JP2000169564A - エーテルエステル型共重合体の製造方法 - Google Patents

エーテルエステル型共重合体の製造方法

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JP2000169564A
JP2000169564A JP10345934A JP34593498A JP2000169564A JP 2000169564 A JP2000169564 A JP 2000169564A JP 10345934 A JP10345934 A JP 10345934A JP 34593498 A JP34593498 A JP 34593498A JP 2000169564 A JP2000169564 A JP 2000169564A
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comonomer
ether
polyether alcohol
ester type
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Shoyu Sai
照雄 蔡
耀國 ▲と▼
Yokoku To
Keishin Rin
敬信 林
Kokuyu Haku
國雄 白
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エーテルエステル型共重合体の製造方法を提
供する。 【解決手段】 主としてポリエステル、ポリエーテルア
ルコール及び共重合単量体を原料とし、加熱溶融させ、
減圧反応によりエーテルエステル型共重合体を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エーテルエステル
型共重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】工業上、エーテルエステル型共重合体の
製造方法は、原料によりテレフタル酸工程とテレフタル
酸ジメチルエステルの工程(TPA工程及びDMT工
程)があり、テレフタル酸の工程は、テレフタル酸、
1,4−ブタンジオール、ポリアルキレンエーテルグリ
コールと共重合体(例えば、エチレングリコール、無水
トリメリット酸、2−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、ネオペンチルグリコールなど)などをエステル化反
応及び重縮合反応によりエーテルエステル型共重合体を
合成し、一方、テレフタル酸ジメチルエステル工程は、
テレフタル酸ジメチルエステル、1,4−ブタンジオー
ル、ポリエーテルアルコール及び共重合単量体をエステ
ル交換反応及び重縮合反応によりエーテルエステル型共
重合体を合成する。
【0003】エーテルエステル型共重合体の一般に最も
よく見られる商品は、例えば米国デュポン社のハイトレ
ル(Hytrel、エーテルエステル型共重合体エラストマ
ー)があり、一般に、靴底材、防塵ギヤ箱カバー、橇、
猟銃カバー、管部品、スポーツ器材、電線、ケーブル、
自動車部品などに応用されている。また、エーテルエス
テル型共重合体は弾性繊維の方面にも応用されている。
現在、既に商品化されているものに帝人のREXE製品
があり、主に競争用水着、スポーツ用水着、ズボンなど
に応用されている。
【0004】一般に、エーテルエステル型共重合体の合
成方法は、エラストマー又は弾性繊維を問わず、いずれ
もテレフタル酸又はテレフタル酸ジメチルエステルの工
程を利用している。例えば、米国特許4031165 、3651014
、4797437 、5407981 、4778839 、4766164 、4520150 、452
0149 、4520148 、4405749 、4355155 、4362836 、4363892
、4256861 、4096126 、4031165 等の明細書には、テレフ
タル酸又はテレフタル酸ジメチルエステルの工程により
ポリエステルエラストマーを合成することが開示されて
いる。
【0005】また、テレフタル酸又はテレフタル酸ジメ
チルエステルの工程によりポリエステル弾性繊維を合成
する特許文献として、米国特許5070178 、4545614 、欧州
公開EPA 386869(1990)、特開平(昭) 4-300323、3-2
31959、7-70300 、8-209459、8-232133、7-316277、8-03816
、8-20633 、5-140818、4-33919 、58-067721 、6-136615、5
-302023、5-239198、4-352814、 56-118911、59-173311 、58
-098422 、58-091820 、58-091819 、57-101019 、5-14081
9、5-086508、4-370219、4-300323、4-240211、3-249211、3-2
06118、8-003817、8-013246、6-330410、7-090718、6-00221
7、6-093515等が挙げられる。
【0006】Han/guk Somyu konghakhoechi, 1995, 32
(2), 166-74 [CA:123,200082Y] の文献には、PBT
(ポリブチレンテレフタレート)及びPTMEG(ポリ
テトラメチレンエーテルグリコール)を原料として、溶
融練り合わせの方式でエーテルエステル型共重合体エラ
ストマーを製造するする際に、その結晶温度、結晶度及
び相分離程度のいずれもが直接テレフタル酸工程又はテ
レフタル酸ジメチルエステルの工程により合成したエー
テルエステル型共重合体より高く、それは主としてエス
テル交換反応又はエステル化反応及び重縮合反応が平衡
に達してない為に起きたもので、他の物性に問題を与
え、さらにその応用に問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の問題点を解決するためになされたもので、かかる問題
点を解消するエーテルエステル型共重合体の製造方法を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステ
ル、ポリエーテルアルコール及び共重合単量体(2個又
は2個以上の官能基を有するアルコール、酸又は酸と無
水酸)を反応タンク内で加熱溶融させ、真空度が4torr
以下、反応温度が230〜280℃の条件で反応させる
ことを特徴とするエーテルエステル型共重合体の製造方
法によって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の工程では、主としてポリ
エステル〔例えば、ポリブチレンテレフタレート又はポ
リエチレンテレフタレート、又は両者の混合物等〕、ポ
リエーテルアルコール〔例えば、ポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール、ポリエチレンエーテルグリコール、
ポリプロピレンエーテルグリコール等〕及び共重合単量
体〔例えば、エチレングリコール、無水トリメリット
酸、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペン
チルグリコールなど〕を反応タンク内で溶融させ、減圧
下で重縮合反応によりエーテルエステル型共重合体を合
成する。かかる重縮合反応の反応温度は230〜280
℃で、真空度は4torr以下で、好ましくは反応温度が2
35〜270℃で、真空度は2torr以下である。
【0010】用いられるポリテトラメチレンエーテルグ
リコール又はポリエチレンエーテルグリコールなどのポ
リエーテルアルコールの分子量は、主に500〜500
0で、好ましくは500〜3000であることが望まし
い。
【0011】本発明で用いられる共重合単量体として
は、2個又は2個以上の官能基を有するアルコール、酸
又は酸と無水酸を挙げられ、具体的には(1)ジオー
ル、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペン
チルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、ジエチレングリコール、キシレングリコール等、
(2)ポリオール、例えばグリセリン、トリメチロール
エタン、ペンタエリトリトール等、(3)二塩基酸、例
えばイソフタル酸、アジピン酸等、(4)無水多塩基
酸、例えば無水トリメリット酸等が挙げられる。
【0012】本発明の原料の使用割合は、特に限定はさ
れないが、ポリエステル100重量部に対し、ポリエー
テルアルコールは50〜300重量部及び共重合単量体
は0.5〜5重量部とすることが好ましい。
【0013】さらに、本発明にはDMT工程の触媒、例
えばチタン化合物、錫化合物など、安定剤としてポリエ
ステルに常用の安定剤、例えばリン酸トリメチル、リン
酸トリフェニル、Irganox 1010、リン酸などを使用する
ことができる。
【0014】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を説明するが、実
施例は本発明の方法の好ましい実例を示すもので、本発
明の範囲を制限するものではない。例 1 反応物(表1参照)を反応タンク内に入れ、加熱撹拌し
て、反応内が220〜230℃に達したら、減圧を始め
る。真空度を4分毎に10cmHg低下させ、76cm
Hg(76cmHgは高真空度であり、0cmHgは1
気圧である)まで低下したら、高真空ポンプを使い始め
る。この時、反応タンクの内温は約260℃で、この温
度を撹拌トルクが6上昇するまで維持してから、窒素ガ
スで真空を破り、加圧下試料を採取し、得られたサンプ
ルの分析結果は次の通りである(表1、R.V.値)。 表1 合成エーテルエステル型共重合体の組成及びR.
V.分析
【0015】
【表1】
【0016】ただし、表1において番号1は、共重合単
量体を用いていないことから、比較例である。番号2〜
9は実施例である。番号1の場合は、相対粘度が低い。
【0017】注1:PBTはポリブチレンテレフタレー
ト、PTMEGはポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル(分子量2000)、PETはポリエチレンテレフタ
レート、PEGはポリエチレンエーテルグリコール(分
子量1000)、TMAは無水トリメリット酸、TMM
はペンタエリトリトール、IPAはイソフタル酸、I1
010はIrganox1010チバガイギ社の製品、
TBTはテトラブチルチタンをそれぞれ示す。
【0018】注2:テトラクロロエタン/フェノール重
量比40/60を溶媒として、そのサンプル濃度を0.
30g/dlに調製し、Cannon−150型粘度管
で30℃において相対粘度(R.V.)を測定する。例 2 2リットル(L)の反応器において、エーテルエステル
型共重合体は、次の表2に記載の組成で、例1の方法で
調製した。表2に記載のR.V.は表1に記載の方法と
同様に測定した。
【0019】番号11〜15は実施例であり、番号21
〜23は、共重合単量体を用いていないことから、比較
例である。表2 2Lの反応タンクで合成されたエーテ
ルエステル型共重合体の分析の結果
【0020】
【表2】
【0021】注:番号11〜15の処方組成中のPTM
EGの分子量が2000で、番号21〜23の処方組成
中のPTMEGの分子量が1000で、その他の番号の
ものは実施例1と同じである。
【0022】比較例の相対粘度は、本願発明の実施例1
1〜15と比較すると、相対的に低い。例 3 例2で合成されたエーテルエステル型共重合体中の番号
11〜15で紡糸して評価した。紡糸の条件及び物性の
測定結果は次の通りである。 表3 エーテルエステル型共重合体の紡糸条件
【0023】
【表3】
【0024】ただし、d/f(den/f)=デニール
/フィラメント(Denier/Filament)を
示す。 表4 紡糸後測定した物性の結果
【0025】
【表4】
【0026】*ASTM D4964−94 の方法に
よるテスト例 4(比較例) 番号21〜23で合成したエーテルエステル型共重合体
は、相対粘度が低いため、紡糸には適していない。エー
テルエステル型共重合体の物理的な特性は、射出成型に
より形成されたテスト片から測定する。
【0027】例2で合成した番号21〜23のエーテル
エステル型共重合体をテスト片に射出し、その硬度、強
度及び伸びを測定した。射出成形機は富強興公司の製品
で、射出条件として、スリーブ温度を250℃に、射出
出口の温度を255℃に、背圧を35〜50MPaに、
型開け時間を20秒に、射出時間を20秒に、型温を4
0℃にそれぞれ設定し、硬度(ショアD)はASTM
D2240の方法で、引張強度及び伸長率はASTM
D638の方法でテストした。その結果は次の通りであ
る。 表5 番号21〜23のエーテルエステル型共重合体の
物性
【0028】
【表5】
【0029】
【発明の効果】本発明のエーテルエステル型共重合体の
製造方法によれば、簡便な方法により、優れた特性を有
する弾性繊維の製造に好適なエーテルエステル型共重合
体を提供できる。また、本発明によれば、従来のエーテ
ルエステル型共重合体の結晶温度、結晶度及び相分離程
度が改良されたエーテルエステル型共重合体を製造する
方法を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J029 AA03 AB05 AC03 AD01 AE02 BA03 BA05 BA07 BA08 BA10 BB06A BD07A BF09 BF25 CA06 CB05A CB06A FC03 FC04 FC08 FC36 HA01 HB01 JA253 JC583 JE182 JF321 JF371 KB02 KD01 KD07 KE05

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステル、ポリエーテルアルコール
    及び共重合単量体を反応タンク内で加熱溶融させ、真空
    度が4torr以下、反応温度が230〜280℃の条件で
    反応させることを特徴とするエーテルエステル型共重合
    体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ポリエステルが、ポリブチレンテレ
    フタレート、ポリエチレンテレフタレート、又は両者の
    混合物である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ポリエーテルアルコールが、ポリテ
    トラメチレンエーテルグリコール、ポリエチレンエーテ
    ルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、及
    びそれらの混合物よりなる群から選ばれる少なくとも一
    つである請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記ポリエーテルアルコールの分子量が
    500〜5000である請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記共重合単量体がジオール、ポリオー
    ル、二塩基酸および無水多塩基酸よりなる群から選ばれ
    る少なくとも一つである請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記共重合単量体中のジオールが、エチ
    レングリコール、プロピレングリコール、2−メチル−
    1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
    1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリ
    コールおよびキシレングリコールよりなる群から選ばれ
    る少なくとも一つである請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記共重合単量体中のポリオールが、グ
    リセリン、トリメチロールエタンおよびペンタエリトリ
    トールよりなる群から選ばれる少なくとも一つである請
    求項5記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記共重合単量体中の二塩基酸が、イソ
    フタル酸またはアジピン酸である請求項5記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記共重合単量体中の無水多塩基酸が、
    無水トリメリット酸である請求項5記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記真空度が2torr以下で、反応温度
    が235〜270℃である請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記ポリエステル100重量部に対
    し、前記ポリエーテルアルコールは50〜300重量部
    及び前記共重合単量体は0.5〜5重量部の割合で用い
    る請求項1記載の方法。
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