JP3345494B2 - ポリエステル共重合体の製造法 - Google Patents
ポリエステル共重合体の製造法Info
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Description
の製造法に関し、詳しくは、耐熱性、耐候性及び溶融成
形性に優れた熱可塑性ポリエステル共重合体の製造法に
関する。
のポリエステルをハードセグメントとし、ポリ(アルキ
レンオキシド)グリコールをソフトセグメントとするポ
リエステル−ポリエーテル型のブロック共重合体は、耐
寒性、耐熱性、耐油性、耐屈曲疲労性、機械的強度に優
れた飽和ポリエステルエラストマーとして自動車用部
品、工業用部品、電気・電子部品等に使用されている。
そして、これらの成形材料用の飽和ポリエステルエラス
トマーは、通常、芳香族ジカルボン酸又はその低級アル
キルエステルと脂肪族グリコール等からなるポリエステ
ル形成性成分とポリ(アルキレンオキシド)グリコール
等のポリエーテルを高温で重縮合させることにより製造
されている。
合体は、溶融成形により上記の如き各種製品に加工され
るのであるが、該成形時には150℃以上という高温に
さらされることは必至であり、該熱によるポリエステル
共重合体への悪影響、つまり耐熱性の低下が心配される
のである。具体的には、高温により該共重合体が分解し
て、強度や伸度に低下がみられ、又溶融粘度が低下して
成形性の低下にも繋がるのである。そこで、ポリエステ
ル共重合体の耐熱性を向上させるべく種々の検討がなさ
れている。
は、特定のラジカル捕捉剤及び特定の過酸化物分解剤を
配合する方法が、(ロ)米国特許第3,193,522
号及び同第3,193,524号には、ポリカルボジイ
ミドを配合する方法が、(ハ)米国特許第3,896,
078号には、アリールアミン又はヒンダードフェノー
ル型酸化防止剤と有効量のアミド系化合物を配合する方
法が、(ニ)特開平4−363357号公報には、ベン
ゾトリアゾール系化合物とアミン系化合物を配合する方
法が、(ホ)特開平4−332755号公報には、フェ
ノール系化合物、チオプロピオネート系化合物及びリン
系化合物を配合する方法が、(ヘ)特開平4−3373
49号公報には、(片)ヒンダードフェノール系化合
物、ヒンダードアミン系化合物及びチオエーテル系化合
物を配合する方法が、(ト)特開平5−125262号
公報には、トリス(ヒドロキシ−ベンジル)ベンゼンと
ビス(アルキル−フェニル)ペンタエリスリトールジホ
スファイトを配合する方法がそれぞれ開示されている。
(イ)〜(ハ)及び(ホ)〜(ト)においては、耐候性
の改善は見られるものの、耐熱性が低下するという現象
が見られ、(ニ)においては耐熱性がまだまだ不十分
で、更に(ホ)と(へ)においてはフィルム成形時、射
出成形時、紡糸時等にイオウの分解臭が大きく臭気の問
題が有るという欠点を有しており、満足できる方法がな
いのが実情である。また、通常は、成形物の耐候性を向
上させるために、紫外線吸収剤の添加が行われている
が、該吸収剤の添加は、耐候性を向上させる反面、耐熱
性を低下させるという問題点を有している。
前記課題を解決すべく鋭意研究した結果、チタン系触媒
及びヒンダードフェノール系化合物の共存下で芳香族ジ
カルボン酸、アルキレングリコール及びポリ(アルキレ
ンオキシド)グリコールを重縮合して得られた共重合体
にチオエーテル系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系紫
外線吸収剤及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル(I)
を添加することによって得られたポリエステル共重合体
は、耐熱性及び耐候性、更には溶融成形性に優れている
ことを見いだし、本発明の完成に至った。以下に本発明
を詳細に説明する。
ては、主としてテレフタル酸及びその低級アルキルエス
テルが用いられ、その他としてはイソフタル酸、フタル
酸、2,5−ノルボナンジカルボン酸、1,4−ナフタ
ル酸、1,5−ナフタル酸、4,4−オキシ安息香酸及
びそれらの低級アルキルエステル等が挙げられるが中で
もジメチルテレフタレートが原料の入手し易さ、ポリエ
ステル化速度の速いこと、ポリエーテルに対する影響
(酸分解しない)の面から特に好ましい。
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
1,3−ブチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられるが中でも
1,4−ブタンジオールが良好な弾性特性を示し特に好
ましい。本発明に使用するポリ(アルキレンオキシド)
グリコールとしては、ポリテトラメチレングリコール、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等
で分子量600〜4000のものが挙げられるが中でも
分子量1000〜2000のポリテトラメチレングリコ
ールが良好な弾性特性を示し特に好ましい。
共重合方法により得ることができる。つまり、芳香族ジ
カルボン酸、アルキレングリコール及びポリ(アルキレ
ンオキシド)グリコールを反応させるのであって、反応
機構としては、まず、芳香族ジカルボン酸とアルキレン
グリコール及び芳香族ジカルボン酸とポリ(アルキレン
オキシド)グリコールのエステル反応がおこり、その後
重縮合して、ポリエステル共重合体(飽和ポリエステル
エラストマー)を生成するのである。
いられ該触媒は、チタン系の触媒であり、具体的にはテ
トライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタ
ネート等が挙げられ、好ましくはテトラ−n−ブチルチ
タネートが用いられる。またこれらの触媒は2種以上併
用してもよい。
ン酸又はその低級アルキルエステル、アルキレングリコ
ール及びポリ(アルキレンオキシド)グリコールをモル
比で1/0.5〜2.5/0.05〜0.6の割合とす
るのが好ましく、特に好ましくは、1/1.0〜2.0
/0.1〜0.4である。芳香族ジカルボン酸1モルに
対する触媒の添加量は、0.0001〜0.1モルが好
ましく、特に好ましくは1/0.001〜0.01モル
である。触媒の添加方法は、最初に一括添加しても良い
がエステル反応時と重縮合反応時に分けて添加した方が
良好であり、その添加量の比率は1/1〜10の範囲で
行うのが好ましい。
剤として、ヒンダードフェノール系の酸化防止剤、例え
ばIRGANOX1330(チバガイギー社製)が併用
され、その配合量は仕込み原料の全量に対して0.1〜
2.0重量%が好ましく、特に好ましくは0.2〜1.
0重量%である。本発明では、上記のポリエステル共重
合体にチオエーテル系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール
系紫外線吸収剤及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル
(I)を添加することが重要である。
クチルチオジプロピオネート、ジドデシルチオジプロピ
オネート、ドデシルステアリルチオジプロピオネート、
ジステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオ
ジプロピオネート、ジデシルチオジプロピオネート、ジ
ドデシル−β,β′−チオジブチレート、ジステアリル
−β,β′−チオジブチレート、ペンタエリスリトール
−テトラキス(ドデシルチオプロピオネート)、ペンタ
エリスリトール−テトラキス(ドデシルチオアセテー
ト)、ペンタエリスリトール−テトラキス(ドデシルチ
オブチレート)、ペンタエリスリトール−テトラキス
(オクタデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリ
トール−テトラキス(ラウリルチオプロピオネート)、
ジラウリル3,3′−チオジプロピオネート、ジステア
リル3,3′−チオジプロピオネート、ジトリデシル
3,3′−チオジプロピオネート、テトラキス[メチレ
ン−3−(ドデシルチオ)プロピオネート]等の公知の
ものが挙げられ、好ましくは、ジラウリル3,3′−チ
オジプロピオネート、ジステアリル3,3′−チオジプ
ロピオネート、ジトリデシル3,3′−チオジプロピオ
ネート、テトラキス[メチレン−3−(ドデシルチオ)
プロピオネート]が使用される。
共重合体に対して0.2〜3.0重量%で、好ましく
は、0.4〜1.0重量%である。該酸化防止剤の添加
量が多いとイオウ臭が強くなると共にコスト高となり、
逆に添加量が少ないと耐熱性が低下して好ましくない。
としては、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,
α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリ
アゾール、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェ
ニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−
3,5−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾ
トリアゾール等の公知のものが挙げられ、より具体的に
は、チバガイギー社製のTINUVIN234,32
0,326,327,328,329、住友化学社製の
スミソープ200,250,300,340,350、
旭電化工業社製のアデカスタブLA−31,32,36
等が例示でき、該吸収剤の添加量は、該ポリエステル共
重合体に対して0.01〜1.0重量%で、好ましくは
0.1〜0.5重量%である。該吸収剤の添加量が多い
と着色が顕著となり、又コスト高となり、逆に添加量が
少ないと耐候性が低下し好ましくない。
−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル(I)の
添加量は、チタン系触媒中のチタン1原子に対して、
(I)中のリンが0.5〜5原子、更には1〜3原子と
なるように(I)を添加することが好ましく、(I)の添
加量が過少であると耐熱性が低下し、逆に過多であると
着色が顕著となり、又過剰に添加してもそれ以上の耐熱
性の向上は望めないのである。
トリアゾール系紫外線吸収剤及び3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネートジエチ
ルエステル(I)の該ポリエステル共重合体への添加方
法は、該ポリエステル共重合体の重縮合反応工程後であ
れば特に制限されず、重合缶中の払い出し前の溶融状態
のポリエステルエラストマーに添加する方法、生成した
ポリエステル共重合体を押出機等を用いて、ペレット化
したりする際の溶融した該ポリエステルエラストマーに
添加する方法等も採用されるが、該ポリエステルエラス
トマーは、空気に接すると酸化を受けるので、その接触
前に添加することが必要で、好ましくは、重縮合反応終
了時に添加するのが良い。
工程としては、まず原材料を仕込んで、昇温、撹拌開
始、触媒添加によりエステル反応を行い、次に酸化防止
剤や触媒を添加し、昇温・減圧下で重縮合を行い、上記
の如くチオエーテル系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール
系紫外線吸収剤及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル
(I)が添加される。得られたポリエステル共重合体
は、必要であれば更にペレット加工等の後処理がなされ
る。
アルカリ金属化合物,タルク等の結晶核剤、ガラス繊
維、難燃剤、着色剤等を配合することができる。また、
従来より、芳香族ジカルボン酸、アルキレングリコール
及びポリ(アルキレンオキシド)グリコールを重縮合し
て得られたポリエステル共重合体(ポリエステルエラス
トマー)は、その伸縮柔軟性、透湿性等を生かして医療
用途(救急絆創膏,サージカルテープ,リハビリテープ
等の医療補助用テープの基材、消炎・鎮痛・血行促進等
の疾患治療用テープの基材、手術用手袋等)、衛生用途
(紙おむつ固定用テープの基材、ナプキン固定用テープ
の基材)、スポーツ衣料用途等に用いられているが、特
定の化合物を配合した本発明のポリエステル共重合体も
従来のポリエステルエラストマーと同様に上記用途にお
いても大変有用である。
チオエーテル系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系紫外
線吸収剤及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
−ベンジルフォスフォネートジエチルエステルを配合し
ているため、耐熱性及び耐候性、更には溶融成形性に優
れたポリエステルエラストマーが得られる。
に説明する。尚、実施例中、「%」、「部」とあるの
は、特に断りのない限り重量部を意味する。 実施例1 撹拌機、温度計、ガス吹き込み口及び蒸留口を備えた反
応器に窒素ガス雰囲気下でジメチルテレフタレート2
9.4kg、1,4−ブタンジオール16.0kg、平
均分子量1000のポリテトラメチレングリコール1
9.7kg、触媒としてテトラブチルチタネート4.6
gを仕込み210℃で窒素ガス中で2時間反応させ、メ
タノール52gを溜出後、ヒンダードフェノール系の酸
化防止剤IRGANOX1330(チバガイギー社製)
85g及びテトラブチルチタネート11gを添加して、
210℃から250℃まで90分で昇温し、同時に反応
系の圧力を徐々に減じて真空度0.5Torrで2時間
反応させた。
まで冷却後、ジウラリル3,3−チオジプロピオネート
325g、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,
α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリ
アゾール65g及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル
(I)を53g(触媒中のチタン1原子に対してリン2
原子の配合割合となる)添加して、1時間混合した後に
冷却し、ペレタイザーにてペレット化して本発明のポリ
エステル共重合体を得た。かかるポリエステル共重合体
について、以下の項目の物性測定を行った。
Dタイプデュロメーターにて表面硬度を測定した。 (溶融粘度)80℃×2Hr乾燥後のペレットをJIS
K 7210の熱可塑性プラスチックスの流れ試験法
に準拠してフローテスターCFT−500(島津製作所
社製)を用いて250℃における溶融粘度を測定した。 (耐熱性)80℃×2Hr乾燥後のペレットを180℃
×4Hr加熱処理後、上記同様の方法にて溶融粘度を測
定し、加熱処理前の溶融粘度に対する粘度保持率(%)
を求めた。 (耐候性)JIS A 1415に準拠してサンシャイ
ンウェザーオメーター1000時間暴露後、50%モジ
ュラス、引張り弾性率、引張り強度、伸度(JIS K
7113のプラスチックの引張試験方法に準拠)の各物
性を測定し、暴露処理前の各物性に対する各保持率
(%)を求めた。尚、上記の硬度及び耐候性の測定に当
たっては、射出成型機によりASTM4号ダンベルを作
製し、該ダンベルを試験片とした。
1330(チバガイギー社製)を97.5g加えて1時
間混合した後 同様にポリエステル共重合体を得た。か
かるポリエステル共重合体について、実施例1と同様に
物性測定を行った。
ネートを配合しなかった以外は同様にしてポリエステル
共重合体を得た。かかるポリエステル共重合体につい
て、実施例1と同様に物性測定を行った。
ス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベ
ンゾトリアゾールを配合しなかった以外は同様にしてポ
リエステル共重合体を得た。かかるポリエステル共重合
体について、実施例1と同様に物性測定を行った。
ロキシ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステル
(I)を配合しなかった以外は同様にしてポリエステル
共重合体を得た。かかるポリエステル共重合体につい
て、実施例1と同様に物性測定を行った。
の種類,添加量及び(I)の添加量を表1に示す如く変
化させて、実施例1と同様の方法によりポリエステル共
重合体を得て、物性測定を行った。実施例及び比較例の
物性測定結果を表2に示す。
メチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾー
ル B;2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフ
ェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール C;2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)
ベンゾトリアゾール D;IRGANOX1330(ヒンダードフェノール系
酸化防止剤)
す。
物にチオエーテル系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系
紫外線吸収剤及び3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
キシ−ベンジルフォスフォネートジエチルエステルを配
合しているため、耐熱性及び耐候性、更には溶融成形性
に優れたポリエステルエラストマーが得られ、自動車用
部品、工業用部品、電気・電子部品等に利用することが
できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 チタン系触媒及びヒンダードフェノール
系化合物の共存下で芳香族ジカルボン酸、アルキレング
リコール及びポリ(アルキレンオキシド)グリコールを
重縮合して得られた共重合体にチオエーテル系酸化防止
剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及び3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネ
ートジエチルエステル(I)を添加することを特徴とす
るポリエステル共重合体の製造法。 - 【請求項2】 芳香族ジカルボン酸がジメチルテレフタ
レート、アルキレングリコールが1,4−ブタンジオー
ル、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールがポリテト
ラメチレングリコールであることを特徴とする請求項1
記載のポリエステル共重合体の製造法。 - 【請求項3】 チタン系触媒中のチタン1原子に対し
て、(I)中のリンが0.5〜5原子となるように(I)
を添加することを特徴とする請求項1または2記載のポ
リエステル共重合体の製造法。
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JP32964593A JP3345494B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | ポリエステル共重合体の製造法 |
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JPH07150019A JPH07150019A (ja) | 1995-06-13 |
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