JPH0826140B2 - ポリカ−ボネ−トポリオ−ルの製法 - Google Patents

ポリカ−ボネ−トポリオ−ルの製法

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JPH0826140B2 JP62155370A JP15537087A JPH0826140B2 JP H0826140 B2 JPH0826140 B2 JP H0826140B2 JP 62155370 A JP62155370 A JP 62155370A JP 15537087 A JP15537087 A JP 15537087A JP H0826140 B2 JPH0826140 B2 JP H0826140B2
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基安 椚座
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱性・耐加水分解性に優れた高品位のポ
リウレタンを経済的に製造するのに適した水酸基を末端
に有するポリカーボネートポリオールの製法に関するも
のである。
(従来技術及びその問題点) 従来、ポリカーボネートポリオールは、ジアルキルカ
ーボネートとポリヒドロキシ化合物との反応(特開昭51
−83693号)、ジアリールカーボネートとポリヒドロキ
シ化合物との反応(特公昭46−42384号)、アルキレン
カーボネートとポリヒドロキシ化合物との反応(特開昭
55−56124号)により製造されることは公知である。こ
れらの反応は、通常エステル交換反応触媒の存在下で行
われ、工業的に経済的にポリカーボネートポリオールを
製造するために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に対してエス
テル交換反応触媒が使用される。エステル交換反応触媒
が多く使用されるほど、得られたポリカーボネートジオ
ール中に残存する触媒が多くなる為、イソシアネート基
に対するポリカーボネートジオールの反応性が高まり、
反応性の高いポリイソシアネート化合物例えばジフェニ
ルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネー
トなどと反応させた場合、反応制御が困難になったり、
反応中にゲル化したりする欠点がある。これを防止する
為に、エステル交換反応触媒を吸着剤により吸着分離す
るとか、有機酸、無機酸を添加したり、希釈剤を多量に
使用して反応性を低下させる等の方法があるが、その工
程は繁雑であり経済的ではない。
(発明が解決しようとする問題点) これらの問題点を解決すべく本発明者等は、鋭意研究
を重ねた結果、高品位のポリカーボネートポリオールを
経済的に製造する方法を見出し、本発明に至った。
(問題点を解決する為の手段) 即ち、本発明はポリカーボネートポリオールを製造す
るに際して、チタンとして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に
対して0.0001ないし0.5重量%のチタン系触媒の存在下
で、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とポリヒドロキシ化合物
を反応する工程1、工程1で得られた生成物を水により
60ないし300℃で処理するチタン系触媒を不活化する工
程2、及び水を除去する工程3より成ることを特徴とす
るポリカーボネートポリオールの製法を提供するもので
ある。
(構成) 本発明の工程1で用いられる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−n−ブチルカーボネート、ジ−iso−ブチ
ルカーボネート、ジフェニルカーボネート、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および2,4−ペンチレンカーボネ
ート等である。
本発明の工程1で用いられるヒドロキシ化合物として
は、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、2−エチ
ル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、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、2,2′
−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパ
ン、p−キシレンジオール、p−テトラクロロキシレン
ジオール、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、ビス−
ヒドロキシメチルテトラヒドロフラン、ジ(2−ヒドロ
キシエチル)ジメチルヒダントイン、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール、チオグリコール、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキ
サントリオール、ペンタエリスリトール等である。これ
等のヒドロキシ化合物は単独であるいは混合して用いる
ことができる。
本発明の工程1で用いられるチタン化合物としては、
有機チタン、ハロゲン化チタン、チタン酸、その他の無
機チタン化合物でテトラエチルチタネート、テトラ−is
o−プロピルチタネート、テトラ−n−チタネート、ア
セチルアセトンチタン、修酸チタニルアンモニウム、三
塩化チタン、四塩化チタン、四弗化チタン、塩化チタン
酸ナトリウム、塩化チタン酸アンモニウム、フッ化チタ
ン酸アンモニウム、チタン酸(IV)、硫酸チタン等であ
るが、好ましくは四塩化チタンとテトラ−n−ブチルチ
タネート、またはテトラ−iso−プロピルチタネートで
ある。
本発明の工程1においてジアルキルカーボネート、ジ
アリールカーボネート、ジアルキレンカーボネートとポ
リヒドロキシ化合物の使用比率は、特に限定するもので
はないが、得られるポリカーボネートポリオールの末端
が殆んど完全に水酸基となる為には、ジアルキルカーボ
ネートまたはジアリールカーボネートに対して化学量論
的に若干過剰量、好ましくは1ないし30%、特に5ない
し25%過剰量のポリヒドロキシ化合物が用いられる。
本発明の工程1においてチタン系触媒の使用量は、チ
タンとして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に対して0.0001な
いし0.5重量%、好ましくは0.001ないし0.1重量%であ
る。チタン系触媒の使用量が0.0001重量%より少ない場
合は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とポリヒドロキシ化合物
とのエステル交換反応あるいは開環付加反応の速度が極
めて低く極めて長い反応時間を要したり、生成物の収率
が低く経済的でない。また0.5重量%より多く使用して
も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との反応に何ら有利な点は
なく、0.5重量%が必要且つ充分な量である。
本発明の工程1における反応条件は、特に制限はない
が通常180℃以下の低い温度で1〜4時間程度、エステ
ル交換反応を行ない、更に150〜280℃、好ましくは180
〜240℃程度で数時間反応させ、次いで同温度で最終的
に20mmHg以下となる圧力下で数時間反応させる。
本発明の特徴は、工程1で得られた反応生成物を好ま
しくは該生成物に対して0.01重量%以上の水と60〜300
℃好ましくは90〜250℃で処理するチタン系触媒を不活
化する工程2及び水を除去する脱水工程3を経てポリカ
ーボネートポリオールを得るところにある。
チタン系触媒を不活化する工程2は、工程1の反応生
成物(主にポリカーボネートポリオール)中にある微量
のチタン系触媒(有機チタン化合物)を、水と反応させ
て酸化チタンとして不活化させることにより、触媒活性
を持たないポリカーボネートジオールを得るものであ
る。
こうすることにより反応生成物中のチタン系触媒を不
活化することができるので、反応制御の容易にできる高
品位のポリカーボネートポリオールを得ることができる
ものである。
工程2の水は、例えば純水、蒸留水、イオン交換水、
水道水等のきれいな水を用いるのが良い。
工程2の水の使用量は、工程1で得られた該生成物に
対して好ましくは0.01重量%以上、特に好ましくは0.1
〜5重量%である。これより少い量の水を使った場合は
製造されたポリカーボネートポリオールのイソシアネー
ト基との反応性を低下させることは困難である。一方多
量の水を使用しても製造されたポリカーボネートポリオ
ールのイソシアネート基との反応性を低下させる為には
何ら支障はないが、水を除去する工程3の経済性の点に
おいて、工程1において得られる該生成物に対して5重
量%までが好ましい。
工程1で得られた該生成物の水での処理は、60ないし
300℃、好ましくは90ないし250℃で行われる。60℃以下
の温度の場合は、製造されたポリカーボネートポリオー
ルのイソシアネート基との反応性を低下させることは困
難であり、一方、300℃以上の温度は、現実面で経済的
ではないし、ポリカーボネートポリオールが着色、分解
する。又、工程2では、ほぼ100℃以上の温度で工程1
で得られた該生成物を処理する為の水として水蒸気を使
用することもできる。また100℃以上の温度で処理する
際には加圧下であってもよい。工程1で得られた該生成
物を水と反応させる時間は特に限定するものではない
が、通常30分ないし5時間である。
工程1で得られた生成物と水とを反応する工程2に引
き続き、水を除去する工程3を経て高品位のポリカーボ
ネートポリオールが製造される。水を除去する方法は特
定されるものではないが通常減圧下、好ましくは80mmHg
以下の圧力で、加温下好ましくは120℃以上の温度で行
われる。従って工程3は、工程2を100℃以上の高温下
で行う場合には、不要の場合もあるが、通常ポリカーボ
ネートポリオール中の水分を管理する為適宜行われる。
工程2及び/又は工程3において工程1で得られた生
成物の水酸基価が大きくなる場合がある。この時、工程
3の終了後、ポリカーボネートポリオールを脱グリコー
ル反応し、水酸基価を調整してもよい。
本発明によって製造された高品位のポリカーボネート
ポリオールは、反応性の高いジイソシアネートと容易に
反応し、耐熱性,耐加水分解性に極めて優れたポリウレ
タン樹脂を提供することができる。
次に本発明の実施例につき説明するが、これらに何ら
限定するものではない。文中の「部」及び「%」は重量
基準である。
〔比較例1〕 攪拌機、温度計、蒸溜塔を装置したガラス製反応容器
にエチルアルコールとホスゲンの反応によって製造され
たジエチルカーボネート3855部、1,6−ヘキサンジオー
ル4955部及びテトラ−iso−プロピルチタネート2.65部
を仕込み、加熱し、エステル交換反応によって生成する
エチルアルコールを溜出させながら125℃で2時間保持
した。更に180℃まで徐々に昇温し、この温度で2時間
保った後200℃に昇温して8時間保った。その後200℃に
保ったまま徐々に真空度を高め、最終的に10mmHgの圧力
で2時間反応した後、220℃に昇温して1,6−ヘキサンジ
オールの一部を溜出して分子量約2000のポリカーボネー
トポリオールを得た。このポリオールの水酸基価は55.5
であった。
〔実施例1〕 比較例1で得られたポリオール500部に蒸留水15部を
加え、90℃で5時間攪拌後、150℃に昇温し、150℃、30
mmHgで1時間減圧脱水した。このポリオールの水酸基価
は58.2であった。
〔実施例2〕 比較例1のポリオール500部を200℃に加温し、液面下
よりスチームを吹き込みながら2時間攪拌した。その
後、200℃のまま10mmHgまで減圧し、脱水及び1,6−ヘキ
サンジオールを一部留去させた。このポリオールの水酸
基価は56.4であった。
〔比較例2〕 比較例1のポリオール500部に蒸留水25部を加え、55
℃で4時間攪拌後、3mmHg×100℃で1時間脱水した。こ
のポリオールの水酸基価は55.8であった。
以上の様にして得られた実施例1,2、比較例1,2のポリ
カーボネートポリオール200部をジメチルホルムアミド3
00部に溶解し、50℃に昇温後、ジフェニルメタンジイソ
シアネートをポリカーボネートポリオールの3倍モル加
え、70℃で1時間反応後50℃に冷却し、ポリカーボネー
トポリオールの2倍モルの1,4−ブタンジオールを加
え、60℃で12時間反応させ、ウレタン化反応性を比較し
た。その結果を表−1に示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリカーボネートポリオールを製造するに
    際して、チタンとして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に対し
    て0.0001ないし0.5重量%のチタン系触媒の存在下で、
    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とポリヒドロキシ化合物を反
    応する工程1、工程1で得られた生成物を水により60な
    いし300℃で処理するチタン系触媒を不活化する工程
    2、及び水を除去する工程3より成ることを特徴とする
    ポリカーボネートポリオールの製法。
JP62155370A 1987-06-22 1987-06-24 ポリカ−ボネ−トポリオ−ルの製法 Expired - Fee Related JPH0826140B2 (ja)

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