JP7748865B2 - Method for producing polycarbonate diol and polycarbonate diol - Google Patents
Method for producing polycarbonate diol and polycarbonate diolInfo
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Description
本発明は、ポリカーボネートジオールの製造方法、及びポリカーボネートジオール、及び該ポリカーボネートジオールを用いたポリウレタンに関するものである。 The present invention relates to a method for producing polycarbonate diol, polycarbonate diol, and polyurethane using the polycarbonate diol.
従来、ポリウレタン樹脂やポリウレア樹脂は、合成皮革、人工皮革、接着剤、家具用塗料、自動車塗料等の幅広い領域で使用されている。イソシアネ-トと反応させるポリオール成分としてポリエーテルやポリエステルが用いられている(例えば、特許文献1、及び非特許文献1参照)。しかしながら、近年、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、耐黴性、耐油性等、樹脂の耐性への要求が高度化してきている。 Traditionally, polyurethane resins and polyurea resins have been used in a wide range of applications, including synthetic leather, artificial leather, adhesives, furniture paints, and automotive paints. Polyethers and polyesters are used as polyol components to react with isocyanates (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). However, in recent years, there has been an increasing demand for resin resistance, including heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, mildew resistance, and oil resistance.
そうした高度な要求性能に対応するため、耐加水分解性、耐候性、耐酸化劣化性、耐熱性等に優れたソフトセグメントとして、各種のポリカーボネートジオールが提案されている(例えば、特許文献2~5参照)。 To meet these high performance requirements, various polycarbonate diols have been proposed as soft segments with excellent hydrolysis resistance, weather resistance, resistance to oxidative degradation, heat resistance, etc. (See, for example, Patent Documents 2 to 5).
これらポリカーボネートジオールの製造には、通常エステル交換触媒が使用される。例えば、ジエチルカーボネートと1,6-ヘキサンジオール及び1,5-ペンタンジオールとの共重合ポリカーボネートジオールの製造においては、金属ナトリウムが触媒として用いられており(例えば、特許文献6参照)、ジエチルカーボネートと1,3-プロパンジオールや2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオールのようなジオールとの組み合わせにおいては、ナトリウムエトキシドや酢酸マグネシウムが触媒として用いられている(例えば、特許文献7参照)。 Transesterification catalysts are typically used in the production of these polycarbonate diols. For example, metallic sodium is used as a catalyst in the production of copolymerized polycarbonate diols from diethyl carbonate with 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol (see, for example, Patent Document 6), and sodium ethoxide or magnesium acetate is used as a catalyst in the combination of diethyl carbonate with diols such as 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and 1,3-butanediol (see, for example, Patent Document 7).
また、エチレンカーボネートと1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及び2-メチル-1,3-プロパンジオール等のジオール類との共重合ポリカーボネートジオールの製造においては酢酸鉛やテトラ-n-ブチルチタネートが触媒として用いられており、エチレンカーボネートと各種アルキレンジオール類及びジエチレングルコールやジブチレングリコールのようなオキシアルキレンジオール類とのポリカーボネートジオールの製造においてはテトラ-n-ブチルチタネートが触媒として用いられている(例えば、特許文献8参照)。 In addition, lead acetate or tetra-n-butyl titanate is used as a catalyst in the production of copolymerized polycarbonate diols from ethylene carbonate and diols such as 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and 2-methyl-1,3-propanediol, and tetra-n-butyl titanate is used as a catalyst in the production of polycarbonate diols from ethylene carbonate and various alkylene diols and oxyalkylene diols such as diethylene glycol and dibutylene glycol (see, for example, Patent Document 8).
また古くは、エチレンカーボネートと1,6-ヘキサンジオールとの組み合わせにおいては、テトラ-n-ブチルチタネートの他、ジブチルスズジラウレートや酢酸ナトリウム、水酸化リチウム、スズ粉末等が触媒として用いられている(例えば、特許文献9参照)。 In the past, in the combination of ethylene carbonate and 1,6-hexanediol, catalysts such as tetra-n-butyl titanate, dibutyltin dilaurate, sodium acetate, lithium hydroxide, and tin powder were used (see, for example, Patent Document 9).
更に、ジフェニルカーボネートと1,6-ヘキサンジオール及びネオペンチルグリコールとの共重合ポリカーボネートジオールの製造においては酢酸マグネシウムが触媒として良好に用いられている(例えば、特許文献10参照)。 Furthermore, magnesium acetate has been successfully used as a catalyst in the production of copolymerized polycarbonate diols from diphenyl carbonate, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol (see, for example, Patent Document 10).
また、近年、より温和な条件でポリカーボネートジオールの色調を改良する方法として、触媒として亜鉛及び長周期型周期表の第2族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属のアセチルアセトンとの塩(又はアセチルアセトン誘導体との塩)を存在させることを特徴とするポリカーボネートジオールの製造方法が開示されている(例えば、特許文献11参照)。 In recent years, a method for improving the color tone of polycarbonate diol under milder conditions has been disclosed, which involves using a salt of acetylacetone (or a salt of an acetylacetone derivative) of at least one metal selected from the group consisting of zinc and metals in Group 2 of the long-form periodic table as a catalyst (see, for example, Patent Document 11).
従前知られた技術では、種々の反応性の異なるジヒドロキシ化合物を重縮合反応させるためには反応温度を高く設定したり、触媒を多く加えたりする必要があり、脂肪族ポリカーボネートの着色や熱劣化を招くおそれがある。そのため、当該分野で公知のエステル交換触媒は、種々のポリカーボネートジオールの製造にあたり、改善の余地がある。 Previously known techniques require high reaction temperatures or the addition of large amounts of catalyst to polycondense dihydroxy compounds with different reactivities, which can lead to discoloration and thermal degradation of the aliphatic polycarbonate. Therefore, there is room for improvement in the transesterification catalysts known in the art when it comes to producing various polycarbonate diols.
例えば、触媒としてアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属又はそれらのアルコキシドなどの強塩基を使用すると、ポリカーボネートジオールの着色が起きやすい。 For example, if a strong base such as an alkali metal or alkaline earth metal or an alkoxide thereof is used as a catalyst, the polycarbonate diol is likely to become discolored.
また、チタン化合物を触媒として使用する場合は、触媒の活性が十分ではないため、ポリカーボネートジオールの製造に長時間を要する傾向にある。反応時間が長いと、望ましくないエーテル基やビニル基の形成が促進される傾向にある。これらの基は、ポリカーボネートジオールをポリウレタン原料として使用する場合、ポリウレタンの耐候性や耐熱性を損なう原因となり得るため、ポリウレタン原料として好ましくない。 Furthermore, when a titanium compound is used as a catalyst, the production of polycarbonate diol tends to take a long time due to insufficient catalytic activity. Long reaction times tend to promote the formation of undesirable ether groups and vinyl groups. When polycarbonate diol is used as a polyurethane raw material, these groups can impair the weather resistance and heat resistance of the polyurethane, making it undesirable as a polyurethane raw material.
一方、鉛化合物や有機スズ化合物は、近年、人体への有害性や生態系への悪影響が明らかにされてきている。そのためこれらの化合物は、ポリカーボネートジオール中に残存する成分として好ましくない。 On the other hand, lead compounds and organotin compounds have recently been found to be harmful to the human body and have adverse effects on the ecosystem. For this reason, these compounds are not desirable as components remaining in polycarbonate diol.
また、触媒として酢酸マグネシウムやマグネシウムアルコキシドやマグネシウムアセチルアセトンを用いた場合には、チタン化合物に比べると重合活性が高く生産性の改良が見られるが十分ではなく、そのため得られるポリカーボネートジオールの着色や、生産性の向上の点で、改善の余地がある。 Furthermore, when magnesium acetate, magnesium alkoxide, or magnesium acetylacetone is used as a catalyst, the polymerization activity is higher than that of titanium compounds, and improvements in productivity are observed, but this is not sufficient, and there is room for improvement in terms of coloration of the resulting polycarbonate diol and improving productivity.
本発明は、効率良く(具体的には、例えば、より温和な反応条件下で、かつ短時間に)ポリカーボネートジオールを製造する方法を提供することを目的とする。また、色調に優れ、エーテル結合が少なく、かつ末端1級水酸基(OH)純度の高いポリカーボネートジオール、及び該ポリカーボネートジオールを使用した、耐薬品性、耐熱性、耐加水分解性に優れるポリウレタンを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for efficiently producing polycarbonate diol (specifically, for example, under milder reaction conditions and in a short time). It also aims to provide a polycarbonate diol that has excellent color tone, few ether bonds, and a high purity of terminal primary hydroxyl groups (OH), as well as a polyurethane that uses the polycarbonate diol and has excellent chemical resistance, heat resistance, and hydrolysis resistance.
本発明者は、これらの課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、原料モノマーとしてジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとを用いてエステル交換反応により重縮合させてポリカーボネートジオールを製造する際に、特定の金属を含有するエステル交換触媒を用いることにより、ポリカーボネートジオールを効率よく製造することができ、上記課題を解決できることを見出した。また、色調に優れ、エーテル結合が少なく、かつ末端1級水酸基(OH)純度の高いポリカーボネートジオール、及び該ポリカーボネートジオールを使用した、耐薬品性、耐熱性及び耐加水分解性に優れるポリウレタンを見出した。 As a result of extensive research aimed at solving these problems, the inventors have discovered that by using a transesterification catalyst containing a specific metal when producing polycarbonate diol by polycondensation through a transesterification reaction using a dihydroxy compound and a carbonate ester as raw material monomers, polycarbonate diol can be produced efficiently, thereby solving the above-mentioned problems. They have also discovered a polycarbonate diol that has excellent color tone, few ether bonds, and a high purity of terminal primary hydroxyl groups (OH), as well as a polyurethane that uses this polycarbonate diol and has excellent chemical resistance, heat resistance, and hydrolysis resistance.
すなわち、本発明の要旨は、以下のとおりである。
[1]
原料モノマーとしてジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとを用いて、エステル交換触媒の存在下、エステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得る工程を含み、
該エステル交換触媒が、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有する、ポリカーボネートジオールの製造方法。
[2]
前記エステル交換触媒が、下記式(1)で表される、少なくとも1種の金属錯体及び/又はそれらの水和物である、[1]に記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[3]
前記エステル交換触媒が、下記式(2)で表される、少なくとも1種のカルボン酸と、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)との塩及び/又はそれらの水和物である、[1]に記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[4]
前記金属(M)が、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、及び銅からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[5]
前記金属(M)が、マンガンである、[1]~[4]のいずれかに記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[6]
前記エステル交換触媒の量が、前記金属(M)としての合計量として、全ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとの合計量に対し、0.5ppm以上20ppm以下である、[1]~[5]のいずれかに記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[7]
前記ジヒドロキシ化合物が、下記式(3)で表される構造の脂肪族ジヒドロキシ化合物、及び脂環式ジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[1]~[6]のいずれかに記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[8]
前記炭酸エステルが、アルキレンカーボネート、ジアルキルカーボネート及びジアリールカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、[1]~[7]のいずれかに記載のポリカーボネートジオールの製造方法。
[9]
ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとのエステル交換反応による重縮合物であり、
数平均分子量が250以上100000以下であり、
長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を、その合計量として、ポリカーボネートジオール中に1ppm以上25ppm以下含有しており、
JIS-K0071-1(1998)に準拠して測定したハーゼン色数が50以下であり、
エーテル結合量が5モル%以下であり、
末端1級水酸基(OH)純度が97%以上である、ポリカーボネートジオール。
[10]
前記金属が、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、及び銅から選ばれる少なくとも1種の金属である、[9]に記載のポリカーボネートジオール。
[11]
前記金属が、マンガンである、[9]又は[10]に記載のポリカーボネートジオール。
[12]
[9]~[11]のいずれかに記載のポリカーボネートジオールに由来する単位を含むポリウレタン。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1]
The method includes a step of polycondensing a dihydroxy compound and a carbonate ester as raw material monomers through an ester exchange reaction in the presence of an ester exchange catalyst to obtain a polycarbonate diol,
The transesterification catalyst contains at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10 and 11 of the long form periodic table.
[2]
The method for producing a polycarbonate diol according to [1], wherein the transesterification catalyst is at least one metal complex and/or a hydrate thereof represented by the following formula (1):
[3]
The method for producing a polycarbonate diol according to [1], wherein the transesterification catalyst is a salt of at least one carboxylic acid and at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table, and/or a hydrate thereof, represented by the following formula (2):
[4]
The method for producing a polycarbonate diol according to any one of [1] to [3], wherein the metal (M) is at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, manganese, iron, cobalt, nickel, and copper.
[5]
The method for producing a polycarbonate diol according to any one of [1] to [4], wherein the metal (M) is manganese.
[6]
The method for producing a polycarbonate diol according to any one of [1] to [5], wherein the amount of the transesterification catalyst, as the total amount of the metal (M), is 0.5 ppm or more and 20 ppm or less relative to the total amount of all dihydroxy compounds and carbonate esters.
[7]
The method for producing a polycarbonate diol according to any one of [1] to [6], wherein the dihydroxy compound comprises at least one selected from the group consisting of an aliphatic dihydroxy compound having a structure represented by the following formula (3) and an alicyclic dihydroxy compound:
[8]
The method for producing a polycarbonate diol according to any one of [1] to [7], wherein the carbonate ester is at least one selected from the group consisting of alkylene carbonate, dialkyl carbonate, and diaryl carbonate.
[9]
It is a polycondensation product obtained by an ester exchange reaction between a dihydroxy compound and a carbonate ester,
The number average molecular weight is 250 or more and 100,000 or less,
The polycarbonate diol contains at least one metal selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table in a total amount of 1 ppm to 25 ppm,
The Hazen color number measured in accordance with JIS-K0071-1 (1998) is 50 or less,
the amount of ether bonds is 5 mol% or less,
A polycarbonate diol having a terminal primary hydroxyl (OH) purity of 97% or more.
[10]
The polycarbonate diol according to [9], wherein the metal is at least one metal selected from molybdenum, manganese, iron, cobalt, nickel, and copper.
[11]
The polycarbonate diol according to [9] or [10], wherein the metal is manganese.
[12]
A polyurethane containing units derived from the polycarbonate diol according to any one of [9] to [11].
本発明のポリカーボネートジオールの製造方法によれば、例えば、従前知られた技術に対してより温和な条件で、ポリカーボネートジオールを効率的に製造することができる。また、本発明によれば、色調に優れ、エーテル結合が少なく、かつ末端1級水酸基(OH)純度の高いポリカーボネートジオール、及び該ポリカーボネートジオールを使用した、耐薬品性、耐熱性、耐加水分解性に優れるポリウレタンを提供することができる。 The polycarbonate diol production method of the present invention makes it possible to efficiently produce polycarbonate diol under milder conditions than previously known techniques. Furthermore, the present invention can provide polycarbonate diols with excellent color tone, few ether bonds, and high purity of terminal primary hydroxyl groups (OH), as well as polyurethanes using such polycarbonate diols that have excellent chemical resistance, heat resistance, and hydrolysis resistance.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 The following describes in detail the mode for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as "the present embodiment"). Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications can be made within the scope of its gist.
[1.ポリカーボネートジオールの製造方法]
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法は、原料モノマーとしてジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとを用いて、エステル交換触媒の存在下、エステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得る工程を含み、
該エステル交換触媒が、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有する。
[1. Method for producing polycarbonate diol]
The method for producing a polycarbonate diol of the present embodiment includes a step of using a dihydroxy compound and a carbonate ester as raw material monomers and polycondensing them by a transesterification reaction in the presence of a transesterification catalyst to obtain a polycarbonate diol,
The transesterification catalyst contains at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10 and 11 of the long form periodic table.
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法は、このように特定の金属を含有するエステル交換触媒を用いることにより、ポリカーボネートジオールを効率良く(具体的には、例えば、より温和な反応条件下で、かつ短時間に)製造することができる。 The method for producing polycarbonate diol of this embodiment uses a transesterification catalyst containing a specific metal, making it possible to produce polycarbonate diol efficiently (specifically, for example, under milder reaction conditions and in a shorter time).
<1-1.原料モノマー>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法は、ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとを原料モノマーとする。
<1-1. Raw material monomer>
The method for producing a polycarbonate diol of this embodiment uses a dihydroxy compound and a carbonate ester as raw material monomers.
<1-1-1.ジヒドロキシ化合物>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法において、原料モノマーとなるジヒドロキシ化合物としては、具体的には、特に限定されないが、例えば、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-ドデカンジオール及び1,20-エイコサンジオール等の直鎖状の末端ジヒドロキシ化合物類;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレングリコールなどのエーテル基を有するジヒドロキシ化合物類;ビスヒドロキシエチルチオエーテルなどのチオエーテルジオール類;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、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール及び2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール(以下ネオペンチルグリコールと略記することがある)、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-プロパンジオール及び2-ペンチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオールなどの2,2-ジアルキル置換1,3-プロパンジオール類(以下、2,2-ジアルキル-1,3-プロパンジオール類と記載することがある。);2,2,4,4-テトラメチル-1,5-ペンタンジオール及び2,2,9,9-テトラメチル-1,10-デカンジオールなどのテトラアルキル置換アルキレンジオール類;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]ウンデカン等の環状基を含むジヒドロキシ化合物類;2,2-ジフェニル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジビニル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチニル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメトキシ-1,3-プロパンジオール、ビス(2-ヒドロキシ-1,1-ジメチルエチル)エーテル、ビス(2-ヒドロキシ-1,1-ジメチルエチル)チオエーテル並びに2,2,4,4-テトラメチル-3-シアノ-1,5-ペンタンジオール、等の分岐鎖を有するジヒドロキシ化合物類;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、1,4-ジヒドロキシエチルシクロヘキサン、イソソルビド、スピログリコール、2,5-ビス(ヒドロキシメチル)テトラヒドロフラン、4,4’-イソプロピリデンジシクロヘキサノール及び4,4’-イソプロピリデンビス(2,2’-ヒドロキシエトキシシクロヘキサン)等の環状基が分子内にあるジヒドロキシ化合物類;9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ-2-メチル)フェニル)フルオレン、等の芳香環を有するジヒドロキシ化合物;ジエタノールアミン及びN-メチルージエタノールアミン等の含窒素ジヒドロキシ化合物類並びにビス(ヒドロキシエチル)スルヒド等の含硫黄ジヒドロキシ化合物類;2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン[=ビスフェノールA]、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジエチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-(3,5-ジフェニル)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,4’-ジヒドロキシ-ジフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-5-ニトロフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジクロロジフェニルエーテル、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)フルオレン等の芳香族ビスフェノール類、等を挙げることができる。
<1-1-1. Dihydroxy compounds>
In the method for producing polycarbonate diol of the present embodiment, the dihydroxy compound serving as a raw material monomer is not particularly limited, and examples thereof include linear terminal dihydroxy compounds such as 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-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, and 1,20-eicosanediol. dihydroxy compounds having an ether group such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol; thioether diols such as bishydroxyethyl thioether; 2-ethyl-1,6-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, and 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (hereinafter referred to as neo 2,2-dialkyl-substituted 1,3-propanediols (hereinafter sometimes referred to as 2,2-dialkyl-1,3-propanediols) such as 2,2,4,4-tetramethyl-1,5-pentanediol and 2,2,9,9-tetramethyl-1,10-decanediol; 3,9-dialkyl-substituted alkylenediols such as 2,2,4,4-tetramethyl-1,5-pentanediol and 2,2,9,9-tetramethyl-1,10-decanediol; -dihydroxy compounds containing a cyclic group such as bis(1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane; 2,2-diphenyl-1,3-propanediol, 2,2-divinyl-1,3-propanediol, 2,2-diethynyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethoxy-1,3-propanediol, bis(2-hydroxy-1,1-dimethylethyl)ether, bis(2-hydroxy-1,1-dimethylethyl)thioether, and 2,2,4,4-tetramethyl-3-cyano-1 dihydroxy compounds having a branched chain such as 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 4,4-dicyclohexyldimethylmethanediol, 2,2'-bis(4-hydroxycyclohexyl)propane, 1,4-dihydroxyethylcyclohexane, isosorbide, spiroglycol, 2,5-bis(hydroxymethyl)tetrahydrofuran, 4,4'-isopropylidenedicyclohexanol and 4,4'-isopropylidenebis(2,2'-hydroxymethyl)tetrahydrofuran; dihydroxy compounds having a cyclic group in the molecule, such as 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl)fluorene and 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy-2-methyl)phenyl)fluorene; nitrogen-containing dihydroxy compounds, such as diethanolamine and N-methyl-diethanolamine, and sulfur-containing dihydroxy compounds, such as bis(hydroxyethyl)sulfide; 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane [=bisphenol A], 2,2- Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-diethylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-(3,5-diphenyl)phenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)pentane, 2,4'-dihydroxy-diphenylmethane, bis(4-hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxy-5-nitrophenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 3 , 3-bis(4-hydroxyphenyl)pentane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, 2,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dichlorodiphenyl ether, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-2-methylphenyl)fluorene, and other aromatic bisphenols.
中でも、本実施形態のポリカーボネートジオールを用いて得られるポリウレタンの耐候性の観点からは、ジヒドロキシ化合物としては、下記式(3)で表される脂肪族ジヒドロキシ化合物及び脂環式ジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましい。 In particular, from the viewpoint of the weather resistance of the polyurethane obtained using the polycarbonate diol of this embodiment, the dihydroxy compound is preferably at least one compound selected from the group consisting of aliphatic dihydroxy compounds and alicyclic dihydroxy compounds represented by the following formula (3):
このようなジヒドロキシ化合物のうち、脂肪族ジヒドロキシ化合物としては、特に1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,5ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオールが好ましく、脂環式ジヒドロキシ化合物としては、特に1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノールが好ましい。 Of these dihydroxy compounds, particularly preferred aliphatic dihydroxy compounds are 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and 2-methyl-1,8-octanediol, while particularly preferred alicyclic dihydroxy compounds are 1,4-cyclohexanedimethanol and tricyclodecanedimethanol.
これらのジヒドロキシ化合物は、得られるポリカーボネートジオールの要求性能に応じて、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよいが、複数組み合わせて共重合ポリカーボネートジオールとすることが好ましい。共重合ポリカーボネートジオールは一般的に結晶化が阻害されており、ホモのポリカーボネートジオールに比べて流動性が高く、ポリウレタンに加工する場合の操作性に優れるだけでなく、ポリウレタンに柔軟性や風合いを付与することができる。 These dihydroxy compounds may be used alone or in combination of two or more depending on the required performance of the resulting polycarbonate diol, but it is preferable to combine multiple compounds to form a copolymer polycarbonate diol. Copolymer polycarbonate diols generally have inhibited crystallization and have higher fluidity than homopolycarbonate diols, which not only makes them easier to handle when processed into polyurethane, but also imparts flexibility and texture to the polyurethane.
共重合の組成比は、例えば2種のジヒドロキシ化合物を使用する場合、全ジヒドロキシ化合物に対して、各々のジヒドロキシ化合物を5モル%以上、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上使用することが好ましい。 When using two types of dihydroxy compounds, for example, the copolymerization composition ratio is such that each dihydroxy compound accounts for 5 mol% or more, preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and even more preferably 30 mol% or more of the total dihydroxy compounds.
通常、分子構造の異なったジヒドロキシ化合物を共重合すると反応性の違いにより重合反応が不均一になったり、重合を阻害したりする場合があるが、後述の特定のエステル交換触媒を用いる本実施形態によれば、容易に共重合ポリカーボネートジオールを得ることができる。 Normally, when dihydroxy compounds with different molecular structures are copolymerized, the polymerization reaction may become uneven or may be inhibited due to differences in reactivity. However, according to this embodiment, which uses a specific transesterification catalyst described below, a copolymerized polycarbonate diol can be easily obtained.
<1-1-2.炭酸エステル>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法において、原料モノマーとして使用可能な炭酸エステルとしては、本発明の効果を失わない限り限定されないが、例えば、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート、又はアルキレンカーボネートが挙げられる。
<1-1-2. Carbonate ester>
In the method for producing a polycarbonate diol of the present embodiment, the carbonate ester that can be used as a raw material monomer is not limited as long as it does not impair the effects of the present invention, and examples thereof include dialkyl carbonate, diaryl carbonate, and alkylene carbonate.
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法に用いることができる炭酸エステルのうち、ジアルキルカーボネートの具体例としては、特に限定されないが、例えば、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る。 Of the carbonate esters that can be used in the method for producing polycarbonate diol of this embodiment, specific examples of dialkyl carbonates include, but are not limited to, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, diisobutyl carbonate, ethyl-n-butyl carbonate, and ethyl isobutyl carbonate.
ジアリールカーボネートの例としては、特に限定されないが、例えば、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る。 Examples of diaryl carbonates include, but are not limited to, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis(chlorophenyl) carbonate, and di-m-cresyl 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, and neopentyl 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 alone or in combination of two or more.
これら炭酸エステルのなかでも、工業原料として安価に入手可能であり、反応性が良く、副生するアルコールの量が少ない、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、ジフェニルカーボネートが特に好ましい。 Among these carbonate esters, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, and diphenyl carbonate are particularly preferred because they are inexpensive industrial raw materials, highly reactive, and produce small amounts of alcohol as by-products.
<1-1-3.原料モノマーの使用割合>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法において、炭酸エステルの使用量は、ポリカーボネートジオールの目的分子量により適宜変更する必要があり、特に限定されないが、通常ジヒドロキシ化合物類の合計1モルに対するモル比で下限が好ましくは0.5、より好ましくは0.7、さらに好ましくは0.8であり、上限は通常1.5、好ましくは1.3、より好ましくは1.2である。炭酸ジエステルの使用量が上記上限以下であると、得られるポリカーボネートジオールの末端基が水酸基でないものの割合を抑制することができ、又は、分子量が所定の範囲にある本実施形態のポリカーボネートジオールを製造できる傾向にあり、前記下限以上であると、所定の分子量まで重合が進行する傾向にある。
<1-1-3. Usage ratio of raw material monomers>
In the method for producing a polycarbonate diol of this embodiment, the amount of carbonate ester used needs to be appropriately changed depending on the target molecular weight of the polycarbonate diol, and is not particularly limited, but usually the lower limit in terms of molar ratio to 1 mole of the total of dihydroxy compounds is preferably 0.5, more preferably 0.7, and even more preferably 0.8, and the upper limit is usually 1.5, preferably 1.3, and more preferably 1.2. When the amount of carbonate diester used is equal to or less than the above upper limit, the proportion of the polycarbonate diol obtained having terminal groups other than hydroxyl groups can be suppressed, or there is a tendency that the polycarbonate diol of this embodiment having a molecular weight within a predetermined range can be produced, and when it is equal to or more than the above lower limit, there is a tendency that polymerization proceeds up to the predetermined molecular weight.
<1-2.エステル交換触媒>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法は、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有するエステル交換触媒を存在させる。
<1-2. Transesterification catalyst>
The method for producing a polycarbonate diol of the present embodiment uses a transesterification catalyst containing at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table.
長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有するエステル交換触媒の1つの形態としては、下記式(1)で表される、少なくとも1種の金属錯体及び/又はそれらの水和物であることが好ましい。 One preferred form of a transesterification catalyst containing at least one metal (M) selected from the group consisting of metals in Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long periodic table is at least one metal complex and/or a hydrate thereof represented by the following formula (1):
式(1)で表される金属錯体の金属への配位子は、アセチルアセトン類縁体であり、下記式(6)に示すように、陰イオンが非局在化している形式で記載できるが、同様に下記式(7)で示すように、3種の有機アニオンの平衡状態として表すこともできる。 The ligand to the metal in the metal complex represented by formula (1) is an acetylacetone analog, and can be expressed in a form in which the anion is delocalized, as shown in formula (6) below. Similarly, it can also be expressed as an equilibrium state of three organic anions, as shown in formula (7) below.
式(1)で表されるエステル交換触媒を調製する方法としては、例えば、下式(8)に示すように、塩基の存在下で金属のハロゲン化塩とアセチルアセトン類縁体とを作用させることにより式(1)で表されるエステル交換触媒を調製する方法や、下式(9)に示すように、金属のアルコキシドとアセチルアセトン類縁体との交換により式(1)で表されるエステル交換触媒を調製する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。 Methods for preparing the transesterification catalyst represented by formula (1) include, but are not limited to, a method for preparing the transesterification catalyst represented by formula (1) by reacting a metal halide salt with an acetylacetone analogue in the presence of a base, as shown in formula (8) below, or a method for preparing the transesterification catalyst represented by formula (1) by exchanging a metal alkoxide with an acetylacetone analogue, as shown in formula (9) below.
また、これらの式(1)で表されるエステル交換触媒と共に、補助的に遷移金属化合物や、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用することも可能である。 In addition, together with these transesterification catalysts represented by formula (1), it is also possible to use auxiliary basic compounds such as transition metal compounds, basic boron compounds, basic phosphorus compounds, basic ammonium compounds, and amine compounds.
式(1)中のR1、R3としては、具体的には、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基等が挙げられ、これらのうち、特にメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、フェニル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基が好ましい。なお、R1とR3とは同一でも異なるものであってもよい。 R 1 and R 3 in formula (1) are not particularly limited, and examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, cyclohexyl, phenyl, benzyl, monofluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, monochloromethyl, dichloromethyl, and trichloromethyl groups, with methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, phenyl, benzyl, trifluoromethyl, and trichloromethyl being particularly preferred. R 1 and R 3 may be the same or different.
また、R2としては、具体的には、特に限定されないが、例えば、水素、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、モノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、これらのうち、水素、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基が好ましく、水素が特に好ましい。 Furthermore, R2 is not particularly limited, and examples thereof include hydrogen, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, a benzyl group, a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a monochloromethyl group, a dichloromethyl group, a trichloromethyl group, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Of these, hydrogen, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group are preferred, and hydrogen is particularly preferred.
長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族からなる群より選ばれる金属(M)としては、特に限定されないが、触媒活性の観点から、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、及び銅が好ましく、この中で、マンガンが特に好ましい。 The metal (M) selected from the group consisting of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long periodic table is not particularly limited, but from the standpoint of catalytic activity, molybdenum, manganese, iron, cobalt, nickel, and copper are preferred, and of these, manganese is particularly preferred.
また、本実施形態において、エステル交換触媒として使用する、これらアセチルアセトン類縁体との有機金属錯体は、水和物として使用することも可能である。 In addition, in this embodiment, the organometallic complexes with these acetylacetone analogues used as transesterification catalysts can also be used as hydrates.
長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有するエステル交換触媒のもう1つの形態としては、下記式(2)で表される、少なくとも1種のカルボン酸と、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)との塩及び/又はそれらの水和物であることが好ましい。 Another form of transesterification catalyst containing at least one metal (M) selected from the group consisting of metals in Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long periodic table is preferably a salt and/or hydrate thereof of at least one carboxylic acid and at least one metal (M) selected from the group consisting of metals in Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long periodic table, as represented by the following formula (2):
カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸等が挙げられ、これらのうち、酢酸、プロピオン酸、酪酸が好ましく、酢酸が特に好ましい。 Carboxylic acids are not particularly limited, but examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, palmitic acid, margaric acid, and stearic acid. Of these, acetic acid, propionic acid, and butyric acid are preferred, with acetic acid being particularly preferred.
長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族からなる群より選ばれる金属(M)としては、特に限定されないが、触媒活性の観点から、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、及び銅が好ましく、この中で、マンガンが特に好ましい。 The metal (M) selected from the group consisting of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long periodic table is not particularly limited, but from the standpoint of catalytic activity, molybdenum, manganese, iron, cobalt, nickel, and copper are preferred, and of these, manganese is particularly preferred.
また、本実施形態にエステル交換触媒として使用する、これらカルボン酸の塩は、水和物として使用することも可能である。 The salts of these carboxylic acids used as transesterification catalysts in this embodiment can also be used as hydrates.
本実施形態に使用する、エステル交換触媒の量は、前記金属(M)としての合計量として、全ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとの合計量に対し、好ましくは0.5ppm以上20ppm以下、より好ましくは1ppm以上15ppm以下、さらに好ましくは3ppm以上10ppm以下である。エステル交換触媒の量が、金属(M)としての合計量で0.5ppm以上であると、エステル交換の反応速度が速くなる傾向にある。また、エステル交換触媒の量が、金属(M)としての合計量で20ppm以下であると、得られるポリカーボネートジオールの着色を抑制でき、ウレタン原料として使用する場合、ウレタン化反応が安定する傾向にある。 The amount of transesterification catalyst used in this embodiment, as the total amount of the metal (M), is preferably 0.5 ppm to 20 ppm, more preferably 1 ppm to 15 ppm, and even more preferably 3 ppm to 10 ppm, relative to the total amount of all dihydroxy compounds and carbonate esters. When the amount of transesterification catalyst, as the total amount of metal (M), is 0.5 ppm or more, the transesterification reaction rate tends to be faster. Furthermore, when the amount of transesterification catalyst, as the total amount of metal (M), is 20 ppm or less, coloration of the resulting polycarbonate diol can be suppressed, and when used as a urethane raw material, the urethane reaction tends to be stable.
<1-3.ポリカーボネートジオールの製造方法>
本実施形態においては、前述のジヒドロキシ化合物の1種又は複数種と前述の炭酸エステルの1種又は2種以上を、前述のエステル交換触媒の存在下にエステル交換させることによりポリカーボネートジオールを製造する。
<1-3. Method for producing polycarbonate diol>
In this embodiment, one or more of the dihydroxy compounds described above and one or more of the carbonate esters described above are transesterified in the presence of the transesterification catalyst described above to produce a polycarbonate diol.
<1-3-1.反応条件等>
反応原料の仕込み方法は、特に制限はなく、例えば、1種又は複数種のジヒドロキシ化合物と炭酸エステルと触媒との全量を同時に仕込み反応に供する方法や、炭酸エステルが固体の場合、まず、炭酸エステルを仕込んで加温、溶融させておき、後からジヒドロキシ化合物及び触媒を添加する方法、逆に、ジヒドロキシ化合物が固体の場合、ジヒドロキシ化合物を先に仕込んでおいて溶融させ、ここへ炭酸エステル及び触媒を投入する方法、など自由にその方法は選択できる。
<1-3-1. Reaction conditions, etc.>
The method for charging the reaction raw materials is not particularly limited, and the method can be freely selected, for example, by charging all of one or more dihydroxy compounds, the carbonate ester, and the catalyst at the same time and subjecting them to the reaction; by first charging the carbonate ester when the carbonate ester is solid, heating it to melt it, and then adding the dihydroxy compound and the catalyst; or, conversely, by charging the dihydroxy compound when the dihydroxy compound is solid, melting it, and then adding the carbonate ester and the catalyst.
エステル交換反応の際の反応温度は、実用的な反応速度が得られる温度であれば任意に採用することができる。その温度は特に限定されないが、下限は好ましくは80℃、より好ましくは110℃、さらに好ましくは130℃である。また、反応温度の上限は、好ましくは220℃、より好ましくは200℃、さらに好ましくは180℃、特に好ましくは170℃である。反応温度が前記下限以上であると、エステル交換反応が実用的な速度で進行する傾向にある。また、反応温度が前記上限以下であると、得られるポリカーボネートジオールの着色を抑制でき、エーテル結合の生成を抑制したり、濁度が良好となるなどの品質が向上する傾向にある。 Any reaction temperature can be used during the transesterification reaction, provided that it results in a practical reaction rate. There are no particular limitations on the temperature, but the lower limit is preferably 80°C, more preferably 110°C, and even more preferably 130°C. The upper limit of the reaction temperature is preferably 220°C, more preferably 200°C, even more preferably 180°C, and particularly preferably 170°C. When the reaction temperature is above the lower limit, the transesterification reaction tends to proceed at a practical rate. When the reaction temperature is below the upper limit, coloration of the resulting polycarbonate diol can be suppressed, and the formation of ether bonds can be suppressed, leading to improved quality, such as improved turbidity.
特に、本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法は、特定の金属(M)を含有する、従来法よりも高活性なエステル交換触媒を用いることにより、温和な反応条件下で、例えば、160℃以下(好ましくは150℃以下)という低温でも短時間で効率よくポリカーボネートジオールを得ることができる。 In particular, the method for producing polycarbonate diol of this embodiment uses a transesterification catalyst containing a specific metal (M) that is more active than conventional methods, making it possible to efficiently produce polycarbonate diol in a short time under mild reaction conditions, for example, at a low temperature of 160°C or less (preferably 150°C or less).
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、生成するモノヒドロキシ化合物又はジヒドロキシ化合物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モノヒドロキシ化合物又はジヒドロキシ化合物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モノヒドロキシ化合物又はジヒドロキシ化合物を留去しながら反応させていくことも可能である。反応の途中から徐々に圧力を下げていくと、低沸点未反応モノマーの揮発を抑制でき、収率が向上するとともに、所定の分子量のポリカーボネートジオールが得られたり、共重合の場合には所定の共重合組成比のポリカーボネートジオールが得られたりする傾向にある。 Although the reaction can be carried out at normal pressure, since the transesterification reaction is an equilibrium reaction, the reaction can be biased toward the product system by distilling off the produced monohydroxy compound or dihydroxy compound outside the system. Therefore, it is usually preferable to use reduced pressure conditions in the latter half of the reaction and carry out the reaction while distilling off the monohydroxy compound or dihydroxy compound. Alternatively, it is possible to gradually reduce the pressure during the reaction and carry out the reaction while distilling off the produced monohydroxy compound or dihydroxy compound. By gradually reducing the pressure during the reaction, it is possible to suppress the volatilization of low-boiling point unreacted monomers, improving the yield and tending to produce polycarbonate diol with a specified molecular weight, or, in the case of copolymerization, polycarbonate diol with a specified copolymer composition ratio.
反応時の圧力は留出させる炭酸エステル由来のアルコールの種類により適宜選択されるが、例えば留出させるアルコールがメタノールなどの比較的低沸点のアルコールの場合、反応器の好ましい圧力は、5kPa~常圧、より好ましくは7kPa~15kPaである。また、留出させるアルコールがエチレングリコールなどの比較的高沸点のアルコールの場合、反応器の好ましい圧力は、1~10kPa、より好ましくは3kPa~7kPaである。 The pressure during the reaction is selected appropriately depending on the type of alcohol derived from the carbonate ester to be distilled. For example, if the alcohol to be distilled has a relatively low boiling point, such as methanol, the preferred pressure in the reactor is 5 kPa to atmospheric pressure, more preferably 7 kPa to 15 kPa. Furthermore, if the alcohol to be distilled has a relatively high boiling point, such as ethylene glycol, the preferred pressure in the reactor is 1 to 10 kPa, more preferably 3 kPa to 7 kPa.
さらにこれら反応初期における原料の留去を防ぐ意味で反応器には、理論段数10段以上、好ましくは15段以上、さらに好ましくは20段以上の精留塔をつけて、炭酸エステルから反応により生成したモノヒドロキシ化合物又はジヒドロキシ化合物を、共沸する、原料の炭酸エステルやジヒドロキシ化合物を還流、分離させながら、炭酸エステルから反応により生成したモノヒドロキシ化合物又はジヒドロキシ化合物を効率良く分離、留去させることも可能である。この場合、仕込んだ原料モノマー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。 Furthermore, in order to prevent the distillation of raw materials in the early stages of the reaction, the reactor can be equipped with a fractionation column with a theoretical number of 10 or more stages, preferably 15 or more stages, and even more preferably 20 or more stages, which allows the monohydroxy compound or dihydroxy compound produced by the reaction from the carbonate ester to be efficiently separated and distilled off while azeotropically separating the monohydroxy compound or dihydroxy compound produced by the reaction from the carbonate ester. This is preferable because the raw material monomers charged are not lost and the quantitative ratio of the reagents can be accurately adjusted.
また、反応の終期においては、通常単蒸留に切り替え、減圧度を高めて反応を行うと、副生したアルコール類及びジオール類、フェノール類、等のモノヒドロキシ化合物又はジヒドロキシ化合物、炭酸エステル等の残存モノマー、さらには濁りの原因となる可能性のある環状カーボネート(環状オリゴマー)などを、効率よく留去することができるので好ましい。 Furthermore, towards the end of the reaction, it is usually preferable to switch to simple distillation and increase the degree of vacuum to efficiently remove by-products such as monohydroxy or dihydroxy compounds such as alcohols, diols, and phenols, residual monomers such as carbonate esters, and even cyclic carbonates (cyclic oligomers) that may cause turbidity.
この際の反応終了時の反応圧力は、特に限定はされないが、通常上限が好ましくは5kPa、より好ましくは2kPa、さらに好ましくは1kPa以下である。これら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。 The reaction pressure at the end of the reaction is not particularly limited, but the upper limit is usually preferably 5 kPa, more preferably 2 kPa, and even more preferably 1 kPa or less. To effectively distill off these low-boiling components, the reaction can also be carried out while passing a small amount of an inert gas such as nitrogen, argon, or helium through the reaction system.
エステル交換反応の際に沸点が低い炭酸エステルやジヒドロキシ化合物を使用する場合は、反応初期は炭酸ジエステルやジヒドロキシ化合物の沸点近辺で反応を行い、反応が進行するにつれて、徐々に温度を上げて、更に反応を進行させる、という方法も採用可能である。この場合、反応初期に未反応の炭酸ジエステルやジヒドロキシ化合物の留去を防ぐことができるので好ましい。 When using a carbonate ester or dihydroxy compound with a low boiling point during the transesterification reaction, it is possible to carry out the reaction at a temperature close to the boiling point of the carbonate diester or dihydroxy compound in the early stages of the reaction, and then gradually raise the temperature as the reaction progresses to further promote the reaction. This is preferable because it prevents unreacted carbonate diester or dihydroxy compound from distilling off in the early stages of the reaction.
<1-3-2.重合反応器>
重合反応(重縮合反応)は、バッチ式でも連続式でも行うことができるが、製品の分子量等の品質の安定性からは連続式が優れている。使用する装置は、槽型、管型及び塔型のいずれの形式であってもよく、各種の撹拌翼を具備した公知の重合槽等を使用することができる。装置昇温中の雰囲気は特に制限はないが、製品の品質の観点から、窒素ガス等の不活性ガス中、常圧又は減圧下で行われるのが好ましい。
<1-3-2. Polymerization reactor>
The polymerization reaction (polycondensation reaction) can be carried out either batchwise or continuously, but continuous reaction is preferable in terms of the stability of the quality of the product, such as the molecular weight. The apparatus used may be any of tank, tubular, and tower types, and known polymerization vessels equipped with various stirring blades can be used. There are no particular restrictions on the atmosphere during the temperature increase of the apparatus, but from the viewpoint of product quality, it is preferable to carry out the reaction in an inert gas such as nitrogen gas at normal pressure or reduced pressure.
<1-3-3.反応時間>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法において、エステル交換反応(重合反応又は重縮合反応)に必要な時間は、使用するジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、エステル交換触媒の種類や使用量により大きく異なるので一概に規定することはできないが、通常所定の分子量に達するのに必要な反応時間は、好ましくは30時間以下、より好ましくは20時間以下、さらに好ましくは10時間以下である。
<1-3-3. Reaction time>
In the method for producing the polycarbonate diol of the present embodiment, the time required for the transesterification reaction (polymerization reaction or polycondensation reaction) cannot be generally specified because it varies greatly depending on the types and amounts of the dihydroxy compound, carbonic acid diester, and transesterification catalyst used, but the reaction time required to reach a predetermined molecular weight is usually preferably 30 hours or less, more preferably 20 hours or less, and even more preferably 10 hours or less.
<1-3-4.触媒の不活性化>
前述の如く、エステル交換反応の際にエステル交換触媒を用いた場合、通常得られるポリカーボネートジオールにはエステル交換触媒触媒、又はその残渣が残存し、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、使用されたエステル交換触媒とほぼ等モルの触媒失活剤、例えば酸性あるいは分解して酸性化合物になるリン系、イオウ系等の化合物を添加してもよい。さらには添加後、後述のように加熱処理すると、エステル交換触媒を効率的に不活性化することができる。また、不活性化することにより、エステル交換触媒に由来する発色を低減することができ、JIS-K0071-1(1998)に準拠し測定したハーゼン色数が、好ましくは50以下、より好ましくは30以下のポリカーボネートジオールを得ることができる。
<1-3-4. Catalyst deactivation>
As mentioned above, when a transesterification catalyst is used in the transesterification reaction, the resulting polycarbonate diol usually contains the transesterification catalyst or its residue, which can make it difficult to control the polyurethane-forming reaction. To suppress the effects of this residual catalyst, a catalyst deactivator, such as an acidic compound or a phosphorus- or sulfur-based compound that decomposes to an acidic compound, may be added in an amount approximately equimolar to the transesterification catalyst used. Furthermore, by carrying out a heat treatment after the addition, as described below, the transesterification catalyst can be efficiently deactivated. Furthermore, by deactivating the catalyst, color development due to the transesterification catalyst can be reduced, and a polycarbonate diol can be obtained having a Hazen color scale of preferably 50 or less, more preferably 30 or less, measured in accordance with JIS-K0071-1 (1998).
また触媒失活剤の添加により、得られたポリカーボネートジオール組成物の高温、長時間の貯蔵時や取り扱い時に、ポリカーボネートジオール及び残存触媒の末端構造や骨格が変化することによっておこる着色や物性変化を抑制することができる。 Furthermore, the addition of a catalyst deactivator can suppress coloration and changes in physical properties that occur when the obtained polycarbonate diol composition is stored or handled at high temperatures for long periods of time, due to changes in the terminal structure and skeleton of the polycarbonate diol and residual catalyst.
エステル交換触媒の不活性化に使用される化合物(以下、触媒失活剤と称することがある)としては、特に限定されないが、例えば、リン酸、亜リン酸などの無機リン酸や、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリフェニル、亜リン酸トリフェニルなどの有機リン酸エステル、スルホン酸、スルホン酸エステル等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The compound used to inactivate the transesterification catalyst (hereinafter sometimes referred to as a catalyst deactivator) is not particularly limited, but examples include inorganic phosphoric acids such as phosphoric acid and phosphorous acid, organic phosphoric acid esters such as monobutyl phosphate, dibutyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, and triphenyl phosphite, sulfonic acid, sulfonate esters, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
前記触媒失活剤の使用量は、特に限定はされないが、前述したように、使用されたエステル交換触媒とほぼ等モルであればよく、具体的には、使用されたエステル交換触媒1モルに対して上限が好ましくは5モル、より好ましくは2モルであり、下限が好ましくは0.8モル、より好ましくは1.0モルである。前記下限以上の量の触媒失活剤を使用した場合は、前記反応生成物中のエステル交換触媒の失活が十分に行われ、得られたポリカーボネートジ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とき、該ポリカーボネートジ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る傾向にある。また、前記上限以下の量の触媒失活剤を使用すると、得られるポリカーボネートジオールの着色を抑制できるとともに、ウレタン原料として使用する場合にウレタンの重合を良好に進行させることができる傾向にある。 The amount of catalyst deactivator used is not particularly limited, but as mentioned above, it should be approximately equimolar with the transesterification catalyst used. Specifically, the upper limit is preferably 5 mols, more preferably 2 mols, and the lower limit is preferably 0.8 mols, more preferably 1.0 mol, per 1 mol of transesterification catalyst used. When an amount of catalyst deactivator equal to or greater than the lower limit is used, the transesterification catalyst in the reaction product is sufficiently deactivated. When the resulting polycarbonate diol is used as, for example, a raw material for producing polyurethane, the reactivity of the polycarbonate diol with isocyanate groups tends to be sufficiently reduced. Furthermore, when an amount of catalyst deactivator equal to or less than the upper limit is used, coloration of the resulting polycarbonate diol can be suppressed, and urethane polymerization tends to proceed smoothly when used as a urethane raw material.
触媒失活剤を添加することによるエステル交換触媒の不活性化は、室温でも行うことができるが、加温処理するとより効率的である。この加熱処理の温度は、特に限定はされないが、上限が好ましくは140℃、より好ましくは130℃、さらに好ましくは120℃であり、下限は、好ましくは80℃、より好ましくは100℃、さらに好ましくは110℃である。前記下限以上の温度の場合は、エステル交換触媒の失活に時間が短くなり効率的であり、また失活の程度も十分となる。一方、140℃以下の温度では、失活剤としてリン系化合物を用いる場合、リン系化合物の分解を抑制でき、失活が安定して行われる傾向にある。そのため、得られるポリカーボネートジオールの着色を抑制でき、ウレタン原料として使用する場合、ウレタン化反応が安定する傾向にある。 While deactivation of the transesterification catalyst by adding a catalyst deactivator can be carried out at room temperature, heating is more efficient. The temperature for this heat treatment is not particularly limited, but the upper limit is preferably 140°C, more preferably 130°C, and even more preferably 120°C, and the lower limit is preferably 80°C, more preferably 100°C, and even more preferably 110°C. At temperatures above the lower limit, the time required for deactivation of the transesterification catalyst is shortened, making it more efficient and ensuring a sufficient degree of deactivation. On the other hand, at temperatures below 140°C, when a phosphorus-based compound is used as the deactivator, decomposition of the phosphorus-based compound can be suppressed, and deactivation tends to be more stable. Therefore, discoloration of the resulting polycarbonate diol can be suppressed, and when used as a urethane raw material, the urethane-forming reaction tends to be more stable.
触媒失活剤と反応させる時間は特に限定するものではないが、例えば、1~5時間である。 The reaction time with the catalyst deactivator is not particularly limited, but is, for example, 1 to 5 hours.
<1-4.ポリカーボネートジオールの物性>
本実施形態のポリカーボネートジオールの製造方法により製造される本実施形態のポリカーボネートジオールの好適物性について以下に説明する。
<1-4. Physical properties of polycarbonate diol>
Preferred physical properties of the polycarbonate diol of this embodiment produced by the method for producing a polycarbonate diol of this embodiment will be described below.
<1-4-1.分子量・分子量分布>
本実施形態のポリカーボネートジオールの数平均分子量(Mn)の下限は250であり、好ましくは500、より好ましくは750、さらに好ましくは1000である。一方、本実施形態のポリカーボネートジオールの数平均分子量(Mn)の上限は100000であり、好ましくは50000、さらに好ましくは10000、特に好ましくは3000である。ポリカーボネートジオールの数平均分子量が上記下限以上であると、ポリウレタンとした際に柔軟性等が良好になる傾向にある。一方、ポリカーボネートジオールの数平均分子量が上記上限以下であると、ポリカーボネートジオールの粘度が下がり、ポリウレタン化の際のハンドリングが容易になる傾向にある。
<1-4-1. Molecular weight/molecular weight distribution>
The lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate diol of this embodiment is 250, preferably 500, more preferably 750, and even more preferably 1,000. On the other hand, the upper limit of the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate diol of this embodiment is 100,000, preferably 50,000, more preferably 10,000, and particularly preferably 3,000. When the number average molecular weight of the polycarbonate diol is equal to or greater than the above lower limit, the flexibility and the like tend to be improved when the polycarbonate diol is made into a polyurethane. On the other hand, when the number average molecular weight of the polycarbonate diol is equal to or less than the above upper limit, the viscosity of the polycarbonate diol decreases, and handling during polyurethane formation tends to be easier.
ここで、ポリカーボネートジオールの数平均分子量は、後掲の実施例に示される通り、ポリカーボネートジオールの水酸基価(平均水酸基価数)により求められる。 Here, the number average molecular weight of the polycarbonate diol can be determined from the hydroxyl value (average hydroxyl value) of the polycarbonate diol, as shown in the examples below.
ポリカーボネートジオールの数平均分子量(Mn)を前記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネートジオールの重縮合反応時間を調整し、抜き出す原料モノマーであるジヒドロキシ化合物の量を調整することにより、ポリカーボネートジオールの数平均分子量(Mn)を前記範囲に制御する方法などが挙げられる。 The method for controlling the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate diol within the above range is not particularly limited, but examples include a method for controlling the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate diol within the above range by adjusting the polycondensation reaction time of the polycarbonate diol and adjusting the amount of the dihydroxy compound, which is the raw material monomer, that is withdrawn.
<1-4-2.APHA値>
本実施形態のポリカーボネートジオールの色は、ハーゼン色数(JIS K0071-1:1998に準拠)で表した場合の値(以下「APHA値」と表記する。)で50以下であることが好ましく、40以下がより好ましく、更に好ましくは30以下、特に好ましくは20以下である。APHA値の下限は、特に限定されないが、例えば、0以上である。APHA値が50以下であると、ポリカーボネートジオールを原料として得られるポリウレタンの色調が良好となり、商品価値を向上したり、熱安定性が良好となる傾向にある。
<1-4-2. APHA value>
The color of the polycarbonate diol of this embodiment is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, even more preferably 30 or less, and particularly preferably 20 or less, in terms of the Hazen color number (based on JIS K0071-1:1998) (hereinafter referred to as "APHA value"). The lower limit of the APHA value is not particularly limited, but is, for example, 0 or more. When the APHA value is 50 or less, the color tone of the polyurethane obtained using the polycarbonate diol as a raw material tends to be good, which improves the commercial value and improves the thermal stability.
ポリカーボネートジオールのAPHA値を前記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、エステル交換反応の際の反応温度を、前記の好ましい温度範囲で実施する方法や、エステル交換反応(重合反応又は重縮合反応)に必要な時間を、前記の好ましい範囲で実施する方法、などが挙げられる。 The method for controlling the APHA value of the polycarbonate diol within the above range is not particularly limited, but examples include a method in which the reaction temperature during the ester exchange reaction is within the above-mentioned preferred temperature range, and a method in which the time required for the ester exchange reaction (polymerization reaction or polycondensation reaction) is within the above-mentioned preferred range.
なお、本実施形態において、ポリカーボネートジオールのAPHA値は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。 In this embodiment, the APHA value of the polycarbonate diol can be measured by the method described in the Examples below.
<1-4-3.ポリカーボネートジオール中の含有金属>
本実施形態のポリカーボネートジオールは、含有する金属として、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含むことが好ましい。
<1-4-3. Metals contained in polycarbonate diol>
The polycarbonate diol of the present embodiment preferably contains, as a metal, at least one metal selected from the group consisting of metals in Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table.
金属の含有量としては、その合計量として、ポリカーボネートジオール中に1ppm以上25ppm以下含有するのが好ましく、さらに好ましくは2ppm以上15ppm以下、特に好ましくは5ppm以上10ppm以下である。 The total metal content in the polycarbonate diol is preferably 1 ppm to 25 ppm, more preferably 2 ppm to 15 ppm, and particularly preferably 5 ppm to 10 ppm.
エステル交換触媒の量が、金属としての合計量で1ppm以上であると、ポリカーボネートジオールのAPHA値が低くなるので好ましい。また、エステル交換触媒の量が、金属としての合計量で25ppm以下であると、加熱によるポリカーボネートジオールの着色を抑制でき、ウレタン原料として使用する場合、ウレタン化反応が安定する傾向にあり好ましい。 When the amount of transesterification catalyst is 1 ppm or more in total as metal, the APHA value of the polycarbonate diol becomes low, which is preferable. Furthermore, when the amount of transesterification catalyst is 25 ppm or less in total as metal, discoloration of the polycarbonate diol due to heating can be suppressed, and when used as a urethane raw material, the urethane reaction tends to be stable, which is preferable.
本実施形態のポリカーボネートジオールは、含有する金属が、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、及び銅から選ばれる少なくとも1種の金属であることが好ましい。そのなかでも、特に金属が、マンガンが好ましい。 The polycarbonate diol of this embodiment preferably contains at least one metal selected from molybdenum, manganese, iron, cobalt, nickel, and copper. Of these, manganese is particularly preferred.
これらポリカーボネートジオール中の含有金属は、重合触媒の残渣として存在してもよいが、意図的に製造後に所定量添加してもよい。 The metals contained in these polycarbonate diols may be present as residues of the polymerization catalyst, but may also be intentionally added in a specified amount after production.
なお、本実施形態において、ポリカーボネートジオール中の、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の含有量は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。 In this embodiment, the content of at least one metal selected from the group consisting of metals in Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long periodic table in the polycarbonate diol can be measured by the method described in the Examples below.
<1-4-4.エーテル結合>
本実施形態のポリカーボネートジオールは、カーボネート基によりジヒドロキシ化合物が重合した構造が基本となっている。しかしながら、製造方法によっては、一部ジヒドロキシ化合物の脱水反応や、炭酸エステルの脱炭酸反応などの副反応によりエーテル結合となったものが混入する場合があり、その存在量が多くなると耐候性や耐熱性が低下することがあるので、エーテル結合の割合が過度に多くならないように製造することが好ましい。ポリカーボネートジオール中のエーテル結合を低減して、耐候性、耐熱性等の特性を確保する点において、本実施形態のポリカーボネートジオールの分子鎖中に含まれるエーテル結合量は、通常モル%比で5モル%以下、好ましくは3モル%以下、より好ましくは1モル%以下である。これらの値は、アルカリ加水分解してガスクロマトグラフィーを測定することで求めることができる。具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
<1-4-4. Ether bond>
The polycarbonate diol of this embodiment has a basic structure in which a dihydroxy compound is polymerized via a carbonate group. However, depending on the production method, ether bonds may be formed as a result of side reactions such as the dehydration of a dihydroxy compound or the decarboxylation of a carbonate ester. If the amount of ether bonds present increases, weather resistance and heat resistance may decrease. Therefore, it is preferable to produce the polycarbonate diol so that the proportion of ether bonds is not excessively high. In order to reduce the ether bonds in the polycarbonate diol and ensure properties such as weather resistance and heat resistance, the amount of ether bonds contained in the molecular chain of the polycarbonate diol of this embodiment is usually 5 mol% or less, preferably 3 mol% or less, and more preferably 1 mol% or less, in terms of mole percent. These values can be determined by alkaline hydrolysis followed by gas chromatography. Specifically, they can be measured by the method described in the Examples below.
ポリカーボネートジオール含まれるエーテル結合量を前記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、本願のエステル交換触媒を使用し、より温和な反応条件下で、かつ短時間で製造する方法、などが挙げられる。 The method for controlling the amount of ether bonds contained in the polycarbonate diol within the above range is not particularly limited, but examples include a method using the transesterification catalyst of the present application to produce the polycarbonate diol under milder reaction conditions in a short period of time.
なお、本実施形態において、ポリカーボネートジオール含まれるエーテル結合量は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。 In this embodiment, the amount of ether bonds contained in the polycarbonate diol can be measured by the method described in the Examples below.
<1-4-5.末端1級水酸基(OH)比率>
本実施形態のポリカーボネートジオールの末端1級水酸基(OH)純度は、97%以上であることが好ましく、98%以上であることがより好ましく、99%以上であることがさらに好ましい。末端1級OH比率が97%以上であることにより、本実施形態のポリカーボネートジオールを原料化合物としてポリウレタン(特に熱可塑性ポリウレタン)を製造(合成)する際の反応速度が大きくなる傾向にあり、また得られるポリウレタンの強度が高くなる傾向にある。
<1-4-5. Terminal primary hydroxyl group (OH) ratio>
The terminal primary hydroxyl (OH) purity of the polycarbonate diol of this embodiment is preferably 97% or more, more preferably 98% or more, and even more preferably 99% or more. When the terminal primary OH ratio is 97% or more, the reaction rate tends to be high when polyurethane (particularly thermoplastic polyurethane) is produced (synthesized) using the polycarbonate diol of this embodiment as a raw material compound, and the strength of the resulting polyurethane tends to be high.
ポリカーボネートジオールの末端1級水酸基(OH)純度を前記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、本願のエステル交換触媒を使用し、より温和な反応条件下で、かつ短時間で製造する方法、などが挙げられる。 The method for controlling the terminal primary hydroxyl (OH) purity of polycarbonate diol within the above range is not particularly limited, but examples include a method using the transesterification catalyst of the present application to produce the polycarbonate diol under milder reaction conditions in a short time.
なお、本実施形態において、ポリカーボネートジオールの末端1級水酸基(OH)純度は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。 In this embodiment, the terminal primary hydroxyl (OH) purity of the polycarbonate diol can be measured by the method described in the Examples below.
<1-5.ポリカーボネートジオールの用途>
本実施形態のポリカーボネートジオールは、機械的特性や耐久性に優れるため、多様な用途に使用することができる。例えば、フォーム、エラストマー、塗料、繊維、接着剤、床材、シーラント、医療用材料、人工皮革、コーティング剤、水系ポリウレタン塗料等に広く用いることができる。特に、人工皮革、合成皮革、水系ポリウレタン、接着剤、医療用材料、床材、コーティング剤等の用途に、本実施形態のポリカーボネートジオールを原料として用いると、耐候性、耐熱性、耐湿熱性、耐摩擦性、に優れるため、着色が少なく、また引っ掻きなどによる傷がつきにくく、摩擦による劣化の少ないという良好な表面特性を付与することができるため、各種コーティングの原料として好適に使用される。
<1-5. Uses of Polycarbonate Diol>
The polycarbonate diol of this embodiment has excellent mechanical properties and durability and can be used in a variety of applications. For example, it can be widely used in foams, elastomers, paints, fibers, adhesives, flooring materials, sealants, medical materials, artificial leather, coating agents, water-based polyurethane paints, etc. In particular, when the polycarbonate diol of this embodiment is used as a raw material for applications such as artificial leather, synthetic leather, water-based polyurethane, adhesives, medical materials, flooring materials, and coating agents, it has excellent weather resistance, heat resistance, moist heat resistance, and abrasion resistance, and can impart good surface properties such as little coloring, resistance to scratches, and little deterioration due to friction, making it suitable for use as a raw material for various coatings.
本実施形態のポリウレタンは、上述のポリカーボネートジオールに由来する単位を含む。本実施形態のポリウレタンは、上述のポリカーボネートジオールに由来する単位を含むことにより、耐薬品性、耐熱性、耐加水分解性に優れる。 The polyurethane of this embodiment contains units derived from the above-described polycarbonate diol. By containing units derived from the above-described polycarbonate diol, the polyurethane of this embodiment has excellent chemical resistance, heat resistance, and hydrolysis resistance.
以下、実施例などを用いて本実施形態を更に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の部数は特に断らない限り質量部である。 The present embodiment will be explained in more detail below using examples, but the present embodiment is not limited to these examples. Note that the number of parts in the examples is by weight unless otherwise specified.
また、以下の実施例及び比較例において、ポリカーボネートジオール及びポリウレタンフィルムの諸物性は、下記の試験方法に従って試験を実施した。 In the following examples and comparative examples, the physical properties of the polycarbonate diol and polyurethane film were tested according to the following test methods.
<試験方法>
[エステル交換触媒性能の評価]
ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとからのポリカーボネートジオール(PCD)の製造において、例えば、下式(10)に示すように、エステル化工程でモノマー原料である炭酸エステル(例えば、エチレンカーボネート(EC))とジヒドロキシ化合物(原料ジオール)とが減少し、ポリカーボネートジオール(PCD)が生成し、炭酸エステル由来のヒドロキシ化合物(原料の炭酸エステルがジアルキルカーボネートにおいてはモノヒドロキシ化合物。原料の炭酸エステルがアルキレンカーボネートにおいてはジヒドロキシ化合物。例えば、エチレングリコール(EG))が副生する。
<Test Method>
[Evaluation of transesterification catalyst performance]
In the production of polycarbonate diol (PCD) from a dihydroxy compound and a carbonate ester, for example, as shown in the following formula (10), the monomer raw materials, carbonate ester (e.g., ethylene carbonate (EC)) and dihydroxy compound (raw material diol), decrease in the esterification step, polycarbonate diol (PCD) is produced, and a hydroxy compound derived from the carbonate ester (a monohydroxy compound when the raw material carbonate ester is a dialkyl carbonate, or a dihydroxy compound when the raw material carbonate ester is an alkylene carbonate, e.g., ethylene glycol (EG)) is produced as a by-product.
触媒性能の評価法としては、ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとからのポリカーボネートジオール(PCD)の生成反応において、反応開始2時間後、及び5時間後の留出したヒドロキシ化合物(原料の炭酸エステルがジアルキルカーボネートにおいてはモノヒドロキシ化合物。原料の炭酸エステルがアルキレンカーボネートにおいてはジヒドロキシ化合物。例えば、エチレングリコール(EG))の量を、ガスクロマトグラフィーにより求め、カーボネート転化率を下記式(11)、(12)又は(13)により求めた。 To evaluate catalytic performance, in the reaction to produce polycarbonate diol (PCD) from a dihydroxy compound and a carbonate ester, the amount of hydroxy compound (monohydroxy compound when the raw material carbonate ester is a dialkyl carbonate; dihydroxy compound when the raw material carbonate ester is an alkylene carbonate, for example, ethylene glycol (EG)) distilled out 2 hours and 5 hours after the start of the reaction was determined by gas chromatography, and the carbonate conversion was calculated using the following formula (11), (12), or (13).
(アルキレンカーボネート使用時のカーボネート転化率の算出方法)
カーボネート転化率(%)=(留出したジヒドロキシ化合物のモル数)/(仕込み炭酸エステルのモル数)×100 (11)
(Method of calculating carbonate conversion rate when alkylene carbonate is used)
Carbonate conversion rate (%) = (number of moles of dihydroxy compound distilled) / (number of moles of charged carbonate ester) × 100 (11)
(ジアルキルカーボネート使用時のカーボネート転化率の算出方法)
カーボネート転化率(%)=(留出したヒドロキシ化合物のモル数/2)/(仕込み炭酸エステルのモル数)×100 (12)
(Method of calculating carbonate conversion rate when dialkyl carbonate is used)
Carbonate conversion rate (%) = (number of moles of distilled hydroxy compound/2)/(number of moles of charged carbonate ester) × 100 (12)
(ジフェニルカーボネート使用時のカーボネート転化率の算出方法)
カーボネート転化率(%)=(留出したフェノールのモル数/2)/(仕込み炭酸エステルのモル数)×100 (13)
(Method of calculating carbonate conversion rate when diphenyl carbonate is used)
Carbonate conversion rate (%) = (number of moles of distilled phenol/2)/(number of moles of charged carbonate ester) × 100 (13)
ガスクロマトグラフ分析の条件は以下のとおりとした。
カラムとしてDB-WAX(J&W製)をつけたガスクロマトグラフィーGC-14B(島津製作所製)を用い、1,3-プロパンジオールを内標として、検出器をFIDとした。なお、カラムの昇温プロファイルは、100℃で5分保持した後、5℃/minで200℃まで昇温するプロファイルとした。
The conditions for gas chromatographic analysis were as follows:
A gas chromatograph GC-14B (Shimadzu Corporation) equipped with a DB-WAX (J&W) column was used, 1,3-propanediol was used as the internal standard, and an FID detector was used. The column temperature profile was maintained at 100°C for 5 minutes, and then increased to 200°C at a rate of 5°C/min.
[水酸基(OH)価の測定]
無水酢酸12.5gをピリジン50mLでメスアップしアセチル化試薬を調整した。100mLナスフラスコに、サンプルを2.5~5.0g精秤した。前記ナスフラスコに、アセチル化試薬5mLとトルエン10mLとをホールピペットで添加後、冷却管を取り付けて、前記ナスフラスコ内の溶液を、100℃で1時間撹拌加熱した。前記ナスフラスコに、蒸留水2.5mLをホールピペットで添加し、前記ナスフラスコ内の溶液を、さらに10分加熱撹拌した。前記ナスフラスコ内の溶液を、2~3分冷却後、エタノールを12.5mL添加した。前記ナスフラスコに、指示薬としてフェノールフタレインを2~3滴入れた後に、前記ナスフラスコ内の溶液を、0.5mol/Lエタノール性水酸化カリウムで滴定した。
[Measurement of hydroxyl group (OH) value]
An acetylation reagent was prepared by diluting 12.5 g of acetic anhydride with 50 mL of pyridine. 2.5 to 5.0 g of sample was precisely weighed into a 100 mL recovery flask. 5 mL of acetylation reagent and 10 mL of toluene were added to the recovery flask using a volumetric pipette. A condenser was attached, and the solution in the recovery flask was stirred and heated at 100°C for 1 hour. 2.5 mL of distilled water was added to the recovery flask using a volumetric pipette, and the solution in the recovery flask was heated and stirred for an additional 10 minutes. After cooling the solution in the recovery flask for 2 to 3 minutes, 12.5 mL of ethanol was added. After adding 2 to 3 drops of phenolphthalein as an indicator to the recovery flask, the solution in the recovery flask was titrated with 0.5 mol/L ethanolic potassium hydroxide.
空試験として、アセチル化試薬5mL、トルエン10mL、蒸留水2.5mLを100mLナスフラスコに入れ、10分間加熱撹拌した後、上記と同様に滴定を行った。この結果をもとに、下記式(2)により水酸基(OH)価を計算した。 As a blank test, 5 mL of acetylation reagent, 10 mL of toluene, and 2.5 mL of distilled water were placed in a 100 mL recovery flask, heated and stirred for 10 minutes, and then titrated in the same manner as above. Based on this result, the hydroxyl (OH) value was calculated using the following formula (2).
OH価(mg-KOH/g)={(b-a)×28.05×f}/e (2)
a:サンプルの滴定量(mL)
b:空試験の滴定量(mL)
e:サンプル質量(g)
f:滴定液のファクター
OH number (mg-KOH/g) = {(b-a) × 28.05 × f}/e (2)
a: titer of sample (mL)
b: Titration volume of blank test (mL)
e: sample mass (g)
f: factor of titrant
[数平均分子量(Mn)]
数平均分子量を下記式(3)により求めた。
数平均分子量=2/(OH価×10-3/56.11) (3)
[Number average molecular weight (Mn)]
The number average molecular weight was calculated by the following formula (3).
Number average molecular weight = 2 / (OH number × 10 / 56.11) (3)
[APHA値の測定]
JIS K0071-1に準拠して、比色管に入れた標準液と比較してハーゼン色数(APHA値)を測定した。常温で固体のポリカーボネートジオールについては、70℃に加温、溶解してAPHA値を測定した。
[Measurement of APHA value]
The Hazen color number (APHA value) was measured by comparing with a standard solution placed in a colorimetric tube in accordance with JIS K0071-1. For polycarbonate diols that are solid at room temperature, the polycarbonate diols were heated to 70°C, dissolved, and the APHA value was measured.
[ポリカーボネートジオール中のエーテル結合量の分析方法]
100mLのナスフラスコにポリカーボネートジオールを1g取り、メタノール30g、28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液8gを入れて、100℃で1時間反応した。反応液を室温まで冷却後、指示薬としてフェノールフタレインを2~3滴添加し、塩酸で中和した。中和した反応液を、冷蔵庫で1時間冷却後、濾過した。その後、得られた濾液を、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いて分析した。GC分析は、カラムとしてDB-WAX(米国、J&W製)を備えたガスクロマトグラフィーGC-14B(日本、島津製作所製)を用い、1,3-プロパンジオールを内部標準として、水素炎イオン化型検出基(FID)を検出器として行い、各成分の定量分析を行った。なお、カラムの昇温プロファイルは、110℃で5分保持した後、5℃/minで200℃まで昇温するプロファイルとした。
[Method for analyzing the amount of ether bonds in polycarbonate diol]
1 g of polycarbonate diol was placed in a 100 mL recovery flask, and 30 g of methanol and 8 g of 28% sodium methoxide methanol solution were added and reacted at 100°C for 1 hour. After cooling the reaction solution to room temperature, 2-3 drops of phenolphthalein were added as an indicator and neutralized with hydrochloric acid. The neutralized reaction solution was cooled in a refrigerator for 1 hour and then filtered. The resulting filtrate was then analyzed using gas chromatography (GC). GC analysis was performed using a gas chromatograph GC-14B (Shimadzu Corporation, Japan) equipped with a DB-WAX column (J&W, USA). 1,3-propanediol was used as the internal standard and a flame ionization detector (FID) was used as the detector, and quantitative analysis of each component was performed. The column temperature profile was maintained at 110°C for 5 minutes, followed by a temperature increase of 5°C/min to 200°C.
エーテル結合は、水酸基の脱水反応や炭酸エステルの分解(脱炭酸)で生成すると考えられ、例えば、エチレンカーボネートとヘキサンジオールとを原料としてポリカーボネートジオールを製造する場合、エーテル結合を有する化合物として、ジエチレングリコールと6-(2-ヒドロキシエトキシ)ヘキサン-1-オールとが検出される。本願の実施例及び比較例で示した、エーテル結合量(%)は、アルカリ分解後のガスクロマトグラフィーにて定量される原料ジオールとジエチレングリコールと6-(2-ヒドロキシエトキシ)ヘキサン-1-オールとの合計量に対する、ジエチレングリコールと6-(2-ヒドロキシエトキシ)ヘキサン-1-オールとの合計の割合(モル%)を意味する。 Ether bonds are thought to be formed by the dehydration of hydroxyl groups or the decomposition (decarboxylation) of carbonate esters. For example, when polycarbonate diol is produced using ethylene carbonate and hexanediol as raw materials, diethylene glycol and 6-(2-hydroxyethoxy)hexan-1-ol are detected as compounds having ether bonds. The amount of ether bonds (%) shown in the examples and comparative examples of this application refers to the ratio (mol %) of the total amount of diethylene glycol and 6-(2-hydroxyethoxy)hexan-1-ol to the total amount of the raw material diol, diethylene glycol, and 6-(2-hydroxyethoxy)hexan-1-ol, as quantified by gas chromatography after alkaline decomposition.
[ポリカーボネートジオールの末端1級水酸基(OH)比率の分析方法]
70g~100gのポリカーボネートジオールを300mlのナスフラスコに測り取り、留分回収用のトラップ球を接続したロータリーエバポレーターを用いて、0.1kPa以下の圧力下、約180℃の加熱浴で加熱し、攪拌して、トラップ球に該ポリカーボネートジオールの約1~2質量%に相当する留分、即ち約1g(0.7~2g)の留分を得た。これを約100g(95~105g)のエタノールを溶剤として回収した。回収した溶液をガスクロマトグラフィー分析(以下、GC分析と称す。)して、得られるクロマトグラフのピーク面積の値から、下記式(4)によりポリカーボネートジオールの末端1級水酸基(OH)比率(%)を計算した。なお、GC分析は、カラムとしてDB-WAX(米国J&W社製)30m、膜厚0.25μmを付けたガスクロマトグラフィー6890(米国ヒューレット・パッカード製)を用い、検出器に水素炎イオン化検出器(FID)を用いて行った。カラムの昇温プロファイルは、60℃から10℃/minで250℃まで昇温した後、その温度で15分間保持するプロファイルとした。
[Method for Analyzing Terminal Primary Hydroxyl Group (OH) Ratio of Polycarbonate Diol]
70g to 100g of polycarbonate diol was weighed into a 300ml recovery flask, and using a rotary evaporator connected to a trap bulb for fraction collection, the mixture was heated in a heating bath at about 180°C under a pressure of 0.1kPa or less and stirred to obtain a fraction equivalent to about 1 to 2% by mass of the polycarbonate diol, i.e., about 1g (0.7 to 2g) of fraction, in the trap bulb. This fraction was recovered using about 100g (95 to 105g) of ethanol as a solvent. The recovered solution was analyzed by gas chromatography (hereinafter referred to as GC analysis), and the terminal primary hydroxyl (OH) ratio (%) of the polycarbonate diol was calculated from the peak area of the obtained chromatograph using the following formula (4): The GC analysis was performed using a Gas Chromatography 6890 (Hewlett-Packard, USA) equipped with a 30 m DB-WAX (J&W, USA) column with a film thickness of 0.25 μm, and a flame ionization detector (FID). The column temperature profile was as follows: the temperature was raised from 60°C to 250°C at a rate of 10°C/min, and then the temperature was maintained for 15 minutes.
GC分析における各ピークの同定は、下記GC-MS装置を用いて行った。GC装置は、カラムとしてDB-WAX(米国J&W社製)を付けた6890(米国ヒューレット・パッカード製)を用いた。GC装置において、初期温度40℃から昇温速度10℃/minで220℃まで昇温した。MS装置は、Auto-massSUN(日本JEOL製)を用いた。MS装置において、イオン化電圧70eV、スキャン範囲m/z=10~500、フォトマルゲイン450Vで行った。 Identification of each peak in the GC analysis was performed using the following GC-MS device. The GC device used was a 6890 (Hewlett-Packard, USA) equipped with a DB-WAX (J&W, USA) column. The GC device was heated from an initial temperature of 40°C to 220°C at a rate of 10°C/min. The MS device used was an Auto-mass SUN (JEOL, Japan). The MS device was set to an ionization voltage of 70 eV, a scan range of m/z = 10-500, and a photomultiplier gain of 450V.
末端1級OH比率(%)=B÷A×100 (4)
A:ジオールを含むアルコール類(エタノールを除く)のピーク面積の総和
B:両末端が1級OH基であるジオールのピーク面積の総和
Terminal primary OH ratio (%) = B÷A×100 (4)
A: Sum of peak areas of alcohols (excluding ethanol) containing diols B: Sum of peak areas of diols having primary OH groups at both ends
[ポリカーボネートジオール中の残留触媒量]
ポリカーボネートジオールを約0.1g測り取り、4mLのアセトニトリルに溶解して溶液を得た。その後、得られた溶液に20mLの純水を加えてポリカーボネートジオールを析出させた。析出したポリカーボネートジオールをろ過にて除去した。そして、ろ過後の溶液を純水で所定濃度まで希釈した。該希釈溶液における金属イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで分析した。なお、溶媒として使用するアセトニトリルの金属イオン濃度をブランク値として測定し、この溶媒分の金属イオン濃度を上記希釈溶液における金属イオン濃度から差し引いた値をポリカーボネートジオール生成物中の金属イオン濃度とした。測定条件は以下に示す通りとした。予め作成したマンガン、チタンの検量線を使用し、ポリカーボネートジオール中に残留する、マンガン、チタンの各濃度を求めた。
[Residual catalyst amount in polycarbonate diol]
Approximately 0.1 g of polycarbonate diol was weighed out and dissolved in 4 mL of acetonitrile to obtain a solution. Then, 20 mL of pure water was added to the obtained solution to precipitate polycarbonate diol. The precipitated polycarbonate diol was removed by filtration. The filtered solution was then diluted with pure water to a predetermined concentration. The metal ion concentration in the diluted solution was analyzed by ion chromatography. The metal ion concentration of the acetonitrile used as the solvent was measured as a blank value, and the metal ion concentration of this solvent was subtracted from the metal ion concentration in the diluted solution to obtain the metal ion concentration in the polycarbonate diol product. The measurement conditions were as shown below. The concentrations of manganese and titanium remaining in the polycarbonate diol were determined using previously prepared calibration curves for manganese and titanium.
高速液体クロマトグラフ(HPCL)測定条件
装置:Waters2690
カラム:IonPac CS12A
流量:1.0ml/min
注入量:1.5ml
圧力:950~980psi
カラム温度:35℃
検出器感度:RANGE 200μS
サプレッサー:CSRS 60mA
溶離液:20mmol/l メタンスルホン酸水溶液
High-performance liquid chromatograph (HPLC) measurement conditions: Apparatus: Waters 2690
Column: IonPac CS12A
Flow rate: 1.0ml/min
Injection volume: 1.5ml
Pressure: 950-980 psi
Column temperature: 35°C
Detector sensitivity: RANGE 200 μS
Suppressor: CSRS 60mA
Eluent: 20 mmol/L methanesulfonic acid aqueous solution
[ポリウレタンの分子量の測定]
ポリウレタンフィルムの一部を切り取り、ポリウレタンの濃度が0.1質量%になるように、N,N-ジメチルアセトアミド(DMF)溶液を調製した。調製したDMF溶液を用いて、ポリウレタンの各分子量を以下のとおり測定した。該測定には、GPC装置〔東ソー社製、製品名「HLC-8320」(カラム:Tskgel SuperHM-H・4本)を用いた。また、溶離液には、リチウムブロマイド2.6gをジメチルアセトアミド1Lに溶解させた溶液を使用した。得られた測定結果から、標準ポリスチレン換算でのポリウレタンの数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を算出した。
[Measurement of molecular weight of polyurethane]
A portion of the polyurethane film was cut out, and an N,N-dimethylacetamide (DMF) solution was prepared so that the polyurethane concentration was 0.1% by mass. Using the prepared DMF solution, the molecular weights of the polyurethane were measured as follows. For the measurement, a GPC device (manufactured by Tosoh Corporation, product name "HLC-8320" (column: Tskgel Super HM-H, 4 columns) was used. Furthermore, a solution of 2.6 g of lithium bromide dissolved in 1 L of dimethylacetamide was used as the eluent. From the measurement results obtained, the number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the polyurethane, converted into standard polystyrene, were calculated.
[ポリウレタンフィルムの室温引張試験]
JIS K6301(2010)に準じ、ポリウレタンフィルムから、幅10mm、長さ100mm、厚み約0.5mmの短冊状とした試験片を作成した。作成した試験片について、引張試験機(株式会社オリエンテック社製、製品名「テンシロン、モデルRTE-1210」)を用いて、チャック間距離20mm、引張速度100mm/分にて、温度23℃(相対湿度55%)で引張試験を実施した。当該引張試験において、試験片が100%伸長した時点での応力(100%モジュラス)、及び破断点強度、破断点伸びを測定した。
[Room temperature tensile test of polyurethane film]
In accordance with JIS K6301 (2010), rectangular test pieces measuring 10 mm in width, 100 mm in length, and approximately 0.5 mm in thickness were prepared from the polyurethane film. A tensile test was performed on the prepared test pieces using a tensile tester (manufactured by Orientec Co., Ltd., product name "Tensilon, Model RTE-1210") at a chuck distance of 20 mm, a tensile speed of 100 mm/min, and a temperature of 23°C (relative humidity of 55%). In the tensile test, the stress at the time when the test piece was elongated by 100% (100% modulus), as well as the strength at break and elongation at break were measured.
[ポリウレタンの耐オレイン酸性の評価]
ポリウレタンフィルムから3cm×3cmの試験片を切り出した。精密天秤で試験片の重量を測定した。その後、試験溶媒としてオレイン酸50mLを入れた容量250mLのガラス瓶に試験片を投入して、80℃の窒素雰囲気下の恒温槽にて16時間静置して耐薬品試験を行った。試験後、試験片を取り出して、表裏を紙製ワイパーで軽く拭いた。その後、精密天秤で試験片の重量測定を行った。試験前からの重量変化率(増加率)を下記式より算出した。重量変化率が0%に近いほうが、耐オレイン酸性(耐薬品性)が良好であることを示す。
重量変化率(%)=(試験後の試験片の重量-試験前の試験片の重量)/試験前の試験片の重量×100
[Evaluation of oleic acid resistance of polyurethane]
A 3 cm x 3 cm test piece was cut out from the polyurethane film. The weight of the test piece was measured using a precision balance. The test piece was then placed in a 250 mL glass bottle containing 50 mL of oleic acid as a test solvent, and left to stand in a constant temperature bath under a nitrogen atmosphere at 80°C for 16 hours to perform a chemical resistance test. After the test, the test piece was removed and the front and back were lightly wiped with a paper wiper. The weight of the test piece was then measured using a precision balance. The weight change rate (increase rate) from before the test was calculated using the following formula. A weight change rate closer to 0% indicates better oleic acid resistance (chemical resistance).
Weight change rate (%)=(weight of test piece after test−weight of test piece before test)/weight of test piece before test×100
[ポリウレタンの耐熱性の評価]
ポリウレタンフィルムから、幅10mm、長さ100mm、厚さ約50μmの短冊状とした試験片を作成した。試験片をギヤオーブンにて温度120℃で1000時間加熱した。加熱後の試験片について、上記[室温引張試験]と同様に、破断強度を測定した。その破断強度保持率(%)を下記式より求めた。
[Evaluation of heat resistance of polyurethane]
A rectangular test piece measuring 10 mm in width, 100 mm in length, and approximately 50 μm in thickness was prepared from the polyurethane film. The test piece was heated in a gear oven at 120°C for 1000 hours. After heating, the test piece was measured for breaking strength in the same manner as in the room temperature tensile test described above. The breaking strength retention (%) was calculated using the following formula:
破断強度保持率(%)=加熱後の試験片の破断強度/試験前の試験片の破断強度×100 Breaking strength retention (%) = Breaking strength of test piece after heating / Breaking strength of test piece before testing x 100
[ポリウレタンの耐加水分解性の評価]
ポリウレタンフィルムから、幅10mm、長さ100mm、厚さ約50μmの短冊状とした試験片を作成した。試験片を恒温恒湿槽にて温度85℃、相対湿度85%で200時間加熱した。加熱後の試験片について、上記[室温引張試験]と同様に、破断強度を測定した。その破断強度保持率(%)を下記式より求めた。
[Evaluation of Hydrolysis Resistance of Polyurethane]
A rectangular test piece measuring 10 mm in width, 100 mm in length, and approximately 50 μm in thickness was prepared from the polyurethane film. The test piece was heated in a thermo-hygrostat at a temperature of 85°C and a relative humidity of 85% for 200 hours. After heating, the test piece was measured for breaking strength in the same manner as in the above-mentioned [Room Temperature Tensile Test]. The breaking strength retention (%) was calculated using the following formula:
破断強度保持率(%)=加熱後の試験片の破断強度/試験前の試験片の破断強度×100 Breaking strength retention (%) = Breaking strength of test piece after heating / Breaking strength of test piece before testing x 100
〔化合物略号〕
以下の実施例及び比較例における化合物の略号は以下の通りとした。
Mn(acac)2・2H2O:マンガン(II)アセチルアセトナート2水和物
Mn(acac)3:マンガン(III)アセチルアセトナート
Mn(OAc)2・4H2O:酢酸マンガン(II)4水和物
Mn(tBuCOCH2COtBu)2・2H2O:2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナトマンガン(II)二水和物
Mn(CF3COCH2COCF3)2・2H2O:ヘキサフルオロアセチルアセトナトマンガン二水和物
[Mo(acac)]2:モリブデン(II)アセチルアセトナートダイマー
Mg(acac)2:マグネシウム(II)アセチルアセトナート
Fe(acac)3:鉄(III)アセチルアセトナート
Co(acac)2・2H2O:コバルト(II)アセチルアセトナート2水和物
Ni(acac)2・2H2O:ニッケル(II)アセチルアセトナート2水和物
Cu(acac)2:銅(II)アセチルアセトナート
Ti(OBu)4:テトラ-n-ブチルチタネート
Ti(acac)2(OiPr)2:チタン(IV)ビス(アセチルアセトナート)ジイソプロポキシド
Mg(acac)2:マグネシウム(II)アセチルアセトナート
EC:エチレンカーボネート
EG:エチレングリコール
DMC:ジメチルカーボネート
DEC:ジエチルカーボネート
DPC:ジフェニルカーボネート
13PDO:1,3-プロパンジオール
14BDO:1,4-ブタンジオール
15PDO:1,5-ペンタンジオール
16HDO:1,6-ヘキサンジオール
110DDO:1,10-デカンジオール
3M15PDO:3-メチル-1,5-ペンタンジオール
[Compound abbreviation]
The abbreviations for compounds in the following examples and comparative examples are as follows:
Mn(acac) 2 ·2H 2 O: Manganese(II) acetylacetonate dihydrate Mn(acac) 3 : Manganese(III) acetylacetonate Mn(OAc) 2 ·4H 2 O: Manganese(II) acetate tetrahydrate Mn(tBuCOCH2COtBu) 2 ·2H 2 O: 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato manganese(II) dihydrate Mn(CF 3 COCH 2 COCF 3 ) 2 ·2H 2 O: Hexafluoroacetylacetonato manganese dihydrate [Mo(acac)] 2 : Molybdenum(II) acetylacetonate dimer Mg(acac) 2 : Magnesium(II) acetylacetonate Fe(acac) 3 : Iron(III) acetylacetonate Co(acac) 2.2H 2 O: Cobalt(II) acetylacetonate dihydrate Ni(acac) 2.2H 2 O: Nickel(II) acetylacetonate dihydrate Cu(acac) 2 : Copper(II) acetylacetonate Ti(OBu) 4 : Tetra-n-butyl titanate Ti(acac) 2 (OiPr) 2 : Titanium(IV) bis(acetylacetonate)diisopropoxide Mg(acac) 2 : Magnesium (II) acetylacetonate EC: Ethylene carbonate EG: Ethylene glycol DMC: Dimethyl carbonate DEC: Diethyl carbonate DPC: Diphenyl carbonate 13PDO: 1,3-propanediol 14BDO: 1,4-butanediol 15PDO: 1,5-pentanediol 16HDO: 1,6-hexanediol 110DDO: 1,10-decanediol 3M15PDO: 3-methyl-1,5-pentanediol
[実施例1]
攪拌機、温度計、頭頂に還流ヘッドを有する真空ジャケット付きオルダーショウ(理論段数15段)を備えた1Lセパラブルフラスコに、原料モノマーとして、1,6-ヘキサンジオール355g(3.00mol)、及びエチレンカーボネート264g(3.00mol)を仕込み、触媒としてアセチルアセトンマンガン(II)二水和物16.3mgを加えた(全ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとの合計量に対する金属量として5ppm)。フラスコ内の原料を170℃に設定したオイルバスで加熱し、フラスコの内温150℃、真空度4kPaで、還流ヘッドから留分の一部を抜きながら5時間、原料モノマーをエステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得た。反応開始から2時間後、及び5時間後のカーボネート転化率をガスクロマトグラフィーにて分析した。結果を表1に示した。
[Example 1]
A 1-L separable flask equipped with a stirrer, thermometer, and vacuum-jacketed Oldershaw flask (15 theoretical plates) with a reflux head on top was charged with 355 g (3.00 mol) of 1,6-hexanediol as raw material monomers and 264 g (3.00 mol) of ethylene carbonate, and 16.3 mg of manganese(II) acetylacetonate dihydrate as a catalyst was added (5 ppm in terms of metal amount relative to the total amount of all dihydroxy compounds and carbonate esters). The raw materials in the flask were heated in an oil bath set to 170°C, and the raw material monomers were polycondensed by transesterification at an internal temperature of 150°C and a vacuum of 4 kPa for 5 hours while removing a portion of the distillate from the reflux head, to obtain a polycarbonate diol. The carbonate conversion was analyzed by gas chromatography 2 and 5 hours after the start of the reaction. The results are shown in Table 1.
[実施例2~10、比較例1~3]
添加する触媒の種類、量を表2に記載する種類、量とした以外は、実施例1と同様に、原料モノマーをエステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得た。実施例1と同様、反応開始から2時間後、及び5時間後のカーボネート転化率をガスクロマトグラフィーにて分析した。結果を表2に示した。
[Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 3]
A polycarbonate diol was obtained by polycondensing raw material monomers through transesterification in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of catalyst added were the type and amount shown in Table 2. The carbonate conversion was analyzed by gas chromatography 2 hours and 5 hours after the start of the reaction, in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
[実施例19~22、比較例8~10]
添加する触媒の種類、量、使用する炭酸エステルを表3に記載する種類、量、反応温度とした以外は、実施例1と同様に原料モノマーをエステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得た。実施例1と同様、反応開始から2時間後、及び5時間後のカーボネート転化率をガスクロマトグラフィーにて分析した。結果を表3に示した。
[Examples 19 to 22, Comparative Examples 8 to 10]
A polycarbonate diol was obtained by polycondensing raw material monomers through transesterification in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of catalyst added, the type and amount of carbonate ester used, and the reaction temperature were changed as shown in Table 3. The carbonate conversion rates were analyzed by gas chromatography 2 hours and 5 hours after the start of the reaction, as in Example 1. The results are shown in Table 3.
[実施例23~30、比較例11~15]
添加する触媒の種類、量、使用するジヒドロキシ化合物を表4に記載する種類、量、とした以外は、実施例1と同様に原料モノマーをエステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得た。実施例1と同様、反応開始から2時間後、及び5時間後のカーボネート転化率をガスクロマトグラフィーにて分析した。結果を表4に示した。
[Examples 23 to 30, Comparative Examples 11 to 15]
A polycarbonate diol was obtained by polycondensing raw material monomers through transesterification in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of catalyst added and the type and amount of dihydroxy compound used were changed to those shown in Table 4. The carbonate conversion was analyzed by gas chromatography 2 hours and 5 hours after the start of the reaction, as in Example 1. The results are shown in Table 4.
[実施例31]
攪拌機、温度計、頭頂に還流ヘッドを有する真空ジャケット付きオルダーショウ(理論段数15段)を備えた1Lセパラブルフラスコに、原料モノマーとして、1,6-ヘキサンジオール355g(3.00mol)、及びエチレンカーボネート264g(3.00mol)を仕込み、触媒として酢酸マンガン(II)4水和物13.8mgを加えた(全ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとの合計量に対する金属量として5ppm)。フラスコ内の原料を170℃に設定したオイルバスで加熱し、フラスコの内温150℃、真空度4kPaで、還流ヘッドから留分の一部を抜きながら5時間、原料モノマーをエステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得た。
その後、単蒸留に切り替え、0.5kPaまで徐々に減圧しながら、オイルバスの温度を175℃に設定し、フラスコの内温160℃で2時間反応させ、モノマーを溜出してポリカーボネートジオールを得た。フラスコ内に窒素ガスを導入し常圧にした後、オイルバスの温度を125℃に設定し、フラスコの内温110~120℃とした。触媒の失活剤として、リン酸モノブチルを、仕込み触媒量と等モル量加え、110~120℃の温度で3時間攪拌した。得られたポリカーボネートジオールを分析した結果を表5に示す。該ポリカーボネートポリオールをPC1と称する。
[Example 31]
A 1 L separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a vacuum jacketed Oldershaw reactor (15 theoretical plates) with a reflux head on top was charged with 355 g (3.00 mol) of 1,6-hexanediol as raw material monomers and 264 g (3.00 mol) of ethylene carbonate, and 13.8 mg of manganese (II) acetate tetrahydrate was added as a catalyst (5 ppm as metal amount relative to the total amount of all dihydroxy compounds and carbonate esters). The raw materials in the flask were heated in an oil bath set to 170°C, and the raw material monomers were polycondensed by transesterification at an internal temperature of 150°C and a vacuum degree of 4 kPa for 5 hours while removing a portion of the distillate from the reflux head, to obtain a polycarbonate diol.
Thereafter, the distillation was switched to simple distillation, and while gradually reducing the pressure to 0.5 kPa, the oil bath temperature was set to 175°C, and the reaction was carried out for 2 hours at an internal flask temperature of 160°C, and the monomer was distilled to obtain a polycarbonate diol. Nitrogen gas was introduced into the flask to return to normal pressure, and then the oil bath temperature was set to 125°C, and the internal flask temperature was set to 110-120°C. Monobutyl phosphate was added as a catalyst deactivator in an amount equimolar to the amount of catalyst charged, and the mixture was stirred for 3 hours at a temperature of 110-120°C. The analysis results of the obtained polycarbonate diol are shown in Table 5. This polycarbonate polyol is referred to as PC1.
[実施例32~34]
使用するジヒドロキシ化合物を、表5に記載する種類、量、とした以外は、実施例31と同様にポリカーボネートジオールの合成を行った。5時間後のカーボネート転化率と、得られたポリマーボネートジオールの性状とを表5に示した。得られたポリカーボネートを各々、PC2、PC3、PC4と称する。
[Examples 32 to 34]
Polycarbonate diols were synthesized in the same manner as in Example 31, except that the dihydroxy compounds used were of the types and amounts shown in Table 5. The carbonate conversion after 5 hours and the properties of the resulting polycarbonate diols are shown in Table 5. The resulting polycarbonates are designated PC2, PC3, and PC4, respectively.
[実施例35]
使用するジヒドロキシ化合物を、表5に記載する種類、量、とし、単蒸留に切り替えた後の反応時間を1時間とした以外は、実施例31と同様にポリカーボネートジオールの合成を行った。5時間後のカーボネート転化率と、得られたポリマーボネートジオールの性状とを表5に示した。得られたポリカーボネートをPC5と称する。
[Example 35]
Polycarbonate diol was synthesized in the same manner as in Example 31, except that the type and amount of dihydroxy compound used were as shown in Table 5 and the reaction time after switching to simple distillation was 1 hour. The carbonate conversion after 5 hours and the properties of the obtained polycarbonate diol are shown in Table 5. The obtained polycarbonate is referred to as PC5.
[実施例36]
使用するジヒドロキシ化合物を、表5に記載する種類、量、とし、単蒸留に切り替えた後の反応時間を3時間とした以外は、実施例31と同様にポリカーボネートジオールの合成を行った。5時間後のカーボネート転化率と、得られたポリマーボネートジオールの性状とを表5に示した。得られたポリカーボネートをPC6と称する。
[Example 36]
Polycarbonate diol was synthesized in the same manner as in Example 31, except that the type and amount of dihydroxy compound used were as shown in Table 5 and the reaction time after switching to simple distillation was 3 hours. The carbonate conversion after 5 hours and the properties of the obtained polycarbonate diol are shown in Table 5. The obtained polycarbonate is called PC6.
[比較例16]
攪拌機、温度計、頭頂に還流ヘッドを有する真空ジャケット付きオルダーショウ(理論段数15段)を備えた1Lセパラブルフラスコに、原料モノマーとして、1,6-ヘキサンジオール355g(3.00mol)、及びエチレンカーボネート264g(3.00mol)を仕込み、触媒としてテトラ-n-ブチルチタネート22.0mgを加えた(全ジヒドロキシ化合物と炭酸エステルとの合計量に対する金属量として5ppm)。フラスコ内の原料を170℃に設定したオイルバスで加熱し、フラスコの内温150℃、真空度4kPaで、還流ヘッドから留分の一部を抜きながら20時間、原料モノマーをエステル交換反応により重縮合させて、ポリカーボネートジオールを得た。
その後、単蒸留に切り替え、0.5kPaまで徐々に減圧しながら、オイルバスの温度を180℃に設定し、フラスコの内温160~170℃で6時間反応させ、モノマーを溜出してポリカーボネートジオールを得た。フラスコ内に、窒素ガスを導入し常圧にした後、オイルバスの温度を125℃に設定し、フラスコの内温110~120℃とした。触媒の失活剤として、リン酸モノブチルを、仕込み触媒量と等モル量加え、110~120℃の温度で3時間攪拌した。得られたポリカーボネートジオールを分析した結果を表5に示す。該ポリカーボネートポリオールをPC7と称する。
[Comparative Example 16]
A 1 L separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a vacuum jacketed Oldershaw reactor (15 theoretical plates) with a reflux head on top was charged with 355 g (3.00 mol) of 1,6-hexanediol as raw material monomers and 264 g (3.00 mol) of ethylene carbonate, and 22.0 mg of tetra-n-butyl titanate as a catalyst (5 ppm as metal amount relative to the total amount of all dihydroxy compounds and carbonate esters). The raw materials in the flask were heated in an oil bath set to 170°C, and the raw material monomers were polycondensed by transesterification at an internal temperature of 150°C and a vacuum degree of 4 kPa for 20 hours while removing a portion of the distillate from the reflux head, to obtain a polycarbonate diol.
Thereafter, the distillation was switched to simple distillation, and while gradually reducing the pressure to 0.5 kPa, the oil bath temperature was set to 180°C, and the reaction was carried out for 6 hours at an internal flask temperature of 160-170°C, and the monomer was distilled to obtain a polycarbonate diol. Nitrogen gas was introduced into the flask to return to normal pressure, and then the oil bath temperature was set to 125°C, and the internal flask temperature was set to 110-120°C. Monobutyl phosphate was added as a catalyst deactivator in an amount equimolar to the amount of catalyst charged, and the mixture was stirred for 3 hours at a temperature of 110-120°C. The analysis results of the obtained polycarbonate diol are shown in Table 5. This polycarbonate polyol is called PC7.
[比較例17]
使用するジヒドロキシ化合物を、表5に記載する種類、量、とした以外は、比較例16と同様にポリカーボネートジオールの合成を行った。5時間後のカーボネート転化率と、得られたポリマーボネートジオールの性状とを表5に示した。得られたポリカーボネートを各PC8と称する。
[Comparative Example 17]
Polycarbonate diols were synthesized in the same manner as in Comparative Example 16, except that the dihydroxy compounds used were of the types and amounts shown in Table 5. The carbonate conversion after 5 hours and the properties of the resulting polycarbonate diols are shown in Table 5. The resulting polycarbonates are referred to as PC8.
[実施例37]
60℃のオイルバスにて加温し、窒素シールした攪拌翼付き200mLセパラブルフラスコに、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(以下「MDI」とも記す)を15.7g、溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(以下「DMF」とも記す)を180、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.003gを仕込んだ、ここに予め60℃に加温した、ポリカーボネートジオールPC1を42g、DMF60gの溶液を、滴下ロートを使用し、約1時間で滴下して溶液を得た。得られた溶液を、1時間攪拌を続けた後、1,4-ブタンジオール(以下「14BDO」とも記す)を3.2g添加した。60℃でさらに溶液を3時間攪拌した後、1gのエチルアルコールを加え反応を停止させた。得られたポリウレタン溶液を、アプリケーターを用い、ポリプロピレン樹脂シート(幅100mm、長さ1200mm、厚さ1mm)上に、幅80mm、長さ100mmm、厚み0.6mmで塗布して塗膜を得た。得られた塗膜を、表面温度60℃のホットプレート上で2時間乾燥後、続いて100℃のオーブン中で12時間乾燥させた。さらに23℃、55%RHの恒温恒湿下で48時間以上静置しポリウレタンフィルムを得た。得られたポリウレタンフィルムを各種物性の評価に供した。評価結果を表6に示した。
[Example 37]
A 200 mL separable flask equipped with a stirring blade was heated in a 60°C oil bath and sealed with nitrogen. It was charged with 15.7 g of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (hereinafter also referred to as "MDI"), 180 g of N,N-dimethylformamide (hereinafter also referred to as "DMF") as a solvent, and 0.003 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst. A solution of 42 g of polycarbonate diol PC1 and 60 g of DMF, which had been preheated to 60°C, was added dropwise using a dropping funnel over approximately 1 hour to obtain a solution. The resulting solution was stirred for 1 hour, after which 3.2 g of 1,4-butanediol (hereinafter also referred to as "14BDO") was added. The solution was further stirred at 60°C for 3 hours, after which 1 g of ethyl alcohol was added to quench the reaction. The resulting polyurethane solution was applied to a polypropylene resin sheet (100 mm wide, 1200 mm long, 1 mm thick) using an applicator to a width of 80 mm, length of 100 mm, and thickness of 0.6 mm to obtain a coating film. The resulting coating film was dried on a hot plate at a surface temperature of 60°C for 2 hours, and then dried in an oven at 100°C for 12 hours. The film was then left to stand at a constant temperature and humidity of 23°C and 55% RH for at least 48 hours to obtain a polyurethane film. The resulting polyurethane film was subjected to evaluation of various physical properties. The evaluation results are shown in Table 6.
[実施例38~42、比較例18及び19]
ポリカーボネートジオールとしてPC2~PC8を用い、MDI、14BDOの量を表6に示した量とした以外は実施例37と同様に、ポリウレタンフォルムを得た。得られたポリウレタンフィルムを各種物性の評価に供した。評価結果を表6に示した。
[Examples 38 to 42, Comparative Examples 18 and 19]
Polyurethane films were obtained in the same manner as in Example 37, except that PC2 to PC8 were used as polycarbonate diols and the amounts of MDI and 14BDO were changed to those shown in Table 6. The obtained polyurethane films were subjected to evaluation of various physical properties. The evaluation results are shown in Table 6.
Claims (11)
該エステル交換触媒が、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有し、
前記エステル交換触媒が、下記式(1)で表される、少なくとも1種の金属錯体及び/又はそれらの水和物である、ポリカーボネートジオールの製造方法。
the transesterification catalyst contains at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table ,
The method for producing a polycarbonate diol , wherein the transesterification catalyst is at least one metal complex and/or a hydrate thereof represented by the following formula (1) :
該エステル交換触媒が、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)を含有し、the transesterification catalyst contains at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table,
前記エステル交換触媒が、下記式(2)で表される、少なくとも1種のカルボン酸と、長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属(M)との塩及び/又はそれらの水和物である、ポリカーボネートジオールの製造方法。The transesterification catalyst is a salt of at least one carboxylic acid and at least one metal (M) selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table, and/or a hydrate thereof, represented by the following formula (2):
数平均分子量が250以上100000以下であり、
長周期型周期表の第6族、第7族、第8族、第9族、第10族及び第11族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を、その合計量として、ポリカーボネートジオール中に1ppm以上25ppm以下含有しており、
JIS-K0071-1(1998)に準拠して測定したハーゼン色数が50以下であり、
エーテル結合量が5モル%以下であり、
末端1級水酸基(OH)純度が97%以上である、ポリカーボネートジオール。 It is a polycondensation product obtained by an ester exchange reaction between a dihydroxy compound and a carbonate ester,
The number average molecular weight is 250 or more and 100,000 or less,
The polycarbonate diol contains at least one metal selected from the group consisting of metals of Groups 6, 7, 8, 9, 10, and 11 of the long form periodic table in a total amount of 1 ppm to 25 ppm,
The Hazen color number measured in accordance with JIS-K0071-1 (1998) is 50 or less,
the amount of ether bonds is 5 mol% or less,
A polycarbonate diol having a terminal primary hydroxyl (OH) purity of 97% or more.
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