JPS61151235A - 脂肪族ポリカ−ポネ−トポリオ−ルの製造方法 - Google Patents

脂肪族ポリカ−ポネ−トポリオ−ルの製造方法

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JPS61151235A
JPS61151235A JP59270718A JP27071884A JPS61151235A JP S61151235 A JPS61151235 A JP S61151235A JP 59270718 A JP59270718 A JP 59270718A JP 27071884 A JP27071884 A JP 27071884A JP S61151235 A JPS61151235 A JP S61151235A
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JP
Japan
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reaction
carbonate
temperature
reactor
phenol
Prior art date
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Pending
Application number
JP59270718A
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English (en)
Inventor
Hachiro Wada
和田 八郎
Koichi Suzuki
浩一 鈴木
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.)
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネ
ート、またはジアリールカーボネートとジヒドロキシ化
合物のエステル交換反応によって脂肪族ポリカーボネー
トポリオール(以下ポリカーボネートとする)を製造す
る方法に関し、ノ〜ロゲン化リチウムをジヒドロキシ化
合物に対して0.05〜0.0 O01重量%添加して
エステル交換反応を行い、着色が少なく、ポリウレタン
樹脂の製造に好適なポリカーボネートを迅速にかつ経済
的に製造する方法に関するものである。
従来、エステル交換反応によるポリカーボネートの製造
に用いられるエステル交換反応触媒としてアルカリ金属
もしくはアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩
、アルスレート、フェルレート、もしくはカルボキシレ
ート、あるいは亜鉛、スズ、チタン、鉄などの有機ある
いは無機化合物がある。
これ等の触媒を用いることによって比較的おだやかな温
度条件で迅速にエステル交換反応を行い、着色、脱炭酸
、酸化など好ましからざる副反応を抑制することが出来
る。しかしたとえばエステル交換反応触媒として優れた
アルカリ金属化合物は前述のようにおだやかな反応条件
で迅速に着色の少ないポリカーボネートを得ることが出
来るが、ポリウレタン樹脂の製造に於てイソシアネート
との異常な反応なひぎ起すために例えば特開昭51−8
3693号のごとく中和洗浄などの後処理が必要となる
亜鉛、スズ、チタン、鉄などの有機及び無機化合物で特
にチタン化合物は非常にすぐれた交換触媒であるが、水
酸基とイソシアネートの反応を促進し、ポリウレタン樹
脂の製造に当っては好ましくない性質を有する。
本発明者らは、このような従来の欠点を改良すべく、ポ
リカーボネートの製造に好適な反応触媒全鋭意研究の結
果、中性のハロゲン化リチウムで特に塩化リチウム、臭
化リチウム、ヨウ化リチウムの王者が非常にすぐれたエ
ステル交換反応触媒であることを見い出した。このよう
なエステル交換反応触媒の効果を正しく評価するために
ジエチルカーボネートと1,6−ヘキサンジオールの交
換反応を各種の反応触媒で行うことにより、交換反応に
よって生成するエチルアルスールの量を比較した結果。
ハロゲン化リチウムは交換反応に於て驚くべき効果を示
し、従来エステル交換反応の強力促進剤として知られて
いる、水酸化ナトリウムや水酸化リチウムよりハロゲン
化リチウムの触媒効果が大きいことがわかった。おそら
く強塩基性の水酸化物はカーボネート基の脱炭酸によっ
て溶解性に乏しい炭酸塩に変化するためと考えられる。
即ち、本発明は、ジアルキルカーボネート、アルキレン
カーボネート、またはジアリールカーボネートとジヒド
ロキシ化合物とのエステル交換反応によって、脂肪族ポ
リカーボネートポリオールを製造する方法において、ハ
ロゲン化リチウムをジヒドロキシ化合物に対し、0.0
5〜o、oooi重量%添加してエステル交換反応せし
めることを特徴とする脂肪族ポリカーボネートポリオー
ルの製造方法に関するものである。
本発明の製造方法に使用することのできるエステル交換
触媒はハロゲン化リチウムであり例示すれば、塩化リチ
ウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウムなどが挙げられ、
その使用量は、ジヒドロキシ化合物に対し′てo、05
〜0.0001重量%、好ましくは0.01〜0.00
05重量%である。
本発明の脂肪族ポリカーボネートポリオールの製造に用
いられるジアルキルカーボネートとけ例えばジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネ
ートなどであり、アルキレンカーボネートとはエチレン
カーボネー)、1.2−プ田ピレンカーボネートなどで
ある。ジアリールカーボネートとは例えばジフェニール
カーボネート、ジアリールカーボネートなどが好適であ
るO またジヒドロキシ化合物としては、1,4−ブタンジオ
ール、1,5−ベンタンジオール、3−メチル−1,5
−ベンタンジオール、1.6−ヘキサンジオール、1,
7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2
−エチル−1,6−ヘキサンジオール、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、1,4−ジメチ騨−ルシクーヘキサンジ
オール、3(4)、8(9)−ビス−(ヒドロキシメチ
ル)・−トリシクロ(5,2,1,0″′6)デカン、
などが好適で、これ等のジヒドロキシ化合物を単独ある
いは混合して用いることが出来る。
本発明による脂肪族ポリカーボネートの製造方法におい
て温度や圧力に対し特に制約はなく、100℃〜300
℃の温度範囲で行うことが出来るが、低温度の条件で反
応しようとすればより多量の触媒を必要とし、また反応
終了まで長時間を要する。またあまりにも高温度で行う
場合、脱炭酸反応や、着色など好ましからざる副反応を
生じるために通常120℃〜220℃の温度範囲でエス
テル交換反応を行うことが好ましい。なお、反応物およ
び反応によって生成するヒドロキシ化合物の沸点等を考
慮し、加圧、常圧、あ、るいは真空下の条件でエステル
交換反応を行う。
このようにして製造された本発明の方法による脂肪族ポ
リカーボネートポリオールは着色が少なく、インシアネ
ートとの反応においてもおだやかな反応で好適な反応性
を示すものが得られた。
次に本発明について実施例により詳述する。
実施例1 ジフェニルカーボネート(以下DPCと略す)2795
fに対し、16611Fの1.6−ヘキサンジオール(
以下1.6−HGと略す)を温度計ステンレス製攪拌器
、枝付き分留管及び窒素導入管を備えた反応容器に取り
、徐々に加熱し、反応混合物が完全に溶解した後攪拌し
ながら0.04 fの塩化リチウム(以下L i Cl
と略す)を添加する。約2時間で210℃まで昇温し、
生成するフェノールを留出させながら約10時間後には
220℃まで昇温した。これまでに留出したフェノール
は理論生成量に対して約70重量%であった。次に反応
器内温度を200〜210℃に保ちながら、反応器内の
圧力を30分間に50 ranHf〜100ranHf
の程度、常圧から減圧に保つことによってフェノールを
留出させ、最終的には極微量の存在するフェノールを留
出させるために真空度を10 ttanHfに保ったま
ま反応器内の温度を220℃に昇温し、更に少量の1.
6−HGと共にフェノールを留出させ、水酸基価55.
8、分子量2000の淡黄色ワックス状固体の反応生成
物を得た。反応生成によるフェノールの留出が開始され
た時を反応開始として終了まで約20時間を要した。
このようにして得られた試料の0.2 molを窒素気
流でシールした500−の攪拌器及び温度計付き反応器
に取り80℃に加熱した後、60℃に予熱したジフェニ
ルメタンジイソシアネートの100y (o、 4mo
l )を加えて、おだやかに攪拌混合しながら80℃の
オイルバス上で反応せしめ、イソシアネートの反応によ
って生成する最高反応温度と最高温度に列名までの時間
を測定し、他の触媒によって製造したカーボネートポリ
オールとのイソシアネート反応性比較を表1に示す。
比較例1 実施例1と同様にDPC2795fに対し1.6−HG
1661Fを無触媒で反応させた。約2時間で210℃
まで昇温し、生成するフェノールを留出させながら約1
0時間後には220℃としさらに反応器内の温度を22
0℃に保ったままさらに5時間反応させた。これまでに
留出したフェノールは理論生成量の65重量%であった
。次に反応器内の温度を200℃〜210℃に保ちなが
ら反応器内の圧力を30分間におよそ50 tmsHf
〜100mm Hf程度の割合で常圧からしだいに減圧
することによってフェノールを留出させ、最終的には極
微量の存在するフェノールを留出させるために真空度を
10 rmHtに保ったまま反応器内の温度を220℃
に昇温し、少量の1.6−HGと度にフェノールを留出
させ、水酸基価54.4、分子量約2000の淡黄褐色
ワックス状固体の反応生成物を得た。
反応進行によるフェノールの留出が開始された時を反応
開始として終了まで約30時間を要した。
このようにして得られた反応生成物について実施例1と
同様の方法でイソシアネートとの反応性を測定し、その
結果を表1に示す。
比較例2 実施例1と同様にDPC2795Fに対し1.6−HG
16611を加えさらに0.06f(Dテトラ−1so
−プロピルチタネート(以下TPTと略す)を加え反応
させた。約2時間で210℃まで昇温し、生成するフェ
ノールを留出させながら約10時間後には220℃まで
昇温した。これまでに留出したフェノールは理論生成量
に対して約70重量%であった。次に反応器内の温度を
200℃〜210℃に保ちながら、反応器内の圧力を3
0分間におよそ50調Hf〜100−Hf程度の割合で
常圧からしだいに減圧することによってフェノールを留
出させ、最終的には極微量の存在するフェノールを留出
させるために真空度を10mHrに保ったまま反応器内
の温度を220℃に昇温し、少量の1.6−HGと共に
フェノールを留出せしめ、水酸基価54.8、分子量約
2000の淡黄褐色ワックス状固体の反応生成物を得た
。反応生成によるフェノールの留出が開始された時点を
反応開始として終了まで約20時間を要した。
このようにして得られた反応生成物について実施例1と
同様の方法でイソシアネートとの反応性を測定し、その
結果を表1に示す。
実施例2 ジエチルカーボネート(以下DECと略す)1600F
に対し、1660tの1.6− HGと0.061の臭
化リチウム(以下LiBrと略す)を耐圧反応器中に取
って約200℃の温度で3時間反応せしめ、冷却後、反
応生成物を温度計、ステンレス製攪拌器、枝付ど分留管
及び窒素導入管を備えた反応器に移し、生成アルコール
を留出させながらしだいに反応器内温度を昇温し、アル
コールが留出開始後約10時間後には200℃に達せし
め、次で反応器内の温度を200℃に保ったまま30分
間に50■Hfの割合で常圧からしだいに減圧し、最終
的には真空度を10mmHfに保ったまま反応器内の温
度を220℃に昇温し、過剰の1.6−HGを留出せし
め、水酸基価56.1、分子fjk2000の無色ワッ
クス状固体の反応生成物を得た。加圧反応から反応終了
まで約30時間を要した。
このようにして得られた反応生成物について実施例1と
同様の方法でイソシアネートに対する反応性を測定し、
その結果°を表1に示す。
比較例3 ゛ 実施例2と同様にDEC1600fに対し、166
0tの1.6−HGを耐圧反応器中で約200℃の温度
で触媒を全く添加せず3時間加熱した。
冷却後、生成物を温度計、ステンレス製攪拌器、枝付き
分留管及び窒素導入管を備えた反応器に移し、常圧反応
を再始したが少量の生成アルコールが初期に留出しただ
けで全く反応が進行せず、触媒なしではポリカーボネー
トポリオールが得られないことを確認した。
実施例3 エチレンカーボネート(以下ECと略す)の8302に
対し1.6−HGの8302を温度計、ステンレス製攪
拌器、枝付き分留管及び窒素導入管を備えた反応器に取
り、しだいに加熱し、反応混合物が完全に溶解した時、
攪拌しながら塩化リチウム0.065fを加えた。反応
器内を150■皮の減圧状態で150〜155℃まで昇
温し反応生成するエチレングリコールを留出させる。留
出の減少と共に減圧し、かつ昇温し、最終的には10m
Hfの圧力下で反応器内を220℃まで昇温し、過剰の
1.(i−HGを留出させて水酸基価54.0 、分子
量約2000の無色ワックス状反応生成物を得た。
最初の留出から反応終了まで約50時間を要した。
このようにして得られた反応生成物を実施例1によるイ
ソシアネートに対する反応性を測定し、その結果を表1
に示す。
比較例4 EC830Fに対し1.6−HGの8302を温度計、
ステンレス製攪拌器、枝付き分留管及び窒素導入管を備
えた反応器に取り、オクテン酸第−スズ(以下Oc S
nと略す)触媒の0.41fを添加する。反応器内を1
50 rasHfの減圧状態で150〜155℃まで昇
温し、反応生成するエチレングリコールを留出させる。
留出の減少と共に減圧し、かつ昇温し、最終的には10
■皮の圧力下で、反応器内を220℃まで昇温し、過剰
の1.6−HGを留出させて水酸基価55. O、分子
量2QO’0の無色ワックス状反応生成物を得た。この
反応は反応生成物の留出開始後終了するまで約60時間
を要した。
このようにして得られた反応生成物について実施例1と
同様の方法でイソシアネートに対する反応性を測定し、
その結果を表1に示す。
一 杏 〜 −〜 −−冒 へ  2  t  ト  に  −〇    l   
 O幼 澄 榎  9 超 冨 ネ = 孟 言 1 富 1″″Il!19 4]< 彫 4100 富 写 1 = (1!< 薯 減 で で 旨 ゴ ; l 品 ia    噂  リ  呻  呻 娯  v′u’+  u’+  u’+  u’+  
  11’)巨  ; @F!3 輪 九 8 言 冨 禽 81 : 層 榊                      
  屯一 1 ゛ ° “  藁       や“R
,:  呂 81 萼 1 =   剛線 鴎 0 0
 0    0    0      寵招 則 來   参 〜 い −← が   短間4’−6−、
−(’l ・、、、。  畷−v−−1iJ   −←
     〇       −匡 會 招

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、
    またはジアリールカーボネートとジヒドロキシ化合物と
    のエステル交換反応によって、脂肪族ポリカーボネート
    ポリオールを製造する方法において、ハロゲン化リチウ
    ムをジヒドロキシ化合物に対し、0.05〜0.000
    1重量%添加してエステル交換反応せしめることを特徴
    とする脂肪族ポリカーボネートポリオールの製造方法。
JP59270718A 1984-12-24 1984-12-24 脂肪族ポリカ−ポネ−トポリオ−ルの製造方法 Pending JPS61151235A (ja)

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