内酯聚合物、聚氨酯以及聚酯的制备方法技术

提供一种内酯聚合物、聚氨酯以及聚酯的制备方法，分子量分布狭窄且色相优异，通过将所述内酯聚合物用作树脂原料来提供各种树脂物性、粘度、成型加工性和耐热性优异的树脂材料(聚氨酯、聚酯等)。一种内酯聚合物的制备方法，所述内酯聚合物通过使以下述通式(1)表示的内酯化合物进行开环聚合而获得，其特征在于，作为催化剂使用非金属卤化物或杂多酸，在所述开环聚合中使用作为引发剂的含有活性氢原子的化合物，调整所述含有活性氢原子的化合物的水分含量，

【技术实现步骤摘要】
内酯聚合物、聚氨酯以及聚酯的制备方法
本专利技术涉及一种内酯聚合物的制备方法。另外，涉及一种使用通过所述制备方法获得的内酯聚合物的聚氨酯或者聚酯的制备方法。
技术介绍
分子量为500～5000的内酯聚合物作为聚氨酯树脂、聚酯树脂、人造革、涂布材料等的原料是特别有用的。内酯聚合物可以通过使例如ε-己内酯、δ-戊内酯之类的内酯类进行开环聚合而获得。在以往的内酯聚合物的制备方法中，使用钛酸四丁酯等阴离子开环聚合催化剂或者在100℃～200℃的高温下进行反应时，同时发生酯交换反应等副反应，还获得分子量分布宽(重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)＝1.5～3.5)且大量含有低聚合物的内酯聚合物，并且内酯聚合物的色数高且色相不足。虽然提出有内酯聚合物的分子量分布的改善方法(专利文献1、专利文献2等)，但是所获得的内酯聚合物具有MW/Mn＝1.2～1.8这样宽的分子量分布且色数高而不能令人满意。分子量分布宽且色数高的内酯聚合物的问题在于，使用该化合物而获得的聚己内酯或聚氨酯等的各种树脂的物性(强度、伸长率、耐热性等)不足且高粘度，并且在成型加工性或操作性(handling)等方面存在许多实际问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭57-155230号公报专利文献2：国际公开第2015/60192号
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种分子量分布狭窄且色相优异的内酯聚合物的制备方法。另外，本专利技术的目的在于，通过将由本专利技术的制备方法获得的内酯聚合物作为树脂原料使用来提供各种树脂物性、粘度、成型加工性和耐热性优异的树脂材料(聚氨酯、聚酯等)。为了解决上述问题，专利技术人等精心研究内酯聚合物的分子量分布以及色数的改善方法的结果，发现了一种获得色数低、色相优异、酸值低且分子量分布接近单分散的内酯聚合物的方法。即，本专利技术由以下内容构成。1)一种内酯聚合物的制备方法，所述内酯聚合物通过使以下述通式(1)表示的内酯化合物进行开环聚合而获得，其特征在于，作为催化剂使用非金属卤化物或杂多酸，在所述开环聚合中使用作为引发剂的含有活性氢原子的化合物，调整所述含有活性氢原子的化合物的水分含量，[化学式1]式1中，R1～R3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基，n表示0～6的整数。2)根据所述内酯聚合物的制备方法，其特征在于，所述含有活性氢原子的化合物为多元醇，相对于所述内酯化合物1mol，使用0.01mol～10mol的多元醇(polyhydricalcohol)。3)根据所述内酯聚合物的制备方法，其特征在于，相对于所述内酯化合物1mol，使用0.0001mol～10mol的所述催化剂。4)根据所述内酯聚合物的制备方法，其特征在于，进行所述开环聚合的反应温度为60℃～100℃。5)根据所述内酯聚合物的制备方法，其特征在于，所述含有活性氢原子的化合物的水分含量为1ppm～500ppm。6)一种聚氨酯的制备方法，包括：使得通过所述内酯聚合物的制备方法获得的内酯聚合物和多异氰酸酯化合物进行反应而制备聚氨酯的工序。7)一种聚酯的制备方法，包括：使得通过所述内酯聚合物的制备方法获得的内酯聚合物和多元醇(polyol)化合物进行反应而制备聚酯的工序。根据本专利技术的制备方法，可以提供分子量分布接近单分散、不含低聚合物、色数低、酸值低且粘度低的内酯聚合物。另外，可以通过将由本专利技术的制备方法获得的内酯聚合物作为原料使用来制备树脂物性、加工性、耐热性等优异的聚氨酯或聚酯等。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。此外，本专利技术不限于以下的实施方式，可以在其主旨范围内进行各种变形来实施。以下，对以所述通式(1)表示的内酯化合物进行具体说明，但是本专利技术不限于此。在通式(1)中，R1～R3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基，n个R1以及n个R2可以分别相同或不同。n表示0～6的整数。n优选0～2、4或5的整数，更优选4或5。在通式(1)中，作为以R1～R3表示的“碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基”，具体可以例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基。优选R1～R3各自独立地为氢原子或甲基。作为以通式(1)表示的内酯化合物，具体可以例举β-丙内酯、β-丁内酯、β-戊内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-辛内酯(γ-caprylolactone)、丙位辛内酯(γ-octanolactone)、δ-戊内酯、β-甲基-δ-戊内酯、δ-硬脂酸内酯(δ-stearolactone)、ε-己内酯、2-甲基-ε-己内酯、4-甲基-ε-己内酯、ε-辛内酯、ε-棕榈内酯等。本专利技术涉及一种通过使以所述通式(1)表示的内酯化合物进行开环聚合而获得的内酯聚合物的制备方法。另外，本专利技术的制备方法涉及一种内酯聚合物的制备方法，其特征在于，作为催化剂使用非金属卤化物或杂多酸，在所述开环聚合中使用作为引发剂的含有活性氢原子的化合物，调整所述含有活性氢原子的化合物的水分含量。作为本专利技术的内酯聚合物的制备方法中的催化剂，作为路易斯酸，可以例举非金属卤化物，或者，作为固体酸，可以例举杂多酸。作为非金属卤化物，可以例举三氟化硼(BF3)、五氟化磷(PF5)等非金属卤化物。作为杂多酸，可以例举磷钨酸水合物(H3(PW12O40)·nH2O(n≒30)、简称为PWA)、硅钨酸水合物(H4(SiW12O40)·nH2O(n≒30))、磷钼酸水合物(H3(PMo12O40)·nH2O(n≒30))、磷钼酸钠水合物(Na3(PMo12O40)·nH2O(n≒30))、磷钨钼酸水合物(H3(PW12-xMoxO40)·nH2O(0＜x＜12，n≒30))、磷钒钼酸水合物(H15-x(PV12-xMoxO40)·nH2O(6＜x＜12，n≒30))等杂多酸等。另外，作为这些催化剂使用时的形式，可以例举三氟化硼(BF3)等和乙醚、四氢呋喃(THF)等链状以及环状醚的络合物(例如，三氟化硼四氢呋喃(C4H8O·BF3，简称为BF3THF))等。本专利技术的内酯聚合物的制备方法中的含有活性氢原子的化合物具体是含有羟基(-OH)、氨基(-NH2、单取代氨基、二取代氨基)、巯基(硫醇基、-SH)的化合物，其用作本专利技术的聚合反应中的反应引发剂(或者，简称为引发剂)。作为含有羟基的化合物，具体可以例举：甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、烯丙醇、甲基丙烯酸-2-羟乙酯等脂肪族醇；苯甲醇、2-甲基苯甲醇、苯甲基甲醇(2-苯基-2-丙醇)、4-羟基苯甲醇、4-甲氧基苯酚、三苯甲醇等芳族醇或者各种酚醛；环己醇、3,3,5-三甲基环己醇、环己烷乙醇等脂环式醇；乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚氧四甲基二醇、甘油、三羟甲基丙烷、1,2-环己二醇，1,4-环己二醇、间二甲苯二醇、对二甲苯二醇、硫二甘醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内酯聚合物的制备方法，所述内酯聚合物通过使以下述通式(1)表示的内酯化合物进行开环聚合而获得，其特征在于，/n作为催化剂使用非金属卤化物或杂多酸，/n在所述开环聚合中使用作为引发剂的含有活性氢原子的化合物，/n调整所述含有活性氢原子的化合物的水分含量，/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
20190920 JP 2019-1721611.一种内酯聚合物的制备方法，所述内酯聚合物通过使以下述通式(1)表示的内酯化合物进行开环聚合而获得，其特征在于，
作为催化剂使用非金属卤化物或杂多酸，
在所述开环聚合中使用作为引发剂的含有活性氢原子的化合物，
调整所述含有活性氢原子的化合物的水分含量，
[化学式1]



式1中，R1～R3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的直链状或支链状的烷基，n表示0～6的整数。


2.根据权利要求1所述的内酯聚合物的制备方法，其特征在于，
所述含有活性氢原子的化合物为多元醇，
相对于所述内酯化合物1mol，使用0.01mol～10mol的多元醇。


3.根据权利要求1或2所述的内酯聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本明洋，青木良和，佐藤刚，
申请(专利权)人：保土谷化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP