JPH0653794B2 - ポリカーボネートジオールのウレタン化反応性低減化処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ）発明の目的 「産業上の利用分野」 本発明はエラストマー、接着剤、塗料その他種々の分野
で巾広く利用されているポリウレタンの原料として優れ
た性能を有する低減されたウレタン化反応性を示すポリ
カーボネートジオールを得るための処理方法に関するも
のであり、本発明で処理されたポリカーボネートジオー
ルはポリウレタンを使用している業界において広範に利
用され得るものである。

「従来の技術」 ポリエステル系ジオール、ポリエーテル系ジオール等の
ジオール類とジイソシアネートの反応によりウレタンを
製造する際に、その反応を促進する要因として水分、ジ
オール製造用原料及び低分子量化合物、錫又はチタン等
を含有する有機金属化合物触媒、アルカリ、アミン等が
又反応を遅延させる要因としてオキシ酸、リン酸、ｐ−
トルエンスルホン酸等の酸分が知られている（岩田敬治
著、ポリウレタン樹脂Ｐ７〜４４）。

「発明が解決しようとする問題点」 一般的なエラストマー用ポリウレタン樹脂は、所定量の
ジオールとジフェニルメタンジイソシアネート、トルイ
ジンジイソシアネート等のジイソシアネートを所定温度
で反応させた後粉砕等によりペレット化後成形加工され
る。この際、ジオールとジイソシアネートの反応性即ち
ウレタン化反応性が大きすぎると、ウレタン化反応器内
で反応が進みすぎ、反応器から取り出す事が困難となる
場合があり、その様な際にはウレタン化反応性を低減さ
せる必要がある。このウレタン化反応性を減少させる方
法として知られているのは上述の如く、有機又は無機の
酸分の添加法のみである。しかしこれらの酸分を添加す
ると、得られたポリウレタン樹脂が着色して、外観を損
ねたり、耐熱性、耐寒性、耐水性、風合等の所望される
物性の低下をきたす恐れがあり、ポリウレタン樹脂の本
来有している用途にも制限が加えられるという問題を発
生させる。

本発明は、ポリカーボネートジオールがジイソシアネー
トと反応してウレタン化する際の反応性を低減させる際
に、添加物による着色、尿素結合、ビューレット、アロ
ファネート等の副生物の生成も無く、容易に、かつ経済
的に反応の遅延化を可能にする方法について本発明者等
は鋭意検討を行った。

ロ）発明の構成 「問題点を解決するための手段」 本発明者等は、ジイソシアネートと反応してウレタン化
する際の反応性、すなわちウレタン化反応性が大きいポ
リカーボネートジオールを、特定割合の水の共存下に加
熱することにより、その反応性を減少させ得ることを見
出して本発明を完成した。

すなわち、本発明はポリカーボネートジオールを、ポリ
カーボネートジオール１００重量部当たり０．０１〜５
重量部の水の存在下に加熱することを特徴とするポリカ
ーボネートジオールのウレタン化反応性低減化処理方法
に関するものである。

本発明の方法によれば、添加剤に起因する品質低下、用
途の制限を受けることのない、所望のウレタン化反応性
を有するポリカーボネートジオールを再現性良く、効率
的にかつ容易に得ることができるのである。

処理条件 本発明に使用されるポリカーボネートジオールは製造原
料、製造方法等からの何ら制限も受けない。すなわち原
料としては炭酸根を有する直鎖／環状脂肪族化合物、芳
香族化合物いずれでも良く、例えば炭酸ジメチル、炭酸
ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネ
ート、炭酸ジフェニル等々であり、もう一方の原料であ
るジオールとしては炭酸数２〜１０個程度の鎖状又は環
状脂肪族化合物例えば1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、メチルペンタンジオール、シクロヘキサ
ンジメタノール等々が一般的に用いられる。これら炭酸
エステルとジオールを加熱してエステル交換、縮合させ
ることによって、分子量５００〜４０００のポリカーボ
ネートジオールが得られる（特公昭４６−４２３８４
号、特開昭５１−８３６９３号、特開昭５１−１４４４
９２号、特開昭５２−１３２０９６号、特開昭５５−５
６１２４号他）。

本発明において、加熱時に存在させる水は、処理しよう
とするポリカーボネートジオールに直接水を添加するこ
とによっても、又水分を含有する窒素、空気等を吹き込
む等によっても供給することができ、更に大気開放下、
加熱するだけでも十分に供給し得る。

存在させる水の量は、ポリアーボネートジオール１００
重量部に対して、０．０１〜５重量部であり、好ましく
は０．０５〜１部である。存在する水の量が０．０１部
より少いと、効率的にウレタン化反応性を減少させる事
が困難となる事による。又水の量が５倍以上となると、
後述の脱水工程において、より多くのエネルギーが必要
となる。

加熱温度及び時間は所望とするウレタン化反応性によ
り、又、存在させる水の量により異なるが、通常７０〜
１６０℃／１〜２４時間、更に好ましくは、１００〜１
４０℃／２〜１６時間である。７０℃より低い温度で
は、ウレタン化反応性への影響がほとんど無く、効果が
少なく、又、１６０℃より高い温度では水を存在させて
もウレタン化反応性が逆に促進される恐れがある。

本発明の処理方法で得られたポリカーボネートジオール
に存在する水は、ウレタン化反応において、好ましくな
い尿素結合を形成するため、脱水する必要がある。この
脱水方法は減圧下加熱脱水する方法が最適であり、８０
〜１５０℃／１〜３００Ｔｏｒｒが望ましい。加熱脱水
以外にも、モレキュラーシーブ、５塩化リン等の脱水剤
の使用も考えられるが、これら脱水剤添加による好まし
くない副反応の生成、脱水剤の分離及び分離の不完全性
による得られたポリウレタン樹脂の品質低下等をもたら
す事が予想され好ましくない。

脱水は可能な限り完全に行う事が必要であるが残存水分
は、ポリカーボネートジオール100重量部に対し、０．
１重量部以下が好ましく、更に好ましくは０．０５部以
下が望ましい。

本発明の処理方法により得られたポリカーボネートジオ
ールは、脱水後そのまま容器に充填しても良いし、常温
固体の場合にはフレーカーにてフレーク状にして充填し
ても良い。

又、貯蔵保管中には吸湿することが無いように密栓、更
に好ましくは窒素等の不活性ガスで封入する事が好まし
い。

「作 用」 本発明は、ウレタン化反応性の低減化が、ポリカーボネ
ートジオールの１００重量部当たり０．０１〜５重量部
の水の存在下に加熱することにより行えるという事を見
出してなされたものであるが何故本発明の効果が得られ
るかは不明である。但し水の存在下に加熱をしないとウ
レタン化反応性に何ら影響を及ぼさない事から、水の存
在下に加熱する事によりポリカーボネート中の不純物に
何らかの変化が起っているものと推定される。

「実施例」 以下実施例を示す。

実施例及び比較例 撹拌機、温度計、空気冷却管必要に応じガス供給管を備
えた１硝子製フラスコに表１の如くポリカーボネート
ジオール７５０部及び水を加え、所定温度で所定時間加
熱した。加熱後１２０℃、５０Ｔｏｒｒで脱水し、水分
０．０５重量％以下である事を確認して、ウレタン化反
応性試験用試料とした。試験結果も表１に併わせてまと
めた、なおNo.3,4は比較のためのものである。

ウレタン化反応性試験法 分子量既知のポリカーボネートジオール200部を７０℃
に保ち、ジフェニルメタンジイソシアネートをポリカー
ボネートジオールに対し当量秤量し、８０℃に加温した
後上記ポリカーボネートジオールに撹拌下添加する。ウ
レタン化反応による温度上昇及び粘度上昇を経時的に追
跡し、粘度が１８０ポアズに致した時間を測定して、ウ
レタン化反応性の指標とした。

ハ）発明の効果 本発明によれば、所望するウレタン化反応性を有するポ
リカーボネートジオールを容易に得ることができ、ポリ
ウレタンを成型材料、接着剤、塗料等として使用してい
る業界において、品質管理、工程管理を容易にするとい
う優れた効果を挙げ得るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｊ 175/04 ＪＦＵ 8620−4Ｊ (56)参考文献 特開 昭61−250026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−65205（ＪＰ，Ａ) 特公 昭40−3533（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭40−12379（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭61−26571（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−42359（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリカーボネートジオールを、ポリカーボ
   ネートジオール１００重量部当たり０．０１〜５重量部
   の水の存在下に加熱することを特徴とするポリカーボネ
   ートジオールのウレタン化反応性低減化処理方法。