[go: up one dir, main page]

JP2023039907A - Polycarbonate polyol composition - Google Patents

Polycarbonate polyol composition Download PDF

Info

Publication number
JP2023039907A
JP2023039907A JP2022110599A JP2022110599A JP2023039907A JP 2023039907 A JP2023039907 A JP 2023039907A JP 2022110599 A JP2022110599 A JP 2022110599A JP 2022110599 A JP2022110599 A JP 2022110599A JP 2023039907 A JP2023039907 A JP 2023039907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycarbonate polyol
molecular weight
atom
polyurethane
polycarbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022110599A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
敏文 佐藤
Toshifumi Sato
拓也 磯野
Takuya ISONO
優太 日置
Yuta Hioki
椋 名倉
Ryo Nagura
浩司 西口
Koji Nishiguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JP2023039907A publication Critical patent/JP2023039907A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

【課題】分子量分布が狭く、熱的安定性が高く、低粘度かつ保管安定性が高いことで取り扱い性に優れるポリカーボネートポリオールを提供する。【解決手段】ポリカーボネートポリオールを含有する組成物。該ポリカーボネートポリオールが下記(1)~(4)の条件を満たす。(1)酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子、ハロゲン原子の少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよく、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレンジオール由来の構造単位Aを含む(2)数平均分子量(Mn)が300以上8000以下(3)分子量分布(D)が1.7以下(4)下記式で算出される分子量分布変化率(ΔD)が0.20以下分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/DD:ポリカーボネートポリオールの分子量分布D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布【選択図】図1A polycarbonate polyol having a narrow molecular weight distribution, high thermal stability, low viscosity, high storage stability, and excellent handleability is provided. A composition containing a polycarbonate polyol. The polycarbonate polyol satisfies the following conditions (1) to (4). (1) at least one of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and a halogen atom, or a carbon that may have a substituent containing these atoms and may have a side chain substituent (2) a number average molecular weight (Mn) of 300 or more and 8000 or less (3) a molecular weight distribution (D) of 1.7 or less (4) a molecular weight calculated by the following formula Distribution change rate (ΔD) is 0.20 or less Molecular weight distribution change rate (ΔD)=(D1−D)/DD: Molecular weight distribution of polycarbonate polyol D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours Fig. 1

Description

本発明はポリカーボネート系ポリウレタンの原料として有用なポリカーボネートポリオール組成物及びその製造方法に関する。本発明はまた、このポリカーボネートポリオール組成物を用いたポリウレタン及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polycarbonate polyol composition useful as a raw material for polycarbonate-based polyurethane and a method for producing the same. The present invention also relates to a polyurethane using this polycarbonate polyol composition and a method for producing the same.

従来、工業規模で生産されているポリウレタンの主たるソフトセグメント部の原料としてのポリオールは、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールに代表されるエーテルタイプ、アジペート系エステルに代表されるポリエステルポリオールタイプ、ポリカプロラクトンに代表されるポリラクトンタイプ、又はポリカーボネートジオールに代表されるポリカーボネートタイプに分けられる。 Conventionally, polyols used as raw materials for the soft segments of polyurethanes produced on an industrial scale include ether types such as polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, polyester polyol types such as adipate esters, and polycaprolactone. It is classified into a polylactone type represented by polylactone type and a polycarbonate type represented by polycarbonate diol.

その中でもポリカーボネートジオールは1,6-ヘキサンジオールなどのジオール化合物とジメチルカーボネートなどのカーボネート化合物のエステル交換反応で合成される。ポリカーボネートジオールを用いたポリウレタンは、耐熱性および耐加水分解性において最良な耐久グレードとされており、耐久性フィルムや自動車用人工皮革、(水系)塗料、接着剤として広く利用されている(非特許文献1)。 Among them, polycarbonate diol is synthesized by transesterification of a diol compound such as 1,6-hexanediol and a carbonate compound such as dimethyl carbonate. Polyurethane using polycarbonate diol is considered to be the best durable grade in terms of heat resistance and hydrolysis resistance, and is widely used as durable films, artificial leather for automobiles, (water-based) paints, and adhesives (non-patented). Reference 1).

“ポリウレタンの基礎と応用”96頁~106頁 松永勝治 監修、(株)シーエムシー出版、2006年11月発行"Fundamentals and Applications of Polyurethane" pp.96-106 Supervised by Katsuji Matsunaga, CMC Publishing Co., Ltd., November 2006

従来のエステル交換反応で得られるポリカーボネートジオールは、分子量分布が広く、低分子量体から高分子量体まで幅広く含むものであり、高分子量体を多量に含むために、粘度が高く取り扱い性が悪いといった問題があった。また、分子量分布が広いポリカーボネートジオールを用いてポリウレタンを製造した場合、高分子量成分がウレタン反応中に析出したり、ポリウレタンとなった後の濁りの原因となっていた。一方で低分子量成分を含むことで、加熱加工時の揮発分が問題になったり、使用時の熱安定性の低下が問題になったりしていた。
また、製造直後は分子量分布が狭いポリカーボネートジオールであっても、残存する不純物の影響で熱的に不安定であり、保管中や取り扱い中にポリカーボネートジオールの分子量分布が広がり、粘度が増加したり、得られるポリウレタンの物性が変化したりする課題があった。
Polycarbonate diols obtained by conventional transesterification reactions have a wide molecular weight distribution and contain a wide range of low-molecular-weight substances to high-molecular-weight substances. was there. Moreover, when a polycarbonate diol having a wide molecular weight distribution is used to produce a polyurethane, the high-molecular-weight component precipitates during the urethane reaction and causes turbidity after the polyurethane is formed. On the other hand, the inclusion of low-molecular-weight components poses a problem of volatile matter during heat processing and a decrease in thermal stability during use.
In addition, even polycarbonate diols with a narrow molecular weight distribution immediately after production are thermally unstable due to the influence of residual impurities. There was a problem that the physical properties of the resulting polyurethane changed.

本発明は、従来技術で達成できなかった、分子量分布が狭くかつ熱的に安定性が高く、ポリカーボネートポリオールであって、低粘度かつ保管安定性が高いことで取り扱い性に優れ、ポリカーボネートポリオールを用いたポリウレタン本来の耐薬品性、耐熱性に加えて、柔軟性や機械的強度などの物性バランスに優れたポリウレタンを得ることができるポリカーボネートポリオール組成物を提供することを課題とする。 The present invention provides a polycarbonate polyol that has a narrow molecular weight distribution and high thermal stability, which could not be achieved by conventional techniques, and is excellent in handleability due to low viscosity and high storage stability. It is an object of the present invention to provide a polycarbonate polyol composition capable of obtaining a polyurethane having an excellent balance of physical properties such as flexibility and mechanical strength in addition to the chemical resistance and heat resistance inherent in polyurethane.

本発明者は、上記従来の問題点を解決すべく検討を重ねた結果、特定の条件を満たすポリカーボネートポリオールを含有するポリカーボネートポリオール組成物により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成された。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
Means for Solving the Problems As a result of repeated investigations to solve the above conventional problems, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by a polycarbonate polyol composition containing a polycarbonate polyol that satisfies specific conditions, and have completed the present invention. completed.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] ポリカーボネートポリオールを含有する組成物であって、前記ポリカーボネートポリオールが下記(1)~(4)の条件を満たす、ポリカーボネートポリオール組成物。
(1) 下記式(A)で表される構造単位Aを含む
(2) 数平均分子量(Mn)が300以上8000以下
(3) 分子量分布(D)が1.7以下
(4) 下記式で算出される100℃で12時間加熱後の分子量分布変化率(ΔD)が0.20以下
分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/D
D:ポリカーボネートポリオールの分子量分布
D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布
[1] A polycarbonate polyol composition containing a polycarbonate polyol, wherein the polycarbonate polyol satisfies the following conditions (1) to (4).
(1) containing a structural unit A represented by the following formula (A); (2) having a number average molecular weight (Mn) of 300 or more and 8000 or less; Calculated molecular weight distribution change rate (ΔD) after heating at 100 ° C. for 12 hours is 0.20 or less Molecular weight distribution change rate (ΔD) = (D1-D) / D
D: Molecular weight distribution of polycarbonate polyol D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours

Figure 2023039907000002
Figure 2023039907000002

(式(A)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (A), R 1 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

[2] 前記ポリカーボネートポリオールが、更に、下記式(B)で表される構造単位Bを含む、[1]に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [2] The polycarbonate polyol composition according to [1], wherein the polycarbonate polyol further contains a structural unit B represented by the following formula (B).

Figure 2023039907000003
Figure 2023039907000003

(式(B)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。ただし、Rは前記式(A)中のRとは異なる。) (In the formula (B), R 2 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms, provided that R 2 is different from R 1 in the formula (A).)

[3] 前記ポリカーボネートポリオールの分子鎖末端のうち、-R-OH基の割合が、全末端基の総モル量100%に対して、80モル%以上である、[1]又は[2]に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [3] Among the molecular chain ends of the polycarbonate polyol, the ratio of -R 1 -OH groups is 80 mol% or more with respect to 100% of the total molar amount of all terminal groups, [1] or [2] Polycarbonate polyol composition according to.

[4] 前記ポリカーボネートポリオールの1分子当たりの末端水酸基の数が1.8~6.0である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオ-ル組成物。 [4] The polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [3], wherein the polycarbonate polyol has 1.8 to 6.0 terminal hydroxyl groups per molecule.

[5] 組成物中の金属元素およびリン元素の合計含有量が150質量ppm以下である、[1]~[4]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [5] The polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [4], wherein the total content of metal elements and phosphorus elements in the composition is 150 mass ppm or less.

[6] 組成物中のリン元素含有量が0.01~150質量ppmである、[1]~[5]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [6] The polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [5], wherein the elemental phosphorus content in the composition is 0.01 to 150 mass ppm.

[7] 組成物中のナトリウム元素含有量が0.01~150質量ppmである、[1]~[6]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [7] The polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [6], wherein the elemental sodium content in the composition is 0.01 to 150 mass ppm.

[8] 芳香環を有するリン化合物を含む、[1]~[7]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [8] The polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [7], which contains a phosphorus compound having an aromatic ring.

[9] 組成物中の下記式(1)で表される環状カーボネートXの含有割合が、該組成物の総質量100%に対して、1質量%以下である、[1]~[8]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [9] The content of cyclic carbonate X represented by the following formula (1) in the composition is 1% by mass or less with respect to 100% of the total mass of the composition [1] to [8] Polycarbonate polyol composition according to any one of.

Figure 2023039907000004
Figure 2023039907000004

(式(1)中、X~Xは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子であり、該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。Zは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基であり、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In Formula (1), X 1 to X 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.Z is a carbon number 1 that may have a side chain substituent -20 alkylene group, at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms within the above carbon number range may have.)

[10] 前記環状カーボネートXが下記式(1A)で表される、[9]に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [10] The polycarbonate polyol composition according to [9], wherein the cyclic carbonate X is represented by the following formula (1A).

Figure 2023039907000005
Figure 2023039907000005

(式(1A)中、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子を表す。該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In formula (1A), R a and R b each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. The alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

[11] 前記ポリカーボネートポリオール中の前記構造単位Aの含有割合が、該ポリカーボネートポリオールを構成する全構造単位の総モル量100%に対して、70モル%以上である、[1]~[10]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [11] The content of the structural unit A in the polycarbonate polyol is 70 mol% or more with respect to 100% of the total molar amount of all structural units constituting the polycarbonate polyol, [1] to [10] Polycarbonate polyol composition according to any one of.

[12] 前記ポリカーボネートポリオールが植物由来の原料を用いて製造された、[1]~[11]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物。 [12] The polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [11], wherein the polycarbonate polyol is produced using a plant-derived raw material.

[13] ポリオールYを開始剤として、重合触媒の存在下、下記式(1)で表される環状カーボネートXを開環重合する工程を含む、[1]~[12]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [13] The method according to any one of [1] to [12], comprising a step of ring-opening polymerization of a cyclic carbonate X represented by the following formula (1) in the presence of a polymerization catalyst using polyol Y as an initiator. A method for producing a polycarbonate polyol composition.

Figure 2023039907000006
Figure 2023039907000006

(式(1)中、X~Xは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子であり、該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。Zは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基であり、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In Formula (1), X 1 to X 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.Z is a carbon number 1 that may have a side chain substituent -20 alkylene group, at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms within the above carbon number range may have.)

[14] 前記環状カーボネートXが下記式(1A)で表される、[13]に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [14] The method for producing a polycarbonate polyol composition according to [13], wherein the cyclic carbonate X is represented by the following formula (1A).

Figure 2023039907000007
Figure 2023039907000007

(式(1A)中、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子を表す。該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (1A), R a and R b each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. The alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

[15] 前記環状カーボネートXがトリメチレンカーボネートである、[14]に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [15] The method for producing a polycarbonate polyol composition according to [14], wherein the cyclic carbonate X is trimethylene carbonate.

[16] 前記ポリオールYが、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい、炭素数2~50のジオール化合物またはトリオール化合物である、[13]~[15]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [16] The polyol Y may have at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms. The method for producing a polycarbonate polyol composition according to any one of [13] to [15], which is a diol compound or triol compound of numbers 2 to 50.

[17] 前記ポリオールYが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、及びシリコーンポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種のオリゴマーポリオールである、[13]~[16]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [17] Any one of [13] to [16], wherein the polyol Y is at least one oligomer polyol selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, and silicone polyols. A process for making the described polycarbonate polyol composition.

[18] 前記開環重合後に前記重合触媒を失活および/または除去する工程を含む、[13]~[17]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [18] The method for producing a polycarbonate polyol composition according to any one of [13] to [17], including a step of deactivating and/or removing the polymerization catalyst after the ring-opening polymerization.

[19] リン元素を含む前記重合触媒を、前記環状カーボネートXと前記ポリオールYとの合計質量に対し、リン元素量として0.01~1000質量ppm使用して、前記開環重合を行う、[13]~[18]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [19] The ring-opening polymerization is performed using the polymerization catalyst containing elemental phosphorus in an amount of elemental phosphorus of 0.01 to 1000 ppm by mass with respect to the total weight of the cyclic carbonate X and the polyol Y, [ 13] A method for producing a polycarbonate polyol composition according to any one of [18].

[20] 前記環状カーボネートXと前記ポリオールYの合計質量100部に対して50質量部以下の溶媒を用いて又は溶媒を使用しないで前記開環重合を行う、[13]~[19]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 [20] Any of [13] to [19], wherein the ring-opening polymerization is performed using a solvent of 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cyclic carbonate X and the polyol Y, or without using a solvent. 2. A method for producing a polycarbonate polyol composition according to claim 1.

[21] [1]~[12]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物を用いて得られたポリウレタン。 [21] A polyurethane obtained using the polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [12].

[22] ポリイソシアネートと鎖延長剤と前記ポリカーボネートポリオール組成物とを用いて製造された、[21]に記載のポリウレタン。 [22] The polyurethane according to [21], which is produced using a polyisocyanate, a chain extender, and the polycarbonate polyol composition.

[23] [1]~[12]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物を用いるポリウレタンの製造方法。 [23] A method for producing polyurethane using the polycarbonate polyol composition according to any one of [1] to [12].

[24] [13]~[20]のいずれかに記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法によりポリカーボネートポリオール組成物を得ること、及び
前記得られたポリカーボネートポリオール組成物を用いて、ポリウレタンを製造することを含む、ポリウレタンの製造方法。
[24] Obtaining a polycarbonate polyol composition by the method for producing a polycarbonate polyol composition according to any one of [13] to [20], and producing a polyurethane using the obtained polycarbonate polyol composition. A method for producing a polyurethane, comprising:

本発明のポリカーボネートポリオール組成物は、分子量分布が狭くかつ熱的な安定性が高く、低粘度で保管安定性が高いことで取り扱い性に優れる。
また、本発明のポリカーボネートポリオール組成物を用いて製造されたポリウレタンは、ポリカーボネートポリオールを用いたポリウレタン本来の耐薬品性、耐熱性に加えて、柔軟性や機械的強度などの物性バランスに優れた特長を有し、弾性繊維、合成または人工皮革、塗料、高機能エラストマー用途に適しており、産業上極めて有用である。
The polycarbonate polyol composition of the present invention has a narrow molecular weight distribution, high thermal stability, low viscosity and high storage stability, and is excellent in handleability.
In addition, the polyurethane produced using the polycarbonate polyol composition of the present invention has excellent physical property balance such as flexibility and mechanical strength in addition to the original chemical resistance and heat resistance of polyurethane using polycarbonate polyol. It is suitable for use in elastic fibers, synthetic or artificial leather, paints, high-performance elastomers, and is extremely useful industrially.

実施例5-1及び比較例5-1における粘弾性測定結果(Log E’(Pa)/温度(℃))を示すグラフである。5 is a graph showing viscoelasticity measurement results (Log E′ (Pa)/temperature (° C.)) in Example 5-1 and Comparative Example 5-1. 実施例5-1及び比較例5-1における粘弾性測定結果(tanδ/温度(℃))を示すグラフである。5 is a graph showing viscoelasticity measurement results (tan δ/temperature (° C.)) in Example 5-1 and Comparative Example 5-1.

以下、詳細に本発明の形態について説明するが、本発明は以下の実施の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。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

[ポリカーボネートポリオール組成物]
本発明のポリカーボネートポリオール組成物は、ポリカーボネートポリオールを含有する組成物であって、前記ポリカーボネートポリオールが下記(1)~(4)の条件を満たすポリカーボネートポリオール組成物である。
(1) 下記式(A)で表される構造単位Aを含む
(2) 数平均分子量(Mn)が300以上8000以下
(3) 分子量分布(D)が1.7以下
(4) 下記式で算出される100℃で12時間加熱後の分子量分布変化率(ΔD)が0.20以下
分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/D
D:ポリカーボネートポリオール組成物の分子量分布
D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布
[Polycarbonate polyol composition]
The polycarbonate polyol composition of the present invention is a composition containing a polycarbonate polyol, wherein the polycarbonate polyol satisfies the following conditions (1) to (4).
(1) containing a structural unit A represented by the following formula (A); (2) having a number average molecular weight (Mn) of 300 or more and 8,000 or less; Calculated molecular weight distribution change rate (ΔD) after heating at 100 ° C. for 12 hours is 0.20 or less Molecular weight distribution change rate (ΔD) = (D1-D) / D
D: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol composition D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours

Figure 2023039907000008
Figure 2023039907000008

(式(A)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (A), R 1 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

本発明のポリカーボネートポリオール組成物は、後述の通り、重合の起点となる開始剤としての水酸基を2個以上有するポリオールYと環状カーボネートXによる開環重合により製造されるポリカーボネートポリオールである。この開環重合には、開環重合を促進するために通常重合触媒が使用される。
このようにして製造されたポリカーボネートポリオールの1分子中の水酸基数は、特に副反応が起きなければ、開始剤ポリオールYの1分子中の水酸基数と等しい。
The polycarbonate polyol composition of the present invention is a polycarbonate polyol produced by ring-opening polymerization using a polyol Y having two or more hydroxyl groups and a cyclic carbonate X as initiators serving as polymerization starting points, as described later. A polymerization catalyst is usually used for this ring-opening polymerization to promote the ring-opening polymerization.
The number of hydroxyl groups in one molecule of the polycarbonate polyol produced in this way is equal to the number of hydroxyl groups in one molecule of the initiator polyol Y unless a side reaction occurs.

一方で、製造されたポリカーボネートポリオールには、目的とするポリカーボネートポリオールの他、末端が水酸基ではない副生物や、残留する重合触媒や原料モノマーなどの不純物を含むものであるため「ポリカーボネートポリオール組成物」と称しているが、ポリカーボネートポリオール組成物中のポリカーボネートポリオールの含有量は、ポリカーボネートポリオール組成物の総質量100%に対して通常80質量%以上、好ましくは85質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上であり、一般的には「ポリカーボネートポリオール」と称して市販ないしは取り扱われるものである。
よって、以下においては、本発明のポリカーボネートポリオール組成物を「本発明のポリカーボネートポリオール」又は単に「ポリカーボネートポリオール」と称すが、前述の通り、ポリカーボネートポリオール中に、重合触媒、その他の不純物を含むものである。
On the other hand, the produced polycarbonate polyol contains, in addition to the target polycarbonate polyol, impurities such as by-products with non-hydroxyl-terminated terminals and residual polymerization catalysts and raw material monomers, so it is called a "polycarbonate polyol composition." However, the content of the polycarbonate polyol in the polycarbonate polyol composition is usually 80% by mass or more, preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more with respect to 100% by mass of the total mass of the polycarbonate polyol composition, It is more preferably 95% by mass or more, particularly preferably 98% by mass or more, and is generally marketed or handled as "polycarbonate polyol".
Therefore, hereinafter, the polycarbonate polyol composition of the present invention is referred to as "the polycarbonate polyol of the present invention" or simply "polycarbonate polyol", but as described above, the polycarbonate polyol contains a polymerization catalyst and other impurities.

<構造単位A>
本発明におけるポリカーボネートポリオールは、下記式(A)で表される構造単位Aを含む。
<Structural unit A>
The polycarbonate polyol in the present invention contains a structural unit A represented by the following formula (A).

Figure 2023039907000009
Figure 2023039907000009

(式(A)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (A), R 1 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

構造単位Aは、本発明のポリカーボネートポリオールの製造原料である後述の環状カーボネートXに由来する構造単位である。
は後述の環状カーボネートXに由来して本発明のポリカーボネートポリオールに導入されたものであればよく、Rの炭素数は3以上で、その上限には特に制限はないが、本発明のポリカーボネートポリオールを用いて得られるポリウレタンの耐薬品性、低温特性、耐熱性の観点から、Rの炭素数は少ない方がよく、Rの炭素数は20以下が好ましく、10以下がより好ましく、炭素数8以下が更に好ましく、炭素数6以下が特に好ましい。
特に、Rの、側鎖置換基を除く、主鎖部分の炭素数は3~10、特に3~6、とりわけ3~4であることが好ましく、原料となる環状カーボネートの合成の容易さの観点からは3であることが最も好ましい。
Structural unit A is a structural unit derived from cyclic carbonate X described below, which is a raw material for producing the polycarbonate polyol of the present invention.
R 1 may be derived from the cyclic carbonate X described later and introduced into the polycarbonate polyol of the present invention. R 1 has 3 or more carbon atoms, and there is no particular upper limit. From the viewpoint of chemical resistance, low-temperature properties, and heat resistance of the polyurethane obtained using the polycarbonate polyol, the number of carbon atoms in R 1 is preferably as small as possible, and the number of carbon atoms in R 1 is preferably 20 or less, more preferably 10 or less. A carbon number of 8 or less is more preferable, and a carbon number of 6 or less is particularly preferable.
In particular, the number of carbon atoms in the main chain portion of R 1 , excluding side chain substituents, is preferably 3 to 10, particularly 3 to 6, and particularly preferably 3 to 4. From the point of view, 3 is most preferable.

<構造単位B>
本発明におけるポリカーボネートポリオールは、上記の構造単位Aに加えて、下記式(B)で表される構造単位Bを含んでいてもよい。
<Structural unit B>
The polycarbonate polyol in the present invention may contain a structural unit B represented by the following formula (B) in addition to the structural unit A described above.

Figure 2023039907000010
Figure 2023039907000010

(式(B)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。ただし、Rは前記式(A)中のRとは異なる。) (In the formula (B), R 2 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms, provided that R 2 is different from R 1 in the formula (A).)

構造単位Bは、本発明のポリカーボネートポリオールの製造原料である後述のポリオールYに由来する構造単位である。
は後述のポリオールYに由来して本発明のポリカーボネートポリオールに導入されたものであればよく、Rの炭素数は3以上であればよく、特に制限はないが、炭素数4以上、特に8以上であると、本発明のポリカーボネートポリオールを用いて得られるポリウレタンの柔軟性、機械強度、耐加水分解性が優れたものとなるため好ましい。特に制限はないが、モノマーのポリオールYを使用した場合においては、Rの炭素数の上限は通常50以下である。
Structural unit B is a structural unit derived from later-described polyol Y, which is a raw material for producing the polycarbonate polyol of the present invention.
R 2 may be derived from polyol Y described later and introduced into the polycarbonate polyol of the present invention. In particular, when it is 8 or more, the flexibility, mechanical strength and hydrolysis resistance of the polyurethane obtained using the polycarbonate polyol of the present invention are excellent, which is preferable. Although not particularly limited, the upper limit of the number of carbon atoms in R 2 is usually 50 or less when the monomer polyol Y is used.

なお、上記式(B)において、Rは、式(A)中のRとは異なる旨定義されているが、RとRが同じであるものを排除するものではない。即ち、環状カーボネートXとポリオールYとで、Rを導入する部分とRを導入する部分が同じものを用いた場合、構造単位Aと構造単位Bとは、その由来は異なっていても同一となる。 In formula (B) above, R 2 is defined to be different from R 1 in formula (A), but R 1 and R 2 being the same are not excluded. That is, when the cyclic carbonate X and the polyol Y have the same R 1 -introducing portion and R 2 -introducing portion, the structural unit A and the structural unit B are the same even if their origins are different. becomes.

構造単位Bには、後述のポリオールYに由来して多種多様な置換基や連結基を導入することができ、該置換基や連結基により、様々な機能を付与することができる。 A wide variety of substituents and linking groups can be introduced into the structural unit B derived from polyol Y described later, and various functions can be imparted by the substituents and linking groups.

例えば、ポリオールYとして水酸基を3つ以上有するポリオールを用いた場合、本発明のポリカーボネートポリオールには構造単位Bとして、下記式(B-1)で表されるような架橋構造を有する構造単位が導入される。このような架橋構造が導入されることで、本発明のポリカーボネートポリオールを用いて得られるポリウレタンに耐溶剤性、耐熱性、引張強度、硬度の向上といった効果が奏される場合がある。 For example, when a polyol having three or more hydroxyl groups is used as the polyol Y, a structural unit having a crosslinked structure represented by the following formula (B-1) is introduced as the structural unit B into the polycarbonate polyol of the present invention. be done. By introducing such a crosslinked structure, the polyurethane obtained using the polycarbonate polyol of the present invention may be improved in solvent resistance, heat resistance, tensile strength and hardness.

Figure 2023039907000011
Figure 2023039907000011

(式(B-1)中、Rは式(B)中のRが酸素原子を介する側鎖置換基を有する場合の残基を表す。) (In formula (B-1), R 3 represents a residue when R 2 in formula (B) has a side chain substituent via an oxygen atom.)

<ポリカーボネートポリオール中の置換基>
上記の構造単位(A)および構造単位(B)はそれぞれ酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。特に構造単位(B)の由来となるポリオールYは多様な置換基や連結基を有する化合物が容易に手に入るので、ポリカーボネートポリオールに置換基や架橋構造を導入する場合は構造単位(B)に導入することが好ましい。置換基としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ハロゲン原子のいずれかを含むものが好ましく、特に酸素原子、窒素原子を含むものが好ましい。その中でも酸素原子を含む置換基として、エーテル基およびカルボキシル基は水への親和性、分散性が向上する観点で好ましく、水系のポリウレタン分散剤の用途などに好適である。また、窒素原子を含む置換基として、アミド基やイソシアヌル基は、ポリカーボネートポリオールとポリウレタンとの相溶性が向上し、透明性が向上する点で特に好ましい。
<Substituent in Polycarbonate Polyol>
The above structural unit (A) and structural unit (B) are each at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms. may have. In particular, polyol Y from which the structural unit (B) is derived is easily available as a compound having various substituents and linking groups. It is preferable to introduce As the substituent, those containing an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom or a halogen atom are preferred, and those containing an oxygen atom or a nitrogen atom are particularly preferred. Among these, ether groups and carboxyl groups are preferred as substituents containing an oxygen atom from the viewpoint of improving affinity with water and dispersibility, and are suitable for use in water-based polyurethane dispersants. Amide groups and isocyanuric groups are particularly preferred as the nitrogen atom-containing substituents because they improve the compatibility between the polycarbonate polyol and the polyurethane and improve the transparency.

<構造単位Aと構造単位Bの割合>
本発明におけるポリカーボネートポリオール中の構造単位Aおよび構造単位Bの割合はそれぞれ原料として用いた環状カーボネートXおよびポリオールYの割合に依存する。構造単位Aの割合が少なすぎると、相対的に構造単位Bの量が多くなるためにポリカーボネートポリオールの分子量を適切な量に増加させることができない。またカーボネート結合の量が低下し、耐溶剤性や機械強度が低下する場合がある。一方で構造単位Bの割合が少なすぎると構造単位Bの有する置換基や架橋構造の効果を十分に発揮できない。
好適な構造単位Aと構造単位Bの割合(以下「(A):(B)」と称す場合がある。)は、モル比率で、(A):(B)=2:1~500:1が好ましく、5:1~200:1がより好ましく、10:1~100:1が更に好ましい。
なお、ポリカーボネートポリオール中の構造単位Aと構造単位Bの割合は原料に用いた環状カーボネートXとポリオールYの仕込み比率と転化率から計算することができる。またその他にもNMRでの解析やアルカリで加水分解して得られる各ジヒドロキシ化合物をガスクロマトグラフィーにより解析することによっても同様の値が求められる。
<Proportion of Structural Unit A and Structural Unit B>
The proportions of structural unit A and structural unit B in the polycarbonate polyol of the present invention depend on the proportions of cyclic carbonate X and polyol Y used as starting materials, respectively. If the ratio of the structural unit A is too small, the amount of the structural unit B becomes relatively large, and the molecular weight of the polycarbonate polyol cannot be increased to an appropriate amount. In addition, the amount of carbonate bonds may decrease, and the solvent resistance and mechanical strength may decrease. On the other hand, if the ratio of the structural unit B is too small, the effects of the substituents and the crosslinked structure of the structural unit B cannot be exhibited sufficiently.
The preferred ratio of structural unit A to structural unit B (hereinafter sometimes referred to as "(A):(B)") is (A):(B) = 2:1 to 500:1 in terms of molar ratio. is preferred, 5:1 to 200:1 is more preferred, and 10:1 to 100:1 is even more preferred.
The proportion of the structural unit A and the structural unit B in the polycarbonate polyol can be calculated from the charge ratio and conversion of the cyclic carbonate X and the polyol Y used as raw materials. In addition, similar values can also be obtained by NMR analysis or gas chromatography analysis of each dihydroxy compound obtained by hydrolysis with an alkali.

本発明におけるポリカーボネートポリオールは、特に構造単位Aを、該ポリカーボネートポリオールを構成する全構造単位の総モル量100%に対して、70モル%以上の含有割合で含むことで耐溶剤性や強度の観点から好ましく、この構造単位Aの含有割合は80モル%以上であることがより好ましく、85モル%以上であることがさらに好ましく、90モル%以上であることが特に好ましい。
一方で、構造単位Bによる各種機能を得る上で、構造単位Aの含有割合は、該ポリカーボネートポリオールを構成する全構造単位の総モル量100%に対して、99モル%以下、特に98モル%以下であることが好ましい。
The polycarbonate polyol in the present invention particularly contains the structural unit A at a content ratio of 70 mol% or more with respect to 100% of the total molar amount of all structural units constituting the polycarbonate polyol, thereby improving solvent resistance and strength. The content of the structural unit A is more preferably 80 mol % or more, still more preferably 85 mol % or more, and particularly preferably 90 mol % or more.
On the other hand, in order to obtain various functions by the structural unit B, the content of the structural unit A is 99 mol% or less, particularly 98 mol%, relative to the total molar amount of 100% of all structural units constituting the polycarbonate polyol. The following are preferred.

なお、本発明のポリカーボネートポリオールにはポリカーボネートポリオール製造時の開環重合中のエステル交換反応等により、構造単位A,B以外の構造単位、構造単位A,Bが変化した構造単位が含まれている場合があるが、本発明のポリカーボネートポリオールの全構造単位とは、通常構造単位Aと構造単位Bの合計に該当する。 The polycarbonate polyol of the present invention contains structural units other than the structural units A and B, and structural units in which the structural units A and B are changed due to transesterification or the like during the ring-opening polymerization during the production of the polycarbonate polyol. Although there are cases, the total structural units of the polycarbonate polyol of the present invention usually correspond to the sum of the structural unit A and the structural unit B.

<数平均分子量(Mn)>
本発明のポリカーボネートポリオールの数平均分子量(Mn)は300以上8000以下である。本発明のポリカーボネートポリオールの数平均分子量(Mn)の下限は好ましくは350、より好ましくは400である。一方、上限は好ましくは7000であり、より好ましくは6000、さらに好ましくは5000である。ポリカーボネートポリオールのMnが上記下限未満では、ウレタンとした際に柔軟性が十分に得られない場合がある。一方、上記上限超過では粘度が上がり、ポリウレタン化の際のハンドリングを損なう可能性がある。
ここで、数平均分子量(Mn)はポリスチレン換算の数平均分子量であり、通常ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPCと略記する場合がある)の測定により求めることができる。具体的な測定方法は、後掲の実施例の項に記載の通りである。
<Number average molecular weight (Mn)>
The polycarbonate polyol of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of 300 or more and 8,000 or less. The lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 350, more preferably 400. On the other hand, the upper limit is preferably 7,000, more preferably 6,000, even more preferably 5,000. If the Mn of the polycarbonate polyol is less than the above lower limit, sufficient flexibility may not be obtained when made into urethane. On the other hand, if the above upper limit is exceeded, the viscosity increases, which may impair the handling during polyurethane formation.
Here, the number average molecular weight (Mn) is a polystyrene-equivalent number average molecular weight, and can be usually determined by measurement by gel permeation chromatography (sometimes abbreviated as GPC). A specific measuring method is as described in the section of Examples below.

また、GPCでの解析が困難な場合は、NMRでの解析から算出された数平均分子量(Mn)や、水酸基価からの計算によって得られた数平均分子量(Mn)も同様に用いる場合がある。これらの測定方法についても後掲の実施例の項に記載される通りであるが、本発明のポリカーボネートポリオールのNMRにより測定された数平均分子量(Mn)は、上記と同様の理由から、200以上であることが好ましく、300以上であることがより好ましく、350以上であることが更に好ましく、一方、8000以下であることが好ましく、7000以下であることがより好ましく、6000以下であることが更に好ましい。
また、水酸基から求めた数平均分子量(Mn)は、上記と同様の理由から、200以上であることが好ましく、300以上であることがより好ましく、350以上であることが更に好ましく、一方、8000以下であることが好ましく、7000以下であることがより好ましく、6000以下であることが更に好ましい。
In addition, when the analysis by GPC is difficult, the number average molecular weight (Mn) calculated from the analysis by NMR or the number average molecular weight (Mn) obtained by calculation from the hydroxyl value may be used as well. . These measurement methods are also described in the Examples section below, but the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate polyol of the present invention measured by NMR is 200 or more for the same reason as above. It is preferably 300 or more, more preferably 350 or more, while it is preferably 8000 or less, more preferably 7000 or less, and further preferably 6000 or less. preferable.
Further, the number average molecular weight (Mn) obtained from the hydroxyl group is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, further preferably 350 or more for the same reason as above, while 8000 It is preferably 7000 or less, more preferably 6000 or less.

なお、後掲の実施例の項に記載の方法で求められる本発明のポリカーボネートポリオールの水酸基価の下限は好ましくは5mgKOH/g、より好ましくは10mgKOH/g、更に好ましくは15mgKOH/gで、上限は好ましくは500mgKOH/g、より好ましくは450mgKOH/g、更に好ましくは400mgKOH/gである。水酸基価が上記下限未満では、粘度が高くなりすぎポリウレタン化の際のハンドリングが困難となる場合があり、上記上限超過ではポリウレタンとした時に柔軟性や低温特性などの物性が不足する場合がある。 The lower limit of the hydroxyl value of the polycarbonate polyol of the present invention determined by the method described in Examples section below is preferably 5 mgKOH/g, more preferably 10 mgKOH/g, still more preferably 15 mgKOH/g, and the upper limit is It is preferably 500 mgKOH/g, more preferably 450 mgKOH/g, still more preferably 400 mgKOH/g. If the hydroxyl value is less than the above lower limit, the viscosity becomes too high and handling may become difficult during polyurethane formation.

<分子量分布(D)>
本発明におけるポリカーボネートポリオールは分子量分布(D)が1.7以下である。分子量分布(D)は重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)により算出される。本発明のポリカーボネートポリオールの分子量分布(D)は好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下であり、更に好ましくは1.3以下、特に好ましくは1.2以下、とりわけ好ましくは1.1以下である。分子量分布(D)が上記上限以下の場合には、ポリカーボネートポリオールの粘度が低下し、取り扱い性に優れる。また、このポリカーボネートポリオールを用いて得られるポリウレタン中のポリオールの分子量が揃うことで結晶性が高まったり、ポリウレタンの伸縮時の強度や弾性が向上する。また耐熱性が向上する場合がある。また低分子量体が減り、均一のソフトセグメント構造を形成することができるために、耐へたり性、耐衝撃性、耐摩耗性といった力学的な耐久性が向上する場合がある。一方で分子量分布(D)が低すぎると、ポリカーボネートポリオールの結晶性が向上し、取り扱いが難しくなる場合もある。そのような場合は分子量分布(D)を適切な値に調整した方がよい場合もある。ここで、重量平均分子量(Mw)はポリスチレン換算の重量平均分子量、数平均分子量(Mn)はポリスチレン換算の数平均分子量であり、通常ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定により求めることができる。具体的な測定方法は、後掲の実施例の項に記載の通りである。なお一般的に市販されているポリカーボネートジオールはジオールモノマーとカーボネート化合物(ジアルキルカーボネート、エチレンカーボネート、ジフェニルカーボネートなど)のエステル交換により製造されており、分子量分布(D)は2.0以上である。
<Molecular weight distribution (D)>
The polycarbonate polyol in the present invention has a molecular weight distribution (D) of 1.7 or less. The molecular weight distribution (D) is calculated by weight average molecular weight/number average molecular weight (Mw/Mn). The molecular weight distribution (D) of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less, still more preferably 1.3 or less, particularly preferably 1.2 or less, and most preferably 1.2 or less. 1 or less. When the molecular weight distribution (D) is equal to or less than the above upper limit, the viscosity of the polycarbonate polyol is lowered and the handleability is excellent. In addition, since the molecular weight of the polyol in the polyurethane obtained by using this polycarbonate polyol is uniform, the crystallinity is enhanced, and the strength and elasticity of the polyurethane during expansion and contraction are improved. Moreover, heat resistance may improve. In addition, since the amount of low-molecular-weight substances is reduced and a uniform soft segment structure can be formed, mechanical durability such as sag resistance, impact resistance, and wear resistance may be improved. On the other hand, if the molecular weight distribution (D) is too low, the crystallinity of the polycarbonate polyol will improve, and handling may become difficult. In such cases, it may be better to adjust the molecular weight distribution (D) to an appropriate value. Here, the weight average molecular weight (Mw) is the weight average molecular weight in terms of polystyrene, and the number average molecular weight (Mn) is the number average molecular weight in terms of polystyrene. A specific measuring method is as described in the section of Examples below. Generally commercially available polycarbonate diols are produced by transesterification of diol monomers and carbonate compounds (dialkyl carbonate, ethylene carbonate, diphenyl carbonate, etc.) and have a molecular weight distribution (D) of 2.0 or more.

分子量分布(D)が1.7を超えるポリカーボネートポリオールでは、低分子量体から高分子量体まで幅広く含まれていることから、高分子量体が多量に含まれるために、粘度が高く取り扱い性が悪いといった問題がある。また、分子量分布が広いポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造した場合に、高分子量の成分がウレタン反応中に析出したり、ポリウレタンとなった後の濁りの原因にもなる。一方で、低分子量成分は、加工加熱時の揮発分となり、使用時の熱安定性の低下や着色の原因となる。 Polycarbonate polyols with a molecular weight distribution (D) of more than 1.7 contain a wide range of low-molecular-weight substances to high-molecular-weight substances. There's a problem. Further, when a polycarbonate polyol having a wide molecular weight distribution is used to produce a polyurethane, a high molecular weight component precipitates during the urethane reaction, or becomes a cause of turbidity after the polyurethane is formed. On the other hand, the low-molecular-weight component becomes a volatile matter during processing and heating, and causes a decrease in thermal stability and coloration during use.

ポリカーボネートポリオールの分子量分布(D)を1.7以下とするための手法は特に限定されないが、例えば以下のような手法を適切に組み合わせて実施することで達成できる。
重合の起点となる開始剤としてのポリオールYと環状カーボネートXを原料とする開環重合により、ポリカーボネートポリオールを重合する。
使用する原料の純度を高めて、開環重合を阻害したり、分子量分布を広げる副反応を引き起こすような不純物を取り除く。
適切な重合触媒や製造プロセス(温度、圧力、重合時間、溶媒、濃度など)を選択し、分子量分布が広がる副反応(エステル交換反応や末端封止)を抑制し、重合する。
得られたポリカーボネートジオールの分子量分布が広がらないように、触媒失活、触媒除去、残モノマーや不純物の除去などの後処理を適切に実施する。
分子量分布が狭くなるように精製工程(ろ過や晶析や蒸留や分液など)を実施する。
Although the technique for adjusting the molecular weight distribution (D) of the polycarbonate polyol to 1.7 or less is not particularly limited, it can be achieved, for example, by appropriately combining the following techniques.
A polycarbonate polyol is polymerized by ring-opening polymerization using a polyol Y as a starting point for polymerization and a cyclic carbonate X as raw materials.
By increasing the purity of the raw materials to be used, impurities that inhibit ring-opening polymerization and cause side reactions that widen the molecular weight distribution are removed.
By selecting an appropriate polymerization catalyst and manufacturing process (temperature, pressure, polymerization time, solvent, concentration, etc.), side reactions (transesterification and end-capping) that broaden the molecular weight distribution are suppressed before polymerization.
Post-treatments such as deactivation of the catalyst, removal of the catalyst, removal of residual monomers and impurities are carried out appropriately so that the molecular weight distribution of the obtained polycarbonate diol does not widen.
Purification steps (filtration, crystallization, distillation, liquid separation, etc.) are carried out so as to narrow the molecular weight distribution.

<分子量分布変化率(ΔD)>
ポリカーボネートポリオールの分子量分布(D)は加熱などによるエステル交換反応の進行により、増加する場合がある。特にエステル交換に関与する金属触媒などが含まれている場合は、その増加の傾向は顕著である。ポリカーボネートポリオールの分子量分布(D)が変化すると、保管中や取り扱い中(加熱下での溶解、移送、反応など)に粘度や融点などが上昇し取り扱い性が悪化する。また、加熱下に反応させて得られるポリウレタンの品質が安定しなかったり、物性が低下したりする問題がある。このため、粘度の高いポリカーボネートポリオールを保管したり、取り扱い(加熱下での溶解、移送、反応など)を行うに好適な温度である100℃程度の加熱下において、分子量分布(D)の変化が小さいポリカーボネートポリオールが好ましい。
<Molecular weight distribution change rate (ΔD)>
The molecular weight distribution (D) of the polycarbonate polyol may increase due to the progress of the transesterification reaction due to heating or the like. Especially when a metal catalyst or the like involved in transesterification is contained, the tendency of the increase is remarkable. When the molecular weight distribution (D) of the polycarbonate polyol changes, the viscosity, melting point, and the like increase during storage and handling (dissolution, transfer, reaction, etc. under heating), resulting in poor handleability. In addition, there is a problem that the quality of the polyurethane obtained by the reaction under heating is not stable and the physical properties are deteriorated. For this reason, the molecular weight distribution (D) does not change under heating at about 100°C, which is a suitable temperature for storing and handling (dissolution, transfer, reaction, etc. under heating) of a highly viscous polycarbonate polyol. Small polycarbonate polyols are preferred.

本発明では、加熱による分子量分布(D)の変化の大きさに関して、下記式で算出される100℃で12時間加熱後の分子量分布変化率(ΔD)を指標とし、本発明におけるポリカーボネートポリオールは、この分子量変化率(ΔD)が0.20以下であることを特徴とする。
分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/D
D:ポリカーボネートポリオールの分子量分布
D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布
In the present invention, regarding the degree of change in molecular weight distribution (D) due to heating, the rate of change in molecular weight distribution (ΔD) after heating at 100° C. for 12 hours calculated by the following formula is used as an index. This molecular weight change rate (ΔD) is characterized by being 0.20 or less.
Molecular weight distribution change rate (ΔD) = (D1-D) / D
D: Molecular weight distribution of polycarbonate polyol D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours

ポリカーボネートポリオールを安定に保管したり、取り扱い(加熱下での溶解、移送、反応など)を行うのに適切な熱安定性を有するポリカーボネートポリオールとして、本発明におけるポリカーボネートポリオールは、この分子量分布変化率(ΔD)は0.20以下であり、0.18以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましく、0.12以下であることが更に好ましく、0.10以下であることが特に好ましい。
分子量分布変化率(ΔD)が0.20を超えると、ポリカーボネートポリオールの保管時や取り扱い(加熱下での溶解、移送、反応など)時に、ポリカーボネートポリオールの粘度が上がったり、このポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造しているときに分子量分布が広がり、ポリウレタンの機械強度や耐溶剤性が下がったり、高分子量成分が生成し、ポリウレタンの濁りや着色の原因となることがある。
As a polycarbonate polyol having suitable thermal stability for stable storage and handling (dissolution, transfer, reaction, etc. under heating), the polycarbonate polyol in the present invention has this molecular weight distribution change rate ( ΔD) is 0.20 or less, preferably 0.18 or less, more preferably 0.15 or less, still more preferably 0.12 or less, and 0.10 or less. Especially preferred.
When the molecular weight distribution change rate (ΔD) exceeds 0.20, the viscosity of the polycarbonate polyol increases during storage or handling (dissolution, transfer, reaction, etc. under heating), or the polycarbonate polyol is used to produce polyurethane. During the production of , the molecular weight distribution widens, the mechanical strength and solvent resistance of the polyurethane are lowered, and high molecular weight components are formed, which may cause turbidity and coloration of the polyurethane.

ポリカーボネートポリオールの分子量分布変化率(ΔD)の低減は、反応により得られるポリカーボネートポリオール生成物のエステル交換反応が起こりにくくすることによって達成できる。その方法としては特に限定されないが、例えば以下のような手法が挙げられる。
・ポリカーボネートポリオール製造時に、環状カーボネートXの開環重合のみに選択的に作用し、生成物のポリカーボネートポリオールのエステル交換反応に作用しない重合触媒を用いる。このような重合触媒としては、後述の重合触媒のリン化合物のうち、特に芳香環を有するリン化合物や、後述のナトリウム化合物などが挙げられる。
・ポリカーボネートポリオールの製造時に用いる重合触媒量を少なくする。具体的には、環状カーボネートXとポリオールYとの合計質量に対して、10000質量ppm以下、例えば0.01~1000質量ppm、好ましくは0.01~500質量ppmとする。
・ポリカーボネートポリオールの製造時に、環状カーボネートの転化率を高めて、ポリカーボネートポリオール中の残存量を減らす。
・製造されたポリカーボネートポリオール中に残留する重合触媒を後述の触媒失活剤により失活させる。
・製造されたポリカーボネートポリオール中に残留する重合触媒を晶析、脱気、再沈殿法、洗浄、カラムクロマトグラフィー、蒸留などで除去する。
・製造されたポリカーボネートポリオールに残留する副生物、残モノマー、残溶媒を晶析、脱気、再沈殿法、洗浄、カラムクロマトグラフィー、蒸留などで除去する。
・製造されたポリカーボネートポリオールを加熱又は冷却することで、残留する重合触媒を失活ないし析出させて除去する。
・製造されたポリカーボネートポリオールにpH安定剤や酸や塩基を添加して、触媒や不純物の中和を行い、失活させる。
・製造されたポリカーボネートポリオールの遠心分離やろ過を実施することにより、触媒や不純物を取り除く。
これらの手法は単独で効果が得られるが、複数組み合わせることでより大きな効果が得られる場合もある。
A reduction in the rate of change in molecular weight distribution (ΔD) of the polycarbonate polyol can be achieved by making the resulting polycarbonate polyol product less susceptible to transesterification. The method is not particularly limited, but includes, for example, the following methods.
- When producing a polycarbonate polyol, use a polymerization catalyst that selectively acts only on the ring-opening polymerization of the cyclic carbonate X and does not act on the transesterification reaction of the product polycarbonate polyol. Examples of such a polymerization catalyst include, among the phosphorus compounds of the polymerization catalyst described later, particularly phosphorus compounds having an aromatic ring, sodium compounds described later, and the like.
- Reduce the amount of polymerization catalyst used in the production of polycarbonate polyol. Specifically, the total mass of the cyclic carbonate X and the polyol Y is 10,000 mass ppm or less, for example, 0.01 to 1,000 mass ppm, preferably 0.01 to 500 mass ppm.
- During the production of polycarbonate polyol, the conversion rate of cyclic carbonate is increased to reduce the residual amount in the polycarbonate polyol.
- The polymerization catalyst remaining in the produced polycarbonate polyol is deactivated with a catalyst deactivator, which will be described later.
- The polymerization catalyst remaining in the produced polycarbonate polyol is removed by crystallization, degassing, reprecipitation, washing, column chromatography, distillation, or the like.
- By-products, residual monomers, and residual solvents remaining in the produced polycarbonate polyol are removed by crystallization, degassing, reprecipitation, washing, column chromatography, distillation, and the like.
- By heating or cooling the produced polycarbonate polyol, the remaining polymerization catalyst is deactivated or precipitated and removed.
- A pH stabilizer, an acid or a base is added to the produced polycarbonate polyol to neutralize and deactivate the catalyst and impurities.
- Removing catalysts and impurities by centrifuging and filtering manufactured polycarbonate polyols.
Although each of these techniques can be effective alone, there are cases in which a greater effect can be obtained by combining multiple techniques.

<末端-R-OH基の割合>
本発明におけるポリカーボネートポリオールは、ポリカーボネートポリオールの分子鎖末端のうち、-R-OH基(ここでRは前記式(A)中のRである。)の割合が、全末端基の総モル量100%に対して、80モル%以上であることが好ましい。この-R-OH基割合が80モル%以上であれば、ウレタン重合時の反応性が多くのOH末端で一定となり、均一な重合が進み、分子量分布の狭い高強度のポリウレタンが得られる。この-R-OH基割合はより好ましくは85モル%以上であり、更に好ましくは90モル%以上である。-R-OH基割合の上限には特に制限はなく100モル%であってもよい。
-R-OH基割合を上記下限以上とするには、例えば下記のような手法が挙げられる。
使用する原料の純度を高めて、開環重合を阻害したり、分子量分布を広げる副反応を引き起こすような不純物を取り除く。
適切な重合触媒や製造プロセス(温度、圧力、重合時間、溶媒、濃度など)を選択し、分子量分布が広がる副反応(エステル交換反応や末端封止)を抑制し、重合する。
得られたポリカーボネートジオールの分子量分布が広がらないように、触媒失活、触媒除去、残モノマーや不純物の除去などの後処理を適切に実施する。
<Percentage of terminal —R 1 —OH groups>
In the polycarbonate polyol of the present invention, the ratio of —R 1 —OH groups (wherein R 1 is R 1 in the formula (A)) among the molecular chain terminals of the polycarbonate polyol is It is preferably 80 mol % or more with respect to 100 mol %. If the proportion of -R 1 -OH groups is 80 mol % or more, the reactivity during urethane polymerization is constant at many OH terminals, uniform polymerization proceeds, and a high-strength polyurethane with a narrow molecular weight distribution can be obtained. The --R 1 --OH group ratio is more preferably 85 mol % or more, and still more preferably 90 mol % or more. The upper limit of the ratio of --R 1 --OH groups is not particularly limited and may be 100 mol %.
In order to make the ratio of —R 1 —OH groups equal to or higher than the above lower limit, for example, the following methods can be used.
By increasing the purity of the raw materials to be used, impurities that inhibit ring-opening polymerization and cause side reactions that widen the molecular weight distribution are removed.
By selecting an appropriate polymerization catalyst and manufacturing process (temperature, pressure, polymerization time, solvent, concentration, etc.), side reactions (transesterification and end-capping) that broaden the molecular weight distribution are suppressed before polymerization.
Post-treatments such as deactivation of the catalyst, removal of the catalyst, removal of residual monomers and impurities are carried out appropriately so that the molecular weight distribution of the obtained polycarbonate diol does not widen.

<1分子当たりの末端水酸基の数>
本発明のポリカーボネートポリオールの1分子当たりの末端水酸基の数は、1.8~6.0であることが好ましい。1分子当たりの末端水酸基の数が1.8以上であればポリウレタン製造時に十分に分子量が伸びて、高強度で耐溶剤性に優れるポリウレタンが得られる。一方、1分子当たりの末端水酸基の数が6.0以下であれば、ポリウレタン重合時に架橋反応が進行しすぎることがなく、ゲル化や粘度上昇の進行を抑制し、得られるポリウレタンの柔軟性や耐衝撃性を向上させることができる。この観点から、本発明のポリカーボネートポリオールの1分子当たりの末端水酸基の数は1.80~5.0がより好ましく、1.90~4.0が更に好ましい。特に柔軟なポリウレタンエラストマーとして使用するためには、1.90~2.10さらには1.95~2.05の場合が最も好ましい。また高強度のポリウレタンアクリレート、ポリウレタンフォーム、ウレタンコーティングとして使用する際には2.0~4.0が好ましい。
ポリカーボネートポリオールの1分子当たりの末端水酸基の数は、後述の実施例の項に記載の方法で求められる。
<Number of terminal hydroxyl groups per molecule>
The number of terminal hydroxyl groups per molecule of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 1.8 to 6.0. When the number of terminal hydroxyl groups per molecule is 1.8 or more, the molecular weight is sufficiently increased during polyurethane production, and a polyurethane having high strength and excellent solvent resistance can be obtained. On the other hand, if the number of terminal hydroxyl groups per molecule is 6.0 or less, the cross-linking reaction does not proceed excessively during polyurethane polymerization, suppressing the progress of gelation and viscosity increase, and the flexibility and flexibility of the obtained polyurethane. Impact resistance can be improved. From this point of view, the number of terminal hydroxyl groups per molecule of the polycarbonate polyol of the present invention is more preferably 1.80 to 5.0, still more preferably 1.90 to 4.0. For use as a particularly flexible polyurethane elastomer, it is most preferably 1.90 to 2.10, more preferably 1.95 to 2.05. Also, when used as high-strength polyurethane acrylate, polyurethane foam, or urethane coating, 2.0 to 4.0 is preferable.
The number of terminal hydroxyl groups per molecule of the polycarbonate polyol is determined by the method described in Examples below.

<金属元素・リン元素含有量>
本発明のポリカーボネートポリオールには、製造時の重合触媒に由来して通常金属元素及び/又はリン元素が含有される。
重合触媒として後述の金属化合物とリン化合物を用いた場合、本発明のポリカーボネートポリオール中の金属元素およびリン元素の合計含有量は150質量ppm以下であることが好ましく、120質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることが更に好ましく、50ppm以下であることがさらに好ましい。金属元素およびリン元素の合計含有量の下限は特に制限はないが、通常0.01質量ppm以上である。
<Metal element/Phosphorus element content>
The polycarbonate polyol of the present invention usually contains a metal element and/or a phosphorus element derived from a polymerization catalyst during production.
When the metal compound and the phosphorus compound described below are used as the polymerization catalyst, the total content of the metal element and the phosphorus element in the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 150 mass ppm or less, and preferably 120 mass ppm or less. More preferably, it is 100 mass ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less. Although the lower limit of the total content of the metal elements and the phosphorus element is not particularly limited, it is usually 0.01 ppm by mass or more.

また、重合触媒として後述のリン化合物のみを用いた場合、本発明におけるポリカーボネートポリオール中のリン元素含有量は0.01~150質量ppmであることが好ましく、0.01~100質量ppmであることがより好ましく、0.01~50質量ppmであことが更に好ましい。 Further, when only the later-described phosphorus compound is used as the polymerization catalyst, the phosphorus element content in the polycarbonate polyol in the present invention is preferably 0.01 to 150 ppm by mass, more preferably 0.01 to 100 ppm by mass. is more preferable, and 0.01 to 50 ppm by mass is even more preferable.

また、重合触媒として、後述の金属化合物のみ、好ましくはナトリウム化合物を用いた場合、本発明におけるポリカーボネートポリオール中のナトリウム等の金属元素含有量は0.01~150質量ppmであることが好ましく、0.01~100質量ppmであることがより好ましく、0.01~50質量ppmであることが更に好ましい。 Further, when only the metal compound described later, preferably a sodium compound, is used as the polymerization catalyst, the content of metal elements such as sodium in the polycarbonate polyol in the present invention is preferably 0.01 to 150 ppm by mass. It is more preferably 0.01 to 100 ppm by mass, even more preferably 0.01 to 50 ppm by mass.

いずれの元素においてもポリカーボネートポリオール中の含有量が上記上限よりも多いと、本発明のポリカーボネートポリオールの分子量分布変化率(ΔD)を0.20以下とすることができない場合がある。また、ポリカーボネートポリオールの着色の要因になったり、ウレタン反応時に重合不良や重合加速による不具合の原因になったりする。
一方で、これらの元素含有量を低くするには、原料を精製したり、使用触媒の量を減らしたり、残留触媒の失活及び/又は除去のための操作が煩雑となり、生産性が損なわれ、コスト面でも好ましくない。
If the content of any element in the polycarbonate polyol is more than the above upper limit, the polycarbonate polyol of the present invention may not have a molecular weight distribution change rate (ΔD) of 0.20 or less. In addition, it causes coloring of the polycarbonate polyol, and causes problems due to poor polymerization or accelerated polymerization during the urethane reaction.
On the other hand, in order to reduce the content of these elements, the operations for purifying the raw material, reducing the amount of the catalyst used, and deactivating and/or removing the residual catalyst become complicated, which impairs productivity. , is not preferable in terms of cost.

ポリカーボネートポリオール中の金属元素及び/又はリン元素含有量を上記範囲とするには、ポリカーボネートポリオール製造時の触媒量を調整したり、製造されたポリカーボネートポリオールに前述のような触媒の失活及び/又は除去のための処理を行えばよい。 In order to make the content of the metal element and/or the phosphorus element in the polycarbonate polyol within the above range, the amount of the catalyst during the production of the polycarbonate polyol may be adjusted, or the produced polycarbonate polyol may be subjected to the deactivation and/or deactivation of the catalyst as described above. A process for removal may be performed.

<ポリカーボネートポリオールの着色>
ポリカーボネートポリオールの着色はJIS K0071-1(1998)に準拠して、APHA値で評価できる。本発明のポリカーボネートポリオールのAPHA値は50以下が好ましく、より好ましくは30以下、さらに好ましくは20以下である。APHA値が50を超えると、ポリカーボネートポリオールを原料として得られるポリウレタンの色調が悪化し、商品価値を低下させたり、熱安定性が悪くなったりする場合がある。ポリカーボネートポリオールのAPHA値は、後述の項に記載の方法で測定される。着色の低減は後に記載する触媒、重合方法、精製方法などを適切に選択することで実施できる。
<Coloring of Polycarbonate Polyol>
Coloration of polycarbonate polyol can be evaluated by APHA value in accordance with JIS K0071-1 (1998). The APHA value of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 20 or less. If the APHA value exceeds 50, the color tone of the polyurethane obtained from the polycarbonate polyol as a raw material may be deteriorated, and the commercial value may be lowered, or the heat stability may be deteriorated. The APHA value of polycarbonate polyol is measured by the method described in the section below. Coloration can be reduced by appropriately selecting a catalyst, a polymerization method, a purification method, and the like, which will be described later.

<残存モノマー類等>
ポリカーボネートポリオール中には、製造時の原料モノマーとして使用した環状カーボネートXおよびポリオールYが残存することがある。ポリカーボネートポリオール中の原料モノマーの残存量は限定されるものではないが、少ないほうが好ましく、ポリカーボネートポリオールに対する質量比として上限が好ましくは5質量%、より好ましくは3質量%、更に好ましくは1質量%である。特に本発明におけるポリカーボネートポリオール中の下記式(1)で表される環状カーボネートXの含有割合は、該ポリカーボネートポリオールの総質量100%に対して、1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましく、0.3質量%以下、さらには0.1質量%以下であることが更に好ましい。ポリカーボネートポリオール中の環状カーボネートX等のモノマー含有量が多すぎるとポリウレタン化の際の反応を阻害したり、加熱時にポリカーボネートポリオールと更に反応し分子量分布変化率(ΔD)が上昇したりする場合がある。一方、その下限は特に制限はないが、好ましくは0.1質量%、より好ましくは0.01質量%、更に好ましくは0質量%である。
ポリカーボネートポリオール中の環状カーボネートの含有量はH-NMRにより、使用した環状カーボネートのピークとポリマーの各種構造単位の比から、質量%に変換することで分析される。また場合によってはGCやHPLCなどの分析手段を使用してもよい。分析値の下限として0.01質量%である。残存する環状カーボネート量を減らすためには、触媒、温度、時間などの反応条件を最適化することにより、環状カーボネートの転化率を向上させたり、精製工程において、分液、再沈殿、減圧留去などの操作において除去するなどの方法がある。
<Residual monomers, etc.>
Cyclic carbonate X and polyol Y used as raw material monomers during production may remain in the polycarbonate polyol. The amount of the raw material monomers remaining in the polycarbonate polyol is not limited, but is preferably as small as possible. be. In particular, the content of the cyclic carbonate X represented by the following formula (1) in the polycarbonate polyol in the present invention is preferably 1% by mass or less with respect to 100% of the total mass of the polycarbonate polyol, and is preferably 0.5%. It is more preferably 0.3% by mass or less, further preferably 0.1% by mass or less. If the content of monomers such as cyclic carbonate X in the polycarbonate polyol is too high, the reaction during polyurethane formation may be inhibited, and the rate of change in molecular weight distribution (ΔD) may increase due to further reaction with the polycarbonate polyol during heating. . On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.01% by mass, and still more preferably 0% by mass.
The content of the cyclic carbonate in the polycarbonate polyol is analyzed by H-NMR by converting the ratio of the peak of the cyclic carbonate used and the various structural units of the polymer into mass %. In some cases, analytical means such as GC and HPLC may also be used. The lower limit of the analytical value is 0.01% by mass. In order to reduce the amount of residual cyclic carbonate, the reaction conditions such as catalyst, temperature, and time should be optimized to improve the conversion rate of cyclic carbonate. There is a method such as removing in the operation such as.

Figure 2023039907000012
Figure 2023039907000012

(式(1)中、X~Xは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子であり、該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。Zは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基であり、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (1), X 1 to X 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.Z is a carbon number 1 that may have a side chain substituent -20 alkylene group, at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms within the above carbon number range may have.)

なお、式(1)で表される環状カーボネートXについしては、<環状カーボネートX>の項で詳述するが、好ましくは、環状カーボネートXは、下記式(1A)で表される。 The cyclic carbonate X represented by the formula (1) will be described in detail in the section <Cyclic carbonate X>, but the cyclic carbonate X is preferably represented by the following formula (1A).

Figure 2023039907000013
Figure 2023039907000013

(式(1A)中、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子を表す。該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In formula (1A), R a and R b each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. The alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

<植物由来原料>
本発明におけるポリカーボネートポリオールは、後述の通り、植物由来の原料、即ち、植物由来の環状カーボネートXやポリオールYを用いて製造されたものであることが、環境負荷低減の観点から好ましい。
<Ingredients derived from plants>
As described below, the polycarbonate polyol in the present invention is preferably produced using a plant-derived raw material, that is, a plant-derived cyclic carbonate X or polyol Y, from the viewpoint of reducing environmental load.

[ポリカーボネートポリオールの製造方法]
本発明のポリカーボネートポリオールの製造方法には特に制限はないが、好ましくは環状カーボネートXと開始剤としてのポリオールYを原料として開環重合を行うことで製造される。この場合、開環重合を効率よく進行させるために、通常重合触媒を用いて、適切な反応温度にて撹拌しながら反応を実施することが好ましい。
[Method for producing polycarbonate polyol]
The method for producing the polycarbonate polyol of the present invention is not particularly limited, but it is preferably produced by carrying out ring-opening polymerization using a cyclic carbonate X and a polyol Y as an initiator as raw materials. In this case, in order to efficiently proceed the ring-opening polymerization, it is preferable to carry out the reaction with stirring at an appropriate reaction temperature using a normal polymerization catalyst.

例えば、本発明におけるポリカーボネートポリオールは、ポリオールYを開始剤として、重合触媒の存在下、下記式(1)で表される環状カーボネートXを開環重合することで製造される。 For example, the polycarbonate polyol in the present invention is produced by ring-opening polymerization of a cyclic carbonate X represented by the following formula (1) using polyol Y as an initiator in the presence of a polymerization catalyst.

Figure 2023039907000014
Figure 2023039907000014

(式(1)中、X~Xは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子であり、該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。Zは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基であり、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (1), X 1 to X 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.Z is a carbon number 1 that may have a side chain substituent -20 alkylene group, at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms within the above carbon number range may have.)

<環状カーボネートX>
環状カーボネートXは上記式(1)によって表される環状骨格の炭素鎖とカーボネート基を有する化合物であり、反応性(環開重合性)と入手の容易さから、好ましくは下記式(1A)で表される環状カーボネートである。
<Cyclic carbonate X>
The cyclic carbonate X is a compound having a carbon chain of a cyclic skeleton represented by the above formula (1) and a carbonate group, and is preferably represented by the following formula (1A) in terms of reactivity (ring-opening polymerizability) and availability. is a cyclic carbonate represented.

Figure 2023039907000015
Figure 2023039907000015

(式(1A)中、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子を表す。該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。) (In the formula (1A), R a and R b each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. The alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)

特に反応性が高く好ましい環状カーボネートXとしては、直鎖ジオール由来の環状カーボネート(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、ペンタメチレンカーボネート、ヘキサメチレンカーボネートなど)、側鎖置換基を有するジオール由来の環状カーボネート(原料として2-メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2-ブチル-2-エチルプロパンジオールなどを用いたもの)、2つのメチロール基を有する原料から合成したカーボネート類(原料としてトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールおよびそのエーテル誘導体を用いたもの、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸およびそのエステル誘導体を用いたもの)、具体的には後掲の実施例の項に記載の(2-メチル-2-カルボキシメチル-トリメチレンカーボネート(cas:507471-78-5)、2-メチル-2-ベンジルオキシカルボニル-トリメチレンカーボネート(cas:247142-68-3)、他のエステル置換基が異なるものとして、2-メチル-2-ベンジルオキシカルボニル-トリメチレンカーボネート(cas:247142-68-3)、2-メチル-2-メチルオキシカルボニル-トリメチレンカーボネート(cas:184697-04-9)、2-メチル-2-プロペニルオキシカルボニル-トリメチレンカーボネート(cas:1373439-22-5)、2-メチル-2-メトキシエトキシエチルオキシカルボニル-トリメチレンカーボネート(cas:1006903-36-1)、5-メチル-5-(2,5,8,11-テトラオキサドデシル)-1,3-ジオキサ-2-オン(cas:1365611-65-9)などが挙げられる。(ここで、「2-」の2位とは、上記式(1A)におけるR、Rの置換位置を示す。)
また、これらの環状カーボネートは2量体、3量体といった環状オリゴカーボネートを形成する場合もあるが、それらを重合に用いてもよい。例えば、シクロビスブチレンカーボネート(cas:87719-16-2)やシクロビスヘキサメチレンカーボネート(cas:82613-63-6)などの直鎖の炭素数が4以上のカーボネートの場合においては、1量体の環状カーボネートよりも安定な大員環構造を形成するために熱安定性が高く、取り扱いや合成が容易で、重合の制御がしやすく好ましい場合がある。
これらの中でも環状カーボネートの取り扱いや合成が容易で反応性が高い上記式(1A)で表される環状カーボネートが好ましく、その中でも得られるポリウレタンの機械強度や耐溶剤性の観点からはトリメチレンカーボネートが最も好ましい。
Particularly preferred cyclic carbonates X having high reactivity include linear diol-derived cyclic carbonates (trimethylene carbonate, tetramethylene carbonate, pentamethylene carbonate, hexamethylene carbonate, etc.), diol-derived cyclic carbonates having side chain substituents ( 2-methylpropanediol, neopentyl glycol, 2-butyl-2-ethylpropanediol, etc. as raw materials), carbonates synthesized from raw materials having two methylol groups (trimethylolpropane, pentaerythritol and Those using ether derivatives thereof, those using dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid and ester derivatives thereof), specifically (2-methyl-2-carboxymethyl -trimethylene carbonate (cas: 507471-78-5), 2-methyl-2-benzyloxycarbonyl-trimethylene carbonate (cas: 247142-68-3), with other ester substituents differing, 2-methyl -2-benzyloxycarbonyl-trimethylene carbonate (cas: 247142-68-3), 2-methyl-2-methyloxycarbonyl-trimethylene carbonate (cas: 184697-04-9), 2-methyl-2-propenyl oxycarbonyl-trimethylene carbonate (cas: 1373439-22-5), 2-methyl-2-methoxyethoxyethyloxycarbonyl-trimethylene carbonate (cas: 1006903-36-1), 5-methyl-5-(2, 5,8,11-tetraoxadodecyl)-1,3-dioxa-2-one (cas: 1365611-65-9), etc. (Here, the 2-position of "2-" means The substitution positions of R a and R b in (1A) are shown.)
Moreover, these cyclic carbonates may form cyclic oligocarbonates such as dimers and trimers, which may be used for polymerization. For example, in the case of linear carbonates having 4 or more carbon atoms such as cyclobisbutylene carbonate (cas: 87719-16-2) and cyclobishexamethylene carbonate (cas: 82613-63-6), the monomer Since it forms a macrocyclic structure that is more stable than the cyclic carbonate, it has high thermal stability, is easy to handle and synthesize, and is easy to control polymerization.
Among these, the cyclic carbonate represented by the above formula (1A) is preferable because it is easy to handle and synthesize and has high reactivity. Most preferred.

また側鎖置換基にカルボン酸基やエステル基やエーテル基や水酸基やチオール基やスルホニル基やホスホニル基などを有する環状カーボネートを用いた場合には、水分散性、接着性、染色性、生体適合性、生分解性、生体中での低癒着性などに優れる場合があったり、架橋反応に用いる置換基として活用することができたりする場合がある。特にジエチレングリコールエーテル、トリエチレングリコールエーテルといったポリエチレングリコールエーテルに由来する構造単位があると、生体適合性、生分解性、親水性、生体中での低癒着性に優れるため、医療材料や親水性材料や生分解性材料に有用である。また側鎖置換基にカルボン酸基、エーテル基、水酸基、チオール基、アミノ基、アミド基、スルホニル基、スルホニルアミド基、ホスホニル基などのイオン性の置換基又は高極性の置換基を有する環状カーボネートを用いた場合、リチウムイオンなどのイオン伝達性や電気伝導性やイオン性化合物の溶解性に優れ、電池材料や電子材料に用いる際には、電解質、電極、溶媒、添加剤などとして有用である。 When a cyclic carbonate having a carboxylic acid group, an ester group, an ether group, a hydroxyl group, a thiol group, a sulfonyl group, a phosphonyl group, or the like is used as a side chain substituent, water dispersibility, adhesiveness, dyeability, biocompatibility, etc. are used. In some cases, they are excellent in terms of compatibility, biodegradability, and low adhesiveness in vivo, and in some cases, they can be utilized as substituents used in cross-linking reactions. In particular, if there is a structural unit derived from polyethylene glycol ether such as diethylene glycol ether or triethylene glycol ether, it is excellent in biocompatibility, biodegradability, hydrophilicity, and low adhesiveness in the body, so it is useful for medical materials, hydrophilic materials, and Useful for biodegradable materials. Cyclic carbonates having ionic substituents or highly polar substituents such as carboxylic acid groups, ether groups, hydroxyl groups, thiol groups, amino groups, amide groups, sulfonyl groups, sulfonylamide groups, and phosphonyl groups as side chain substituents When used, it has excellent ion conductivity such as lithium ion, electrical conductivity, and solubility of ionic compounds. When used in battery materials and electronic materials, it is useful as an electrolyte, electrode, solvent, additive, etc. .

本発明のポリカーボネートポリオールの製造には、このような環状カーボネートXの1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。 In the production of the polycarbonate polyol of the present invention, only one type of such cyclic carbonates X may be used, or two or more types may be used in any combination and ratio.

<ポリオールY>
開始剤として用いるポリオールYは水酸基を2つ以上有する炭素数3以上のポリオールであり、下記式(2)で表される。
HO-R-OH …(2)
(式(2)中、Rは前記式(B)におけるRと同義である。)
<Polyol Y>
Polyol Y used as an initiator is a polyol having 3 or more carbon atoms and having two or more hydroxyl groups, and is represented by the following formula (2).
HO—R 2 —OH (2)
(In formula (2), R 2 has the same definition as R 2 in formula (B) above.)

ポリオールYのうち、ジオール類として具体的には、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、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、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、2,4-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、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(ただし、アルキル基の炭素数は15以下);2,2,4,4-テトラメチル-1,5-ペンタンジオール、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、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、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、N-メチル-ジエタノールアミン等の含窒素ジヒドロキシ化合物類;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。
また、オリゴマータイプのジオールとしては、ポリエーテルポリオール(ポリエチレンエーテルグリコ-ル(PEG)、ポリプロピレンエーテルグリコール(PPG)、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)など)、ポリエステルポリオール(ブチレンアジペートジオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリグリコール酸由来のポリオール、ポリラクチド由来のポリオールなど)、ポリカーボネートポリオール(1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブタンジオール、1,10-デカンジオール、イソソルバイド、PTMGなどのジオールから構成されるもの)、ポリオレフィンポリオール(ポリブタジエンポリオール、水素化ポリブタジエンポリオール(例えば日本曹達社製GI1000)など)、シリコーンポリオール(両末端カルビノール変性ポリジメチルシロキサン(例えば信越化学製KF6000)など)、パーフロロジオール(例えばソルベイ社製Fluorolink E10-H)といったものが挙げられる。
Specific examples of diols among polyol Y include 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1, Linear terminal dihydroxy compounds such as 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 and polytetramethylene glycol; thioether diols such as bishydroxyethylthioether; 2-ethyl-1,6-hexanediol, 2-methyl- 1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (hereinafter abbreviated as neopentyl glycol ), 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-pentyl-2-propyl-1,3-propanediol, etc. 2,2-dialkyl-substituted 1,3-propanediols (where the number of carbon atoms in the alkyl group is 15 or less); 2,2,4,4-tetramethyl-1,5-pentanediol, 2,2,9, Tetraalkyl-substituted alkylenediols such as 9-tetramethyl-1,10-decanediol; 3,9-bis(1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro [ 5.5] Dihydroxy compounds containing a cyclic group such as 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, 2,2 ,4,4-tetramethyl-3-cyano-1,5-pentanediol and other branched dihydroxy compounds; 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'-isopropylidene dicyclohexanol, 4,4'-isopropylidene bis(2,2'-hydroxyethoxycyclohexane), etc. in the molecule; 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy-2-methyl)phenyl) Dihydroxy compounds having an aromatic ring such as fluorene; Nitrogen-containing dihydroxy compounds such as diethanolamine and N-methyl-diethanolamine; 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′-dihydroxydiphenylsulfone, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, 4,4′- Aromas such as dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dichlorodiphenyl ether, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-2-methylphenyl)fluorene group bisphenols; and the like.
Examples of oligomer type diols include polyether polyols (polyethylene ether glycol (PEG), polypropylene ether glycol (PPG), polytetramethylene ether glycol (PTMG), etc.), polyester polyols (butylene adipate diol, polycaprolactone polyol, , polyglycolic acid-derived polyols, polylactide-derived polyols, etc.), polycarbonate polyols (1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, 1,10-decanediol, isosorbide, those composed of diols such as PTMG ), polyolefin polyol (polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol (e.g. Nippon Soda Co., Ltd. GI1000), etc.), silicone polyol (both ends carbinol-modified polydimethylsiloxane (e.g. Shin-Etsu Chemical KF6000), etc.), perfluorodiol (e.g. Solvay Fluorolink E10-H manufactured by Co., Ltd.).

また、トリオール類としては、グリセロール、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ヘキサントリオール、1,2,4-ヘキサントリオール、トリス(ヒドロキシメチル)アミン、トリス(ヒドロキシエチル)アミン、トリス(ヒドロキシプロピル)アミン等の鎖状トリオール類;イソシアヌル酸トリス(2-ヒドロキシエチル)、イソシアヌル酸トリス(2-ヒドロキシメチル)、シクロドデカントリメタノール、1,3,5-ベンゼントリメタノール、1,3,5-シクロヘキサントリメタノール等の環状トリオール類;などが挙げられる。 As triols, glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,4-hexane Chain triols such as triol, tris(hydroxymethyl)amine, tris(hydroxyethyl)amine, tris(hydroxypropyl)amine; tris(2-hydroxyethyl) isocyanurate, tris(2-hydroxymethyl) isocyanurate, cyclo cyclic triols such as dodecanetrimethanol, 1,3,5-benzenetrimethanol, and 1,3,5-cyclohexanetrimethanol;

4つ以上の水酸基を持つポリオール類としては、ペンタエリトリトール、ジグリセロール、トリグリセロール、ポリグリセロール、ビス(トリメチロールプロパン)、グルコースなどの糖類、ソルビトールなどの糖誘導体などが挙げられる。 Examples of polyols having four or more hydroxyl groups include pentaerythritol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, bis(trimethylolpropane), sugars such as glucose, and sugar derivatives such as sorbitol.

これらのポリオールYの中でも、耐熱性と強度の観点から、炭素数が、好ましくは3~50、より好ましくは4~20、さらに好ましくは6~15、特に好ましくは6~12であるものが好ましい。ジオール化合物の形状としては、柔軟性の観点からは直鎖状のジオール類が好ましく、機械強度の観点からは環状構造を有するものが好ましい。 Among these polyols Y, from the viewpoint of heat resistance and strength, those having preferably 3 to 50 carbon atoms, more preferably 4 to 20 carbon atoms, still more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms are preferred. . As for the shape of the diol compound, linear diols are preferable from the viewpoint of flexibility, and those having a cyclic structure are preferable from the viewpoint of mechanical strength.

また、ポリウレタンに柔軟性やゴム弾性といった機能を発揮させるためには、前述のオリゴマータイプのポリオールが好ましい。またオリゴマータイプのポリオール(例えば、シリコーンポリオールやオレフィンポリオールなど通常ポリカーボネートジオールと相溶しない)を原料として得られた、本発明におけるポリカーボネートポリオールは、原料であるオリゴマータイプのポリオールとの相溶性が向上する。複数のポリオールを用いた際の相溶化剤として機能する場合があり、ポリウレタン合成時の反応性が向上したり、得られるポリウレタンの強度や透明性が向上することがある。また生体適合性や生分解性を有するオリゴマーポリオール(ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコールなど)を使用することで、水溶性、水分散性、生体適合性、生分解性を付与できて、医療材料などに使用できる場合がある。 In addition, the aforementioned oligomer type polyol is preferable in order to allow the polyurethane to exhibit functions such as flexibility and rubber elasticity. In addition, the polycarbonate polyol in the present invention obtained using an oligomer-type polyol (for example, silicone polyol, olefin polyol, etc., which are usually incompatible with polycarbonate diols) as a raw material has improved compatibility with the oligomer-type polyol as a raw material. . It may function as a compatibilizer when using a plurality of polyols, and may improve the reactivity during polyurethane synthesis and improve the strength and transparency of the resulting polyurethane. In addition, water solubility, water dispersibility, biocompatibility, and biodegradability can be imparted by using biocompatible and biodegradable oligomer polyols (polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone, polyethylene glycol, etc.). In some cases, it can be used for medical materials, etc.

また、架橋機能を有するポリオールとして活用するためには、前述の3つ以上の水酸基を持つポリオールを活用することが好ましい。
3つ以上の水酸基を持つポリオールとしては、原料の入手性からはグリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが好ましい。また環状の副生物の生成を防ぎ、純度の高い放射状のポリオールを合成するためには、開始剤のポリオールYにおける水酸基の距離(水酸基と水酸基の間の原子数)が長い方が好ましく、環状のトリオール類が好ましい場合もある。
Moreover, in order to utilize it as a polyol having a cross-linking function, it is preferable to utilize the aforementioned polyol having three or more hydroxyl groups.
As polyols having three or more hydroxyl groups, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, and the like are preferable from the availability of raw materials. In order to prevent the formation of cyclic by-products and synthesize a highly pure radial polyol, it is preferable that the distance between the hydroxyl groups in the initiator polyol Y (the number of atoms between hydroxyl groups) is long. Triols are sometimes preferred.

本発明のポリカーボネートポリオールの製造には、これらのポリオールYの1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。 For producing the polycarbonate polyol of the present invention, only one of these polyols Y may be used, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

<重合触媒>
本発明のポリカーボネートポリオールを製造する場合には、重合を促進するために必要に応じて重合触媒(以下、触媒と称する場合がある)を用いることができる。その場合、得られたポリカーボネートポリオール中に、過度に多くの触媒が残存すると、該ポリカーボネートポリオールを用いてポリウレタンを製造する際に反応を阻害したり、反応を過度に促進したりする場合がある。またポリカーボネートポリオールの熱安定性が向上させたり、低下させたりする場合がある。
<Polymerization catalyst>
When producing the polycarbonate polyol of the present invention, a polymerization catalyst (hereinafter sometimes referred to as a catalyst) can be used as necessary to promote polymerization. In that case, if too much catalyst remains in the polycarbonate polyol obtained, the reaction may be inhibited or accelerated excessively in the production of polyurethane using the polycarbonate polyol. Moreover, the thermal stability of the polycarbonate polyol may be improved or lowered.

このため、ポリカーボネートポリオール中に残存する触媒量は、特に限定されないが、触媒となる原子換算の含有量として10000質量ppm以下が好ましく、より好ましくは5000質量ppm以下、更に好ましくは1000質量ppm以下である。なお、本発明のポリカーボネートポリオールの触媒由来の金属元素、リン元素の好ましい含有量については前述の通りである。 For this reason, the amount of the catalyst remaining in the polycarbonate polyol is not particularly limited, but the content in terms of atoms to be the catalyst is preferably 10000 mass ppm or less, more preferably 5000 mass ppm or less, and still more preferably 1000 mass ppm or less. be. The preferred contents of the catalyst-derived metal element and phosphorus element in the polycarbonate polyol of the present invention are as described above.

触媒としては、一般に開環重合を促進する作用があるとされている化合物であれば制限なく用いることができる。 As the catalyst, any compound can be used without limitation as long as it is generally considered to have an effect of promoting ring-opening polymerization.

触媒の例を挙げると、酸化合物としては、硫酸、塩酸、ホウ酸、リン酸などが挙げられる。
塩基化合物としては、無機塩基化合物として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど、脂肪族アミン類としてトリエチルアミン、トリブチルアミンなど、環状アミン類として、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(TBD)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、アミノ酸類としてグリシンやリジンなどのおよびその誘導体などが挙げられる。
またリン化合物として、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジイソプロピル、リン酸ジ-n-ブチル、リン酸ジイソブチル、リン酸ジ-n-エチルヘキシル、リン酸ジラウリル、リン酸ジオレイル、リン酸ジステアリル、リン酸ジフェニル、リン酸モノメチル、リン酸モノエチル、リン酸モノイソプロピル、リン酸モノ-n-ブチル、リン酸モノイソブチル、リン酸モノ-n-エチルヘキシル、リン酸モノラウリル、リン酸モノオレイル、リン酸モノステアリル、リン酸モノフェニル、3,3’-ビス[3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル]-1,1’-ビナフチル-2,2’-ジイルホスフェート、チオリン酸エステル、メチルチオリン酸、エチルチオリン酸、ジメチルチオリン酸、ジエチルチオリン酸、N,N’-ビス[(トリフルオロメチル)メチル]ジフェニルホスホロアミドなどが挙げられる。
Examples of catalysts include acid compounds such as sulfuric acid, hydrochloric acid, boric acid, and phosphoric acid.
Examples of base compounds include inorganic base compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and potassium carbonate; aliphatic amines such as triethylamine and tributylamine; and cyclic amines such as pyridine, dimethylaminopyridine, 1,5, 7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene (TBD), diazabicycloundecene (DBU), and amino acids such as glycine and lysine and their derivatives.
As phosphorus compounds, dimethyl phosphate, diethyl phosphate, diisopropyl phosphate, di-n-butyl phosphate, diisobutyl phosphate, di-n-ethylhexyl phosphate, dilauryl phosphate, dioleyl phosphate, distearyl phosphate, Diphenyl phosphate, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monoisopropyl phosphate, mono-n-butyl phosphate, monoisobutyl phosphate, mono-n-ethylhexyl phosphate, monolauryl phosphate, monooleyl phosphate, mono phosphate stearyl, monophenyl phosphate, 3,3′-bis[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]-1,1′-binaphthyl-2,2′-diyl phosphate, thiophosphate, methylthiophosphate, Ethylthiophosphate, dimethylthiophosphate, diethylthiophosphate, N,N'-bis[(trifluoromethyl)methyl]diphenylphosphoroamide and the like.

また、触媒となる金属化合物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の周期表第1族金属の化合物;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の周期表第2族金属の化合物;チタン、ジルコニウム等の周期表第4族金属の化合物;ハフニウム等の周期表第5族金属の化合物;コバルト等の周期表第9族金属の化合物;亜鉛等の周期表第12族金属の化合物;アルミニウム等の周期表第13族金属の化合物;ゲルマニウム、スズ、鉛等の周期表第14族金属の化合物;アンチモン、ビスマス等の周期表第15族金属の化合物;ランタン、セリウム、ユーロピウム、イッテルビウム等ランタナイド系金属の化合物などが挙げられる。これらのうち、周期表第1族金属の化合物、周期表第2族金属の化合物、周期表第4族金属の化合物、周期表第5族金属の化合物、周期表第9族金属の化合物、周期表第12族金属の化合物、周期表第13族金属の化合物、周期表第14族金属の化合物が好ましく、周期表第1族金属の化合物、周期表第2族金属の化合物がより好ましく、周期表第1族金属の化合物が更に好ましい。周期表第1族金属の化合物の中でも、リチウム、カリウム、ナトリウムの化合物が好ましく、リチウム、ナトリウムの化合物がより好ましく、ナトリウムの化合物が更に好ましい。リチウム、カリウム、ナトリウムの化合物の中でも、開環重合の反応性および得られるポリカーボネートポリオールへの熱安定性への影響の観点から、塩基性が弱い酢酸塩、ピバル酸塩、安息香酸塩などの脂肪族カルボン酸塩や芳香族カルボン酸塩が好ましく、入手性の観点から、酢酸塩、即ち酢酸ナトリウムが最も好ましい。 Further, the metal compound serving as a catalyst includes compounds of Group 1 metals of the periodic table such as lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium; compounds of Group 2 metals of the periodic table such as magnesium, calcium, strontium and barium; titanium, Compounds of Group 4 metals of the periodic table such as zirconium; compounds of Group 5 metals of the periodic table such as hafnium; compounds of Group 9 metals of the periodic table such as cobalt; compounds of Group 12 metals of the periodic table such as zinc; Group 13 metal compounds of the periodic table; compounds of group 14 metals of the periodic table such as germanium, tin and lead; compounds of group 15 metals of the periodic table such as antimony and bismuth; Examples include metal compounds. Among these, periodic table group 1 metal compounds, periodic table group 2 metal compounds, periodic table group 4 metal compounds, periodic table group 5 metal compounds, periodic table group 9 metal compounds, period Compounds of Group 12 metals of the periodic table, compounds of Group 13 metals of the periodic table, and compounds of metals of Group 14 of the periodic table are preferred, and compounds of Group 1 metals of the periodic table and compounds of Group 2 metals of the periodic table are more preferred. More preferred are compounds of the Group 1 metals of the Table. Among the compounds of Group 1 metals of the periodic table, lithium, potassium and sodium compounds are preferred, lithium and sodium compounds are more preferred, and sodium compounds are even more preferred. Among the compounds of lithium, potassium and sodium, fatty acids such as acetates, pivalates and benzoates with weak basicity are considered from the viewpoint of the reactivity of the ring-opening polymerization and the effect on the thermal stability of the resulting polycarbonate polyols. Group carboxylates and aromatic carboxylates are preferred, and acetate, ie sodium acetate, is most preferred from the viewpoint of availability.

これらのうち、リン化合物は金属触媒と比較してポリマー間のエステル交換反応などの副反応が起こりにくく、分子量分布が狭い重合物を得られる点で好ましい。また得られたポリカーボネートポリオールへのエステル交換反応を引き起こす影響が少ないために、加熱時に分子量分布の広がりが少なく、熱安定性が高いポリカーボネートポリオールが得られる点においても好ましい。他のリン化合物と金属触媒が同時に含まれている場合に、リン化合物と金属触媒が相互作用し、リン化合物と金属触媒それぞれ不活化できる場合がある。特にリン化合物としては、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジイソプロピル、リン酸ジ-n-ブチル、リン酸ジイソブチル、リン酸ジ-n-エチルヘキシル、リン酸ジラウリル、リン酸ジオレイル、リン酸ジステアリル、リン酸ジフェニル、リン酸ジ(4-ニトロフェニル)、リン酸ジナフチルといったリン酸ジエステルが反応性の観点から好ましく、芳香環を有するリン化合物、中でも、リン酸ジフェニル、リン酸ジ(4-ニトロフェニル)、リン酸ジナフチルといった芳香族リン酸ジエステルが更に好ましく、入手の容易性からリン酸ジフェニルが最も好ましい。 Among these, phosphorus compounds are preferable in that side reactions such as transesterification between polymers are less likely to occur than with metal catalysts, and a polymer with a narrow molecular weight distribution can be obtained. It is also preferable in terms of obtaining a highly thermally stable polycarbonate polyol with little broadening of the molecular weight distribution during heating, since there is little effect of causing a transesterification reaction on the obtained polycarbonate polyol. When other phosphorus compounds and metal catalysts are contained at the same time, the phosphorus compounds and metal catalysts may interact with each other to inactivate the phosphorus compounds and metal catalysts respectively. In particular, phosphorus compounds include dimethyl phosphate, diethyl phosphate, diisopropyl phosphate, di-n-butyl phosphate, diisobutyl phosphate, di-n-ethylhexyl phosphate, dilauryl phosphate, dioleyl phosphate, and distearyl phosphate. , diphenyl phosphate, di(4-nitrophenyl) phosphate, and dinaphthyl phosphate are preferable from the viewpoint of reactivity. Aromatic phosphate diesters such as phenyl) and dinaphthyl phosphate are more preferred, and diphenyl phosphate is most preferred from the standpoint of availability.

これらの触媒は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。 Only one of these catalysts may be used, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

触媒を用いることによる重合反応の活性化効果と分子量分布が広がる副反応の抑制、残留触媒量の低減の観点から、特に触媒としてリン元素を含有する触媒を用いる場合、環状カーボネートXとポリオールYとの合計質量に対して、リン元素量、即ち、リン元素換算の使用量として0.01~1000質量ppm用いることが好ましく、0.01~800質量ppm用いることがより好ましく、0.01~500質量ppm用いることが更に好ましい。 From the viewpoint of the effect of activating the polymerization reaction by using a catalyst, the suppression of side reactions that broaden the molecular weight distribution, and the reduction of the amount of residual catalyst, especially when using a catalyst containing elemental phosphorus as a catalyst, the cyclic carbonate X and the polyol Y It is preferable to use 0.01 to 1000 mass ppm as the amount of phosphorus element, that is, the amount used in terms of phosphorus element, more preferably 0.01 to 800 mass ppm, with respect to the total mass of 0.01 to 500 It is more preferable to use mass ppm.

<ポリオールY以外のジヒドロキシ化合物>
本発明のポリカーボネートポリオールの製造には、本発明の効果を損なわない限り、開始剤のポリオールY以外のジヒドロキシ化合物(他のジヒドロキシ化合物と称する場合がある)を用いてもよい。具体的には直鎖状のジヒドロキシ化合物類、エーテル基を有するジヒドロキシ化合物類、分岐鎖を有するジヒドロキシ化合物類、脂環構造を含むジヒドロキシ化合物類等である。但し、他のジヒドロキシ化合物を用いる場合、本発明の効果を有効に得るために、ポリカーボネートポリオールの全構造単位に対して、他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合は30モル%以下がより好ましく、20モル%以下が更に好ましく、10モル%以下が最も好ましい。
<Dihydroxy compound other than polyol Y>
In the production of the polycarbonate polyol of the present invention, a dihydroxy compound (sometimes referred to as another dihydroxy compound) other than the initiator polyol Y may be used as long as it does not impair the effects of the present invention. Specific examples include straight-chain dihydroxy compounds, ether group-containing dihydroxy compounds, branched-chain dihydroxy compounds, and dihydroxy compounds containing an alicyclic structure. However, when other dihydroxy compounds are used, in order to effectively obtain the effects of the present invention, the ratio of structural units derived from other dihydroxy compounds to the total structural units of the polycarbonate polyol is more preferably 30 mol% or less. , is more preferably 20 mol % or less, and most preferably 10 mol % or less.

<植物由来の原料>
本発明で用いる環状カーボネートXは、植物由来であることが、環境負荷低減の観点から好ましい。
植物由来の環状カーボネートXとしては、植物由来の1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、グリセロールといった植物由来のポリオールから得られた環状カーボネートが挙げられる。またカーボネート基部分の原料も植物由来であったり、二酸化炭素であったりすると、さらに好ましい。
また、開始剤であるポリオールYについても植物由来であることが、環境負荷低減の観点から好ましい。植物由来のポリオールYとしては、ポリオールYの項に挙げたもので植物由来のものがすべて適用できるが、特に入手容易性の観点から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、1,13-トリデカンジオール、1,12-オクタデカンジオール、1,20-エイコサンジオール、グリセロール、ペンタエリスリトール、イソソルバイド、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、グルコースなどの糖由来のポリコールなどが好ましいものとして挙げられる。
<Materials derived from plants>
The cyclic carbonate X used in the present invention is preferably derived from plants from the viewpoint of reducing environmental impact.
The plant-derived cyclic carbonate X is obtained from plant-derived polyols such as plant-derived 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, and glycerol. Cyclic carbonates are mentioned. Further, it is more preferable that the raw material of the carbonate group portion is also plant-derived or carbon dioxide.
Also, polyol Y, which is an initiator, is preferably derived from plants from the viewpoint of reducing environmental load. As the plant-derived polyol Y, all plant-derived polyols listed in the section of polyol Y can be applied. 6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13 -tridecanediol, 1,12-octadecanediol, 1,20-eicosanediol, glycerol, pentaerythritol, isosorbide, polytetramethylene ether glycol, polycols derived from sugars such as glucose, and the like are preferred.

<反応温度>
開環重合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、下限は通常0℃、好ましくは20℃、より好ましくは60℃である。また反応温度の上限は、通常200℃、好ましくは150℃、より好ましくは140℃、更に好ましくは120℃、特に好ましくは100℃である。反応温度が上記下限を下回ると重合反応が実用的な速度では進行しなかったり、原料が溶解しなかったり、混合が不十分となる場合がある。また、反応温度が上記上限超過では、得られるポリカーボネートポリオールの分子量分布(D)が広がったり、着色したり、濁度が悪化するなどの品質上の問題が生じる場合がある。
<Reaction temperature>
The reaction temperature during the ring-opening polymerization reaction can be arbitrarily adopted as long as it is a temperature at which a practical reaction rate can be obtained. The temperature is not particularly limited, but the lower limit is usually 0°C, preferably 20°C, more preferably 60°C. The upper limit of the reaction temperature is usually 200°C, preferably 150°C, more preferably 140°C, even more preferably 120°C, particularly preferably 100°C. If the reaction temperature is lower than the above lower limit, the polymerization reaction may not proceed at a practical rate, the raw materials may not dissolve, or the mixing may be insufficient. On the other hand, if the reaction temperature exceeds the above upper limit, quality problems such as widening of the molecular weight distribution (D) of the resulting polycarbonate polyol, coloration, and deterioration of turbidity may occur.

<反応圧力>
開環重合は、反応が問題なく進行するケースでは常圧付近で実施する。ただし減圧下又は加圧下で反応が効率化する場合には、減圧下又は加圧下で生成物を抜き出しながら反応を実施する場合もある。また反応と同時に残存するモノマーや副生成物や触媒を減圧下で除去する場合もある。
<Reaction pressure>
The ring-opening polymerization is carried out under normal pressure if the reaction proceeds without problems. However, when the reaction becomes more efficient under reduced pressure or increased pressure, the reaction may be carried out under reduced pressure or increased pressure while extracting the product. In some cases, residual monomers, by-products, and catalysts are removed under reduced pressure simultaneously with the reaction.

<反応時間>
本発明のポリカーボネートポリオールを得るための開環重合反応に必要な時間は、使用する環状カーボネートXとポリオールY、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50時間以下、好ましくは20時間以下、更に好ましくは10時間以下である。また重合終了後も加熱を継続していると、ポリカーボネートポリオールの分子量分布(D)が広がる可能性がある。その問題を解決するために、反応が終了後に速やかに冷却したり、晶析や分液といった精製を行ったり、後述の触媒失活剤を投入したりして、反応を停止させる場合がある。
<Reaction time>
The time required for the ring-opening polymerization reaction to obtain the polycarbonate polyol of the present invention varies greatly depending on the cyclic carbonate X and polyol Y used, the type and amount of catalyst used, and cannot be generally defined. The reaction time required to reach the molecular weight is 50 hours or less, preferably 20 hours or less, more preferably 10 hours or less. Further, if the heating is continued after the completion of the polymerization, the molecular weight distribution (D) of the polycarbonate polyol may widen. In order to solve the problem, the reaction may be stopped by cooling immediately after the reaction is completed, performing purification such as crystallization or liquid separation, or adding a catalyst deactivator, which will be described later.

<開環重合時の溶媒>
本発明のポリカーボネートポリオールを製造する際には反応性と生産性の観点から溶媒をできるだけ使用せずに重合することが好ましい。溶媒を使用する場合においても、使用量が少ない方が好ましく、具体的には環状カーボネートXとポリオールYの質量の合計質量100部に対して50質量部以下が好ましく、10質量部以下が更に好ましく、5質量部以下が最も好ましく、溶媒を用いずに開環重合を行ってもよい。
<Solvent for ring-opening polymerization>
When producing the polycarbonate polyol of the present invention, it is preferable to carry out polymerization without using a solvent as much as possible from the viewpoint of reactivity and productivity. Even when a solvent is used, it is preferable that the amount used is small. Specifically, it is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less based on 100 parts of the total mass of the cyclic carbonate X and the polyol Y. , 5 parts by mass or less is most preferable, and the ring-opening polymerization may be carried out without using a solvent.

溶媒を用いる場合、好ましい溶媒としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;及びトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド,N-メチルピロリドンなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上の混合溶媒として用いてもよい。特に好ましい溶媒は、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等であり、これらの溶媒を適切な量を使用した場合には環状カーボネートXとポリオールYとの相溶性が向上し、均一に反応が可能になり、反応性が向上したり、分子量分布(D)が狭いポリカーボネートポリオールが得られる場合がある。ただし、溶媒を多く使用しすぎると、触媒濃度が低下し、重合速度が下がったり、反応時間が長くなり分子量分布が広がる場合もある。また溶媒が増えることで、重合反応や精製時の生産性が低下する。 When a solvent is used, preferable solvents include ketone solvents such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; and toluene and xylene. amide solvents such as dimethylformamide, diethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; and sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more. Particularly preferred solvents are toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate and the like. When an appropriate amount of these solvents is used, the compatibility between the cyclic carbonate X and the polyol Y is improved, and a uniform reaction becomes possible. A polycarbonate polyol with improved reactivity or a narrow molecular weight distribution (D) may be obtained. However, if too much solvent is used, the concentration of the catalyst may decrease, the polymerization rate may decrease, or the reaction time may become longer to broaden the molecular weight distribution. In addition, an increase in the amount of solvent lowers the productivity during the polymerization reaction and purification.

<ポリカーボネートポリオールの精製>
前述の如く、重合反応の際に触媒を用いた場合、通常得られたポリカーボネートポリオールには触媒が残存し、残存する触媒により、ポリカーボネートポリオールの熱安定性が低下したり、ポリウレタン化反応の制御ができなくなる場合がある。
ポリカーボネートポリオール中の残存触媒を除去するための精製方法としては、再沈殿や蒸留やカラムクロマトグラフィーや溶媒抽出などが挙げられる。特に有機溶媒に溶解する触媒を用いた場合には除去効率の観点から、再沈殿が好ましい。また水に溶解する触媒の場合は水(酸や塩基を含む場合もある)を用いた洗浄が好ましい。
<Purification of Polycarbonate Polyol>
As described above, when a catalyst is used in the polymerization reaction, the catalyst usually remains in the polycarbonate polyol obtained, and the residual catalyst reduces the thermal stability of the polycarbonate polyol and makes it difficult to control the polyurethane formation reaction. may not be possible.
Purification methods for removing the residual catalyst in the polycarbonate polyol include reprecipitation, distillation, column chromatography, solvent extraction, and the like. In particular, reprecipitation is preferable from the viewpoint of removal efficiency when using a catalyst that dissolves in an organic solvent. In the case of a water-soluble catalyst, washing with water (which may contain acid or base) is preferred.

<触媒失活剤>
前述のようにポリカーボネートポリオールに残存する触媒の影響を抑制するために、使用された触媒とほぼ等モルの例えばリン系化合物やアミン化合物等(以下、触媒失活剤と呼ぶ)を添加し、触媒を不活性化することが好ましい。更には触媒失活剤を添加後は、加熱処理等により、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。
<Catalyst deactivator>
As described above, in order to suppress the influence of the catalyst remaining in the polycarbonate polyol, a phosphorus-based compound, an amine compound, or the like (hereinafter referred to as a catalyst deactivator) is added in an approximately equimolar amount to the catalyst used, and the catalyst is is preferably inactivated. Furthermore, after adding the catalyst deactivator, the transesterification catalyst can be efficiently deactivated by heat treatment or the like.

触媒失活剤は触媒の不活性化に適切な構造を有するものであり、含有元素、酸・塩基など、特に限定されない。前述の重合触媒に記載した化合物が酸性であれば、塩基化合物の触媒失活剤、重合触媒が塩基性であれば、酸性化合物の触媒失活剤が有効である場合がある。 The catalyst deactivator has a structure suitable for deactivating the catalyst, and the contained element, acid/base, etc. are not particularly limited. If the compound described above for the polymerization catalyst is acidic, a catalyst deactivator of a basic compound may be effective, and if the polymerization catalyst is basic, a catalyst deactivator of an acidic compound may be effective.

触媒失活剤の例としては、例えば、含リン系化合物として、リン酸、亜リン酸などの無機リン酸や、リン酸ジブチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリフェニル、亜リン酸トリフェニル、リン酸ジフェニルなどの有機リン酸エステル等が挙げられる。これらの含リン系化合物は金属の重合触媒に有効な場合がある。含窒素系化合物としては、トリエチルアミン、ジエチルアミン、n-ブチルアミン、アニリン、ピリジン、イミダゾールなどが挙げられる。含窒素系化合物は、重合触媒として使用したリン酸ジエステルの失活剤として有効な場合がある。
これらの触媒失活剤は1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
Examples of catalyst deactivators include phosphorus-containing compounds such as inorganic phosphoric acid such as phosphoric acid and phosphorous acid, dibutyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, and phosphorous acid. Examples thereof include organic phosphates such as triphenyl and diphenyl phosphate. These phosphorus-containing compounds may be effective as metal polymerization catalysts. Examples of nitrogen-containing compounds include triethylamine, diethylamine, n-butylamine, aniline, pyridine and imidazole. A nitrogen-containing compound may be effective as a deactivator for a phosphate diester used as a polymerization catalyst.
One of these catalyst deactivators may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

前記触媒失活剤の使用量は、特に限定はされないが、使用された触媒とほぼ等モルであればよく、具体的には、使用された重合触媒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。これより少ない量の触媒失活剤を使用した場合は、反応生成物中の重合触媒の不活性化が十分でなく、得られたポリカーボネートポリオールの熱安定性が低下する場合がある。またポリウレタン製造用原料として使用する時、該ポリカーボネートポリオールのイソシアネート基に対する反応性を安定化させることができない場合がある。また、この範囲を超える触媒失活剤を使用すると得られたポリカーボネートポリオールが着色してしまう可能性がある。 The amount of the catalyst deactivator used is not particularly limited, but may be approximately equimolar to the catalyst used. Specifically, the upper limit is preferably 5 mol per 1 mol of the polymerization catalyst used. , more preferably 2 mol, and the lower limit is preferably 0.8 mol, more preferably 1.0 mol. If the catalyst deactivator is used in an amount less than this, the deactivation of the polymerization catalyst in the reaction product may not be sufficient, and the thermal stability of the resulting polycarbonate polyol may decrease. Moreover, when used as a raw material for polyurethane production, it may not be possible to stabilize the reactivity of the polycarbonate polyol with respect to isocyanate groups. Also, if a catalyst deactivator exceeding this range is used, the obtained polycarbonate polyol may be colored.

[ポリウレタン]
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて本発明のポリウレタンを製造することができる。
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて本発明のポリウレタンを製造する方法は、通常ポリウレタンを製造する公知のポリウレタン化反応条件が用いられる。
[Polyurethane]
Polycarbonate polyols of the invention can be used to produce polyurethanes of the invention.
The method for producing the polyurethane of the present invention using the polycarbonate polyol of the present invention employs known polyurethane-forming reaction conditions for producing ordinary polyurethanes.

例えば、本発明のポリカーボネートポリオールとポリイソシアネート及び鎖延長剤を常温から200℃の範囲で反応させることにより、本発明のポリウレタンを製造することができる。
また、本発明のポリカーボネートポリオールと過剰のポリイソシアネートとをまず反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを製造し、更に鎖延長剤を用いて重合度を上げて本発明のポリウレタンを製造することができる。
For example, the polyurethane of the present invention can be produced by reacting the polycarbonate polyol of the present invention with a polyisocyanate and a chain extender at a temperature ranging from room temperature to 200°C.
Alternatively, the polycarbonate polyol of the present invention may first be reacted with an excess amount of polyisocyanate to produce a prepolymer having isocyanate groups at its terminals, and then a chain extender may be used to increase the degree of polymerization to produce the polyurethane of the present invention. can be done.

<ポリイソシアネート>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて本発明のポリウレタンを製造するのに使用されるポリイソシアネートとしては、脂肪族、脂環族又は芳香族の各種公知のポリイソシアネート化合物が挙げられる。
例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート及びダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1-メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1-メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及び1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどの脂環族ジイソシアネート;キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、フェニレンジイソシアネート及びm-テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Polyisocyanate>
The polyisocyanate used to produce the polyurethane of the present invention using the polycarbonate polyol of the present invention includes various known aliphatic, alicyclic or aromatic polyisocyanate compounds.
For example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate and dimer diisocyanate obtained by converting the carboxyl group of dimer acid to an isocyanate group. Aliphatic diisocyanates; 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1-methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate and 1,3-bis Alicyclic diisocyanates such as (isocyanatomethyl)cyclohexane; 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl Aromatic diisocyanates such as -4,4'-biphenylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, phenylene diisocyanate and m-tetramethylxylylene diisocyanate. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

これらの中でも得られるポリウレタンの物性のバランスが好ましい点、工業的に安価に多量に入手が可能な点で、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと称する場合がある)、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートが好ましい。 Among these, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter sometimes referred to as MDI), hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate are preferred.

<鎖延長剤>
本発明のポリウレタンを製造する際に用いられる鎖延長剤は、後述するイソシアネート基を有するプレポリマーを製造する場合において、イソシアネート基と反応する活性水素を少なくとも2個有する低分子量化合物であり、通常ポリオール及びポリアミン等を挙げることができる。
<Chain extender>
The chain extender used in producing the polyurethane of the present invention is a low-molecular-weight compound having at least two active hydrogens that react with isocyanate groups when producing a prepolymer having an isocyanate group, which will be described later, and is usually a polyol. and polyamines.

その具体例としては、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等の直鎖ジオール類;2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2,4-ヘプタンジオール、1,4-ジメチロールヘキサン、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、ダイマージオール等の分岐鎖を有するジオール類;ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のエーテル基を有するジオール類;1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,4-ジヒドロキシエチルシクロヘキサン等の脂環構造を有するジオール類、キシリレングリコール、1,4-ジヒドロキシエチルベンゼン、4,4’-メチレンビス(ヒドロキシエチルベンゼン)等の芳香族基を有するジオール類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール類;N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン等のヒドロキシアミン類;エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、イソホロンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、4,4’-ジフェニルメタンジアミン、メチレンビス(o-クロロアニリン)、キシリレンジアミン、ジフェニルジアミン、トリレンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン、N,N’-ジアミノピペラジン等のポリアミン類;及び水等を挙げることができる。 Specific examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol and 1,9-nonanediol. , 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, and other linear diols; 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl -1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-heptanediol, 1,4-dimethylolhexane, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2 ,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, dimer diol, and other branched diols diols having an ether group such as diethylene glycol and propylene glycol; diols having an alicyclic structure such as 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,4-dihydroxyethylcyclohexane; xylylene glycol; Diols having aromatic groups such as 1,4-dihydroxyethylbenzene and 4,4′-methylenebis(hydroxyethylbenzene); Polyols such as glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol; N-methylethanolamine and N-ethylethanol hydroxyamines such as amine; ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, hexamethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, isophoronediamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxy ethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, 4,4′-diphenylmethanediamine, methylenebis(o-chloroaniline), xylylenediamine, diphenyldiamine, tri polyamines such as diamine, hydrazine, piperazine, N,N'-diaminopiperazine; and water.

これらの鎖延長剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも得られるポリウレタンの物性のバランスが好ましい点、工業的に安価に多量に入手が可能な点で、1,4-ブタンジオール(以下、14BDと称する場合がある)、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,4-ジヒドロキシエチルシクロヘキサン、エチレンジアミン、1,3-ジアミノプロパン、イソホロンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタンが好ましい。
These chain extenders may be used alone or in combination of two or more.
Among these, 1,4-butanediol (hereinafter sometimes referred to as 14BD) and 1,5-pentane are preferred because the resulting polyurethane has a good balance of physical properties and is industrially available in large quantities at low cost. Diol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-dihydroxyethylcyclohexane, ethylenediamine, 1, 3-diaminopropane, isophoronediamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane are preferred.

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

<鎖停止剤>
本発明のポリウレタンを製造する際には、得られるポリウレタンの分子量を制御する目的で、必要に応じて1個の活性水素基を持つ鎖停止剤を使用することができる。
これらの鎖停止剤としては、一個の水酸基を有するメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族モノオール類、一個のアミノ基を有するジエチルアミン、ジブチルアミン、n-ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モルホリン等の脂肪族モノアミン類が例示される。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Chain terminating agent>
When producing the polyurethane of the present invention, a chain terminating agent having one active hydrogen group can be used as necessary for the purpose of controlling the molecular weight of the resulting polyurethane.
These chain terminators include aliphatic monools having one hydroxyl group such as methanol, ethanol, propanol, butanol and hexanol, diethylamine, dibutylamine, n-butylamine, monoethanolamine and diethanolamine having one amino group. , and morpholine.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<触媒>
本発明のポリウレタンを製造する際のポリウレタン形成反応において、トリエチルアミン、N-エチルモルホリン、トリエチレンジアミンなどのアミン系触媒又はトリメチルチンラウレート、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジオクチルチンジネオデカネートなどのスズ系の化合物、更にはチタン系化合物などの有機金属塩などに代表される公知のウレタン重合触媒を用いることもできる。ウレタン重合触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Catalyst>
Amine-based catalysts such as triethylamine, N-ethylmorpholine, and triethylenediamine or tins such as trimethyltin laurate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dioctyltin dineodecanate in the polyurethane-forming reaction when producing the polyurethane of the present invention. Known urethane polymerization catalysts typified by organic metal salts such as titanium-based compounds can also be used. A urethane polymerization catalyst may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

<本発明のポリカーボネートポリオール以外のポリオール>
本発明のポリウレタンを製造する際のポリウレタン形成反応においては、本発明のポリカーボネートポリオールと必要に応じてそれ以外のポリオールを併用しても良い。ここで、本発明のポリカーボネートポリオール以外のポリオールとは、通常のポリウレタン製造の際に用いるものであれば特に限定されず、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、本発明のポリカーボネートポリオール以外のポリカーボネートポリオールが挙げられる。ここで、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールを合わせた質量に対する。本発明のポリカーボネートポリオールの質量割合は70%以上が好ましく、90%以上が更に好ましい。本発明のポリカーボネートポリオールの質量割合が少ないと、本発明のポリカーボネートポリオールの特徴である分子量分布(D)が小さく取り扱い性に優れるなどの効果が損なわれる可能性がある。
<Polyol other than the polycarbonate polyol of the present invention>
In the polyurethane-forming reaction when producing the polyurethane of the present invention, the polycarbonate polyol of the present invention may be used in combination with other polyols, if desired. Here, the polyol other than the polycarbonate polyol of the present invention is not particularly limited as long as it is used in ordinary polyurethane production, and examples thereof include polyether polyols, polyester polyols, and polycarbonate polyols other than the polycarbonate polyol of the present invention. be done. Here, with respect to the total weight of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols. The mass ratio of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 70% or more, more preferably 90% or more. If the mass ratio of the polycarbonate polyol of the present invention is small, the advantages of the polycarbonate polyol of the present invention, such as the small molecular weight distribution (D) and excellent handleability, may be impaired.

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

これらの中で好ましい有機溶剤は、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン及びジメチルスルホキシド等である。 Among these, preferred organic solvents are methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and dimethylsulfoxide.

また、本発明のポリカーボネートポリオール、ポリジイソシアネート、及び前記の鎖延長剤が配合されたポリウレタン組成物から、水分散液のポリウレタンを製造することもできる。 Aqueous dispersion polyurethane can also be produced from a polyurethane composition containing the polycarbonate polyol of the present invention, polydiisocyanate, and the chain extender.

<ポリウレタン製造方法>
上述の反応試剤を用いて本発明のポリウレタンを製造する方法としては、一般的に実験ないし工業的に用いられる製造方法が使用できる。
その例としては、本発明のポリカーボネートポリオール、それ以外のポリオール、ポリイソシアネート及び鎖延長剤を一括に混合して反応させる方法(以下、「一段法」と称する場合がある)や、まず本発明のポリカーボネートポリオール、それ以外のポリオール及びポリイソシアネートを反応させて両末端がイソシアネート基のプレポリマーを調製した後に、そのプレポリマーと鎖延長剤を反応させる方法(以下、「二段法」と称する場合がある)等がある。
<Polyurethane manufacturing method>
As a method for producing the polyurethane of the present invention using the above-mentioned reaction reagents, production methods generally used experimentally or industrially can be used.
Examples thereof include a method of collectively mixing and reacting the polycarbonate polyol of the present invention, other polyols, polyisocyanate and chain extender (hereinafter sometimes referred to as "one-step method"), and A method of reacting a polycarbonate polyol, other polyol and polyisocyanate to prepare a prepolymer having isocyanate groups at both ends, and then reacting the prepolymer with a chain extender (hereinafter sometimes referred to as a “two-step method”). Yes), etc.

二段法は、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールとを予め1当量以上のポリイソシアネートと反応させることにより、ポリウレタンのソフトセグメントに相当する部分の両末端イソシアネート中間体を調製する工程を経るものである。このように、プレポリマーを一旦調製した後に鎖延長剤と反応させると、ソフトセグメント部分の分子量の調整が行いやすい場合があり、ソフトセグメントとハードセグメントの相分離を確実に行う必要がある場合には有用である。 In the two-step method, the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols are preliminarily reacted with one or more equivalents of polyisocyanate to prepare isocyanate intermediates at both ends corresponding to the soft segment of the polyurethane. It is. In this way, if the prepolymer is once prepared and then reacted with a chain extender, it may be easier to adjust the molecular weight of the soft segment portion, and it is useful when it is necessary to ensure phase separation between the soft segment and the hard segment. is useful.

<一段法>
一段法とは、ワンショット法とも呼ばれ、本発明のポリカーボネートポリオール、それ以外のポリオール、ポリイソシアネート及び鎖延長剤を一括に仕込むことで反応を行う方法である。
一段法におけるポリイソシアネートの使用量は、特に限定はされないが、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールとの総水酸基数と、鎖延長剤の水酸基数とアミノ基数との総計を1当量とした場合、下限は、好ましくは0.7当量、より好ましくは0.8当量、更に好ましくは0.9当量、特に好ましくは0.95当量であり、上限は、好ましくは3.0当量、より好ましくは2.0当量、更に好ましくは1.5当量、特に好ましくは1.1当量である。
<Single step method>
The one-step method, which is also called a one-shot method, is a method in which the polycarbonate polyol of the present invention, other polyols, polyisocyanate and chain extender are charged all at once to carry out the reaction.
The amount of polyisocyanate used in the one-step method is not particularly limited, but the sum of the total number of hydroxyl groups of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols, the number of hydroxyl groups and the number of amino groups of the chain extender is set to 1 equivalent. When the is 2.0 equivalents, more preferably 1.5 equivalents, and particularly preferably 1.1 equivalents.

ポリイソシアネートの使用量が多すぎると、未反応のイソシアネート基が副反応を起こし、得られるポリウレタンの粘度が高くなりすぎて取り扱いが困難となったり、柔軟性が損なわれたりする傾向があり、少なすぎると、ポリウレタンの分子量が十分に大きくならず、十分なポリウレタン強度が得られなくなる傾向がある。
また、鎖延長剤の使用量は、特に限定されないが、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールの総水酸基数からポリイソシアネートのイソシアネート基数を引いた数を1当量とした場合、下限は、好ましくは0.7当量、より好ましくは0.8当量、更に好ましくは0.9当量、特に好ましくは0.95当量であり、上限は好ましくは3.0当量、より好ましくは2.0当量、更に好ましくは1.5当量、特に好ましくは1.1当量である。鎖延長剤の使用量が多すぎると、得られるポリウレタンが溶媒に溶けにくく加工が困難になる傾向があり、少なすぎると、得られるポリウレタンが軟らかすぎて十分な強度や硬度、弾性回復性能や弾性保持性能が得られなかったり、耐熱性が悪くなる場合がある。
If the amount of polyisocyanate used is too large, unreacted isocyanate groups will cause a side reaction, and the viscosity of the resulting polyurethane will tend to be too high, making it difficult to handle or impairing flexibility. If it is too much, the molecular weight of the polyurethane will not be sufficiently large, and there will be a tendency that sufficient polyurethane strength will not be obtained.
In addition, the amount of the chain extender used is not particularly limited. is 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, more preferably 0.9 equivalents, particularly preferably 0.95 equivalents, and the upper limit is preferably 3.0 equivalents, more preferably 2.0 equivalents, and further Preferably 1.5 equivalents, particularly preferably 1.1 equivalents. If the amount of chain extender used is too large, the resulting polyurethane tends to be difficult to dissolve in the solvent and processing becomes difficult. The retention performance may not be obtained, or the heat resistance may deteriorate.

<二段法>
二段法は、プレポリマー法ともよばれ、主に以下の方法がある。
(a)予め本発明のポリカーボネートポリオール及びそれ以外のポリオールと、過剰のポリイソシアネートとを、ポリイソシアネート/(本発明のポリカーボネートポリオール及びそれ以外のポリオール)の反応当量比が1を超える量から10.0以下で反応させて、分子鎖末端がイソシアネート基であるプレポリマーを製造し、次いでこれに鎖延長剤を加えることによりポリウレタンを製造する方法
(b)予めポリイソシアネートと、過剰のポリカーボネートポリオール及びそれ以外のポリオールとを、ポリイソシアネート/(本発明のポリカーボネートポリオール及びそれ以外のポリオール)の反応当量比が0.1以上から1.0未満で反応させて分子鎖末端が水酸基であるプレポリマーを製造し、次いでこれに鎖延長剤として末端がイソシアネート基のポリイソシアネートを反応させてポリウレタンを製造する方法。
<Two step method>
The two-step method, also called a prepolymer method, mainly includes the following methods.
(a) The polycarbonate polyol of the present invention and other polyols and excess polyisocyanate are added in advance in an amount having a reaction equivalent ratio of polyisocyanate/(polycarbonate polyol of the present invention and other polyols) exceeding 1 to 10. A method of producing a polyurethane by reacting at a temperature of 0 or less to produce a prepolymer having an isocyanate group at the molecular chain end and then adding a chain extender to the prepolymer (b) Preliminary polyisocyanate, excess polycarbonate polyol and A polyol other than the above is reacted at a reaction equivalent ratio of polyisocyanate/(polycarbonate polyol of the present invention and other polyols) of 0.1 or more to less than 1.0 to produce a prepolymer having a hydroxyl group at the molecular chain end. and then reacting it with a polyisocyanate having an isocyanate group at the end as a chain extender to produce a polyurethane.

二段法は無溶媒でも溶媒共存下でも実施することができる。
二段法によるポリウレタン製造は以下に記載の(1)~(3)のいずれかの方法によって行うことができる。
(1) 溶媒を使用せず、まず直接ポリイソシアネートと本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールとを反応させてプレポリマーを合成し、そのまま鎖延長反応に使用する。
(2) (1)の方法でプレポリマーを合成し、その後溶媒に溶解し、以降の鎖延長反応に使用する。
(3) 初めから溶媒を使用し、ポリイソシアネートと本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールとを反応させ、その後鎖延長反応を行う。
The two-step method can be carried out without solvent or in the presence of solvent.
Polyurethane production by the two-step method can be carried out by any one of the methods (1) to (3) described below.
(1) Without using a solvent, the polyisocyanate, the polycarbonate polyol of the present invention, and other polyols are directly reacted to synthesize a prepolymer, which is directly used for the chain extension reaction.
(2) A prepolymer is synthesized by the method of (1), then dissolved in a solvent and used for subsequent chain extension reaction.
(3) Using a solvent from the beginning, the polyisocyanate, the polycarbonate polyol of the present invention, and other polyols are reacted, and then the chain extension reaction is carried out.

(1)の方法の場合には、鎖延長反応にあたり、鎖延長剤を溶媒に溶かしたり、溶媒に同時にプレポリマー及び鎖延長剤を溶解するなどの方法により、ポリウレタンを溶媒と共存する形で得ることが重要である。
二段法(a)の方法におけるポリイソシアネートの使用量は、特に限定はされないが、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールの総水酸基の数を1当量とした場合のイソシアネート基の数として、下限が好ましくは1.0当量を超える量、より好ましくは1.2当量、更に好ましくは1.5当量であり、上限が好ましくは10.0当量、より好ましくは5.0当量、更に好ましくは3.0当量の範囲である。
In the case of method (1), the chain extension reaction is carried out by dissolving the chain extender in a solvent, or dissolving the prepolymer and the chain extender in the solvent at the same time, to obtain the polyurethane in a form coexisting with the solvent. This is very important.
The amount of polyisocyanate used in the two-step method (a) is not particularly limited. The lower limit is preferably more than 1.0 equivalents, more preferably 1.2 equivalents, still more preferably 1.5 equivalents, and the upper limit is preferably 10.0 equivalents, more preferably 5.0 equivalents, still more preferably It is in the range of 3.0 equivalents.

このイソシアネート使用量が多すぎると、過剰のイソシアネート基が副反応を起こして所望のポリウレタンの物性まで到達しにくい傾向があり、少なすぎると、得られるポリウレタンの分子量が十分に上がらず強度や熱安定性が低くなる場合がある
鎖延長剤の使用量については特に限定されないが、プレポリマーに含まれるイソシアネート基の数1当量に対して、下限が、好ましくは0.1当量、より好ましくは0.5当量、更に好ましくは0.8当量であり、上限が好ましくは5.0当量、より好ましくは3.0当量、更に好ましくは2.0当量の範囲である。
If the amount of isocyanate used is too large, the excessive isocyanate groups tend to cause side reactions, making it difficult to achieve the desired physical properties of the polyurethane. Although the amount of the chain extender to be used is not particularly limited, the lower limit is preferably 0.1 equivalent, more preferably 0.1 equivalent, with respect to one equivalent of isocyanate groups contained in the prepolymer. It is 5 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, and the upper limit is preferably 5.0 equivalents, more preferably 3.0 equivalents, still more preferably 2.0 equivalents.

上記鎖延長化反応を行う際に、分子量を調整する目的で、一官能性の有機アミン類やアルコール類を共存させてもよい。
また、二段法(b)の方法における末端が水酸基であるプレポリマーを作成する際のポリイソシアネートの使用量は、特に限定はされないが、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールの総水酸基の数を1当量とした場合のイソシアネート基の数として、下限が好ましくは0.1当量、より好ましくは0.5当量、更に好ましくは0.7当量であり、上限が好ましくは0.99当量、より好ましくは0.98当量、更に好ましくは0.97当量である。
For the purpose of adjusting the molecular weight, monofunctional organic amines and alcohols may coexist during the chain extension reaction.
In addition, the amount of polyisocyanate to be used when preparing a prepolymer having a terminal hydroxyl group in the two-step method (b) is not particularly limited, but the amount of the total hydroxyl groups of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols is As the number of isocyanate groups when the number is 1 equivalent, the lower limit is preferably 0.1 equivalent, more preferably 0.5 equivalent, still more preferably 0.7 equivalent, and the upper limit is preferably 0.99 equivalent. More preferably 0.98 equivalents, still more preferably 0.97 equivalents.

このイソシアネート使用量が少なすぎると、続く鎖延長反応で所望の分子量を得るまでの工程が長くなり生産効率が落ちる傾向にあり、多すぎると、粘度が高くなりすぎて得られるポリウレタンの柔軟性が低下したり、取り扱いが悪く生産性に劣ったりする場合がある。
鎖延長剤の使用量については特に限定されないが、プレポリマーに使用した本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールの総水酸基の数を1当量とした場合、プレポリマーに使用したイソシアネート基の当量を加えた総当量として、下限が好ましくは0.7当量、より好ましくは0.8当量、更に好ましくは0.9当量であり、上限が好ましくは1.0当量未満、より好ましくは0.99当量、更に好ましくは0.98当量の範囲である。
If the amount of isocyanate used is too small, the subsequent chain elongation reaction takes a long time to obtain the desired molecular weight, and production efficiency tends to decrease. In some cases, it may decrease, or the handling may be poor and the productivity may be inferior.
The amount of the chain extender used is not particularly limited, but when the total number of hydroxyl groups of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols used in the prepolymer is 1 equivalent, the equivalent of the isocyanate group used in the prepolymer is As the total equivalent added, the lower limit is preferably 0.7 equivalents, more preferably 0.8 equivalents, still more preferably 0.9 equivalents, and the upper limit is preferably less than 1.0 equivalents, more preferably 0.99 equivalents. , more preferably in the range of 0.98 equivalents.

上記鎖延長化反応を行う際に、分子量を調整する目的で、一官能性の有機アミン類やアルコール類を共存させてもよい。
鎖延長反応は通常、0℃~250℃で反応させるが、この温度は溶剤の量、使用原料の反応性、反応設備等により異なり、特に制限はない。温度が低すぎると反応の進行が遅すぎたり、原料や重合物の溶解性が低い為に製造時間が長くなることがあり、また高すぎると副反応や得られるポリウレタンの分解が起こることがある。鎖延長反応は、減圧下で脱泡しながら行ってもよい。
For the purpose of adjusting the molecular weight, monofunctional organic amines and alcohols may coexist during the chain extension reaction.
The chain extension reaction is usually carried out at 0° C. to 250° C., but this temperature varies depending on the amount of solvent, reactivity of raw materials used, reaction equipment, etc., and is not particularly limited. If the temperature is too low, the reaction progresses too slowly, and the solubility of the raw materials and polymer may be low, which may lengthen the production time. . The chain extension reaction may be performed under reduced pressure while defoaming.

また、鎖延長反応には必要に応じて、触媒や安定剤等を添加することもできる。
触媒としては例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジブチル錫ジラウレ-ト、オクチル酸第一錫、酢酸、燐酸、硫酸、塩酸、スルホン酸等の化合物が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。安定剤としては例えば2,6-ジブチル-4-メチルフェノール、ジステアリルチオジプロピオネ-ト、N,N′-ジ-2-ナフチル-1,4-フェニレンジアミン、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト等の化合物が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。尚、鎖延長剤が短鎖脂肪族アミン等の反応性の高いものの場合は、触媒を添加せずに実施してもよい。
Moreover, a catalyst, a stabilizer, etc. can also be added to a chain extension reaction as needed.
Examples of the catalyst include compounds such as triethylamine, tributylamine, dibutyltin dilaurate, stannous octoate, acetic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and sulfonic acid. You may use the above together. Examples of stabilizers include 2,6-dibutyl-4-methylphenol, distearylthiodipropionate, N,N'-di-2-naphthyl-1,4-phenylenediamine, tris(dinonylphenyl)phosphite, Compounds such as phyto may be mentioned, and one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. If the chain extender is highly reactive such as a short-chain aliphatic amine, the reaction may be carried out without adding a catalyst.

<水系ポリウレタンエマルション>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて、水系ポリウレタンエマルションを製造することも可能である。特にカルボキシル基、エーテル基、アミド基などの極性基を有するポリカーボネートポリオールは水分散性が高く、本用途に特に有用である。
その場合、本発明のポリカーボネートポリオールを含むポリオールと過剰のポリイソシアネートを反応させてプレポリマーを製造する際に、少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基を有する化合物を混合してプレポリマーを形成し、親水性官能基の中和塩化工程、水添加による乳化工程、鎖延長反応工程を経て水系ポリウレタンエマルションとする。
<Water-based polyurethane emulsion>
It is also possible to produce aqueous polyurethane emulsions using the polycarbonate polyols of the present invention. In particular, polycarbonate polyols having polar groups such as carboxyl groups, ether groups, and amide groups have high water dispersibility and are particularly useful for this application.
In that case, a compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups is added in reacting a polyol, including the polycarbonate polyols of the present invention, with an excess of polyisocyanate to produce a prepolymer. A prepolymer is formed by mixing, and an aqueous polyurethane emulsion is obtained through a process of neutralization and chlorination of hydrophilic functional groups, an emulsification process by adding water, and a chain extension reaction process.

ここで使用する少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基を有する化合物の親水性官能基とは、例えばカルボン酸基やスルホン酸基であって、アルカリ性基で中和可能な基である。また、イソシアネート反応性基とは、水酸基、1級アミノ基、2級アミノ基等の一般的にイソシアネートと反応してウレタン結合、ウレア結合を形成する基であり、これらが同一分子内に混在していてもかまわない。 As used herein, the hydrophilic functional group of compounds having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups is, for example, a carboxylic acid group or a sulfonic acid group, neutralized with an alkaline group. is a possible group. In addition, the isocyanate-reactive group is a group that generally reacts with isocyanate to form a urethane bond or a urea bond, such as a hydroxyl group, a primary amino group, or a secondary amino group. It doesn't matter if you are.

少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基を有する化合物としては、具体的には、2,2’-ジメチロールプロピオン酸、2,2-メチロール酪酸、2,2’-ジメチロール吉草酸等が挙げられる。また、ジアミノカルボン酸類、例えば、リジン、シスチン、3,5-ジアミノカルボン酸等も挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらを実際に用いる場合には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン等のアミンや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリ性化合物で中和して用いることができる。 Specific examples of compounds having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups include 2,2′-dimethylolpropionic acid, 2,2-methylolbutyric acid, 2,2′ - dimethylol valeric acid and the like. Also included are diaminocarboxylic acids such as lysine, cystine, 3,5-diaminocarboxylic acid and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When these are actually used, they are neutralized with amines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tributylamine and triethanolamine, and alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia. be able to.

水系ポリウレタンエマルションを製造する場合、少なくとも1個の親水性官能基と少なくとも2個のイソシアネート反応性の基を有する化合物の使用量は、水に対する分散性能を上げるために、その下限は、本発明のポリカーボネートポリオールとそれ以外のポリオールとの総質量に対して好ましくは1質量%、より好ましくは5質量%、更に好ましくは10質量%である。一方、これを多く添加しすぎると本発明のポリカーボネートポリオールの特性が維持されないことがあるため、その上限は好ましくは50質量%、より好ましくは40質量%、更に好ましくは30質量%である。 When producing a water-based polyurethane emulsion, the amount of the compound having at least one hydrophilic functional group and at least two isocyanate-reactive groups should be adjusted to increase the dispersibility in water. It is preferably 1% by mass, more preferably 5% by mass, still more preferably 10% by mass, based on the total mass of polycarbonate polyol and other polyols. On the other hand, if too much is added, the properties of the polycarbonate polyol of the present invention may not be maintained, so the upper limit is preferably 50% by mass, more preferably 40% by mass, and still more preferably 30% by mass.

水系ポリウレタンエマルションを製造する場合、プレポリマー工程においてメチルエチルケトンやアセトン、あるいはNーメチル-2-ピロリドン等の溶媒の共存化に反応させてもよいし、無溶媒で反応させてもよい。また、溶媒を使用する場合は、水性エマルションを製造した後に蒸留によって溶媒を留去させるのが好ましい。 When producing an aqueous polyurethane emulsion, the reaction may be carried out in the presence of a solvent such as methyl ethyl ketone, acetone, or N-methyl-2-pyrrolidone in the prepolymer step, or may be carried out without a solvent. Moreover, when using a solvent, it is preferable to distill off the solvent by distillation after manufacturing an aqueous emulsion.

本発明のポリカーボネートポリオールを原料として、無溶媒で水系ポリウレタンエマルションを製造する際には本発明のポリカーボネートポリオールの水酸基価から求めた数平均分子量の上限は好ましくは5000、より好ましくは4500、更に好ましくは4000である。また、下限は好ましくは300、より好ましくは500、更に好ましくは800である。水酸基価から求めた数平均分子量が5000を超えたり、300より小さくなると、エマルジョン化が困難となる場合がある。 When the polycarbonate polyol of the present invention is used as a raw material to produce an aqueous polyurethane emulsion without solvent, the upper limit of the number average molecular weight obtained from the hydroxyl value of the polycarbonate polyol of the present invention is preferably 5,000, more preferably 4,500, and still more preferably. 4000. Also, the lower limit is preferably 300, more preferably 500, still more preferably 800. If the number average molecular weight obtained from the hydroxyl value exceeds 5000 or is smaller than 300, emulsification may become difficult.

また、水系ポリウレタンエマルションの合成、あるいは保存にあたり、高級脂肪酸、樹脂酸、酸性脂肪アルコール、硫酸エステル、スルホン酸高級アルキル、スルホン酸高級アルキル、スルホン酸アルキルアリール、スルホン化ひまし油、スルホコハク酸エステルなどに代表されるアニオン性界面活性剤、第一アミン塩、第二アミン塩、第三アミン塩、第四級アミン塩、ピリジニウム塩等のカチオン系界面活性剤、あるいはエチレンオキサイドと長鎖脂肪アルコール又はフェノール類との公知の反応生成物に代表される非イオン性界面活性剤等を併用して、乳化安定性を保持してもよい。 Higher fatty acid, resin acid, acidic fatty alcohol, sulfate, higher alkyl sulfonate, higher alkyl sulfonate, alkylaryl sulfonate, sulfonated castor oil, sulfosuccinate, etc. Cationic surfactants such as anionic surfactants, primary amine salts, secondary amine salts, tertiary amine salts, quaternary amine salts, pyridinium salts, or ethylene oxide and long-chain fatty alcohols or phenols The emulsification stability may be maintained by using a nonionic surfactant or the like in combination, which is represented by a known reaction product with .

また、水系ポリウレタンエマルションとする際に、プレポリマーの有機溶媒溶液に、必要に応じて中和塩化工程なしに、乳化剤の存在下、水を機械的に高せん断下で混合して、エマルションを製造することもできる。
このようにして製造された水系ポリウレタンエマルションは、様々な用途に使用する事が可能である。特に、最近は環境負荷の小さな化学品原料が求められており、有機溶剤を使用しない目的としての従来品からの代替が可能である。
In addition, when making a water-based polyurethane emulsion, water is mechanically mixed under high shear in the presence of an emulsifier with an organic solvent solution of the prepolymer, if necessary, without the neutralization and chlorination step, to produce the emulsion. You can also
The water-based polyurethane emulsion thus produced can be used for various purposes. In particular, there is a recent demand for chemical raw materials with less environmental impact, and it is possible to replace conventional products for the purpose of not using organic solvents.

水系ポリウレタンエマルションの具体的な用途としては、例えば、コーティング剤、水系塗料、接着剤、合成皮革、人工皮革への利用が好適である。特に本発明のポリカーボネートポリオールを用いて製造される水系ポリウレタンエマルションは、ポリカーボネートポリオール中に前記式(B)で表される化合物に由来する構造単位を有していることから、柔軟性がありコーティング剤等として従来のポリカーボネートポリオールを使用した水系ポリウレタンエマルションに比べて有効に利用する事が可能である。 Specific uses of water-based polyurethane emulsions include, for example, coating agents, water-based paints, adhesives, synthetic leathers, and artificial leathers. In particular, the water-based polyurethane emulsion produced using the polycarbonate polyol of the present invention has a structural unit derived from the compound represented by the formula (B) in the polycarbonate polyol, and thus is flexible and a coating agent. As such, it can be used more effectively than conventional water-based polyurethane emulsions using polycarbonate polyols.

<添加剤>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて製造した本発明のポリウレタンには、熱安定剤、光安定剤、着色剤、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘着防止剤、難燃剤、老化防止剤、無機フィラー等の各種の添加剤を、本発明のポリウレタンの特性を損なわない範囲で、添加、混合することができる。
<Additive>
Polyurethanes of the present invention produced using the polycarbonate polyols of the present invention contain heat stabilizers, light stabilizers, colorants, fillers, stabilizers, UV absorbers, antioxidants, antiblocking agents, flame retardants, anti-aging agents. Various additives such as inhibitors and inorganic fillers can be added and mixed within limits that do not impair the properties of the polyurethane of the present invention.

熱安定剤として使用可能な化合物としては、燐酸、亜燐酸の脂肪族、芳香族又はアルキル基置換芳香族エステルや次亜燐酸誘導体、フェニルホスホン酸、フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスホン酸、ポリホスホネート、ジアルキルぺンタエリスリトールジホスファイト、ジアルキルビスフェノールAジホスファイト等のリン化合物;フェノール系誘導体、特にヒンダードフェノール化合物;チオエーテル系、ジチオ酸塩系、メルカプトベンズイミダゾール系、チオカルバニリド系、チオジプロピオン酸エステル系等のイオウを含む化合物;スズマレート、ジブチルスズモノオキシド等のスズ系化合物等を使用することができる。 Compounds that can be used as heat stabilizers include phosphoric acid, aliphatic, aromatic or alkyl-substituted aromatic esters of phosphorous acid, hypophosphorous acid derivatives, phenylphosphonic acid, phenylphosphinic acid, diphenylphosphonic acid, polyphosphonates, dialkyl Phosphorus compounds such as pentaerythritol diphosphite and dialkylbisphenol A diphosphite; phenol derivatives, especially hindered phenol compounds; Compounds containing sulfur; tin-based compounds such as tin malate, dibutyltin monoxide, and the like can be used.

ヒンダードフェノール化合物の具体例としては、「Irganox1010」(商品名:BASFジャパン株式会社製)、「Irganox1520」(商品名:BASFジャパン株式会社製)、「Irganox245」(商品名:BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
リン化合物としては、「PEP-36」、「PEP-24G」、「HP-10」(いずれも商品名:株式会社ADEKA社製)、「Irgafos 168」(商品名:BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
Specific examples of hindered phenol compounds include "Irganox1010" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), "Irganox1520" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.), "Irganox245" (trade name: manufactured by BASF Japan Ltd.). ) and the like.
Phosphorus compounds include "PEP-36", "PEP-24G", "HP-10" (all trade names: manufactured by ADEKA Corporation), "Irgafos 168" (manufactured by BASF Japan Ltd.), etc. are mentioned.

イオウを含む化合物の具体例としては、ジラウリルチオプロピオネート(DLTP)、ジステアリルチオプロピオネート(DSTP)などのチオエーテル化合物が挙げられる。
光安定剤の例としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系化合物等が挙げられ、具体的には「TINUVIN622LD」、「TINUVIN765」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製)、「SANOL LS-2626」、「SANOL LS-765」(以上、三共株式会社製)等が使用可能である。
Specific examples of sulfur-containing compounds include thioether compounds such as dilaurylthiopropionate (DLTP) and distearylthiopropionate (DSTP).
Examples of light stabilizers include benzotriazole-based compounds and benzophenone-based compounds. ”, “SANOL LS-765” (manufactured by Sankyo Co., Ltd.) and the like can be used.

紫外線吸収剤の例としては、「TINUVIN328」、「TINUVIN234」(以上、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製)等が挙げられる。
着色剤としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、金属錯塩染料などの染料;カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、マイカなどの無機顔料;及びカップリングアゾ系、縮合アゾ系、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサゾン系、フタロシアニン系等の有機顔料等が挙げられる。
Examples of ultraviolet absorbers include "TINUVIN328" and "TINUVIN234" (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.).
Colorants include dyes such as direct dyes, acid dyes, basic dyes and metal complex dyes; inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide and mica; Organic pigments such as anthraquinone-based, thioindigo-based, dioxazone-based, and phthalocyanine-based pigments can be used.

無機フィラーの例としては、ガラス短繊維、カーボンファイバー、アルミナ、タルク、グラファイト、メラミン、白土等が挙げられる。
難燃剤の例としては、燐及びハロゲン含有有機化合物、臭素あるいは塩素含有有機化合物、ポリ燐酸アンンモニウム、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン等の添加及び反応型難燃剤が挙げられる。
Examples of inorganic fillers include short glass fibers, carbon fibers, alumina, talc, graphite, melamine, and clay.
Examples of flame retardants include additive and reactive flame retardants such as phosphorous and halogen containing organic compounds, bromine or chlorine containing organic compounds, ammonium polyphosphate, aluminum hydroxide, antimony oxide and the like.

これらの添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で組み合わせて用いてもよい。
これらの添加剤の添加量は、ポリウレタンに対する質量比として、下限が、好ましくは0.01質量%、より好ましくは0.05質量%、更に好ましくは0.1質量%、上限は、好ましくは10質量%、より好ましくは5質量%、更に好ましくは1質量%である。添加剤の添加量が少な過ぎるとその添加効果を十分に得ることができず、多過ぎるとポリウレタン中で析出したり、濁りを発生したりする場合がある。
These additives may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
Regarding the amount of these additives added, the lower limit is preferably 0.01% by mass, more preferably 0.05% by mass, still more preferably 0.1% by mass, and the upper limit is preferably 10% by mass, as a mass ratio to polyurethane. % by mass, more preferably 5% by mass, still more preferably 1% by mass. If the amount of the additive added is too small, the effect of addition cannot be sufficiently obtained, and if it is too large, it may precipitate in the polyurethane or cause turbidity.

<ポリウレタンの物性評価>
本発明のポリウレタンは必要に応じて、各種厚みを有するシート状やフィルム状の成形体を作成することで、各種物性評価を行うことができる。
<Evaluation of physical properties of polyurethane>
Various physical properties of the polyurethane of the present invention can be evaluated by preparing sheet-like or film-like moldings having various thicknesses, if necessary.

<シート状のポリウレタン成形体>
本発明のポリウレタンは加熱圧縮成形により、シート状のポリウレタン成形体を得ることができる。例えば以下のような手法で厚さ2mmのシート状に成形することができる。
圧縮成形用の金型(15cm×8cm×厚さ2mm)にPET製離型フィルム、ポリウレタン硬化物を設置後、更にPET製離型フィルム、金型の順に載せる。これらを予め余熱しておいた加熱プレス機(東洋精機製作所製、製品名「ミニテストプレス」)のステージ上に設置した後、加熱プレス機のステージを接触させ、加圧する(圧力:0.5MPa×温度:218~225℃×時間:2分間)。その後、加熱プレス機の圧力設定を徐々に上げ、13MPaで2分間加熱し成形を終了する。加熱プレス機の圧力を下げて金型を取り出し、予め冷却水を流して冷やしておいた冷却用プレス機(東洋精機製作所製、製品名「ミニテストプレス」)に設置し冷却(圧力10MPa×時間2分)することでシート状のポリウレタン成形体を得る。
なお、使用する金型のサイズを変えることで、厚さやサイズの異なるシート状のポリウレタン成形体を作成することができる。
<Sheet-like polyurethane molding>
A sheet-like polyurethane molded article can be obtained from the polyurethane of the present invention by hot compression molding. For example, it can be molded into a sheet having a thickness of 2 mm by the following method.
After placing the PET release film and the cured polyurethane on a compression molding mold (15 cm×8 cm×2 mm thickness), the PET release film and the mold are placed in that order. After installing these on the stage of a preheated heating press (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, product name “Mini Test Press”), the stage of the heating press is brought into contact and pressurized (pressure: 0.5 MPa x temperature: 218 to 225°C x time: 2 minutes). After that, the pressure setting of the heating press is gradually increased to 13 MPa for 2 minutes to complete the molding. Lower the pressure of the heating press, take out the mold, set it in a cooling press (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, product name "Mini Test Press") that has been cooled by running cooling water in advance, and cool (pressure 10 MPa x time 2 minutes) to obtain a sheet-like polyurethane molding.
By changing the size of the mold to be used, it is possible to produce sheet-like polyurethane moldings having different thicknesses and sizes.

<ポリウレタンフィルム・ポリウレタン板>
本発明のポリウレタンを使用してフィルムを製造する場合、そのフィルムの厚さは、下限が好ましくは10μm、より好ましくは20μm、更に好ましくは30μm、上限は好ましくは1000μm、より好ましくは500μm、更に好ましくは100μmである。
フィルムの厚さが厚すぎると、十分な透湿性が得られない傾向があり、また、薄過ぎるとピンホールを生じたり、フィルムがブロッキングしやすく取り扱いにくくなる傾向がある。ポリウレタンフィルムにおいてもポリウレタン成形体と同様の評価手法にポリウレタンの物性評価を行うことができる。
ポリウレタンフィルムは、例えば以下の方法で得ることができる。
ポリウレタン溶液を9.5milのアプリケーターでフッ素樹脂シート(フッ素テープニトフロン900、厚さ0.1mm、日東電工株式会社製)上に塗布し、60℃で1時間、続いて100℃で0.5時間乾燥させる。更に100℃の真空状態で0.5時間、80℃で15時間乾燥させた後、23℃55%RHの恒温恒湿下で12時間以上静置し、ポリウレタンフィルムを得る。
<Polyurethane film/polyurethane plate>
When a film is produced using the polyurethane of the present invention, the lower limit of the film thickness is preferably 10 μm, more preferably 20 μm, and still more preferably 30 μm, and the upper limit is preferably 1000 μm, more preferably 500 μm, and even more preferably. is 100 μm.
If the film is too thick, there is a tendency that sufficient moisture permeability cannot be obtained. Polyurethane films can also be evaluated for physical properties in the same manner as for polyurethane moldings.
A polyurethane film can be obtained, for example, by the following method.
The polyurethane solution was applied onto a fluororesin sheet (fluorocarbon tape Nitoflon 900, thickness 0.1 mm, manufactured by Nitto Denko Corporation) using a 9.5 mil applicator, and then heated at 60°C for 1 hour, followed by 0.5 at 100°C. Allow time to dry. After further drying at 100° C. under vacuum for 0.5 hour and at 80° C. for 15 hours, the film is allowed to stand at constant temperature and humidity at 23° C. and 55% RH for 12 hours or more to obtain a polyurethane film.

<分子量>
本発明のポリウレタンの分子量は、その用途に応じて適宜調整され、特に制限はないが、GPCにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)として5万~50万であることが好ましく、8万~30万であることがより好ましく、8万~15万であることがさらに好ましい。Mwが上記下限よりも小さいと十分な強度や硬度が得られない場合があり、上記上限よりも大きいと加工性などハンドリング性を損なう傾向がある。
<Molecular weight>
The molecular weight of the polyurethane of the present invention is appropriately adjusted according to its use, and is not particularly limited. It is more preferably from 10,000 to 300,000, further preferably from 80,000 to 150,000. If Mw is less than the above lower limit, sufficient strength and hardness may not be obtained.

<耐薬品性>
本発明のポリウレタンは、例えば以下に記載される方法での評価において、薬品に浸漬前のポリウレタンフィルムの質量に対する、薬品に浸漬後のポリウレタンフィルムの質量の変化率(%)が、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、1%以下が更に好ましい。また外観の形状や色に変化がなく、フィルムの溶出が起こらないことが好ましい。なおポリウレタンフィルムは後述の手法で作成する。この質量変化率が上記上限超過では、所望の耐薬品性が得られない場合がある。
<Chemical resistance>
For the polyurethane of the present invention, the rate of change (%) in the mass of the polyurethane film after being immersed in the chemical with respect to the mass of the polyurethane film before being immersed in the chemical is 5% or less, for example, when evaluated by the method described below. It is preferably 3% or less, more preferably 1% or less. Moreover, it is preferable that there is no change in the shape and color of the appearance and that the film does not dissolve. The polyurethane film is prepared by the method described later. If this mass change rate exceeds the above upper limit, desired chemical resistance may not be obtained.

<耐オレイン酸性>
本発明のポリウレタンは、例えば以下に記載される方法での評価において、薬品としてオレイン酸に浸漬前のポリウレタン試験片の質量に対する、オレイン酸に浸漬後のポリウレタン試験片の質量の変化率(%)が、10%以下が好ましく、8%以下がより好ましく、6%以下が更に好ましく、5%以下が特に好ましく、3%以下が最も好ましい。
この質量変化率が上記上限超過では十分な耐オレイン酸性が得られない場合がある。
<Oleic acid resistance>
The polyurethane of the present invention can be evaluated, for example, by the method described below as a rate of change (%) in the mass of the polyurethane test piece after immersion in oleic acid with respect to the weight of the polyurethane test piece before immersion in oleic acid as a chemical. However, it is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, still more preferably 6% or less, particularly preferably 5% or less, and most preferably 3% or less.
If this mass change rate exceeds the above upper limit, sufficient oleic acid resistance may not be obtained.

<耐エタノール性>
本発明のポリウレタンは、例えば以下に記載される方法での評価において、薬品としてエタノールに浸漬前のポリウレタン試験片の質量に対する、オレイン酸に浸漬後のポリウレタン試験片の質量の変化率(%)が、10%以下が好ましく、8%以下がより好ましく、6%以下が更に好ましく、4%以下が特に好ましい。 この質量変化率が上記上限超過では十分な耐エタノール性が得られない場合がある。
<Ethanol resistance>
For the polyurethane of the present invention, the rate of change (%) in the mass of the polyurethane test piece after being immersed in oleic acid with respect to the weight of the polyurethane test piece before being immersed in ethanol as a chemical is evaluated, for example, by the method described below. , is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, still more preferably 6% or less, and particularly preferably 4% or less. If this mass change rate exceeds the above upper limit, sufficient ethanol resistance may not be obtained.

<耐薬品性・耐オレイン酸性・耐エタノール性評価方法>
ポリウレタン溶液を9.5milのアプリケーターでフッ素樹脂シート(フッ素テープニトフロン900、厚さ0.1mm、日東電工株式会社製)上に塗布し、60℃で1時間、続いて100℃で0.5時間乾燥させる。更に100℃の真空状態で0.5時間、80℃で15時間乾燥させた後、23℃55%RHの恒温恒湿下で12時間以上静置し、得られたフィルムから3cm×3cmの試験片を切り出し、精密天秤で試験片の質量を測定した後、試験薬品又は溶剤50mlを入れた内径10cmφのガラス製シャーレに投入して約23℃の室温にて1時間浸漬する。試験後、試験片を取り出して紙製ワイパーで軽く拭いた後、質量測定を行い試験前からの質量増加比率を算出する。
<Evaluation method for chemical resistance, oleic acid resistance, and ethanol resistance>
The polyurethane solution was applied onto a fluororesin sheet (fluorocarbon tape Nitoflon 900, thickness 0.1 mm, manufactured by Nitto Denko Corporation) using a 9.5 mil applicator, and then heated at 60°C for 1 hour, followed by 0.5 at 100°C. Allow time to dry. Furthermore, after drying for 0.5 hours in a vacuum state of 100 ° C. and 15 hours at 80 ° C., it was left to stand under a constant temperature and humidity of 23 ° C. and 55% RH for 12 hours or more, and a 3 cm × 3 cm test was performed from the obtained film. After cutting out a piece and measuring the mass of the test piece with a precision balance, it is placed in a glass petri dish with an inner diameter of 10 cmφ containing 50 ml of the test chemical or solvent and immersed at room temperature of about 23° C. for 1 hour. After the test, the test piece is taken out and lightly wiped with a paper wiper, and the mass is measured to calculate the mass increase ratio from before the test.

<引張破断伸度、破断強度>
本発明のポリウレタンは以下のような方法で引張破断伸度、破断強度の評価をできる。打ち抜き機を用いてポリウレタンのシート状成形体(2mm厚シート)をダンベル状3号形に打抜き、引張試験機(AGS-10kNX、島津製作所製)および伸び系(DSES-1000、島津製作所製)を使用し、標線間距離20mm、引張速度200mm、n=3、室温23℃、湿度55%で引張試験を行い、ポリウレタン成形体が破断した際の応力(破断強度または引張強さと称する)、伸び率(破断伸度または切断時伸びと称する)を測定できる。この方法で測定する破断伸度の下限が好ましくは100%、より好ましくは200%、更に好ましくは300%であり、上限は好ましくは900%、より好ましくは800%、更に好ましくは700%である。引張破断伸度が上記下限未満では加工性などハンドリング性を損なう傾向があり、上記上限を超えると十分な耐薬品性が得られない場合がある。この方法で測定される破断強度の下限が好ましくは10MPa、より好ましくは20MPa、さらに好ましくは30MPaであり、上限は好ましくは80MPa以下、より好ましくは60MPa以下、さらに好ましくは50MPa以下である。引張破断強度が上記下限未満では耐薬品性や機械強度が十分でない場合があり、上記上限を超えると柔軟性が不十分であったり、加工性などハンドリング性を損なったりする傾向がある。
<Tensile breaking elongation, breaking strength>
The polyurethane of the present invention can be evaluated for tensile elongation at break and breaking strength by the following methods. A punching machine is used to punch out a polyurethane sheet-like molded body (2 mm thick sheet) into a dumbbell-shaped No. 3 shape, and a tensile tester (AGS-10kNX, manufactured by Shimadzu Corporation) and an elongation system (DSES-1000, manufactured by Shimadzu Corporation) are used. A tensile test was performed using a gauge length of 20 mm, a tensile speed of 200 mm, n = 3, a room temperature of 23 ° C., and a humidity of 55%. The modulus (called elongation at break or elongation at break) can be measured. The lower limit of the breaking elongation measured by this method is preferably 100%, more preferably 200%, more preferably 300%, and the upper limit is preferably 900%, more preferably 800%, more preferably 700%. . If the tensile elongation at break is less than the above lower limit, there is a tendency to impair handleability such as workability, and if it exceeds the above upper limit, sufficient chemical resistance may not be obtained. The lower limit of the breaking strength measured by this method is preferably 10 MPa, more preferably 20 MPa, still more preferably 30 MPa, and the upper limit is preferably 80 MPa or less, more preferably 60 MPa or less, still more preferably 50 MPa or less. If the tensile strength at break is less than the above lower limit, the chemical resistance and mechanical strength may not be sufficient, and if it exceeds the above upper limit, the flexibility tends to be insufficient, and the handleability such as workability tends to be impaired.

<ヤング率>
本発明のポリカーボネートポリオールとMDIと1,4-BDを用いて、HS含有量%を12%~13%として一段法で製造された、GPCにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が8万~21万のポリウレタン(以下、「特定ポリウレタン」と称す場合がある。)の上記引張破断伸度測定と同様の方法で測定する23℃でのヤング率は好ましくは0.02以上、より好ましくは0.04以上、更に好ましくは0.06以上である。又好ましくは2以下、より好ましくは1以下、更に好ましくは0.5以下である。ヤング率が低すぎると耐薬品性が不足する場合がある。ヤング率が高過ぎると柔軟性が不十分であったり、加工性などのハンドリング性を損なったりする場合がある。更に、特定ポリウレタンの-10℃にした以外は上記引張破断伸度測定と同様の方法で測定するヤング率は好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上、更に好ましくは0.03以上、特に好ましくは0.05以上である。又好ましくは2以下、より好ましくは1以下、更に好ましくは0.5以下、特に好ましくは0.3以下である。-10℃でのヤング率が上記下限未満では耐薬品性が不足する場合がある。-10℃でのヤング率が上記上限を超えると低温での柔軟性が不十分であったり、加工性などのハンドリング性を損なったりする場合がある。
<Young's modulus>
Using the polycarbonate polyol of the present invention, MDI and 1,4-BD, the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by GPC is The Young's modulus at 23° C. of 80,000 to 210,000 polyurethane (hereinafter sometimes referred to as "specific polyurethane") measured by the same method as the tensile elongation at break is preferably 0.02 or more, and more It is preferably 0.04 or more, more preferably 0.06 or more. It is also preferably 2 or less, more preferably 1 or less, still more preferably 0.5 or less. If the Young's modulus is too low, chemical resistance may be insufficient. If the Young's modulus is too high, flexibility may be insufficient, and handling properties such as workability may be impaired. Furthermore, the Young's modulus of the specific polyurethane measured by the same method as the tensile elongation at break is preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more, and still more preferably 0.03 or more, except that the temperature is -10°C. , particularly preferably 0.05 or more. It is also preferably 2 or less, more preferably 1 or less, even more preferably 0.5 or less, and particularly preferably 0.3 or less. If the Young's modulus at -10°C is less than the above lower limit, chemical resistance may be insufficient. If the Young's modulus at −10° C. exceeds the above upper limit, the flexibility at low temperatures may be insufficient, or the handling properties such as workability may be impaired.

ここで、ヤング率とは、その初期伸度での応力値の傾きとして伸度1%時の応力の値であり、具体的には後述の実施例の項に記載される方法で測定される。
尚、前記HS含有率%は以下の式により算出することができる。
Here, the Young's modulus is the stress value when the elongation is 1% as the slope of the stress value at the initial elongation, and is specifically measured by the method described in the Examples section below. .
The HS content % can be calculated by the following formula.

Figure 2023039907000016
Figure 2023039907000016

上記式の各項はウレタン製造時に使用した原料にかかる数値である。 Each term in the above formula is a numerical value related to the raw materials used in the production of urethane.

<100%モジュラス、300%モジュラス>
本発明のポリウレタンの100%モジュラス及び300%モジュラスは、上記破断伸度測定と同様の方法で測定される。
本発明のポリウレタンの室温23℃、湿度55%での100%モジュラスの下限は好ましくは1MPa以上、より好ましくは3MPa以上、更に好ましくは5MPa以上であり、上限は好ましくは30MPa以下、より好ましくは20MPa以下、更に好ましくは15MPa以下である。100%モジュラスが上記下限未満では耐薬品性や機械強度が十分でない場合があり、上記上限を超えると柔軟性が不十分であったり、加工性などハンドリング性を損なったりする傾向がある。
更に、本発明のポリウレタンの-10℃での100%モジュラスの下限は好ましくは1MPa以上、より好ましくは3MPa以上、更に好ましくは5MPa以上であり、上限は好ましくは30MPa以下、より好ましくは20MPa以下、更に好ましくは15MPa以下である。-10℃での100%モジュラスが上記上限を超えると低温での柔軟性が不十分であったり、加工性などのハンドリング性を損なったりする場合がある。
さらに同様に測定された本発明のポリウレタンの300%モジュラスの値に関しては、下限が好ましくは10MPa以上、より好ましくは15MPa以上、さらに好ましくは20MPa以上である。上限は好ましくは80MPa以下、より好ましくは60MPa以下である。300%モジュラスが上記下限未満では耐薬品性や機械強度が十分でない場合があり、上記上限を超えると柔軟性が不十分であったり、加工性などハンドリング性を損なったりする傾向がある。
<100% modulus, 300% modulus>
The 100% modulus and 300% modulus of the polyurethane of the present invention are measured by the same method as the breaking elongation measurement.
The lower limit of the 100% modulus of the polyurethane of the present invention at room temperature of 23° C. and humidity of 55% is preferably 1 MPa or more, more preferably 3 MPa or more, still more preferably 5 MPa or more, and the upper limit is preferably 30 MPa or less, more preferably 20 MPa. Below, more preferably 15 MPa or less. If the 100% modulus is less than the above lower limit, chemical resistance and mechanical strength may be insufficient, and if it exceeds the above upper limit, flexibility tends to be insufficient, and handling properties such as workability tend to be impaired.
Furthermore, the lower limit of the 100% modulus at -10°C of the polyurethane of the present invention is preferably 1 MPa or higher, more preferably 3 MPa or higher, and still more preferably 5 MPa or higher, and the upper limit is preferably 30 MPa or lower, more preferably 20 MPa or lower. More preferably, it is 15 MPa or less. If the 100% modulus at −10° C. exceeds the above upper limit, the flexibility at low temperatures may be insufficient, and handling properties such as workability may be impaired.
Furthermore, the lower limit of the 300% modulus value of the polyurethane of the present invention measured in the same manner is preferably 10 MPa or more, more preferably 15 MPa or more, and still more preferably 20 MPa or more. The upper limit is preferably 80 MPa or less, more preferably 60 MPa or less. If the 300% modulus is less than the above lower limit, chemical resistance and mechanical strength may be insufficient, and if it exceeds the above upper limit, flexibility tends to be insufficient, and handling properties such as workability tend to be impaired.

<低温特性>
本発明のポリウレタンは、低温特性が良好であるが、本特許での低温特性とは、-10℃等の低温での引張試験における破断伸度、ヤング率、100%モジュラスにより評価できる。また、具体的には低温での柔軟性、耐衝撃性、耐屈曲性、耐久性のことである。
<Low temperature characteristics>
The polyurethane of the present invention has good low-temperature properties, and the low-temperature properties in this patent can be evaluated by elongation at break, Young's modulus, and 100% modulus in a tensile test at a low temperature such as -10°C. More specifically, it means flexibility at low temperatures, impact resistance, bending resistance, and durability.

<耐熱性>
本発明のポリウレタンは、分子中のカーボネート結合の割合が高く耐熱性の高いポリカーボネートジオールを原料しているため耐熱性が高いが、以下のような手法で耐熱性を評価できる。
幅100mm、長さ100mm、厚み約50~100μmのウレタンフィルムを、ギヤオーブンにて温度120℃、400時間加熱を行い、加熱後のサンプルの重量平均分子量(Mw)が加熱前の重量平均分子量(Mw)に対して、下限が好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、更に好ましくは80%以上、特に好ましくは85%以上であり、上限は好ましくは120%以下、より好ましくは110%以下、更に好ましくは105%以下である。
<Heat resistance>
The polyurethane of the present invention has high heat resistance because it is made from polycarbonate diol, which has a high ratio of carbonate bonds in the molecule and has high heat resistance. The heat resistance can be evaluated by the following method.
A urethane film with a width of 100 mm, a length of 100 mm, and a thickness of about 50 to 100 μm is heated in a gear oven at a temperature of 120° C. for 400 hours. Mw), the lower limit is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, particularly preferably 85% or more, and the upper limit is preferably 120% or less, more preferably 110%. 105% or less, more preferably 105% or less.

<ガラス転移温度>
本発明のポリカーボネートポリオールとMDIと1,4-BDとを用いて、HS含有量12%~13%として一段法で製造された、GPCにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が8万~21万の特定ポリウレタンのガラス転移温度(Tg)の下限は好ましくは-50℃、より好ましくは-40℃、更に好ましくは-30℃であり、上限は好ましくは50℃、より好ましくは30℃、更に好ましくは20℃である。Tgが上記下限未満では耐熱性や耐薬品性が十分でない場合があり、上記上限超過では低温特性が十分でない可能性がある。なおTgは後述の粘弾性測定におけるtanδピーク温度に相当する。
<Glass transition temperature>
The polycarbonate polyol of the present invention, MDI, and 1,4-BD are used to produce a one-step method with an HS content of 12% to 13%, and the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by GPC is 8. The lower limit of the glass transition temperature (Tg) of the specific polyurethane of 10,000 to 210,000 is preferably -50°C, more preferably -40°C, still more preferably -30°C, and the upper limit is preferably 50°C, more preferably 30°C. °C, more preferably 20 °C. If the Tg is less than the above lower limit, the heat resistance and chemical resistance may not be sufficient, and if it exceeds the above upper limit, the low temperature properties may be insufficient. Note that Tg corresponds to the tan δ peak temperature in the viscoelasticity measurement described later.

<硬さ>
ポリウレタンの硬さ(硬度という場合がある)は以下のような手法で測定される。
ポリウレタンの厚さ2mmのシート状成形体を3cm角に切り出し、3枚重ねにしたものを試験片とする(n=5)。アスカーゴム高度計ISO-A型(高分子計器株式会社製)を用いて接触15秒後の硬さを測定し、中央値から硬さ(ショアA硬度)を求める。高強度のポリウレタンのエラストマーとして使用するためには、下限としてはA30以上が好ましく、A50以上であるとより好ましく、A70以上であるとさらに好ましい。上限としてはA95以下が好ましく、A90以下がより好ましい。
<Hardness>
The hardness of polyurethane (sometimes referred to as hardness) is measured by the following method.
A 3-cm-square piece was cut from a 2-mm-thick polyurethane sheet-like molding, and three sheets were stacked to obtain a test piece (n=5). Using an Asker rubber altimeter ISO-A (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.), the hardness is measured after 15 seconds of contact, and the hardness (Shore A hardness) is obtained from the median value. For use as a high-strength polyurethane elastomer, the lower limit is preferably A30 or more, more preferably A50 or more, and even more preferably A70 or more. The upper limit is preferably A95 or less, more preferably A90 or less.

<圧縮永久ひずみ>
本発明のポリウレタンは分子量分布の狭いポリカーボネートジオールをソフトセグメントとして使用することで、ソフトセグメントの分子量がそろっているために、圧縮永久ひずみが小さく、耐圧縮性、耐へたり性、形状記憶性、衝撃吸収、振動吸収に優れた耐久性の高いポリウレタンである。圧縮永久ひずみは以下の方法で評価される。
JIS K-6262に準拠し、打ち抜き機を用いてポリウレタンのシート状成形体(2mm厚シート)をφ13mmに打抜いた3枚重ねしたものを試験片としn=3作製する。このときの高さを厚み計を用いて採寸する。試験片を下部圧縮板(株式会社ダンベル)に載せ、スペーサー(4.72mm、株式会社ダンベル)、上部圧縮板、六角穴付きボルトで圧縮、固定する。これを循環式恒温槽に入れ、70℃で24時間温調する。その後、恒温槽から取り出し、速やかに圧縮板を開放、試験片を木製の台の上にて23℃で30分静置する。静置後の試験片高さから、圧縮永久ひずみを算出する。この方法で測定される圧縮永久ひずみ(%)としては、90%以下が好ましく、80%以下がより好ましく、さらには70%以下が好ましく、60%以下であるとよりさらに好ましい。
<Compression set>
Polycarbonate diol having a narrow molecular weight distribution is used as the soft segment in the polyurethane of the present invention, so that the soft segment has a uniform molecular weight. Highly durable polyurethane with excellent shock absorption and vibration absorption. Compression set is evaluated by the following method.
In compliance with JIS K-6262, a punching machine is used to punch a polyurethane sheet-like molding (2 mm thick sheet) into φ13 mm, and three stacked test pieces are prepared as n=3 test pieces. The height at this time is measured using a thickness gauge. A test piece is placed on a lower compression plate (Dumbell Co., Ltd.), and compressed and fixed with a spacer (4.72 mm, Dumbbell Co., Ltd.), an upper compression plate, and a hexagon socket head bolt. This is placed in a circulating constant temperature bath and temperature-controlled at 70° C. for 24 hours. After that, it is taken out from the constant temperature bath, the compression plate is quickly released, and the test piece is allowed to stand on a wooden stand at 23° C. for 30 minutes. Compression permanent strain is calculated from the height of the test piece after standing. The compression set (%) measured by this method is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, even more preferably 70% or less, and even more preferably 60% or less.

<ポリウレタンの粘弾性測定(tanδピーク値・tanδピーク温度・tanδ半価幅>
ポリウレタンの粘弾性は以下のように測定することができる。
前述の手法でポリウレタンのシート状成形体(1mm厚シート)を作成し、粘弾性評価に用いる。DVA-200(アイティー計測制御株式会社製)を用いて、試験片寸法4×20×0.1mm、歪0.1%、周波数10Hz、引張モード、昇温速度3℃/min、温度範囲-100~200℃の条件で動的粘弾性を測定する。粘弾性の測定結果から(Log E’(Pa)/温度(℃)グラフ、(tanδ/温度(℃))グラフを作成し、そこからtanδ(損失正接)ピーク値・tanδピーク温度・tanδ半価幅を算出することができる。ポリウレタンにおいて、tanδのピーク値は高い方が、耐へたり性、耐摩耗性、衝撃吸収、振動吸収に優れる。tanδピーク値の値としては0.5以上が好ましく、0.6以上がより好ましく、0.7以上がさらに好ましい。また、tanδピーク温度は前述のガラス転移温度を表す。
<Measurement of viscoelasticity of polyurethane (tan δ peak value, tan δ peak temperature, tan δ half width>
The viscoelasticity of polyurethane can be measured as follows.
A polyurethane sheet-like molding (1 mm thick sheet) is prepared by the above method and used for viscoelasticity evaluation. Using DVA-200 (manufactured by IT Keisoku Control Co., Ltd.), test piece dimensions 4 × 20 × 0.1 mm, strain 0.1%, frequency 10 Hz, tensile mode, heating rate 3 ° C./min, temperature range - Dynamic viscoelasticity is measured under conditions of 100 to 200°C. Create a (Log E' (Pa) / temperature (° C.) graph, (tan δ / temperature (° C.)) graph from the viscoelasticity measurement results, from which tan δ (loss tangent) peak value, tan δ peak temperature, tan δ half value The width can be calculated.In polyurethane, the higher the tan δ peak value, the better the sag resistance, wear resistance, shock absorption, and vibration absorption.The tan δ peak value is preferably 0.5 or more. , is more preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, and the tan δ peak temperature represents the glass transition temperature described above.

<用途>
本発明のポリウレタンは、重合時の熱安定性やハンドリング性に優れ、強度、柔軟性のバランスに優れ、優れた耐薬品性を有し、樹脂として耐摩耗性や振動吸収性を有することから、フォーム、エラストマー、弾性繊維、塗料、繊維、接着剤、床材、シーラント、医療用材料、人工皮革、合成皮革、コーティング剤、水系ポリウレタン塗料、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物等に広く用いることができる。
<Application>
The polyurethane of the present invention has excellent thermal stability and handleability during polymerization, an excellent balance between strength and flexibility, excellent chemical resistance, and abrasion resistance and vibration absorption as a resin. Widely used in foams, elastomers, elastic fibers, paints, fibers, adhesives, flooring materials, sealants, medical materials, artificial leather, synthetic leather, coating agents, water-based polyurethane paints, active energy ray-curable resin compositions, etc. can.

特に、人工皮革、合成皮革、水系ポリウレタン、接着剤、弾性繊維、医療用材料、床材、塗料、コーティング剤等の用途に、本発明のポリウレタンを用いると、耐薬品性、低温特性の良好なバランスを有するため、人の皮膚に触れたり、コスメティック用薬剤や消毒用のアルコールが使われたりする部分において耐久性が高く、また低温での柔軟性も十分で、かつ物理的な衝撃などにも強いという良好な特性を付与することができる。また、より厳しい低温での柔軟性が要求される自動車外装の中塗り塗料にも好適である。 In particular, when the polyurethane of the present invention is used for applications such as artificial leather, synthetic leather, water-based polyurethane, adhesives, elastic fibers, medical materials, flooring materials, paints, coating agents, etc., it has excellent chemical resistance and low temperature properties. Because of its balance, it is highly durable in areas where it comes into contact with human skin, or where cosmetic chemicals or alcohol for disinfection are used. A good characteristic of being strong can be imparted. It is also suitable for use as an intermediate coating for automotive exteriors, which requires flexibility at even lower temperatures.

本発明のポリウレタンは、注型ポリウレタンエラストマーに使用できる。その具体的用途として、圧延ロール、製紙ロール、事務機器、プレテンションロール等のロール類、フォークリフト、自動車車両ニュートラム、台車、運搬車等のソリッドタイヤ、キャスター等、工業製品として、コンベアベルトアイドラー、ガイドロール、プーリー、鋼管ライニング、鉱石用ラバースクリーン、ギア類、コネクションリング、ライナー、ポンプのインペラー、サイクロンコーン、サイクロンライナー等がある。また、OA機器のベルト、紙送りロール、複写用クリーニングブレード、スノープラウ、歯付ベルト、サーフローラー等にも使用できる。 The polyurethanes of the invention can be used in cast polyurethane elastomers. Specific applications include rolling rolls, paper manufacturing rolls, office equipment, rolls such as pretension rolls, solid tires for forklifts, automobile vehicle nutrams, trolleys, trucks, casters, etc. Industrial products include conveyor belt idlers and guides. Rolls, pulleys, steel pipe linings, ore rubber screens, gears, connection rings, liners, pump impellers, cyclone cones, cyclone liners, etc. It can also be used for OA equipment belts, paper feed rolls, copying cleaning blades, snow plows, toothed belts, surf rollers and the like.

本発明のポリウレタンは、また、熱可塑性エラストマーとしての用途にも適用される。例えば、食品、医療分野で用いる空圧機器、塗装装置、分析機器、理化学機器、定量ポンプ、水処理機器、産業用ロボット等におけるチューブやホース類、スパイラルチューブ、消防ホース等に使用できる。また、丸ベルト、Vべルト、平ベルト等のベルトとして、各種伝動機構、紡績機械、荷造り機器、印刷機械等に用いられる。また、履物のヒールトップや靴底、カップリング、パッキング、ポールジョイント、ブッシュ、歯車、ロール等の機器部品、スポーツ用品、レジャー用品、時計のベルト等に使用できる。更に自動車部品としては、オイルストッパー、ギアボックス、スペーサー、シャーシー部品、内装品、タイヤチェーン代替品等が挙げられる。また、キーボードフィルム、自動車用フィルム等のフィルム、カールコード、ケーブルシース、ベロー、搬送ベルト、フレキシブルコンテナー、バインダー、合成皮革、ディピンイング製品、接着剤等に使用できる The polyurethanes of the invention also find application as thermoplastic elastomers. For example, it can be used for tubes and hoses, spiral tubes, fire hoses, etc. in pneumatic equipment used in the food and medical fields, coating equipment, analytical equipment, physical and chemical equipment, metering pumps, water treatment equipment, industrial robots, and the like. In addition, it is used as a belt such as a round belt, a V belt, a flat belt, etc. in various transmission mechanisms, spinning machines, packing machines, printing machines, and the like. It can also be used for heel tops and soles of footwear, couplings, packings, pole joints, bushes, gears, machine parts such as rolls, sporting goods, leisure goods, watch belts and the like. Automobile parts include oil stoppers, gearboxes, spacers, chassis parts, interior parts, tire chain substitutes, and the like. It can also be used for keyboard films, films for automobiles, curled cords, cable sheaths, bellows, conveyor belts, flexible containers, binders, synthetic leather, dipping products, adhesives, etc.

本発明のポリウレタンエラストマーは、更に、発泡ポリウレタンエラストマー、又はポリウレタンフォームとすることができる。ポリウレタンエラストマーを発泡又はフォームとする方法としては、例えば、水などを用いた化学発泡やメカニカルフロスなどの機械発泡のいずれでもよく、その他スプレー発泡やスラブ、注入、モールド成型で得られる硬質フォームや、同じくスラブ、モールド成型で得られる軟質フォーム等が挙げられる。
具体的な発泡ポリウレタンエラストマー又はポリウレタンフォームの用途としては電子機器および建築の断熱材や防振材、自動車シート、自動車の天井クッション、マットレスなどの寝具、インソール、ミッドソールや靴底等が挙げられる。
The polyurethane elastomers of the present invention can also be foamed polyurethane elastomers or polyurethane foams. The method of foaming or forming a polyurethane elastomer may be, for example, chemical foaming using water or mechanical foaming such as mechanical flossing. Similarly, slabs, flexible foams obtained by molding, and the like can be mentioned.
Specific uses of foamed polyurethane elastomers or polyurethane foams include heat insulating materials and vibration damping materials for electronic equipment and construction, automobile seats, automobile ceiling cushions, bedding such as mattresses, insoles, midsoles and shoe soles.

本発明のポリウレタンは、溶剤系二液型塗料としての用途にも適用可能であり、楽器、仏壇、家具、化粧合板、スポーツ用品等の木材製品に適用できる。また、タールエポキシウレタンとして自動車補修用にも使用できる
本発明のポリウレタンは、湿気硬化型の一液型塗料、ブロックイソシアネート系溶媒塗料、アルキド樹脂塗料、ウレタン変性合成樹脂塗料、紫外線硬化型塗料、水系ウレタン塗料等の成分として使用可能であり、例えば、プラスチックバンパー用塗料、ストリッパブルペイント、磁気テープ用コーティング剤、床タイル、床材、紙、木目印刷フィルム等のオーバープリントワニス、木材用ワニス、高加工用コイルコート、光ファイバー保護コーティング、ソルダーレジスト、金属印刷用トップコート、蒸着用ベースコート、食品缶用ホワイトコート等に適用できる。
The polyurethane of the present invention can also be applied as a solvent-based two-component paint, and can be applied to wood products such as musical instruments, Buddhist altars, furniture, decorative plywood, and sporting goods. In addition, the polyurethane of the present invention, which can also be used for automobile repair as tar epoxy urethane, is a moisture-curable one-component paint, a blocked isocyanate-based solvent paint, an alkyd resin paint, a urethane-modified synthetic resin paint, an ultraviolet-curable paint, and a water-based paint. It can be used as a component of urethane paints, for example, plastic bumper paints, strippable paints, magnetic tape coating agents, floor tiles, flooring materials, paper, overprint varnishes such as wood grain printing films, wood varnishes, high It can be applied to processing coil coats, optical fiber protective coatings, solder resists, top coats for metal printing, base coats for vapor deposition, white coats for food cans, etc.

本発明のポリウレタンは、また、接着剤として、食品包装、靴、履物、磁気テープバインダー、化粧紙、木材、構造部材等に適用でき、また、低温用接着剤、ホットメルトの成分としても用いることができる
本発明のポリウレタンは、バインダーとして、磁気記録媒体、インキ、鋳物、焼成煉瓦、グラフト材、マイクロカプセル、粒状肥料、粒状農薬、ポリマーセメントモルタル、レジンモルタル、ゴムチップバインダー、再生フォーム、ガラス繊維サイジング等に使用可能である
The polyurethane of the present invention can also be applied as an adhesive to food packaging, shoes, footwear, magnetic tape binders, decorative paper, wood, structural members, etc. It can also be used as a component of low-temperature adhesives and hot melts. The polyurethane of the present invention can be used as a binder for magnetic recording media, inks, castings, baked bricks, graft materials, microcapsules, granular fertilizers, granular pesticides, polymer cement mortar, resin mortar, rubber chip binders, recycled foams, and glass fiber sizing. etc. can be used

本発明のポリウレタンは、繊維加工剤の成分として、防縮加工、防皺加工、撥水加工等に使用できる。
本発明のポリウレタンを弾性繊維として使用する場合のその繊維化の方法は、紡糸できる方法であれば特に制限なく実施できる。例えば、一旦ペレット化した後、溶融させ、直接紡糸口金を通して紡糸する溶融紡糸方法が採用できる。本発明のポリウレタンから弾性繊維を溶融紡糸により得る場合、紡糸温度は好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以上235℃以下である。
The polyurethane of the present invention can be used as a component of a fiber processing agent for shrink-proofing, wrinkle-proofing, water-repellent finishing, and the like.
When the polyurethane of the present invention is used as an elastic fiber, the fiberization method is not particularly limited as long as it can be spun. For example, a melt spinning method can be employed in which the material is pelletized, melted, and spun directly through a spinneret. When the elastic fiber is obtained from the polyurethane of the present invention by melt spinning, the spinning temperature is preferably 250°C or lower, more preferably 200°C or higher and 235°C or lower.

本発明のポリウレタン弾性繊維はそのまま裸糸として使用したり、また、他繊維で被覆して被覆糸として使用することもできる。他繊維としては、ポリアミド繊維、ウール、綿、ポリエステル繊維など従来公知の繊維を挙げることができるが、なかでも本発明ではポリエステル繊維が好ましく用いられる。また、本発明のポリウレタン弾性繊維は、染着タイプの分散染料を含有していてもよい。 The polyurethane elastic fiber of the present invention can be used as it is as a bare yarn, or can be coated with other fibers and used as a covered yarn. Examples of other fibers include conventionally known fibers such as polyamide fibers, wool, cotton and polyester fibers, among which polyester fibers are preferably used in the present invention. Further, the polyurethane elastic fiber of the present invention may contain a dyeing type disperse dye.

本発明のポリウレタンは、シーラント・コーキングとして、コンクリート打ち壁、誘発目地、サッシ周り、壁式PC目地、ALC目地、ボード類目地、複合ガラス用シーラント、断熱サッシシーラント、自動車用シーラント等に使用できる。
本発明のポリウレタンは、医療用材料としての使用が可能であり、血液適合材料として、チューブ、カテーテル、人工心臓、人工血管、人工弁等、また、使い捨て素材としてカテーテル、チューブ、バッグ、手術用手袋、人工腎臓ポッティング材料等に使用できる。
The polyurethane of the present invention can be used as a sealant and caulking for concrete walls, induced joints, around sashes, wall-type PC joints, ALC joints, board joints, composite glass sealants, heat-insulating sash sealants, automotive sealants, and the like. .
The polyurethane of the present invention can be used as a medical material, including blood compatible materials such as tubes, catheters, artificial hearts, artificial blood vessels, and artificial valves, and disposable materials such as catheters, tubes, bags, and surgical gloves. , artificial kidney potting materials, etc.

本発明のポリウレタンは、末端を変性させることによりUV硬化型塗料、電子線硬化型塗料、フレキソ印刷版用の感光性樹脂組成物、光硬化型の光ファイバー被覆材組成物等の原料として用いることができる。 By modifying the terminal of the polyurethane of the present invention, it can be used as a raw material for UV curable coatings, electron beam curable coatings, photosensitive resin compositions for flexographic printing plates, photocurable optical fiber coating compositions, and the like. can.

<ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー>
本発明のポリカーボネートポリオールを用いて、ポリイソシアネートとドロキシアルキル(メタ)アクリレートを付加反応させることによりウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを製造することができる。その他の原料化合物であるポリオール、及び鎖延長剤等を併用する場合は、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーは、ポリイソシアネートに、更にこれらのその他の原料化合物も付加反応させることにより製造することができる。
<Urethane (meth)acrylate oligomer>
A urethane (meth)acrylate oligomer can be produced by subjecting the polycarbonate polyol of the present invention to an addition reaction between a polyisocyanate and a droxyalkyl (meth)acrylate. When other raw material compounds such as a polyol and a chain extender are used in combination, the urethane (meth)acrylate oligomer can be produced by subjecting the polyisocyanate to an addition reaction with these other raw material compounds. .

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

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

この場合、本発明のポリカーボネートポリオールとその他のポリオールとの総使用量に対して、本発明のポリカーボネートポリオールの使用量を25モル%以上とすることが好ましく、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは70モル%以上である。本発明のポリカーボネートポリオールの使用量が前記の下限値より大きいと、得られる硬化物の硬度及び耐汚染性が良好となる傾向があり好ましい。 In this case, the amount of the polycarbonate polyol of the present invention used is preferably 25 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably, based on the total amount of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols used. is 70 mol % or more. When the amount of the polycarbonate polyol of the present invention used is larger than the above lower limit, the resulting cured product tends to have good hardness and stain resistance, which is preferable.

また、本発明のポリカーボネートポリオールとその他のポリオールとの総使用量に対して、本発明のポリカーボネートポリオールの使用量は、10質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、特に好ましくは70質量%以上である。本発明のポリカーボネートポリオールの使用量が前記の下限値より大きいと、得られる組成物の粘度が低下し作業性が向上し、また得られる硬化物の機械的強度及び硬度や耐摩耗性が向上する傾向になり好ましい。 In addition, the amount of the polycarbonate polyol of the present invention used is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably, based on the total amount of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols used. is 50% by mass or more, particularly preferably 70% by mass or more. When the amount of the polycarbonate polyol of the present invention used is larger than the above lower limit, the viscosity of the resulting composition is lowered, the workability is improved, and the mechanical strength, hardness and abrasion resistance of the resulting cured product are improved. Favorable as a trend.

更に、鎖延長剤を用いる場合には、本発明のポリカーボネートポリオール、その他のポリオールと鎖延長剤とを合わせた化合物の総使用量に対して本発明のポリカーボネートポリオールとその他のポリオールの使用量を70モル%以上とすることが好ましく、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。このポリオール量が前記の下限値より大きいと、液安定性が向上する傾向になり好ましい。 Furthermore, when a chain extender is used, the amount of the polycarbonate polyol of the present invention and other polyols used is 70% with respect to the total amount of the compound used in combination with the polycarbonate polyol of the present invention, other polyols, and the chain extender. It is preferably 80 mol % or more, more preferably 90 mol % or more, and particularly preferably 95 mol % or more. If the amount of polyol is larger than the above lower limit, the liquid stability tends to be improved, which is preferable.

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

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

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

付加反応触媒は、生成するウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマー及びその原料化合物の総含有量に対して、上限が通常1000ppm以下、好ましくは500ppm以下であり、下限が通常10ppm以上、好ましくは30ppm以上で用いられる。 The addition reaction catalyst has an upper limit of usually 1000 ppm or less, preferably 500 ppm or less, and a lower limit of usually 10 ppm or more, preferably 30 ppm or more, with respect to the total content of the urethane (meth)acrylate oligomer and its raw material compounds to be produced. Used.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

例えば、分子量100の単官能化合物40モルと分子量1,000の2官能性化合物4モルとの混合物からなる組成物では、多官能化合物の活性エネルギー線反応基数は2×4=8個となるので、計算網目架橋点間分子量中の単官能化合物による伸長分は100×40/8=500となる。すなわち組成物の計算網目架橋間分子量は1000+500=1500となる。 For example, in a composition comprising a mixture of 40 mols of a monofunctional compound with a molecular weight of 100 and 4 mols of a bifunctional compound with a molecular weight of 1,000, the number of active energy ray reactive groups of the polyfunctional compound is 2×4=8. , the extension amount due to the monofunctional compound in the molecular weight between cross-linking points in the calculated network is 100×40/8=500. That is, the calculated molecular weight between network crosslinks of the composition is 1000+500=1500.

上記のことから、分子量WAの単官能性化合物MAモルと、分子量WBのfB官能性化合物MBモルと、分子量WCのfC官能性化合物MCモルとの混合物では、組成物の計算網目架橋点間分子量は下記式で表せる。 From the above, it can be seen that for a mixture of moles of monofunctional compound MA of molecular weight WA, moles of fB-functional compound MB of molecular weight WB, and moles of fC-functional compound MC of molecular weight WC, the calculated molecular weight between network crosslink points of the composition is can be expressed by the following formula.

Figure 2023039907000017
Figure 2023039907000017

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

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

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

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

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

また、本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーを含む前記活性エネルギー線反応性成分の総量の含有量は、組成物としての硬化速度及び表面硬化性に優れ、タックが残らない等の面から、該組成物全量に対して、60質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以上であることが更に一層好ましい。なお、この含有量の上限は100質量%である。 In addition, in the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the total content of the active energy ray-reactive components including the urethane (meth)acrylate-based oligomer affects the curing speed and surface curability of the composition. From the viewpoint of being excellent and leaving no tack, it is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total amount of the composition. , more preferably 95% by mass or more. In addition, the upper limit of this content is 100 mass %.

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

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

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

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、前記活性エネルギー線反応性モノマーの含有量は、組成物の粘度調整及び得られる硬化物の硬度、伸度等の物性調整の観点から、該組成物全量に対して、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることが更に一層好ましい。 In the active energy ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the active energy ray-reactive monomer is determined from the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition and adjusting physical properties such as hardness and elongation of the resulting cured product. It is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less, relative to the total amount of the composition. .

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

本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物において、前記活性エネルギー線反応性オリゴマーの含有量は、得られる硬化物の硬度、伸度等の物性調整の観点から、該組成物全量に対して、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることが更に一層好ましい。 In the active-energy-ray-curable polymer composition of the present invention, the content of the active-energy-ray-reactive oligomer should be , is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

<硬化膜及び積層体>
本発明の活性エネルギー線硬化性重合体組成物は、これに活性エネルギー線を照射することにより硬化膜とすることができる。
<Cured film and laminate>
The active energy ray-curable polymer composition of the present invention can be made into a cured film by irradiating it with an active energy ray.

上記組成物を硬化させる際に使用する活性エネルギー線としては、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線等が使用可能である。装置コストや生産性の観点から電子線又は紫外線を利用することが好ましく、光源としては、電子線照射装置、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、Arレーザー、He-Cdレーザー、固体レーザー、キセノンランプ、高周波誘導水銀ランプ、太陽光等が適している。 Infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X rays, electron beams, α rays, β rays, γ rays, etc. can be used as the active energy rays used when curing the above composition. From the viewpoint of equipment cost and productivity, it is preferable to use electron beams or ultraviolet rays. Lasers, He--Cd lasers, solid-state lasers, xenon lamps, high-frequency induction mercury lamps, sunlight, etc. are suitable.

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

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

基材上に、上記の硬化膜からなる層を有する積層体を得ることができる。
積層体は、硬化膜からなる層を有していれば特に限定されず、基材及び硬化膜以外の層を基材と硬化膜との間に有していてもよいし、その外側に有していても良い。また、前記積層体は、基材や硬化膜を複数層有していてもよい。
複数層の硬化膜を有する積層体を得る方法としては、全ての層を未硬化の状態で積層した後に活性エネルギー線で硬化する方法、下層を活性エネルギー線にて硬化、あるいは半硬化させた後に上層を塗布し、再度活性エネルギー線で硬化する方法、それぞれの層を離型フィルムやベースフィルムに塗布した後、未硬化あるいは半硬化の状態で層同士を貼り合わせる方法等の公知の方法を適用可能であるが、層間の密着性を高める観点から、未硬化の状態で積層した後に活性エネルギー線で硬化する方法が好ましい。未硬化の状態で積層する方法としては、下層を塗布した後に上層を重ねて塗布する逐次塗布や、多重スリットから同時に2層以上の層を重ねて塗布する同時多層塗布等の公知の方法を適用可能であるが、この限りではない。
It is possible to obtain a laminate having a layer composed of the above cured film on a substrate.
The laminate is not particularly limited as long as it has a layer composed of a cured film, and may have a layer other than the substrate and the cured film between the substrate and the cured film, or may have a layer on the outside thereof. It's okay to be Moreover, the laminate may have a plurality of substrates and cured films.
As a method for obtaining a laminate having a cured film of multiple layers, there is a method in which all layers are laminated in an uncured state and then cured with active energy rays, and the lower layer is cured or semi-cured with active energy rays and then A known method is applied, such as a method of applying an upper layer and curing with active energy rays again, a method of applying each layer to a release film or a base film, and then bonding the layers together in an uncured or semi-cured state. Although it is possible, from the viewpoint of enhancing the adhesion between layers, a method of laminating in an uncured state and then curing with an active energy ray is preferable. As a method of laminating in an uncured state, a known method such as sequential coating in which the lower layer is applied and then the upper layer is applied, or simultaneous multilayer coating in which two or more layers are applied at the same time from multiple slits is applied. It is possible, but not limited to this.

基材としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂等の種々のプラスチック、又は金属で形成された板等の種々の形状の物品が挙げられる。 Examples of substrates include polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene and polyethylene, various plastics such as nylon, polycarbonate, and (meth)acrylic resins, and various shapes such as metal plates. goods.

硬化膜は、インキ、エタノール等の一般家庭汚染物に対する耐汚染性及び硬度に優れる膜とすることが可能であり、硬化膜を各種基材への被膜として用いた積層体は、意匠性及び表面保護性に優れたものとすることができる。 The cured film can be made into a film that is excellent in stain resistance and hardness against general household contaminants such as ink and ethanol. It can be excellent in protection.

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

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

このような硬化膜及び積層体は、塗装代替用フィルムとして用いることができ、例えば内装・外装用の建装材や自動車、家電等の各種部材等に有効に適用することが可能である。 Such a cured film and laminate can be used as a paint substitute film, and can be effectively applied to, for example, interior and exterior building materials, automobiles, home electric appliances, and other various members.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
以下において、各物性値の評価方法は下記の通りである。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples as long as the gist thereof is not exceeded.
Below, the evaluation method of each physical property value is as follows.

[評価方法]
<モノマーの残量および転化率の定量>
ポリカーボネートジオールをCDClに溶解し、400MHz H-NMR(日本電子株式会社製ECZ-400)を測定し、各成分のシグナル位置より、原料モノマー(環状カーボネート、開始剤ジオール)を同定し、積分値より各々の含有量を算出した。その際の検出限界は、サンプル全体の質量に対する原料モノマーの質量として0.01質量%である。環状カーボネート含有率もこの手法で算出した。
[Evaluation method]
<Quantitative determination of residual amount and conversion rate of monomer>
Dissolve polycarbonate diol in CDCl 3 , measure 400 MHz 1 H-NMR (ECZ-400 manufactured by JEOL Ltd.), identify the starting monomer (cyclic carbonate, initiator diol) from the signal position of each component, and integrate Each content was calculated from the values. The detection limit at that time is 0.01% by mass as the mass of the raw material monomer with respect to the mass of the entire sample. The cyclic carbonate content was also calculated by this method.

<分子量の測定>
重量平均分子量及び数平均分子量の分析はH-NMRおよびGPCにより分析した。それぞれMn(NMR)、Mw(GPC)、Mn(GPC)と記載する。
H-NMRでの測定方法:ポリカーボネートジオールをCDClに溶解し、400MHz H-NMR(日本電子株式会社製ECZ-400)を測定し、原料モノマーの転化率および開始剤の分子量から数平均分子量Mn(NMR)を推算した。
GPCでの測定方法:下記条件によるGPC測定によりポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mw(GPC)と数平均分子量Mn(GPC)をそれぞれ求めた。
装置 :東ソー社製 HLC-8220
カラム :TSKgel Super HZM-N
(4.6mmI.D.×15cmL×4本)
レファレンスカラム:TSKgel Super H-RC
(6.0mmI.D.×15cmL×1本)
溶離液 :THF(テトラヒドロフラン)
流速 :1.0mL/min
カラム温度:40℃
RI検出器:RI(装置 HLC-8220内蔵)
<Measurement of molecular weight>
Analysis of weight average molecular weight and number average molecular weight was performed by 1 H-NMR and GPC. They are described as Mn (NMR), Mw (GPC), and Mn (GPC), respectively.
Measurement method by 1 H-NMR: Polycarbonate diol was dissolved in CDCl 3 , 400 MHz 1 H-NMR (ECZ-400 manufactured by JEOL Ltd.) was measured, and the number average was calculated from the conversion rate of the raw material monomer and the molecular weight of the initiator. The molecular weight Mn (NMR) was estimated.
Measurement method by GPC: The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw), the polystyrene-equivalent weight average molecular weight Mw (GPC), and the number average molecular weight Mn (GPC) were determined by GPC measurement under the following conditions.
Apparatus: HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation
Column: TSKgel Super HZM-N
(4.6mm I.D. x 15cmL x 4 pieces)
Reference column: TSKgel Super H-RC
(6.0mm ID x 15cmL x 1 piece)
Eluent: THF (tetrahydrofuran)
Flow rate: 1.0 mL/min
Column temperature: 40°C
RI detector: RI (device HLC-8220 built-in)

<分子量分布(D)の算出>
GPCで測定された重量平均分子量Mw(GPC)/数平均分子量Mn(GPC)で、分子量分布(D)を算出した。
分子量分布変化率(ΔD)の計算に用いるD、D1は該当するサンプルの(D)の値を用いた。なお後述の実施例で記載した100℃、12h加熱後の分子量分布変化率(ΔD)は以下の式で算出される。
分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/D
D:ポリカーボネートポリオールの分子量分布
D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布
<Calculation of molecular weight distribution (D)>
The molecular weight distribution (D) was calculated by weight average molecular weight Mw (GPC)/number average molecular weight Mn (GPC) measured by GPC.
The value of (D) of the corresponding sample was used for D and D1 used in the calculation of the molecular weight distribution change rate (ΔD). The rate of change in molecular weight distribution (ΔD) after heating at 100° C. for 12 hours, which will be described later in Examples, is calculated by the following formula.
Molecular weight distribution change rate (ΔD) = (D1-D) / D
D: Molecular weight distribution of polycarbonate polyol D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours

<含有無機成分量の測定>
ポリカーボネートジオール0.2gをケルダールフラスコに精秤し、濃硫酸と濃硝酸を用いて湿式分解した。室温まで冷却後、純水を用いて定容した溶液をICP-MS ELEMENT2(Thermo Fisher Scientific社製)で測定し、ポリカーボネートジオール中の含有元素含有量(質量ppm)を出した。その中のリンおよびナトリウムの標準溶液から検量した数値を用いて、リンおよびナトリウム含有量を算出した。その他の無機元素も同様の手法で測定することができる。また反応条件で揮発や分解がない無機成分を用いた場合、含有無機成分濃度(ppm)は、ポリカーボネートジオールの収量(g)に対する、仕込みに用いた触媒などの無機成分量(g)の比に相当する。
<Measurement of amount of inorganic component contained>
0.2 g of polycarbonate diol was precisely weighed into a Kjeldahl flask and subjected to wet decomposition using concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid. After cooling to room temperature, pure water was added to a constant volume, and the solution was measured with ICP-MS ELEMENT 2 (manufactured by Thermo Fisher Scientific) to determine the content of elements contained in the polycarbonate diol (mass ppm). Phosphorus and sodium contents were calculated using values calibrated from standard solutions of phosphorus and sodium therein. Other inorganic elements can also be measured in a similar manner. When using an inorganic component that does not volatilize or decompose under the reaction conditions, the inorganic component concentration (ppm) is the ratio of the inorganic component amount (g) such as the catalyst used for charging to the yield (g) of the polycarbonate diol. Equivalent to.

<ポリカーボネートジオールの組成分析、末端構造分析>
ポリカーボネートジオールをCDClに溶解し、400MHz H-NMR(日本電子株式会社製ECZ-400)を測定し、各成分のシグナル位置より、各原料モノマー(環状カーボネート、開始剤ジオール)に由来する構造単位を同定し、積分値より各々の含有量(モル%)を算出した。また同様に末端構造においても、積分値より各々の含有量(モル%)を算出した。末端水酸基以外の末端構造として検出できる構造は、アルキルカーボネート末端(例えばメチルカーボネートの場合)、フェニルカーボネート末端、カルボキシル基、エステル基、アルデヒド基であり、その際の検出限界は、サンプル全体のモル量に対する原料モノマーのモル量として0.01モル%である。
<Composition Analysis and Terminal Structure Analysis of Polycarbonate Diol>
Polycarbonate diol was dissolved in CDCl 3 , 400 MHz 1 H-NMR (ECZ-400 manufactured by JEOL Ltd.) was measured, and from the signal position of each component, the structure derived from each raw material monomer (cyclic carbonate, initiator diol). The unit was identified and each content (mol%) was calculated from the integrated value. Similarly, in the terminal structure, each content (mol %) was calculated from the integrated value. Structures that can be detected as terminal structures other than terminal hydroxyl groups are alkyl carbonate terminals (for example, in the case of methyl carbonate), phenyl carbonate terminals, carboxyl groups, ester groups, and aldehyde groups, and the detection limit is the molar amount of the entire sample. It is 0.01 mol % as the molar amount of the raw material monomer with respect to

<ポリカーボネートポリオール1分子当たりの末端水酸基数>
原料とする開始剤ポリオールの1分子当たりの水酸基数(例えばジオールなら2、トリオールなら3とする)から、得られたポリカーボネートポリオールの末端水酸基以外の末端構造の数を引いた値をポリカーボネートポリオールの1分子あたりの末端水酸基数とする。
<Number of terminal hydroxyl groups per molecule of polycarbonate polyol>
The value obtained by subtracting the number of terminal structures other than the terminal hydroxyl groups of the obtained polycarbonate polyol from the number of hydroxyl groups per molecule of the starting initiator polyol (for example, 2 for diols and 3 for triols) is 1 of the polycarbonate polyol. The number of terminal hydroxyl groups per molecule.

<水酸基価>
ASTM E1899-16の方法に準拠して、イソシアネート化試薬を用いた方法にてポリカーボネートジオールの水酸基価を測定した。
更に、測定された水酸基価から、下記式(I)により数平均分子量(Mn)を求めた。
数平均分子量=2×56.1/(水酸基価×10-3) …(I)
<Hydroxyl value>
The hydroxyl value of the polycarbonate diol was measured by a method using an isocyanate reagent according to ASTM E1899-16.
Furthermore, the number average molecular weight (Mn) was obtained from the measured hydroxyl value by the following formula (I).
Number average molecular weight = 2 × 56.1 / (hydroxyl value × 10 -3 ) (I)

<溶融粘度の測定>
ポリカーボネートジオールを60℃に加熱し、溶融した後、E型粘度計(BROOKFIELD製DV-II+Pro、コーン:CPE-52)を用いて60℃で溶融粘度を測定した。分子量3000のポリカーボネートジオールの60℃の溶融粘度としては、30000mPa.s以下、25000mPa.s以下、20000mPa.s以下の順で好ましい。さらには15000mPa.s以下、よりさらには10000mPa.s以下であることが好ましい。分子量2000のポリカーボネートジオールの60℃の溶融粘度としては、20000mPa.s以下、15000mPa.s以下、10000mPa.s以下、8000mPa.s以下、6000mPa.s以下の順で好ましい。溶融粘度が高いとポリカーボネートジオールの取り扱い性が低下し、保管、移送、ウレタン重合時に十分なハンドリング性が得られない場合がある。また保管中や移送中に長期加熱で粘度が増加する場合には、移送や重合装置が閉塞したり、抜き出し不可、攪拌不可などのトラブルの要因にもある。
<Measurement of melt viscosity>
After the polycarbonate diol was heated to 60° C. and melted, the melt viscosity was measured at 60° C. using an E-type viscometer (DV-II+Pro manufactured by BROOKFIELD, cone: CPE-52). The melt viscosity at 60° C. of polycarbonate diol having a molecular weight of 3000 is 30000 mPa.s. s or less, 25000 mPa.s or less. s or less, 20000 mPa.s or less. It is preferable in the order below s. Furthermore, 15000 mPa. s or less, or even 10000 mPa.s or less. s or less. The melt viscosity at 60° C. of polycarbonate diol having a molecular weight of 2000 is 20000 mPa.s. s or less, 15000 mPa.s or less. s or less, 10000 mPa.s or less. s or less, 8000 mPa.s or less. s or less, 6000 mPa.s or less. It is preferable in the order below s. If the melt viscosity is high, the handleability of the polycarbonate diol is lowered, and sufficient handleability may not be obtained during storage, transfer, and urethane polymerization. In addition, if the viscosity increases due to long-term heating during storage or transfer, it may cause troubles such as clogging of the transfer or polymerization apparatus, impossibility of extraction, and impossibility of stirring.

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

[使用原料]
使用した原料に関して、略称とメーカーを以下に記載した。特別な記載がない限りは以下の原料を使用した。
トリメチレンカーボネート(TMC)東京化成工業株式会社
1,10-デカンジオール(DD)東京化成工業株式会社(植物原料由来品)
1,3-プロパンジオール(1,3PD)デュポン社製(植物原料由来品)
ジフェニルリン酸(DPP)東京化成工業株式会社
酢酸ナトリウム(AcONa)東京化成工業株式会社
オクチル酸スズ(Sn(Oct))東京化成工業株式会社
イソソルバイド(ISB)東京化成工業株式会社(植物原料由来品)
ジメチロールプロピオン酸(DMPA)東京化成工業株式会社
シクロドデカントリメタノール(CDTM)三菱ケミカル株式会社
イソシアヌル酸トリス(2-ヒドロキシエチル)(ICTE)東京化成工業株式会社
1,3,5-ベンゼントリメタノール(PhTM)東京化成工業株式会社
トリメチロールプロパン(TMP)東京化成工業株式会社
[raw materials used]
The abbreviations and manufacturers of the raw materials used are listed below. The following ingredients were used unless otherwise specified.
Trimethylene carbonate (TMC) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 1,10-Decanediol (DD) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (derived from plant material)
1,3-propanediol (1,3PD) manufactured by DuPont (derived from plant material)
Diphenyl phosphate (DPP) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Sodium acetate (AcONa) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Tin octylate (Sn (Oct) 2 ) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Isosorbide (ISB) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (plant-derived product )
Dimethylolpropionic acid (DMPA) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Cyclododecane trimethanol (CDTM) Mitsubishi Chemical Corporation Tris(2-hydroxyethyl) isocyanurate (ICTE) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 1,3,5-Benzene trimethanol ( PhTM) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Trimethylolpropane (TMP) Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.

以下の2つの環状カーボネート化合物はJournal of the American Chemical Society(2007),129(22),6994-6995(Goodwin,Andrew P.etal)に記載の手法で合成した。
2-メチル-2-カルボキシメチル-トリメチレンカーボネート(cas:507471-78-5)(TMC-Me-COOH)
2-メチル-2-ベンジルオキシカルボニル-トリメチレンカーボネート(cas:247142-68-3)(TMC-Me-COOBn)
The following two cyclic carbonate compounds were synthesized by the method described in Journal of the American Chemical Society (2007), 129(22), 6994-6995 (Goodwin, Andrew P. et al).
2-methyl-2-carboxymethyl-trimethylene carbonate (cas: 507471-78-5) (TMC-Me-COOH)
2-methyl-2-benzyloxycarbonyl-trimethylene carbonate (cas: 247142-68-3) (TMC-Me-COOBn)

以下の環状カーボネート化合物は、Polymer Vol.37,No.19,1996,p.4383に従って合成した。
シクロビスヘキサメチレンカーボネート(1,3,10,12-Tetraoxacyclooctadecane-2,11-dione cas:82613-63-6)(HMC-D)
以下の環状カーボネート化合物は、Macromolecules 2012,Vol.45,No.6,p2668に従って合成した。
5-メチル-5-(2,5,8,11-テトラオキサドデシル)-1,3-ジオキサ-2-オン(1)(cas:1365611-65-9)(TOTMC)
The following cyclic carbonate compounds are described in Polymer Vol. 37, No. 19, 1996, p. 4383.
Cyclobishexamethylene carbonate (1,3,10,12-Tetraoxacyclooctadecane-2,11-dione cas: 82613-63-6) (HMC-D)
The following cyclic carbonate compounds are described in Macromolecules 2012, Vol. 45, No. 6, p2668.
5-methyl-5-(2,5,8,11-tetraoxadodecyl)-1,3-dioxa-2-one (1) (cas: 1365611-65-9) (TOTMC)

[ポリカーボネートジオールの製造と分析I]
<実施例1-1>
100mLガラス製反応容器にトリメチレンカーボネート(20g,0.20mol,30eq.)、1,10-デカンジオール(1.14g,6.5mmol,1.0eq.)、ジフェニルリン酸(49mg,200μmol,0.03eq.リン原子(Mw:31)として300ppm相当)を加え、窒素気流下、機械撹拌装置を用いて100℃で5h重合を行ってポリカーボネートジオール粗製物を得た。得られた反応液を塩化メチレン約20mLに溶解し、氷冷したメタノール100mLに滴下した。得られた液を撹拌すると、高粘度の液が沈殿し、その後メタノールを除去することで高粘度の液体を得た。この再沈殿操作を2回繰り返して得られたポリカーボネートジオールをエバポレーターで乾燥した。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD1-1」とする。
[Production and Analysis of Polycarbonate Diol I]
<Example 1-1>
A 100 mL glass reaction vessel was charged with trimethylene carbonate (20 g, 0.20 mol, 30 eq.), 1,10-decanediol (1.14 g, 6.5 mmol, 1.0 eq.), diphenyl phosphate (49 mg, 200 μmol, 0 03 eq. of phosphorus atom (Mw: 31) equivalent to 300 ppm) was added, and polymerization was carried out at 100° C. for 5 hours using a mechanical stirring device under a nitrogen stream to obtain a crude polycarbonate diol. The resulting reaction solution was dissolved in about 20 mL of methylene chloride and added dropwise to 100 mL of ice-cooled methanol. When the obtained liquid was stirred, a highly viscous liquid precipitated, and then methanol was removed to obtain a highly viscous liquid. The polycarbonate diol obtained by repeating this reprecipitation operation twice was dried with an evaporator.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD1-1".

PCD1-1の反応の転化率、Mn(NMR)、Mn(GPC)、分子量分布(D)、触媒由来のリン含有量を測定し、結果を表1に示した。
なお、このPCD1-1中の構造単位A(TMC由来)と構造単位B(DD由来)のモル比をH-NMRで測定したところ、97:3であった。また、60℃での粘度は18000mPa・sであった。
末端構造および割合をH-NMRで確認したところ、水酸基以外の末端基は観測されなかった。ポリカーボネートポリオールの1分子当たりの末端水酸基数としては、2.0に相当する。末端水酸基の比率を確認したところ、トリメチレンカーボネートに由来する末端水酸基が全末端の99モル%以上であった。トリメチレンカーボネートの含有割合をH-NMRで確認したところトリメチレンカーボネートのピークは観測されなかった。
The conversion of the PCD1-1 reaction, Mn (NMR), Mn (GPC), molecular weight distribution (D), and catalyst-derived phosphorus content were measured, and the results are shown in Table 1.
The molar ratio of structural unit A (derived from TMC) and structural unit B (derived from DD) in this PCD1-1 was measured by 1 H-NMR and found to be 97:3. Also, the viscosity at 60° C. was 18000 mPa·s.
When the terminal structure and ratio were confirmed by 1 H-NMR, terminal groups other than hydroxyl groups were not observed. The number of terminal hydroxyl groups per molecule of polycarbonate polyol is equivalent to 2.0. When the ratio of terminal hydroxyl groups was confirmed, terminal hydroxyl groups derived from trimethylene carbonate accounted for 99 mol % or more of all terminals. When the content of trimethylene carbonate was confirmed by 1 H-NMR, no trimethylene carbonate peak was observed.

<実施例1-2>
実施例1-1のジフェニルリン酸の量を1/10に減らし、実施例1-1と同様の反応を行った。
試験管にトリメチレンカーボネート(20g,196mmol,30eq.)、1,10-デカンジオール(1.14g,6.5mmol,1.0eq.)、ジフェニルリン酸(4.9mg,200μmol,0.003eq.、リン原子として30ppm相当)を加え、窒素気流下、機械撹拌装置を用いて100℃で重合を行った。24h後に得られたポリカーボネートジオールを室温下に抜き出した。
このポリカーボネートジオールを「PCD1-2」とする。
このPCD1-2について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
<Example 1-2>
The amount of diphenyl phosphate used in Example 1-1 was reduced to 1/10, and the same reaction as in Example 1-1 was carried out.
Trimethylene carbonate (20 g, 196 mmol, 30 eq.), 1,10-decanediol (1.14 g, 6.5 mmol, 1.0 eq.) and diphenyl phosphate (4.9 mg, 200 μmol, 0.003 eq.) were added to a test tube. , equivalent to 30 ppm as phosphorus atoms) was added, and polymerization was carried out at 100° C. under a nitrogen stream using a mechanical stirring device. The polycarbonate diol obtained after 24 hours was withdrawn at room temperature.
This polycarbonate diol is referred to as "PCD1-2".
This PCD1-2 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

<実施例1-3>
1Lセパラブルフラスコにトリメチレンカーボネート(471g,4.61mol,17.9eq.)、1,10-デカンジオール(45g,0.25mol,1.0eq.)を加え80℃で完全に融解させた後、ジフェニルリン酸(1.3g,5.2mmol,0.03eq.)を加え、窒素気流下、機械撹拌装置を用いて80℃で6h重合させて、ポリカーボネートジオール粗製物を得た。得られた反応液を塩化メチレン500gに溶解し、メタノール2Lに撹拌しながら滴下した。滴下が終了した後、静置したところ高粘度の液が沈殿した。その後、メタノールを除去することで高粘度の液体を得た。この作業を3回繰り返しポリカーボネートジオールを得た。
このポリカーボネートジオールを「PCD1-3」とする。
このPCD1-3について、実施例1-1と同様に分析を行って、結果を表1に示した。
<Example 1-3>
Trimethylene carbonate (471 g, 4.61 mol, 17.9 eq.) and 1,10-decanediol (45 g, 0.25 mol, 1.0 eq.) were added to a 1 L separable flask and completely melted at 80°C. and diphenyl phosphoric acid (1.3 g, 5.2 mmol, 0.03 eq.) were added and polymerized at 80° C. for 6 hours under a nitrogen stream using a mechanical stirrer to obtain a crude polycarbonate diol. The resulting reaction solution was dissolved in 500 g of methylene chloride and added dropwise to 2 L of methanol while stirring. After the dropwise addition was completed, the mixture was allowed to stand, and a highly viscous liquid precipitated. After that, the methanol was removed to obtain a highly viscous liquid. This operation was repeated three times to obtain a polycarbonate diol.
This polycarbonate diol is referred to as "PCD1-3".
This PCD1-3 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

なお、このPCD1-3中の構造単位A(TMC由来)と構造単位B(DD由来)のモル比をH-NMRで測定したところ、95:5であった。また、60℃での粘度は4200mPa・sであった。水酸基価を測定したところ、61.7mgKOH/gであり、水酸基価からから換算した分子量としては1819に相当する。着色を確認したところ、APHAは20であった。
末端構造および割合をH-NMRで確認したところ、アルキル末端に由来する末端基は観測されず、すべてが末端水酸基であり、1分子当たりの末端水酸基数は2.0である。末端水酸基の由来の比率をH-NMRで確認したところ、トリメチレンカーボネートに由来する末端水酸基が全末端の99モル%以上であった。またトリメチレンカーボネートのピークは観測されなかった。
The molar ratio of structural unit A (derived from TMC) and structural unit B (derived from DD) in this PCD1-3 was measured by 1 H-NMR and found to be 95:5. Moreover, the viscosity at 60° C. was 4200 mPa·s. When the hydroxyl value was measured, it was 61.7 mgKOH/g, which corresponds to a molecular weight of 1819 converted from the hydroxyl value. When coloration was confirmed, APHA was 20.
When the terminal structure and ratio were confirmed by 1 H-NMR, terminal groups derived from alkyl terminals were not observed, and all were terminal hydroxyl groups, and the number of terminal hydroxyl groups per molecule was 2.0. When the ratio of terminal hydroxyl groups derived was confirmed by 1 H-NMR, terminal hydroxyl groups derived from trimethylene carbonate accounted for 99 mol % or more of all the terminals. Also, no trimethylene carbonate peak was observed.

<実施例1-4>
100mLガラス製反応容器にトリメチレンカーボネート(10.5g,0.10mol,17.9eq.)、1,10-デカンジオール(1.0g,5.7mmol,1.0eq.)、酢酸ナトリウム(42mg,513μmol,0.09eq.)を加え、窒素気流下、機械撹拌装置を用いて80℃で5h重合を行い、ポリカーボネートジオール粗製物を得た。得られた反応液をトルエン約20mLに溶解し、脱塩水20mLで分液洗浄を3回行った。得られたポリカーボネートジオールをエバポレーターで乾燥した。着色を確認したところ、APHAは25であった。
このポリカーボネートジオールを「PCD1-4」とする。
このPCD1-4について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
<Example 1-4>
Trimethylene carbonate (10.5 g, 0.10 mol, 17.9 eq.), 1,10-decanediol (1.0 g, 5.7 mmol, 1.0 eq.), sodium acetate (42 mg, 513 μmol, 0.09 eq.) was added, and polymerization was carried out at 80° C. for 5 hours using a mechanical stirring device under a nitrogen stream to obtain a crude polycarbonate diol. The resulting reaction solution was dissolved in about 20 mL of toluene, and separated and washed three times with 20 mL of desalted water. The obtained polycarbonate diol was dried with an evaporator. When coloration was confirmed, APHA was 25.
This polycarbonate diol is referred to as "PCD1-4".
This PCD1-4 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

<比較例1-1>
実施例1-1と同様な手法でジフェニルリン酸と同じモル量のオクチル酸スズ(81mg,200μmol,0.03eq.Sn(Mw118.7)として1149ppm相当)を触媒として使用して、同様にポリカーボネートジオールを製造した。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD-H1-1」とする。
このPCD-H1-1について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
<Comparative Example 1-1>
Using the same molar amount of tin octylate (81 mg, 200 μmol, 0.03 eq. corresponding to 1149 ppm as Sn (Mw 118.7)) as a catalyst in the same manner as in Example 1-1, polycarbonate was prepared in the same manner as in Example 1-1. A diol was produced.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD-H1-1".
This PCD-H1-1 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

<比較例1-2>
反応温度を140℃と変更したこと以外は実施例1-2と同じ条件でポリカーボネートジオールを製造した。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD-H1-2」とする。
このPCD-H1-2について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
<Comparative Example 1-2>
A polycarbonate diol was produced under the same conditions as in Example 1-2, except that the reaction temperature was changed to 140°C.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD-H1-2".
This PCD-H1-2 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

<比較例1-3>
1,3-プロパンジオールと1,10-デカンジオールとジフェニルカーボネートを用いた以下のエステル交換反応にて、実施例1-1と同等の組成および分子量のポリカーボネートジオールを製造した。
撹拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた5Lガラス製セパラブルフラスコに1,3-プロパンジオール(1168.1g)、1,10-デカンジオール(82.7g)、ジフェニルカーボネート(3249.2g)、酢酸マグネシウム4水和物水溶液(7.2mL、濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。撹拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、更に0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら60分間反応させて、ポリカーボネートジオール含有組成物を得た。その後、0.85質量%リン酸水溶液(2.8mL)を加えて酢酸マグネシウムを失活させて、更に3h同様の条件で留出させた後、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD-H1-3」とする。
このPCD-H1-3について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
なお、このPCD-H1-3中の構造単位A(1,3PD由来)と構造単位B(DD由来)のモル比をH-NMRで測定したところ96:4であった。また、60℃での粘度は40000mPa・sであった。
<Comparative Example 1-3>
A polycarbonate diol having the same composition and molecular weight as in Example 1-1 was produced by the following transesterification reaction using 1,3-propanediol, 1,10-decanediol and diphenyl carbonate.
A 5 L glass separable flask equipped with a stirrer, distillate trap, and pressure regulator was charged with 1,3-propanediol (1168.1 g), 1,10-decanediol (82.7 g), diphenyl carbonate (3249 .2 g) and an aqueous solution of magnesium acetate tetrahydrate (7.2 mL, concentration: 8.4 g/L) were added, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. while reacting for 60 minutes to obtain a polycarbonate diol-containing composition. After that, a 0.85% by mass phosphoric acid aqueous solution (2.8 mL) was added to deactivate the magnesium acetate, and the mixture was distilled under the same conditions for 3 hours to obtain a polycarbonate diol.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD-H1-3".
This PCD-H1-3 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.
The molar ratio of structural unit A (derived from 1,3PD) and structural unit B (derived from DD) in this PCD-H1-3 was measured by 1 H-NMR and found to be 96:4. Moreover, the viscosity at 60° C. was 40000 mPa·s.

<比較例1-4>
1,3-プロパンジオールと1,10-デカンジオールとジフェニルカーボネートを用いた以下のエステル交換反応にて、実施例1-3と同等の組成および分子量のポリカーボネートジオールを製造した。
撹拌機、留出液トラップ、及び圧力調整装置を備えた1Lガラス製セパラブルフラスコに1,3-プロパンジオール(295.5g)、1,10-デカンジオール(20.9g)、ジフェニルカーボネート(798.9g)、酢酸マグネシウム4水和物水溶液(2.0mL、濃度:8.4g/L)を入れ、窒素ガス置換した。撹拌下、内温を160℃まで昇温して、内容物を加熱溶解した。その後、2分間かけて圧力を24kPaまで下げた後、フェノールを系外へ除去しながら90分間反応させた。次いで、圧力を9.3kPaまで90分間かけて下げ、更に0.7kPaまで30分間かけて下げて反応を続けた後に、170℃まで温度を上げてフェノール及び未反応のジヒドロキシ化合物を系外へ除きながら60分間反応させて、ポリカーボネートジオール含有組成物を得た。その後、0.85質量%リン酸水溶液(0.8mL)を加えて酢酸マグネシウムを失活させて、更に3h同様の条件で留出させた後、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD-H1-4」とする。
このPCD-H1-4について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
なお、このPCD-H1-4中の構造単位A(1,3PD由来)と構造単位B(DD由来)のモル比をH-NMRで測定したところ、95:5であった。また、60℃での粘度は9700mPa・sであった。水酸基価を測定したところ、60.8mgKOH/gであり、水酸基価からから換算した分子量としては1845に相当する。末端構造および割合をH-NMRで確認したところ、末端フェノキシ基が全末端基に対する割合で0.05%存在した。
<Comparative Example 1-4>
A polycarbonate diol having the same composition and molecular weight as those of Examples 1-3 was produced by the following transesterification reaction using 1,3-propanediol, 1,10-decanediol and diphenyl carbonate.
A 1 L glass separable flask equipped with a stirrer, distillate trap, and pressure regulator was charged with 1,3-propanediol (295.5 g), 1,10-decanediol (20.9 g), diphenyl carbonate (798 .9 g) and an aqueous solution of magnesium acetate tetrahydrate (2.0 mL, concentration: 8.4 g/L) were added, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas. While stirring, the internal temperature was raised to 160° C. to heat and dissolve the contents. After that, the pressure was lowered to 24 kPa over 2 minutes, and the reaction was allowed to proceed for 90 minutes while removing phenol out of the system. Next, the pressure was lowered to 9.3 kPa over 90 minutes, and further lowered to 0.7 kPa over 30 minutes to continue the reaction, and then the temperature was raised to 170° C. to remove phenol and unreacted dihydroxy compounds out of the system. while reacting for 60 minutes to obtain a polycarbonate diol-containing composition. After that, a 0.85% by mass phosphoric acid aqueous solution (0.8 mL) was added to deactivate the magnesium acetate, and the mixture was distilled under the same conditions for 3 hours to obtain a polycarbonate diol.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD-H1-4".
This PCD-H1-4 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.
The molar ratio of structural unit A (derived from 1,3PD) and structural unit B (derived from DD) in this PCD-H1-4 was measured by 1 H-NMR and found to be 95:5. Also, the viscosity at 60° C. was 9700 mPa·s. When the hydroxyl value was measured, it was 60.8 mgKOH/g, which corresponds to a molecular weight of 1845 converted from the hydroxyl value. When the terminal structure and proportion were confirmed by 1 H-NMR, terminal phenoxy groups were present in a proportion of 0.05% of all terminal groups.

<比較例1-5>
実施例1-3と同様の条件でジフェニルリン酸を用いた重合を行って、ポリカーボネートジオール粗製物を得、その後の再沈殿操作を実施せずにポリカーボネートジオールとした。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD-H1-5」とする。
このPCD-H1-5について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
<Comparative Example 1-5>
Polymerization using diphenyl phosphoric acid was carried out under the same conditions as in Example 1-3 to obtain a crude polycarbonate diol, which was then converted to polycarbonate diol without performing the subsequent reprecipitation operation.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD-H1-5".
This PCD-H1-5 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

<比較例1-6>
実施例1-4と同様の条件で酢酸ナトリウムを用いた重合を行い、ポリカーボネートジオール粗製物を得、その後の分液洗浄を実施せずにポリカーボネートジオールとした。
このポリカーボネートジオールを「PCD-H1-6」とする。
このPCD-H1-6について、実施例1-1と同様に分析を行って結果を表1に示した。
<Comparative Example 1-6>
Polymerization using sodium acetate was carried out under the same conditions as in Example 1-4 to obtain a crude polycarbonate diol, which was then converted to polycarbonate diol without performing liquid separation and washing.
This polycarbonate diol is referred to as "PCD-H1-6".
This PCD-H1-6 was analyzed in the same manner as in Example 1-1, and the results are shown in Table 1.

Figure 2023039907000018
Figure 2023039907000018

以下の表2に、実施例1-1、実施例1-3、比較例1-3及び比較例1-4で得られたポリカーボネートジオールの構造単位A:構造単位Bモル比(表2中、「A:B」と記載する。)と分子量及び分子量分布(D)と60℃の粘度を示す。 The following Table 2 shows the structural unit A:structural unit B molar ratio of the polycarbonate diols obtained in Examples 1-1, 1-3, Comparative Examples 1-3 and 1-4 (in Table 2, "A:B"), molecular weight and molecular weight distribution (D), and viscosity at 60°C.

Figure 2023039907000019
Figure 2023039907000019

<考察>
実施例1-1~5と比較例1-1~4の比較で分かるように、特定の触媒および触媒量を用いて、適切な反応温度で開環重合を実施することで、分子量分布の狭いポリカーボネートジオールを得ることができた。
実施例1-1と比較例1-3および実施例1-3と比較例1-4の比較から、同等の組成および分子量のポリカーボネートジオールの比較において、分子量分布の狭いポリカーボネートジオールは粘度が低かった。
<Discussion>
As can be seen from the comparison between Examples 1-1 to 1-5 and Comparative Examples 1-1 to 1-4, a narrow molecular weight distribution can be obtained by conducting ring-opening polymerization at an appropriate reaction temperature using a specific catalyst and catalyst amount. A polycarbonate diol was obtained.
From the comparison of Example 1-1 with Comparative Example 1-3 and Example 1-3 with Comparative Example 1-4, the viscosity of the polycarbonate diol with a narrow molecular weight distribution was lower than that of the polycarbonate diol having the same composition and molecular weight. .

[分子量分布変化率(ΔD)の測定]
上記の実施例及び比較例で得られたポリカーボネートジオールについて100℃、12hの加熱を行い、分子量分布(D)の変化を確認した。
100℃、12h加熱後の分子量分布変化率(ΔD)は以下の式で算出される。
分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/D
D:ポリカーボネートポリオールの分子量分布
D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布
[Measurement of molecular weight distribution change rate (ΔD)]
The polycarbonate diols obtained in the above Examples and Comparative Examples were heated at 100° C. for 12 hours to confirm changes in molecular weight distribution (D).
The molecular weight distribution change rate (ΔD) after heating at 100° C. for 12 hours is calculated by the following formula.
Molecular weight distribution change rate (ΔD) = (D1-D) / D
D: Molecular weight distribution of polycarbonate polyol D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours

<実施例2-1>
実施例1-1で得られたPCD1-1(2g)をガラス瓶に入れて、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Example 2-1>
PCD1-1 (2 g) obtained in Example 1-1 was placed in a glass bottle and heated in an oven at 100° C. for 12 hours to examine the rate of change in molecular weight distribution (ΔD).

<実施例2-2>
実施例1-3で得られたPCD1-34(2g)をガラス瓶に入れて、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Example 2-2>
PCD1-34 (2 g) obtained in Example 1-3 was placed in a glass bottle and heated in an oven at 100° C. for 12 hours to examine the rate of change in molecular weight distribution (ΔD).

<実施例2-3>
実施例1-4で得られたPCD1-4(2g)をガラス瓶に入れて、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Example 2-3>
PCD1-4 (2 g) obtained in Example 1-4 was placed in a glass bottle and heated in an oven at 100° C. for 12 hours to examine the rate of change in molecular weight distribution (ΔD).

<実施例2-4>
実施例1-4で得られたPCD1-4(2g)について、更に水洗浄を3回実施した。その後、ガラス瓶に入れて、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Example 2-4>
PCD1-4 (2 g) obtained in Example 1-4 was further washed with water three times. After that, it was placed in a glass bottle and heated in an oven at 100° C. for 12 hours, and the rate of change in molecular weight distribution (ΔD) was examined.

<比較例2-1>
実施例1-1で得られたPCD1-1(2g、P:47ppm含有)およびジフェニルリン酸(4.9mg、20μmol,P300ppm相当)をガラス瓶に入れて溶解させた後、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Comparative Example 2-1>
PCD1-1 obtained in Example 1-1 (2 g, containing P: 47 ppm) and diphenyl phosphate (4.9 mg, 20 μmol, equivalent to P: 300 ppm) were placed in a glass bottle and dissolved, and then placed in an oven at 100 ° C. for 12 hours. After heating, the rate of change in molecular weight distribution (ΔD) was examined.

<比較例2-2>
実施例1-1で得られたPCD1-1(2g、P:47ppm含有)およびジフェニルリン酸(49mg、200μmol,P:3000ppm相当)をガラス瓶に入れて溶解させた後、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Comparative Example 2-2>
PCD1-1 obtained in Example 1-1 (2 g, containing P: 47 ppm) and diphenyl phosphate (49 mg, 200 μmol, corresponding to P: 3000 ppm) were placed in a glass bottle and dissolved, and then placed in an oven at 100 ° C. for 12 hours. After heating, the rate of change in molecular weight distribution (ΔD) was examined.

<比較例2-3>
比較例1-5で得られたPCD-H1-5をガラス瓶に入れて、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Comparative Example 2-3>
PCD-H1-5 obtained in Comparative Example 1-5 was placed in a glass bottle and heated in an oven at 100° C. for 12 hours to examine the rate of change in molecular weight distribution (ΔD).

<比較例2-4>
比較例1-6で得られたPCD-H1-6をガラス瓶に入れて、オーブンで100℃で12h加熱し、分子量分布変化率(ΔD)を調べた。
<Comparative Example 2-4>
PCD-H1-6 obtained in Comparative Example 1-6 was placed in a glass bottle and heated in an oven at 100° C. for 12 hours to examine the rate of change in molecular weight distribution (ΔD).

実施例2-1~4、比較例2-1~4の分子量分布変化率(ΔD)の測定結果を、触媒種及び触媒量と共に以下の表3にまとめた。 The measurement results of the molecular weight distribution rate of change (ΔD) of Examples 2-1 to 2-4 and Comparative Examples 2-1 to 2-4 are summarized in Table 3 below together with catalyst species and catalyst amounts.

Figure 2023039907000020
Figure 2023039907000020

<考察>
実施例2-1~2-4の結果から、本発明のポリカーボネートジオールは加熱下において分子量分布の変化率(ΔD)が小さく、加熱下において安定であった。
一方で比較例2-1~2-4で示されるようにPやNaなどの元素を含む化合物を多量に含有する場合は、加熱時に分子量分布が広がり、熱安定性が悪かった。
<Discussion>
From the results of Examples 2-1 to 2-4, the polycarbonate diols of the present invention had a small rate of change (ΔD) in molecular weight distribution under heating and were stable under heating.
On the other hand, as shown in Comparative Examples 2-1 to 2-4, when a large amount of compounds containing elements such as P and Na were contained, the molecular weight distribution was broadened during heating, resulting in poor thermal stability.

[ポリカーボネートジオールの製造と分析II]
異なる開始剤ジオールおよび環状カーボネートでポリカーボネートジオールの製造を行い、得られたポリカーボネートジオールについてH-NMRやMALDI-MASS分析を行い、目的のポリカーボネートジオールの構造が得られていることを確認した。
[Production and Analysis of Polycarbonate Diol II]
Polycarbonate diols were produced using different initiator diols and cyclic carbonates, and the resulting polycarbonate diols were subjected to 1 H-NMR and MALDI-MASS analyses, confirming that the target polycarbonate diol structure was obtained.

<実施例3-1>
実施例1-1の開始剤ジオールである1,10-デカンジオールをイソソルバイド(ISB)に変更して同様に重合を行い、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-1」とする。
<Example 3-1>
1,10-Decanediol, which is the initiator diol in Example 1-1, was changed to isosorbide (ISB) and polymerization was carried out in the same manner to obtain a polycarbonate diol.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD3-1".

<実施例3-2>
実施例1-1の開始剤ジオールである1,10-デカンジオールをジメチロールプロピオン酸(DMPA)に変更して同様に重合を行い、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-2」とする。
<Example 3-2>
1,10-Decanediol, which is the initiator diol in Example 1-1, was changed to dimethylolpropionic acid (DMPA) and polymerization was carried out in the same manner to obtain a polycarbonate diol.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD3-2".

<実施例3-3>
植物由来の1,3-プロパンジオールを原料に合成したトリメチレンカーボネートを用いて、実施例1-1と同様にポリカーボネートジオールを合成した。このときの転化率は99.5%であった。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-3」とする。
<Example 3-3>
Polycarbonate diol was synthesized in the same manner as in Example 1-1 using trimethylene carbonate synthesized from plant-derived 1,3-propanediol as a starting material. The conversion rate at this time was 99.5%.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-3".

<実施例3-4>
開始剤ジオール1,10-デカンジオール(1eq.)、環状カーボネートとして、トリメチレンカーボネート(30eq.)と2-メチル-2-カルボキシメチル-トリメチレンカーボネート(TMC-Me-COOH)(15eq.)、触媒としてジフェニルリン酸(0.03eq.)を使用し、実施例1-1と同様に操作を行い、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-4」とする。
H-NMRおよびMALDI-MASSでの解析において、理論量の末端水酸基およびカルボキシル基がポリカーボネートポリオール中に残っており、対応する構造のポリカーボネートポリオールが得られていることが確認できた。また、H-NMRの解析により、得られたポリカーボネートポリオール中のTMCとTMC-Me-COOHに由来する構造単位の割合は33.4:16.6であった。
<Example 3-4>
initiator diol 1,10-decanediol (1 eq.), trimethylene carbonate (30 eq.) and 2-methyl-2-carboxymethyl-trimethylene carbonate (TMC-Me-COOH) (15 eq.) as cyclic carbonates, Using diphenyl phosphate (0.03 eq.) as a catalyst, the same operation as in Example 1-1 was performed to obtain a polycarbonate diol.
The obtained polycarbonate diol is referred to as "PCD3-4".
Analysis by 1 H-NMR and MALDI-MASS confirmed that theoretical amounts of terminal hydroxyl groups and carboxyl groups remained in the polycarbonate polyol, and that a polycarbonate polyol with a corresponding structure was obtained. 1 H-NMR analysis revealed that the ratio of structural units derived from TMC and TMC-Me-COOH in the obtained polycarbonate polyol was 33.4:16.6.

<実施例3-5>
開始剤ジオール1,10-デカンジオール(1eq.)、環状カーボネートとして、トリメチレンカーボネート(30eq.)と2-メチル-2-ベンジルオキシカルボニルートリメチレンカーボネート(TMC-Me-COOBn)(15eq.)、触媒としてジフェニルリン酸(0.03eq.)を使用し、実施例1-1と同様に操作を行い、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-5」とする。
H-NMRおよびMALDI-MASSでの解析において、理論量の末端水酸基およびベンジルオキシカルボニル基がポリカーボネートポリオール中に残っており、対応する構造のポリカーボネートポリオールが得られていることが確認できた。
また、H-NMRの解析により、得られたポリカーボネートポリオール中のTMCとTMC-Me-COOBnに由来する構造単位の割合は23.4:13.1であった。
<Example 3-5>
Initiator diol 1,10-decanediol (1 eq.), trimethylene carbonate (30 eq.) and 2-methyl-2-benzyloxycarbonyl-trimethylene carbonate (TMC-Me-COOBn) (15 eq.) as cyclic carbonates. ), and using diphenyl phosphate (0.03 eq.) as a catalyst, a polycarbonate diol was obtained in the same manner as in Example 1-1.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-5".
Analysis by 1 H-NMR and MALDI-MASS confirmed that theoretical amounts of terminal hydroxyl groups and benzyloxycarbonyl groups remained in the polycarbonate polyol, and that a polycarbonate polyol with a corresponding structure was obtained.
1 H-NMR analysis revealed that the ratio of structural units derived from TMC and TMC-Me-COOBn in the obtained polycarbonate polyol was 23.4:13.1.

<実施例3-6>
開始剤ジオール1,4-ブタンジオール(1eq.)、環状カーボネートとして、シクロビスヘキサメチレンカーボネート(1,3,10,12-Tetraoxacyclooctadecane-2,11-dione cas:82613-63-6)(HMC-D)(6.6eq.)、触媒として1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(TBD)(0.1eq.)を用いて、実施例1-4と同様に操作を行い、ポリカーボネートジオールを得た。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-6」とする。
<Example 3-6>
Initiator diol 1,4-butanediol (1 eq.), Cyclobishexamethylene carbonate (1,3,10,12-Tetraoxacyclooctadecane-2,11-dione cas: 82613-63-6) (HMC- D) (6.6 eq.), using 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene (TBD) (0.1 eq.) as catalyst, Example 1-4 A polycarbonate diol was obtained by performing the same operation.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-6".

<実施例3-7>
開始剤ジオールの1,10-デカンジオールを水素化ポリブタジエンポリオール(日本曹達株式会社製 GI1000)5.0gに変更し、トリメチレンカーボネート5.0g、酢酸ナトリウム40mg、トルエン10mLを用いて、実施例1-4と同様の操作を行い、ポリカーボネートジオールを得た。反応開始時は2相に分離していたが、得られたポリカーボネートジオールは分離することなく均一であった。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-7」とする。
<Example 3-7>
1,10-Decanediol of the initiator diol was changed to 5.0 g of hydrogenated polybutadiene polyol (GI1000 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), and 5.0 g of trimethylene carbonate, 40 mg of sodium acetate, and 10 mL of toluene were used. -4 was performed to obtain a polycarbonate diol. At the start of the reaction, the mixture was separated into two phases, but the resulting polycarbonate diol was uniform without separation.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-7".

<実施例3-8>
開始剤ジオールの1,10-デカンジオールをポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱ケミカル株式会社製 PTMG1000)5.0gに変更し、トリメチレンカーボネート5.0g、酢酸ナトリウム40mg、トルエン10mLを用いて、実施例1-4と同様の操作を行い、ポリカーボネートジオールを得た。反応開始時は2相に分離していたが、得られたポリカーボネートジオールは分離することなく均一であった。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-8」とする。
<Example 3-8>
1,10-Decanediol of the initiator diol was changed to 5.0 g of polytetramethylene ether glycol (PTMG1000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and 5.0 g of trimethylene carbonate, 40 mg of sodium acetate, and 10 mL of toluene were used. A polycarbonate diol was obtained by performing the same operation as in 1-4. At the start of the reaction, the mixture was separated into two phases, but the resulting polycarbonate diol was uniform without separation.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-8".

<実施例3-9>
開始剤ジオールの1,10-デカンジオールをシリコーンジオール(カルビノール変性ジメチルシロキサン 信越化学株式会社製 KF6000)5.0gに変更し、トリメチレンカーボネート5.0g、酢酸ナトリウム40mg、トルエン10mLを用いて、実施例1-4と同様の操作を行い、ポリカーボネートジオールを得た。反応開始時は2相に分離していたが、得られたポリカーボネートジオールは分離することなく均一であった。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-9」とする。
<Example 3-9>
1,10-decanediol of the initiator diol was changed to 5.0 g of silicone diol (carbinol-modified dimethylsiloxane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KF6000), trimethylene carbonate 5.0 g, sodium acetate 40 mg, toluene 10 mL, A polycarbonate diol was obtained by performing the same operation as in Example 1-4. At the start of the reaction, the mixture was separated into two phases, but the resulting polycarbonate diol was uniform without separation.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-9".

<実施例3-10>
開始剤ジオールとして、1,3-プロパンジオール(1,3PD)(2.48g,1eq.)、環状カーボネートとして5-メチル-5-(2,5,8,11-テトラオキサドデシル)-1,3-ジオキサ-2-オン(1)(cas:1365611-65-9)(TOTMC)(86.2g,9.0eq.)、触媒としてジフェニルリン酸(0.16g,0.02eq.)を使用し、実施例1-1と同様の方法で130時間反応させた。
得られたポリカーボネートジオール組成物を、ヘキサン及びアセトンの混合液に溶解させ、展開溶媒をヘキサン及びアセトンの混合液から途中でジクロロメタン及びメタノールの混合液に変更して、カラムクロマトグラフィーで精製した。
得られたポリカーボネートジオールを「PCD3-10」とする。
PCD3-10のリン原子の含有量を分析したところ、8ppmであった。また、PCD3-10の水酸基価を測定したところ、64.1mgKOH/gであり、水酸基価から換算した分子量としては1748に相当する。
<Example 3-10>
1,3-propanediol (1,3PD) (2.48 g, 1 eq.) as the initiator diol, 5-methyl-5-(2,5,8,11-tetraoxadodecyl)-1 as the cyclic carbonate, 3-Dioxa-2-one (1) (cas: 1365611-65-9) (TOTMC) (86.2 g, 9.0 eq.) using diphenyl phosphate (0.16 g, 0.02 eq.) as a catalyst and reacted for 130 hours in the same manner as in Example 1-1.
The resulting polycarbonate diol composition was dissolved in a mixture of hexane and acetone, and purified by column chromatography while changing the developing solvent from the mixture of hexane and acetone to a mixture of dichloromethane and methanol.
The obtained polycarbonate diol is designated as "PCD3-10".
The phosphorus atom content of PCD3-10 was analyzed and found to be 8 ppm. Further, when the hydroxyl value of PCD3-10 was measured, it was 64.1 mgKOH/g, which corresponds to a molecular weight of 1748 converted from the hydroxyl value.

実施例3-1~3-10の結果を下記表4にまとめた。 The results of Examples 3-1 to 3-10 are summarized in Table 4 below.

Figure 2023039907000021
Figure 2023039907000021

[ポリカーボネートポリオールの製造と分析III]
ポリオールYを、それぞれ以下に示す各種置換基を有する水酸基を3つ有するトリオールに変更して、表5に示す触媒量、反応温度、反応時間でポリカーボネートポリオールの製造と分析を行った。H-NMRおよびMALDI-MASSでの解析において、理論量の末端水酸基およびベンジルオキシカルボニル基がポリカーボネートポリオール中に残っており、対応する構造のポリカーボネートポリオールが得られていることが確認できた。
[Production and Analysis of Polycarbonate Polyol III]
Polyol Y was changed to a triol having three hydroxyl groups each having various substituents shown below, and a polycarbonate polyol was produced and analyzed at the catalyst amount, reaction temperature, and reaction time shown in Table 5. Analysis by 1 H-NMR and MALDI-MASS confirmed that theoretical amounts of terminal hydroxyl groups and benzyloxycarbonyl groups remained in the polycarbonate polyol, and that a polycarbonate polyol with a corresponding structure was obtained.

<実施例4-1>
シクロドデカントリメタノール(CDTM)を用いた。得られたポリカーボネートポリオールを「PCD4-1」とする。
<実施例4-2>
イソシアヌル酸トリス(2-ヒドロキシエチル)(ICTE)を用いた。得られたポリカーボネートポリオールを「PCD4-2」とする。
<実施例4-3>
1,3,5-ベンゼントリメタノール(PhTM)を用いた。得られたポリカーボネートポリオールを「PCD4-3」とする。
<実施例4-4>
トリメチロールプロパン(TMP)を用いた。得られたポリカーボネートポリオールを「PCD4-4」とする。
<Example 4-1>
Cyclododecane trimethanol (CDTM) was used. The obtained polycarbonate polyol is referred to as "PCD4-1".
<Example 4-2>
Tris(2-hydroxyethyl) isocyanurate (ICTE) was used. The obtained polycarbonate polyol is referred to as "PCD4-2".
<Example 4-3>
1,3,5-Benzenetrimethanol (PhTM) was used. The obtained polycarbonate polyol is referred to as "PCD4-3".
<Example 4-4>
Trimethylolpropane (TMP) was used. The obtained polycarbonate polyol is referred to as "PCD4-4".

実施例4-1~実施例4-4で得られたポリカーボネートポリオールの転化率とMn(GPC)、分子量分布(D)を測定し、結果を表5に示した。 The conversion rate, Mn (GPC), and molecular weight distribution (D) of the polycarbonate polyols obtained in Examples 4-1 to 4-4 were measured, and the results are shown in Table 5.

Figure 2023039907000022
Figure 2023039907000022

[ポリウレタンの合成と評価]
得られたポリカーボネートジオールを用いて、ポリウレタンを合成し、物性評価を行った。
[Synthesis and Evaluation of Polyurethane]
Using the obtained polycarbonate diol, a polyurethane was synthesized and its physical properties were evaluated.

<実施例5-1>
実施例1-3で得られたPCD1-3を用いて、後述の合成法でポリウレタンを合成し、後述の物性評価を行った。
<PCD1-3>
分子量分布(D):1.08
ポリカーボネートジオール中の構造単位Aと構造単位Bのモル比:95:5
水酸基価:61.7mgKOH/g
水酸基価から求めた数平均分子量:1819
60℃での粘度 4200mPa・s
<Example 5-1>
PCD1-3 obtained in Example 1-3 was used to synthesize a polyurethane by the synthesis method described later, and the physical properties thereof were evaluated as described later.
<PCD1-3>
Molecular weight distribution (D): 1.08
Molar ratio of structural unit A to structural unit B in polycarbonate diol: 95:5
Hydroxyl value: 61.7mgKOH/g
Number average molecular weight determined from hydroxyl value: 1819
Viscosity at 60°C 4200mPa s

<比較例5-1>
比較例1-4で得られたエステル交換法で合成した分子量分布の広いPCD-H1-4を用いて、実施例5-1と同様の手法でポリウレタンを合成し、物性評価を行った。
<PCD-H1-4>
分子量分布(D):2.04
ポリカーボネートジオール中の構造単位Aと構造単位Bのモル比:95:5
水酸基価:60.8mgKOH/g
水酸基価から求めた数平均分子量:1845
60℃での粘度:9700mPa・s
<Comparative Example 5-1>
Polyurethane was synthesized in the same manner as in Example 5-1 using PCD-H1-4 having a wide molecular weight distribution synthesized by the transesterification method obtained in Comparative Example 1-4, and its physical properties were evaluated.
<PCD-H1-4>
Molecular weight distribution (D): 2.04
Molar ratio of structural unit A to structural unit B in polycarbonate diol: 95:5
Hydroxyl value: 60.8mgKOH/g
Number average molecular weight determined from hydroxyl value: 1845
Viscosity at 60°C: 9700 mPa s

<ポリウレタンの合成>
1Lのブリキタイプの反応器に、100℃で加熱溶融したPCD1-3:247.7gと4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI):102.3gを仕込み、30分反応させプレポリマーを得た。その後、1,4-ブタンジオール(BG):22.8gを添加し、50秒間撹拌した後、別途100℃で温調しておいた金型上に流し込み、硬化させた。(仕込みモル比:MDI/BG/PCD=3/2/1、NCO/OH比=1.05)その後、100℃で1時間後硬化させ、ポリウレタン硬化物を得た。
<Synthesis of Polyurethane>
247.7 g of PCD1-3 and 102.3 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), which had been heated and melted at 100° C., were placed in a 1-liter tin plate reactor and allowed to react for 30 minutes to obtain a prepolymer. After that, 22.8 g of 1,4-butanediol (BG) was added, stirred for 50 seconds, poured into a mold separately temperature-controlled at 100° C., and cured. (Preparation molar ratio: MDI/BG/PCD=3/2/1, NCO/OH ratio=1.05) After that, post-curing was performed at 100° C. for 1 hour to obtain a polyurethane cured product.

<物性評価>
(圧縮成形)
圧縮成形用の金型(15cm×8cm×厚さ2mm)にPET製離型フィルム、ポリウレタン硬化物を設置後、更にPET製離型フィルム、金型の順に載せた。これらを予め余熱しておいた加熱プレス機(東洋精機製作所製、製品名「ミニテストプレス」)のステージ上に設置した後、加熱プレス機のステージを接触させ、加圧した(圧力:0.5MPa×温度:218~225℃×時間:2分間)。その後、加熱プレス機の圧力設定を徐々に上げ、13MPaで2分間加熱し成形を終了した。加熱プレス機の圧力を下げて金型を取り出し、予め冷却水を流して冷やしておいた冷却用プレス機(東洋精機製作所製、製品名「ミニテストプレス」)に設置し冷却(圧力10MPa×時間2分)することでシート状のポリウレタン成形体を得た。ポリウレタン成形体について、以下の物性評価を行い、結果を表6に示した。なお、粘弾性測定には厚さ1mmの金型を用いて、同様の手法で作成した厚さ1mmのシートを使用した。
<Physical property evaluation>
(compression molding)
After placing the PET release film and the cured polyurethane on a compression molding mold (15 cm×8 cm×2 mm thickness), the PET release film and the mold were placed in that order. These were placed on the stage of a preheated heating press (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, product name "Mini Test Press"), and then brought into contact with the stage of the heating press to pressurize (pressure: 0. 5 MPa x temperature: 218-225°C x time: 2 minutes). After that, the pressure setting of the heating press was gradually increased, and the molding was completed by heating at 13 MPa for 2 minutes. Lower the pressure of the heating press, take out the mold, set it in a cooling press (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, product name "Mini Test Press") that has been cooled by running cooling water in advance, and cool (pressure 10 MPa x time 2 minutes) to obtain a sheet-like polyurethane molding. The physical properties of the polyurethane molded article were evaluated as follows, and the results are shown in Table 6. For the viscoelasticity measurement, a 1-mm-thick sheet prepared by the same method was used using a 1-mm-thick mold.

(ポリウレタンの重量平均分子量(Mw))
ポリウレタンをジメチルアセトアミドに溶解し、濃度が0.14質量%になるようにジメチルアセトアミド溶液とした。GPC装置〔東ソー社製、製品名「HLC-8220」(カラム:TSKGEL
GMHXL-L・2本)〕を用いて、該ジメチルアセトアミド溶液を注入し、標準ポリスチレン換算で、ポリウレタンの重量平均分子量(Mw)を測定した。
(Weight average molecular weight (Mw) of polyurethane)
Polyurethane was dissolved in dimethylacetamide to prepare a dimethylacetamide solution having a concentration of 0.14% by mass. GPC device [manufactured by Tosoh Corporation, product name “HLC-8220” (column: TSKGEL
GMHXL-L, 2)], the dimethylacetamide solution was injected, and the weight average molecular weight (Mw) of the polyurethane was measured in terms of standard polystyrene.

(硬さ(15秒後))
ポリウレタン成形体を3cm角に切り出し、3枚重ねにしたものを試験片とした(n=5)。アスカーゴム高度計ISO-A型(高分子計器株式会社製)を用いて接触15秒後の硬さを測定し、中央値から硬さを求めた。
(Hardness (after 15 seconds))
Polyurethane moldings were cut into 3-cm squares, and 3-ply pieces were used as test pieces (n=5). Using an Asker rubber altimeter ISO-A type (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.), the hardness was measured after 15 seconds of contact, and the hardness was obtained from the median value.

(100%モジュラス・300%モジュラス)
打ち抜き機を用いてポリウレタン成形体(2mm厚シート)をダンベル状3号形に打抜いた。引張試験機(AGS-10kNX、島津製作所製)および伸び計(DSES-1000、島津製作所製)を使用し、標線間距離20mm、引張速度200mm、n=3で引張試験を行い、伸び率が100%もしくは300%の際の応力をそれぞれ求めた。それらの値の中央値をそれぞれ100%モジュラスもしくは300%モジュラスとした。
(100% modulus, 300% modulus)
A punching machine was used to punch a polyurethane molding (2 mm thick sheet) into a No. 3 dumbbell shape. Using a tensile tester (AGS-10kNX, manufactured by Shimadzu Corporation) and an extensometer (DSES-1000, manufactured by Shimadzu Corporation), a tensile test was performed with a gauge length of 20 mm, a tensile speed of 200 mm, and n = 3. The stress at 100% or 300% was determined respectively. The median of these values was defined as 100% modulus or 300% modulus, respectively.

(引張強さ・切断時伸び)
100%モジュラス・300%モジュラス測定時と同様の試験片、試験条件で引張試験を行い、破断した際の応力(引張強さと称する)、伸び率(切断時伸びと称する)を測定した。
(Tensile strength/elongation at break)
A tensile test was performed using the same test piece and test conditions as in the 100% modulus/300% modulus measurement, and the stress at break (referred to as tensile strength) and elongation (referred to as elongation at break) were measured.

(圧縮永久ひずみ)
JIS K-6262に準拠し、打ち抜き機を用いてポリウレタン成形体(2mm厚シート)をφ13mmに打抜いた3枚重ねしたものを試験片としn=3作製した。このときの高さを厚み計を用いて採寸した。試験片を下部圧縮板(株式会社ダンベル)に載せ、スペーサー(4.72mm、株式会社ダンベル)、上部圧縮板、六角穴付きボルトで圧縮、固定した。これを70℃で温調しておいた循環式恒温槽に入れ、24時間加熱した。その後、恒温槽から取り出し、速やかに圧縮板を開放、試験片を木製の台の上にて23℃で30分静置した。静置後の試験片高さを厚み計で測定し、それぞれの圧縮永久ひずみを算出し、n3の中央値を代表値とした。
(Compression set)
According to JIS K-6262, a punching machine was used to punch a polyurethane molded body (2 mm thick sheet) into φ13 mm, and three sheets were laminated to prepare n=3 test pieces. The height at this time was measured using a thickness gauge. The test piece was placed on a lower compression plate (Dumbell Co., Ltd.), and compressed and fixed with a spacer (4.72 mm, Dumbbell Co., Ltd.), an upper compression plate, and a hexagon socket head bolt. This was placed in a circulating constant temperature bath controlled at 70° C. and heated for 24 hours. Then, it was taken out from the constant temperature bath, the compression plate was quickly released, and the test piece was allowed to stand on a wooden stand at 23°C for 30 minutes. The height of the test piece after standing was measured with a thickness gauge, the compression set was calculated for each, and the median value of n3 was used as a representative value.

(ポリウレタンの粘弾性測定(tanδピーク値・tanδピーク温度・tanδ半価幅)
上記の圧縮成形の金型のみを変更することにより、厚さ1mmシート状のポリウレタン成形体を得て、粘弾性測定を行った。
DVA-200(アイティー計測制御株式会社製)を用いて、試験片寸法4×20×1mm、歪0.1%、周波数10Hz、引張モード、昇温速度3℃/min、温度範囲-100~200℃の条件で動的粘弾性を測定した。
(Polyurethane viscoelasticity measurement (tan δ peak value, tan δ peak temperature, tan δ half width)
A 1 mm-thick sheet-like polyurethane molded article was obtained by changing only the mold for the compression molding, and the viscoelasticity was measured.
Using DVA-200 (manufactured by IT Keisoku Co., Ltd.), test piece size 4 × 20 × 1 mm, strain 0.1%, frequency 10 Hz, tensile mode, heating rate 3 ° C./min, temperature range -100 to Dynamic viscoelasticity was measured at 200°C.

得られたポリウレタンの分析値を下の表6にまとめた。
また、粘弾性の測定結果を図1(Log E’(Pa)/温度(℃)グラフ、図2(tanδ/温度(℃))に示す。
The analytical values of the resulting polyurethane are summarized in Table 6 below.
Moreover, the measurement results of viscoelasticity are shown in FIG. 1 (Log E′ (Pa)/temperature (° C.) graph and FIG. 2 (tan δ/temperature (° C.)).

Figure 2023039907000023
Figure 2023039907000023

<考察>
実施例5-1では、用いたポリカーボネートポリオールの粘度が低いために、ポリウレタン製造中の液粘度が低下し、仕込み、攪拌、移送などが容易であり、ハンドリング性が向上した。またポリカーボネートジオールをあらかじめ100℃で溶融、保温し、ポリウレタンの製造を実施したが、途中で粘度が上昇したり、変質することはなかった。実施例5-1で得られたポリウレタン成形体は、ポリカーボネートポリオールとしての特徴である引張強さおよび切断時伸びに優れた機械強度の高いポリウレタンである。
実施例5-1と比較例5-1との比較から、分子量分布の狭いポリカーボネートポリオールでは、圧縮永久ひずみが低く、ポリウレタンの圧縮変形に対する復元性(耐へたり性)が高かった。また粘弾性測定におけるtanδ(損失正接)の値が高く、エラストマーとして使用した際に衝撃吸収や耐摩耗性に優れる。
<Discussion>
In Example 5-1, since the viscosity of the polycarbonate polyol used was low, the viscosity of the liquid during the production of the polyurethane was lowered, which facilitated charging, stirring, transfer, etc., and improved handleability. Polycarbonate diol was previously melted at 100° C. and kept warm to produce polyurethane. The polyurethane molded article obtained in Example 5-1 is a polyurethane having high mechanical strength and excellent tensile strength and elongation at break, which are characteristics of polycarbonate polyol.
From a comparison between Example 5-1 and Comparative Example 5-1, the polycarbonate polyol having a narrow molecular weight distribution had a low compression set and a high restoring property (resistance to settling) against compression deformation of polyurethane. In addition, it has a high value of tan δ (loss tangent) in viscoelasticity measurement, and is excellent in shock absorption and abrasion resistance when used as an elastomer.

Claims (24)

ポリカーボネートポリオールを含有する組成物であって、
前記ポリカーボネートポリオールが下記(1)~(4)の条件を満たす、ポリカーボネートポリオール組成物。
(1) 下記式(A)で表される構造単位Aを含む
(2) 数平均分子量(Mn)が300以上8000以下
(3) 分子量分布(D)が1.7以下
(4) 下記式で算出される100℃で12時間加熱後の分子量分布変化率(ΔD)が0.20以下
分子量分布変化率(ΔD)=(D1-D)/D
D:ポリカーボネートポリオールの分子量分布
D1:100℃で12時間加熱後の該ポリカーボネートポリオールの分子量分布
Figure 2023039907000024
(式(A)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。)
A composition containing a polycarbonate polyol,
A polycarbonate polyol composition in which the polycarbonate polyol satisfies the following conditions (1) to (4).
(1) containing a structural unit A represented by the following formula (A); (2) having a number average molecular weight (Mn) of 300 or more and 8,000 or less; Calculated molecular weight distribution change rate (ΔD) after heating at 100 ° C. for 12 hours is 0.20 or less Molecular weight distribution change rate (ΔD) = (D1-D) / D
D: Molecular weight distribution of polycarbonate polyol D1: Molecular weight distribution of the polycarbonate polyol after heating at 100° C. for 12 hours
Figure 2023039907000024
(In the formula (A), R 1 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)
前記ポリカーボネートポリオールが、更に、下記式(B)で表される構造単位Bを含む、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。
Figure 2023039907000025
(式(B)中、Rは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数3以上のアルキレン基を表し、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。ただし、Rは前記式(A)中のRとは異なる。)
The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the polycarbonate polyol further contains a structural unit B represented by the following formula (B).
Figure 2023039907000025
(In the formula (B), R 2 represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms which may have a side chain substituent, and within the above carbon number range, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and at least one selected from the group consisting of halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms, provided that R 2 is different from R 1 in the formula (A).)
前記ポリカーボネートポリオールの分子鎖末端のうち、-R-OH基の割合が、全末端基の総モル量100%に対して、80モル%以上である、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the proportion of -R 1 -OH groups in the molecular chain ends of the polycarbonate polyol is 80 mol% or more with respect to 100% of the total molar amount of all terminal groups. . 前記ポリカーボネートポリオールの1分子当たりの末端水酸基の数が1.8~6.0である、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the number of terminal hydroxyl groups per molecule of said polycarbonate polyol is 1.8 to 6.0. 組成物中の金属元素およびリン元素の合計含有量が150質量ppm以下である、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the total content of metal elements and phosphorus elements in the composition is 150 mass ppm or less. 組成物中のリン元素含有量が0.01~150質量ppmである、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the elemental phosphorus content in the composition is 0.01 to 150 mass ppm. 組成物中のナトリウム元素含有量が0.01~150質量ppmである、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the elemental sodium content in the composition is 0.01 to 150 mass ppm. 芳香環を有するリン化合物を含む、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, comprising a phosphorus compound having an aromatic ring. 組成物中の下記式(1)で表される環状カーボネートXの含有割合が、該組成物の総質量100%に対して、1質量%以下である、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。
Figure 2023039907000026
(式(1)中、X~Xは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子であり、該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。Zは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基であり、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。)
2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the content of the cyclic carbonate X represented by the following formula (1) in the composition is 1% by mass or less with respect to 100% of the total mass of the composition. .
Figure 2023039907000026
(In Formula (1), X 1 to X 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.Z is a carbon number 1 that may have a side chain substituent -20 alkylene group, at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms within the above carbon number range may have.)
前記環状カーボネートXが下記式(1A)で表される、請求項9に記載のポリカーボネートポリオール組成物。
Figure 2023039907000027
(式(1A)中、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子を表す。該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。)
The polycarbonate polyol composition according to claim 9, wherein the cyclic carbonate X is represented by the following formula (1A).
Figure 2023039907000027
(In formula (1A), R a and R b each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. The alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)
前記ポリカーボネートポリオール中の前記構造単位Aの含有割合が、該ポリカーボネートポリオールを構成する全構造単位の総モル量100%に対して、70モル%以上である、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the content of the structural unit A in the polycarbonate polyol is 70 mol% or more with respect to 100% of the total molar amount of all structural units constituting the polycarbonate polyol. . 前記ポリカーボネートポリオールが植物由来の原料を用いて製造された、請求項1に記載のポリカーボネートポリオール組成物。 2. The polycarbonate polyol composition according to claim 1, wherein the polycarbonate polyol is produced using a plant-derived raw material. ポリオールYを開始剤として、重合触媒の存在下、下記式(1)で表される環状カーボネートXを開環重合する工程を含む、請求項1~12のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。
Figure 2023039907000028
(式(1)中、X~Xは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子であり、該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。Zは、側鎖置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキレン基であり、前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。)
The polycarbonate polyol composition according to any one of claims 1 to 12, comprising a step of ring-opening polymerization of a cyclic carbonate X represented by the following formula (1) in the presence of a polymerization catalyst using polyol Y as an initiator. A method of making things.
Figure 2023039907000028
(In Formula (1), X 1 to X 4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.Z is a carbon number 1 that may have a side chain substituent -20 alkylene group, at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms within the above carbon number range may have.)
前記環状カーボネートXが下記式(1A)で表される、請求項13に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。
Figure 2023039907000029
(式(1A)中、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20のアルキル基または水素原子を表す。該アルキル基は前記炭素数の範囲で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい。)
The method for producing a polycarbonate polyol composition according to claim 13, wherein the cyclic carbonate X is represented by the following formula (1A).
Figure 2023039907000029
(In formula (1A), R a and R b each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. The alkyl group is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom within the above-described carbon number range. , at least one selected from the group consisting of silicon atoms and halogen atoms, or may have a substituent containing these atoms.)
前記環状カーボネートXがトリメチレンカーボネートである、請求項14に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 15. The method for producing a polycarbonate polyol composition according to claim 14, wherein the cyclic carbonate X is trimethylene carbonate. 前記ポリオールYが、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子及びハロゲン原子からなる群より選択される少なくとも1種、若しくは、これらの原子を含む置換基を有してもよい、炭素数2~50のジオール化合物またはトリオール化合物である、請求項13に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 The polyol Y may have at least one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom and a halogen atom, or a substituent containing these atoms, having 2 to 2 carbon atoms. 14. The method for producing a polycarbonate polyol composition according to claim 13, which is a diol compound or triol compound of No. 50. 前記ポリオールYが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、及びシリコーンポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種のオリゴマーポリオールである、請求項13に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 The method for producing a polycarbonate polyol composition according to claim 13, wherein the polyol Y is at least one oligomer polyol selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, and silicone polyols. 前記開環重合後に前記重合触媒を失活および/または除去する工程を含む、請求項13に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 14. The method for producing a polycarbonate polyol composition according to claim 13, comprising a step of deactivating and/or removing the polymerization catalyst after the ring-opening polymerization. リン元素を含む前記重合触媒を、前記環状カーボネートXと前記ポリオールYとの合計質量に対し、リン元素量として0.01~1000質量ppm使用して、前記開環重合を行う、請求項13に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 According to claim 13, wherein the ring-opening polymerization is performed by using the polymerization catalyst containing elemental phosphorus in an elemental amount of phosphorus of 0.01 to 1000 ppm by mass with respect to the total mass of the cyclic carbonate X and the polyol Y. A process for making the described polycarbonate polyol composition. 前記環状カーボネートXと前記ポリオールYの合計質量100部に対して50質量部以下の溶媒を用いて又は溶媒を使用しないで前記開環重合を行う、請求項13に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法。 14. Production of the polycarbonate polyol composition according to claim 13, wherein the ring-opening polymerization is carried out using a solvent of 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total mass of the cyclic carbonate X and the polyol Y, or without using a solvent. Method. 請求項1~12のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオール組成物を用いて得られたポリウレタン。 A polyurethane obtained using the polycarbonate polyol composition according to any one of claims 1 to 12. ポリイソシアネートと鎖延長剤と前記ポリカーボネートポリオール組成物とを用いて製造された、請求項21に記載のポリウレタン。 22. The polyurethane of Claim 21 made using a polyisocyanate, a chain extender and said polycarbonate polyol composition. 請求項1~12のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオール組成物を用いるポリウレタンの製造方法。 A method for producing polyurethane using the polycarbonate polyol composition according to any one of claims 1 to 12. 請求項13~20のいずれか1項に記載のポリカーボネートポリオール組成物の製造方法によりポリカーボネートポリオール組成物を得ること、及び
前記得られたポリカーボネートポリオール組成物を用いて、ポリウレタンを製造することを含む、ポリウレタンの製造方法。
Obtaining a polycarbonate polyol composition by the method for producing a polycarbonate polyol composition according to any one of claims 13 to 20, and producing a polyurethane using the obtained polycarbonate polyol composition, A method for producing polyurethane.
JP2022110599A 2021-09-09 2022-07-08 Polycarbonate polyol composition Pending JP2023039907A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146996 2021-09-09
JP2021146996 2021-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023039907A true JP2023039907A (en) 2023-03-22

Family

ID=85613965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022110599A Pending JP2023039907A (en) 2021-09-09 2022-07-08 Polycarbonate polyol composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023039907A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7183539B2 (en) Polycarbonate polyol and polyurethane
US10472465B2 (en) Method for producing polycarbonate diol, polycarbonate diol and polyurethane using same
JP6597808B2 (en) Polycarbonate diol and polyurethane using the same
CN104884499B (en) Polyurethane obtained from polycarbonate glycol and use polycarbonate glycol
JP6503923B2 (en) Polycarbonate diol and polyurethane using the same
JP5699770B2 (en) Polycarbonate diol and process for producing the same, and polyurethane and active energy ray-curable polymer composition using the same
JP6699099B2 (en) Polycarbonate diol, method for producing the same, and polyurethane using the same
JP6860059B2 (en) Polycarbonate diol, its manufacturing method, and polyurethane using it
JP7494887B2 (en) Polycarbonate diol and aqueous polyurethane dispersion using same
CN110167991B (en) Polycarbonate diol, composition containing polycarbonate diol, method for producing polycarbonate diol, and polyurethane
JP6341062B2 (en) Polycarbonate diol and polyurethane and urethane (meth) acrylate using the same
JP2019035073A (en) Polycarbonate polyol and method for producing the same
JP6904076B2 (en) Polycarbonate diol, polyurethane using polycarbonate diol, and method for producing polycarbonate diol
JP2023039907A (en) Polycarbonate polyol composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250220