JP4734696B2 - Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same - Google Patents

Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4734696B2
JP4734696B2 JP2000258849A JP2000258849A JP4734696B2 JP 4734696 B2 JP4734696 B2 JP 4734696B2 JP 2000258849 A JP2000258849 A JP 2000258849A JP 2000258849 A JP2000258849 A JP 2000258849A JP 4734696 B2 JP4734696 B2 JP 4734696B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycarbonate diol
reaction
copolymer
diol
chdm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000258849A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002069166A (en
Inventor
秀正 岡本
孔之 三輪
勝 国村
公一 柏木
敦史 森上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP2000258849A priority Critical patent/JP4734696B2/en
Publication of JP2002069166A publication Critical patent/JP2002069166A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4734696B2 publication Critical patent/JP4734696B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid polycarbonate diol copolymer capable of easily producing a polyurethane because of being improved in workability, when producing this polyurethane containing 1,6-hexanediol(HDL) and 1,4- cyclohexanedimethanol(CHDM) as the diol component, and to provide the liquid polycarbonate diol copolymer having a stable and high reactivity in reacting with an isocyanate compound. SOLUTION: This liquid polycarbonate diol copolymer is composed of 1,6- hexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol, and further contains an ester interchanging catalyst heat-treated in the presense of a phosphorous triester.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジオール成分として1,6−ヘキサンジオール(HDL)と1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を含有する液状のポリカーボネートジオール共重合体に関する。更に詳しくは、イソシアネート化合物との反応において安定した高い反応性を有する、ジオール成分としてHDLとCHDMを含有する液状のポリカーボネートジオール共重合体に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリカーボネートジオールはイソシアネート化合物と反応させてポリウレタンを製造する原料として使用されている。そのうち、ジオール成分が1,6−ヘキサンジオール(HDL)であるポリカーボネートジオールから製造されるポリウレタンは柔軟性に富み、ジオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)であるポリカーボネートジオールから製造されるポリウレタンは剛直性に富む。従って、この2種類のポリカーボネートジオールを配合して、ジオール成分としてHDLとCHDMを含有するポリウレタンを製造すれば、両者の中間の柔軟性を有するポリウレタンを得ることが可能になると考えられる。
【0003】
しかしながら、前記2種類のポリカーボネートジオールはいずれも常温で固体であることから、これらを配合してジオール成分としてHDLとCHDMを含有するポリウレタンを製造しようとすれば、前記2種類のポリカーボネートジオールを使用前にそれぞれ加熱融解して混合する必要がある。
【0004】
このように、ジオール成分がHDLであるポリカーボネートジオールとジオール成分がCHDMであるポリカーボネートジオールを配合して、ジオール成分としてHDLとCHDMを含有するポリウレタンを製造するに際しては、作業性に大きな難点が存在していた。
【0005】
また、ポリカーボネートジオールは、通常、カーボネート化合物とジオール化合物をエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させることにより製造されるが、このエステル交換触媒が失活処理を施さない限り活性なままで存在していて、ポリカーボネートジオールとイソシアネート化合物との反応も促進することから、前記2種類のポリカーボネートジオールを加熱融解し混合して使用する際もイソシアネート化合物との反応においてその反応性が一定しないという問題が存在していた。
【0006】
このため、前記2種類のポリカーボネートジオールの混合物を使用してイソシアネート化合物と反応させる場合には、反応制御が困難又は煩雑になる(例えば、反応後期に反応性が著しく低下する、反応スケールが大きくなると急激な発熱を引き起こす)、或いは反応中に反応物がゲル化するなどの問題が生じていた。
【0007】
このような問題を解決しようとすれば、従来は、酸や水などでエステル交換触媒を予め失活させ、その後、イソシアネート化合物との反応の際に新たに触媒を加えてポリカーボネートジオールの反応性を調節するという煩雑な操作が必要であった(特公平8−26140号公報など)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ジオール成分として1,6−ヘキサンジオール(HDL)と1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を含有するポリウレタンを製造するに際し、作業性を向上させて該ポリウレタンを容易に製造できる液状のポリカーボネートジオール共重合体を提供することを課題とする。
【0009】
また、本発明は、ジオール成分として1,6−ヘキサンジオール(HDL)と1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を含有するポリウレタンを製造するに際し、作業性を向上させて該ポリウレタンを容易に製造できると共に、イソシアネート化合物との反応において安定した高い反応性を有する液状のポリカーボネートジオール共重合体を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、ジオール成分が1,6−ヘキサンジオールと1,4−シクロヘキサンジメタノールから成る常温で液状のポリカーボネートジオール共重合体により解決される。また、本発明の課題は、亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理されたエステル交換触媒を含有する前記ポリカーボネートジオール共重合体により解決される。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のポリカーボネートジオール共重合体は、ジオール成分が1,6−ヘキサンジオール(以下、HDLと略す)と1,4−シクロヘキサンジメタノール(以下、CHDMと略す)から成るもので、かつ常温で液状のものである。そして、この共重合体は、水分を0〜5000ppm、好ましくは0〜3000ppm含有していても差し支えない。なお、本発明で、常温で液状とは、10〜40℃の範囲で粘度が10000ポアズ未満の状態を指す。
【0012】
前記のようなポリカーボネートジオール共重合体として、具体的には、HDL:CHDM(モル比)=1:2〜2:1、特にHDL:CHDM(モル比)=1:1.5〜1.5〜1である、エステル交換触媒を含有するポリカーボネートジオール共重合体が好ましく挙げられる。
【0013】
前記ポリカーボネートジオール共重合体は、ジオール成分がHDLであるポリカーボネートジオール(A)と、ジオール成分がCHDMであるポリカーボネートジオール(B)をエステル交換触媒存在下でエステル交換反応させる第1の方法や、HDL及びCHDMをエステル交換触媒存在下で炭酸エステルとエステル交換反応させる第2の方法により好適に製造することができる。
【0014】
〔第1の方法〕
第1の方法において、ポリカーボネートジオール(A)とポリカーボネートジオール(B)をエステル交換反応させる割合は、常温で液状のポリカーボネートジオール共重合体が得られる範囲であれば特に制限されないが、A:B(モル比)=1:2〜2:1、特にA:B(モル比)=1:1.5〜1.5:1であることが好ましい。
【0015】
ポリカーボネートジオール(A)、ポリカーボネートジオール(B)は、炭酸エステル又はホスゲンと相当するジオール(HDL又はCHDM)を反応させる公知の方法により得ることができる。また、ポリカーボネートジオール(A)やポリカーボネートジオール(B)は、市販品を使用しても差し支えない。
【0016】
前記炭酸エステルとしては、炭酸ジアルキル(炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等)、炭酸ジアリール(炭酸ジフェニル等)、炭酸アルキレン(炭酸エチレン等)などが使用される。ポリカーボネートジオール(A)、ポリカーボネートジオール(B)を炭酸エステルと相当するジオールを反応させて得る場合には、後述のエステル交換触媒を、ジオールに対して0.001〜0.1重量%、特に0.001〜0.01重量%で、単独又は複数で使用することが好ましい。
【0017】
第1の方法は、例えば、ポリカーボネートジオール(A)とポリカーボネートジオール(B)を所定割合で仕込んで反応させる方法、又は、溶融状態のポリカーボネートジオール(A)とポリカーボネートジオール(B)を所定割合で連続的に供給して反応させる方法などによって、バッチ式又は連続式で行うことができる。
【0018】
第1の方法において、反応温度は50〜300℃、特に80〜250℃であることが好ましい。反応圧力は常圧でもよいが、通常は減圧でよい。また、反応雰囲気は、通常、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下とされる。
【0019】
第1の方法では、必要に応じてエステル交換触媒を使用することが好ましい。即ち、ポリカーボネートジオール(A)やポリカーボネートジオール(B)が炭酸エステルと相当するジオールを反応させて得られたものであって、その中にエステル交換触媒が活性を維持して残存している場合はエステル交換触媒を添加することなくそのまま反応させればよいが、それ以外の場合は、エステル交換触媒を新たに添加して反応させることが好ましい。市販のポリカーボネートジオール(A)やポリカーボネートジオール(B)を使用する場合も同様である。
【0020】
第1の方法でエステル交換触媒は単独又は複数で使用することができ、その使用量は、ポリカーボネートジオール(A)とポリカーボネートジオール(B)の合計量に対して0.001〜0.1重量%、特に0.001〜0.01重量%であることが好ましい。
【0021】
前記エステル交換触媒としては、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラフェノキシチタン等の炭素数4〜40のアルコキシ又はアリールオキシチタン化合物や、ジブチルチンオキシド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート等の炭素数2〜40の有機スズ化合物や、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−s−ブトキシアルミニウム等の炭素数3〜30のアルコキシアルミニウム化合物などが好ましく挙げられる。これらエステル交換触媒の中では、前記チタン化合物が特に好ましい。
【0022】
なお、第1の方法において、ポリカーボネートジオール共重合体の平均分子量(数平均分子量)は、ポリカーボネートジオール(A)及びポリカーボネートジオール(B)の数平均分子量(NMR又は末端水酸基価より求められる)と仕込み量により制御される。反応後、生成したポリカーボネートジオール共重合体は、反応液を冷却すれば得ることができる。
【0023】
〔第2の方法〕
第2の方法において、HDLとCHDMの割合は、常温で液状のポリカーボネートジオール共重合体が得られる範囲であれば特に制限されないが、HDL:CHDM(モル比)=1:2〜2:1、特にHDL:CHDM(モル比)=1:1.5〜1.5:1であることが好ましい。
【0024】
第2の方法で使用される炭酸エステルとしては、炭酸ジアルキル(炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等)、炭酸ジアリール(炭酸ジフェニル等)、炭酸アルキレン(炭酸エチレン等)などが挙げられるが、炭酸エステルに由来する副生アルコールを効率よく抜き出すことができるものを適宜選択することが好ましい。
【0025】
第2の方法は、第1の方法において、炭酸エステルと相当するジオール(HDL、CHDM)からポリカーボネートジオール(A)やポリカーボネートジオール(B)を得る公知の方法と同様に行われる。反応条件(炭酸エステル使用量、触媒、反応温度、反応圧力、反応雰囲気等)も同様である。ポリカーボネートジオール共重合体の平均分子量(数平均分子量)は、HDLとCHDMの仕込み量、及び炭酸エステルの仕込み量により制御される。
【0026】
なお、生成したポリカーボネートジオール共重合体の平均分子量が目的とする分子量よりも小さい場合は、更に減圧下でHDLやCHDMを留出させながら反応させ、逆に平均分子量が目的とする分子量よりも大きい場合は、HDLやCHDMを添加して更にエステル交換反応させて、目的のポリカーボネートジオール共重合体を得ることになる。反応後、生成したポリカーボネートジオール共重合体は、反応液を冷却すれば得ることができる。
【0027】
このようにして、ジオール成分がHDLとCHDMから成る(好ましくはHDL:CHDM(モル比)=1:2〜2:1、更に好ましくはHDL:CHDM(モル比)=1:1.5〜1.5:1である)、常温で液状のポリカーボネートジオール共重合体を得ることができる。この共重合体は、水分を0〜5000ppm、好ましくは0〜3000ppm含有していても差し支えない。
【0028】
前記ポリカーボネートジオール共重合体は、亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理されたエステル交換触媒を含有していることが更に好ましい。即ち、前記ポリカーボネートジオール共重合体において、前記の第1の方法や第2の方法で使用されたエステル交換触媒は、そのまま亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理されていることが更に好ましい。この加熱処理によって、イソシアネート化合物との反応において反応性が一定しないポリカーボネートジオール共重合体を安定した高い反応性を有するものに変換することができ、得られるポリカーボネートジオール共重合体は、イソシアネート化合物との反応において、安定した高い反応速度定数を与え、高いイソシアネート基転化率も与えるものである。
【0029】
亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理されたエステル交換触媒を含有するポリカーボネートジオール共重合体は、例えば、イソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネートを使用する場合(後述の実施例の方法による)、反応後期(反応開始50〜60分)の平均の反応速度定数が反応初期(反応開始10〜20分)の平均の反応速度定数の0.7倍以上であり、反応後期に若干速度定数が低下するもののその度合が著しくなく、反応速度定数が安定しているものである。そして、反応全体でみれば、平均の反応速度定数が4〜5g/モル・秒の範囲で、反応速度の高いものである。
【0030】
前記亜リン酸トリエステルとしては、亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリプロピル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸トリヘキシル、亜リン酸トリオクチル等の炭素数1〜20のアルキル基を含有する亜リン酸トリアルキルや、亜リン酸トリベンジル等の炭素数7〜20のアラルキル基を含有する亜リン酸トリアラルキルや、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリクレジル等の炭素数6〜20のアリール基を含有する亜リン酸トリアリールなどが使用される。また、アルキル基、アラルキル基、アリール基を混合して含有する亜リン酸トリエステルも使用することができる。
【0031】
亜リン酸トリエステルの中では、亜リン酸トリアルキルが好ましいが、その中でも、亜リン酸トリプロピル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸トリヘキシル、亜リン酸トリオクチル等の炭素数3〜20のアルキル基を含有する亜リン酸トリアルキルが更に好ましい。
【0032】
加熱処理において、亜リン酸トリエステルは、前記第1の方法や第2の方法で得られたポリカーボネートジオール共重合体に含有されるエステル交換触媒1モル(触媒中の金属1g原子)に対して0.8〜10モル、更には0.9〜5モル、特に1〜2モルで使用することが好ましい。
【0033】
ポリカーボネートジオール共重合体を亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理する際の温度は、70〜145℃、更には80〜145℃、特に95〜135℃であることが好ましい。加熱処理の際の雰囲気は、ヘリウム、窒素、アルゴン、炭酸ガス等の不活性ガスの雰囲気下又は気流下であることが好ましい。圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれでもよい。加熱処理時間は条件により異なるが、通常0.5〜24時間である。
【0034】
加熱処理終了後、処理液を冷却して本発明の一つであるポリカーボネートジオール共重合体を得ることができるが、この共重合体は、エステル交換触媒、亜リン酸トリエステル、水分を前記割合で含有するもので、そのまま(新たに触媒を加えることなく、亜リン酸トリエステルを含有したままで)イソシアネート化合物との反応に使用することができる。
【0035】
なお、加熱処理は、前記のポリカーボネートジオール(A)とポリカーボネートジオール(B)をエステル交換反応させる第1の方法において、エステル交換反応前に、ポリカーボネートジオール(A)中のエステル交換触媒、ポリカーボネートジオール(B)中のエステル交換触媒のそれぞれについて予め行っておいても差し支えない。この場合、エステル交換反応での新たな触媒の添加、及び得られるポリカーボネートジオール共重合体中のエステル交換触媒に対する亜リン酸トリエステル存在下での加熱処理は不要である。
【0036】
以上のようにして得られる本発明のポリカーボネートジオール共重合体では、数平均分子量が500〜2000のものがポリウレタン製造原料として更に好ましい。なお、イソシアネート化合物との反応は、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートなどを使用して公知の方法に従って行うことができる。
【0037】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、イソシアネート化合物との反応におけるポリカーボネートジオールの反応性は、次のようにイソシアネート化合物との反応の反応速度定数を求めることにより評価した。
【0038】
1.イソシアネート基の定量
ポリカーボネートジオールとイソシアネート化合物との反応液2〜3gを経時的にサンプリングして、ジブチルアミン−THF溶液10mlとTHF20mlの混合溶液に加えて攪拌し、次いで、このものにTHF50mlと指示薬のブロモフェノールブルー溶液を加えて、0.1モル/L(リットル)の塩酸で未消費のジブチルアミンを滴定した。この滴定値とブランク実験との差より反応液中に残存するイソシアネート基(モル数)を求めた。なお、THFはテトラヒドロフランを表し、各溶液は次の通りである。
【0039】
ジブチルアミン−THF溶液:ジブチルアミン3.23gをTHFで希釈して250mlとした溶液
ブロモフェノールブルー溶液:ブロモフェノールブルー0.5gをメタノール中で50mlとした溶液
【0040】
2.反応速度定数の測定
次式より、反応時間tに対してx/a(a−x)をプロットし、その傾きからポリカーボネートジオールとイソシアネート化合物との反応における反応速度定数Kを求めた。
Kt=x/a(a−x)
【0041】
但し、各記号は次のように定義される。
K:反応速度=K[イソシアネート基濃度][ポリカーボネトジオールが有する水酸基の濃度]としたときの反応速度定数
t:反応時間
a:イソシアネート基の初濃度(モル/g;イソシアネート基の定量により測定される仕込み時の反応液1g当たりの消費ジブチルアミンモル数)
a−x:時間t後のイソシアネート基の濃度(モル/g;イソシアネート基の定量より測定される時間t後の反応液1g当たりの消費ジブチルアミンモル数)
x:時間t後の消費イソシアネート基の濃度(モル/g)
【0042】
また、イソシアネート基転化率は次のように求めた。
イソシアネート基転化率(%)=100×(仕込みイソシアネート基モル数−残存イソシアネート基モル数)/仕込みイソシアネート基モル数
【0043】
実施例1
攪拌機と温度計を備えた反応器に、ジオール成分がHDLである平均分子量500のポリカーボネートジオール市販品200g(0.40モル)(宇部興産製)とジオール成分がCHDMである平均分子量500のポリカーボネートジオール市販品200g(0.40モル)(宇部興産製)とチタンテトラ−n−ブトキシド40mgを仕込んで、170℃に昇温して6時間攪拌した。このとき、反応は、減圧下(200mmHg)、窒素気流中で行った。なお、原料に用いた2種類のポリカーボネートジオールは、相当するジオール化合物とカーボネート化合物をエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させて合成し、残存する触媒に失活処理を施したものである。
【0044】
反応終了後、反応液を冷却して室温で無色透明の液体を得た。このものは、DSCより原料ポリカーボネートジオールのTmが消失しており、共重合体であることが確認された。また、FD−MS及びNMRより、原料ポリカーボネートジオールがランダムに共重合していることがわかった。数平均分子量は末端水酸基の測定より500であった。
【0045】
比較例1
ジオール成分がHDLである平均分子量500のポリカーボネートジオール市販品300g(0.60モル)(宇部興産製)とジオール成分がCHDMである平均分子量500のポリカーボネートジオール市販品100g(0.20モル)(宇部興産製)とチタンテトラ−n−ブトキシド40mgを仕込んだほかは、実施例1と同様に行った。
その結果、得られた生成物は原料ポリカーボネートジオールの共重合体であったが、室温で白色不透明の軟固体であった。数平均分子量は500であった。
【0046】
実施例2
攪拌機、温度計、及び分留管を備えた反応器に、1,6−ヘキサンジオール236.36g(2.00モル)と1,4−シクロヘキサンジメタノール288.44g(2.00モル)と炭酸ジメチル360.32g(4.00モル)とテトラ−n−ブトキシチタン40mgを仕込み、95〜160℃で副生するメタノールを留出させながら反応させた。メタノールの留出が殆どなくなった後、10mmHg以下に減圧して更に4時間反応させた。なお、反応は窒素雰囲気下で行った。
【0047】
反応終了後、反応液を冷却して室温で無色透明の液体を得た。DSC、FD−MS、NMRより、このものは実施例1と同様の原料ポリカーボネートジオールの共重合体であった。数平均分子量は590であった。
【0048】
比較例2
1,6−ヘキサンジオール345.54g(3.00モル)と1,4−シクロヘキサンジメタノール144.22g(1.00モル)と炭酸ジメチル360.32g(4.00モル)とテトラ−n−ブトキシチタン40mgを仕込んだほかは、実施例2と同様に行った。
その結果、得られた生成物は原料ポリカーボネートジオールの共重合体であったが、室温で白色不透明の軟固体であった。数平均分子量は565であった。
【0049】
実施例3
〔加熱処理〕
1000ml容ガラス製フラスコに、実施例1で得られたポリカーボネートジオール共重合体50g(ポリカーボネートジオール共重合体として0.1モル、水分含有量700ppm)を入れ、これに、亜リン酸トリブチル4.41mg(0.0176ミリモル;チタン1g原子に対して1.2モル)を入れ、窒素気流中、130℃で攪拌しながら2時間加熱処理した。加熱処理終了後、処理液を冷却して、安定した高い反応性を有するポリカーボネートジオール共重合体(液体)50gを得た。なお、水分含有量は重量基準である。
【0050】
〔イソシアネート化合物との反応〕
1000ml容ガラス製フラスコに、前記で得られたポリカーボネートジオール共重合体50gと2−ブタノン500gを入れて、バス温70℃(液温65℃)で加熱攪拌した。次いで、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート25g(0.1モル)を加え、同温度で引き続き加熱攪拌した。反応操作は窒素気流中で行った。
【0051】
反応液を経時的にサンプリングして反応液中に残存するイソシアネート基を定量したところ、平均の反応速度定数は反応初期(反応開始10〜20分;以下、省略)で4.89g/モル・秒、反応後期(反応開始50〜60分;以下、省略)で3.76g/モル・秒で、反応後期の速度定数の低下が小さく(反応速度定数比:0.77)、反応性は安定していた。反応全体での平均の反応速度定数は4.26g/モル・秒であった。また、1時間後のイソシアネート基の転化率は84.4%であった。なお、平均の反応速度定数は最小二乗法により求め、反応速度定数比は「反応後期の平均の反応速度定数:反応初期の平均の反応速度定数」を意味する。
【0052】
参考例1
〔イソシアネート化合物との反応〕
加熱処理を行うことなく、ポリカーボネートジオール共重合体50gをそのまま使用したほかは、実施例3と同様にイソシアネート化合物との反応を行った。
その結果、平均の反応速度定数は反応初期で2.75g/モル・秒、反応後期で1.67g/モル・秒で、反応後期に徐々に速度定数が低下して(反応速度定数比:0.61)、反応性が不安定であった。反応全体での平均の反応速度定数も2.45g/モル・秒で低かった。また、1時間後のイソシアネート基の転化率は62.4%であった。
【0053】
実施例4
〔加熱処理〕
実施例2で得られたポリカーボネートジオール共重合体50g(ポリカーボネートジオールとして0.0847モル、水分含有量300ppm)を使用したほかは、実施例3と同様に加熱処理を行った。
【0054】
〔イソシアネート化合物との反応〕
前記加熱処理で得られたポリカーボネートジオール共重合体50g、2−ブタノン420g、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート21.2gを使用したほかは、実施例3と同様にイソシアネート化合物との反応を行った。
その結果、平均の反応速度定数は反応初期で4.84g/モル・秒、反応後期で3.80g/モル・秒で、反応後期の速度定数の低下が小さく(反応速度定数比:0.79)、反応性は安定していた。反応全体での平均の反応速度定数は4.35g/モル・秒であった。また、1時間後のイソシアネート基の転化率は85.0%であった。
【0055】
参考例2
〔イソシアネート化合物との反応〕
加熱処理を行うことなく、ポリカーボネートジオール共重合体50gをそのまま使用したほかは、実施例4と同様にイソシアネート化合物との反応を行った。
その結果、平均の反応速度定数は反応初期で3.07g/モル・秒、反応後期で1.84g/モル・秒で、反応後期に徐々に速度定数が低下して(反応速度定数比:0.60)、反応性が不安定であった。反応全体での平均の反応速度定数も2.65g/モル・秒で低かった。また、1時間後のイソシアネート基の転化率は68.2%であった。
【0056】
【発明の効果】
本発明により、ジオール成分として1,6−ヘキサンジオール(HDL)と1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を含有するポリウレタンを製造するに際し、作業性を向上させて該ポリウレタンを容易に製造できる、ジオール成分が1,6−ヘキサンジオールと1,4−シクロヘキサンジメタノールから成るポリカーボネートジオール共重合体を提供することができる。
即ち、本発明のポリカーボネートジオール共重合体は常温で液状であることから、従来のように、ジオール成分としてHDLを含有するポリカーボネートジオールとCHDMを含有するポリカーボネートジオールを使用前にそれぞれ加熱融解して混合することなく、作業性を向上させて該ポリウレタンを容易に製造することができる。
また、本発明により、ジオール成分として1,6−ヘキサンジオール(HDL)と1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を含有するポリウレタンを製造するに際し、作業性を向上させて該ポリウレタンを容易に製造できると共に、イソシアネート化合物との反応において安定した高い反応性を有する、液状のポリカーボネートジオール共重合体を提供することができる。
即ち、エステル交換触媒が亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理されている本発明のポリカーボネートジオール共重合体は、イソシアネート化合物との反応において安定した高い反応性を有する(即ち、イソシアネート化合物との反応の反応速度定数が安定していてかつ高い)ものであることから、前記効果に加え、反応制御が困難又は煩雑になる(例えば、反応後期に反応性が著しく低下する、反応スケールが大きくなると急激な発熱を引き起こす)、或いは反応中に反応物がゲル化するなどの問題を引き起こすことなく、イソシアネート化合物との反応を円滑に行うことができる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid polycarbonate diol copolymer containing 1,6-hexanediol (HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) as diol components. More specifically, the present invention relates to a liquid polycarbonate diol copolymer containing HDL and CHDM as diol components, which has a stable and high reactivity in the reaction with an isocyanate compound.
[0002]
[Prior art]
Polycarbonate diol is used as a raw material for producing polyurethane by reacting with an isocyanate compound. Among them, a polyurethane produced from a polycarbonate diol whose diol component is 1,6-hexanediol (HDL) is rich in flexibility, and is produced from a polycarbonate diol whose diol component is 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM). Polyurethane is very rigid. Therefore, if these two types of polycarbonate diols are blended to produce a polyurethane containing HDL and CHDM as diol components, it is considered possible to obtain a polyurethane having intermediate flexibility between the two.
[0003]
However, since both of the two types of polycarbonate diols are solid at room temperature, if these are blended to produce a polyurethane containing HDL and CHDM as diol components, the two types of polycarbonate diols are not used. It is necessary to mix by heating and melting each.
[0004]
Thus, when a polyurethane diol containing HDL and CHDM as a diol component is produced by blending a polycarbonate diol having a diol component of HDL and a polycarbonate diol having a diol component of CHDM, there is a great difficulty in workability. It was.
[0005]
Polycarbonate diol is usually produced by a transesterification reaction between a carbonate compound and a diol compound in the presence of a transesterification catalyst. However, this transesterification catalyst remains active unless it is deactivated. In addition, since the reaction between the polycarbonate diol and the isocyanate compound is also promoted, there is a problem that the reactivity is not constant in the reaction with the isocyanate compound even when the two types of polycarbonate diol are heated and melted and mixed. Was.
[0006]
For this reason, when it reacts with an isocyanate compound using the mixture of the said 2 types of polycarbonate diol, reaction control becomes difficult or complicated (for example, when the reaction scale becomes large, the reactivity falls remarkably in the late stage of the reaction) This causes problems such as rapid heat generation) or gelation of the reaction product during the reaction.
[0007]
In order to solve such a problem, conventionally, the transesterification catalyst is deactivated in advance with an acid or water, and then a catalyst is newly added in the reaction with the isocyanate compound to increase the reactivity of the polycarbonate diol. A complicated operation of adjustment is required (Japanese Patent Publication No. 8-26140).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a liquid which can be easily produced by improving workability when producing a polyurethane containing 1,6-hexanediol (HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) as diol components. It is an object of the present invention to provide a polycarbonate diol copolymer.
[0009]
In addition, the present invention improves the workability when producing a polyurethane containing 1,6-hexanediol (HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) as diol components, and easily produces the polyurethane. Another object of the present invention is to provide a liquid polycarbonate diol copolymer having high reactivity that is stable in reaction with an isocyanate compound.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is solved by a polycarbonate diol copolymer which is liquid at room temperature, and the diol component is composed of 1,6-hexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol. Moreover, the subject of this invention is solved by the said polycarbonate diol copolymer containing the transesterification catalyst heat-processed in the presence of phosphorous acid triester.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the polycarbonate diol copolymer of the present invention, the diol component is composed of 1,6-hexanediol (hereinafter abbreviated as HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (hereinafter abbreviated as CHDM), and is liquid at room temperature. belongs to. And this copolymer may contain 0 to 5000 ppm, preferably 0 to 3000 ppm of water. In the present invention, the term “liquid at normal temperature” refers to a state where the viscosity is less than 10,000 poise in the range of 10 to 40 ° C.
[0012]
As the polycarbonate diol copolymer as described above, specifically, HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 2 to 2: 1, particularly HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 1.5 to 1.5. The polycarbonate diol copolymer containing the transesterification catalyst which is -1 is mentioned preferably.
[0013]
The polycarbonate diol copolymer is prepared by a first method in which a polycarbonate diol (A) whose diol component is HDL and a polycarbonate diol (B) whose diol component is CHDM are transesterified in the presence of a transesterification catalyst. And CHDM can be suitably produced by a second method in which a transesterification reaction with a carbonate ester is carried out in the presence of a transesterification catalyst.
[0014]
[First method]
In the first method, the ratio of the transesterification reaction between the polycarbonate diol (A) and the polycarbonate diol (B) is not particularly limited as long as a polycarbonate diol copolymer that is liquid at room temperature can be obtained. (Molar ratio) = 1: 2 to 2: 1, particularly A: B (molar ratio) = 1: 1.5 to 1.5: 1.
[0015]
The polycarbonate diol (A) and the polycarbonate diol (B) can be obtained by a known method in which a diol (HDL or CHDM) corresponding to a carbonate ester or phosgene is reacted. Moreover, even if a polycarbonate diol (A) and a polycarbonate diol (B) use a commercial item, it does not interfere.
[0016]
As the carbonate ester, dialkyl carbonate (dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc.), diaryl carbonate (diphenyl carbonate, etc.), alkylene carbonate (ethylene carbonate, etc.) and the like are used. When the polycarbonate diol (A) or the polycarbonate diol (B) is obtained by reacting a carbonate ester with a corresponding diol, the transesterification catalyst described below is used in an amount of 0.001 to 0.1% by weight, particularly 0%, based on the diol. 0.001 to 0.01% by weight, and preferably used alone or in combination.
[0017]
The first method is, for example, a method in which a polycarbonate diol (A) and a polycarbonate diol (B) are charged at a predetermined ratio and reacted, or a molten polycarbonate diol (A) and a polycarbonate diol (B) are continuously mixed at a predetermined ratio. The reaction can be carried out batchwise or continuously, depending on the method of feeding and reacting.
[0018]
In the first method, the reaction temperature is preferably 50 to 300 ° C, particularly preferably 80 to 250 ° C. The reaction pressure may be ordinary pressure, but usually reduced pressure. The reaction atmosphere is usually an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon or helium.
[0019]
In the first method, it is preferable to use a transesterification catalyst as necessary. That is, when the polycarbonate diol (A) or the polycarbonate diol (B) is obtained by reacting a carbonate ester with a corresponding diol, and the transesterification catalyst remains active in it, The reaction may be carried out as it is without adding the transesterification catalyst, but in other cases, it is preferable to newly add the transesterification catalyst for the reaction. The same applies when using a commercially available polycarbonate diol (A) or polycarbonate diol (B).
[0020]
In the first method, the transesterification catalyst can be used alone or in combination, and the amount used is 0.001 to 0.1% by weight based on the total amount of the polycarbonate diol (A) and the polycarbonate diol (B). In particular, the content is preferably 0.001 to 0.01% by weight.
[0021]
Examples of the transesterification catalyst include C4-C40 alkoxy or aryloxy titanium compounds such as tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, tetraphenoxytitanium, dibutyltin oxide, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, etc. Preferred examples thereof include organic tin compounds having 2 to 40 carbon atoms, and alkoxyaluminum compounds having 3 to 30 carbon atoms such as triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, and tri-s-butoxyaluminum. Among these transesterification catalysts, the titanium compound is particularly preferable.
[0022]
In the first method, the average molecular weight (number average molecular weight) of the polycarbonate diol copolymer is the number average molecular weight (determined from NMR or terminal hydroxyl value) of the polycarbonate diol (A) and the polycarbonate diol (B). Controlled by quantity. After the reaction, the produced polycarbonate diol copolymer can be obtained by cooling the reaction solution.
[0023]
[Second method]
In the second method, the ratio of HDL and CHDM is not particularly limited as long as a polycarbonate diol copolymer that is liquid at normal temperature is obtained, but HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 2 to 2: 1, In particular, HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 1.5 to 1.5: 1 is preferable.
[0024]
Examples of the carbonate ester used in the second method include dialkyl carbonate (dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc.), diaryl carbonate (diphenyl carbonate, etc.), alkylene carbonate (ethylene carbonate, etc.), and the like. It is preferable to appropriately select one that can efficiently extract by-product alcohol.
[0025]
The second method is performed in the same manner as the known method for obtaining the polycarbonate diol (A) or the polycarbonate diol (B) from the diol (HDL, CHDM) corresponding to the carbonate ester in the first method. The reaction conditions (carbonic acid ester usage, catalyst, reaction temperature, reaction pressure, reaction atmosphere, etc.) are also the same. The average molecular weight (number average molecular weight) of the polycarbonate diol copolymer is controlled by the charged amount of HDL and CHDM and the charged amount of carbonate ester.
[0026]
In addition, when the average molecular weight of the produced polycarbonate diol copolymer is smaller than the target molecular weight, the reaction is performed while distilling HDL or CHDM under reduced pressure, and conversely, the average molecular weight is larger than the target molecular weight. In this case, HDL or CHDM is added and the ester exchange reaction is further performed to obtain the target polycarbonate diol copolymer. After the reaction, the produced polycarbonate diol copolymer can be obtained by cooling the reaction solution.
[0027]
In this way, the diol component consists of HDL and CHDM (preferably HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 2 to 2: 1, more preferably HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 1.5 to 1. A polycarbonate diol copolymer that is liquid at room temperature can be obtained. This copolymer may contain 0 to 5000 ppm, preferably 0 to 3000 ppm of water.
[0028]
More preferably, the polycarbonate diol copolymer contains a transesterification catalyst that is heat-treated in the presence of phosphorous acid triester. That is, in the polycarbonate diol copolymer, it is more preferable that the transesterification catalyst used in the first method and the second method is directly heat-treated in the presence of phosphorous acid triester. By this heat treatment, it is possible to convert a polycarbonate diol copolymer whose reactivity with an isocyanate compound is not constant into a stable and highly reactive one. In the reaction, a stable high reaction rate constant is given, and a high isocyanate group conversion is also given.
[0029]
A polycarbonate diol copolymer containing a transesterification catalyst that has been heat-treated in the presence of phosphorous acid triester, for example, when diphenylmethane diisocyanate is used as an isocyanate compound (according to the method of Examples described later), is a late reaction (reaction) The average reaction rate constant at 50 to 60 minutes) is 0.7 times or more of the average reaction rate constant at the beginning of the reaction (10 to 20 minutes from the start of the reaction). And the reaction rate constant is stable. And if it sees in the whole reaction, an average reaction rate constant is a thing with a high reaction rate in the range of 4-5 g / mol * sec.
[0030]
Examples of the phosphorous acid triester include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as trimethyl phosphite, triethyl phosphite, tripropyl phosphite, tributyl phosphite, trihexyl phosphite, and trioctyl phosphite. 6 to 20 carbon atoms such as trialkyl phosphite and triaralkyl phosphite containing aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms such as tribenzyl phosphite, triphenyl phosphite and tricresyl phosphite A triaryl phosphite containing an aryl group of A phosphorous acid triester containing a mixture of an alkyl group, an aralkyl group, and an aryl group can also be used.
[0031]
Among the phosphorous acid triesters, trialkyl phosphites are preferred, and among them, alkyls having 3 to 20 carbon atoms such as tripropyl phosphite, tributyl phosphite, trihexyl phosphite, trioctyl phosphite, etc. More preferred are trialkyl phosphites containing groups.
[0032]
In the heat treatment, phosphorous acid triester is used with respect to 1 mol of the transesterification catalyst (1 g atom of metal in the catalyst) contained in the polycarbonate diol copolymer obtained by the first method or the second method. It is preferable to use 0.8 to 10 mol, further 0.9 to 5 mol, particularly 1 to 2 mol.
[0033]
The temperature at which the polycarbonate diol copolymer is heat-treated in the presence of phosphorous acid triester is preferably 70 to 145 ° C, more preferably 80 to 145 ° C, and particularly preferably 95 to 135 ° C. The atmosphere during the heat treatment is preferably an atmosphere of an inert gas such as helium, nitrogen, argon, carbon dioxide, or an air stream. The pressure may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure. Although heat processing time changes with conditions, it is 0.5 to 24 hours normally.
[0034]
After completion of the heat treatment, the treatment liquid can be cooled to obtain a polycarbonate diol copolymer which is one of the present invention. This copolymer comprises a transesterification catalyst, phosphorous acid triester, and water in the above proportions. It can be used for the reaction with the isocyanate compound as it is (without adding a new catalyst, while containing the phosphorous acid triester).
[0035]
In addition, in the first method in which the polycarbonate diol (A) and the polycarbonate diol (B) are subjected to an ester exchange reaction, the heat treatment is performed before the ester exchange reaction, in which the ester exchange catalyst in the polycarbonate diol (A), the polycarbonate diol ( It may be performed in advance for each of the transesterification catalysts in B). In this case, the addition of a new catalyst in the transesterification reaction and the heat treatment in the presence of phosphorous acid triester with respect to the transesterification catalyst in the obtained polycarbonate diol copolymer are unnecessary.
[0036]
In the polycarbonate diol copolymer of the present invention obtained as described above, those having a number average molecular weight of 500 to 2,000 are more preferable as the polyurethane production raw material. In addition, reaction with an isocyanate compound can be performed according to a well-known method using diphenylmethane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, etc., for example.
[0037]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. In addition, the reactivity of the polycarbonate diol in reaction with an isocyanate compound was evaluated by calculating | requiring the reaction rate constant of reaction with an isocyanate compound as follows.
[0038]
1. Determination of isocyanate groups
Two to three grams of a reaction solution of polycarbonate diol and isocyanate compound was sampled over time, added to a mixed solution of 10 ml of dibutylamine-THF solution and 20 ml of THF, stirred, and then 50 ml of THF and a bromophenol blue solution of an indicator were added thereto. Then, unconsumed dibutylamine was titrated with 0.1 mol / L (liter) hydrochloric acid. From the difference between the titration value and the blank experiment, the isocyanate group (in moles) remaining in the reaction solution was determined. In addition, THF represents tetrahydrofuran, and each solution is as follows.
[0039]
Dibutylamine-THF solution: a solution prepared by diluting 3.23 g of dibutylamine with THF to 250 ml
Bromophenol blue solution: A solution of 0.5 g of bromophenol blue in methanol to 50 ml
[0040]
2. Measurement of reaction rate constant
From the following equation, x / a (ax) was plotted against the reaction time t, and the reaction rate constant K in the reaction between the polycarbonate diol and the isocyanate compound was determined from the slope.
Kt = x / a (ax)
[0041]
However, each symbol is defined as follows.
K: Reaction rate constant when K = reaction rate = K [isocyanate group concentration] [hydroxyl group concentration of polycarbonate diol]
t: Reaction time
a: Initial concentration of isocyanate group (mol / g; number of moles of dibutylamine consumed per 1 g of reaction liquid at the time of charging measured by quantitative determination of isocyanate group)
a-x: Concentration of isocyanate group after time t (mol / g; number of moles of dibutylamine consumed per gram of reaction liquid after time t measured by quantitative determination of isocyanate group)
x: Consumption isocyanate group concentration after time t (mol / g)
[0042]
Moreover, the isocyanate group conversion rate was calculated | required as follows.
Isocyanate group conversion (%) = 100 × (number of moles of charged isocyanate group−number of moles of remaining isocyanate group) / number of moles of charged isocyanate group
[0043]
Example 1
In a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g (0.40 mol) of a commercially available polycarbonate diol having an average molecular weight of 500 having a diol component of HDL (manufactured by Ube Industries) and a polycarbonate diol having an average molecular weight of 500 having a diol component of CHDM. A commercial product (200 g, 0.40 mol) (manufactured by Ube Industries) and titanium tetra-n-butoxide (40 mg) were charged, heated to 170 ° C., and stirred for 6 hours. At this time, the reaction was performed in a nitrogen stream under reduced pressure (200 mmHg). The two types of polycarbonate diols used as raw materials are synthesized by subjecting the corresponding diol compound and carbonate compound to a transesterification reaction in the presence of a transesterification catalyst, and subjecting the remaining catalyst to deactivation treatment.
[0044]
After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to obtain a colorless and transparent liquid at room temperature. This product was confirmed to be a copolymer since the Tm of the starting polycarbonate diol disappeared from DSC. Further, from FD-MS and NMR, it was found that the raw material polycarbonate diol was randomly copolymerized. The number average molecular weight was 500 from the measurement of the terminal hydroxyl group.
[0045]
Comparative Example 1
300 g (0.60 mol) of a commercially available polycarbonate diol having an average molecular weight of 500 having a diol component of HDL (manufactured by Ube Industries) and 100 g (0.20 mol) of a commercially available polycarbonate diol having an average molecular weight of 500 having a diol component of CHDM (Ube) Manufactured by Kosan Co., Ltd.) and titanium tetra-n-butoxide 40 mg were carried out in the same manner as in Example 1.
As a result, the obtained product was a copolymer of raw material polycarbonate diol, but was a white opaque soft solid at room temperature. The number average molecular weight was 500.
[0046]
Example 2
In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a fractionation tube, 236.36 g (2.00 mol) of 1,6-hexanediol, 288.44 g (2.00 mol) of 1,4-cyclohexanedimethanol and carbonic acid were added. 360.32 g (4.00 mol) of dimethyl and 40 mg of tetra-n-butoxytitanium were charged and reacted at 95 to 160 ° C. while distilling off by-produced methanol. After almost no distillation of methanol, the pressure was reduced to 10 mmHg or less and the reaction was further continued for 4 hours. The reaction was performed in a nitrogen atmosphere.
[0047]
After completion of the reaction, the reaction solution is cooled and colorless and transparent at room temperature. liquid Got. From DSC, FD-MS, and NMR, this was the same raw material polycarbonate diol copolymer as in Example 1. The number average molecular weight was 590.
[0048]
Comparative Example 2
345.54 g (3.00 mol) of 1,6-hexanediol, 144.22 g (1.00 mol) of 1,4-cyclohexanedimethanol, 360.32 g (4.00 mol) of dimethyl carbonate and tetra-n-butoxy The same procedure as in Example 2 was performed except that 40 mg of titanium was charged.
As a result, the obtained product was a copolymer of raw material polycarbonate diol, but was a white opaque soft solid at room temperature. The number average molecular weight was 565.
[0049]
Example 3
[Heat treatment]
A 1000 ml glass flask was charged with 50 g of the polycarbonate diol copolymer obtained in Example 1 (0.1 mol as the polycarbonate diol copolymer and a water content of 700 ppm). To this, 4.41 mg of tributyl phosphite was added. (0.0176 mmol; 1.2 mol with respect to 1 g atom of titanium) was added and heat-treated for 2 hours with stirring at 130 ° C. in a nitrogen stream. After completion of the heat treatment, the treatment liquid was cooled to obtain 50 g of a polycarbonate diol copolymer (liquid) having a stable and high reactivity. The water content is based on weight.
[0050]
[Reaction with isocyanate compound]
In a 1000 ml glass flask, 50 g of the polycarbonate diol copolymer obtained above and 500 g of 2-butanone were placed, and the mixture was heated and stirred at a bath temperature of 70 ° C. (liquid temperature of 65 ° C.). Next, 25 g (0.1 mol) of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate was added, followed by heating and stirring at the same temperature. The reaction operation was performed in a nitrogen stream.
[0051]
When the reaction solution was sampled over time and the isocyanate groups remaining in the reaction solution were quantified, the average reaction rate constant was 4.89 g / mol · sec at the beginning of the reaction (reaction start 10-20 minutes; hereinafter omitted). The reaction rate is 3.76 g / mole · second in the late reaction (starting from 50 to 60 minutes; hereinafter omitted), the rate constant decrease in the late reaction is small (reaction rate constant ratio: 0.77), and the reactivity is stable. It was. The average reaction rate constant in the entire reaction was 4.26 g / mol · sec. Moreover, the conversion rate of the isocyanate group after 1 hour was 84.4%. The average reaction rate constant is determined by the least square method, and the reaction rate constant ratio means “average reaction rate constant in the late reaction stage: average reaction rate constant in the initial reaction stage”.
[0052]
Reference example 1
[Reaction with isocyanate compound]
The reaction with the isocyanate compound was carried out in the same manner as in Example 3 except that 50 g of the polycarbonate diol copolymer was used as it was without performing heat treatment.
As a result, the average reaction rate constant was 2.75 g / mole · second at the beginning of the reaction and 1.67 g / mole · second at the end of the reaction, and the rate constant gradually decreased in the latter part of the reaction (reaction rate constant ratio: 0). .61), the reactivity was unstable. The average reaction rate constant for the entire reaction was also low at 2.45 g / mol · sec. Moreover, the conversion rate of the isocyanate group after 1 hour was 62.4%.
[0053]
Example 4
[Heat treatment]
The heat treatment was performed in the same manner as in Example 3 except that 50 g of the polycarbonate diol copolymer obtained in Example 2 (0.0847 mol as a polycarbonate diol and a water content of 300 ppm) was used.
[0054]
[Reaction with isocyanate compound]
The reaction with the isocyanate compound was carried out in the same manner as in Example 3 except that 50 g of the polycarbonate diol copolymer obtained by the heat treatment, 420 g of 2-butanone, and 21.2 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate were used.
As a result, the average reaction rate constant was 4.84 g / mole · second at the beginning of the reaction and 3.80 g / mole · second at the later stage of the reaction, and the decrease in the rate constant in the later stage of the reaction was small (reaction rate constant ratio: 0.79). ), The reactivity was stable. The average reaction rate constant in the entire reaction was 4.35 g / mol · sec. Moreover, the conversion rate of the isocyanate group after 1 hour was 85.0%.
[0055]
Reference example 2
[Reaction with isocyanate compound]
The reaction with the isocyanate compound was carried out in the same manner as in Example 4 except that 50 g of the polycarbonate diol copolymer was used as it was without performing the heat treatment.
As a result, the average reaction rate constant was 3.07 g / mol · sec at the beginning of the reaction and 1.84 g / mol · sec at the end of the reaction, and the rate constant gradually decreased in the later stage of the reaction (reaction rate constant ratio: 0). .60), the reactivity was unstable. The average reaction rate constant for the entire reaction was also low at 2.65 g / mol · sec. Further, the conversion rate of the isocyanate group after 1 hour was 68.2%.
[0056]
【The invention's effect】
According to the present invention, when producing a polyurethane containing 1,6-hexanediol (HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) as diol components, the polyurethane can be easily produced with improved workability. A polycarbonate diol copolymer can be provided in which the diol component comprises 1,6-hexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol.
That is, since the polycarbonate diol copolymer of the present invention is in a liquid state at room temperature, a polycarbonate diol containing HDL as a diol component and a polycarbonate diol containing CHDM are mixed by heating and melting before use, respectively, as in the past. Therefore, the polyurethane can be easily produced with improved workability.
Further, according to the present invention, when a polyurethane containing 1,6-hexanediol (HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) as diol components is produced, the workability is improved and the polyurethane is easily produced. In addition, it is possible to provide a liquid polycarbonate diol copolymer having high reactivity which is stable in the reaction with an isocyanate compound.
That is, the polycarbonate diol copolymer of the present invention in which the transesterification catalyst is heat-treated in the presence of phosphorous acid triester has a stable and high reactivity in the reaction with the isocyanate compound (that is, the reaction with the isocyanate compound). In addition to the above effects, the reaction control becomes difficult or complicated (for example, the reactivity is remarkably lowered in the later stage of the reaction, and the reaction scale increases rapidly). The reaction with the isocyanate compound can be carried out smoothly without causing problems such as the occurrence of excessive heat generation) or the problem that the reaction product gels during the reaction.

Claims (4)

アルコキシ又はアリールオキシチタン化合物から選択され、亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理されたエステル交換触媒と、数平均分子量が500〜2000であり、ジオール成分が1,6−ヘキサンジオール:1,4−シクロヘキサンジメタノール(モル比)=1:2〜2:1からなるポリカーボネートジオール共重合体とを含有するポリカーボネートジオール組成物。  A transesterification catalyst selected from alkoxy or aryloxytitanium compounds and heat-treated in the presence of phosphorous acid triester, a number average molecular weight of 500 to 2000, and a diol component of 1,6-hexanediol: 1,4 Polycarbonate diol composition containing cyclohexanedimethanol (molar ratio) = 1: 2 to 2: 1 polycarbonate diol copolymer. ジオール成分が1,6−ヘキサンジオール:1,4−シクロヘキサンジメタノール(モル比)=1:1.5〜1.5:1である請求項1記載のポリカーボネートジオール組成物。  2. The polycarbonate diol composition according to claim 1, wherein the diol component is 1,6-hexanediol: 1,4-cyclohexanedimethanol (molar ratio) = 1: 1.5 to 1.5: 1. ジオール成分が1,6−ヘキサンジオールであるポリカーボネートジオール(A)と、ジオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノールであるポリカーボネートジオール(B)を、エステル交換触媒存在下、A:B(モル比)=1:2〜2:1でエステル交換反応させ、次いで、得られるポリカーボネートジオール共重合体を亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理することを特徴とする、請求項1記載のポリカーボネートジオール組成物の製造法。  A polycarbonate diol (A) having a diol component of 1,6-hexanediol and a polycarbonate diol (B) having a diol component of 1,4-cyclohexanedimethanol in the presence of a transesterification catalyst, A: B (molar ratio) The polycarbonate diol composition according to claim 1, wherein the transesterification reaction is performed at = 1: 2 to 2: 1, and then the obtained polycarbonate diol copolymer is heat-treated in the presence of a phosphorous acid triester. Manufacturing method. 1,6−ヘキサンジオール(HDL)及び1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)を、エステル交換触媒存在下、HDL:CHDM(モル比)=1:2〜2:1で炭酸エステルとエステル交換反応させ、次いで、得られるポリカーボネートジオール共重合体を亜リン酸トリエステル存在下で加熱処理することを特徴とする、請求項1記載のポリカーボネートジオール組成物の製造法。  Transesterification of 1,6-hexanediol (HDL) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) with carbonate in the presence of a transesterification catalyst at HDL: CHDM (molar ratio) = 1: 2 to 2: 1 Then, the polycarbonate diol copolymer obtained is heat-treated in the presence of phosphorous acid triester, The method for producing a polycarbonate diol composition according to claim 1.
JP2000258849A 2000-08-29 2000-08-29 Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same Expired - Fee Related JP4734696B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000258849A JP4734696B2 (en) 2000-08-29 2000-08-29 Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000258849A JP4734696B2 (en) 2000-08-29 2000-08-29 Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011020438A Division JP2011084751A (en) 2011-02-02 2011-02-02 Polycarbonate diol copolymer and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002069166A JP2002069166A (en) 2002-03-08
JP4734696B2 true JP4734696B2 (en) 2011-07-27

Family

ID=18747096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000258849A Expired - Fee Related JP4734696B2 (en) 2000-08-29 2000-08-29 Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4734696B2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4529676B2 (en) * 2004-12-24 2010-08-25 日本ポリウレタン工業株式会社 Process for producing reactive stabilized polycarbonate polyol and polyurethane resin using reactive stabilized polycarbonate polyol
JP5069855B2 (en) * 2005-12-07 2012-11-07 株式会社ダイセル Method for producing alicyclic olefin polyvalent carbonate compound and mixture of alicyclic olefin polyvalent carbonate compound
JP2007262244A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Sumitomo Bakelite Co Ltd Resin composition and semiconductor device manufactured using the same
EP2301981A4 (en) * 2008-07-11 2013-01-02 Ube Industries Aqueous polyurethane resin dispersion, manufacturing method for same, and paint composition containing same
CA2751955C (en) 2009-02-18 2014-01-21 Kansai Paint Co., Ltd. Water-based coating composition and method of forming multilayered coating film
WO2010095541A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-26 関西ペイント株式会社 Water-based coating composition and method of forming multilayered coating film
JP5547434B2 (en) * 2009-07-24 2014-07-16 関西ペイント株式会社 Water-based coating composition and multilayer coating film forming method
WO2011010539A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 関西ペイント株式会社 Water-based coating composition and method for forming multilayer coating film
KR101840063B1 (en) 2010-04-14 2018-04-26 미쯔비시 케미컬 주식회사 Polycarbonate diol, process for producing same, and polyurethane and actinic-energy-ray-curable polymer composition both formed using same
KR101446443B1 (en) 2013-08-13 2014-10-07 아주대학교산학협력단 Macro-polyols composed of aliphatic polycarbonate and its aromatic polyester copolymers
JP2016191075A (en) * 2016-08-19 2016-11-10 宇部興産株式会社 Polycarbonatediol and method for producing the same
TWI761404B (en) 2016-12-19 2022-04-21 德商科思創德意志股份有限公司 Process for producing (cyclo) aliphatic polycarbonate polyols having low reactivity
JP7478433B2 (en) 2020-09-15 2024-05-07 株式会社ウェーブロック・アドバンスト・テクノロジー Metal-holding film, decorative sheet, manufacturing method of decorative sheet, extrusion laminate, decorative sheet molded body, injection molded body, manufacturing method of extrusion laminate, manufacturing method of decorative sheet molded body, and manufacturing method of injection molded body
CN115232301B (en) * 2022-08-03 2024-01-30 山东海科创新研究院有限公司 Preparation method and application of quick and molecular weight-controllable polycarbonate diol

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52132096A (en) * 1976-04-28 1977-11-05 Ppg Industries Inc Polycarbonatediol for polycarbonateurethane
JPH02284911A (en) * 1989-04-26 1990-11-22 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane resin binder for magnetic recording medium
JPH02306427A (en) * 1989-05-19 1990-12-19 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane resin binder for magnetic recording medium
JPH04239023A (en) * 1991-01-14 1992-08-26 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of aliphatic polycarbonate diol copolymer
JPH10130357A (en) * 1996-10-29 1998-05-19 Kuraray Co Ltd Thermoplastic polyurethane composition and its production
JPH10259295A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Kuraray Co Ltd Ester-based polymer polyol composition and its production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52132096A (en) * 1976-04-28 1977-11-05 Ppg Industries Inc Polycarbonatediol for polycarbonateurethane
JPH02284911A (en) * 1989-04-26 1990-11-22 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane resin binder for magnetic recording medium
JPH02306427A (en) * 1989-05-19 1990-12-19 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane resin binder for magnetic recording medium
JPH04239023A (en) * 1991-01-14 1992-08-26 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of aliphatic polycarbonate diol copolymer
JPH10130357A (en) * 1996-10-29 1998-05-19 Kuraray Co Ltd Thermoplastic polyurethane composition and its production
JPH10259295A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Kuraray Co Ltd Ester-based polymer polyol composition and its production

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002069166A (en) 2002-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4734696B2 (en) Polycarbonate diol copolymer and process for producing the same
EP1874846B1 (en) Polymer of polycarbonate diol having an alicyclic structure and production process thereof
EP0754714B1 (en) Process for producing hydroxyl-terminated polycarbonate
JP2006070269A (en) Metal acetylacetonate as ester exchange catalyst
US7060778B2 (en) Ytterbium(III) acetylacetonate as a catalyst for the preparation of aliphatic oligocarbonate polyols
JP3128275B2 (en) Reactive stabilized polyol
JP2000336140A (en) Polycarbonatediol for polyurethane
JPH0826140B2 (en) Method for producing polycarbonate carbonate
JP4470291B2 (en) Production method of polycarbonate diol containing urethanization catalyst
JPH03252420A (en) Production of copolymerized polycarbonate diol
JP2004123984A (en) Copolyester
JP2011084751A (en) Polycarbonate diol copolymer and method for producing the same
JP2010235811A (en) Alicyclic polyester polyol and method for producing the same
JP2008121029A (en) Method for producing urethanization catalyst-containing polycarbonate diol
JP2006312729A (en) Polycarbonate diol polymer having alicyclic skeleton and production process thereof
JP3508568B2 (en) Method for producing polycarbonate polyol
JP4514396B2 (en) Process for producing polytrimethylene carbonate diol
JP2005325219A (en) Polycarbonatediol and its production method
JP4774610B2 (en) Method for producing polycarbonate
JPH10251398A (en) Production of polycarbonate diol
TWI837844B (en) Method for producing liquid polycarbonate compound, and polyurethane
CN112898554B (en) Preparation method and application of ricinoleic acid polyoxypropylene ether
CN110054766A (en) A method of utilizing the complex-catalyzed preparation aliphatic Copolycarbonate polyalcohol of stannous chloride
JP2006298986A (en) Aliphatic polycarbonate diol and method for producing the same
JP2810548B2 (en) Preparation of polycarbonate with terminal hydroxyl group

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080214

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080311

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080502

RD13 Notification of appointment of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433

Effective date: 20090716

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090825

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091015

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110202

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110210

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees