、[9]に記載のポリカーボネートポリオール。 [10] The structural unit derived from the branched alcohol (B) in the polycarbonate polyol is 0.005 mol% or more and 5.0 mol with respect to the total structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol. % or less, the polycarbonate polyol according to [9].

本発明によれば、ジエチレングリコールを含むキシアルキレングリコールを原料とする高品質のポリカーボネートポリオールを生産性よく製造することができる。
本発明により製造されたポリカーボネートポリオールをイソシアネート等と重合させることにより、柔軟性及び機械強度が高く、耐溶剤性に優れたポリウレタンを提供できる。また、ポリウレタンの使用時のジオキサンの揮散の問題も防止される。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high quality polycarbonate polyol which uses xyalkylene glycol containing diethylene glycol as a raw material can be manufactured with sufficient productivity.
By polymerizing the polycarbonate polyol produced according to the present invention with isocyanate or the like, a polyurethane having high flexibility and mechanical strength and excellent solvent resistance can be provided. It also prevents the problem of volatilization of dioxane when using polyurethane.

本発明のポリカーボネートポリオールを用いて製造されたポリウレタンは、ウレタン重合時の反応性が良好で、かつ柔軟性、機械強度、耐溶剤性のバランスに優れた特長を有し、弾性繊維、合成または人工皮革、塗料、高機能エラストマー用途に適しており、産業上極めて有用である。 Polyurethanes produced using the polycarbonate polyols of the present invention have good reactivity during urethane polymerization and an excellent balance of flexibility, mechanical strength and solvent resistance. It is suitable for leather, paint, high-performance elastomer applications, and is extremely useful in industry.

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
なお、本明細書において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。また、本明細書において“重量%”と“重量%”、“質量ppm”と“重量ppm”、及び“質量部”と“重量部”とは、それぞれ同義である。また、単に“ppm”と記載した場合は、“重量ppm”のことを示す。
Although the present invention will be described in detail below, the present invention is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.
In this specification, when a numerical value or a physical property value is sandwiched before and after the "~", it is used to include the values before and after it. Further, in the present specification, "% by weight" and "% by weight", "ppm by weight" and "ppm by weight", and "parts by weight" and "parts by weight" are synonymous. Moreover, when simply described as "ppm", it indicates "weight ppm".

[1.ポリカーボネートポリオール及びその製造方法]
本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法は、多価アルコールとカーボネート化合物を重縮合するステップを含むポリカーボネートポリオールの製造方法であって、前記ポリカーボネートポリオールの水酸基価が20mgKOH/g以上、450mgKOH/g以下であり、前記多価アルコールが、ジオール(A)を含み、前記ジオール(A)が、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を含み、前記ジオール(A)中の前記オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合が60重量%以上であり、前記オキシアルキレングリコール(A1)がジエチレングリコールを含み、前記ポリカーボネートポリオールに含まれる前記カーボネート化合物由来の末端が、全末端中の1.0mol%以下であり、前記重縮合ステップにおいて発生するジオキサンの発生量を、前記ジエチレングリコールの添加量に対して、1.0重量%以下に制御することを特徴とする。
[1. Polycarbonate polyol and its manufacturing method]
A method for producing a polycarbonate polyol of the present invention is a method for producing a polycarbonate polyol comprising a step of polycondensing a polyhydric alcohol and a carbonate compound, wherein the hydroxyl value of the polycarbonate polyol is 20 mgKOH/g or more and 450 mgKOH/g or less. , the polyhydric alcohol contains a diol (A), the diol (A) contains an oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1), and the oxyalkylene glycol in the diol (A) The content of (A1) is 60% by weight or more, the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol, and the ends derived from the carbonate compound contained in the polycarbonate polyol are 1.0 mol% or less of all the ends. The amount of dioxane generated in the polycondensation step is controlled to 1.0% by weight or less with respect to the amount of diethylene glycol added.

Figure 2022179709000003
Figure 2022179709000003

(式(1)中、mは2~4の整数を表し、Rは炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖を表す。式(1)に含まれるm個のRは同一であってもよく異なるものであってもよい。) (In formula (1), m represents an integer of 2 to 4, and R A represents a carbon chain having 2 to 5 carbon atoms and may contain a branch. m R A contained in formula (1) may be the same or different).

以下において、本発明に係る重縮合ステップにおけるオキシアルキレングリコール(A1)の添加量に対するジオキサンの発生量を単に「ジオキサン発生量」と称す。 Hereinafter, the amount of dioxane generated relative to the amount of oxyalkylene glycol (A1) added in the polycondensation step according to the present invention is simply referred to as "dioxane generated amount".

また、本発明のポリカーボネートポリオールは、多価アルコールとカーボネート化合物の重縮合反応物であるポリカーボネートポリオールであって、水酸基価が20mgKOH/g以上、450mgKOH/g以下であり、前記カーボネート化合物由来の末端が、全末端中の1.0mol%以下であり、かつ、ハーゼン色数の値(APHA値:JIS K0071-1(1998)に準拠)が50以下であり、前記多価アルコールが、ジオール(A)と、炭素数3~12の3価~6価の分岐アルコール(B)とを含み、前記ジオール(A)が、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を含み、かつ、前記ジオール(A)中の前記オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合が60重量%以上であり、前記オキシアルキレングリコール(A1)がジエチレングリコールを含むことを特徴とする。 Further, the polycarbonate polyol of the present invention is a polycarbonate polyol which is a polycondensation reaction product of a polyhydric alcohol and a carbonate compound, has a hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 450 mgKOH/g or less, and the end derived from the carbonate compound is , is 1.0 mol% or less in all terminals, and the value of Hazen color number (APHA value: in accordance with JIS K0071-1 (1998)) is 50 or less, and the polyhydric alcohol is a diol (A) and a trivalent to hexavalent branched alcohol (B) having 3 to 12 carbon atoms, wherein the diol (A) comprises an oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1), and The content of the oxyalkylene glycol (A1) in the diol (A) is 60% by weight or more, and the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol.

以下において、本発明に係るカーボネート化合物由来の末端を「カーボネート末端」と称し、ポリカーボネートポリオール中の全末端中のカーボネート末端の割合を単に「カーボネート末端量」と称す。 Hereinafter, the terminal derived from the carbonate compound according to the present invention is referred to as "carbonate terminal", and the ratio of carbonate terminal to all terminals in the polycarbonate polyol is simply referred to as "carbonate terminal amount".

本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法によれば、上記の本発明のポリカーボネートポリオールを製造することができる。また、上記の本発明のポリカーボネートポリオールを製造する方法には特に制限はないが、好ましくは、上記の本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法により製造される。
以下において、本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法により製造されたポリカーボネートポリオールについても、「本発明のポリカーボネートポリオール」と称す。
According to the method for producing a polycarbonate polyol of the present invention, the above polycarbonate polyol of the present invention can be produced. The method for producing the polycarbonate polyol of the present invention is not particularly limited, but it is preferably produced by the above method for producing the polycarbonate polyol of the present invention.
Hereinafter, the polycarbonate polyol produced by the method for producing the polycarbonate polyol of the present invention is also referred to as "the polycarbonate polyol of the present invention".

<1-1.ジオキサン発生量、カーボネート末端量、APHA値についての特徴>
本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法は、多価アルコールとカーボネート化合物の重縮合ステップにおいて発生するジオキサンの発生量を、ポリカーボネートポリオールの製造に用いた仕込みジエチレングリコール量に対して1.0重量%以下に制御することをその特徴の一つとする。
<1-1. Characteristics of Dioxane Generated Amount, Carbonate Terminal Amount, and APHA Value>
In the method for producing a polycarbonate polyol of the present invention, the amount of dioxane generated in the polycondensation step of a polyhydric alcohol and a carbonate compound is controlled to 1.0% by weight or less with respect to the amount of charged diethylene glycol used in the production of the polycarbonate polyol. One of its characteristics is to

重縮合ステップにおけるジオキサン発生量が上記上限より多いと、ジオキサンの副生による生産性の低下、得られるポリカーボネートポリオールの物性の低下や着色の問題、更には、このポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造する際の反応性の低下、製造されたポリウレタンの品質低下といった問題が生じ、好ましくない。ジオキサン発生量は少ない程、ポリカーボネートポリオールの生産性や、ポリカーボネートポリオール及びポリウレタンの品質の面から好ましく、1.0重量%以下、好ましくは0.7重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、さらに好ましくは0.3重量%以下、特に好ましくは0.1重量%以下となるように制御する。
なお、ジオキサン発生量は後述の実施例の項に記載の方法で分析することができるが、ここで、「0.1重量%以下」とは、ポリカーボネートポリオール生成物の分析におけるジオキサンの検出限界に相当する。
If the amount of dioxane generated in the polycondensation step is more than the above upper limit, productivity will decrease due to by-production of dioxane, physical properties of the resulting polycarbonate polyol will decrease and coloring problems will occur, and further, this polycarbonate polyol will be used to produce polyurethane. This is not preferable because problems such as a decrease in reactivity during processing and a decrease in the quality of the produced polyurethane occur. The smaller the amount of dioxane generated, the more preferable from the viewpoint of the productivity of the polycarbonate polyol and the quality of the polycarbonate polyol and the polyurethane. , more preferably 0.3% by weight or less, and particularly preferably 0.1% by weight or less.
The amount of dioxane generated can be analyzed by the method described in the Examples section below. Equivalent to.

また、本発明のポリカーボネートポリオールは、カーボネート末端量が1.0mol%以下であり、APHA値が50以下であることをその特徴の一つとする。 Further, one of the features of the polycarbonate polyol of the present invention is that the content of carbonate ends is 1.0 mol % or less and the APHA value is 50 or less.

カーボネート末端量が上記上限を超えると、このポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造する場合の反応性に劣り、高分子量で機械強度、耐薬品性等に優れたポリウレタンを製造することが難しくなる。また、ポリカーボネートポリオールのAPHA値が高いことは、ポリカーボネートポリオールが着色していることを意味し、ポリカーボネートポリオール自体の品質として好ましくない。また、このポリカーボネートポリオールを用いて製造されたポリウレタンも着色したものとなるため好ましくない。 If the amount of carbonate ends exceeds the above upper limit, the reactivity in the production of polyurethane using this polycarbonate polyol is poor, and it becomes difficult to produce a polyurethane having a high molecular weight and excellent mechanical strength, chemical resistance, and the like. Further, a high APHA value of the polycarbonate polyol means that the polycarbonate polyol is colored, which is not preferable as a quality of the polycarbonate polyol itself. Moreover, the polyurethane produced using this polycarbonate polyol is also colored, which is not preferable.

従って、本発明のポリカーボネートポリオールのカーボネート末端量は、少ない程好ましく、1.0mol%以下、好ましくは0.5mol%以下、より好ましくは0.1mol%以下である。
なお、カーボネート末端量は後述の実施例の項に記載の方法で分析することができるが、ここで、「0.1mol%以下」とは、ポリカーボネートポリオール生成物の分析におけるカーボネート末端量の検出限界に相当する。
Therefore, the carbonate terminal content of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably as small as possible, and is 1.0 mol % or less, preferably 0.5 mol % or less, more preferably 0.1 mol % or less.
The amount of carbonate ends can be analyzed by the method described in the Examples section below. Here, "0.1 mol% or less" is the detection limit of the amount of carbonate ends in the analysis of the polycarbonate polyol product. corresponds to

また、ポリカーボネートポリオールのAPHA値についても低いことが好ましく、本発明のポリカーボネートポリオールのAPHA値は50以下が好ましく、より好ましくは30以下、さらに好ましくは20以下である。APHA値が50を越えると、ポリカーボネートジオール含有組成物を原料として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。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ポリカーボネートジオール含有組成物は、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50以下にするのは容易ではない。ポリカーボネートポリオールのAPHA値は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。 The APHA value of the polycarbonate polyol is also preferably low, and the APHA value of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 20 or less. When the APHA value exceeds 50, the color tone of the polyurethane obtained using the polycarbonate diol-containing composition as a raw material deteriorates, the commercial value of the polyurethane deteriorates, and the thermal stability deteriorates. In particular, a polycarbonate diol-containing composition made from an aliphatic dihydroxy compound having an alcoholic hydroxyl group exhibits various excellent properties such as flexibility, water resistance, and light resistance when processed into polyurethane. It is not easy to make the APHA value 50 or less because the heat history and the coloring due to the catalyst tend to be more remarkable than when the compound is used as the raw material. The APHA value of the polycarbonate polyol is measured by the method described in the Examples section below.

<1-2.ジオキサン発生量、カーボネート末端量、APHA値の達成手段>
重縮合ステップにおけるジオキサン発生量1.0重量%以下を達成するための手段としては特に制限はないが、例えば以下の(1)~(5)の方法が挙げられる。以下の(1)~(5)の達成手段はいくつかを組み合わせて採用してもよく、達成の確実性の観点からは以下の(1)~(5)の達成手段を複数組み合わせて採用することが好ましく、特に全てを採用することが好ましい。
また、以下の(1)~(5)の達成手段を採用してジオキサン発生量を1.0重量%以下に制御することにより、カーボネート末端量が1.0mol%以下で、APHA値が50以下のポリカーボネートポリオールを製造することも可能となる。
<1-2. Means for achieving dioxane generation amount, carbonate terminal amount, and APHA value>
There are no particular restrictions on the means for achieving a dioxane generation amount of 1.0% by weight or less in the polycondensation step, but examples include the following methods (1) to (5). The following achievement means (1) to (5) may be adopted in combination, and from the viewpoint of certainty of achievement, the following achievement means (1) to (5) are adopted in combination. is preferred, and it is particularly preferred to employ all of them.
In addition, by adopting the following achievement means (1) to (5) to control the amount of dioxane generated to 1.0% by weight or less, the carbonate terminal amount is 1.0 mol% or less and the APHA value is 50 or less. It is also possible to produce a polycarbonate polyol of

(1) カーボネート化合物原料としてジアリールカーボネート、特に好ましくはジフェニルカーボネートを用いる。ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート以外のカーボネート化合物を用いると、多価アルコールとの反応性が低いことにより、長時間、未反応のジエチレングリコールを加熱することとなり、ジオキサン発生量が増加する傾向にある。すなわちカーボネート化合物原料として反応性の高いジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネートを用いることで、ジオキサン発生量を低減することができる。また反応性が高いことにより、下記(2)に示す触媒濃度を低減させることができるために、同様にジオキサン量発生量を低減させることができる。 (1) Diaryl carbonate, particularly preferably diphenyl carbonate, is used as a carbonate compound starting material. When a carbonate compound other than diaryl carbonate, such as diphenyl carbonate, is used, the unreacted diethylene glycol is heated for a long time due to its low reactivity with polyhydric alcohol, and the amount of dioxane generated tends to increase. That is, by using a highly reactive diaryl carbonate such as diphenyl carbonate as a starting material for the carbonate compound, the amount of dioxane generated can be reduced. Moreover, since the reactivity is high, the concentration of the catalyst shown in (2) below can be reduced, so that the amount of dioxane generated can be similarly reduced.

(2) 重縮合ステップにおいて、触媒として長周期型周期表(本発明においては、単に「周期表」という)第2族の金属塩を用いる。触媒として、周期表第2族の金属塩以外の触媒を用いると、ジオキサン発生量が増加する傾向がある。例えば周期表第1族の金属塩では塩基性が高すぎ、第3族及び第4族の金属塩では酸性度が高すぎるために、副反応のジオキサン発生反応が加速される点が理由として挙げられる。これに対して、周期表第2族の金属塩を用いると、適度な塩基性の触媒として所望のエステル化反応のみを加速することができるためにジオキサン発生量を低減することができる。
なお、周期表第2族の金属塩を用いる場合、その重縮合反応液中の金属換算の濃度は50ppm以下が好ましく、より好ましくは30ppm以下、更に好ましくは20ppm以下、特に好ましくは15ppm以下、また下限としては1ppm以上がジオキサン発生量をより確実に低減する上で好ましい。周期表第2族の金属塩の濃度が上記上限を超えても上記下限より低くても、ジオキサン発生量が増加する傾向がある。
(2) In the polycondensation step, a metal salt of Group 2 of the long-period periodic table (simply referred to as the “periodic table” in the present invention) is used as a catalyst. When a catalyst other than a metal salt of Group 2 of the periodic table is used as the catalyst, the amount of dioxane generated tends to increase. For example, metal salts of Group 1 of the periodic table are too basic, and metal salts of Groups 3 and 4 are too acidic, which accelerates the dioxane generation reaction as a side reaction. be done. On the other hand, when a metal salt of Group 2 of the periodic table is used, only the desired esterification reaction can be accelerated as a moderately basic catalyst, so that the amount of dioxane generated can be reduced.
When using a metal salt of Group 2 of the periodic table, the concentration in terms of metal in the polycondensation reaction solution is preferably 50 ppm or less, more preferably 30 ppm or less, still more preferably 20 ppm or less, particularly preferably 15 ppm or less, and As the lower limit, 1 ppm or more is preferable for more reliably reducing the amount of dioxane generated. When the concentration of the group 2 metal salt of the periodic table exceeds the upper limit or is lower than the lower limit, the amount of dioxane generated tends to increase.

また周期表第2族の金属塩は、通常揮発せずポリカーボネートジオール中に残存するが、過度に多くの触媒が残存するとポリウレタン化反応の際に反応の制御が困難となり、ポリウレタン化反応を想定以上に促進したり、異常反応を引き起こしたり、色調を悪化させたりする場合があるため、その残存量は、ポリカーボネートジオールに対する金属換算の重量比として、50ppm以下であることが必要で、好ましくは30ppm以下、更に好ましくは20ppm以下、特に好ましくは15ppm以下である。一方、触媒が少ないと上記のような不具合を招くことがあるため、ポリカーボネートジオールに対する金属換算量で1ppm以上が好ましい。 In addition, the metal salt of Group 2 of the periodic table usually does not volatilize and remains in the polycarbonate diol. , the residual amount thereof must be 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less, as a weight ratio in terms of metal to the polycarbonate diol. , more preferably 20 ppm or less, particularly preferably 15 ppm or less. On the other hand, if the amount of the catalyst is small, the above problems may occur.

(3) 重縮合ステップにおける反応温度を150℃以上、180℃以下とする。反応温度が150℃未満であると重縮合反応が円滑に進行し得ず、十分な分子量のポリカーボネートポリオールを製造し得なかったり、カーボネート末端の残存量が多くなったりするが、180℃を超えるとジエチレングリコールの分解でジオキサン発生量が増加したり着色したりする傾向がある。反応温度は特に160℃以上、170℃以下とすることが好ましい。 (3) The reaction temperature in the polycondensation step is 150° C. or higher and 180° C. or lower. If the reaction temperature is less than 150°C, the polycondensation reaction cannot proceed smoothly, and a polycarbonate polyol having a sufficient molecular weight cannot be produced, or the amount of residual carbonate ends increases. Decomposition of diethylene glycol tends to increase the amount of dioxane generated and cause coloration. The reaction temperature is preferably 160° C. or higher and 170° C. or lower.

(4) 重縮合ステップにおける反応時間を3時間以上、20時間以下とする。反応時間が3時間未満であると重縮合反応が十分に進行し得ず、十分な分子量のポリカーボネートポリオールを製造し得なかったり、カーボネート末端の残存量が多くなったりするが、20時間を超えるとジエチレングリコールの分解やポリカーボネートジオールの末端ユニットの脱炭酸環化でジオキサン発生量が増加したり、着色したりする傾向がある。反応時間は特に5時間以上、10時間以下とすることが好ましい。 (4) The reaction time in the polycondensation step is 3 hours or more and 20 hours or less. When the reaction time is less than 3 hours, the polycondensation reaction cannot proceed sufficiently, and a polycarbonate polyol having a sufficient molecular weight cannot be produced, or the residual amount of carbonate terminals increases. The decomposition of diethylene glycol and decarboxylation of terminal units of polycarbonate diol tend to increase the amount of dioxane generated and cause coloration. The reaction time is preferably 5 hours or more and 10 hours or less.

(5) 減圧度を調整する。反応は常圧で行なうこともできるが、エステル交換反応は平衡反応であり、生成する軽沸成分を系外に留去することで反応を生成系に偏らせることができる。従って、通常、反応の途中から徐々に圧力を下げて生成する軽沸成分を留去しながら反応させていくことが好ましい。
特に反応の終期において減圧度を高めて反応を行うと、副生したモノアルコール、フェノール及び他の軽沸分などを留去することができるので好ましい。即ち、最低圧力は1.5kPa未満であることが好ましく、特に1.0kPa以下であることが好ましく、とりわけ0.8~0.1kPaであることが好ましい。この圧力が上記上限を超えると、反応性が低下して反応時間が長くなり、ジオキサン発生量が増加したり、得られるポリカーボネートジオールのAPHAが上昇したりする恐れがある。ただし、この圧力が低過ぎると副生フェノールの留去速度が速いため、重合速度が速くなり、分子量制御が困難になる恐れがある。
(5) Adjust the degree of decompression. Although the reaction can be carried out under normal pressure, the transesterification reaction is an equilibrium reaction, and the reaction can be biased toward the production system by distilling off the low-boiling components to be produced out of the system. Therefore, it is usually preferable to carry out the reaction while gradually lowering the pressure from the middle of the reaction and distilling off the low-boiling components produced.
In particular, it is preferable to carry out the reaction by increasing the degree of pressure reduction in the final stage of the reaction, since by-products such as monoalcohol, phenol and other low-boiling components can be distilled off. That is, the minimum pressure is preferably less than 1.5 kPa, particularly preferably 1.0 kPa or less, and most preferably 0.8 to 0.1 kPa. If the pressure exceeds the above upper limit, the reactivity may decrease, the reaction time may become longer, the amount of dioxane generated may increase, and the APHA of the resulting polycarbonate diol may increase. However, if the pressure is too low, the rate of distillation of the by-product phenol is high, so that the rate of polymerization is increased and the control of the molecular weight may become difficult.

<1-3.原料多価アルコールに由来する構造上の特徴>
<1-3-1.オキシアルキレングリコール(A1)及びその含有割合>
本発明のポリカーボネートポリオールは、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を原料ジオール(A)中に60重量%以上含み、かつオキシアルキレングリコール(A1)中にジエチレングリコールを必須成分として含むものであり、このような割合でオキシアルキレングリコール(A1)を含むことにより、柔軟性及び耐溶剤性(以下、耐薬品性も含めて耐溶剤性と称す。)に優れたものとなる。柔軟性及び耐溶剤性の観点から、ジオール(A)中のオキシアルキレングリコール(A1)の含有割合は、70重量%以上、特に80重量%以上であることが好ましく、90重量%以上であることがとりわけ好ましい。
<1-3. Structural features derived from raw material polyhydric alcohol>
<1-3-1. Oxyalkylene glycol (A1) and its content>
The polycarbonate polyol of the present invention contains 60% by weight or more of oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1) in raw material diol (A), and diethylene glycol as an essential component in oxyalkylene glycol (A1). By including the oxyalkylene glycol (A1) in such a ratio, flexibility and solvent resistance (hereinafter referred to as solvent resistance including chemical resistance) are excellent. From the viewpoint of flexibility and solvent resistance, the content of the oxyalkylene glycol (A1) in the diol (A) is preferably 70% by weight or more, particularly 80% by weight or more, and 90% by weight or more. is particularly preferred.

Figure 2022179709000004
Figure 2022179709000004

(式(1)中、mは2~4の整数を表し、Rは炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖を表す。式(1)に含まれるm個のRは同一であってもよく異なるものであってもよい。) (In formula (1), m represents an integer of 2 to 4, and R A represents a carbon chain having 2 to 5 carbon atoms and may contain a branch. m R A contained in formula (1) may be the same or different).

このような割合でオキシアルキレングリコール(A1)を用いて得られる本発明のポリカーボネートポリオールは、ジオール(A)に由来する構造単位の合計に占めるオキシアルキレングリコール(A1)に由来する構造単位の割合が通常60重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、特に好ましくは90重量%以上のものとなる。 In the polycarbonate polyol of the present invention obtained by using the oxyalkylene glycol (A1) in such a ratio, the ratio of the structural units derived from the oxyalkylene glycol (A1) to the total structural units derived from the diol (A) is Usually 60% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, particularly preferably 90% by weight or more.

オキシアルキレングリコール(A1)としては、ジエチレングリコールを必須とし、上記式(1)で表されるものであればよく、特に制限はないが、柔軟性、耐溶剤性の観点から、式(1)におけるRの炭素数は2又は3であることが好ましく、2であることがより好ましい。なお、Rの炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖としては、具体的には、炭素数2~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。 The oxyalkylene glycol (A1) is essentially diethylene glycol and is not particularly limited as long as it is represented by the above formula (1). RA preferably has 2 or 3 carbon atoms, more preferably 2 carbon atoms. The optionally branched carbon chain of 2 to 5 carbon atoms of R A specifically includes a linear or branched alkylene group of 2 to 5 carbon atoms.

ジエチレングリコール以外のオキシアルキレングリコール(A1)としては、具体的には、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が好ましいものとして挙げられる。これらのオキシアルキレングリコール(A1)は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。 Preferred examples of oxyalkylene glycol (A1) other than diethylene glycol include triethylene glycol, tetraethylene glycol, and dipropylene glycol. Only one of these oxyalkylene glycols (A1) may be used, or two or more thereof may be used.

オキシアルキレングリコール(A1)としては、特にジエチレングリコール、又はジエチレングリコールとトリエチレングリコールを用いることが好ましく、原料ジオール(A)中のジエチレングリコール及びトリエチレングリコールの合計の含有割合が60重量%以上、好ましくは70重量%以上、特に80重量%以上、とりわけ90重量%以上であることが、柔軟性及び耐薬品性の観点から好ましい。また、この含有割合の上限は通常、99.5重量%以下が好ましく、99重量%以下がより好ましく、98重量%以下がさらに好ましい。
本発明で用いるオキシアルキレングリコール(A1)は、ジエチレングリコールを含むものであり、原料ジオール(A)中のジエチレングリコールの含有割合が50重量%以上、好ましくは60重量%以上、特に70重量%以上であることが、柔軟性及び耐薬品性の観点から好ましい。
As the oxyalkylene glycol (A1), it is particularly preferable to use diethylene glycol, or diethylene glycol and triethylene glycol. % by weight or more, particularly 80% by weight or more, particularly preferably 90% by weight or more, from the viewpoint of flexibility and chemical resistance. Moreover, the upper limit of this content ratio is usually preferably 99.5% by weight or less, more preferably 99% by weight or less, and even more preferably 98% by weight or less.
The oxyalkylene glycol (A1) used in the present invention contains diethylene glycol, and the content of diethylene glycol in the raw material diol (A) is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, particularly 70% by weight or more. is preferred from the viewpoint of flexibility and chemical resistance.

特にオキシアルキレングリコール(A1)としてジエチレングリコールとトリエチレングリコールを併用して用いることは、ポリカーボネートポリオール鎖中の構造単位の規則性を乱すことで水素結合による凝集を防ぎ、柔軟性を高められるために、本発明に好ましい態様であり、その場合、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールとの使用割合は、重量比でジエチレングリコール:トリエチレングリコール=10:90~90:10、特に20:80~80:20であることが好ましく、30:70~70:30であることがより好ましく、40:60~60:40であることが特に好ましい。 In particular, the combined use of diethylene glycol and triethylene glycol as the oxyalkylene glycol (A1) disturbs the regularity of the structural units in the polycarbonate polyol chain, thereby preventing aggregation due to hydrogen bonding and increasing flexibility. This is a preferred embodiment of the present invention, in which case the ratio of diethylene glycol and triethylene glycol used is diethylene glycol: triethylene glycol = 10:90 to 90:10, especially 20:80 to 80:20 by weight. is preferred, 30:70 to 70:30 is more preferred, and 40:60 to 60:40 is particularly preferred.

なお、本発明のポリカーボネートポリオールの原料ジオール(A)が、前記式(A1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)以外のジオールを含む場合、他のジオールとしては、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、1,7-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、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の炭素数2~20の直鎖ジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-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-エチル-2-ブチル-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、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、3,3-ジメチル-1,5-ペンタンジオール、2,2,4,4-テトラメチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-1,6-ヘキサンジオール等の炭素数4~20の分岐ジオール、1,3-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、4,4-ジシクロヘキシルジメチルメタンジオール、2,2’-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、4,4’-イソプロピリデンジシクロヘキサノール、ノルボルナン-2,3-ジメタノール等の炭素数6~20の環状ジオール、その他、イソソルビド、3,4-ジヒドロキシテトラヒドロフラン、3,9-ビス(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(cas番号:1455-42-1)、2-(5-エチル-5-ヒドロキシメチル-1,3-ジオキサン-2-イル)-2-メチルプロパン-1-オール(cas番号:59802-10-7)等のヘテロ原子を環内に有する環状ジオールなどが挙げられる。 When the raw material diol (A) of the polycarbonate polyol of the present invention contains a diol other than the oxyalkylene glycol (A1) represented by the formula (A1), the other diols include ethylene glycol, 1,3- Propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decane diols, linear diols having 2 to 20 carbon atoms such as 1,11-undecanediol and 1,12-dodecanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2 ,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol , 3,3-dimethyl-1,5-pentanediol, 2,2,4,4-tetramethyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, etc. branched diols, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 4,4-dicyclohexyldimethylmethanediol, 2,2′-bis(4-hydroxycyclohexyl)propane, 4, Cyclic diols having 6 to 20 carbon atoms such as 4′-isopropylidenedicyclohexanol, norbornane-2,3-dimethanol, etc., isosorbide, 3,4-dihydroxytetrahydrofuran, 3,9-bis(1,1-dimethyl -2-hydroxyethyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane (cas number: 1455-42-1), 2-(5-ethyl-5-hydroxymethyl-1,3 -Dioxan-2-yl)-2-methylpropan-1-ol (cas number: 59802-10-7) and other cyclic diols having a heteroatom in the ring.

これらの他のジオールは、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよいが、前述の通り、オキシアルキレングリコール(A1)を用いることによる柔軟性と耐溶剤性の改善効果を得るために、そのジオール(A)中の含有量は、40重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、特に好ましくは10重量%以下である。 These other diols may be used alone or in combination of two or more. In order to obtain this, the content in the diol (A) is 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less.

<1-3-2.分岐アルコール(B)及びその含有割合>
本発明のポリカーボネートポリオールは、上記の割合でオキシアルキレングリコール(A1)を含むジオール(A)と共に分岐アルコール(B)を原料多価アルコールとして用いてもよい。この場合、ポリカーボネートポリオール中の分岐アルコール(B)に由来する構造単位が、ポリカーボネートポリオール中の多価アルコールに由来する構造単位の合計に対して、0.005mol%以上、5.0mol%以下であることにより、オキシアルキレングリコール(A1)による柔軟性及び耐溶剤性を損なうことなく、分岐アルコール(B)により導入される架橋構造で、機械強度に優れたものとすることができ、好ましい。
<1-3-2. Branched alcohol (B) and its content>
For the polycarbonate polyol of the present invention, the diol (A) containing the oxyalkylene glycol (A1) in the above ratio and the branched alcohol (B) may be used as raw material polyhydric alcohols. In this case, the structural unit derived from the branched alcohol (B) in the polycarbonate polyol is 0.005 mol% or more and 5.0 mol% or less with respect to the total structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol. Thus, the crosslinked structure introduced by the branched alcohol (B) can be excellent in mechanical strength without impairing the flexibility and solvent resistance of the oxyalkylene glycol (A1), which is preferable.

柔軟性及び耐溶剤性と機械強度との両立の観点から、本発明のポリカーボネートポリオール中の多価アルコールに由来する構造単位に占める分岐アルコール(B)に由来する構造単位の割合は、0.005~5.0mol%であることが好ましく、0.05~3.0mol%であることがより好ましく、0.5~2.0mol%であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of compatibility between flexibility and solvent resistance and mechanical strength, the ratio of the structural units derived from the branched alcohol (B) to the structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol of the present invention is 0.005. It is preferably up to 5.0 mol %, more preferably 0.05 to 3.0 mol %, even more preferably 0.5 to 2.0 mol %.

ポリカーボネートポリオール中の多価アルコールに由来する構造単位に占める分岐アルコール(B)に由来する構造単位を上記範囲とするには、ポリカーボネートポリオールの原料として用いる多価アルコールに占める分岐アルコール(B)のモル含有割合を上記範囲とすればよい。
即ち、一般的に、原料多価アルコール中の各多価アルコールの割合は、得られるポリカーボネートポリオール中の多価アルコールに由来する構造単位の合計に占める各多価アルコールに由来する構造単位の割合にほぼ等しいものとなる。
In order to make the structural units derived from the branched alcohol (B) occupying the structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol within the above range, the moles of the branched alcohol (B) occupying the polyhydric alcohol used as the starting material for the polycarbonate polyol What is necessary is just to make a content rate into the said range.
That is, in general, the ratio of each polyhydric alcohol in the raw material polyhydric alcohol is the ratio of the structural units derived from each polyhydric alcohol to the total number of structural units derived from the polyhydric alcohol in the resulting polycarbonate polyol. will be approximately equal.

本発明のポリカーボネートポリオールの原料多価アルコールに含まれる炭素数3~12の3価~6価の分岐アルコール(B)としては、グリセロール、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ヘキサントリオール、1,2,4-ヘキサントリオール、トリス(ヒドロキシメチル)アミン、トリス(ヒドロキシエチル)アミン、トリス(ヒドロキシプロピル)アミン、ペンタエリトリトール、ジグリセロール、トリグリセロール、ポリグリセロール、ビス(トリメチロールプロパン)、トリス(ヒドロキシメチル)イソシアヌレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、グルコースなどの糖類、ソルビトールなどの糖誘導体といったものが挙げられる。本発明のポリカーボネートポリオールには、これらの分岐アルコール(B)に由来する構造単位の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。即ち、本発明のポリカーボネートポリオールの原料多価アルコールとして用いる分岐アルコール(B)は1種であってもよく、2種以上であってもよい。 Examples of trivalent to hexavalent branched alcohols (B) having 3 to 12 carbon atoms contained in the raw material polyhydric alcohol of the polycarbonate polyol of the present invention include glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, and trimethylolbutane. , 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,4-hexanetriol, tris(hydroxymethyl)amine, tris(hydroxyethyl)amine, tris(hydroxypropyl)amine, penta Examples include erythritol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, bis(trimethylolpropane), tris(hydroxymethyl)isocyanurate, tris(hydroxyethyl)isocyanurate, sugars such as glucose, and sugar derivatives such as sorbitol. The polycarbonate polyol of the present invention may contain only one type of structural units derived from these branched alcohols (B), or may contain two or more types. That is, the number of branched alcohols (B) used as raw material polyhydric alcohols for the polycarbonate polyol of the present invention may be one, or two or more.

これらのうち、架橋構造の導入効率の観点から、特に水酸基の少なくとも一部、好ましくは全部をメチロール基として含む分岐アルコールが好ましく、また、炭素数は少ない方が好ましい。即ち、メチロール基は、メチレン基を介して水酸基を有する構造となるため、反応性が高い。また、同モル数の分岐アルコールを添加した場合には炭素数が少ない方が架橋密度を上げることができる。ただし分岐アルコール(B)の炭素数が少なすぎると、立体障害により各水酸基の反応性が悪くなり、架橋が進行しにくい。また架橋点が密集し過ぎて、ゲル化を促進することがある。従って、分岐アルコール(B)としては、炭素数3~12の3価~6価のメチロール基を有する分岐アルコールが好ましく、炭素数が4~10であるとさらに好ましい。具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタン等の3価アルコール、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン等の4価アルコール、ジペンタエリスリトール等の6価アルコールが好ましく、特に適度な架橋密度の構造単位を形成し、ゲル化を防ぐことができる3価アルコールが好ましく、反応性が高い3つのメチロール基を含み、工業的に入手が容易で安価なトリメチロールプロパンが最も好ましい。 Of these, branched alcohols containing at least a portion, preferably all, of hydroxyl groups as methylol groups are particularly preferred from the viewpoint of the efficiency of introduction of a crosslinked structure, and the number of carbon atoms is preferably as small as possible. That is, a methylol group has a structure having a hydroxyl group via a methylene group, and thus has high reactivity. Moreover, when branched alcohols with the same number of moles are added, the one with a smaller number of carbon atoms can increase the crosslink density. However, if the number of carbon atoms in the branched alcohol (B) is too small, the reactivity of each hydroxyl group will deteriorate due to steric hindrance, and the cross-linking will be difficult to proceed. In addition, the cross-linking points are too dense, which may promote gelation. Accordingly, the branched alcohol (B) is preferably a branched alcohol having 3 to 12 carbon atoms and having a trivalent to hexavalent methylol group, more preferably 4 to 10 carbon atoms. Specifically, trihydric alcohols such as glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and trimethylolmethane, tetrahydric alcohols such as pentaerythritol and ditrimethylolpropane, and hexahydric alcohols such as dipentaerythritol are preferred, and particularly moderate A trihydric alcohol capable of forming a structural unit with a crosslink density and preventing gelation is preferred, and trimethylolpropane, which contains three highly reactive methylol groups, is easily available industrially and is inexpensive, is most preferred.

<1-3-3.好適な原料多価アルコール>
本発明のポリカーボネートポリオールは、特に原料多価アルコールとして、ジエチレングリコール、又はジエチレングリコールとトリエチレングリコールを含むジオール(A)と、トリメチロールプロパンを含む分岐アルコール(B)を用いたものが好ましく、とりわけ、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びトリメチロールプロパンを用い、これらの合計100mol%に対してジエチレングリコールを30~70mol%、トリエチレングリコールを30~70mol%、トリメチロールプロパンを0.005~5mol%用いたものが、柔軟性、耐溶剤性及び機械強度の観点から好ましい。
<1-3-3. Preferred raw material polyhydric alcohol>
The polycarbonate polyol of the present invention preferably uses, as raw material polyhydric alcohols, a diol (A) containing diethylene glycol or diethylene glycol and triethylene glycol, and a branched alcohol (B) containing trimethylolpropane, particularly diethylene glycol. , Using triethylene glycol and trimethylolpropane, 30 to 70 mol% of diethylene glycol, 30 to 70 mol% of triethylene glycol, and 0.005 to 5 mol% of trimethylolpropane with respect to the total 100 mol% of these, It is preferable from the viewpoint of flexibility, solvent resistance and mechanical strength.

なお、本発明のポリカーボネートポリオールの原料多価アルコールは、前述のジオール(A)及び分岐アルコール(B)以外の多価アルコール、例えば、3価以上の直鎖アルコールや3価以上の環状アルコールを含んでいてもよいが、ジオール(A)及び分岐アルコール(B)を用いることによる前述の効果を有効に得る上で、原料多価アルコール中のジオール(A)及び分岐アルコール(B)以外の多価アルコールの含有量は30重量%以下、特に20重量%以下、更には10重量%以下であり、これらのアルコールを原料多価アルコール中に含まないことが最も好ましい。 The raw material polyhydric alcohol for the polycarbonate polyol of the present invention includes polyhydric alcohols other than the diol (A) and the branched alcohol (B) described above, such as trivalent or higher linear alcohols and trivalent or higher cyclic alcohols. However, in order to effectively obtain the above effects by using the diol (A) and the branched alcohol (B), the polyhydric alcohol other than the diol (A) and the branched alcohol (B) in the raw material polyhydric alcohol The alcohol content is 30% by weight or less, particularly 20% by weight or less, further 10% by weight or less, and it is most preferred that these alcohols are not contained in the starting polyhydric alcohol.

<1-4.カーボネート化合物>
本発明のポリカーボネートポリオールの製造に用いられるカーボネート化合物としては、本発明の効果を損なわない限り限定されないが、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート、またはアルキレンカーボネートが挙げられる。
このうちジアリールカーボネートを使用すると速やかに反応が進行したり、反応性の低い多価アルコール及びポリカーボネートポリオール中の構造単位と反応するという利点があり、ひいては、カーボネート末端構造の割合を低下させることができる。
また、前述の通り、ジオキサン発生量を低減する観点からも、カーボネート化合物としてはジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネートを用いることが好ましい。
<1-4. Carbonate compound>
The carbonate compound used for producing the polycarbonate polyol of the present invention is not limited as long as it does not impair the effects of the present invention, and includes dialkyl carbonate, diaryl carbonate and alkylene carbonate.
Of these, the use of diaryl carbonate has the advantage of allowing the reaction to proceed rapidly and reacting with structural units in polyhydric alcohols and polycarbonate polyols with low reactivity, which in turn reduces the ratio of carbonate terminal structures. .
Moreover, as described above, from the viewpoint of reducing the amount of dioxane generated, it is preferable to use a diaryl carbonate such as diphenyl carbonate as the carbonate compound.

本発明に係るポリカーボネートポリオールの製造に用いることができるジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート、アルキレンカーボネートの具体例は以下の通りである。 Specific examples of dialkyl carbonates, diaryl carbonates, and alkylene carbonates that can be used for producing the polycarbonate polyol according to the present invention are as follows.

ジアルキルカーボネートの例としては、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、ジシクロヘキシルカーボネート、ジイソブチルカーボネート、エチル-n-ブチルカーボネート、エチルイソブチルカーボネート等が挙げられ、好ましくはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートである。 Examples of dialkyl carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, diisobutyl carbonate, ethyl-n-butyl carbonate, ethyl isobutyl carbonate and the like, preferably dimethyl carbonate and diethyl carbonate.

ジアリールカーボネートの例としては、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、ジm-クレジルカーボネート等が挙げられ、好ましくはジフェニルカーボネートである。 Examples of diaryl carbonate include diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis(chlorophenyl) carbonate, di-m-cresyl carbonate and the like, preferably diphenyl carbonate.

アルキレンカーボネートの例としては、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート、1,2-プロピレンカーボネート、1,2-ブチレンカーボネート、1,3-ブチレンカーボネート、2,3-ブチレンカーボネート、1,2-ペンチレンカーボネート、1,3-ペンチレンカーボネート、1,4-ペンチレンカーボネート、1,5-ペンチレンカーボネート、2,3-ペンチレンカーボネート、2,4-ペンチレンカーボネート、ネオペンチルカーボネート等が挙げられ、好ましくはエチレンカーボネートである。 Examples of alkylene carbonates include ethylene carbonate, trimethylene carbonate, tetramethylene carbonate, 1,2-propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 1,3-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2- pentylene carbonate, 1,3-pentylene carbonate, 1,4-pentylene carbonate, 1,5-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, 2,4-pentylene carbonate, neopentyl carbonate, etc. ethylene carbonate, preferably ethylene carbonate.

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。 These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

これらの中でもジアリールカーボネートが反応性に富み、工業的に製造する上で効率的であることから好ましく、中でも工業原料として容易にかつ安価に入手可能なジフェニルカーボネートがより好ましい。前述の通り、ジフェニルカーボネートは、ジオキサン発生量、カーボネート末端量、APHA値の低減の観点からも好ましい。 Among these, diaryl carbonate is preferred because it is highly reactive and efficient in terms of industrial production, and diphenyl carbonate, which is readily available as an industrial raw material at low cost, is more preferred. As described above, diphenyl carbonate is also preferable from the viewpoint of reducing the amount of dioxane generated, the amount of carbonate ends, and the APHA value.

本発明のポリカーボネートポリオールの製造において、カーボネート化合物の使用量は、特に限定されないが、通常原料多価アルコールの合計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、更に好ましくは0.60であり、上限は好ましくは1.00、より好ましくは0.98、更に好ましくは0.97である。カーボネート化合物の使用量が上記上限超過では得られるポリカーボネートポリオールの末端基が水酸基でないものの割合が増加する場合や、分子量が所定の範囲とならない場合があり、前記下限未満では所定の分子量まで重合が進行しなかったり、原料多価アルコールが残存する場合がある。 In the production of the polycarbonate polyol of the present invention, the amount of the carbonate compound used is not particularly limited. It is more preferably 0.60, and the upper limit is preferably 1.00, more preferably 0.98, still more preferably 0.97. If the amount of the carbonate compound used exceeds the above upper limit, the proportion of non-hydroxy terminal groups in the resulting polycarbonate polyol may increase, or the molecular weight may not fall within the predetermined range. or the raw material polyhydric alcohol may remain.

<1-5.エステル交換触媒>
本発明のポリカーボネートポリオールは、前述の多価アルコール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。
<1-5. transesterification catalyst>
The polycarbonate polyol of the present invention can be produced by subjecting the aforementioned polyhydric alcohol and carbonate compound to polycondensation through a transesterification reaction.

本発明のポリカーボネートポリオールの製造には、重縮合を促進するために通常エステル交換触媒(以下、触媒と称する場合がある)が用いられる。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 production of the polycarbonate polyol of the present invention, a transesterification catalyst (hereinafter sometimes referred to as a catalyst) is usually used to promote polycondensation. 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、セシウム等の周期表第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、イッテルビウム等の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;メタンスルホン酸塩やトルエンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩等のスルホン酸塩;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 transesterification catalysts include compounds of Group 1 metals of the periodic table such as lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium; compounds of Group 2 metals of the periodic table such as magnesium, calcium, strontium and barium; titanium and zirconium. Compounds of Group 4 metals of the periodic table such as hafnium; compounds of Group 5 metals of the periodic table such as hafnium; compounds of Group 9 metals of the periodic table such as cobalt; compounds of Group 12 metals of the periodic table such as zinc; Group 13 metal compounds of the periodic table; compounds of group 14 metals of the periodic table such as germanium, tin and lead; compounds of group 15 metals of the periodic table such as antimony and bismuth; lanthanides such as lanthanum, cerium, europium and ytterbium metal compounds and the like. Among these, from the viewpoint of increasing the transesterification reaction rate, periodic table group 1 metal compounds, periodic table group 2 metal compounds, periodic table group 4 metal compounds, periodic table group 5 metal compounds, A compound of a metal of Group 9 of the periodic table, a compound of a metal of Group 12 of the periodic table, a compound of a metal of Group 13 of the periodic table, a compound of a metal of Group 14 of the periodic table, a compound of a metal of Group 1 of the periodic table, a compound of a metal of Group 1 of the periodic table, 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 Group 1 metals of the periodic table, lithium, potassium and sodium compounds are preferred, lithium and sodium compounds are more preferred, and sodium compounds are even more preferred. Among the compounds of Group 2 metals of the periodic table, compounds of magnesium, calcium and barium are preferred, compounds of calcium and magnesium are more preferred, and compounds of magnesium are even more preferred. 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 and iodides; carboxylates such as acetates, formates and benzoates; methanesulfonates and toluenesulfonates; , sulfonates such as trifluoromethanesulfonate; phosphorus-containing salts such as phosphates, hydrogen phosphates and dihydrogen phosphates; acetylacetonate salts; Catalyst metals can also be used as alkoxides such as methoxides and ethoxides.

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、アルコキシドであり、より好ましくは周期表第2族金属の酢酸塩や炭酸塩、水酸化物であり、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、水酸化物であり、特に好ましくはマグネシウム、カルシウムの酢酸塩で、最も好ましくは酢酸マグネシウムである。
また本発明のポリカーボネートポリオールが含有しうる反応性の低いオキシアルキレングリコール(A1)や、分岐アルコール(B)、カーボネート化合物由来のオキシアリール構造の末端基などを反応させるという観点から、低周期金属であり、電気陰性度が低く、カーボネート化合物への配位性が強いために高いエステル交換触媒作用を示す周期表第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、アルコキシドが好ましい。一方で強酸性や強塩基性では、原料及びポリカーボネートポリオール構造単位に含まれるオキシアルキレングリコール(A1)の分解が起こり、分子量が増加しない、有害な低分子化合物(1,4-ジオキサン)などが副生するという問題があるために、適度な塩基性を有する周期表第2族金属の化合物が好ましい。特に反応性の低い分岐アルコール(B)、カーボネート化合物由来のオキシアリール構造の末端基などを減少させるために、長時間反応しても安定性の高いマグネシウム、カルシウムの酢酸塩や炭酸塩、水酸化物が好ましく、最も好ましくは酢酸マグネシウムである。
更に、前述の通り、重縮合ステップにおけるジオキサン発生量の低減、得られるポリカーボネートポリオールのカーボネート末端量及びAPHA値の低減の観点から周期表第2族の金属塩が好ましく、マグネシウム、カルシウムの酢酸塩や炭酸塩が好ましく、最も好ましくは酢酸マグネシウムである。
Among these, the acetates, nitrates, sulfates, carbonates, phosphates, hydroxides, halides, and alkoxides of at least one metal selected from Group 2 metals of the periodic table are preferred, and more Preferred are group 2 metal acetates, carbonates, and hydroxides of the periodic table, more preferred are magnesium and calcium acetates, carbonates, and hydroxides, and particularly preferred are magnesium and calcium acetates. , most preferably magnesium acetate.
In addition, from the viewpoint of reacting the less reactive oxyalkylene glycol (A1), the branched alcohol (B), the end group of the oxyaryl structure derived from the carbonate compound, etc. that may be contained in the polycarbonate polyol of the present invention, a low-period metal compounds of Group 1 metals of the periodic table, compounds of group 2 metals of the periodic table, and compounds of group 4 of the periodic table that exhibit high transesterification catalysis due to their low electronegativity and strong coordination with carbonate compounds. Metal acetates, nitrates, sulfates, carbonates, phosphates, hydroxides, halides and alkoxides are preferred. On the other hand, strong acidity and strong bases cause decomposition of the oxyalkylene glycol (A1) contained in the raw material and the polycarbonate polyol structural unit, and harmful low-molecular-weight compounds (1,4-dioxane) that do not increase the molecular weight are produced as secondary substances. Compounds of Group 2 metals of the periodic table with moderate basicity are preferred, due to the problem of generation. In order to reduce the branched alcohol (B), which has particularly low reactivity, and the end groups of the oxyaryl structure derived from carbonate compounds, magnesium and calcium acetates, carbonates, and hydroxides that are highly stable even after long-term reactions are used. is preferred, most preferred is magnesium acetate.
Furthermore, as described above, from the viewpoint of reducing the amount of dioxane generated in the polycondensation step, the amount of carbonate ends in the polycarbonate polyol obtained, and the APHA value, metal salts of Group 2 of the periodic table are preferable, and magnesium, calcium acetate, and Carbonates are preferred, most preferably magnesium acetate.

上記の触媒を用いた場合、得られるポリカーボネートポリオール中に、過度に多くの触媒が残存すると、該ポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造する際に反応を阻害したり、反応を過度に促進したりする場合がある。 When the above catalyst is used, if too much catalyst remains in the resulting polycarbonate polyol, the reaction may be inhibited or accelerated excessively during the production of polyurethane using the polycarbonate polyol. Sometimes.

このため、エステル交換触媒を用いる場合、その使用量は、得られるポリカーボネートポリオール中に残存しても性能に影響の生じない量であることが好ましく、全多価アルコールの重量に対する金属換算の重量比として、上限が、好ましくは500ppm、より好ましくは100ppm、さらに好ましくは50ppm、特に好ましくは10ppmである。一方、下限は十分な重合活性が得られる量であって、好ましくは0.01ppm、より好ましくは0.1ppm、さらに好ましくは1ppmである。
また、触媒として周期表2族金属の化合物を用いる場合は、その全金属原子の合計量として、原料として用いた全多価アルコール1molあたり好ましくは5μmol以上、より好ましくは7μmol以上、さらに好ましくは10μmol以上、好ましくは500μmol以下、より好ましくは300μmol以下、さらに好ましくは100μmol以下、特に好ましくは50μmol以下である。
Therefore, when using a transesterification catalyst, the amount used is preferably an amount that does not affect the performance even if it remains in the resulting polycarbonate polyol. , the upper limit is preferably 500 ppm, more preferably 100 ppm, even more preferably 50 ppm, particularly preferably 10 ppm. On the other hand, the lower limit is the amount at which sufficient polymerization activity can be obtained, preferably 0.01 ppm, more preferably 0.1 ppm, and even more preferably 1 ppm.
Further, when a compound of a Group 2 metal of the periodic table is used as a catalyst, the total amount of all metal atoms thereof is preferably 5 μmol or more, more preferably 7 μmol or more, and still more preferably 10 μmol per 1 mol of the total polyhydric alcohol used as a raw material. Above, it is preferably 500 μmol or less, more preferably 300 μmol or less, still more preferably 100 μmol or less, and particularly preferably 50 μmol or less.

また、前述の通り、重縮合ステップでのジオキサン発生量の低減、得られるポリカーボネートポリオールのカーボネート末端量及びAPHA値の低減の観点から、触媒として周期表第2族の金属塩を用いた場合において、その重縮合反応液中の金属換算の濃度は、50ppm以下が好ましく、より好ましくは30ppm以下、更に好ましくは20ppm以下、特に好ましくは15ppm以下、また下限としては1ppm以上が好ましい。 Further, as described above, from the viewpoint of reducing the amount of dioxane generated in the polycondensation step and reducing the amount of carbonate ends and the APHA value of the resulting polycarbonate polyol, when a metal salt of Group 2 of the periodic table is used as a catalyst, The concentration in terms of metal in the polycondensation reaction solution is preferably 50 ppm or less, more preferably 30 ppm or less, still more preferably 20 ppm or less, particularly preferably 15 ppm or less, and the lower limit is preferably 1 ppm or more.

<1-6.ポリカーボネートポリオールの製造方法>
本発明のポリカーボネートポリオールは、前述の多価アルコールと、前述のカーボネート化合物とを前述の割合で用い、必要に応じて用いられるエステル交換触媒の存在下に、前述の(1)~(5)の達成手段を採用してエステル交換、重縮合することにより製造することができる。以下にその製造方法について述べる。
<1-6. Method for producing polycarbonate polyol>
The polycarbonate polyol of the present invention uses the above-mentioned polyhydric alcohol and the above-mentioned carbonate compound in the above-mentioned ratio, and in the presence of an optionally used transesterification catalyst, the above-mentioned (1) to (5). It can be produced by transesterification and polycondensation by adopting the achievement means. The manufacturing method thereof will be described below.

反応原料の仕込み方法は、特に制限はなく、多価アルコールとカーボネート化合物とエステル交換触媒の全量を同時に仕込み反応に供する方法や、カーボネート化合物が固体の場合、まずカーボネート化合物を仕込んで加温、溶融させておき後から多価アルコールとエステル交換触媒を添加する方法、逆に多価アルコールを先に仕込んでおいて溶融させ、ここへカーボネート化合物とエステル交換触媒を投入する方法、多価アルコールの一部とカーボネート化合物類又はクロロ炭酸エステル類を反応させて多価アルコールのジエステル炭酸塩誘導体を合成した後に残りの多価アルコールと反応させる方法、など自由にその方法は選択できる。
本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法において、カーボネート末端量を低減するために、使用する多価アルコールの一部を反応の最後に添加する方法を採用することも可能である。その際に最後に添加する多価アルコールの量の上限は、仕込むべき多価アルコール量の通常は20%であり、15%であることが好ましく、10%であることがより好ましく、下限は通常0.1%であり、0.5%であることが好ましく、1.0%であることがより好ましい。
The method of charging the reaction raw materials is not particularly limited. A method of simultaneously charging the entire amount of the polyhydric alcohol, the carbonate compound and the transesterification catalyst and subjecting them to the reaction, or when the carbonate compound is solid, the carbonate compound is first charged and then heated and melted. A method in which the polyhydric alcohol and the transesterification catalyst are added later, a method in which the polyhydric alcohol is charged first and then melted, and a carbonate compound and the transesterification catalyst are added thereto. A method can be freely selected, such as a method of reacting a part with carbonate compounds or chlorocarbonates to synthesize a diester carbonate derivative of a polyhydric alcohol and then reacting it with the remaining polyhydric alcohol.
In the method for producing the polycarbonate polyol of the present invention, it is also possible to adopt a method of adding part of the polyhydric alcohol used at the end of the reaction in order to reduce the amount of carbonate ends. At that time, the upper limit of the amount of polyhydric alcohol to be added last is usually 20%, preferably 15%, more preferably 10% of the amount of polyhydric alcohol to be charged, and the lower limit is usually It is 0.1%, preferably 0.5%, more preferably 1.0%.

重縮合反応の好適な反応温度は、前述の通りであり、反応温度が高過ぎると、得られるポリカーボネートポリオールが着色したり、カーボネート基の脱炭酸や多価アルコール間の脱水縮合によりエーテル構造が副生したりするなどの品質上の問題が生じる場合がある。また、本発明のポリカーボネートポリオールは、オジエチレングリコールに由来する構造単位を含有しているため、前記上限超過ではオキシアルキレン鎖が開裂したり、脱水縮合により有害なジオキサンが発生するなどの問題がある。 The suitable reaction temperature for the polycondensation reaction is as described above. If the reaction temperature is too high, the resulting polycarbonate polyol may be colored, or the ether structure may be degraded due to decarboxylation of carbonate groups or dehydration condensation between polyhydric alcohols. quality problems may occur. In addition, since the polycarbonate polyol of the present invention contains a structural unit derived from odiethylene glycol, if the above upper limit is exceeded, there are problems such as the oxyalkylene chain being cleaved and harmful dioxane being generated due to dehydration condensation.

反応は常圧で行なうこともできるが、エステル交換反応は平衡反応であり、生成する軽沸成分を系外に留去することで反応を生成系に偏らせることができる。従って、通常、反応後半には減圧条件を採用して軽沸成分を留去しながら反応することが好ましい。あるいは反応の途中から徐々に圧力を下げて生成する軽沸成分を留去しながら反応させていくことも可能である。
特に反応の終期において減圧度を高めて反応を行うと、副生したアルコール類、フェノール類などを留去することができるので好ましい。
この際の重縮合反応終了時の反応圧力は、前述の減圧度となるように設定することが好ましい。
この際、軽沸成分の留出を効果的に行うために、反応系へ窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを少量通じながら該反応を行うこともできる。
Although the reaction can be carried out under normal pressure, the transesterification reaction is an equilibrium reaction, and the reaction can be biased towards the production system by distilling off the low-boiling components to be produced out of the system. Therefore, in the latter half of the reaction, it is usually preferable to adopt reduced pressure conditions and carry out the reaction while distilling off the low-boiling components. Alternatively, it is also possible to carry out the reaction while gradually lowering the pressure in the middle of the reaction and distilling off the low-boiling components produced.
In particular, it is preferable to carry out the reaction by increasing the degree of pressure reduction in the final stage of the reaction, since by-products such as alcohols and phenols can be distilled off.
In this case, the reaction pressure at the end of the polycondensation reaction is preferably set to the degree of pressure reduction described above.
At this time, in order to effectively distill off the low-boiling components, the reaction may be carried out while passing a small amount of an inert gas such as nitrogen, argon or helium into the reaction system.

反応初期における原料の留去を防ぐ意味で反応器に還流管をつけて、カーボネート化合物と多価アルコールを還流させながら反応を行うことも可能である。この場合、仕込んだ原料が失われず試剤の量比を正確に合わせることができるので好ましい。 In order to prevent the raw material from being distilled off in the initial stage of the reaction, a reflux pipe may be attached to the reactor to carry out the reaction while refluxing the carbonate compound and the polyhydric alcohol. In this case, it is possible to accurately adjust the ratio of the reagents without losing the charged raw materials, which is preferable.

また、反応時間についても前述の通りであり、3時間以上、20時間以下、特に5時間以上、10時間以下とすることが好ましい。 The reaction time is also as described above, preferably 3 hours or more and 20 hours or less, particularly 5 hours or more and 10 hours or less.

前述の如く、重縮合反応の際にエステル交換触媒を用いた場合、通常得られたポリカーボネートポリオールにはエステル交換触媒が残存し、エステル交換触媒の残存で、ポリウレタン化反応を行う際に反応の制御ができ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、重縮合ステップ後、未反応モノマーを除去するステップの前において、リン酸系失活剤を添加してもよい。さらにはリン酸系失活剤添加後、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。 As described above, when an ester exchange catalyst is used in the polycondensation reaction, the ester exchange catalyst usually remains in the polycarbonate polyol obtained. may not be possible. In order to suppress the effect of this residual catalyst, a phosphoric acid-based deactivator may be added after the polycondensation step and before the step of removing unreacted monomers. Furthermore, after adding the phosphoric acid-based deactivator, heat treatment as described later can efficiently deactivate the transesterification catalyst.

エステル交換触媒の不活性化に使用されるリン酸系失活剤としては、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などが挙げられる。
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 phosphoric acid-based deactivator used for deactivating the transesterification catalyst include inorganic phosphoric acid such as phosphoric acid and phosphorous acid, dibutyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, and triphosphate. organic phosphates such as phenyl and triphenyl phosphite;
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

前記リン酸系失活剤の使用量は、特に限定はされないが、使用されたエステル交換触媒とほぼ等モルとすることが好ましく、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0.6モル、より好ましくは0.8モル、さらに好ましくは1.0モルである。これより少ない量のリン酸系失活剤を使用した場合は、エステル交換触媒の失活が十分でなく、得られたポリカーボネートポリオールを例えばポリウレタン製造用原料として使用する時、該ポリカーボネートポリオール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、この範囲を超えるリン酸系失活剤を使用すると得られたポリカーボネートポリオールが着色してしまう可能性がある。 The amount of the phosphoric acid-based deactivator used is not particularly limited, but it is preferably approximately equimolar to the used ester exchange catalyst, specifically, per 1 mol of the used ester exchange catalyst The upper limit is preferably 5 mol, more preferably 2 mol, and the lower limit is preferably 0.6 mol, more preferably 0.8 mol, still more preferably 1.0 mol. When the phosphoric acid-based deactivator is used in an amount less than this, the deactivation of the transesterification catalyst is insufficient, and when the obtained polycarbonate polyol is used as a raw material for polyurethane production, for example, the isocyanate group of the polycarbonate polyol It may not be possible to sufficiently reduce the reactivity to Also, if a phosphoric acid-based deactivator exceeding this range is used, the obtained polycarbonate polyol may be colored.

リン酸系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180℃、より好ましくは150℃、さらに好ましくは120℃、特に好ましくは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、上限を超える温度では、得られたポリカーボネートポリオールが着色することがある。
リン酸系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0.1~5時間である。
Deactivation of the transesterification catalyst by adding a phosphoric acid-based deactivator can be carried out at room temperature, but is more efficient when heated. The temperature of this heat treatment is not particularly limited, but the upper limit is preferably 180° C., more preferably 150° C., still more preferably 120° C., particularly preferably 100° C., and the lower limit is preferably 50° C., more preferably 50° C. is 60°C, more preferably 70°C. If the temperature is lower than this, deactivation of the transesterification catalyst takes a long time and is not efficient, and the degree of deactivation may be insufficient. On the other hand, if the temperature exceeds the upper limit, the resulting polycarbonate polyol may be colored.
Although the reaction time with the phosphoric acid deactivator is not particularly limited, it is usually 0.1 to 5 hours.

重縮合反応後は、ポリカーボネートポリオール中の末端構造がアルキルオキシ基である不純物、アリールオキシ基である不純物、フェノール類、原料である多価アルコールやカーボネート化合物といった未反応モノマー、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好ましい。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。 After the polycondensation reaction, impurities with an alkyloxy terminal structure in the polycarbonate polyol, impurities with an aryloxy group, phenols, unreacted monomers such as raw polyhydric alcohols and carbonate compounds, and added catalysts, etc. It is preferable to purify for the purpose of removing For purification at that time, a method of distilling off light boiling compounds by distillation can be adopted. Specific methods of distillation include reduced-pressure distillation, steam distillation, thin-film distillation, and the like, but the thin-film distillation is particularly effective. In addition, in order to remove water-soluble impurities, washing may be performed with water, alkaline water, acidic water, a chelating agent-dissolved 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前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ポリカーボネートポリオールが着色するのを防ぐ傾向がある。
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. Also, the lower limit is preferably 120°C, more preferably 150°C.
By setting the lower limit of the temperature during thin-film distillation to the above value, the effect of removing light-boiling components becomes sufficient. Further, by setting the upper limit to 250° C., there is a tendency to prevent the polycarbonate polyol 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前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傾向にある。
また、薄膜蒸留直前のポリカーボネートポリオールの保温の温度は、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。
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, there is a tendency that a sufficient effect of removing low-boiling components can be obtained.
The upper limit of the temperature for keeping the polycarbonate polyol immediately before the thin film distillation is preferably 250°C, more preferably 150°C. Also, the lower limit is preferably 80°C, more preferably 120°C.

薄膜蒸留直前のポリカーボネートポリオールの保温の温度を前記下限以上とすることにより、薄膜蒸留直前のポリカーボネートポリオールの流動性が低下するのを防ぐ傾向がある。一方、上限以下とすることにより、薄膜蒸留後に得られるポリカーボネートポリオールが着色するのを防ぐ傾向がある。 By setting the temperature at which the polycarbonate polyol is kept warm immediately before the thin film distillation to be equal to or higher than the lower limit, there is a tendency to prevent the decrease in fluidity of the polycarbonate polyol immediately before the thin film distillation. On the other hand, when the amount is not more than the upper limit, there is a tendency to prevent the polycarbonate polyol obtained after thin-film distillation from being colored.

<1-7.ポリカーボネートポリオールの物性>
<1-7-1.水酸基価>
本発明のポリカーボネートポリオールの水酸基価は、下限は20mgKOH/g、好ましくは25mgKOH/g、より好ましくは30mgKOH/g、更に好ましくは35mgKOH/gである。また、ポリカーボネートポリオールの水酸基価の上限は450mgKOH/g、好ましくは230mgKOH/g、より好ましくは150mgKOH/g、更に好ましくは120mgKOH/g、より更に好ましくは75mgKOH/g、特に好ましくは60mgKOH/g、最も好ましくは45mgKOH/gである。水酸基価が上記下限未満では、粘度が高くなりすぎポリウレタン化の際のハンドリングが困難となる場合があり、上記上限超過ではポリウレタンとした時に柔軟性や低温特性などの物性が不足する場合がある。
<1-7. Physical Properties of Polycarbonate Polyol>
<1-7-1. Hydroxyl value>
The lower limit of the hydroxyl value of the polycarbonate polyol of the present invention is 20 mgKOH/g, preferably 25 mgKOH/g, more preferably 30 mgKOH/g, still more preferably 35 mgKOH/g. In addition, the upper limit of the hydroxyl value of the polycarbonate polyol is 450 mgKOH/g, preferably 230 mgKOH/g, more preferably 150 mgKOH/g, still more preferably 120 mgKOH/g, still more preferably 75 mgKOH/g, particularly preferably 60 mgKOH/g, most preferably 60 mgKOH/g. Preferably it is 45 mgKOH/g. If the hydroxyl value is less than the above lower limit, the viscosity may become too high and handling may become difficult during polyurethane formation.

<1-7-2.分子量分布>
本発明のポリカーボネートポリオールの分子量分布である重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)は特に限定されないが、下限は好ましくは1.5であり、より好ましくは1.8である。重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)の上限は好ましくは3.5であり、より好ましくは3.0である。分子量分布が上記範囲を超える場合、このポリカーボネートポリオールを用いて製造したポリウレタンの物性が、低温で硬くなる、伸びが低下する等の傾向があり、分子量分布が上記範囲未満のポリカーボネートポリオールを製造しようとすると、オリゴマーを除くなどの高度な精製操作が必要になる場合がある。
本発明のポリカーボネートポリオールの重量平均分子量はポリスチレン換算の重量平均分子量であり、本発明のポリカーボネートポリオールの数平均分子量はポリスチレン換算の数平均分子量であり、これらは、通常ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPCと略記する場合がある)の測定により求めることができる。
<1-7-2. Molecular Weight Distribution>
The weight average molecular weight/number average molecular weight (Mw/Mn), which is the molecular weight distribution of the polycarbonate polyol of the present invention, is not particularly limited, but the lower limit is preferably 1.5, more preferably 1.8. The upper limit of weight average molecular weight/number average molecular weight (Mw/Mn) is preferably 3.5, more preferably 3.0. When the molecular weight distribution exceeds the above range, the physical properties of the polyurethane produced using this polycarbonate polyol tend to become hard at low temperatures and the elongation tends to decrease. Then, a sophisticated purification operation such as removal of oligomers may be required.
The weight average molecular weight of the polycarbonate polyol of the present invention is the polystyrene equivalent weight average molecular weight, and the number average molecular weight of the polycarbonate polyol of the present invention is the polystyrene equivalent number average molecular weight. may be abbreviated).

<1-7-3.分子鎖末端>
本発明のポリカーボネートポリオールの分子鎖末端は主に水酸基である。しかしながら、多価アルコールとカーボネート化合物との反応で得られるポリカーボネートポリオールの場合には、不純物として一部分子鎖末端が水酸基ではないものが存在する可能性がある。その具体例としては、分子鎖末端がアルキルオキシ基又はアリールオキシ基のものであり、多くはカーボネート末端の構造である。
<1-7-3. Molecular chain end>
The molecular chain ends of the polycarbonate polyol of the present invention are mainly hydroxyl groups. However, in the case of a polycarbonate polyol obtained by the reaction of a polyhydric alcohol and a carbonate compound, there is a possibility that a portion of the molecular chain ends that are not hydroxyl groups may be present as impurities. A specific example thereof is one having an alkyloxy group or an aryloxy group at the molecular chain terminal, and most of them have a carbonate terminal structure.

例えば、カーボネート化合物としてジフェニルカーボネートを使用した場合はカーボネート末端のアリールオキシ基としてフェノキシ基(PhO-)、ジメチルカーボネートを使用した場合はアルキルオキシ基としてメトキシ基(MeO-)、ジエチルカーボネートを使用した場合はエトキシ基(EtO-)、エチレンカーボネートを使用した場合はヒドロキシエトキシ基(HOCHCHO-)が分子鎖末端として残存する場合がある(ここで、Phはフェニル基を表し、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表す)。
前述の通り、本発明のポリカーボネートポリオールのカーボネート末端量は、好ましくは1.0mol%以下、より好ましくは0.8mol%以下、更に好ましくは0.5mol%以下、特に好ましくは0.1mol%以下である。末端構造及び末端量に関しては、通常H-NMRの測定により求めることができる。
For example, when diphenyl carbonate is used as the carbonate compound, the phenoxy group (PhO-) is used as the aryloxy group at the end of the carbonate, and when dimethyl carbonate is used, the methoxy group (MeO-) is used as the alkyloxy group, and diethyl carbonate is used. is an ethoxy group (EtO-), and when ethylene carbonate is used, a hydroxyethoxy group (HOCH 2 CH 2 O-) may remain as a molecular chain terminal (where Ph represents a phenyl group, Me represents a methyl group and Et represents an ethyl group).
As described above, the carbonate terminal content of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 1.0 mol% or less, more preferably 0.8 mol% or less, still more preferably 0.5 mol% or less, and particularly preferably 0.1 mol% or less. be. The terminal structure and terminal amount can usually be determined by 1 H-NMR measurement.

<1-7-4.残存モノマー類等>
原料として例えばジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネートを使用した場合、ポリカーボネートポリオール製造中にフェノール類が副生する。フェノール類は一官能性化合物なので、ポリウレタンを製造する際の阻害因子となる可能性がある上、フェノール類によって形成されたウレタン結合は、その結合力が弱いために、その後の工程等で熱によって解離してしまい、イソシアネートやフェノール類が再生し、不具合を起こす可能性がある。また、フェノール類は刺激性物質でもあるため、ポリカーボネートポリオール中のフェノール類の残存量は、より少ない方が好ましい。具体的にはポリカーボネートポリオールに対する重量比として好ましくは1000重量ppm以下、より好ましくは500重量ppm以下、更に好ましくは300重量ppm以下、特に100重量ppm以下であることが好ましい。ポリカーボネートポリオール中のフェノール類を低減するためには、ポリカーボネートポリオールの重合反応の圧力を絶対圧力として1kPa以下の高真空としたり、ポリカーボネートポリオールの重合後に薄膜蒸留等を行ったりすることが有効である。
<1-7-4. Residual Monomers, etc.>
When a diaryl carbonate such as diphenyl carbonate is used as a raw material, phenols are produced as a by-product during the production of polycarbonate polyol. Since phenols are monofunctional compounds, they may become a hindrance factor in the production of polyurethane, and the urethane bonds formed by phenols have weak bonding strength, so they can be damaged by heat in subsequent processes. It may dissociate, regenerate isocyanate and phenols, and cause problems. Moreover, since phenols are also stimulating substances, it is preferable that the residual amount of phenols in the polycarbonate polyol is as small as possible. Specifically, the weight ratio to the polycarbonate polyol is preferably 1000 weight ppm or less, more preferably 500 weight ppm or less, still more preferably 300 weight ppm or less, and particularly preferably 100 weight ppm or less. In order to reduce the amount of phenols in the polycarbonate polyol, it is effective to set the pressure of the polymerization reaction of the polycarbonate polyol to a high vacuum of 1 kPa or less as absolute pressure, or to perform thin film distillation or the like after the polymerization of the polycarbonate polyol.

また、ポリカーボネートポリオール中には、製造時の原料として使用したカーボネート化合物が残存することがある。ポリカーボネートポリオール中のカーボネート化合物の残存量は限定されるものではないが、少ないほうが好ましく、ポリカーボネートポリオールに対する重量比として上限が好ましくは5重量%、より好ましくは3重量%、更に好ましくは1重量%である。ポリカーボネートポリオールのカーボネート化合物含有量が多すぎるとポリウレタン化の際の反応を阻害する場合がある。一方、その下限は特に制限はないが、好ましくは0.1重量%、より好ましくは0.01重量%、更に好ましくは0重量%である。 In addition, the carbonate compound used as a raw material in manufacturing may remain in the polycarbonate polyol. The amount of the carbonate compound remaining in the polycarbonate polyol is not limited, but is preferably as small as possible. be. If the content of the carbonate compound in the polycarbonate polyol is too high, the reaction during polyurethane formation may be inhibited. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.1% by weight, more preferably 0.01% by weight, and still more preferably 0% by weight.

また、ポリカーボネートポリオールには、製造時に使用した多価アルコールが残存する場合がある。ポリカーボネートポリオール中の多価アルコールの残存量は、限定されるものではないが、少ないほうが好ましく、ポリカーボネートポリオールに対する重量比として1重量%以下が好ましく、より好ましくは0.1重量%以下であり、更に好ましくは0.05重量%以下である。ポリカーボネートポリオール中の多価アルコールの残存量が多いと、ポリウレタンとした際のソフトセグメント部位の分子長が不足し、所望の物性が得られない場合がある。 Moreover, the polyhydric alcohol used at the time of production may remain in the polycarbonate polyol. The residual amount of the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol is not limited, but is preferably as small as possible. Preferably, it is 0.05% by weight or less. If the amount of residual polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol is large, the molecular length of the soft segment portion of the polyurethane becomes insufficient, and desired physical properties may not be obtained.

また、ポリカーボネートポリオール中には、製造の際に副生した環状のカーボネート(環状オリゴマー)を含有する場合がある。例えば1,3-プロパンジオールを用いた場合、1,3-ジオキサン-2-オンもしくはさらにこれらが2分子ないしそれ以上で環状カーボネートとなったものなどが生成してポリカーボネートポリオール中に含まれる場合がある。これらの化合物は、ポリウレタン化反応においては副反応をもたらす可能性があり、また濁りの原因となるため、ポリカーボネートポリオールの重合反応の圧力を絶対圧力として1kPa以下の高真空にしたり、ポリカーボネートポリオールの合成後に薄膜蒸留等を行ったりして、できる限り除去しておくことが好ましい。ポリカーボネートポリオール中に含まれるこれら環状カーボネートの含有量は、限定されないが、ポリカーボネートポリオールに対する重量比として好ましくは3重量%以下、より好ましくは1重量%以下、更に好ましくは0.5重量%以下である。 Moreover, polycarbonate polyols may contain cyclic carbonates (cyclic oligomers) that are by-produced during production. For example, when 1,3-propanediol is used, 1,3-dioxan-2-one or a cyclic carbonate formed from two or more molecules of 1,3-dioxan-2-one may be formed and contained in the polycarbonate polyol. be. These compounds may cause side reactions in the polyurethane formation reaction and cause turbidity. It is preferable to remove as much as possible by performing thin film distillation or the like later. The content of these cyclic carbonates contained in the polycarbonate polyol is not limited, but is preferably 3% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, and still more preferably 0.5% by weight or less as a weight ratio to the polycarbonate polyol. .

[2.ポリウレタンの製造方法]
本発明のポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造することができる。
以下、本発明のポリカーボネートポリオールを用いて製造されたポリウレタンを「本発明のポリウレタン」と称す。
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて本発明のポリウレタンを製造する方法は、通常ポリウレタンを製造する公知のポリウレタン化反応条件が用いられる。
[2. Polyurethane manufacturing method]
Polyurethanes can be made using the polycarbonate polyols of the present invention.
The polyurethane produced using the polycarbonate polyol of the present invention is hereinafter referred to as "the polyurethane of the present invention".
The method for producing the polyurethane of the present invention using the polycarbonate polyol of the present invention employs known polyurethane-forming reaction conditions for producing ordinary polyurethanes.

例えば、本発明のポリカーボネートポリオールとポリイソシアネート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、本発明のポリカーボネートポリオールと過剰のポリイソシアネート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上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 the polycarbonate polyol of the present invention with a polyisocyanate and a chain extender at a temperature ranging from room temperature to 200°C.
Alternatively, the polycarbonate polyol of the present invention may be first reacted with an excess amount of polyisocyanate to produce a prepolymer having terminal isocyanate groups, and then a chain extender may be used to increase the degree of polymerization to produce the polyurethane of the present invention. can be done.

<2-1.ポリイソシアネート>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造するのに使用されるポリイソシアネートとしては、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。
<2-1. Polyisocyanate>
Polyisocyanates used to produce polyurethanes using the polycarbonate polyols of the present invention include various known aliphatic, alicyclic or aromatic polyisocyanate compounds.

例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ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;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、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン及び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;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、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレ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, the carboxyl groups of tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate and dimer acid were converted to isocyanate groups. Aliphatic diisocyanates such as dimer diisocyanate; 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1-methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate ,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane; xylylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6 -tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate , 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, phenylene diisocyanate and m-tetramethylxylylene diisocyanate. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

これらの中でも得られるポリウレタンの物性のバランスが好ましい点、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、ヘキサメチレ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イソホロンジイソシアネートが好ましい。 Among these, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, and isophorone are preferable in terms of the balance of physical properties of the resulting polyurethane and in terms of industrial availability in large quantities at low cost. Diisocyanates are preferred.

<2-2.鎖延長剤>
本発明のポリウレタンを製造する際に用いられる鎖延長剤は、後述するイソシアネート基を有するプレポリマーを製造する場合において、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、通常ポリオール及びポリアミン等を挙げることができる。
<2-2. Chain extender>
The chain extender used in producing the polyurethane of the present invention is a low-molecular-weight compound having at least two active hydrogens that react with isocyanate groups when producing a prepolymer having an isocyanate group, which will be described later, and is usually a polyol. 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-メチル-1,4-ブタンジオール、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;及び水等を挙げることができる。 Specific examples 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-methyl-1,4-butanediol, 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 , diols having a branched chain such as dimer diol; diols having an ether group such as diethylene glycol and propylene glycol; Diols having a ring structure, diols having an aromatic group such as xylylene glycol, 1,4-dihydroxyethylbenzene, 4,4′-methylenebis(hydroxyethylbenzene); polyols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol hydroxyamines such as N-methylethanolamine and N-ethylethanolamine; ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, hexamethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, isophoronediamine, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 2 -hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, methylenebis(o-chloro aniline), polyamines such as xylylenediamine, diphenyldiamine, tolylenediamine, hydrazine, piperazine, N,N'-diaminopiperazine; and water.

これらの鎖延長剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも得られるポリウレタンの物性のバランスが好ましい点、工業的に安価に多量に入手が可能な点で、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、1,4-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、エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、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が好ましい。 These chain extenders may be used alone or in combination of two or more. Among these, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1 ,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-dihydroxyethylcyclohexane, ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, isophoronediamine, 4, 4'-Diaminodicyclohexylmethane is preferred.

また、後述する水酸基を有するプレポリマーを製造する場合の鎖延長剤とは、イソシアネート基を少なくとも2個有する低分子量化合物であり、具体的には<2-1.ポリイソシアネート>で記載したような化合物が挙げられる。 In addition, the chain extender in the case of producing a prepolymer having a hydroxyl group, which will be described later, is a low molecular weight compound having at least two isocyanate groups, specifically <2-1. polyisocyanate>.

<2-3.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。
<2-3. Chain terminator>
When producing the polyurethane of the present invention, a chain terminating agent having one active hydrogen group can be used as necessary for the purpose of controlling the molecular weight of the resulting polyurethane.

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。
These chain terminators include aliphatic monools having one hydroxyl group such as methanol, ethanol, propanol, butanol and hexanol, diethylamine, dibutylamine, n-butylamine, monoethanolamine and diethanolamine having one amino group. , morpholine, and other aliphatic monoamines.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<2-4.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。
<2-4. Catalyst>
In the polyurethane-forming reaction for producing the polyurethane of the present invention, an amine-based catalyst such as triethylamine, N-ethylmorpholine and triethylenediamine, or an acid-based catalyst such as acetic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and sulfonic acid, and trimethyltin laurate. , dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dineodecanate, and other tin-based compounds, and furthermore, known urethane polymerization catalysts typified by organic metal salts such as titanium-based compounds can also be used. A urethane polymerization catalyst may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<2-5.本発明のポリカーボネートポリオール以外のポリオール>
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、本発明のポリカーボネートポリオールと必要に応じてそれ以外のポリオールを併用してもよい。ここで、本発明のポリカーボネートポリオール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、例えばポリエーテルポリオール、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、本発明以外のポリカーボネートポリオールが挙げられる。例えば、ポリエーテルポリオールとの併用では、本発明のポリカーボネートポリオールの特徴である柔軟性を更に向上させたポリウレタンとすることができる。ここで、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールを合わせた重量に対する、本発明のポリカーボネートポリオールの重量割合は70%以上が好ましく、90%以上が更に好ましい。本発明のポリカーボネートポリオールの重量割合が少ないと、本発明のポリカーボネートポリオールの特徴である柔軟性、耐溶剤性のバランスが失われる可能性がある。
<2-5. Polyol other than the polycarbonate polyol of the present invention>
In the polyurethane-forming reaction when producing the polyurethane of the present invention, the polycarbonate polyol of the present invention may be used in combination with other polyols, if desired. Here, the polyol other than the polycarbonate polyol of the present invention is not particularly limited as long as it is used in ordinary polyurethane production. mentioned. For example, when used in combination with polyether polyol, it is possible to obtain a polyurethane with further improved flexibility, which is a feature of the polycarbonate polyol of the present invention. Here, the weight ratio of the polycarbonate polyol of the present invention to the combined weight of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols is preferably 70% or more, more preferably 90% or more. If the weight ratio of the polycarbonate polyol of the present invention is small, the balance between flexibility and solvent resistance, which are characteristics of the polycarbonate polyol of the present invention, may be lost.

本発明において、ポリウレタンの製造には、上述の本発明のポリカーボネートポリオールを変性して使用することもできる。ポリカーボネートポリオールの変性方法としては、ポリカーボネートポリオールにエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等のエポキシ化合物を付加させてエーテル基を導入する方法や、ポリカーボネートポリオールをε-カプロラクトン等の環状ラクトンやアジピン酸、コハク酸、セバシン酸、テレフタル酸等のジカルボン酸化合物並びにそれらのエステル化合物と反応させてエステル基を導入する方法がある。エーテル変性ではエチレンオキシド、プロピレンオキシド等による変性でポリカーボネートポリオールの粘度が低下し、取扱い性等の理由で好ましい。特に、本発明のポリカーボネートポリオールはエチレンオキシドやプロピレンオキシド変性することによって、ポリカーボネートポリオールの結晶性が低下し、低温での柔軟性が改善すると共に、エチレンオキシド変性の場合は、エチレンオキシド変性ポリカーボネートポリオールを用いて製造されたポリウレタンの吸水性や透湿性が増加する為に人工皮革・合成皮革等としての性能が向上することがある。しかし、エチレンオキシドやプロピレンオキシドの付加量が多くなると、変性ポリカーボネートポリオールを用いて製造されたポリウレタンの機械強度、耐熱性、耐溶剤性等の諸物性が低下するので、ポリカーボネートポリオールに対する付加量としては5~50重量%が好適であり、好ましくは5~40重量%、更に好ましくは5~30重量%である。また、エステル基を導入する方法では、ε-カプロラクトンによる変性でポリカーボネートポリオールの粘度が低下し、取扱い性等の理由で好ましい。ポリカーボネートポリオールに対するε-カプロラクトンの付加量としては5~50重量%が好適であり、好ましくは5~40重量%、更に好ましくは5~30重量%である。ε-カプロラクトンの付加量が50重量%を超えると、変性ポリカーボネートポリオールを用いて製造されたポリウレタンの耐加水分解性、耐薬品性等が低下する。 In the present invention, the polycarbonate polyol of the present invention described above can be modified and used for the production of polyurethane. As a method for modifying polycarbonate polyol, an epoxy compound such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide is added to polycarbonate polyol to introduce an ether group. , sebacic acid, terephthalic acid, etc. and their ester compounds to introduce an ester group. Ether modification is preferable because modification with ethylene oxide, propylene oxide, or the like reduces the viscosity of the polycarbonate polyol, and is therefore easy to handle. In particular, by modifying the polycarbonate polyol of the present invention with ethylene oxide or propylene oxide, the crystallinity of the polycarbonate polyol is reduced and the flexibility at low temperatures is improved. Since the water absorption and moisture permeability of the polyurethane that has been treated with the material increases, the performance of the artificial leather/synthetic leather may be improved. However, when the addition amount of ethylene oxide or propylene oxide is increased, various physical properties such as mechanical strength, heat resistance, and solvent resistance of the polyurethane produced using the modified polycarbonate polyol are lowered. ~50% by weight is suitable, preferably 5-40% by weight, more preferably 5-30% by weight. In addition, the method of introducing an ester group is preferable because modification with ε-caprolactone lowers the viscosity of the polycarbonate polyol and ease of handling. The amount of ε-caprolactone added to the polycarbonate polyol is preferably 5 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight. If the amount of ε-caprolactone added exceeds 50% by weight, the hydrolysis resistance, chemical resistance, etc. of the polyurethane produced using the modified polycarbonate polyol are lowered.

<2-6.溶剤>
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は溶剤を用いてもよい。
好ましい溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド,N-メチルピロリドンなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;及びトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上の混合溶媒として用いてもよい。
<2-6. Solvent>
The polyurethane-forming reaction in producing the polyurethane of the present invention may employ a solvent.
Preferred solvents include amide solvents such as dimethylformamide, diethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; ether-based solvents; ester-based solvents such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; and aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene and xylene. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.

これらの中で好ましい有機溶剤は、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン及びジメチルスルホキシド等である。
また、本発明のポリカーボネートポリオール、ポリジイソシアネート、及び前記の鎖延長剤が配合されたポリウレタン組成物から、水分散液のポリウレタンを製造することもできる。
Preferred organic solvents among these are methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and dimethylsulfoxide.
Aqueous dispersion polyurethane can also be produced from a polyurethane composition containing the polycarbonate polyol of the present invention, polydiisocyanate, and the chain extender.

<2-7.ポリウレタン製造方法>
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、本発明のポリカーボネートポリオール、必要に応じて用いられる本発明のポリカーボネートポリオール以外のポリオール(以下、「その他のポリオール」と称す場合がある。)、ポリイソシアネート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、まず本発明のポリカーボネートポリオール、その他のポリオール及びポリイソシアネート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。
<2-7. Polyurethane manufacturing method>
As a method for producing the polyurethane of the present invention using the above-mentioned reaction agent, production methods generally used experimentally or industrially can be used.
Examples thereof include the polycarbonate polyol of the present invention, polyols other than the polycarbonate polyol of the present invention that are used as necessary (hereinafter sometimes referred to as "other polyols"), polyisocyanate and a chain extender. A method of mixing and reacting (hereinafter sometimes referred to as a "one-step method"), or a method in which the polycarbonate polyol of the present invention, other polyols and polyisocyanate are first reacted to prepare a prepolymer having isocyanate groups at both ends. , a method of reacting the prepolymer with a chain extender (hereinafter sometimes referred to as a “two-step method”), and the like.

二段法は、本発明のポリカーボネートポリオールとその他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。 In the two-step method, the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols are preliminarily reacted with one or more equivalents of polyisocyanate to prepare isocyanate intermediates at both ends corresponding to the soft segment of polyurethane. is. In this way, if the prepolymer is once prepared and then reacted with a chain extender, it may be easier to adjust the molecular weight of the soft segment portion, and it is useful when it is necessary to ensure phase separation between the soft segment and the hard segment. is useful.

<2-8.一段法>
一段法とは、ワンショット法とも呼ばれ、本発明のポリカーボネートポリオール、その他のポリオール、ポリイソシアネート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。
<2-8. Single stage method>
The one-step method, which is also called a one-shot method, is a method in which the polycarbonate polyol of the present invention, other polyols, polyisocyanate and chain extender are charged all at once to carry out the reaction.

一段法におけるポリイソシアネートの使用量は、特に限定はされないが、本発明のポリカーボネートポリオールとその他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0.5当量、より好ましくは0.6当量、更に好ましくは0.7当量、特に好ましくは0.8当量であり、上限は、好ましくは2.0当量、より好ましくは1.5当量、更に好ましくは1.2当量、特に好ましくは1.0当量である。
なお上記の使用する原料由来の総イソシアネート基と総水酸基及び総アミノ基数の合計値の当量比をNCO/OH比と記載することがある。
The amount of polyisocyanate used in the one-step method is not particularly limited, but when the sum of the total number of hydroxyl groups of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols, the number of hydroxyl groups and the number of amino groups of the chain extender is 1 equivalent , the lower limit is preferably 0.5 equivalents, more preferably 0.6 equivalents, more preferably 0.7 equivalents, particularly preferably 0.8 equivalents, and the upper limit is preferably 2.0 equivalents, more preferably 1.5 equivalents, more preferably 1.2 equivalents, particularly preferably 1.0 equivalents.
The equivalent ratio of the total number of isocyanate groups, total hydroxyl groups and total amino groups derived from the raw materials used is sometimes referred to as the NCO/OH ratio.

ポリイソシアネートの使用量が多すぎると、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傾向があり、少なすぎると、ポリウレタンの分子量が十分に大きくならず、ポリウレタンの強度や耐溶剤性が十分に得られなくなる傾向がある。 If the amount of polyisocyanate used is too large, unreacted isocyanate groups will cause side reactions, and the viscosity of the resulting polyurethane will tend to be too high, making handling difficult and flexibility likely to be impaired. If it is too large, the molecular weight of the polyurethane will not be sufficiently large, and there will be a tendency that the strength and solvent resistance of the polyurethane will not be sufficiently obtained.

また、鎖延長剤の使用量は、特に限定されないが、ポリイソシアネートのイソシアネート基数から本発明のポリカーボネートポリオールとその他のポリオールの総水酸基数を引いた数を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、更に好ましくは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、更に好ましくは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多すぎると、得られるポリウレタンが溶媒に溶けにくく加工が困難になる傾向があり、少なすぎると、得られるポリウレタンが軟らかすぎて十分な強度や硬度、弾性回復性能や弾性保持性能が得られない場合や、耐熱性が悪くなる場合がある。 The amount of the chain extender used is not particularly limited, but when the number obtained by subtracting the total number of hydroxyl groups of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols from the number of isocyanate groups of the polyisocyanate is 1 equivalent, the lower limit is preferably 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, more preferably 0.9 equivalents, particularly preferably 0.95 equivalents, the upper limit is preferably 3.0 equivalents, more preferably 2.0 equivalents, still more preferably is 1.5 equivalents, particularly preferably 1.1 equivalents. If the amount of chain extender used is too large, the resulting polyurethane tends to be difficult to dissolve in the solvent and processing becomes difficult. In some cases, retention performance cannot be obtained, and in some cases, heat resistance deteriorates.

<2-9.二段法>
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)予め本発明のポリカーボネートポリオール及びその他のポリオールと、過剰のポリイソシアネートとを、ポリイソシアネート/(本発明のポリカーボネートポリオール及びその他のポリオール)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と、過剰の本発明のポリカーボネートポリオール及びその他のポリオールとを、ポリイソシアネート/(本発明のポリカーボネートポリオール及びその他のポリオール)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を反応させてポリウレタンを製造する方法。
<2-9. Two-step method>
The two-step method, also called a prepolymer method, mainly includes the following methods.
(a) The polycarbonate polyol and other polyols of the present invention and excess polyisocyanate are added in advance so that the reaction equivalent ratio of polyisocyanate/(polycarbonate polyol and other polyols of the present invention) exceeds 1 to 10.0. to produce a prepolymer having an isocyanate group at the molecular chain end, and then adding a chain extender thereto to produce a polyurethane.
(b) a polyisocyanate and an excess of the polycarbonate polyol and other polyols of the present invention are preliminarily prepared so that the reaction equivalent ratio of polyisocyanate/(polycarbonate polyol and other polyol of the present invention) is 0.1 or more to less than 1.0; to produce a prepolymer having a hydroxyl group at the molecular chain end, and then reacting this with a polyisocyanate having an isocyanate group at the end as a chain extender to produce a polyurethane.

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と本発明のポリカーボネートポリオールとその他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と本発明のポリカーボネートポリオールとその他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 carried out by any one of the methods (1) to (3) described below.
(1) Without using a solvent, the polyisocyanate, the polycarbonate polyol of the present invention, and other polyols are directly reacted to synthesize a prepolymer, which is used as it is for the chain extension reaction.
(2) A prepolymer is synthesized by the method of (1), then dissolved in a solvent and used for subsequent chain extension reaction.
(3) Using a solvent from the beginning, the polyisocyanate, the polycarbonate polyol of the present invention, and other polyols are reacted, and then the 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。 In the case of the method (1), in the chain extension reaction, the chain extension agent is dissolved in the solvent, or the prepolymer and the chain extension agent are dissolved in the solvent at the same time. It is important to obtain

二段法(a)の方法におけるポリイソシアネートの使用量は、特に限定はされないが、本発明のポリカーボネートポリオールとその他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、更に好ましくは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、更に好ましくは3.0当量の範囲である。 The amount of polyisocyanate 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 the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols is 1 equivalent is the lower limit of is preferably more than 1.0 equivalents, more preferably 1.2 equivalents, more preferably 1.5 equivalents, and the upper limit is preferably 10.0 equivalents, more preferably 5.0 equivalents, more preferably 3 .0 equivalent range.

このイソシアネート使用量が多すぎると、過剰のイソシアネート基が副反応を起こして所望のポリウレタンの物性まで到達しにくい傾向があり、少なすぎると、得られるポリウレタンの分子量が十分に上がらず強度や熱安定性が低くなる場合がある。 If the amount of isocyanate used is too large, the excessive isocyanate groups tend to cause side reactions, making it difficult to achieve the desired physical properties of the polyurethane. may become less viable.

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、更に好ましくは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、更に好ましくは2.0当量の範囲である。 The amount of the chain extender used is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 equivalents, more preferably 0.5 equivalents, and still more preferably 0 equivalents per equivalent of the number of isocyanate groups contained in the prepolymer. 0.8 equivalents, and the upper limit is preferably 5.0 equivalents, more preferably 3.0 equivalents, still 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。 For the purpose of adjusting the molecular weight, monofunctional organic amines and alcohols may coexist during the chain extension reaction.

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の使用量は、特に限定はされないが、ポリカーボネートポリオールとその他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、更に好ましくは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、更に好ましくは0.97当量である。 In the two-step method (b), the amount of polyisocyanate to be used when preparing a prepolymer having a hydroxyl group at the end is not particularly limited. As the number of isocyanate groups when the 0.98 equivalents, more preferably 0.97 equivalents.

このイソシアネート使用量が少なすぎると、続く鎖延長反応で所望の分子量を得るまでの工程が長くなり生産効率が落ちる傾向にあり、多すぎると、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場合がある。 If the amount of isocyanate used is too small, the subsequent chain elongation reaction takes a long time to obtain the desired molecular weight, and production efficiency tends to decrease. It may decrease, or handling may be bad and productivity may be inferior.

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ポリカーボネートポリオールとその他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、更に好ましくは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、更に好ましくは0.98当量の範囲である。 The amount of the chain extender used is not particularly limited, but when the total number of hydroxyl groups of the polycarbonate polyol and other polyols used in the prepolymer is 1 equivalent, the total equivalent of the isocyanate group used in the prepolymer is added. As, the lower limit is preferably 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, more preferably 0.9 equivalents, 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。 For the purpose of adjusting the molecular weight, monofunctional organic amines and alcohols may coexist during the chain extension reaction.

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。温度が低すぎると反応の進行が遅くなったり、原料や重合物の溶解性が低いために製造時間が長くなることがあり、また高すぎると副反応や得られるポリウレタンの分解が起こることがある。鎖延長反応は、減圧下で脱泡しながら行ってもよい。 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, etc., and is not particularly limited. If the temperature is too low, the progress of the reaction may be slowed down, and the production time may be prolonged due to the low solubility of the raw materials and polymers. . The chain extension reaction may be performed under reduced pressure while defoaming.

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。
Moreover, a catalyst, a stabilizer, etc. can also be added to a chain extension reaction as needed.
Examples of the catalyst include compounds such as triethylamine, tributylamine, dibutyltin dilaurate, stannous octoate, acetic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and sulfonic acid. They may be used together. Examples of stabilizers include 2,6-dibutyl-4-methylphenol, distearylthiodipropionate, N,N'-di-2-naphthyl-1,4-phenylenediamine, tris(dinonylphenyl)phosphite, and the like. and may be used singly or in combination of two or more. When the chain extender is highly reactive such as a short-chain aliphatic amine, the reaction may be carried out without adding a catalyst.

<2-10.水系ポリウレタンエマルション>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて、水系ポリウレタンエマルションを製造することも可能である。
<2-10. Aqueous polyurethane emulsion>
It is also possible to produce aqueous polyurethane emulsions using the polycarbonate polyols of the present invention.

その場合、本発明のポリカーボネートポリオール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。 In that case, a compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups is used in reacting a polyol, including the polycarbonate polyols of the present invention, with an excess of polyisocyanate to produce a prepolymer. A prepolymer is formed by mixing, and an aqueous polyurethane emulsion is obtained through a process of neutralization and chlorination of hydrophilic functional groups, an emulsification process by adding water, and a chain extension reaction process.

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 herein is, for example, a carboxyl group or a sulfonic acid group, which can be neutralized with an alkaline group. It is a base. In addition, 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. It doesn't matter if you are.

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 compounds having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups include 2,2′-dimethylolpropionic acid, 2,2-methylolbutyric acid, 2,2′ - dimethylol valeric acid and the like. Also included are diaminocarboxylic acids such as lysine, cystine, 3,5-diaminocarboxylic acid and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. 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、本発明のポリカーボネートポリオールとその他のポリオールとの総重量に対して好ましくは1重量%、より好ましくは5重量%、更に好ましくは10重量%である。一方、これを多く添加しすぎると本発明のポリカーボネートポリオールの特性が維持されなくなってしまうことがあるために、その上限は好ましくは50重量%、より好ましくは40重量%、更に好ましくは30重量%である。 When producing a water-based polyurethane emulsion, the amount of the compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups should be adjusted to increase the dispersibility in water. It is preferably 1% by weight, more preferably 5% by weight, and still more preferably 10% by weight based on the total weight of polycarbonate polyol and other polyols. On the other hand, if too much is added, the properties of the polycarbonate polyol of the present invention may not be maintained, so the upper limit is preferably 50% by weight, more preferably 40% by weight, and still more preferably 30% by weight. is.

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 presence of a solvent such as methyl ethyl ketone, acetone, or N-methyl-2-pyrrolidone in the prepolymer step, or may be carried out without a solvent. Moreover, when using a solvent, it is preferable to distill off the solvent by distillation after manufacturing an aqueous emulsion.

本発明のポリカーボネートポリオールを原料として、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ポリカーボネートポリオール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、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5000を超える、または300より小さくなると、エマルション化が困難となる場合がある。 When the polycarbonate polyol of the present invention is used as a raw material to produce an aqueous polyurethane emulsion without solvent, the upper limit of the number average molecular weight obtained from the hydroxyl value of the polycarbonate polyol is preferably 5000, more preferably 4500, and still more preferably 4000. . Also, the lower limit of the number average molecular weight is preferably 300, more preferably 500, still more preferably 800. If the number average molecular weight obtained from the hydroxyl value exceeds 5000 or is smaller than 300, emulsification may become difficult.

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 sulfonates, alkylaryl sulfonates, sulfonated castor oil, sulfosuccinates, etc. for the synthesis or storage of aqueous polyurethane emulsions. , primary amine salts, secondary amine salts, tertiary amine salts, quaternary amine salts, cationic surfactants such as pyridinium salts, or known mixtures of ethylene oxide and long-chain fatty alcohols or phenols A nonionic surfactant or the like represented by the 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下で混合して、エマルションを製造することもできる。 In addition, when making a water-based polyurethane emulsion, water is mechanically mixed under high shear in the presence of an emulsifier with an organic solvent solution of the prepolymer, if necessary, without the neutralization and chlorination step, to produce the emulsion. You can also

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, there is a recent demand for chemical raw materials with less environmental impact, 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。特に本発明のポリカーボネートポリオールを用いて製造される水系ポリウレタンエマルションは、ポリカーボネートポリオール中にオキシアルキレングリコール(A1)に由来する構造単位を有していることから、柔軟性がありコーティング剤等として有効に利用することが可能である。 Specific uses of water-based polyurethane emulsions include, for example, coating agents, water-based paints, adhesives, synthetic leathers, and artificial leathers. In particular, the water-based polyurethane emulsion produced using the polycarbonate polyol of the present invention is flexible and effective as a coating agent, etc., because it has a structural unit derived from oxyalkylene glycol (A1) in the polycarbonate polyol. It is possible to use

<2-11.添加剤>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて製造した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。
<2-11. Additive>
Polyurethanes of the present invention produced using the polycarbonate polyols of the present invention contain heat stabilizers, light stabilizers, colorants, fillers, stabilizers, UV absorbers, antioxidants, antiblocking agents, flame retardants, anti-aging agents. Various additives such as inhibitors and inorganic fillers can be added and mixed within limits that do not impair the properties of the polyurethane of the present invention.

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-substituted aromatic esters of phosphorous acid, hypophosphorous acid derivatives, phenylphosphonic acid, phenylphosphinic acid, diphenylphosphonic acid, polyphosphonates, dialkyl Phosphorus compounds such as pentaerythritol diphosphite and dialkylbisphenol A diphosphite; phenol derivatives, especially hindered phenol compounds; Compounds containing sulfur; tin-based compounds such as tin malate, dibutyltin monoxide, and the like 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。
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。
Specific examples of hindered phenol compounds include "Irganox1010" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), "Irganox1520" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), "Irganox245" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.). ) and the like.
Phosphorus compounds include "PEP-36", "PEP-24G", "HP-10" (all trade names: manufactured by ADEKA Corporation), "Irgafos 168" (manufactured by BASF Japan Ltd.), etc. are mentioned.
Specific examples of sulfur-containing compounds include thioether compounds such as dilaurylthiopropionate (DLTP) and distearylthiopropionate (DSTP).

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。 Examples of light stabilizers include benzotriazole-based compounds and benzophenone-based compounds. ”, “SANOL LS-765” (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 ultraviolet absorbers include "TINUVIN328" and "TINUVIN234" (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。 Colorants include dyes such as direct dyes, acid dyes, basic dyes and metal complex dyes; inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide and mica; Organic pigments such as anthraquinone-based, thioindigo-based, dioxazone-based, and phthalocyanine-based pigments can be used.

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 inorganic fillers include short glass fibers, carbon fibers, alumina, talc, graphite, melamine, and clay.

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 additive and reactive flame retardants such as phosphorous and halogen containing organic compounds, bromine or chlorine containing organic compounds, ammonium polyphosphate, aluminum hydroxide, antimony oxide and the like.

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 two or more of them may be used 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重量%、より好ましくは0.05重量%、更に好ましくは0.1重量%、上限は、好ましくは10重量%、より好ましくは5重量%、更に好ましくは1重量%である。添加剤の添加量が少な過ぎるとその添加効果を十分に得ることができず、多過ぎるとポリウレタン中で析出したり、濁りを発生したりする場合がある。 As for the amount of these additives added, the lower limit is preferably 0.01% by weight, more preferably 0.05% by weight, and still more preferably 0.1% by weight, and the upper limit is preferably 10% by weight, as a weight ratio to polyurethane. % by weight, more preferably 5% by weight, and even more preferably 1% by weight. If the amount of the additive added is too small, the effect of addition cannot be sufficiently obtained, and if it is too large, it may precipitate in the polyurethane or cause turbidity.

<2-12.ポリウレタンフィルム・ポリウレタン板>
本発明のポリウレタンを使用してフィルムを製造する場合、そのフィルムの厚さは、下限が好ましくは10μm、より好ましくは20μm、更に好ましくは30μm、上限は好ましくは1000μm、より好ましくは500μm、更に好ましくは100μmである。
フィルムの厚さが厚すぎると、十分な透湿性が得られない傾向があり、また、薄過ぎるとピンホールを生じたり、フィルムがブロッキングしやすく取り扱いにくくなる傾向がある。
<2-12. Polyurethane film/polyurethane plate>
When the polyurethane of the present invention is used to produce a film, the lower limit of the film thickness is preferably 10 μm, more preferably 20 μm, still more preferably 30 μm, and the upper limit is preferably 1000 μm, more preferably 500 μm, and even more preferably. is 100 μm.
If the thickness of the film is too thick, there is a tendency that sufficient moisture permeability cannot be obtained.

<2-13.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、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(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5万~50万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い。Mwが上記下限よりも小さいと十分な強度や硬度が得られない場合があり、上記上限よりも大きいと加工性などハンドリング性を損なう傾向がある。特に本発明のポリカーボネートポリオールを用いることで、その優れた反応性により、Mw10万以上のポリウレタンを容易に製造することができ、十分な機械強度を得ることができる。
<2-13. Molecular weight>
The molecular weight of the polyurethane of the present invention is appropriately adjusted according to its use, and is not particularly limited. and more preferably 100,000 to 300,000. If Mw is less than the above lower limit, sufficient strength and hardness may not be obtained. In particular, by using the polycarbonate polyol of the present invention, a polyurethane having an Mw of 100,000 or more can be easily produced due to its excellent reactivity, and sufficient mechanical strength can be obtained.

<2-14.耐溶剤性>
<2-14-1.耐オレイン性>
本発明のポリウレタンは、例えば後述の実施例の項に記載される方法での評価において、オレイン酸に浸漬前のポリウレタン試験片の重量に対する、オレイン酸に浸漬後のポリウレタン試験片の重量の変化率(%)が、20%以下が好ましく、10%以下がより好ましく、5%以下が更に好ましく、4%以下が特に好ましく、3%以下が最も好ましい。
この重量変化率が上記上限超過では十分な耐オレイン酸性が得られない場合がある。
<2-14. Solvent resistance>
<2-14-1. Olein resistance>
The polyurethane of the present invention can be evaluated, for example, by the method described in the Examples section below, as a rate of change in the weight of the polyurethane test piece after immersion in oleic acid with respect to the weight of the polyurethane test piece before immersion in oleic acid. (%) is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, still more preferably 5% or less, particularly preferably 4% or less, and most preferably 3% or less.
If the weight change rate exceeds the above upper limit, sufficient oleic acid resistance may not be obtained.

<2-14-2.耐エタノール性>
本発明のポリウレタンは、例えば後述の実施例の項に記載される方法での評価において、エタノールに浸漬前のポリウレタン試験片の重量に対する、エタノールに浸漬後のポリウレタン試験片の重量の変化率(%)が、20%以下が好ましく、18%以下がより好ましく、15%以下が更に好ましく、10%以下が特に好ましく、8%以下が最も好ましい。
この重量変化率が上記上限超過では十分な耐エタノール性が得られない場合がある。
<2-14-2. Ethanol resistance>
The polyurethane of the present invention can be evaluated, for example, by the method described in the Examples section below, with respect to the weight of the polyurethane test piece before immersion in ethanol, the weight change rate (%) of the polyurethane test piece after immersion in ethanol ) is preferably 20% or less, more preferably 18% or less, still more preferably 15% or less, particularly preferably 10% or less, most preferably 8% or less.
If the weight change rate exceeds the above upper limit, sufficient ethanol resistance may not be obtained.

<2-14-3.耐酢酸エチル性>
本発明のポリウレタンは、例えば後述の実施例の項に記載される方法での評価において、酢酸エチルに浸漬前のポリウレタン試験片の重量に対する、薬品に浸漬後のポリウレタン試験片の重量の変化率(%)が、50%以下が好ましく、40%以下がより好ましく、35%以下が更に好ましい。
この重量変化率が上記上限超過では、所望の耐薬品性が得られない場合がある。
<2-14-3. Ethyl acetate resistance>
The polyurethane of the present invention can be evaluated, for example, by the method described in the Examples section below, as a rate of change in the weight of the polyurethane test piece after immersion in the chemical with respect to the weight of the polyurethane test piece before immersion in ethyl acetate ( %) is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, and even more preferably 35% or less.
If the weight change rate exceeds the above upper limit, desired chemical resistance may not be obtained.

<2-15.引張破断伸度>
本発明のポリウレタンは、幅10mm、長さ100mm、厚み約50~100μmの短冊状のサンプルに対して、チャック間距離50mm、引張速度500mm/分にて、温度23℃、相対湿度50%で測定した引張破断伸度及び破断強度が以下の範囲であることが好ましい。
即ち、破断伸度の下限は好ましくは150%、より好ましくは200%、更に好ましくは300%であり、上限は好ましくは3000%、より好ましくは2000%、更に好ましくは1500%である。破断伸度が上記下限未満では加工性などハンドリング性を損なう傾向があり、上記上限を超えると十分な耐溶剤性が得られない場合がある。
また、破断強度の下限は好ましくは1.0MPa、より好ましくは2.0MPa、更に好ましくは3.0MPaであり、上限は好ましくは100MPa、より好ましくは8.0MPa、更に好ましくは6.0MPaである。破断強度が上記下限未満では加工性などハンドリング性を損なう傾向があり、上記上限を超えると柔軟性が損なわれる場合がある。
<2-15. Tensile elongation at break>
The polyurethane of the present invention was measured on a strip-shaped sample with a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a thickness of about 50 to 100 μm at a chuck distance of 50 mm and a tensile speed of 500 mm/min at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50%. It is preferable that the tensile elongation at break and the breaking strength are within the following ranges.
That is, the lower limit of breaking elongation is preferably 150%, more preferably 200%, still more preferably 300%, and the upper limit is preferably 3000%, more preferably 2000%, and still more preferably 1500%. If the elongation at break is less than the above lower limit, there is a tendency to impair handleability such as workability, and if it exceeds the above upper limit, sufficient solvent resistance may not be obtained.
In addition, the lower limit of breaking strength is preferably 1.0 MPa, more preferably 2.0 MPa, more preferably 3.0 MPa, and the upper limit is preferably 100 MPa, more preferably 8.0 MPa, further preferably 6.0 MPa. . If the breaking strength is less than the above lower limit, the handling property such as processability tends to be impaired, and if it exceeds the above upper limit, the flexibility may be impaired.

<2-16.100%・300%モジュラス>
本発明のポリウレタンは、本発明のポリカーボネートポリオールに対し、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートおよび1,4-ブタンジオールの合計が全ポリウレタン量に対し17~20重量%とする条件で、1段法で反応させてポリウレタンを得た場合、幅10mm、長さ100mm、厚み約50~100μmの短冊状のサンプルに対して、チャック間距離50mm、引張速度500mm/分にて、温度23℃、相対湿度50%で測定した100%モジュラス及び300%モジュラスが以下の範囲であることが好ましい。
即ち、100%モジュラスは、下限が好ましくは0.7MPa、より好ましくは0.9MPa、更に好ましくは1.0MPaであり、上限は好ましくは20MPa、より好ましくは10MPa、更に好ましくは5.0MPaである。100%モジュラスが上記下限未満では耐溶剤性が十分でない場合があり、上記上限を超えると柔軟性が不十分であったり、加工性などハンドリング性を損なったりする傾向がある。
また、300%モジュラスは、下限が好ましくは1.4MPa、より好ましくは2.0MPa、更に好ましくは2.5MPaであり、上限は好ましくは15MPa、より好ましくは9.0MPa、更に好ましくは6.0MPaである。300%モジュラスが上記下限未満では耐溶剤性が十分でない場合があり、上記上限を超えると柔軟性が不十分であったり、加工性などハンドリング性を損なったりする傾向がある。
<2-16.100%/300% modulus>
The polyurethane of the present invention is prepared by a one-stage process under the condition that the total amount of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 1,4-butanediol is 17 to 20% by weight based on the total amount of polyurethane in the polycarbonate polyol of the present invention. When the polyurethane was obtained by the reaction, a strip-shaped sample with a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a thickness of about 50 to 100 μm was measured at a chuck distance of 50 mm and a tensile speed of 500 mm/min at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50. The 100% modulus and 300% modulus measured in % are preferably in the following ranges.
That is, the 100% modulus preferably has a lower limit of 0.7 MPa, more preferably 0.9 MPa, and still more preferably 1.0 MPa, and an upper limit of preferably 20 MPa, more preferably 10 MPa, and still more preferably 5.0 MPa. . If the 100% modulus is less than the above lower limit, the solvent resistance may be insufficient, and if it exceeds the above upper limit, flexibility tends to be insufficient, and handling properties such as workability tend to be impaired.
The 300% modulus preferably has a lower limit of 1.4 MPa, more preferably 2.0 MPa, and still more preferably 2.5 MPa, and an upper limit of preferably 15 MPa, more preferably 9.0 MPa, and still more preferably 6.0 MPa. is. If the 300% modulus is less than the above lower limit, the solvent resistance may not be sufficient, and if it exceeds the above upper limit, the flexibility tends to be insufficient, and the handleability such as workability tends to be impaired.

<2-17.ガラス転移温度>
本発明のポリウレタンのガラス転移温度は、下限は通常-70℃以上であり、-60℃以上であることが好ましく、-50℃以上であることがより好ましく、-40℃以上であることが更に好ましく、-30℃以上であることが特に好ましい。また、上限は通常0℃以下であり、-5℃以下であることが好ましく、-10℃以下であることがより好ましく、-15℃以下であることが更に好ましく、-20℃以下である事が特に好ましい。前記ポリウレタンのガラス転移温度が上記下限以上であると耐溶剤性が良好となり、上記上限以下であることより、低温で硬くなるのを防ぎ、触感を向上することができる傾向がある。
<2-17. Glass transition temperature>
The lower limit of the glass transition temperature of the polyurethane of the present invention is usually -70°C or higher, preferably -60°C or higher, more preferably -50°C or higher, and further preferably -40°C or higher. A temperature of -30°C or higher is particularly preferred. The upper limit is usually 0°C or lower, preferably -5°C or lower, more preferably -10°C or lower, even more preferably -15°C or lower, and -20°C or lower. is particularly preferred. When the glass transition temperature of the polyurethane is at least the above lower limit, the solvent resistance is good, and when it is at most the above upper limit, hardening at low temperatures can be prevented, and touch feeling tends to be improved.

<2-18.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。
<2-18. Application>
Since the polyurethane of the present invention has excellent solvent resistance and good flexibility and mechanical strength, it can be used for foams, elastomers, elastic fibers, paints, fibers, pressure-sensitive adhesives, adhesives, flooring materials, sealants, medical materials, It can be widely used for artificial leather, synthetic leather, coating agents, water-based polyurethane coatings, active energy ray-curable polymer compositions, and the like.

特に、人工皮革、合成皮革、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 in applications such as artificial leather, synthetic leather, water-based polyurethane, adhesives, elastic fibers, medical materials, flooring materials, paints, and coating agents, solvent resistance, flexibility, and mechanical strength are improved. Because it has a good balance of A good characteristic of being strong can be imparted. Moreover, 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、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 polyurethanes of the invention can be used in cast polyurethane elastomers. Specific applications include rolling rolls, paper manufacturing rolls, office equipment, rolls such as pretension rolls, solid tires for forklifts, automobile vehicle nutrams, trolleys, trucks, casters, etc. Industrial products include conveyor belt idlers and guides. Rolls, pulleys, steel pipe linings, ore rubber screens, gears, connection rings, liners, pump impellers, cyclone cones, cyclone liners, etc. It can also be used for OA equipment belts, paper feed rolls, copying cleaning blades, snow plows, toothed belts, surf rollers 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 polyurethanes of the invention also find application as thermoplastic elastomers. For example, it can be used for tubes and hoses, spiral tubes, fire hoses, etc. in pneumatic equipment used in the food and medical fields, coating equipment, analytical equipment, physical and chemical equipment, metering pumps, water treatment equipment, industrial robots, and the like. In addition, it is used as a belt such as a round belt, a V belt, a flat belt, etc. in various transmission mechanisms, spinning machines, packing machines, printing machines, and the like. It can also be used for heel tops and soles of footwear, couplings, packings, pole joints, bushes, gears, machine parts such as rolls, sporting goods, leisure goods, watch belts and the like. Automobile parts include oil stoppers, gearboxes, spacers, chassis parts, interior parts, and tire chain substitutes. Also, it can be used for films such as keyboard films and films for automobiles, curled cords, cable sheaths, bellows, conveyor belts, flexible containers, binders, synthetic leathers, dipping products, adhesives and the like.

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 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 moisture-curable one-pack paints, blocked isocyanate-based solvent paints, alkyd resin paints, urethane-modified synthetic resin paints, ultraviolet-curable paints, water-based urethane paints, and the like. Paints for plastic bumpers, strippable paints, coating agents for magnetic tapes, overprint varnishes for floor tiles, flooring materials, paper, wood grain printing films, etc., varnishes for wood, coil coats for high processing, optical fiber protective coatings, solder resists, metals It can be applied to printing top coats, vapor deposition base coats, 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。 The polyurethane of the present invention can also be applied as a pressure-sensitive adhesive or adhesive to food packaging, shoes, footwear, magnetic tape binders, decorative paper, wood, structural members, and the like. can also be used.

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 be used as a binder for magnetic recording media, inks, castings, baked bricks, graft materials, microcapsules, granular fertilizers, granular pesticides, polymer cement mortar, resin mortar, rubber chip binders, recycled foams, glass fiber sizing, and the like. Available.

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。
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。
The polyurethane of the present invention can be used as a component of a fiber processing agent for shrink-proofing, wrinkle-proofing, water-repellent finishing, and the like.
When the polyurethane of the present invention is used as an elastic fiber, the fiberization method is not particularly limited as long as it can be spun. For example, a melt spinning method can be employed in which the material is pelletized, melted, and spun directly through a spinneret. When the elastic fiber is 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、なかでも本発明では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 polyurethane elastic fiber of the present invention can be used as it is as a bare yarn, or can be covered with other fibers and used as a covered yarn. Examples of other fibers include conventionally known fibers such as polyamide fibers, wool, cotton and polyester fibers, among which polyester fibers are preferably used in the present invention. Further, the polyurethane elastic fiber 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等に使用できる。 The polyurethane of the present invention can be used as a sealant and caulking for concrete rammed walls, induced joints, around sashes, wall-type PC (Precast Concrete) joints, ALC (Autoclaved Light-weight Concrete) joints, board joints, composite glass sealants, It can be used for insulating sash sealants, automotive sealants, 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。
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 medical material, including blood compatible materials such as tubes, catheters, artificial hearts, artificial blood vessels, and artificial valves, and disposable materials such as catheters, tubes, bags, and surgical gloves. , artificial kidney potting materials, etc.
By modifying the terminal of the polyurethane of the present invention, it can be used as a raw material for UV curable coatings, electron beam curable coatings, photosensitive resin compositions for flexographic printing plates, photocurable optical fiber coating compositions, and the like. can.

<2-19.ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて、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。
なお、本発明において、(メタ)アクリレートや(メタ)アクリル酸のように「(メタ)アクリル」と表示した場合には、アクリル及び/またはメタクリルを意味する。
<2-19. Urethane (meth)acrylate oligomer>
A urethane (meth)acrylate oligomer can be produced by subjecting the polycarbonate polyol of the present invention to an addition reaction between a polyisocyanate and a hydroxyalkyl (meth)acrylate. When other raw material compounds such as a polyol and a chain extender are used in combination, the urethane (meth)acrylate oligomer can be produced by subjecting the polyisocyanate to an addition reaction with these other raw material compounds. .
In the present invention, the expression "(meth)acryl" such as (meth)acrylate or (meth)acrylic acid means acryl and/or methacryl.

また、その際の各原料化合物の仕込み比は、目的とするウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの組成と実質的に同等、ないしは同一とする。
ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーにおける全イソシアネート基の量と水酸基及びアミノ基等のイソシアネート基と反応する全官能基の量は、通常、理論的に当モルである。
In addition, the charging ratio of each raw material compound at that time is substantially the same as or the same as the composition of the desired urethane (meth)acrylate oligomer.
The amount of all isocyanate groups in the urethane (meth)acrylate oligomer and the amount of all functional groups that react with isocyanate groups such as hydroxyl groups and amino groups are usually theoretically equimolar.

ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを製造する際は、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの使用量を、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリカーボネートポリオール、並びに必要に応じて用いられるその他の原料化合物であるポリオール、及び鎖延長剤等のイソシアネートと反応する官能基を含む化合物の総使用量に対して、通常10mol%以上、好ましくは15mol%以上、更に好ましくは25mol%以上、また、通常70mol%以下、好ましくは50mol%以下とする。この割合に応じて、得られるウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの分子量を制御することができる。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの割合が多いと、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの分子量は小さくなる傾向となり、割合が少ないと分子量は大きくなる傾向となる。 When producing a urethane (meth)acrylate-based oligomer, the amount of hydroxyalkyl (meth)acrylate used is adjusted to the amount of hydroxyalkyl (meth)acrylate, polycarbonate polyol, and other raw material compounds used as needed, such as polyol and Usually 10 mol% or more, preferably 15 mol% or more, more preferably 25 mol% or more, and usually 70 mol% or less, preferably 50 mol%, relative to the total amount of the compound containing a functional group that reacts with isocyanate such as a chain extender. % or less. The molecular weight of the resulting urethane (meth)acrylate oligomer can be controlled according to this ratio. When the proportion of hydroxyalkyl (meth)acrylate is large, the molecular weight of the urethane (meth)acrylate oligomer tends to be small, and when the proportion is small, the molecular weight tends to be large.

ポリカーボネートポリオールとポリオールとの総使用量に対して、ポリカーボネートポリオールの使用量を25mol%以上とすることが好ましく、より好ましくは50mol%以上、更に好ましくは70mol%以上である。ポリカーボネートポリオールの使用量が前記の下限値以上であると、得られる硬化物の硬度及び耐汚染性が良好となる傾向があり好ましい。 The amount of polycarbonate polyol used is preferably 25 mol % or more, more preferably 50 mol % or more, and still more preferably 70 mol % or more, based on the total amount of polycarbonate polyol and polyol used. When the amount of the polycarbonate polyol used is at least the above lower limit, the resulting cured product tends to have good hardness and stain resistance, which is preferable.

また、ポリカーボネートポリオールとポリオールとの総使用量に対して、ポリカーボネートポリオールの使用量は、10重量%以上とすることが好ましく、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。ポリカーボネートポリオールの使用量が前記の下限値以上であると、得られる組成物の粘度が低下し作業性が向上し、また得られる硬化物の機械的強度及び硬度や耐摩耗性が向上する傾向になり好ましい。 The amount of polycarbonate polyol used is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 50% by weight or more, based on the total amount of polycarbonate polyol and polyol used. is 70% by weight or more. When the amount of the polycarbonate polyol used is at least the above lower limit, the viscosity of the obtained composition is lowered and workability is improved, and the mechanical strength, hardness and abrasion resistance of the obtained cured product tend to be improved. It is preferable.

更に、ポリカーボネートポリオールとポリオールとの総使用量に対して、ポリカーボネートポリオールの使用量は、25mol%以上とすることが好ましく、より好ましくは50mol%以上、更に好ましくは70mol%以上である。ポリカーボネートポリオールの使用量が前記の下限値以上であると、得られる硬化物の伸度、耐候性が向上する傾向になり好ましい。 Furthermore, the amount of polycarbonate polyol used is preferably 25 mol % or more, more preferably 50 mol % or more, and still more preferably 70 mol % or more, relative to the total amount of polycarbonate polyol and polyol used. When the amount of the polycarbonate polyol used is at least the above lower limit, elongation and weather resistance of the resulting cured product tend to be improved, which is preferable.

更に、鎖延長剤を用いる場合には、ポリカーボネートポリオール、ポリオールと鎖延長剤とを合わせた化合物の総使用量に対してポリオールの使用量を70mol%以上とすることが好ましく、より好ましくは80mol%以上、更に好ましくは90mol%以上、特に好ましくは95mol%以上である。ポリオール量が前記の下限値以上であると、液安定性が向上する傾向になり好ましい。 Furthermore, when a chain extender is used, the amount of the polyol used is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol%, relative to the total amount of the compound used, which is the combination of the polycarbonate polyol and the polyol and the chain extender. Above, more preferably 90 mol % or more, particularly preferably 95 mol % or more. When the amount of polyol is at least the above lower limit, the liquid stability tends to be improved, which is preferable.

ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの製造時において、粘度の調整を目的に溶剤を使用することができる。溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。溶剤としては、公知の溶剤のいずれも使用することができる。好ましい溶剤としては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等が挙げられる。溶剤は、通常、反応系内の固形分100重量部に対して300重量部未満で使用可能である。 A solvent can be used for the purpose of adjusting the viscosity during the production of the urethane (meth)acrylate oligomer. A solvent may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types. Any known solvent can be used as the solvent. Preferred solvents include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like. The solvent can be used in an amount of less than 300 parts by weight per 100 parts by weight of solids in the reaction system.

ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの製造時において、生成するウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー及びその原料化合物の総含有量は、反応系の総量に対して20重量%以上であることが好ましく、40重量%以上であることがより好ましい。なお、この総含有量の上限は100重量%である。ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー及びその原料化合物の総含有量が20重量%以上であると、反応速度が高くなり、製造効率が向上する傾向にあるために好ましい。 In the production of the urethane (meth)acrylate oligomer, the total content of the produced urethane (meth)acrylate oligomer and its raw material compound is preferably 20% by weight or more, preferably 40% by weight, based on the total amount of the reaction system. % or more is more preferable. The upper limit of this total content is 100% by weight. When the total content of the urethane (meth)acrylate-based oligomer and its raw material compounds is 20% by weight or more, the reaction rate tends to be high and the production efficiency tends to be improved, which is preferable.

ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの製造に際しては付加反応触媒を用いることができる。この付加反応触媒としては、例えばジブチルスズラウレート、ジブチルスズジオクトエート、ジオクチルスズジラウレート、及びジオクチルスズジオクトエート等が挙げられる。付加反応触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。付加反応触媒は、これらのうち、ジオクチルスズジラウレートであることが、環境適応性及び触媒活性、保存安定性の観点から好ましい。 An addition reaction catalyst can be used in the production of the urethane (meth)acrylate oligomer. Examples of the addition reaction catalyst include dibutyltin laurate, dibutyltin dioctate, dioctyltin dilaurate, and dioctyltin dioctate. The addition reaction catalyst may be used alone or in combination of two or more. Among these, the addition reaction catalyst is preferably dioctyltin dilaurate from the viewpoint of environmental adaptability, catalytic activity, and storage stability.

付加反応触媒は、生成するウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー及びその原料化合物の総含有量に対して、上限が通常1000重量ppm、好ましくは500重量ppmであり、下限が通常10重量ppm、好ましくは30重量ppmで用いられる。 The addition reaction catalyst has an upper limit of usually 1000 ppm by weight, preferably 500 ppm by weight, and a lower limit of usually 10 ppm by weight, preferably Used at 30 ppm by weight.

また、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの製造時に、反応系に(メタ)アクリロイル基を含む場合には、重合禁止剤を併用することができる。このような重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノエチルエーテル、ジブチルヒドロキシトルエン等のフェノール類、フェノチアジン、ジフェニルアミン等のアミン類、ジブチルジチオカルバミン酸銅等の銅塩、酢酸マンガン等のマンガン塩、ニトロ化合物、ニトロソ化合物等が挙げられる。重合禁止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。重合禁止剤は、これらのうち、フェノール類が好ましい。 Moreover, when a (meth)acryloyl group is included in the reaction system during the production of the urethane (meth)acrylate oligomer, a polymerization inhibitor can be used in combination. Examples of such polymerization inhibitors include phenols such as hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monoethyl ether and dibutylhydroxytoluene; amines such as phenothiazine and diphenylamine; copper salts such as copper dibutyldithiocarbamate; Salts, nitro compounds, nitroso compounds and the like are included. A polymerization inhibitor may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types. Among these, the polymerization inhibitor is preferably a phenol.

重合禁止剤は、生成するウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー及びその原料化合物の総含有量に対して、上限が通常3000ppm、好ましくは1000重量ppmであり、特に好ましくは500重量ppmであり、下限が通常50重量ppm、好ましくは100重量ppmで用いられる。 The polymerization inhibitor has an upper limit of usually 3000 ppm, preferably 1000 ppm by weight, particularly preferably 500 ppm by weight, and a lower limit of It is usually used at 50 weight ppm, preferably 100 weight ppm.

ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの製造時において、反応温度は通常20℃以上であり、40℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。反応温度が20℃以上であると、反応速度が高くなり、製造効率が向上する傾向にあるために好ましい。また、反応温度は通常120℃以下であり、100℃以下であることが好ましい。反応温度が120℃以下であると、アロハナート化反応等の副反応が起き難くなるために好ましい。また、反応系に溶剤を含む場合には、反応温度はその溶剤の沸点以下であることが好ましく、(メタ)アクリレートが入っている場合には(メタ)アクリロイル基の反応防止の観点から70℃以下であることが好ましい。反応時間は通常5~20時間程度である。 During the production of the urethane (meth)acrylate oligomer, the reaction temperature is usually 20° C. or higher, preferably 40° C. or higher, more preferably 60° C. or higher. A reaction temperature of 20° C. or higher is preferable because the reaction rate tends to increase and the production efficiency tends to improve. Moreover, the reaction temperature is usually 120° C. or lower, preferably 100° C. or lower. When the reaction temperature is 120° C. or lower, it is preferable because side reactions such as allophanate reaction are less likely to occur. Further, when the reaction system contains a solvent, the reaction temperature is preferably below the boiling point of the solvent, and when (meth)acrylate is contained, it is 70 ° C. from the viewpoint of preventing the reaction of the (meth)acryloyl group. The following are preferable. The reaction time is usually about 5 to 20 hours.

このようにして得られるウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの数平均分子量は500以上が好ましく、特に1000以上であることが好ましく、10000以下が好ましく、特に5000以下、とりわけ3000以下であることが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの数平均分子量が上記下限以上であると、得られる硬化膜の三次元加工適性が良好となり、三次元加工適性と耐汚染性とのバランスに優れる傾向となり好ましい。ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの数平均分子量が上記上限以下であると該組成物から得られる硬化膜の耐汚染性が良好となり、三次元加工適性と耐汚染性とのバランスに優れる傾向となるため好ましい。これは、三次元加工適性と耐汚染性が網目構造における架橋点間の距離に依存しており、この距離が長くなると柔軟で伸びやすい構造となり三次元加工適性に優れ、この距離が短くなると網目構造が強固な構造となり耐汚染性に優れるからであると推定される。 The number average molecular weight of the urethane (meth)acrylate oligomer thus obtained is preferably 500 or more, particularly preferably 1,000 or more, and preferably 10,000 or less, particularly preferably 5,000 or less, particularly preferably 3,000 or less. When the number average molecular weight of the urethane (meth)acrylate oligomer is at least the above lower limit, the three-dimensional processability of the resulting cured film is favorable, and the balance between the three-dimensional processability and stain resistance tends to be excellent, which is preferable. When the number average molecular weight of the urethane (meth)acrylate oligomer is equal to or less than the above upper limit, the cured film obtained from the composition has good stain resistance, and tends to have an excellent balance between suitability for three-dimensional processing and stain resistance. Therefore, it is preferable. This is because three-dimensional processing suitability and stain resistance depend on the distance between cross-linking points in the network structure. It is presumed that this is because the structure becomes a strong structure and is excellent in stain resistance.

<2-20.ポリエステル系エラストマー>
本発明のポリカーボネートポリオールは、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。本発明のポリカーボネートポリオールを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。
<2-20. Polyester Elastomer>
The polycarbonate polyol of the present invention can be used as a polyester elastomer. Polyester-based elastomers are copolymers composed of hard segments mainly composed of aromatic polyesters and soft segments mainly composed of aliphatic polyethers, aliphatic polyesters or aliphatic polycarbonates. When the polycarbonate polyol of the present invention is used as a constituent component of the soft segment, physical properties such as heat resistance and water resistance are superior to those in which aliphatic polyethers and aliphatic polyesters are used. In addition, compared to known polycarbonate polyols, the resulting polycarbonate ester elastomer has a fluidity when melted, that is, a melt flow rate suitable for blow molding and extrusion molding, and has an excellent balance with mechanical strength and other physical properties. , fibers, films, sheets and other molding materials such as elastic yarns, boots, gears, tubes and packings. Specifically, it can be effectively applied to applications such as joint boots for automobiles, household appliance parts, etc., which require heat resistance and durability, and electric wire coating materials.

<2-21.活性エネルギー線硬化性重合体組成物>
上述のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを含有する活性エネルギー線硬化性重合体組成物(以下「本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物」と称す場合がある。)について説明する。
本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物は、該組成物の計算網目架橋点間分子量が500~10,000であることが好ましい。
<2-21. Active energy ray-curable polymer composition>
An active energy ray-curable polymer composition containing the above urethane (meth)acrylate oligomer (hereinafter sometimes referred to as "the active energy ray-curable polymer composition of the present invention") will be described.
The active energy ray-curable polymer composition of the present invention preferably has a molecular weight between calculated network crosslink points of 500 to 10,000.

本明細書において、組成物の計算網目架橋点間分子量は、全組成物中の網目構造を形成する活性エネルギー線反応基(以下、「架橋点」と称する場合がある)の間の分子量の平均値を表す。この計算網目架橋点間分子量は、網目構造形成時の網目面積と相関があり、計算網目架橋点間分子量が大きいほど架橋密度が小さくなる。活性エネルギー線硬化による反応では、活性エネルギー線反応基を1個のみ有する化合物(以下、「単官能化合物」と称する場合がある)が反応した場合には線状高分子になり、一方で活性エネルギー線反応基を2個以上有する化合物(以下、「多官能化合物」と称する場合がある)が反応した場合に網目構造を形成する。 In the present specification, the calculated network cross-linking point molecular weight of the composition is the average molecular weight between the active energy ray-reactive groups (hereinafter sometimes referred to as "crosslinking points") forming the network structure in the entire composition. represents a value. The molecular weight between the calculated network cross-linking points has a correlation with the network area at the time of forming the network structure, and the larger the molecular weight between the calculated network cross-linking points, the smaller the cross-linking density. In the reaction by active energy ray curing, when a compound having only one active energy ray reactive group (hereinafter sometimes referred to as a "monofunctional compound") reacts, it becomes a linear polymer, while active energy A network structure is formed when a compound having two or more linear reactive groups (hereinafter sometimes referred to as a "polyfunctional compound") reacts.

よって、ここで多官能化合物が有する活性エネルギー線反応基が架橋点であって、計算網目架橋点間分子量の算出は架橋点を有する多官能化合物が中心となり、単官能化合物は多官能化合物が有する架橋点間の分子量を伸長する効果があるものとして扱い、計算網目架橋点間分子量の算出を行う。また、計算網目架橋点間分子量の算出は、全ての活性エネルギー線反応基が同じ反応性を有し、且つ活性エネルギー線照射により全ての活性エネルギー線反応基が反応するものと仮定した上で行う。 Therefore, here, the active energy ray reactive group possessed by the polyfunctional compound is a cross-linking point, the calculation of the molecular weight between the calculated network cross-linking points is centered on the polyfunctional compound having the cross-linking point, and the monofunctional compound is possessed by the polyfunctional compound. The molecular weight between the cross-linking points is treated as having the effect of extending the molecular weight between the cross-linking points, and the molecular weight between the cross-linking points of the calculated network is calculated. Further, the calculation of the molecular weight between cross-linking points in the calculated network is performed on the assumption that all the active energy ray-reactive groups have the same reactivity and that all the active energy ray-reactive groups react with the irradiation of the active energy ray. .

1種の多官能化合物のみが反応するような多官能化合物単一系組成物では、多官能化合物が有する活性エネルギー線反応基1個当りの平均分子量の2倍が計算網目架橋点間分子量となる。例えば、分子量1,000の2官能性化合物では(1000/2)×2=1000、分子量300の3官能性化合物では(300/3)×2=200となる。
複数種の多官能化合物が反応するような多官能化合物混合系組成物では、組成物中に含まれる全活性エネルギー線反応基数に対する上記単一系の各々の計算網目架橋点間分子量の平均値が組成物の計算網目架橋点間分子量となる。例えば、分子量1,000の2官能性化合物4モルと分子量300の3官能性化合物4モルとの混合物からなる組成物では、組成物中の全活性エネルギー線反応基数は2×4+3×4=20個となり、組成物の計算網目架橋点間分子量は{(1000/2)×8+(300/3)×12}×2/20=520となる。
In a polyfunctional compound single-system composition in which only one type of polyfunctional compound reacts, twice the average molecular weight per active energy ray-reactive group possessed by the polyfunctional compound is the molecular weight between the calculated network crosslink points. . For example, (1000/2)×2=1000 for a bifunctional compound with a molecular weight of 1,000, and (300/3)×2=200 for a trifunctional compound with a molecular weight of 300.
In a polyfunctional compound mixed system composition in which multiple types of polyfunctional compounds react, the average value of the molecular weight between the calculated network crosslink points of each of the above single systems with respect to the total number of active energy ray reactive groups contained in the composition is It is the molecular weight between the calculated network crosslink points of the composition. For example, in a composition comprising a mixture of 4 mols of a bifunctional compound with a molecular weight of 1,000 and 4 mols of a trifunctional compound with a molecular weight of 300, the total number of active energy ray-reactive groups in the composition is 2×4+3×4=20. and the calculated molecular weight between network crosslink points of the composition is {(1000/2)×8+(300/3)×12}×2/20=520.

組成物中に単官能化合物を含む場合は、計算上、多官能化合物の活性エネルギー線反応基(つまり架橋点)にそれぞれ当モルずつ、且つ架橋点に単官能化合物が連結して形成された分子鎖の中央に位置するように反応すると仮定すると、1個の架橋点における単官能化合物による分子鎖の伸長分は、単官能化合物の総分子量を組成物中の多官能化合物の全活性エネルギー線反応基数で除した値の半分となる。ここで、計算網目架橋点間分子量は架橋点1個当り平均分子量の2倍であると考える為、多官能化合物において算出した計算網目架橋点間分子量に対して単官能化合物により伸長された分は、単官能化合物の総分子量を組成物中の多官能化合物の全活性エネルギー線反応基数で除した値となる。 When a monofunctional compound is included in the composition, a molecule formed by a molar equivalent to each of the active energy ray reactive groups (i.e., cross-linking points) of the polyfunctional compound and a monofunctional compound linked to the cross-linking points is calculated. Assuming that the reaction is located in the center of the chain, the amount of elongation of the molecular chain by the monofunctional compound at one cross-linking point is the total molecular weight of the monofunctional compound and the total active energy ray reaction of the polyfunctional compound in the composition. Half of the value divided by the base. Here, since the molecular weight between the calculated network cross-linking points is considered to be twice the average molecular weight per one cross-linking point, the amount extended by the monofunctional compound with respect to the calculated molecular weight between the calculated network cross-linking points for the polyfunctional compound is , is a value obtained by dividing the total molecular weight of monofunctional compounds by the total number of active energy ray-reactive groups of polyfunctional compounds in the composition.

例えば、分子量100の単官能化合物40モルと分子量1,000の2官能性化合物4モルとの混合物からなる組成物では、多官能化合物の活性エネルギー線反応基数は2×4=8個となるので、計算網目架橋点間分子量中の単官能化合物による伸長分は100×40/8=500となる。すなわち組成物の計算網目架橋点間分子量は1000+500=1500となる。
上記のことから、分子量Wの単官能性化合物Mモルと、分子量Wのf官能性化合物Mモルと、分子量Wのf官能性化合物Mモルとの混合物では、組成物の計算網目架橋点間分子量は下記式で表せる。
For example, in a composition comprising a mixture of 40 mols of a monofunctional compound with a molecular weight of 100 and 4 mols of a bifunctional compound with a molecular weight of 1,000, the number of active energy ray reactive groups of the polyfunctional compound is 2×4=8. , the extension amount due to the monofunctional compound in the molecular weight between cross-linking points in the calculated network is 100×40/8=500. That is, the molecular weight between calculated network crosslink points of the composition is 1000+500=1500.
From the above, it can be seen that for a mixture of M A moles of monofunctional compound of molecular weight W A , M B moles of f B- functional compound of molecular weight W B, and M C moles of f C - functional compound of molecular weight W C , the composition The molecular weight between calculated network cross-linking points of a compound can be expressed by the following formula.

Figure 2022179709000005
Figure 2022179709000005

このようにして算出される本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物の計算網目架橋点間分子量は、500以上であることが好ましく、800以上であることがより好ましく、1,000以上であることが更に好ましく、また10,000以下であることが好ましく、8,000以下であることがより好ましく、6,000以下であることが更に好ましく、4,000以下であることが更に一層好ましく、3,000以下であることが特に好ましい。 The calculated molecular weight between network crosslink points of the active energy ray-curable polymer composition of the present invention calculated in this manner is preferably 500 or more, more preferably 800 or more, and 1,000 or more. more preferably 10,000 or less, more preferably 8,000 or less, even more preferably 6,000 or less, and even more preferably 4,000 or less , 3,000 or less.

計算網目架橋点間分子量が10,000以下であると、該組成物から得られる硬化膜の耐汚染性が良好となり、3次元加工適性と耐汚染性とのバランスに優れる傾向となるため好ましい。また、計算網目架橋点間分子量が500以上であると、得られる硬化膜の3次元加工適性が良好となり、3次元加工適性と耐汚染性とのバランスに優れる傾向となり好ましい。これは、3次元加工適性と耐汚染性が網目構造における架橋点間の距離に依存しており、この距離が長くなると柔軟で伸びやすい構造となり3次元加工適性に優れ、この距離が短くなると網目構造が強固な構造となり耐汚染性に優れるからであると推定される。 When the molecular weight between calculated network cross-linking points is 10,000 or less, the cured film obtained from the composition has good stain resistance and tends to have an excellent balance between suitability for three-dimensional processing and stain resistance, which is preferable. Further, when the molecular weight between the cross-linking points of the calculated network is 500 or more, the three-dimensional processability of the resulting cured film becomes favorable, and the balance between the three-dimensional processability and stain resistance tends to be excellent, which is preferable. This is because three-dimensional processing suitability and stain resistance depend on the distance between cross-linking points in the network structure. It is presumed that this is because the structure becomes a strong structure and is excellent in stain resistance.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物は、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー以外の他の成分をさらに含有していてもよい。このような他の成分としては、例えば、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、光増感剤、添加剤、及び溶剤が挙げられる。 The active energy ray-curable polymer composition of the present invention may further contain components other than the urethane (meth)acrylate oligomer. Such other components include, for example, active energy ray-reactive monomers, active energy ray-curable oligomers, polymerization initiators, photosensitizers, additives, and solvents.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの含有量は、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反応性成分の総量に対して40重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることがより好ましい。なお、この含有量の上限は100重量%である。ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの含有量が40重量%以上であると、硬化性が良好となり、硬化物とした際の機械的強度が高くなりすぎることなく、3次元加工適性が向上する傾向にあるため好ましい。 In the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the urethane (meth)acrylate-based oligomer is 40% by weight or more based on the total amount of the active energy ray-reactive components including the urethane (meth)acrylate-based oligomer. and more preferably 60% by weight or more. The upper limit of this content is 100% by weight. When the content of the urethane (meth)acrylate oligomer is 40% by weight or more, the curability is improved, and the three-dimensional processability tends to be improved without excessively increasing the mechanical strength of the cured product. It is preferable because

また、本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの含有量は、伸度及び造膜性の点では多い方が好ましく、また、一方、低粘度化の点では、少ない方が好ましい。このような観点から、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの含有量は、前記活性エネルギー線反応性成分に加えて他の成分を含む全成分の総量に対して、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましい。なお、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの含有量の上限値は100重量%であり、この含有量はそれ以下であることが好ましい。 In addition, in the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the urethane (meth)acrylate oligomer is preferably large in terms of elongation and film-forming properties. In terms of points, the smaller the number, the better. From this point of view, the content of the urethane (meth)acrylate oligomer is preferably 50% by weight or more with respect to the total amount of all components including other components in addition to the active energy ray-reactive component. , more preferably 70% by weight or more. The upper limit of the content of the urethane (meth)acrylate oligomer is 100% by weight, and the content is preferably 100% by weight or less.

また、本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを含む前記活性エネルギー線反応性成分の総量の含有量は、組成物としての硬化速度及び表面硬化性に優れ、タックが残らない等の面から、該組成物全量に対して、60重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましく、90重量%以上であることが更に好ましく、95重量%以上であることが特に好ましい。なお、この含有量の上限は100重量%である。 In addition, in the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the total content of the active energy ray-reactive components including the urethane (meth)acrylate-based oligomer affects the curing speed and surface curability of the composition. From the viewpoint of being excellent and leaving no tack, the content is preferably 60% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and even more preferably 90% by weight or more, based on the total amount of the composition. , 95% by weight or more. The upper limit of this content is 100% by weight.

前記活性エネルギー線反応性モノマーとしては、公知のいずれの活性エネルギー線反応性モノマーも用いることができる。これらの活性エネルギー線反応性モノマーは、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの親疎水性や、得られる組成物を硬化物とした際の硬化物の硬度、伸度等の物性を調整する目的等で使用される。活性エネルギー線反応性モノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 Any known active energy ray-reactive monomer can be used as the active energy ray-reactive monomer. These active energy ray-reactive monomers are used for the purpose of adjusting the hydrophilicity and hydrophobicity of the urethane (meth)acrylate oligomer, and the physical properties such as the hardness and elongation of the cured product when the resulting composition is cured. be done. The active energy ray-reactive monomers may be used singly or in combination of two or more.

このような活性エネルギー線反応性モノマーとしては、例えばビニルエーテル類、(メタ)アクリルアミド類、及び(メタ)アクリレート類が挙げられ、具体的には、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、α-クロロスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル系モノマー類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、アジピン酸ジビニル等のビニルエステルモノマー類;エチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ジアリルフタレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のアリル化合物類;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸-i-ブチル、(メタ)アクリル酸-t-ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸モルフォリル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸-2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸フェニル等の単官能(メタ)アクリレート;及び、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール(n=5~14)、ジ(メタ)アクリル酸プロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸テトラプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール(n=5~14)、ジ(メタ)アクリル酸-1,3-ブチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸-1,4-ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ポリブチレングリコール(n=3~16)、ジ(メタ)アクリル酸ポリ(1-メチルブチレングリコール)(n=5~20)、ジ(メタ)アクリル酸-1,6-ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸-1,9-ノナンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、ジ(メタ)アクリル酸ジシクロペンタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリオキシプロピル(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFエポキシジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート;が挙げられる。 Examples of such active energy ray-reactive monomers include vinyl ethers, (meth)acrylamides, and (meth)acrylates, and specific examples include styrene, α-methylstyrene, α-chlorostyrene. , vinyltoluene, and divinylbenzene; vinyl acetate, vinyl butyrate, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinylcaprolactam, divinyl adipate, and other vinyl monomers Ester monomers; vinyl ethers such as ethyl vinyl ether and phenyl vinyl ether; allyl compounds such as diallyl phthalate, trimethylolpropane diallyl ether and allyl glycidyl ether; (meth)acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-dimethylmethacryl Amide, N-methylol(meth)acrylamide, N-methoxymethyl(meth)acrylamide, N-butoxymethyl(meth)acrylamide, Nt-butyl(meth)acrylamide, (meth)acryloylmorpholine, methylenebis(meth)acrylamide, etc. (Meth) acrylamides; (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, -n-butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid - i-butyl, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid Tetrahydrofurfuryl, morpholyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate , dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, tricyclodecane (meth)acrylate, ( meth)dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, allyl (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylate Monofunctional (meth)acrylates such as isobornyl acrylate and phenyl (meth)acrylate and ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate ( n = 5 to 14), propylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetrapropylene glycol di(meth)acrylate, di(meth)acrylate polypropylene glycol acrylate (n = 5 to 14), 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, polybutylene glycol di(meth)acrylate ( n = 3 to 16), poly(1-methylbutylene glycol) di(meth)acrylate (n = 5 to 20), di(meth)acrylic acid-1,6-hexanediol, di(meth)acrylic acid- 1,9-nonanediol, neopentyl glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate di(meth)acrylate, dicyclopentanediol di(meth)acrylate, tricyclo di(meth)acrylate Decane, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta( meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, trimethylolpropane trioxyethyl (meth)acrylate, trimethylolpropane trioxypropyl (meth)acrylate, trimethylolpropane polyoxyethyl (meth)acrylate, trimethylolpropane poly Oxypropyl (meth)acrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate tri(meth)acrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate, ethylene oxide-added bisphenol A di(meth)acrylate, ethylene oxide addition bisphenol F di(meth)acrylate, propylene oxide addition bisphenol A di(meth)acrylate, propylene oxide addition bisphenol F di(meth)acrylate, tri polyfunctional (meth)acrylates such as cyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, bisphenol A epoxy di(meth)acrylate, bisphenol F epoxy di(meth)acrylate;

これらの中で、特に、塗布性を要求される用途では、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸トリメチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリルアミド等の、分子内に環構造を有する単官能(メタ)アクリレートが好ましく、また、一方、得られる硬化物の機械的強度が求められる用途では、ジ(メタ)アクリル酸-1,4-ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸-1,6-ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸-1,9-ノナンジオール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリシクロデカン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートが好ましい。 Among these, in applications where coating properties are particularly required, (meth)acryloylmorpholine, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid Having a ring structure in the molecule, such as trimethylcyclohexyl, phenoxyethyl (meth)acrylate, tricyclodecane (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, (meth)acrylamide, etc. Monofunctional (meth)acrylates are preferred, and on the other hand, in applications where mechanical strength of the resulting cured product is required, di(meth)acrylic acid-1,4-butanediol, di(meth)acrylic acid-1, 6-Hexanediol, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, tricyclodecane di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol Polyfunctional (meth)acrylates such as tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate are preferred. .

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、前記活性エネルギー線反応性モノマーの含有量は、組成物の粘度調整及び得られる硬化物の硬度、伸度等の物性調整の観点から、該組成物全量に対して、50重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることが更に好ましく、10重量%以下であることが特に好ましい。 In the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the active energy ray-reactive monomer is determined from the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition and adjusting physical properties such as hardness and elongation of the resulting cured product. It is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, even more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less, relative to the total amount of the composition.

前記活性エネルギー線硬化性オリゴマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。前記活性エネルギー線硬化性オリゴマーとしては、エポキシ(メタ)アクリレート系オリゴマー、及びアクリル(メタ)アクリレート系オリゴマーが挙げられる。 The said active-energy-ray-curable oligomer may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types. Examples of the active energy ray-curable oligomers include epoxy (meth)acrylate oligomers and acrylic (meth)acrylate oligomers.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、前記活性エネルギー線反応性オリゴマーの含有量は、得られる硬化物の硬度、伸度等の物性調整の観点から、該組成物全量に対して、50重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることが更に好ましく、10重量%以下であることが特に好ましい。 In the active-energy-ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the active-energy-ray-reactive oligomer should be , preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, even more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less.

前記重合開始剤は、主に、紫外線、電子線等の活性エネルギー線照射で進行する重合反応の開始効率を向上させる等の目的で用いられる。重合開始剤としては、光によりラジカルを発生する性質を有する化合物である光ラジカル重合開始剤が一般的であり、公知の何れの光ラジカル重合開始剤でも使用可能である。重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。更に、光ラジカル重合開始剤と光増感剤とを併用してもよい。 The polymerization initiator is mainly used for the purpose of improving the initiation efficiency of the polymerization reaction that proceeds upon exposure to active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. As the polymerization initiator, a radical photopolymerization initiator which is a compound having a property of generating radicals by light is generally used, and any known radical photopolymerization initiator can be used. One of the polymerization initiators may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Furthermore, a photoradical polymerization initiator and a photosensitizer may be used in combination.

光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4,4-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、メチルオルトベンゾイルベンゾエート、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、2-エチルアントラキノン、t-ブチルアントラキノン、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、メチルベンゾイルホルメート、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルホリノプロパン-1-オン、2,6-ジメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、及び2-ヒドロキシ-1-〔4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル〕-2-メチル-プロパン-1-オン等が挙げられる。 Examples of photoradical polymerization initiators include benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4,4-bis(diethylamino)benzophenone, 4-phenylbenzophenone, methylorthobenzoylbenzoate, thioxanthone, diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, chloro Thioxanthone, 2-ethylanthraquinone, t-butylanthraquinone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, methylbenzoylformate, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2,6-dimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2 , 4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, and 2- Hydroxy-1-[4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl]-2-methyl-propan-1-one and the like.

これらの中で、硬化速度が速く架橋密度を十分に上昇できる点から、ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、及び、2-ヒドロキシ-1-〔4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル〕-2-メチル-プロパン-1-オンが好ましく、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、及び2-ヒドロキシ-1-〔4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]-フェニル〕-2-メチル-プロパン-1-オンがより好ましい。 Among these, benzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2,4,6 are preferred because the curing speed is fast and the crosslink density can be sufficiently increased. -trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 2-hydroxy-1-[4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl]-2-methyl-propan-1-one Preferably 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 2-hydroxy-1-[4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl ]-2-methyl-propan-1-one is more preferred.

また、活性エネルギー線硬化性重合体組成物に、ラジカル重合性基と共にエポキシ基等のカチオン重合性基を有する化合物が含まれる場合は、重合開始剤として、上記した光ラジカル重合開始剤と共に光カチオン重合開始剤が含まれていてもよい。光カチオン重合開始剤も、公知の何れのものも使用可能である。 Further, when the active energy ray-curable polymer composition contains a compound having a cationically polymerizable group such as an epoxy group together with a radically polymerizable group, as a polymerization initiator, a photocationic polymerization initiator is used together with the photoradical polymerization initiator described above. A polymerization initiator may be included. Any known photocationic polymerization initiator can be used.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物におけるこれらの重合開始剤の含有量は、前記の活性エネルギー線反応性成分の合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。重合開始剤の含有量が10重量部以下であると、開始剤分解物による機械的強度の低下が起こり難いため好ましい。 The content of these polymerization initiators in the active energy ray-curable polymer composition of the present invention is preferably 10 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of the active energy ray-reactive components. It is more preferably 5 parts by weight or less. When the content of the polymerization initiator is 10 parts by weight or less, the mechanical strength is less likely to be lowered by decomposition products of the initiator, which is preferable.

前記光増感剤は、重合開始剤と同じ目的で用いることができる。光増感剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。光増感剤としては、本発明の効果が得られる範囲で公知の光増感剤のいずれをも使用することができる。このような光増感剤としては、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸アミル、及び4-ジメチルアミノアセトフェノン等が挙げられる。 The photosensitizer can be used for the same purpose as the polymerization initiator. The photosensitizers may be used singly or in combination of two or more. As the photosensitizer, any known photosensitizer can be used as long as the effect of the present invention can be obtained. Examples of such photosensitizers include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, amyl 4-dimethylaminobenzoate, and 4-dimethylaminoacetophenone.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、前記光増感剤の含有量は、前記の活性エネルギー線反応性成分の合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。光増感剤の含有量が10重量部以下であると、架橋密度低下による機械的強度の低下が起こり難いため好ましい。 In the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the photosensitizer is preferably 10 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of the active energy ray-reactive components. , 5 parts by weight or less. When the content of the photosensitizer is 10 parts by weight or less, the mechanical strength is less likely to decrease due to the decrease in the crosslink density, which is preferable.

前記添加剤は、任意であり、同様の用途に用いられる組成物に添加される種々の材料を添加剤として用いることができる。添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。このような添加剤としては、例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、雲母、酸化亜鉛、酸化チタン、マイカ、タルク、カオリン、金属酸化物、金属繊維、鉄、鉛、金属粉等のフィラー類;炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ、C60等のフラーレン類等の炭素材料類(フィラー類、炭素材料類を総称して「無機成分」と称することがある);酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、HALS(ヒンダードアミン光安定剤)、耐指紋剤、表面親水化剤、帯電防止剤、滑り性付与剤、可塑剤、離型剤、消泡剤、レベリング剤、沈降防止剤、界面活性剤、チクソトロピー付与剤、滑剤、難燃剤、難燃助剤、重合禁止剤、充填剤、シランカップリング剤等の改質剤類;顔料、染料、色相調整剤等の着色剤類;及び、モノマー又は/及びそのオリゴマー、又は無機成分の合成に必要な硬化剤、触媒、硬化促進剤類;等が挙げられる。 The additive is optional, and various materials added to compositions used for similar purposes can be used as additives. Additives may be used singly or in combination of two or more. Examples of such additives include glass fibers, glass beads, silica, alumina, calcium carbonate, mica, zinc oxide, titanium oxide, mica, talc, kaolin, metal oxides, metal fibers, iron, lead, and metal powders. fillers such as; carbon fibers, carbon black, graphite, carbon nanotubes, carbon materials such as fullerenes such as C60 (fillers and carbon materials may be collectively referred to as "inorganic components"); antioxidant agent, heat stabilizer, ultraviolet absorber, HALS (hindered amine light stabilizer), anti-fingerprint agent, surface hydrophilizing agent, antistatic agent, slip agent, plasticizer, release agent, antifoaming agent, leveling agent, Anti-settling agents, surfactants, thixotropic agents, lubricants, flame retardants, flame retardant aids, polymerization inhibitors, fillers, modifiers such as silane coupling agents; coloring agents such as pigments, dyes, and hue modifiers agents; and monomers and/or oligomers thereof, or curing agents, catalysts, curing accelerators necessary for synthesizing inorganic components; and the like.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、前記添加剤の含有量は、前記の活性エネルギー線反応性成分の合計100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、5重量部以下であることがより好ましい。添加剤の含有量が10重量部以下であると、架橋密度低下による機械的強度の低下が起こり難いため好ましい。 In the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the additive is preferably 10 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of the active energy ray-reactive components. It is more preferably not more than parts by weight. When the content of the additive is 10 parts by weight or less, the mechanical strength is less likely to decrease due to the decrease in crosslink density, which is preferable.

前記溶剤は、例えば本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物の塗膜を形成するためのコーティング方式に応じて、本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物の粘度の調整を目的に使用することができる。溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。溶剤としては、本発明の効果が得られる範囲において公知の溶剤のいずれも使用することができる。好ましい溶剤としては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソプロパノール、イソブタノール、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等が挙げられる。溶剤は、通常、活性エネルギー線硬化性重合体組成物の固形分100重量部に対して200重量部未満で使用可能である。 The solvent is used for the purpose of adjusting the viscosity of the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, depending on, for example, the coating method for forming the coating film of the active energy ray-curable polymer composition of the present invention. can be used. A solvent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. As the solvent, any known solvent can be used as long as the effects of the present invention can be obtained. Preferred solvents include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, isopropanol, isobutanol, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like. The solvent can usually be used in an amount of less than 200 parts by weight per 100 parts by weight of the solid content of the active energy ray-curable polymer composition.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物に、前述の添加剤等の任意成分を含有させる方法としては、特に限定はなく、従来公知の混合、分散方法等が挙げられる。尚、前記任意成分をより確実に分散させるためには、分散機を用いて分散処理を行うことが好ましい。具体的には、例えば、二本ロール、三本ロール、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、ペブルミル、トロンミル、サンドグラインダー、セグバリアトライター、遊星式撹拌機、高速インペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ニーダー、ホモジナイザー、超音波分散機等で処理する方法が挙げられる。 There are no particular limitations on the method of adding optional components such as the above-described additives to the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, and conventionally known mixing and dispersing methods can be used. In order to more reliably disperse the optional components, it is preferable to perform the dispersion treatment using a disperser. Specifically, for example, two-roll, three-roll, bead mill, ball mill, sand mill, pebble mill, tron mill, sand grinder, segvariator, planetary stirrer, high speed impeller disperser, high speed stone mill, high speed impact A method of treating with a mill, a kneader, a homogenizer, an ultrasonic disperser, or the like can be mentioned.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物の粘度は、該組成物の用途や使用態様等に応じて適宜調節し得るが、取り扱い性、塗工性、成形性、立体造形性等の観点から、E型粘度計(ローター1°34’×R24)における25℃での粘度が、10mPa・s以上であることが好ましく、100mPa・s以上であることがより好ましく、また、一方、100,000mPa・s以下であることが好ましく、50,000mPa・s以下であることがより好ましい。活性エネルギー線硬化性重合体組成物の粘度は、例えば前述のウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーの含有量や、前記の任意成分の種類や、その配合割合等によって調整することができる。 The viscosity of the active-energy-ray-curable polymer composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the application, mode of use, etc. of the composition. Therefore, the viscosity at 25 ° C. in an E-type viscometer (rotor 1 ° 34 ′ × R24) is preferably 10 mPa s or more, more preferably 100 mPa s or more. It is preferably 000 mPa·s or less, more preferably 50,000 mPa·s or less. The viscosity of the active energy ray-curable polymer composition can be adjusted by, for example, the content of the above-mentioned urethane (meth)acrylate-based oligomer, the types of the above-mentioned optional components, their mixing ratios, and the like.

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物の塗工方法としては、バーコーター法、アプリケーター法、カーテンフローコーター法、ロールコーター法、スプレー法、グラビアコーター法、コンマコーター法、リバースロールコーター法、リップコーター法、ダイコーター法、スロットダイコーター法、エアーナイフコーター法、ディップコーター法等の公知の方法を適用可能であるが、その中でもバーコーター法及びグラビアコーター法が好ましい。 Examples of coating methods for the active energy ray-curable polymer composition of the present invention include a bar coater method, an applicator method, a curtain flow coater method, a roll coater method, a spray method, a gravure coater method, a comma coater method, and a reverse roll coater method. , a lip coater method, a die coater method, a slot die coater method, an air knife coater method, a dip coater method and the like can be applied, and among them, a bar coater method and a gravure coater method are preferable.

<2-22.硬化膜及び積層体>
本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物は、これに活性エネルギー線を照射することにより硬化膜とすることができる。
上記組成物を硬化させる際に使用する活性エネルギー線としては、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線等が使用可能である。装置コストや生産性の観点から電子線又は紫外線を利用することが好ましく、光源としては、電子線照射装置、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、Arレーザー、He-Cdレーザー、固体レーザー、キセノンランプ、高周波誘導水銀ランプ、太陽光等が適している。
<2-22. Cured Film and Laminate>
The active energy ray-curable polymer composition of the present invention can be made into a cured film by irradiating it with an active energy ray.
Infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X rays, electron beams, α rays, β rays, γ rays, etc. can be used as the active energy rays used when curing the above composition. From the viewpoint of equipment cost and productivity, it is preferable to use electron beams or ultraviolet rays. Lasers, He--Cd lasers, solid-state lasers, xenon lamps, high-frequency induction mercury lamps, sunlight, etc. are suitable.

活性エネルギー線の照射量は、活性エネルギー線の種類に応じて適宜に選ぶことができ、例えば、電子線照射で硬化する場合には、その照射量は1~10Mradであることが好ましい。また、紫外線照射の場合は50~1,000mJ/cmであることが好ましい。硬化時の雰囲気は、空気、窒素やアルゴン等の不活性ガスでもよい。また、フィルムやガラスと金属金型との間の密閉空間で照射してもよい。 The irradiation dose of the active energy ray can be appropriately selected according to the type of the active energy ray. For example, in the case of curing by electron beam irradiation, the irradiation dose is preferably 1 to 10 Mrad. In the case of ultraviolet irradiation, it is preferably 50 to 1,000 mJ/cm 2 . The atmosphere during curing may be air or an inert gas such as nitrogen or argon. Alternatively, irradiation may be performed in a closed space between the film or glass and the metal mold.

硬化膜の膜厚は、目的とされる用途に応じて適宜決められるが、下限は好ましくは1μm、更に好ましくは3μm、特に好ましくは5μmである。また、同上限は好ましくは200μm、更に好ましくは100μm、特に好ましくは50μmである。膜厚が1μm以上であると3次元加工後の意匠性や機能性の発現が良好となり、また、一方、200μm以下であると内部硬化性、3次元加工適性が良好であるため好ましい。また、工業上での使用の際には、硬化膜の膜厚の下限は好ましくは1μmであり、上限は好ましくは100μm、更に好ましくは50μm、特に好ましくは20μm、最も好ましくは10μmである。 The thickness of the cured film can be appropriately determined according to the intended use, but the lower limit is preferably 1 μm, more preferably 3 μm, and particularly preferably 5 μm. The upper limit is preferably 200 µm, more preferably 100 µm, and particularly preferably 50 µm. When the film thickness is 1 μm or more, the appearance of design and functionality after three-dimensional processing is good, and on the other hand, when it is 200 μm or less, internal curability and suitability for three-dimensional processing are good, which is preferable. For industrial use, the lower limit of the film thickness of the cured film is preferably 1 µm, and the upper limit is preferably 100 µm, more preferably 50 µm, particularly preferably 20 µm, and most preferably 10 µm.

基材上に、上記の硬化膜からなる層を有する積層体を得ることができる。この積層体は、硬化膜からなる層を有していれば特に限定されず、基材及び硬化膜以外の層を基材と硬化膜との間に有していてもよいし、その外側に有していてもよい。また、前記積層体は、基材や硬化膜を複数層有していてもよい。 It is possible to obtain a laminate having a layer composed of the above cured film on a substrate. This laminate is not particularly limited as long as it has a layer composed of a cured film, and may have a layer other than the substrate and the cured film between the substrate and the cured film, or may have a layer other than the substrate and the cured film. may have. Moreover, the laminate may have a plurality of substrates and cured films.

複数層の硬化膜を有する積層体を得る方法としては、全ての層を未硬化の状態で積層した後に活性エネルギー線で硬化する方法、下層を活性エネルギー線にて硬化、あるいは半硬化させた後に上層を塗布し、再度活性エネルギー線で硬化する方法、それぞれの層を離型フィルムやベースフィルムに塗布した後、未硬化あるいは半硬化の状態で層同士を貼り合わせる方法等の公知の方法を適用可能であるが、層間の密着性を高める観点から、未硬化の状態で積層した後に活性エネルギー線で硬化する方法が好ましい。未硬化の状態で積層する方法としては、下層を塗布した後に上層を重ねて塗布する逐次塗布や、多重スリットから同時に2層以上の層を重ねて塗布する同時多層塗布等の公知の方法を適用可能であるが、この限りではない。 As a method for obtaining a laminate having a cured film of multiple layers, there is a method in which all layers are laminated in an uncured state and then cured with active energy rays, and the lower layer is cured or semi-cured with active energy rays and then A known method is applied, such as a method of applying an upper layer and curing with active energy rays again, a method of applying each layer to a release film or a base film, and then bonding the layers together in an uncured or semi-cured state. Although it is possible, from the viewpoint of enhancing the adhesion between layers, a method of laminating in an uncured state and then curing with an active energy ray is preferable. As a method of laminating in an uncured state, a known method such as sequential coating in which the lower layer is applied and then the upper layer is applied, or simultaneous multilayer coating in which two or more layers are applied at the same time from multiple slits is applied. It is possible, but not limited to this.

基材としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂等の種々のプラスチック、又は金属で形成された板等の種々の形状の物品が挙げられる。
硬化膜は、インキ、エタノール等の一般家庭汚染物に対する耐汚染性及び硬度に優れる膜とすることが可能であり、硬化膜を各種基材への被膜として用いた積層体は、意匠性及び表面保護性に優れたものとすることができる。
Examples of substrates include polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene and polyethylene, various plastics such as nylon, polycarbonate, and (meth)acrylic resins, and various shapes such as metal plates. goods.
The cured film can be made into a film that is excellent in stain resistance and hardness against general household contaminants such as ink and ethanol. It can be excellent in protection.

また、本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物は、計算網目架橋点間分子量を考慮すれば、3次元加工時の変形に追従可能な柔軟性、破断伸度、機械的強度、耐汚染性、及び硬度を同時に兼ね備える硬化膜を与えることができる。
また、本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物は、1層塗布により簡便に薄膜状の樹脂シートを製造することが可能となることが期待される。
In addition, the active energy ray-curable polymer composition of the present invention has flexibility, breaking elongation, mechanical strength, and stain resistance that can follow deformation during three-dimensional processing, considering the molecular weight between the calculated network crosslink points. A cured film having both properties and hardness can be obtained.
In addition, the active energy ray-curable polymer composition of the present invention is expected to enable the simple production of a thin resin sheet by single-layer coating.

硬化膜の破断伸度は、硬化膜を10mm幅に切断し、テンシロン引張試験機(オリエンテック社製、テンシロンUTM-III-100)を用いて、温度23℃、引張速度50mm/分、チャック間距離50mmの条件で引張試験を行って測定した値が、50%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、100%以上であることが更に好ましく、120%以上であることが特に好ましい。 The breaking elongation of the cured film was measured by cutting the cured film into a width of 10 mm and using a Tensilon tensile tester (Tensilon UTM-III-100, manufactured by Orientec Co., Ltd.) at a temperature of 23 ° C. and a tensile speed of 50 mm / min between chucks. The value measured by performing a tensile test at a distance of 50 mm is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, further preferably 100% or more, and 120% or more. is particularly preferred.

上記の硬化膜及び積層体は、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・外装用の建装材や自動車、家電等の各種部材等に有効に適用することが可能である。 The cured films and laminates described above can be used as coating substitute films, and can be effectively applied, for example, to interior and exterior building materials, automobiles, various members of home appliances, and the like.

以下、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。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist thereof.

[評価方法]
以下の実施例及び比較例における重縮合ステップの条件、得られたポリカーボネートポリオール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 conditions of the polycondensation step and the evaluation methods of the obtained polycarbonate polyols and polyurethanes in the following examples and comparative examples are as follows.

[重縮合ステップ]
<ジオキサンの発生量>
重縮合反応で生成したポリカーボネートポリオール含有組成物及び留出液をガスクロマトグラフィー(GC)で分析することにより定量し、仕込みジエチレングリコールに対する割合(重量%)を算出した。
[Polycondensation step]
<Amount of dioxane generated>
The polycarbonate polyol-containing composition and the distillate produced by the polycondensation reaction were analyzed by gas chromatography (GC) and quantified, and the ratio (% by weight) to the charged diethylene glycol was calculated.

[ポリカーボネートポリオールの評価]
<カーボネート末端量、ジオール、分岐アルコール含有量及びフェノール含有量の定量>
ポリカーボネートポリオールをCDClに溶解し、400MHz H-NMR(日本電子株式会社製AL-400)を測定し、各成分のシグナル位置より、フェノキシ基等のカーボネート末端量、ジオール、分岐アルコール、フェノールを同定し、積分値より各々の含有量を算出した。その際の検出限界は、サンプル全体の重量に対するフェノールの重量として100ppm、前記式(A)で表される化合物、前記式(B)で表される化合物等のジヒドロキシ化合物は0.1重量%である。またフェノキシ基等のカーボネート末端量の割合は、フェノキシ基等のカーボネート末端量の1プロトン分の積分値と末端全体の1プロトン分の積分値の比から求めており、フェノキシ基等のカーボネート末端の検出限界は末端全体に対して0.1mol%である。ジエチルカーボネートを使用した場合はエトキシ基(EtO-)、エチレンカーボネートを使用した場合はヒドロキシエトキシ基(HOCHCHO-)に関しても同様に算出した。
[Evaluation of Polycarbonate Polyol]
<Quantification of Carbonate Terminal Amount, Diol, Branched Alcohol Content and Phenol Content>
Polycarbonate polyol is dissolved in CDCl 3 , 400 MHz 1 H-NMR (AL-400 manufactured by JEOL Ltd.) is measured, and from the signal position of each component, the amount of carbonate ends such as phenoxy groups, diol, branched alcohol, and phenol are determined. Each content was calculated from the integrated value. The detection limit at that time is 100 ppm as the weight of phenol with respect to the weight of the entire sample, and the compound represented by the above formula (A) and the dihydroxy compound such as the compound represented by the above formula (B) is 0.1% by weight. be. In addition, the ratio of the carbonate terminal amount such as phenoxy group is obtained from the ratio of the integrated value of the carbonate terminal amount such as phenoxy group for one proton and the integrated value for one proton of the entire terminal. The limit of detection is 0.1 mol % for the entire terminus. Similar calculations were made for the ethoxy group (EtO--) when diethyl carbonate was used and the hydroxyethoxy group (HOCH 2 CH 2 O--) when ethylene carbonate was used.

<オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合(重量%)>
ジオール(A)中のオキシアルキレングリコール(A1)の含有割合(重量%)はポリカーボネートポリオールの加水分解後にGC分析を行うことにより、以下のように求められる。
ポリカーボネートポリオール0.5gを精秤し、100mL三角フラスコへ入れ、テトラヒドロフラン5mLを添加して溶解した。次にメタノール45mL、25重量%水酸化ナトリウム水溶液5mLを添加した。100mL三角フラスコにコンデンサーをセットし、75~80℃の水浴で30分間加熱し、加水分解を行った。室温にて放冷した後、6N塩酸5mLを添加して水酸化ナトリウムを中和し、pHを2~4にした。100mLメスフラスコに全量を移し、三角フラスコ内を適量のメタノールで2回洗浄し、洗浄液も100mLメスフラスコに移した。適量のメタノールを添加して100mLとした後、メスフラスコ内で液を混合した。上澄み液を採取してフィルターにてろ過後、GCにて分析を行った。ジオール(A)に含まれる各ジオールの濃度は、標準物質より検量線を作成し、GCにて得られた面積比から重量%を算出した。
<Content ratio of oxyalkylene glycol (A1) (% by weight)>
The content ratio (% by weight) of the oxyalkylene glycol (A1) in the diol (A) is obtained as follows by performing GC analysis after hydrolysis of the polycarbonate polyol.
0.5 g of polycarbonate polyol was precisely weighed, put into a 100 mL Erlenmeyer flask, and dissolved by adding 5 mL of tetrahydrofuran. Next, 45 mL of methanol and 5 mL of 25% by weight sodium hydroxide aqueous solution were added. A condenser was set in a 100 mL Erlenmeyer flask, and the mixture was heated in a water bath at 75 to 80° C. for 30 minutes for hydrolysis. After allowing to cool to room temperature, 5 mL of 6N hydrochloric acid was added to neutralize the sodium hydroxide and adjust the pH to 2-4. The entire amount was transferred to a 100 mL volumetric flask, the inside of the Erlenmeyer flask was washed twice with an appropriate amount of methanol, and the washing liquid was also transferred to the 100 mL volumetric flask. After adding an appropriate amount of methanol to make 100 mL, the liquids were mixed in a volumetric flask. The supernatant was collected, filtered through a filter, and then analyzed by GC. For the concentration of each diol contained in diol (A), a calibration curve was prepared from standard substances, and the weight % was calculated from the area ratio obtained by GC.

<オキシアルキレングリコール(A1)に由来する構造単位と分岐アルコール(B)由来する構造単位とのモル比率>
ポリカーボネートポリオールをCDClに溶解し、400MHz、H-NMR(日本電子株式会社製AL-400)を測定し、各成分のシグナル位置より、オキシアルキレングリコール(A1)に由来する構造単位と分岐アルコール(B)に由来する構造単位とのモル比率を求めた。またオキシアルキレングリコール(A1)に由来する末端と分岐アルコール(B)に由来する末端とのモル比率に関しても同様にして求めた。
<Molar Ratio of Structural Units Derived from Oxyalkylene Glycol (A1) to Structural Units Derived from Branched Alcohol (B)>
Polycarbonate polyol was dissolved in CDCl 3 , and 1 H-NMR (AL-400 manufactured by JEOL Ltd.) was measured at 400 MHz. From the signal position of each component, structural units derived from oxyalkylene glycol (A1) and branched alcohol The molar ratio with the structural unit derived from (B) was determined. The molar ratio of the terminal derived from the oxyalkylene glycol (A1) and the terminal derived from the branched alcohol (B) was similarly determined.

<水酸基価>
JIS K1557-1に準拠して、アセチル化試薬を用いた方法にてポリカーボネートポリオールの水酸基価を測定した。
<Hydroxyl value>
According to JIS K1557-1, the hydroxyl value of the polycarbonate polyol was measured by a method using an acetylation reagent.

<APHA値の測定>
JIS K0071-1(1998)に準拠して、ポリカーボネートポリオールを比色管に入れた標準液と比較して測定した。試薬は色度標準液1000度(1mgPt/mL)(キシダ化学)を使用した。
<Measurement of APHA value>
It was measured in accordance with JIS K0071-1 (1998) by comparing polycarbonate polyol with a standard solution in a colorimetric tube. As a reagent, a chromaticity standard solution of 1000 degrees (1 mgPt/mL) (Kishida Chemical Co., Ltd.) was used.

[ポリウレタンの評価]
<耐溶剤性>
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、100℃で0.5時間、真空条件100℃で0.5時間、80℃で15時間の順で乾燥させた。得られたポリウレタンフィルムから3cm×3cmの試験片を切り出し、試験溶剤をそれぞれ50mL入れた内径10cmφのガラス製シャーレに投入して、各々の試験溶剤毎、下記温度で下記時間浸漬した後の重量を測定し、浸漬前の試験片の重量と浸漬後の試験片の重量との重量変化率(%)(=(浸漬後の試験片の重量-浸漬前の試験片の重量)/浸漬前の試験片の重量×100)を算出した。ここで、重量変化率が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。
耐オレイン酸性:試験片をオレイン酸中に80℃で16時間浸漬した。
耐酢酸エチル性:試験片を酢酸エチル中に室温で20分間浸漬した。
耐エタノール性:試験片をエタノール中に室温で1時間浸漬した。
[Evaluation of Polyurethane]
<Solvent resistance>
The polyurethane solution was applied onto a fluororesin sheet (fluorocarbon tape Nitoflon 900, thickness 0.1 mm, manufactured by Nitto Denko Corporation) using a 9.5 mil applicator, and then heated at 50°C for 5 hours, at 100°C for 0.5 hours, It was dried under vacuum conditions at 100° C. for 0.5 hours and at 80° C. for 15 hours in that order. A test piece of 3 cm x 3 cm was cut out from the obtained polyurethane film, placed in a glass petri dish with an inner diameter of 10 cm in which 50 mL of the test solvent was placed, and the weight after immersion in each test solvent at the following temperature for the following time was determined. Measure the weight change rate (%) between the weight of the test piece before immersion and the weight of the test piece after immersion (= (weight of test piece after immersion - weight of test piece before immersion) / test before immersion Weight of piece x 100) was calculated. Here, the closer the weight change rate is to 0%, the better the resistance to oleic acid.
Oleic Acid Resistance: A test piece was immersed in oleic acid at 80° C. for 16 hours.
Ethyl acetate resistance: The specimen was immersed in ethyl acetate for 20 minutes at room temperature.
Ethanol resistance: A test piece was immersed in ethanol at room temperature for 1 hour.

<室温引張試験>
JIS K6301に準じ、幅10mm、長さ100mm、厚み約50μmの短冊状としたポリウレタン試験片を、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℃(相対湿度55%)で引張試験を実施し、試験片が破断するまでの各伸度における応力を測定した。また100%、300%伸度での応力を100%モジュラス(100%M)、300%モジュラス(300%M)とする。
<Room temperature tensile test>
According to JIS K6301, a strip-shaped polyurethane test piece having a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a thickness of about 50 μm is chucked using a tensile tester [manufactured by Orientec, product name "Tensilon UTM-III-100"]. A tensile test was performed at a temperature of 23° C. (relative humidity of 55%) at a distance of 50 mm and a tensile speed of 500 mm/min, and the stress at each elongation until the test piece broke was measured. The stress at 100% and 300% elongation is defined as 100% modulus (100% M) and 300% modulus (300% M).

[使用原料]
ポリカーボネートポリオール(以下、PCPと略記することがある)及びポリウレタンの製造に使用した原料は以下の通りである。
ジエチレングリコール(以下、DEGと略記することがある):三菱ケミカル株式会社製
トリエチレングリコール(以下、TEGと略記することがある):三菱ケミカル株式会社製
トリメチロールプロパン(以下、TMPと略記することがある):三菱ガス化学株式会社製
1,6-ヘキサンジオール(以下、16HDと略記することがある):BASF社製
ジフェニルカーボネート(以下、DPCと略記することがある):三菱ケミカル株式会社製
ジエチルカーボネート(以下、DECと略記することがある):和光純薬工業株式会社製
エチレンカーボネート(以下、ECと略記することがある):三菱ケミカル株式会社製 酢酸マグネシウム四水和物(以下、Mg(OAc)と略記することがある):和光純薬工業株式会社製
チタンテトラブトキサイド(以下、Ti(OBu)と略記することがある):和光純薬工業株式会社製
ナトリウムエトキサイド(以下、NaOEtと略記することがある):和光純薬工業株式会社製
1,4-ブタンジオール:三菱ケミカル株式会社製
ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと略記することがある):日本ポリウレタン工業株式会社製
ウレタン化触媒 ネオスタンU-830:日東化成株式会社製
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
[raw materials used]
Raw materials used in the production of polycarbonate polyol (hereinafter sometimes abbreviated as PCP) and polyurethane are as follows.
Diethylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as DEG): Mitsubishi Chemical Corporation Triethylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as TEG): Mitsubishi Chemical Corporation trimethylolpropane (hereinafter sometimes abbreviated as TMP Yes): 1,6-hexanediol manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. (hereinafter sometimes abbreviated as 16HD): diphenyl carbonate manufactured by BASF (hereinafter sometimes abbreviated as DPC): diethyl manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Carbonate (hereinafter sometimes abbreviated as DEC): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Ethylene carbonate (hereinafter sometimes abbreviated as EC): Mitsubishi Chemical Corporation magnesium acetate tetrahydrate (hereinafter, Mg ( OAc)): Titanium tetrabutoxide manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (hereinafter sometimes abbreviated as Ti(OBu)): Sodium ethoxide manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (hereinafter NaOEt ): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 1,4-butanediol: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Diphenylmethane diisocyanate (hereinafter sometimes abbreviated as MDI): urethanization catalyst manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. Neostan U-830: manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd. Dehydrated N,N-dimethylformamide: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

[ポリカーボネートポリオールの製造及び評価]
<実施例I-1>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):231.8g、トリエチレングリコール(TEG):219.6g、トリメチロールプロパン(TMP):7.5g、ジフェニルカーボネート(DPC):741.2g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:1.9mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら15時間(合計18.5時間)反応させた。その後、0.85%リン酸水溶液:0.45mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。
[Production and Evaluation of Polycarbonate Polyol]
<Example I-1>
Diethylene glycol (DEG): 231.8 g, triethylene glycol (TEG): 219.6 g, trimethylolpropane (TMP):7. 5 g, diphenyl carbonate (DPC): 741.2 g, magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 1.9 mL (concentration: 8.4 g/L) were added, and nitrogen gas was substituted. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. The reaction was continued for 15 hours (18.5 hours in total). Thereafter, 0.45 mL of a 0.85% aqueous solution of phosphoric acid was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC.

得られたポリカーボネートポリオール含有組成物を20g/分の流量で薄膜蒸留装置に送液し、薄膜蒸留(温度:200℃、圧力:53~67Pa)を行った。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。
薄膜蒸留で得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表1A,1Bに示す。
The obtained polycarbonate polyol-containing composition was fed to a thin film distillation apparatus at a flow rate of 20 g/min, and thin film distillation (temperature: 200°C, pressure: 53 to 67 Pa) was performed. As the thin-film distillation apparatus, a molecular distillation apparatus MS-300 special type manufactured by Shibata Scientific Co., Ltd. with an internal condenser having a diameter of 50 mm, a height of 200 mm and an area of 0.0314 m 2 and a jacket was used.
Tables 1A and 1B show the evaluation results of the properties and physical properties of the polycarbonate polyols obtained by thin-film distillation, together with the production conditions.

<実施例I-2>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた5Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):786.1g、トリエチレングリコール(TEG):744.7g、トリメチロールプロパン(TMP):25.5g、ジフェニルカーボネート(DPC):2525.0g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:6.3mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら2時間(合計5.5時間)反応させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。0.85%リン酸水溶液:1.4mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。その後、実施例1と同様の薄膜蒸留を行った。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表1A,1Bに示す。
<Example I-2>
Diethylene glycol (DEG): 786.1 g, triethylene glycol (TEG): 744.7 g, trimethylolpropane (TMP): 25.0 g, triethylene glycol (TEG): 25.0 g, triethylene glycol (TEG): 744.7 g, triethylene glycol (TEG): 25.0 g, triethylene glycol (TEG): 744.7 g. 5 g, diphenyl carbonate (DPC): 2525.0 g, magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 6.3 mL (concentration: 8.4 g/L) were added, and the mixture was replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. while reacting for 2 hours (5.5 hours in total) to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. 0.85% phosphoric acid aqueous solution: 1.4 mL was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC. After that, the same thin film distillation as in Example 1 was performed.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 1A and 1B together with the production conditions.

<実施例I-3>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた5Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):1081.3g、トリエチレングリコール(TEG):383.5g、トリメチロールプロパン(TMP):47.5g、ジフェニルカーボネート(DPC):2687.8g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:6.7mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら2時間(合計5.5時間)反応させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。0.85%リン酸水溶液:1.4mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。その後、実施例1と同様の薄膜蒸留を行った。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表1A,1Bに示す。
<Example I-3>
Diethylene glycol (DEG): 1081.3 g, triethylene glycol (TEG): 383.5 g, trimethylolpropane (TMP): 47.0 g, triethylene glycol (TEG): 47.0 g, triethylene glycol (TEG): 383.5 g, triethylene glycol (TEG): 47.0 g, triethylene glycol (TEG): 383.5 g 5 g, diphenyl carbonate (DPC): 2687.8 g, magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 6.7 mL (concentration: 8.4 g/L) were added, and nitrogen gas was substituted. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. while reacting for 2 hours (5.5 hours in total) to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. 0.85% phosphoric acid aqueous solution: 1.4 mL was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC. After that, the same thin film distillation as in Example 1 was performed.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 1A and 1B together with the production conditions.

<実施例I-4>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた5Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):490.2g、トリエチレングリコール(TEG):462.4g、ジフェニルカーボネート(DPC):1547.4g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:4.3mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら2時間(合計5.5時間)反応させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。0.85%リン酸水溶液:1.1mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。その後、実施例1と同様の薄膜蒸留を行った。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表1A,1Bに示す。
<Example I-4>
Diethylene glycol (DEG): 490.2 g, triethylene glycol (TEG): 462.4 g, diphenyl carbonate (DPC): 1547.4 g in a 5 L glass separable flask equipped with a stirrer, distillate trap, and pressure regulator , magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 4.3 mL (concentration: 8.4 g/L) was added, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. while reacting for 2 hours (5.5 hours in total) to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. 0.85% phosphoric acid aqueous solution: 1.1 mL was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC. After that, the same thin film distillation as in Example 1 was performed.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 1A and 1B together with the production conditions.

<実施例I-5>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):166.8g、トリメチロールプロパン(TMP):3.2g、ジフェニルカーボネート(DPC):330.0g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:0.8mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら2時間(合計5.5時間)反応させた後、0.85%リン酸水溶液:0.45mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表1A,1Bに示す。
<Example I-5>
Diethylene glycol (DEG): 166.8 g, trimethylolpropane (TMP): 3.2 g, diphenyl carbonate (DPC): 330.0 g was placed in a 1 L glass separable flask equipped with a stirrer, distillate trap, and pressure regulator. , magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 0.8 mL (concentration: 8.4 g/L) was added, and nitrogen gas was substituted. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. After reacting for 2 hours (total 5.5 hours) while stirring, 0.45 mL of 0.85% aqueous solution of phosphoric acid was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 1A and 1B together with the production conditions.

<実施例I-6>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた5Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):753.0g、1,6-ヘキサンジオール(16HD):462.2g、トリメチロールプロパン(TMP):22.5g、ジフェニルカーボネート(DPC):2262.3g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:5.7mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら2時間(合計5.5時間)反応させた後、0.85%リン酸水溶液:1.1mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。その後、実施例1と同様の薄膜蒸留を行った。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表1A,1Bに示す。
<Example I-6>
Diethylene glycol (DEG): 753.0 g, 1,6-hexanediol (16HD): 462.2 g, trimethylolpropane (TMP) in a 5 L glass separable flask equipped with a stirrer, distillate trap, and pressure regulator. : 22.5 g, diphenyl carbonate (DPC): 2262.3 g, and magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 5.7 mL (concentration: 8.4 g/L) were introduced and replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. After reacting for 2 hours (total 5.5 hours) while stirring, 1.1 mL of a 0.85% aqueous solution of phosphoric acid was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC. After that, the same thin film distillation as in Example 1 was performed.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 1A and 1B together with the production conditions.

<比較例I-1>
攪拌機、充填物入りの精留塔、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):231.7g、トリエチレングリコール(TEG):202.5g、トリメチロールプロパン(TMP):6.9g、ジエチルカーボネート(DEC):577.9g、チタンテトラブトキサイド:0.23gを入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を100℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、常圧条件下、内温100~130℃で、エタノールとジエチルカーボネート(DEC)を系外へ除去しながら20時間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで240分間かけて下げて、さらに160℃で10時間反応させた。さらに5.0kPaまで60分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてエタノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら10時間(合計45時間)反応させ、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表2A,2Bに示す。
<Comparative Example I-1>
Diethylene glycol (DEG): 231.7 g, triethylene glycol (TEG): 202.5 g, trimethylol were added to a 1 L glass separable flask equipped with a stirrer, a packed rectification column, a distillate trap, and a pressure regulator. Propane (TMP): 6.9 g, diethyl carbonate (DEC): 577.9 g, and titanium tetrabutoxide: 0.23 g were added and replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 100° C. to heat and dissolve the contents. Thereafter, the mixture was reacted for 20 hours at an internal temperature of 100 to 130° C. under atmospheric pressure while removing ethanol and diethyl carbonate (DEC) from the system. Then, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 240 minutes, and the reaction was continued at 160° C. for 10 hours. After further lowering the pressure to 5.0 kPa over 60 minutes and continuing the reaction, the temperature was raised to 170° C. and the reaction was allowed to proceed for 10 hours (45 hours in total) while ethanol and unreacted dihydroxy compounds were removed from the system. A composition was obtained. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 2A and 2B together with the production conditions.

<比較例I-2>
攪拌機、充填物入りの精留塔、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):231.7g、トリエチレングリコール(TEG):202.5g、トリメチロールプロパン(TMP):6.9g、ジエチルカーボネート(DEC):577.9g、ナトリウムエトキサイド:0.19gを入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を100℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、常圧条件下、内温100~130℃で、エタノールとジエチルカーボネート(DEC)を系外へ除去しながら20時間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで240分間かけて下げて、さらに160℃で10時間反応させた。さらに5.0kPaまで60分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてエタノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら10時間(合計45時間)反応させ、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表2A,2Bに示す。
<Comparative Example I-2>
Diethylene glycol (DEG): 231.7 g, triethylene glycol (TEG): 202.5 g, trimethylol were added to a 1 L glass separable flask equipped with a stirrer, a packed rectification column, a distillate trap, and a pressure regulator. Propane (TMP): 6.9 g, diethyl carbonate (DEC): 577.9 g, and sodium ethoxide: 0.19 g were added and replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 100° C. to heat and dissolve the contents. Thereafter, the mixture was reacted for 20 hours at an internal temperature of 100 to 130° C. under atmospheric pressure while removing ethanol and diethyl carbonate (DEC) from the system. Then, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 240 minutes, and the reaction was continued at 160° C. for 10 hours. After further lowering the pressure to 5.0 kPa over 60 minutes and continuing the reaction, the temperature was raised to 170° C. and the reaction was allowed to proceed for 10 hours (45 hours in total) while removing ethanol and unreacted dihydroxy compounds from the system. A composition was obtained. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 2A and 2B together with the production conditions.

<比較例I-3>
攪拌機、充填物入りの精留塔、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):231.7g、トリエチレングリコール(TEG):202.5g、トリメチロールプロパン(TMP):6.9g、エチレンカーボネート(EC):376.9g、チタンテトラブトキサイド:1.0gを入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、常圧条件下内温160℃で3時間加熱した後で、10kPaまで減圧し、エチレングリコールとエチレンカーボネートを系外へ除去しながら20時間反応させた。次いで、圧力を5.0kPaまで60分間かけて下げて、さらに160℃で10時間反応させた。さらに2.0kPaまで60分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてエタノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら10時間反応させ、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た(合計45時間)。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表2A,2Bに示す。
<Comparative Example I-3>
Diethylene glycol (DEG): 231.7 g, triethylene glycol (TEG): 202.5 g, trimethylol were added to a 1 L glass separable flask equipped with a stirrer, a packed rectification column, a distillate trap, and a pressure regulator. Propane (TMP): 6.9 g, ethylene carbonate (EC): 376.9 g, and titanium tetrabutoxide: 1.0 g were added and replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. Then, after heating at an internal temperature of 160° C. under atmospheric pressure for 3 hours, the pressure was reduced to 10 kPa, and the reaction was carried out for 20 hours while removing ethylene glycol and ethylene carbonate out of the system. Then, the pressure was lowered to 5.0 kPa over 60 minutes, and the reaction was continued at 160° C. for 10 hours. After further lowering the pressure to 2.0 kPa over 60 minutes and continuing the reaction, the temperature was raised to 170° C. and the reaction was allowed to proceed for 10 hours while removing ethanol and unreacted dihydroxy compound from the system to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. (45 hours total). The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC. The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 2A and 2B together with the production conditions.

<比較例I-4>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):211.4g、トリエチレングリコール(TEG):200.2g、トリメチロールプロパン(TMP):6.8g、ジフェニルカーボネート(DPC):690.6g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:1.7mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら30分間(合計4時間)反応させた。その後、0.85%リン酸水溶液:0.45mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。その後、実施例1と同様の薄膜蒸留を行った。 得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表2A,2Bに示す。
<Comparative Example I-4>
Diethylene glycol (DEG): 211.4 g, triethylene glycol (TEG): 200.2 g, trimethylolpropane (TMP):6. 8 g, diphenyl carbonate (DPC): 690.6 g, and an aqueous solution of magnesium acetate tetrahydrate: 1.7 mL (concentration: 8.4 g/L) were added and replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. while reacting for 30 minutes (4 hours in total). Thereafter, 0.45 mL of a 0.85% aqueous phosphoric acid solution was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC. After that, the same thin film distillation as in Example 1 was performed. The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 2A and 2B together with the production conditions.

<比較例I-5>
攪拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコにジエチレングリコール(DEG):231.8g、トリエチレングリコール(TEG):219.6g、トリメチロールプロパン(TMP):7.5g、ジフェニルカーボネート(DPC):741.2g、酢酸マグネシウム4水和物水溶液:1.9mL(濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。攪拌下、内温を130℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、さらに0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、130℃の温度のままフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら7時間(合計10.5時間)反応させた。その後、0.85%リン酸水溶液:0.45mLを加えて触媒を失活させて、ポリカーボネートポリオール含有組成物を得た。留出液トラップ、ポリカーボネートポリオール含有組成物に含まれるジオキサン量をGCを用いて定量した。
得られたポリカーボネートポリオールの性状及び物性の評価結果を、製造条件と共に表2A,2Bに示す。
<Comparative Example I-5>
Diethylene glycol (DEG): 231.8 g, triethylene glycol (TEG): 219.6 g, trimethylolpropane (TMP):7. 5 g, diphenyl carbonate (DPC): 741.2 g, magnesium acetate tetrahydrate aqueous solution: 1.9 mL (concentration: 8.4 g/L) were added, and nitrogen gas was substituted. While stirring, the internal temperature was raised to 130° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, while removing phenol and unreacted dihydroxy compounds from the system while maintaining the temperature at 130°C. The reaction was allowed to proceed for 7 hours (10.5 hours in total). Thereafter, 0.45 mL of a 0.85% aqueous solution of phosphoric acid was added to deactivate the catalyst to obtain a polycarbonate polyol-containing composition. The amount of dioxane contained in the distillate trap, polycarbonate polyol-containing composition was quantified using GC.
The properties and physical properties of the obtained polycarbonate polyol are shown in Tables 2A and 2B together with the production conditions.

Figure 2022179709000006
Figure 2022179709000006

Figure 2022179709000007
Figure 2022179709000007

[ポリウレタンの製造と評価]
<実施例II-1、比較例II-4>
以下の方法で、実施例I-1で製造されたポリカーボネートポリオール(実施例II-1)と比較例I-4で製造されたポリカーボネートポリオール(比較例II-4)を用いてそれぞれポリウレタンを合成し、その物性の評価を行った。
[Production and Evaluation of Polyurethane]
<Example II-1, Comparative Example II-4>
Polyurethanes were synthesized by the following method using the polycarbonate polyol produced in Example I-1 (Example II-1) and the polycarbonate polyol produced in Comparative Example I-4 (Comparative Example II-4). , evaluated its physical properties.

熱電対を設置し、攪拌機を具備したセパラブルフラスコに、あらかじめ80℃に加温したポリカーボネートポリオール81.4gと、1,4-ブタンジオール2.8gと、脱水N,N-ジメチルホルムアミド232.2gと、ウレタン化触媒(ネオスタンU-830)22.2mgとを入れ、55℃に設定されたオイルバスにセパラブルフラスコを浸し、セパラブルフラスコ内を窒素雰囲気下で加温しつつ、60rpmで1時間程度撹拌した。ポリカーボネートポリオールが溶媒に溶解した後、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を3時間かけて少量ずつ添加し、合計15.0gのMDIを添加したところで、ポリウレタン溶液を得た。得られたポリウレタン溶液から、上記の方法により試験用のフィルムを作成し、物性評価を行った。
結果を表3に示す。
A separable flask equipped with a thermocouple and equipped with a stirrer was charged with 81.4 g of polycarbonate polyol preheated to 80° C., 2.8 g of 1,4-butanediol, and 232.2 g of dehydrated N,N-dimethylformamide. and 22.2 mg of the urethanization catalyst (Neostan U-830) were added, and the separable flask was immersed in an oil bath set at 55°C. Stirred for about an hour. After the polycarbonate polyol was dissolved in the solvent, diphenylmethane diisocyanate (MDI) was added little by little over 3 hours, and when a total of 15.0 g of MDI was added, a polyurethane solution was obtained. A test film was prepared from the obtained polyurethane solution by the method described above, and its physical properties were evaluated.
Table 3 shows the results.

前述の通り、耐溶剤性評価における重量変化率の値が小さい方が、耐溶剤性が高く、ポリウレタンとして好ましい。
また、100%M、300%Mが小さい方が、柔軟性が高く、ポリウレタンとして好ましい。また、破断伸度、破断強度が大きい方が、機械強度が高く、ポリウレタンとして好ましい。
As described above, the smaller the weight change rate in the solvent resistance evaluation, the higher the solvent resistance, which is preferable as a polyurethane.
In addition, the smaller the 100% M and 300% M, the higher the flexibility, which is preferable as a polyurethane. In addition, the higher the elongation at break and the strength at break, the higher the mechanical strength, which is preferable for polyurethane.

Figure 2022179709000008
Figure 2022179709000008

[考察]
実施例I-1~6においては、ジオキサン発生量が0.1重量%以下で、カーボネート末端量が少ないポリカーボネートポリオールを取得することができた。
[Discussion]
In Examples I-1 to I-6, it was possible to obtain a polycarbonate polyol having a dioxane generation amount of 0.1% by weight or less and a low carbonate terminal amount.

比較例I-1~3ではジフェニルカーボネート以外のカーボネート源を用いたため、反応速度が低く、長時間反応行ったが、カーボネート末端量が多かった。またジオキサンが多量に発生した。またAPHA値が高く、ポリカーボネートポリオールが着色した。
比較例I-4では反応時間短かったために、カーボネート末端量が多かった。
比較例I-5では反応温度が低かったために、カーボネート末端量が多かった。
実施例II-1、比較例II-4のウレタン評価結果から、カーボネート末端量の少ない実施例I-1のポリカーボネートポリオールから合成したポリウレタンの方が耐溶剤性及び破断伸度・破断強度に優れ、さらに柔軟性と両立していることがわかる。
In Comparative Examples I-1 to I-3, since a carbonate source other than diphenyl carbonate was used, the reaction rate was low, and although the reaction was carried out for a long time, the amount of carbonate ends was large. A large amount of dioxane was also generated. Moreover, the APHA value was high and the polycarbonate polyol was colored.
In Comparative Example I-4, the amount of carbonate ends was large due to the short reaction time.
Since the reaction temperature was low in Comparative Example I-5, the amount of carbonate ends was large.
From the urethane evaluation results of Example II-1 and Comparative Example II-4, the polyurethane synthesized from the polycarbonate polyol of Example I-1, which has a small amount of carbonate ends, is superior in solvent resistance, elongation at break, and strength at break. Furthermore, it turns out that it is compatible with flexibility.

Claims (10)

多価アルコールとカーボネート化合物を重縮合するステップを含むポリカーボネートポリオールの製造方法であって、
前記ポリカーボネートポリオールの水酸基価が20mgKOH/g以上、450mgKOH/g以下であり、
前記多価アルコールが、ジオール(A)を含み、
前記ジオール(A)が、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を含み、
前記ジオール(A)中の前記オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合が60重量%以上であり、前記オキシアルキレングリコール(A1)がジエチレングリコールを含み、
前記ポリカーボネートポリオールに含まれる前記カーボネート化合物由来の末端が、全末端中の1.0mol%以下であり、
前記重縮合ステップにおいて発生するジオキサンの発生量を、前記ジエチレングリコールの添加量に対して、1.0重量%以下に制御することを特徴とするポリカーボネートポリオールの製造方法。
Figure 2022179709000009
(式(1)中、mは2~4の整数を表し、Rは炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖を表す。式(1)に含まれるm個のRは同一であってもよく異なるものであってもよい。)
A method for producing a polycarbonate polyol, comprising the step of polycondensing a polyhydric alcohol and a carbonate compound,
The polycarbonate polyol has a hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 450 mgKOH/g or less,
The polyhydric alcohol contains a diol (A),
The diol (A) contains an oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1),
The content of the oxyalkylene glycol (A1) in the diol (A) is 60% by weight or more, and the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol,
Terminals derived from the carbonate compound contained in the polycarbonate polyol are 1.0 mol% or less of all terminals,
A method for producing a polycarbonate polyol, wherein the amount of dioxane generated in the polycondensation step is controlled to 1.0% by weight or less with respect to the amount of diethylene glycol added.
Figure 2022179709000009
(In formula (1), m represents an integer of 2 to 4, and R A represents a carbon chain having 2 to 5 carbon atoms and may contain a branch. m R A contained in formula (1) may be the same or different).
前記カーボネート化合物が、ジアリールカーボネートであることを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 2. The method for producing a polycarbonate polyol according to claim 1, wherein the carbonate compound is a diaryl carbonate. 前記重縮合ステップにおいて、触媒として長周期型周期表第2族の金属塩を用いることを特徴とする、請求項1又は2に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 3. The method for producing a polycarbonate polyol according to claim 1 or 2, wherein a metal salt of Group 2 of the long-period periodic table is used as a catalyst in the polycondensation step. 前記重縮合ステップにおける反応温度が、150℃以上、180℃以下であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 The method for producing a polycarbonate polyol according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction temperature in the polycondensation step is 150°C or higher and 180°C or lower. 前記重縮合ステップの後に前記多価アルコールの未反応モノマーを除去するステップを含み、該未反応モノマーを除去するステップの前に、リン酸系失活剤を添加することを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 4. The method according to claim 1, further comprising a step of removing unreacted monomers of said polyhydric alcohol after said polycondensation step, and adding a phosphoric acid-based deactivator before said step of removing said unreacted monomers. A method for producing a polycarbonate polyol according to any one of 1 to 4. 前記多価アルコールが、さらに、炭素数3~12の3価~6価の分岐アルコール(B)を含み、
前記ポリカーボネートポリオール中の前記分岐アルコール(B)に由来する構造単位が、前記ポリカーボネートポリオール中の前記多価アルコールに由来する構造単位の合計に対して、0.005mol%以上、5.0mol%以下であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。
The polyhydric alcohol further contains a trivalent to hexavalent branched alcohol (B) having 3 to 12 carbon atoms,
The structural unit derived from the branched alcohol (B) in the polycarbonate polyol is 0.005 mol% or more and 5.0 mol% or less with respect to the total number of structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol. The method for producing a polycarbonate polyol according to any one of claims 1 to 5, characterized in that
前記ポリカーボネートポリオールのハーゼン色数の値(APHA値:JIS K0071-1(1998)に準拠)が50以下であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法。 The polycarbonate polyol according to any one of claims 1 to 6, wherein the Hazen color number value (APHA value: according to JIS K0071-1 (1998)) of the polycarbonate polyol is 50 or less. Production method. 請求項1~7のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオールの製造方法によって製造されたポリカーボネートポリオールを用いるポリウレタンの製造方法。 A method for producing polyurethane using the polycarbonate polyol produced by the method for producing polycarbonate polyol according to any one of claims 1 to 7. 多価アルコールとカーボネート化合物の重縮合反応物であるポリカーボネートポリオールであって、
水酸基価が20mgKOH/g以上、450mgKOH/g以下であり、
前記カーボネート化合物由来の末端が、全末端中の1.0mol%以下であり、かつ、ハーゼン色数の値(APHA値:JIS K0071-1(1998)に準拠)が50以下であり、
前記多価アルコールが、ジオール(A)と、炭素数3~12の3価~6価の分岐アルコール(B)とを含み、
前記ジオール(A)が、下記式(1)で表されるオキシアルキレングリコール(A1)を含み、かつ、前記ジオール(A)中の前記オキシアルキレングリコール(A1)の含有割合が60重量%以上であり、前記オキシアルキレングリコール(A1)がジエチレングリコールを含むことを特徴とするポリカーボネートポリオール。
Figure 2022179709000010
(式(1)中、mは2~4の整数を表し、Rは炭素数2~5の分岐を含んでいてもよい炭素鎖を表す。式(1)に含まれるm個のRは同一であってもよく異なるものであってもよい。)
A polycarbonate polyol that is a polycondensation reaction product of a polyhydric alcohol and a carbonate compound,
a hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 450 mgKOH/g or less,
The end derived from the carbonate compound is 1.0 mol% or less in all the ends, and the value of Hazen color number (APHA value: in accordance with JIS K0071-1 (1998)) is 50 or less,
The polyhydric alcohol contains a diol (A) and a trihydric to hexahydric branched alcohol (B) having 3 to 12 carbon atoms,
The diol (A) contains an oxyalkylene glycol (A1) represented by the following formula (1), and the content of the oxyalkylene glycol (A1) in the diol (A) is 60% by weight or more. A polycarbonate polyol, wherein the oxyalkylene glycol (A1) contains diethylene glycol.
Figure 2022179709000010
(In formula (1), m represents an integer of 2 to 4, and R A represents a carbon chain having 2 to 5 carbon atoms and may contain a branch. m R A contained in formula (1) may be the same or different).
前記ポリカーボネートポリオール中の前記分岐アルコール(B)に由来する構造単位が、前記ポリカーボネートポリオール中の前記多価アルコールに由来する構造単位の合計に対して、0.005mol%以上、5.0mol%以下であることを特徴とする、請求項9に記載のポリカーボネートポリオール。 The structural unit derived from the branched alcohol (B) in the polycarbonate polyol is 0.005 mol% or more and 5.0 mol% or less with respect to the total number of structural units derived from the polyhydric alcohol in the polycarbonate polyol. 10. Polycarbonate polyol according to claim 9, characterized in that
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