JPH0471945B2 - - Google Patents
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Description
本発明はラクトンを開環重合することによりポ
リエステルグリコールを得る方法に関するもので
あり、更に詳しくは、エチレングリコールやブタ
ンジオールなどの活性水素原子を二個有する化合
物を開始剤としてβ−メチル−δ−バレロラクト
ンを開環重合することを特徴とするポリエステル
グリコールの製造方法に関するものである。
従来より、活性水素原子を二個有する化合物を
開始剤としてクラトンを開環重合することにより
得られる量末端にヒドロキシル基を有するポリエ
ステルグリコールは、ポリウレタンやポリエステ
ルエラストマー等の原料として使用されている。
その代表的化合物として、ε−カプロラクトンを
開環重合して得られるポリエステルグリコール
が、今日、上記ポリマーの原料として大量に用い
られている。しかしながら、ε−カプロラクトン
を開環重合して得られるポリエステルグリコール
は常温において固体であり、取り扱い易さの点で
問題を有している。またクラトンの開環重合によ
り得られるポリエステルグリコールを原料として
得られるポリウレタンやポリエステルエラストマ
ー等の高分子化合物は、一般にジカルボン酸とジ
オールとを縮合重合して得られるポリエステルグ
リコールを原料としたものと比べて、耐加水分解
性において優れているが、それでもなお十分とは
言えず、該製品から製造した製品を長期間使用し
ていると加水分解がおこり、高分子化合物の表面
が粘着性を有するようになつたり、また表面に亀
裂が生じることとなる。
本発明者等は、取り扱い易く、かつそれから格
段に耐加水分解性に優れた高分子化合物が得られ
るポリエステルグリコールに関して研究を行なつ
た結果、一般式HO−R−OH(但し、Rは低級ア
ルキル基で置換されていてもよい主鎖の炭素数が
2〜10の炭化水素基をあらわす)で示されるグリ
コールにβ−メチル−δ−バレロラクトンを開環
付加重合させることにより得られるラクトン系ポ
リエステルグリコールが上記目的を達成し得るも
のであることを見出した。
ε−カプロラクトンの開環重合により得られる
ポリ(ε−カプロラクトン)グリコール(以下
PCLと略記する)や、ジカルボン酸とジオール
との縮合重合により得られるポリエステルグリコ
ールは、一般に、常温で固体であるのに対して、
本発明方法で得られるβ−メチル−δ−バレロラ
クトン系ポリエステルグリコール(以下PMVL
と略記する)は、常温で流動性を持つた液体であ
り、その取り扱い易さの面でPCLやその他のポ
リエステルグリコールに較べてはるかに優れてい
る。さらに耐加水分解性の点でもPMVLは、
PCLや他のポリエステルグリコールに比べて、
ポリウレタンやポリエステルエラストマー等の高
分子化合物にした際に耐加水分解性が格段に優れ
ている。
β−メチル−δ−バレロラクトンを単独で触媒
の存在下に開環重合するとポリエステルが得られ
ることは既に公知であるが(特公昭40−23917号
公報)、このようにして得られるポリエステル分
子の末端基は一方がヒドロキシル基で他方がカル
ボキシル基となつており、ビニル樹脂の可塑剤や
接着剤には使用できるが、両末端がヒドロキシル
基でないためポリウレタンやポリエステルエラス
トマー等の原料としては使用し得ない。また、グ
リコールにアルキル置換−δ−バレロラクトンを
開環付加重合することにより得られるポリエステ
ルグリコールとしては、1,4−ブタンジオール
にγ.γ−ジメチル−δ−バレロラクトンを開環付
加重合させたものが知られているが(Industrial
and Engineering Chemistry,Product
Research Development,13巻3号1974年、193
〜197頁参照)、このポリエステルグリコールは前
記文献中にも明記されているように常温で固定で
あり、さらにこのポリエステルグリコールを一成
分として製造されたポリウレタンは、他のポリエ
ステル系ポリウレタンと比べた伸度が低く、かつ
結晶性であるため、エラストマーとしての特性が
要求されるポリウレタンとしては適したものとは
言えない。それに対し、本発明方法で得られる
PMVLを一成分として製造されるポリウレタン
は非晶性であり、また伸度等の力学的性質におい
ても他のポリウレタンと比べて全く劣るところが
ない。また、特開昭55−104315号公報には、活性
水素原子を有する化合物にラクトンを開環重合し
て得られるポリエステルグリコールについて記載
されているが、同公報に記載されているラクトン
の具体的化合物の中で本発明方法に用いられるβ
−メチル−δ−バレロラクトンに類似した化合物
はβ−エチル−δ−バレロラクトンや置換基を有
しないδ−バレロラクトンであり、β−エチル−
δ−バレロラクトンについては何ら記載がなく、
しかも同公報にはこれらδ−バレロラクトン類よ
りのポリエステルグリコールの性質に関しては何
ら記載がなく、当然のことながらPMVLが常温
で液体であることやPMVLから得られるポリマ
ーは耐加水分解性が格段に高いこと等について記
載がない。また、メチル−δ−バレロラクトンに
はα−メチル体、β−メチル体、γ−メチル体、
δ−メチル体の4種類があるが、このうちβ−メ
チル−δ−バレロラクトンからのポリエステルグ
リコールのみが、ポリウレタン等の高分子化合物
とした際の耐加水分解性に優れている。
このように、PMVLは、全く新規なポリエス
テルグリコールであるのみならず、そのすぐれた
特長は先行文献からは全く予測することのできな
いものである。
本発明方法に用いられるβ−メチル−δ−バレ
ロラクトンは、既に本発明者らの一部が提案した
ように3−メチル−3−ブテン−1−オールをヒ
ドロホルミル化し、得られる2−ヒドロキシ−4
−メチルテトラヒドロピランにさらに脱水素反応
を行なうことにより容易に得ることができる(特
願昭58−134752号)。また3−メチル−1,5−
ペンタンジオールより公知の酸化脱水素反応によ
り得ることもできる。
本発明において、前記一般式で表わされるグリコ
ールとしては数多くのものがあるが、具 体的に
は、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、2−メチル−1,3−プロパンジオール、
1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−
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、1,10−デ
カンジオール、ネオペンチルグリコール等が挙げ
られる。特に、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−
ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタ
ンジオールなどが取り扱い易さの点で好ましい。
β−メチル−δ−バレロラクトンと前記一般式
で表わされるグリコールとのモル比を調節するこ
とによりPMVLの分子量を任意に変化させるこ
とが可能である。しかしながら、ポリウレタンや
ポリエステルエラストマーの原料としての
PMVLの平均分子量としては300〜10000の範囲
内が好ましいため、β−メチル−δ−バレロラク
トンと前記一般式で表わされるグリコールとの使
用割合は、該グリコールの1モルに対してβ−メ
チル−δ−バレロラクトンが約2.5〜90モルの範
囲内となるように選ばれる。当然のことながら、
β−メチル−δ−バレロラクトンの使用割合が増
大するに従つて生成するPMVLの平均分子量が
増大する。PMVLの平均分子量が300未満の場合
には、このポリエステルグリコールを用いて高分
子化合物、例えばポリウレタンを製造した場合
に、得られた高分子化合物は低温特性に劣り、か
つゴム弾性を有しないプラスチツクライクなもの
となる。一方、平均分子量が10000を越える場合
には、得られる高分子物質は耐油性の劣つたもの
となり、かつフイルムにした場合の強度特性が劣
つたものとなる。
本発明において、使用するβ−メチル−δ−バ
レロラクトンの50モル%以内の量でε−カプロラ
クトンあるいはその他のクラトン類を併用するこ
ともできる。これらラクトン類の使用割合が50モ
ル%を越える場合には、本発明のポリエステルグ
リコールの持つ前述の優れた特長が失われるので
好ましくない。
前記一般式で示されるグリコールにβ−メチル
−δ−バレロラクトンを開環付加重合することに
よりPMVLが得られるが、通常、この反応は触
媒の存在下で行なわれる。使用される接触として
は、ラクトンの開環重合に用いられる公知の触
媒、たとえば硫酸、リン酸等の鉱酸、リチウム、
ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、n−ブ
チルリチウム等のアルキル金属化合物などが用い
られる。触媒は、ラクトンに対して通常0.001〜
10モル%の範囲内で使用されることが望ましい。
また、この反応は、窒素、ヘリウム、アルゴン等
の不活性ガス雰囲気下で行なわれる。この反応を
行なうに先立つて、β−メチル−δ−バレロラク
トンおよび前記一般式で表わされるグリコール
は、できる限り水分含量を低下させておくことが
望ましい。反応は通常0℃以上の温度で行なわれ
るが、PMVLが熱的に必ずしも安定とは言えな
いので200℃を越えない温度条件が好ましい。反
応時間としては、通常、10分から50時間程度の範
囲内から選ばれる。また、反応は通常、溶媒の不
存在下で行なわれるが、反応に対して不活性な溶
媒を用いることもできる。
PMVLを製造する際に使用した触媒の種類に
よつては、PMVLの保存中にPMVLの安定性を
損なつたり、あるいはその後のPMVLを用いて
高分子物質を製造する際に望ましくない副反応を
引き起こしたりするものがあるので、得られた
PMVLを水により洗浄し、触媒物質を除去して
おくのが望ましい。その場合には、好ましくは、
PMVLを溶解し、かつ水と混和しない溶媒、た
とえばクロロホルムやエーテル等にPMVLを溶
かし、この溶液を水で洗浄し、分液後、望ましく
は減圧下で溶媒および水を除去する方法が用いら
れる。
本発明方法で得られるPMVLは、前述したよ
うに、ポリウレタンやポリエステルエラストマー
の原料として用いられる外に、高分子物質の可塑
剤としても用いることができる。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例 1
攪拌装置、滴下ロートおよびガス出入口を備え
た内容300mlのセパラブルフラスコを乾燥した窒
素ガスで充分置換したのち、該フラスコにエチレ
ングリコール4.30gおよび金属ナトリウム0.09g
を仕込み、攪拌しながら70℃のバスに浸し、金属
ナトリウムを完全に溶解させた。しかるのち、バ
スの温度を40℃に保ち、激しく攪拌しながらβ−
メチル−δ−バレロラクトン150gを滴下ロート
より一度に添加した。直ちに溶液の粘度が上昇し
た。1時間後、攪拌を停止し、フラスコの内容物
を取り出し、精製したクロロホルム600mlに室温
下で溶解させ、同温度下で600mlの蒸留水を加え
て洗浄操作を行つた。分液後、再び600mlの蒸留
水で洗浄操作を繰り返した。クロロホルム層を分
離取得し、ロータリーエバポレーターにより70
℃、減圧下でクロロホルムおよび微量の水分を完
全に留去した。かかる操作により、無色透明の粘
性を帯びた液体133gが得られた。1H−NMRに
より測定したところ、未反応のβ−メチル−δ−
バレロラクトンに基づく吸収は認められなかつ
た。また、1H−NMRのケミカルシフトより、
この液体は、エチレングリコールにβ−メチル−
δ−バレロラクトンが開環付加重合したポリエス
テルグリコールであることが確認された。
次いで、このポリマー5gを無水酢酸−ピリジ
ン溶液(容量比1/9)25mlに添加し、90℃で2
時間加熱したのち、常法により滴定操作を行うこ
とにより水酸基価を測定したところ、48.4であつ
た。またこのポリマー5gをジエチルエーテル−
エタノール(容量比1/1)40mlに溶解させ常法
により酸価を測定したところ、0.27であつた。こ
のことより、このポリマーの分子量は2327と計算
される。またこのポリマーのGPC分析により求
めた重量平均分子量と数平均分子量の比(M/
m)は1.46であつた。
実施例 2〜4
実施例1と同様の操作により、第1表に記した
開始剤とβ−メチル−δ−バレロラクトンのモル
比の条件下において第1表に記した開始剤および
触媒の存在下でPMVLを合成した。得られたポ
リマーはすべて無色の粘性のある液体であつた。
ポリマーの水酸基価、酸価およびこれらから計算
した分子量を第1表に記す。
The present invention relates to a method for obtaining polyester glycol by ring-opening polymerization of lactone, and more specifically, the present invention relates to a method for obtaining polyester glycol by ring-opening polymerization of lactone. The present invention relates to a method for producing polyester glycol, which comprises ring-opening polymerization of valerolactone. Conventionally, polyester glycols having hydroxyl groups at the terminals obtained by ring-opening polymerization of kraton using a compound having two active hydrogen atoms as an initiator have been used as raw materials for polyurethanes, polyester elastomers, and the like.
As a typical compound thereof, polyester glycol obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone is used in large quantities today as a raw material for the above polymer. However, polyester glycol obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone is solid at room temperature and has a problem in ease of handling. In addition, polymer compounds such as polyurethane and polyester elastomer that are obtained using polyester glycol obtained by ring-opening polymerization of kraton as a raw material are generally compared to those made from polyester glycol obtained by condensation polymerization of dicarboxylic acid and diol. Although it has excellent hydrolysis resistance, it is still not sufficient, and when products manufactured from this product are used for a long period of time, hydrolysis occurs and the surface of the polymer compound becomes sticky. This will cause rusting and cracks on the surface. The present inventors conducted research on polyester glycol, which is easy to handle and from which a polymer compound with extremely excellent hydrolysis resistance can be obtained. A lactone-based polyester obtained by ring-opening addition polymerization of β-methyl-δ-valerolactone to a glycol represented by a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms in the main chain which may be substituted with a group. It has been found that glycols can achieve the above objectives. Poly(ε-caprolactone) glycol obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone (hereinafter referred to as
PCL) and polyester glycols obtained by condensation polymerization of dicarboxylic acids and diols are generally solid at room temperature.
β-methyl-δ-valerolactone polyester glycol (hereinafter referred to as PMVL) obtained by the method of the present invention
) is a liquid that is fluid at room temperature, and is far superior to PCL and other polyester glycols in terms of ease of handling. Furthermore, in terms of hydrolysis resistance, PMVL is
Compared to PCL and other polyester glycols,
When made into a polymer compound such as polyurethane or polyester elastomer, it has extremely good hydrolysis resistance. It is already known that polyester can be obtained by ring-opening polymerization of β-methyl-δ-valerolactone alone in the presence of a catalyst (Japanese Patent Publication No. 40-23917). One terminal group is a hydroxyl group and the other is a carboxyl group, so it can be used as a plasticizer for vinyl resins and adhesives, but since both terminals do not have hydroxyl groups, it cannot be used as a raw material for polyurethane, polyester elastomers, etc. do not have. In addition, polyester glycols obtained by ring-opening addition polymerization of alkyl-substituted -δ-valerolactone to glycol include ring-opening addition polymerization of γ.γ-dimethyl-δ-valerolactone to 1,4-butanediol. Although things are known (Industrial
and Engineering Chemistry,Product
Research Development, Vol. 13, No. 3, 1974, 193
), this polyester glycol is fixed at room temperature as specified in the above-mentioned literature, and polyurethane produced using this polyester glycol as one component has a higher elongation than other polyester-based polyurethanes. Because it has a low polyurethane content and is crystalline, it cannot be said to be suitable as a polyurethane that requires properties as an elastomer. In contrast, the method of the present invention obtains
Polyurethane produced using PMVL as one component is amorphous and is not inferior to other polyurethanes in terms of mechanical properties such as elongation. Furthermore, JP-A-55-104315 describes polyester glycol obtained by ring-opening polymerization of lactone to a compound having an active hydrogen atom. β used in the method of the present invention among
Compounds similar to -methyl-δ-valerolactone are β-ethyl-δ-valerolactone and δ-valerolactone without a substituent, β-ethyl-δ-valerolactone.
There is no mention of δ-valerolactone,
Moreover, the same publication does not contain any information regarding the properties of polyester glycols derived from these δ-valerolactones, and it goes without saying that PMVL is liquid at room temperature and that the polymers obtained from PMVL are extremely resistant to hydrolysis. There is no mention of high prices, etc. In addition, methyl-δ-valerolactone includes α-methyl form, β-methyl form, γ-methyl form,
There are four types of δ-methyl forms, but among these, only polyester glycol derived from β-methyl-δ-valerolactone has excellent hydrolysis resistance when made into a polymer compound such as polyurethane. As described above, PMVL is not only a completely new polyester glycol, but also has excellent features that cannot be predicted from the prior literature. β-Methyl-δ-valerolactone used in the method of the present invention is obtained by hydroformylating 3-methyl-3-buten-1-ol as already proposed by some of the present inventors, and the resulting 2-hydroxy- 4
-It can be easily obtained by further dehydrogenating methyltetrahydropyran (Japanese Patent Application No. 134752/1982). Also, 3-methyl-1,5-
It can also be obtained from pentanediol by a known oxidative dehydrogenation reaction. In the present invention, there are many glycols represented by the above general formula, but specifically, ethylene glycol, propylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol,
1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-
Examples include 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol, and the like. In particular, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-
Pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and the like are preferred in terms of ease of handling. By adjusting the molar ratio of β-methyl-δ-valerolactone and the glycol represented by the above general formula, it is possible to arbitrarily change the molecular weight of PMVL. However, as a raw material for polyurethane and polyester elastomer,
Since the average molecular weight of PMVL is preferably in the range of 300 to 10,000, the ratio of β-methyl-δ-valerolactone and the glycol represented by the above general formula should be determined based on 1 mole of the glycol. The amount of δ-valerolactone is selected to be within the range of about 2.5 to 90 moles. As a matter of course,
As the proportion of β-methyl-δ-valerolactone used increases, the average molecular weight of the produced PMVL increases. When the average molecular weight of PMVL is less than 300, when a polymer compound such as polyurethane is produced using this polyester glycol, the resulting polymer compound has poor low-temperature properties and does not have rubber elasticity. Become something. On the other hand, if the average molecular weight exceeds 10,000, the resulting polymeric material will have poor oil resistance and will have poor strength properties when made into a film. In the present invention, ε-caprolactone or other kratones can also be used in an amount within 50 mol % of the β-methyl-δ-valerolactone used. If the proportion of these lactones used exceeds 50 mol%, it is not preferable because the above-mentioned excellent features of the polyester glycol of the present invention are lost. PMVL is obtained by ring-opening addition polymerization of β-methyl-δ-valerolactone to the glycol represented by the above general formula, but this reaction is usually carried out in the presence of a catalyst. The catalysts used include known catalysts used for ring-opening polymerization of lactones, such as mineral acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, lithium,
Alkali metals such as sodium and potassium, alkyl metal compounds such as n-butyllithium, and the like are used. Catalyst is usually 0.001 to lactone
It is desirable to use it within the range of 10 mol%.
Further, this reaction is carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, argon, or the like. Prior to carrying out this reaction, it is desirable that the moisture content of β-methyl-δ-valerolactone and the glycol represented by the above general formula be reduced as much as possible. The reaction is usually carried out at a temperature of 0°C or higher, but since PMVL cannot necessarily be said to be thermally stable, a temperature condition not exceeding 200°C is preferred. The reaction time is usually selected from a range of about 10 minutes to 50 hours. Further, although the reaction is usually carried out in the absence of a solvent, a solvent inert to the reaction can also be used. Depending on the type of catalyst used to produce PMVL, it may impair the stability of PMVL during storage or cause undesirable side reactions during subsequent production of polymeric materials using PMVL. Because there are things that can cause
It is desirable to wash the PMVL with water to remove catalyst material. In that case, preferably
A method is used in which PMVL is dissolved in a solvent that is immiscible with water, such as chloroform or ether, the solution is washed with water, and after separation, the solvent and water are removed, preferably under reduced pressure. As mentioned above, PMVL obtained by the method of the present invention can be used not only as a raw material for polyurethane and polyester elastomer, but also as a plasticizer for polymeric substances. The present invention will be specifically explained below using Examples. Example 1 A 300 ml separable flask equipped with a stirring device, a dropping funnel, and a gas inlet/outlet was sufficiently purged with dry nitrogen gas, and then 4.30 g of ethylene glycol and 0.09 g of metallic sodium were added to the flask.
was prepared and immersed in a 70°C bath while stirring to completely dissolve the metallic sodium. After that, while keeping the temperature of the bath at 40℃ and stirring vigorously, β-
150 g of methyl-δ-valerolactone was added at once from the dropping funnel. The viscosity of the solution increased immediately. After 1 hour, the stirring was stopped, and the contents of the flask were taken out and dissolved in 600 ml of purified chloroform at room temperature, followed by a washing operation by adding 600 ml of distilled water at the same temperature. After separation, the washing operation was repeated again with 600 ml of distilled water. The chloroform layer was separated and obtained by rotary evaporation at 70°C.
Chloroform and trace amounts of water were completely distilled off under reduced pressure at °C. Through this operation, 133 g of a colorless and transparent viscous liquid was obtained. As measured by 1H-NMR, unreacted β-methyl-δ-
No valerolactone-based absorption was observed. Also, from the chemical shift of 1H-NMR,
This liquid consists of ethylene glycol and β-methyl-
It was confirmed that δ-valerolactone is a polyester glycol obtained by ring-opening addition polymerization. Next, 5 g of this polymer was added to 25 ml of acetic anhydride-pyridine solution (volume ratio 1/9), and the mixture was heated at 90°C for 2 hours.
After heating for a period of time, the hydroxyl value was measured by titration using a conventional method and found to be 48.4. In addition, 5 g of this polymer was added to diethyl ether.
It was dissolved in 40 ml of ethanol (volume ratio 1/1) and the acid value was measured by a conventional method and found to be 0.27. From this, the molecular weight of this polymer is calculated to be 2327. In addition, the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (M/
m) was 1.46. Examples 2 to 4 By the same operation as in Example 1, the presence of the initiator and catalyst described in Table 1 under the conditions of the molar ratio of the initiator and β-methyl-δ-valerolactone described in Table 1 PMVL was synthesized below. All of the polymers obtained were colorless viscous liquids.
Table 1 shows the hydroxyl value, acid value, and molecular weight calculated from these values of the polymer.
【表】
実施例 5
実施例1で用いたフラスコに、β−メチル−δ
−バレロラクトン150gおよびエチレングリコー
ル4.5gを仕込み、フラスコ内を乾燥した窒素ガ
スで充分置換したのち、フラスコを40℃のバスに
浸し、激しく攪拌しながら硫酸0.4mlを添加した。
5時間後、攪拌を停止し、得られたポリマーを実
施例1と同様にして水洗および乾燥した。かかる
操作により無色透明の粘性を帯びたポリマーが得
られた。このポリマーの酸価は0.51であり、水酸
基価は53.1(分子量:2130)であつた。
実施例 6
実施例1において、β−メチル−δ−バレロラ
クトン150gに代えてβ−メチル−δ−バレロラ
クトン100gおよびε−カプロラクトン50gより
なる混合物を用いた以外は実施例1と同じ方法に
よりポリエステルグリコールを合成した。得られ
たポリマーは、無色の粘性を帯びた液体であり、
室温下で長期間保存しても結晶化しなかつた。得
られたポリマーの水酸基価および酸価はそれぞれ
48.1および0.29であつた。
参考例
実施例1で得られたPMVLを用いてポリウレ
タンを製造し、ポリカプロラクトン(分子量
2300、酸価0.21、以下PCLと略記する)からのポ
リウレタンと耐加水分解性を比較した。すなわ
ち、PMVLあるいはPCLとPMVLあるいはPCL
に対して5モル倍の4,4′−ジフエニルメタンジ
イソシアネートを窒素下60℃で反応させた。得ら
れたプレポリマーをジメチルホルムアミドに25重
量%濃度となるように溶解させた。次に、
PMVLあるいはPCLに対して4モル倍の1,4
−ブタンジオールを前述のプレポリマー溶液に添
加し、70℃で10時間攪拌して反応させ、ポリウレ
タンのジメチルホルムアミド溶液を得た。この溶
液のポリウレタン濃度を10重量%に調整したの
ち、この液をガラス板上に流延し、乾燥して厚さ
50μの乾式皮膜を得た。このようにして得た
PMVLおよびPCLを一成分とするポリウレタン
の耐加水分解性を以下に記するジヤングルテスト
により比較した。すなわち、上記のポリウレタン
皮膜を70℃、95%の相対湿度下に28日間放置し、
ジヤングルテスト前後のフイルムの引張強度保持
率で耐加水分解性を評価した。
その結果、PMVLよりのポリウレタンの強度
保持率は81%であつたのに対し、PCLよりのポ
リウレタンのそれはわずか34%であつた。このよ
うに、PMVLを原料とするポリウレタンの耐加
水分解性は、従来のPCLを原料とするポリウレ
タンのそれに比較して非常にすぐれていることが
わかる。
比較参考例 1および2
所定のラクトン系ポリエステルグリコール(開
始剤:エチレングリコール;ラクトン原料:α−
メチル−δ−バレロラクトンまたはγ−メチル−
δ−バレロラクトン;平均分子量:約2000)と該
ラクトン系ポリエステルグリコールに対して5モ
ル倍の4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネー
トを窒素下60℃で反応させた。得られたプレポリ
マーをジメチルホルムアミドに25重量%濃度とな
るように溶解させた。次に、使用したラクトン系
ポリエステルグリコールに対して4モル倍の1,
4−ブタンジオールを前述のプレポリマー溶液に
添加し、70℃で10時間攪拌して反応させ、ポリウ
レタンのジメチルホルムアミド溶液を得た。この
溶液のポリウレタン濃度を10重量%に調整したの
ち、この液をガラス板上に流延し、乾燥して厚さ
50μの乾式皮膜を得た。
得られたポリウレタン皮膜を温度70℃、相対温
度95%の条件下に28日間放置した。このジヤング
ルテスト前後でのポリウレタン皮膜の引張強度保
持率でポリウレタンの耐加水分解性を評価した。
評価結果を第2表に示す。[Table] Example 5 β-methyl-δ was added to the flask used in Example 1.
- After 150 g of valerolactone and 4.5 g of ethylene glycol were charged and the inside of the flask was sufficiently purged with dry nitrogen gas, the flask was immersed in a bath at 40°C, and 0.4 ml of sulfuric acid was added with vigorous stirring.
After 5 hours, stirring was stopped, and the obtained polymer was washed with water and dried in the same manner as in Example 1. Through this operation, a colorless and transparent viscous polymer was obtained. The acid value of this polymer was 0.51, and the hydroxyl value was 53.1 (molecular weight: 2130). Example 6 Polyester was produced in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 100 g of β-methyl-δ-valerolactone and 50 g of ε-caprolactone was used in place of 150 g of β-methyl-δ-valerolactone. Synthesized glycol. The resulting polymer is a colorless, viscous liquid;
It did not crystallize even after long-term storage at room temperature. The hydroxyl value and acid value of the obtained polymer are respectively
They were 48.1 and 0.29. Reference Example Polyurethane was produced using PMVL obtained in Example 1, and polycaprolactone (molecular weight
2300, acid value 0.21, hereinafter abbreviated as PCL) in terms of hydrolysis resistance. That is, PMVL or PCL and PMVL or PCL
4,4'-diphenylmethane diisocyanate in an amount of 5 moles relative to the total amount was reacted at 60°C under nitrogen. The obtained prepolymer was dissolved in dimethylformamide to a concentration of 25% by weight. next,
1,4 times 4 moles of PMVL or PCL
-Butanediol was added to the above prepolymer solution and reacted by stirring at 70°C for 10 hours to obtain a dimethylformamide solution of polyurethane. After adjusting the polyurethane concentration of this solution to 10% by weight, this solution was cast onto a glass plate, dried and thickened.
A dry coating of 50μ was obtained. I got it like this
The hydrolysis resistance of polyurethanes containing PMVL and PCL as one component was compared by the following young angle test. That is, the above polyurethane film was left at 70°C and 95% relative humidity for 28 days,
Hydrolysis resistance was evaluated based on the tensile strength retention of the film before and after the Youngle test. As a result, the strength retention rate of polyurethane made from PMVL was 81%, while that of polyurethane made from PCL was only 34%. Thus, it can be seen that the hydrolysis resistance of polyurethane made from PMVL is extremely superior to that of conventional polyurethane made from PCL. Comparative Reference Examples 1 and 2 Specified lactone-based polyester glycol (initiator: ethylene glycol; lactone raw material: α-
Methyl-δ-valerolactone or γ-methyl-
δ-valerolactone (average molecular weight: about 2000) was reacted with 4,4'-diphenylmethane diisocyanate in an amount 5 times the mole of the lactone polyester glycol under nitrogen at 60°C. The obtained prepolymer was dissolved in dimethylformamide to a concentration of 25% by weight. Next, 4 times the mole of 1,
4-Butanediol was added to the above prepolymer solution and reacted by stirring at 70°C for 10 hours to obtain a dimethylformamide solution of polyurethane. After adjusting the polyurethane concentration of this solution to 10% by weight, this solution was cast onto a glass plate, dried and thickened.
A dry coating of 50μ was obtained. The obtained polyurethane film was left for 28 days at a temperature of 70°C and a relative temperature of 95%. The hydrolysis resistance of polyurethane was evaluated based on the tensile strength retention rate of the polyurethane film before and after this jungle test.
The evaluation results are shown in Table 2.
Claims (1)
ル基で置換されていてもよい主鎖の炭素数が2〜
10の炭化水素基をあらわす)で示されるグリコー
ルにβ−メチル−δ−バレロラクトンを開環付加
重合させることを特徴とするラクトン系ポリエス
テルグリコールの製造方法。1 General formula HO-R-OH (where R has 2 to 2 carbon atoms in the main chain, which may be substituted with a lower alkyl group)
A method for producing a lactone-based polyester glycol, which comprises carrying out ring-opening addition polymerization of β-methyl-δ-valerolactone to a glycol represented by 10 (representing a hydrocarbon group).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16372783A JPS6055026A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | Production lactone polyester glycol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16372783A JPS6055026A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | Production lactone polyester glycol |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6055026A JPS6055026A (en) | 1985-03-29 |
JPH0471945B2 true JPH0471945B2 (en) | 1992-11-17 |
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ID=15779513
Family Applications (1)
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JP16372783A Granted JPS6055026A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | Production lactone polyester glycol |
Country Status (1)
Country | Link |
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---|---|---|---|---|
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- 1983-09-05 JP JP16372783A patent/JPS6055026A/en active Granted
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