JP3064057B2 - Method for producing polyester containing urethane bond - Google Patents

Method for producing polyester containing urethane bond

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JP3064057B2
JP3064057B2 JP3230509A JP23050991A JP3064057B2 JP 3064057 B2 JP3064057 B2 JP 3064057B2 JP 3230509 A JP3230509 A JP 3230509A JP 23050991 A JP23050991 A JP 23050991A JP 3064057 B2 JP3064057 B2 JP 3064057B2
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acid
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、実用上十分な強度を有
し且つ融点が高く、用いる触媒が非常に少ない、フィル
ム、繊維、その他の成形品の成形に有用なウレタン結合
を含むポリエステルを製造する方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a polyester containing a urethane bond which is useful for forming films, fibers, and other molded products, has sufficient strength for practical use, has a high melting point, and uses very little catalyst. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術および課題】脂肪族飽和ポリエステルは、
一般に融点が低く、そのほとんどが70℃以下で、たと
え数平均分子量が10,000以上の高分子領域にあった場合
でも、飽和芳香族構造を含むポリエステル、例えばポリ
エチレンテレフタレートのように実用上十分な機械的物
性を示さないため、今迄実用性がないものとされてい
た。実際、フィルム形成性がある場合でも、製造された
フィルムは、引裂き強度や引張強度が弱く、実用に耐え
るものではなかった。これらの中でも、1,4−ブタンジ
オールをグリコール成分とする脂肪族ポリエステルは、
比較的強度があり、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
酸といった脂肪族ジカルボン酸とエステル化すれば、十
分な強度はもたないものの、フィルム形成可能なポリエ
ステルを製造できることが見出された。とくに、ジカル
ボン酸としてコハク酸を用いて製造した脂肪族ポリエス
テルの場合には、融点が110〜115℃と高くなり、
脂肪族ポリエステルのほとんどが70℃以下の融点しか
示さないのに比較して特異的である。しかしながら、1,
4−ブタンジオールとコハク酸とを用いて製造した脂肪
族ポリエステルは、結晶性であり、通常のエステル化お
よび脱グリコール反応を行って数平均分子量を10,000〜
15,000としても、ややもろい傾向が認められる。このも
ろさは、他のジカルボン酸、例えばアジピン酸、セバシ
ン酸、ドデカン酸等を併用することにより改良できる
が、やはり実用性のあるフィルム強度をもたせるために
は問題がある。カルボキシル基間のメチレン結合の数が
増加するに従って、フレキシビイリィティは増す傾向が
あるが、融点は下降してしまう。
BACKGROUND OF THE INVENTION Aliphatic saturated polyesters are:
In general, the melting point is low, most of which are 70 ° C. or less, and even if the number average molecular weight is in the high molecular range of 10,000 or more, a polyester containing a saturated aromatic structure, such as polyethylene terephthalate, has sufficient mechanical properties for practical use. It has not been practical until now because it does not show physical properties. In fact, even when the film has a film forming property, the produced film has low tear strength and tensile strength and is not practical. Among these, aliphatic polyesters containing 1,4-butanediol as a glycol component are:
It has been found that a polyester having a relatively high strength and capable of producing a film-forming polyester, though not having sufficient strength, can be produced by esterification with an aliphatic dicarboxylic acid such as adipic acid, sebacic acid or dodecanoic acid. In particular, in the case of an aliphatic polyester produced using succinic acid as a dicarboxylic acid, the melting point is as high as 110 to 115 ° C,
This is unique in that most aliphatic polyesters have a melting point below 70 ° C. However, 1,
Aliphatic polyester produced using 4-butanediol and succinic acid is crystalline, and undergoes a normal esterification and deglycolization reaction to have a number average molecular weight of 10,000 to
Even at 15,000, a fragile tendency is observed. This fragility can be improved by using other dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, dodecanoic acid and the like, but there is still a problem in providing a practically usable film strength. As the number of methylene bonds between the carboxyl groups increases, the flexibility increases, but the melting point decreases.

【0003】従来、高分子量ポリエステルを製造するた
めには、例えばポリエチレンテレフタレートの場合で
は、チタン、亜鉛、マンガン、鉄、鉛、アンチモン等の
重金属の有機アルコキシ化合物、並びに有機酸の金属塩
を脱グリコール反応の触媒に用いることが知られてい
る。これらの触媒が十分な量用いられるのであれば、短
時間に必要な分子量まで高めることができるかも知れ
ず、そうであれば問題はないが、例えば得られたポリエ
ステルを食品関係の包装材料として用いる場合は、これ
らの触媒の使用量は極力少ないことが望まれている。
Conventionally, in order to produce a high molecular weight polyester, for example, in the case of polyethylene terephthalate, an organic alkoxy compound of a heavy metal such as titanium, zinc, manganese, iron, lead and antimony, and a metal salt of an organic acid are deglycolized. It is known to be used as a catalyst for reactions. If these catalysts are used in a sufficient amount, it may be possible to increase the molecular weight to the required molecular weight in a short time, and if so, there is no problem, but for example, the obtained polyester is used as a food-related packaging material In such a case, it is desired that the amount of these catalysts used is as small as possible.

【0004】チタン化合物は、鉛、錫、アンチモン、カ
ドミウム、クロム等で代表される重金属の示す毒性がな
いとされ(例えば“ザックス”有害物質データブック、
藤原鎮男監訳、丸善株式会社、360頁)、極力少量の
チタン化合物を用いて、実用性のある高分子量ポリエス
テルを製造できるならば、例えば食品関係の包装材料と
して好適に使用できることが期待される。
[0004] Titanium compounds are not considered to have the toxicity shown by heavy metals represented by lead, tin, antimony, cadmium, chromium and the like (for example, “Zachs” toxic substance data book,
(Translated by Yoshio Fujiwara, Maruzen Co., Ltd., p. 360), if a practically usable high molecular weight polyester can be produced using as little titanium compound as possible, it is expected that it can be suitably used, for example, as a food-related packaging material.

【0005】ポリエステルを高分子量にするためには、
ポリエステルをジイソシアネートと結合させて高分子量
にすることも考えられる。例えば従来から、末端基がヒ
ドロキシル基である数平均分子量2,000〜2,500
程度のポリエステルを、ポリウレタン樹脂の原料成分と
し、ジイソシアネートと反応させて、ゴム、フォーム、
塗料、接着剤とすることは広く行われている。しかし、
既存のポリウレタンに用いられるポリエステルは、数平
均分子量2,000〜2,500のいわばプレポリマーで
あり、この低分子量ポリエステル100重量部に対し
て、実用的な物性を得るためには、ジイソシアネートの
分子量にもよるが、ジイソシアネートの使用量は、10
〜20重量部にも及ぶ。しかしながら、上記のように、
例えば10重量部以上のジイソシアネートを熔融ポリエ
ステル(種類にもよるが約150℃以上)に添加する
と、低分子量または高分子量ポリエステルのいずれも必
ずゲル化し、取り扱い可能な樹脂は得られない。実際に
は、10重量部以上のジイソシアネートの添加は、溶剤
に溶解した溶液状態でおこなわれるか、またはフォーム
またはRIM成形に見られるように、一度で最終硬化樹
脂を得るか、である。また、ゴムの場合には、ポリエス
テル中のヒドロキシル基をイソシアネート基に転換し
(ジイソシアネートを加えて)、さらにグリコールで分
子量を増大することも行われているが、イソシアネート
の量は、前述のように10重量部以上と多量である。こ
のとき、ポリエステルの合成に重金属系の触媒を用いる
と、これがイソシアネート基の反応性を著しく促進し
て、保存性を不良にし、さらに望ましくない架橋(分
枝)をもたらすことから、一般にポリウレタン原料樹脂
としての低分子量ポリエステルは、無触媒で合成されて
いる。従って、数平均分子量は高くても2,500くら
いが限界である。本発明は、上記のような従来の課題を
解決し、チタン系触媒およびジイソシアネートを用い、
実用上十分な強度を有し且つ融点も高く、さらに使用す
る触媒量を非常に少量とすることのできるウレタン結合
を含むポリエステルの製造方法を提供することを目的と
するものである。
[0005] In order to make polyester high molecular weight,
It is also conceivable to combine the polyester with a diisocyanate to achieve a high molecular weight. For example, conventionally, the number average molecular weight of which the terminal group is a hydroxyl group is 2,000 to 2,500.
Polyester as a raw material component of polyurethane resin, reacted with diisocyanate, rubber, foam,
Paints and adhesives are widely used. But,
The polyester used for the existing polyurethane is a so-called prepolymer having a number average molecular weight of 2,000 to 2,500. To obtain practical physical properties with respect to 100 parts by weight of the low molecular weight polyester, the molecular weight of diisocyanate is required. However, the amount of diisocyanate used is 10
Up to 20 parts by weight. However, as mentioned above,
For example, when 10 parts by weight or more of a diisocyanate is added to a molten polyester (about 150 ° C. or more depending on the type), both low-molecular-weight and high-molecular-weight polyesters gel without fail, and a handleable resin cannot be obtained. In practice, the addition of more than 10 parts by weight of the diisocyanate is either in solution in a solvent or obtains the final cured resin at one time, as found in foam or RIM molding. In the case of rubber, the hydroxyl group in the polyester is converted into an isocyanate group (by adding diisocyanate), and the molecular weight is further increased with glycol. However, the amount of isocyanate is changed as described above. It is as large as 10 parts by weight or more. At this time, if a heavy metal-based catalyst is used in the synthesis of the polyester, it significantly promotes the reactivity of the isocyanate group, thereby deteriorating the storage stability and causing undesirable cross-linking (branching). Is synthesized without a catalyst. Therefore, the number average molecular weight is limited to about 2,500 at the highest. The present invention solves the conventional problems as described above, using a titanium-based catalyst and a diisocyanate,
It is an object of the present invention to provide a method for producing a polyester containing a urethane bond, which has sufficient strength for practical use, has a high melting point, and can use a very small amount of a catalyst.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリエス
テルの構成原料であるジカルボン酸と、グリコール類の
幅広い検討を行った結果、グリコール成分としてエチレ
ングリコールおよび上記のジカルボン酸(またはその酸
無水物)を原料として用い、これらを用いて脱グリコー
ル反応を行う際に、触媒としてチタンオキシアセチルア
セトネートまたはアルコキシチタン化合物を用い、得ら
れた飽和ポリエステルに、さらにジイソシアネートを反
応させることにより、ポリエステルの数平均分子量を2
〜5倍に高め、それに基づきポリエステルの数平均分子
量を希望の水準まで高めることの困難な点を解消し、実
用上十分な強度を有し且つ融点が高いウレタン結合を含
むポリエステルが得られることを見出し、本発明を完成
することができた。すなわち本発明は、(a)エチレン
グリコールと、一般式
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have conducted extensive studies on dicarboxylic acids, which are constituent materials of polyesters, and glycols. As a result, ethylene glycol and the above dicarboxylic acids (or acid anhydrides thereof) were used as glycol components. Product) as a raw material, and when performing a deglycolization reaction using these, a titanium oxyacetylacetonate or an alkoxytitanium compound is used as a catalyst, and the resulting saturated polyester is further reacted with diisocyanate to obtain a polyester. Number average molecular weight of 2
To increase the number average molecular weight of the polyester to a desired level based on the above, to eliminate the difficulty of increasing the number average molecular weight of the polyester to a desired level, and to obtain a polyester containing urethane bonds having practically sufficient strength and a high melting point. As a result, the present invention has been completed. That is, the present invention relates to (a) ethylene glycol and a compound represented by the general formula:

【0007】[0007]

【化2】 Embedded image

【0008】(式中、nは2〜12の整数)で表される
ジカルボン酸またはその酸無水物とをエステル化し、次
いで脱グリコール反応させる過程で、生成飽和ポリエス
テル100重量部に対して、脱グリコール反応の触媒と
して0.0001〜0.1重量部のチタンオキシアセチルアセト
ネートまたはアルコキシチタン化合物を用い、末端基が
実質的にヒドロキシル基である数平均分子量5,000
以上且つ融点60℃以上の飽和ポリエステルを合成し、
(b)得られた該飽和ポリエステルを熔融状態にし、そ
の100重量部に対して、0.1〜5重量部のジイソシ
アネートを反応させ、数平均分子量を10,000以上にする
ことを特徴とする、ウレタン結合を含むポリエステルの
製造方法を提供するものである。
In the process of esterifying a dicarboxylic acid or an acid anhydride thereof represented by the formula (where n is an integer of 2 to 12) and then subjecting it to a deglycol reaction, 100 parts by weight of the produced saturated polyester is removed. As the catalyst for the glycol reaction, 0.0001 to 0.1 parts by weight of a titanium oxyacetylacetonate or an alkoxytitanium compound is used, and the number-average molecular weight of which the terminal group is substantially a hydroxyl group is 5,000.
Synthesize a saturated polyester having a melting point of 60 ° C. or higher,
(B) urethane, characterized in that the saturated polyester obtained is melted, and 100 parts by weight thereof is reacted with 0.1 to 5 parts by weight of diisocyanate so that the number average molecular weight is 10,000 or more. It is intended to provide a method for producing a polyester containing a bond.

【0009】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
なお、特記しない限り、数平均分子量を単に分子量と表
す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Unless otherwise specified, the number average molecular weight is simply expressed as molecular weight.

【0010】エチレングリコールと上記ジカルボン酸と
を用いる飽和ポリエステルの製造は、公知技術で行うこ
とができる。この飽和ポリエステルを製造する際のエス
テル化反応および脱グリコール反応条件は、従来から用
いられる適切な条件を設定することができ、とくに制限
されない。
The production of a saturated polyester using ethylene glycol and the above dicarboxylic acid can be carried out by a known technique. The conditions for the esterification reaction and the deglycolization reaction when producing this saturated polyester can be set to appropriate conditions conventionally used, and are not particularly limited.

【0011】さらに、本発明によって得られるポリエス
テルの物性(例えば高い融点)を損なわない範囲で、他
のグリコール類、例えば1,4−シクロヘキサンジメタノ
ール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール
等を併用することもできる。本発明におけるグリコール
成分の使用量は、ジカルボン酸成分に対して、等モルで
あるが、一般にはエステル化中の溜出があることから、
やや過剰に用いられる。
Further, other glycols such as 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol and the like may be used as long as the physical properties (eg, high melting point) of the polyester obtained by the present invention are not impaired. They can be used together. The amount of the glycol component used in the present invention is equimolar to the dicarboxylic acid component, but generally there is distilling during esterification,
Used slightly excessively.

【0012】エチレングリコールと併用するジカルボン
酸は、一般式
The dicarboxylic acid used in combination with ethylene glycol has the general formula

【0013】[0013]

【化3】 Embedded image

【0014】(式中、nは2〜12の整数)で表される
もの、またはその酸無水物がよく、例えば、コハク酸、
アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸等を
挙げることができ、中でもコハク酸や、さらに、コハク
酸と他のジカルボン酸、例えばアジピン酸、スベリン
酸、セバシン酸、ドデカン酸との混合酸が好適である。
混合酸とするときにおいて、例えばコハク酸と他のジカ
ルボン酸とからなる2成分系以上のそれぞれの成分の好
適な混合割合は、通常、コハク酸が50モル%以上、好
ましくは60モル%以上、コハク酸以外のジカルボン酸
が50モル%以下、好ましくは40モル%以下がよい。
Wherein n is an integer of 2 to 12 or an acid anhydride thereof, such as succinic acid,
Adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanoic acid and the like can be mentioned, among which succinic acid, and further, a mixed acid of succinic acid and other dicarboxylic acids, for example, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanoic acid. It is suitable.
When a mixed acid is used, for example, a suitable mixing ratio of each component of a two-component system or more composed of succinic acid and another dicarboxylic acid is usually 50 mol% or more of succinic acid, preferably 60 mol% or more, The content of dicarboxylic acids other than succinic acid is 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less.

【0015】本発明に用いられる触媒は、一般式Ti
(OR)4(式中、Rは、炭素原子数1〜4個のアルキ
ル基を表す)で示されるアルコキシチタン化合物または
チタンオキシアセチルアセトネートである。チタンオキ
シアセチルアセトネートは、一般式
The catalyst used in the present invention has the general formula Ti
(OR) 4 wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxytitanium compound or titanium oxyacetylacetonate. Titanium oxyacetylacetonate has the general formula

【0016】[0016]

【化4】 Embedded image

【0017】で示すことができる。この触媒の使用量
は、エチレングリコールとジカルボン酸とを反応させて
得られた飽和ポリエステル100重量部に対し、0.0001
〜0.1重量部、好ましくは0.001重量部〜0.01重量
部がよい。使用量が0.0001重量部未満では、触媒の作用
が弱くなり、目的とする分子量を得ることが困難とな
る。また、0.1重量部を超える使用量としても、その
作用は大きく変わることがなく、触媒残渣のみが増加し
て好ましくない。脱グリコール化触媒の添加は、グリコ
ールとジカルボン酸のエステル化反応の最初から添加し
ておいてもよく、またエステル化反応の終了後に添加し
てもよい。
## EQU1 ## The amount of the catalyst used is 0.0001 parts by weight based on 100 parts by weight of a saturated polyester obtained by reacting ethylene glycol and dicarboxylic acid.
The amount is preferably 0.1 to 0.1 part by weight, more preferably 0.001 to 0.01 part by weight. If the amount is less than 0.0001 part by weight, the action of the catalyst becomes weak, and it becomes difficult to obtain a target molecular weight. Further, even if the amount is more than 0.1 part by weight, the effect is not largely changed, and only the catalyst residue increases, which is not preferable. The deglycolization catalyst may be added from the beginning of the esterification reaction between glycol and dicarboxylic acid, or may be added after the esterification reaction is completed.

【0018】次に、ジイソシアネートの添加・反応につ
いて説明する。本発明の構成要素である生成した分子量
5,000以上、望ましくは10,000以上の末端基が実質
的にヒドロキシル基であるポリエステルに、さらに分子
量を高めるために使用されるジイソシアネートは、とく
に限定されず、市販のものをそのまま用いることができ
る。その例としては、 2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジ
イソシアネートとの混合体、ジフェニルメタンジイソシ
アネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリ
レンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネートが挙げられ、中でもヘキサメチレンジイ
ソシアネートが、生成樹脂の色相、飽和ポリエステルに
添加する際の反応性等の点から好ましい。ジイソシアネ
ートの使用量は、分子量にもよるが、熔融状態の前記飽
和ポリエステル100部に対して、0.1〜5重量部、
好ましくは0.5〜3重量部である。ジイソシアネート
の添加は、飽和ポリエステルが均一な熔融状態で、溶剤
を含まず、容易に撹拌可能な条件下で行われることが好
ましい。これとは別に、固形状の飽和ポリエステルにジ
イソシアネートを添加し、エクストルーダーを通して熔
融、混合することも不可能ではないが、一般には飽和ポ
リエステル製造装置内か、または熔融状態のポリエステ
ル(例えばニーダー内での)に添加することが実用的で
ある。
Next, the addition and reaction of the diisocyanate will be described. The diisocyanate used to further increase the molecular weight of the produced polyester having a molecular weight of 5,000 or more, desirably 10,000 or more, which is a component of the present invention, and having a substantially hydroxyl group, is not particularly limited. A commercially available product can be used as it is. Examples include 2,4-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated Xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate are preferable. Among them, hexamethylene diisocyanate is preferable from the viewpoint of the hue of the formed resin, the reactivity when added to the saturated polyester, and the like. The amount of the diisocyanate used depends on the molecular weight, but is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts of the saturated polyester in a molten state.
Preferably it is 0.5 to 3 parts by weight. The addition of the diisocyanate is preferably performed under a condition in which the saturated polyester is in a uniform molten state, does not contain a solvent, and can be easily stirred. Separately, it is not impossible to add diisocyanate to solid saturated polyester and melt and mix it through an extruder, but generally, in a saturated polyester production apparatus or in a molten polyester (for example, in a kneader). Is practical.

【0019】本発明においては、ジイソシアネートと反
応させる飽和ポリエステルは、末端基が実質的にヒドロ
キシル基である、分子量5,000以上、好ましくは10,
000以上で且つ融点が60℃以上のものがよい。飽和ポ
リエステルが低分子量、例えば分子量が2,500程度
であると、本発明で使用する0.1〜5重量部のジイソ
シアネートを用いても、良好な物性を有する最終樹脂を
得ることができないばかりでなく、熔融添加にあっては
0.1〜5重量部のジイソシアネートを添加すると、反
応中にゲル化を生ずることが認められる等の不都合があ
る。従って、末端ヒドロキシル価がほぼ30以下位でな
ければ安全な反応が行えない。本発明の分子量5,00
0以上の飽和ポリエステルは、必然的にこのレベルまた
は以下のヒドロキシル価であり、少量のジイソシアネー
トの使用で、熔融状態といった苛酷な条件下でも、安全
に高分子量ポリエステルを合成することができる。従っ
て、本発明によって製造されたポリエステルは、少なく
とも分子量5,000あたり1個のウレタン結合を含む
ことになる。上記のように製造した分子量10,000以上、
好ましくは20,000以上のウレタン結合を含むポリエステ
ルは、実用上十分な強度およびフレキシビリティを有
し、さらに融点も高いので各種用途に合わせて、各種の
成形方法を利用できる。例えばこれを用いてフィルムを
形成する場合は、公知のフィルム形成方法を利用でき、
とくに制限されない。フィルムは、包装材料として利用
することができる。また、成形時に、その用途に応じて
各種の成形助剤、例えばフィラー(無機、有機)、着色
剤、補強材、ワックス類、熱可塑性ポリマー、オリゴマ
ー等を併用することもできる。
In the present invention, the saturated polyester to be reacted with the diisocyanate has a molecular weight of at least 5,000, preferably at least 10,000, whose terminal group is substantially a hydroxyl group.
Those having a melting point of at least 000 and a melting point of at least 60 ° C. are preferred. When the saturated polyester has a low molecular weight, for example, a molecular weight of about 2,500, even if 0.1 to 5 parts by weight of the diisocyanate used in the present invention is used, a final resin having good physical properties cannot be obtained. In addition, in the case of melt addition, if 0.1 to 5 parts by weight of diisocyanate is added, there is an inconvenience that gelation occurs during the reaction. Therefore, unless the terminal hydroxyl value is about 30 or less, a safe reaction cannot be performed. The molecular weight of the present invention is 5,000.
Saturated polyester of 0 or more necessarily has a hydroxyl value of this level or lower, and the use of a small amount of diisocyanate enables safe synthesis of a high molecular weight polyester even under severe conditions such as a molten state. Therefore, the polyester produced according to the present invention will contain at least one urethane bond per 5,000 molecular weight. The molecular weight of 10,000 or more produced as described above,
Preferably, a polyester containing at least 20,000 urethane bonds has practically sufficient strength and flexibility and a high melting point, so that various molding methods can be used according to various uses. For example, when forming a film using this, a known film forming method can be used,
There is no particular limitation. The film can be used as a packaging material. Further, at the time of molding, various molding auxiliaries, for example, fillers (inorganic and organic), coloring agents, reinforcing materials, waxes, thermoplastic polymers, oligomers, and the like can be used in combination depending on the use.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。実施例 1 撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、ガス導入管を備え
た1l容セパラブルフラスコに、エチレングリコール2
04g、コハク酸354g、テトライソプロピルチタネ
ート0.03gを仕込み、窒素気流中195〜205℃で
エステル化して酸価を8.9とした後、最終的には0.5
Torrまで減圧し、210〜215℃で10時間脱グリコ
ール反応を行い、分子量13,900のポリエステル(A)
(ShodexGPC SYSTEM-11、昭和電工社製を用いたGPC
分析の結果、以下同様)が得られた。室温まで冷却する
と、白色ワックス状となり、融点は約105℃、酸価は
ほとんど0であった。得られたポリエステル(A)から
10g取り出した残り全量を、205〜206℃に加熱
し、熔融させ、これを撹拌しながらヘキサメチレンジイ
ソシアネート6gを加えた。粘度は急速に増大したが、
ゲル化は生じなかった。均一になるように、20分間撹
拌した後、冷却した。得られたウレタン結合を含むポリ
エステル(B)は、分子量26,000であり、やや黄色を帯
びた白色ワックス状、融点は107〜108℃であっ
た。ポリエステル(A)およびポリエステル(B)をそ
れぞれ2軸延伸装置により、各方向に3×4倍に延伸さ
せ、80℃で厚さ約30μmのフィルムを製造しようと
したところ、ポリエステル(A)は、延伸開始後まもな
く破断し、フィルムは形成できなかったが、ポリエステ
ル(B)は、透明フィルムが形成された。この透明フィ
ルムの引張強さ(JIS K6760により測定)は、
1,640kg/cm2であった。
The present invention will be described below by way of examples. Example 1 Ethylene glycol 2 was placed in a 1-liter separable flask equipped with a stirrer, a fractionating condenser, a thermometer, and a gas inlet tube.
After adding 04 g, 354 g of succinic acid, and 0.03 g of tetraisopropyl titanate, the mixture was esterified in a nitrogen stream at 195 to 205 ° C. to adjust the acid value to 8.9, and finally to 0.5.
The pressure was reduced to Torr, and the glycol was deglycoled at 210 to 215 ° C. for 10 hours.
(Shodex GPC SYSTEM-11, GPC using Showa Denko
As a result of the analysis, the same applies hereinafter). Upon cooling to room temperature, it became a white wax with a melting point of about 105 ° C. and an acid value of almost 0. The remaining amount of 10 g taken out of the obtained polyester (A) was heated to 205 to 206 ° C. and melted, and 6 g of hexamethylene diisocyanate was added with stirring. The viscosity increased rapidly,
No gelling occurred. The mixture was stirred for 20 minutes and cooled. The obtained polyester (B) containing a urethane bond had a molecular weight of 26,000, a slightly yellowish white wax, and a melting point of 107 to 108 ° C. The polyester (A) and the polyester (B) were each stretched 3 × 4 times in each direction by a biaxial stretching apparatus to produce a film having a thickness of about 30 μm at 80 ° C. Shortly after the start of stretching, the film was broken, and a film could not be formed. However, the polyester (B) formed a transparent film. The tensile strength of this transparent film (measured according to JIS K6760) is
It was 1,640 kg / cm 2 .

【0021】実施例 2 撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、ガス導入管を備え
た1l容セパラブルフラスコに、エチレングリコール1
40g、コハク酸176g、アジピン酸58g、チタン
オキシアセチルアセトネート0.015gを仕込み、窒素
気流中195〜205℃でエステル化して酸価を7.1
とした後、最終的には0.5Torrまで減圧し、215〜
220℃で10時間脱グリコール反応を行い、分子量1
2,100のポリエステル(C)が得られた。室温まで冷却
すると、淡黄褐色ワックス状となり、融点は約75℃で
あった。 得られたポリエステル(C)から10g取り
出した残り全量を、205〜206℃に加熱し、熔融さ
せ、これを撹拌しながらイソホロンジイソシアネート6
gを加えた。粘度は急速に増大したが、ゲル化は生じな
かった。20分間撹拌後、冷却して得られたウレタン結
合を含むポリエステル(D)は、分子量31,400であり、
淡黄白色ワックス状、融点は約80℃であった。実施例
1と同様に、ポリエステル(C)およびポリエステル
(D)をそれぞれ2軸延伸装置により80℃で3×4倍
に延伸して、厚さ約30μmのフィルムを製造しようと
したところ、ポリエステル(C)は、延伸開始直後に破
断し、フィルムは形成できなかったが、ポリエステル
(D)は、透明フィルムが形成された。この透明フィル
ムの引張強さ(JIS K6760により測定)は、
1,820kg/cm2であった。
Example 2 Ethylene glycol 1 was placed in a 1-liter separable flask equipped with a stirrer, a fractionating condenser, a thermometer, and a gas inlet tube.
40 g, 176 g of succinic acid, 58 g of adipic acid and 0.015 g of titanium oxyacetylacetonate were charged and esterified in a nitrogen stream at 195 to 205 ° C. to give an acid value of 7.1.
After that, the pressure was finally reduced to 0.5 Torr,
A deglycol reaction was performed at 220 ° C for 10 hours, and a molecular weight of 1
2,100 polyesters (C) were obtained. Upon cooling to room temperature, it turned into a pale tan wax, with a melting point of about 75 ° C. The remaining amount of 10 g taken out of the obtained polyester (C) was heated to a temperature of 205 to 206 ° C. and melted.
g was added. The viscosity increased rapidly but no gelling occurred. After stirring for 20 minutes, the polyester (D) containing a urethane bond obtained by cooling has a molecular weight of 31,400,
It was a pale yellowish white wax with a melting point of about 80 ° C. As in Example 1, the polyester (C) and the polyester (D) were each stretched 3 × 4 times at 80 ° C. using a biaxial stretching apparatus to produce a film having a thickness of about 30 μm. C) was broken immediately after the start of stretching, and a film could not be formed, but polyester (D) formed a transparent film. The tensile strength of this transparent film (measured according to JIS K6760) is
It was 1,820 kg / cm 2 .

【0022】実施例 3 撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、ガス導入管を備え
た1l容セパラブルフラスコに、エチレングリコール1
15g、1,4−ブタンジオール40g、ドデカン酸46
0g、テトラブトキシチタネート0.02gを仕込み、窒
素気流中200〜205℃でエステル化して酸価を5.
4とした後、最終的には0.6Torrまで減圧し、215
〜220℃で10時間脱グリコール反応を行い、分子量
16,400のポリエステル(E)が得られた。室温まで冷却
すると、わずかに褐色を帯びたワックス状となり、融点
は約65℃であった。得られたポリエステル(E)全量
を、200〜202℃に加熱し、熔融させ、これを撹拌
しながらキシリレンメタンジイソシアネート5gを加え
た。粘度は急速に増大したが、ゲル化は生じなかった。
20分間撹拌後、得られたウレタン結合を含むポリエス
テル(F)は、分子量39,400であり、淡黄褐色ワックス
状、融点は約68〜70℃であった。実施例1と同様
に、ポリエステル(F)を各方向5倍ずつ2軸延伸して
得られた厚さ30μmのフィルムの引張強さ(JIS
K6760で測定)は、1,440kg/cm2であった。
Example 3 Ethylene glycol 1 was placed in a 1-liter separable flask equipped with a stirrer, a distillation condenser, a thermometer, and a gas inlet tube.
15 g, 1,4-butanediol 40 g, dodecanoic acid 46
0 g and 0.02 g of tetrabutoxytitanate were esterified in a nitrogen stream at 200 to 205 ° C. to give an acid value of 5.
4 and finally reduce the pressure to 0.6 Torr,
Perform a deglycol reaction at ~ 220 ° C for 10 hours,
16,400 polyesters (E) were obtained. Upon cooling to room temperature, it became a slightly brownish wax and had a melting point of about 65 ° C. The whole amount of the obtained polyester (E) was heated to 200 to 202 ° C. and melted, and 5 g of xylylenemethane diisocyanate was added with stirring. The viscosity increased rapidly but no gelling occurred.
After stirring for 20 minutes, the obtained polyester (F) containing a urethane bond had a molecular weight of 39,400, a pale yellowish brown wax, and a melting point of about 68 to 70 ° C. As in Example 1, the tensile strength (JIS) of a 30 μm thick film obtained by biaxially stretching the polyester (F) 5 times in each direction.
(Measured by K6760) was 1,440 kg / cm 2 .

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によって、実用上十分な強度を有
し且つ融点も高く、さらに使用する触媒量を非常に少量
とすることのできるウレタン結合を含むポリエステルの
製造方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a method for producing a polyester containing a urethane bond, which has sufficient strength for practical use, has a high melting point, and can use a very small amount of a catalyst.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/42 C08G 63/00 - 63/91 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 18/42 C08G 63/00-63/91

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)エチレングリコールと、一般式 【化1】 (式中、nは2〜12の整数)で表されるジカルボン酸
またはその酸無水物とをエステル化し、次いで脱グリコ
ール反応させる過程で、生成飽和ポリエステル100重
量部に対して、脱グリコール反応の触媒として0.0001〜
0.1重量部のチタンオキシアセチルアセトネートまたは
アルコキシチタン化合物を用い、末端基が実質的にヒド
ロキシル基である数平均分子量5,000以上且つ融点
60℃以上の飽和ポリエステルを合成し、 (b)得られた該飽和ポリエステルを熔融状態にし、そ
の100重量部に対して、0.1〜5重量部のジイソシ
アネートを反応させ、数平均分子量を10,000以上にする
ことを特徴とする、ウレタン結合を含むポリエステルの
製造方法。
(A) ethylene glycol and a compound represented by the general formula: (Where n is an integer of 2 to 12), in the process of esterifying a dicarboxylic acid or an acid anhydride thereof, followed by a deglycol reaction, with respect to 100 parts by weight of the produced saturated polyester, 0.0001 ~ as catalyst
Using 0.1 part by weight of a titanium oxyacetylacetonate or an alkoxytitanium compound, a saturated polyester having a number average molecular weight of 5,000 or more and a melting point of 60 ° C. or more, whose terminal group is substantially a hydroxyl group, is synthesized. The saturated polyester obtained in a molten state is reacted with 0.1 to 5 parts by weight of diisocyanate with respect to 100 parts by weight of the saturated polyester to have a number average molecular weight of 10,000 or more. Production method.
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