多元醇组合物的制作方法_2

文档序号:9871319阅读:来源:国知局
其中,优选为羟基中的氢原子。
[0050] 用于制造缩聚系聚酯的具有活性氢的化合物是多元醇。多元醇只要具有2个以上 的羟基就对其以外的分子结构没有特别限定。即,作为多元醇,也可以使用具有至少2个羟 基和其它官能团的化合物。
[0051 ] 作为多元醇,可以举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2_丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇(poly butylene glycol)、聚丁二醇 (polytetramethylene glycol)、1,2_丁二醇、1,3_丁二醇、1,4_丁二醇、新戊二醇、1,5-戊 二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、螺环二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4, 4-三甲基戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、环己二醇、4,4'_亚甲基双环己醇、4,4'_亚异丙基 双-环己醇、2-( 4-羟基甲基苯基)乙醇等具有2个羟基的醇;甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基 丙烷、三羟甲基辛烷、1,2,6_己三醇、三乙醇胺、三异丙醇胺、三嗪_2,4,6_三醇等具有3个羟 基的醇;赤藓醇、季戊四醇、N,N,N",N"_四(2-羟基乙基)四乙二胺等具有4个羟基的醇;山梨 糖醇等糖类醇;三(2-羟基乙基)氰尿酸酯;二甲苯二醇、双酚类、氢化双酚类等芳香族多元 醇类;聚(己二酸2-甲基-1,3-丙二醇酯)二醇、聚(己二酸1,4_ 丁二醇酯)二醇等支链聚碳酸 亚烷酯二醇;多羟基化聚异戊二烯、多羟基化聚丁二烯、多羟基化聚异丁烯;具有末端羟基 的聚交酯、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)等聚羟基烷酸酯;淀粉、纤维素、壳多糖、 脱乙酰壳多糖、蔗糖、葡聚糖等改性或未改性的多糖和低糖(单糖和寡糖)类;聚(甲基丙烯 酸4-羟基丁酯)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲 酯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯)共聚物等聚((甲基)丙烯酸羟基烷基酯)类;聚(4-羟基苯乙 烯)、聚(4-羟基-α-甲基苯乙烯)、聚(4-羟基苯乙烯/苯乙烯)共聚物、(4-羟基苯乙烯/甲基 丙烯酸甲酯)共聚物等。
[0052] 用于制造开环聚合系聚酯的具有活性氢的化合物只要具有至少1个活性氢就对其 以外的分子结构没有特别限定。例如,可以举出上述多元醇;具有至少1个活性氢和可导入 羟基的或可变换成羟基的官能团的化合物等。作为具有至少1个活性氢和可导入羟基的或 可变换成羟基的官能团的化合物,例如,可以举出2-甲氧基乙醇、2-乙酰氧基乙醇、单缩水 甘油基双酚、2-甲氧基乙硫醇、2-乙酰氧基乙胺、烯丙醇、甲氧基聚氧乙二醇、乙酰氧基聚氧 丙二醇、三甲基甲硅氧基聚氧丁二醇、乙氧基聚丁二醇等。可导入羟基的或可变换成羟基的 官能团可以在开环聚合反应结束后导入羟基或变换成羟基。由此能够在聚合物链末端形成 具有羟基的结构。
[0053] 本发明中,作为用于制造聚酯链的具有活性氢的化合物,优选多元醇,更优选羟基 化聚异戊二烯、羟基化聚丁二烯等羟基化共辄二烯聚合物、羟基化聚异丁烯等羟基化亚烷 基类,进一步优选羟基化共辄二烯聚合物。另外,羟基化亚烷基类或羟基化共辄二烯聚合物 的分子量优选为500~20000,更优选为1000~7000。
[0054] 作为具有活性氢的化合物之一的羟基化共辄二烯聚合物,优选由式(3)表示的化 合物。
[0055] TO-X^OH (3)
[0056] 式(3)中,X1表示包含来自共辄二烯的重复单元的聚合物链。
[0057] 作为共辄二烯,可以举出1,3_丁二烯、异戊二烯、1,3_戊二烯等。其中,优选为1,3_ 丁二烯。由共辄二烯衍生的重复单元根据其反应条件而有1,4_加成聚合而得到的重复单元 (以下有时称为1,4_结构。该1,4_结构包含反式体和顺式体)和1,2_加成聚合而得到的重复 单元(以下有时称为1,2-结构),其任一者皆可。1,2-结构的量没有特别限制,相对于全部重 复单元,优选为50摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为80摩尔%以上。来自 共辄二烯的重复单元包含双键。该双键可以通过氢加成反应而转化为单键。此外,也可以使 羟基硅烷类与该双键加成,或使该双键氧化而转化为环氧基,或使羧酸等与该双键加成而 转化为酯基等,或使巯基醇类与该双键加成。
[0058] 式(3)中,Τ表示氢原子或可取代为氢原子的有机基团,优选表示氢原子。作为该有 机基团,可以举出甲基、乙基等烷基、稀丙基等烯基、块丙基等炔基、苯基等芳基、乙醜基等 酰基、三甲基甲硅烷基等甲硅烷基等。可以通过在开环聚合反应结束后将该有机基团取代 为氢原子,在聚合物链末端导入羟基。
[0059] 作为由式(3)表示的化合物,可以使用NISS0-PB(注册商标)G_1000(日本曹达株式 会社制)、NISS〇-ro(注册商标)G-2000(日本曹达公司制)、NISS〇-ro(注册商标)G-3000(日 本曹达株式会社制)、NISS〇-PB(注册商标)GI-1000(日本曹达株式会社制)、NISS〇-PB(注册 商标)GI-2000(日本曹达公司制)、NISS〇-ro(注册商标)GI-3000(日本曹达株式会社制)、 Poly bd R45HT(出光兴产株式会社制)等市售品。它们可以单独使用1种或组合2种以上使 用。
[0060] 若使用由式(3)表示的化合物作为具有活性氢的化合物,则能够得到具有聚酯链 和聚共辄二烯链的多元醇,能够优选得到具有聚酯链和聚丁二烯链的多元醇。
[0061] 用于得到聚酯链的聚合中,使用磷化合物作为聚合催化剂。本发明中,使聚合时的 反应体系内存在的磷化合物的量相对于具有活性氢的化合物1摩尔份为0.0001~0.05摩尔 份,更优选为0.001~0.05摩尔份,进一步优选为0.001~0.01摩尔份。通过将磷化合物的使 用量设为上述范围内,可以减少多元醇组合物所含的磷元素的量。
[0062] 磷化合物的使用量如上所述,可以设定为相对于具有羧基类的化合物100重量份 为0.01~1.00质量份的范围内。
[0063] 若磷化合物的量过少,则反应速度慢,至反应结束为止需要长时间。若为了消除上 述情况而在高温下进行反应,则会产生副反应等而生成物的收率、纯度降低。若磷化合物的 量过多,则会对使用其生成物的后工序或所得的生成物造成各种影响,无法得到目标聚合 物,或者所得的聚合物的机械特性、保存稳定性等物性变差。
[0064]本发明中使用的磷化合物只要能够以催化剂的形式促进聚合反应,就没有特别限 制。具体而言,可举出磷酸、磷酸单苯酯等磷酸单酯、磷酸二苯酯等磷酸二酯、亚磷酸、亚磷 酸单苯酯等亚磷酸单酯、次磷酸、甲基膦酸等膦酸、甲基膦酸单苯酯等膦酸单酯、二甲基次 膦酸等次膦酸、以及它们的硫代衍生物(氧原子的一部分或全部转换为硫原子而成的衍生 物)、酰胺衍生物(氧原子的一部分或全部取代为氮原子而成的衍生物,在氮原子上以氢原 子或其它有机基团取代而成的衍生物)等。
[0065]其中,优选为由式(2)表示的化合物。
[0066;
[0067] 式(2)中,X表示羟基或巯基,Y表示氧原子或硫原子,R1和R2各自独立地表示氢原子 或可以具有取代基的碳原子数1~20的烃基,优选表示氢原子或碳原子数1~20的烷基。 [0068] 作为碳原子数1~20的烃基,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、 叔丁基、异丁基、正戊基、仲戊基、叔戊基、戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、正癸基、正 十一烷基、正十二烷基、正十四烷基、正十八烷基、苯基、萘基、环丙基、环己基等。作为该烃 基中可具有的取代基,可举出卤素基团、烷氧基、烷硫基、单或二烷基氨基、芳基、杂环基、酰 基等。作为具有取代基的碳原子数1~20的烃基的具体例,可举出三氟甲基、2-氯乙基、1-乙 氧基乙基、2-甲氧基乙基、苄基、2-吡啶基甲基、甲氧基甲基、甲硫基甲基、二甲基氨基甲基、 乙酰基甲基等。
[0069] R1与R2可以直接或介由具有2个以上的键合位点的原子或官能团键合而与Z\Z2和 P-起形成环。
[0070] Z1和Z2各自独立地表示氧原子或具有取代基的氮原子。作为具有取代基的氮原子, 可举出(4-甲基苯基磺酰基)氨基、(4-三氟甲基磺酰基)氨基、(2-萘基磺酰基)氨基等。
[0071] 作为由式(2)表示的化合物,可以举出由下式表示的化合物等。
[0072]
[0073] R'表示氢原子、苯基、3,6-二苯基苯基、2,4,6-三甲基苯基、3,4,5_三甲基苯基、2, 4,6_三异丙基苯基、3,5_双(三氟甲基)苯基、4-叔丁基、2,6_二异丙基苯基、4-叔丁基苯基、 4-甲氧基苯基、4-硝基苯基、三苯基甲硅烷基、二苯基-叔丁基甲硅烷基、4-联苯基、1 -萘基、 蔡基、9_蒽基、9_菲基。
[0074]作为由式(2)表示的化合物的具体例,可举出磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、磷酸二异 丙酯、磷酸二-正丁酯、磷酸二异丁酯、磷酸二-正乙基己酯、磷酸二月桂基酯、磷酸二油基 酯、磷酸二硬脂基酯、磷酸二苯酯、磷酸单甲酯、磷酸单乙酯、磷酸单异丙酯、磷酸单-正丁 酯、磷酸单异丁酯、磷酸单-正乙基己酯、磷酸单月桂基酯、磷酸单油基酯、磷酸单硬脂基酯、 磷酸单苯酯、3,3'_双[3,5_双(三氟甲基)苯基]-1,Γ-联萘_2,2'_二基磷酸酯、硫代磷酸 酯、硫代磷酸甲酯、硫代磷酸乙酯、硫代磷酸二甲酯、硫代磷酸二乙酯、Ν,Ν'_双[(三氟甲基) 甲基]二苯基磷酰胺等,其中,特别优选为磷酸二苯酯。它们可以单独使用1种或混合2种以 上使用。
[0075] 本发明所涉及的一个实施方式的多元醇组合物中,磷元素的含量为1~lOOOppm, 更优选为1~1 OOppm,进一步优选为1~50ppm。
[0076] 磷元素的含量可以通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定。使磷元素 的含量多的多元醇组合物与聚异氰酸酯反应而得到的聚氨酯有其收率或纯度低的趋势,有 物性差的趋势。就磷元素的含量少的多元醇组
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