JP4094549B2 - ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントおよびトリメチレンエステルハードセグメントを含有するポリエーテルエステルエラストマー - Google Patents
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Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、参照により本明細書中に組み込まれる、2001年10月31日出願の米国特許出願第10/016,023号から優先権を請求するものである。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、ポリエーテルエステルエラストマー、およびその製造および使用に関する。
【0003】
(技術的背景)
熱可塑性エラストマー(TPE)は、他の2種類のポリマー、つまり加熱すると二次成形することが可能な熱可塑性樹脂と、ゴム状ポリマーであるエラストマーの特性を兼ね備えるポリマーの種類である。TPEの1つの形態は、そのポリマー特性が一般に熱可塑性プラスチックの特性に類似しているいくつかのブロックと、その特性が一般にエラストマーの特性に類似しているいくつかのブロックと、を通常含有するブロック共重合体である。その特性が熱可塑性プラスチックに類似しているそれらのブロックは、「ハード」セグメントと呼ばれる場合が多く、その特性がエラストマーに類似しているそれらのブロックは、「ソフト」セグメントと呼ばれることが多い。ハードセグメントは、従来の熱硬化性エラストマーにおいて化学架橋として同様な特性を提供し、ソフトセグメントは、ゴム状特性を提供すると考えられている。
【0004】
ハードセグメントとソフトセグメントとの重量比およびモル比、ならびにセグメントの種類によって、得られるTPEの特性が大部分決定される。例えば、長いソフトセグメントは通常、低い初期引張弾性率を有するTPEを導き、ハードセグメントのパーセンテージが高ければ、高い初期引張弾性率を有するポリマーが得られる。他の特性も影響を受け得る。このように、分子レベルでの操作は、TPEの特性の変化に影響を及ぼし、改善されたTPEが常に求められている。
【0005】
TPEのソフトセグメントは、ポリ(アルキレンオキシド)セグメントから形成される場合が多い。今まで、ポリエーテルポリオール成分は、エチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシドおよびテトラヒドロフランなどの環状エーテルから誘導されるポリマーをベースとしていた。これらの環状エーテルは、商品供給元から容易に入手可能であり、開環重合にかけると、ポリエーテルグリコール、例えば、ポリエチレンエーテルグリコール(PEG)、ポリ(1,2−プロピレン)グリコール(PPG)、およびポリテトラメチレンエーテルグリコール(PO4G、PTMEGとも呼ばれる)がそれぞれ得られる。
【0006】
米国特許第3,023,192号(シバーズ(Shiver))には、セグメント化コポリエーテルエステルおよびそれらから製造される弾性ポリマーヤーンが開示されている。そのセグメント化コポリエーテルエステルは、(a)ジカルボン酸またはエステル形成誘導体、(b)式HO(RO)nHのポリエーテル、および(c)ビス−フェノールおよび低級脂肪族グリコールから選択されるジヒドロキシ化合物から製造される。Rは、二価ラジカルであり、代表的なポリエーテルには、ポリエチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等が含まれ、nは、分子量約350〜6,000を有するポリエーテルを提供する整数の値である。
【0007】
米国特許第3,651,014号(ウィッツィープ(Witsiepe))には、長鎖または短鎖エステル反復単位からなるコポリエーテルエステルが開示されている。その長鎖エステル単位は、次の構造式:
【0008】
【化3】
【0009】
によって表され、
短鎖エステル単位は、次の構造式:
【0010】
【化4】
【0011】
によって表される。RおよびR’は、300未満の分子量を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後に残存する二価ラジカルである。Gは、600を超える分子量および55℃未満の融点を有する長鎖高分子量エーテルグリコールからヒドロキシル末端基を除去した後に残存する二価ラジカルである。Dは、低分子量ジオールからヒドロキシル末端基を除去した後に残存する二価ラジカルである。この特許のコポリエステルは、少なくとも2種類のジカルボン酸(またはそれらの等価物)または少なくとも2種類の低分子量ジオールのいずれかを使用しなければならないという条件であるが、ジカルボン酸(またはそれらの等価物)、(b)直鎖長鎖グリコールおよび(c)低分子量ジオールから製造される。「ポリ(1,2および1,3−プロピレンオキシド)グリコール」を含む長鎖グリコールのリストをコラム4に示す;しかしながら、その例は、長鎖高分子量エーテルグリコールとしてのPO4Gの使用に関するものである。
【0012】
米国特許第4,906,729号(グリーン(Greene)等)には、共重合テトラヒドロフラン80〜97モル%、および共重合環状アルキレンオキシド、好ましくは共重合3−メチルテトラヒドロフラン3〜20モル%を含有する、長鎖ポリアルキレンエーテルグリコールから形成されたソフトセグメントを有するセグメント化熱可塑性コポリエーテルエステルと、強度、無荷重力、溶融温度、および残留歪の改善された組み合わせを有する繊維およびフィルムとが開示されている。
【0013】
Greeneによる米国特許第4,937,314号には、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールおよびテレフタル酸から誘導されたソフトセグメントを少なくとも70重量%含有する熱可塑性コポリエーテルエステルエラストマーが開示されている。そのハードセグメントは、エラストマーの10〜30重量%を占め、95〜100%ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート)である。その明細書には、そのポリ(アルキレンオキシド)グリコールは、分子量約1,500〜約5,000および炭素対酸素比2〜4.3を有すると開示されている。代表的なポリ(アルキレンオキシド)グリコールには、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(1,3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール(PO4G)等が含まれる。その例では、ソフトセグメントは、PO4Gおよびテトラヒドロフラン/エチレンオキシドコポリエーテルをベースとする。
【0014】
米国特許第5,128,185号(グリーン(Greene))には、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールおよびテレフタル酸から誘導されたソフトセグメントを少なくとも83重量%含有する熱可塑性コポリエーテルエステルエラストマーが記載されている。そのハードセグメントは、エラストマーの10〜17重量%を占め、ポリ(1,3−プロピレンビベンゾエート)を含む。その明細書には、分子量約1,500〜約5,000および炭素対酸素比2.5〜4.3を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールが開示されている。代表的な例には、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(1,3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール(PO4G)等が含まれる。その例では、ソフトセグメントは、PO4Gおよびテトラヒドロフラン/3−メチルテトラヒドロフランをベースとする。
【0015】
JP2000−256919には、ポリトリメチレンテレフタレートポリエステルからなるハードセグメントと、平均分子量400〜5,000を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールからなるソフトセグメント成分と、を有するポリエーテルエステル型ブロック共重合体を含有する熱接着性ポリエステル複合繊維が開示されている。開示されているソフトセグメントの中では、ポリ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、およびポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールが挙げられ、後ろの方が好ましい。その複合繊維は、ポリトリメチレンテレフタレートポリエステル部分もまた含有する。
【0016】
上述の文献のすべてが、参照により本明細書中に組み込まれる。
【0017】
従来技術で例示されるものをベースとするTPEは主に、PO4G、テトラヒドロフランおよび3−アルキルテトラヒドロフランのコポリマー、PEG、PPGおよびこれらのコポリマーをベースとする。ある範囲のポリエーテルエステルTPEをこれらのポリエーテルをベースとして製造することができるが、引張強さ、伸び、および引張り残留歪および回復力を含む伸長回復性を含む物理的性質の全体的な改善が依然として必要とされている。本発明は、これらの特性の全体的に改善されたバランスを達成することに対して特徴的な利点を提供する。特に、回復力の大幅な増大および応力緩和の大幅な減少は予想外である。
【0018】
(発明の概要)
本発明は、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約90〜約60重量%、およびトリメチレンエステルハードセグメントを約10〜約40重量%含有するポリエーテルエステルエラストマーに関する。それらは好ましくは、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを少なくとも約70重量%、さらに好ましくは少なくとも約74重量%含有し、好ましくは、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約85重量%まで、さらに好ましくは約82重量%まで含有する。それらは好ましくは、トリメチレンエステルハードセグメントを少なくとも約15重量%、さらに好ましくは少なくとも約18重量%含有し、好ましくは約30重量%まで、さらに好ましくは約26重量%まで含有する。
【0019】
ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比は、好ましくは少なくとも約2.0、さらに好ましくは少なくとも約2.5であり、かつ好ましくは約4.5まで、さらに好ましくは約4.0までである。
【0020】
ポリエーテルエステルは、好ましくは少なくとも約1.4dl/g、さらに好ましくは少なくとも約1.6dl/gの固有粘度、かつ好ましくは2.4dl/gまで、さらに好ましくは1.9dl/gまでの固有粘度を有する。
【0021】
ポリエーテルエステルは、(a)ポリトリメチレンエーテルグリコール、(b)1,3−プロパンジオール、および(c)ジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物を提供し、反応させることによって製造することが好ましい。
【0022】
好ましい実施形態では、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを形成するのに使用される少なくとも40重量%の高分子量エーテルグリコールは、ポリトリメチレンエーテルグリコールであり、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを形成するのに使用される、60重量%までの高分子量エーテルグリコールは、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、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、およびテトラヒドロフランと3−アルキルテトラヒドロフランとのコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択されることが好ましい高分子量エーテルグリコールである。
【0023】
好ましい実施形態では、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを形成するのに使用される少なくとも85重量%の高分子量エーテルグリコールは、ポリトリメチレンエーテルグリコールである。
【0024】
そのポリトリメチレンエーテルグリコールは、好ましくは少なくとも約1,000、さらに好ましくは少なくとも約1,500の数平均分子量を有する。ポリトリメチレンエーテルグリコールは、好ましくは約5,000未満、さらに好ましくは約3,500までの数平均分子量を有する。
【0025】
好ましい実施形態では、トリメチレンエステルハードセグメントを形成するのに使用される少なくとも75モル%のジオールは、1,3−プロパンジオールであり、そのジオールの25モル%までが、好ましくは炭素原子2〜15個を有する1,3−プロパンジオール以外のジオールであり、さらに好ましくは、エチレン、イソブチレン、ブチレン、ペンタメチレン、2,2−ジメチルトリメチレン、2−メチルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール、ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキノンビス(2−ヒドロキシエチル)エーテル、およびそれらの混合物から選択される。
【0026】
1,3−プロパンジオール以外の好ましいジオールは、炭素原子2〜8個を含有する。エチレングリコールおよび1,4−ブタンジオール、およびそれらの混合物が最も好ましい。
【0027】
好ましい実施形態では、トリメチレンエステルハードセグメントを形成するのに使用されるジオールの少なくとも85モル%が、1,3−プロパンジオールである。
【0028】
そのジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物は、芳香族ジカルボン酸またはエステルであることが好ましく、ジメチルテレフタレート、ビベンゾエート、イソフタレート、フタレートおよびナフタレート;テレフタル酸、二安息香酸、イソフタル酸、フタル酸およびナフタル酸;およびそれらの混合物からなる群から選択されることがさらに好ましい。芳香族ジエステルがさらに好ましい。
【0029】
好ましい実施形態では、そのジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物の少なくとも50モル%(さらに好ましくは少なくとも70モル%および、またさらに好ましくは少なくとも85モル%)は、テレフタル酸およびジメチルテレフタレートからなる群から選択される。
【0030】
他の好ましい実施形態において、そのジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物は、テレフタル酸およびジメチルテレフタレートからなる群から選択される。
【0031】
他の実施形態では、本発明は、ポリトリメチレンエーテルグリコールおよびポリテトラメチレンエステルを提供し、反応させることによって製造されるポリエーテルエステルに関する。
【0032】
一実施形態において、本発明は、以下の構造式:
【0033】
【化5】
【0034】
によって表されるソフトセグメントと、
以下の構造式:
【0035】
【化6】
【0036】
(式中、xは、約17〜約86であり、同一または異なるRおよびR’は、ジカルボン酸等価物からカルボキシル官能基を除去した後に残存する二価ラジカルである)によって表されるハードセグメントと、を含むポリエーテルエステルに関する。
【0037】
本発明は、ポリエーテルエステルから製造された繊維にもまた関するものである。
【0038】
好ましい繊維には、一成分フィラメント、ステープルファイバー、二成分繊維(少なくとも1種類の成分としてポリエーテルエステルを含有する)などの多成分系繊維が含まれる。その繊維は、織物、メリヤス生地および不織布を製造するのに使用される。
【0039】
本発明はさらに、ポリエーテルエステル、繊維および布を製造する方法に関する。
【0040】
本発明のポリエーテルエステルを使用して、今まで達成されていない、優れた強度および伸長回復性を有する溶融紡糸可能な熱可塑性エラストマーを製造することができる。
【0041】
(発明の詳細な説明)
本発明は、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約90〜約60重量%、トリメチレンエステルハードセグメントを約10〜約40重量%含有するポリエーテルエステルエラストマーに関する。それらは好ましくは、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを少なくとも約70重量%、さらに好ましくは少なくとも約74重量%含有し、かつ好ましくは、ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約85重量%まで、さらに好ましくは約82重量%まで含有する。それらは好ましくは、トリメチレンエステルハードセグメントを少なくとも約15重量%、さらに好ましくは少なくとも約18重量%含有し、かつ好ましくは約30重量%まで、さらに好ましくは約26重量%まで含有する。
【0042】
そのポリエーテルエステルは好ましくは、少なくとも約1.4dl/g、さらに好ましくは少なくとも約1.6dl/gの固有粘度を有し、かつ好ましくは約2.4dl/gまで、さらに好ましくは約1.9dl/gまでの固有粘度を有する。
【0043】
本明細書において「ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメント」および「ソフトセグメント」は、エステル結合を形成する、高分子量エーテルグリコールとジカルボン酸等価物との反応生成物を指すために用いられ、ソフトセグメントを形成するために使用される高分子量エーテルグリコールの少なくとも40重量%が、ポリトリメチレンエーテルグリコール(PO3G)である。ソフトセグメントを形成するのに使用される高分子量エーテルグリコールの好ましくは少なくとも45重量%、さらに好ましくは少なくとも50重量%、またさらに好ましくは少なくとも85重量%、最も好ましくは約95〜100重量%がPO3Gである。
【0044】
ポリトリメチレンエーテルグリコール、ジカルボン酸等価物等について言及する場合、これらのアイテムの1種類または複数種を意味することを理解すべきである。したがって、例えば、ソフトセグメントを形成するのに使用される高分子量エーテルグリコールの少なくとも40重量%がポリトリメチレンエーテルグリコールであることについて言及する場合、1種類または複数種のポリトリメチレンエーテルグリコールを使用することができることを理解すべきである。
【0045】
PO3Gが、ソフトセグメントを形成するために使用される場合、それは、以下の構造:
【0046】
【化7】
【0047】
(式中、Rは、ジカルボン酸等価物からカルボキシル基を除去した後に残存する二価ラジカルを表す)によって示される構成単位として表すことができる。
【0048】
広範囲の分子量のPO3Gを用いることができる。PO3Gは、好ましくは少なくとも約1,000、さらに好ましくは少なくとも約1,500、最も好ましくは少なくとも約2,000の数平均分子量(Mn)を有する。そのMnは、好ましくは約5000未満、さらに好ましくは約4,000未満、最も好ましくは約3,500未満である。したがって、上記の式中のxは、少なくとも約17、さらに好ましくは少なくとも約25、最も好ましくは少なくとも約34であり、かつ約86未満、さらに好ましくは約67未満、最も好ましくは約60未満である。本発明に有用なPO3Gは、いずれも2000年12月15日出願の米国特許出願番号09/738,688および09/738,689、およびそれらのPCTに対応するWO01/44348およびWO01/44150に記述されており、それらの開示内容すべてが参照により本明細書に組み込まれる。
【0049】
PO3Gは、当技術分野で公知の任意の方法によって製造することができる。例えば、1,3−プロパンジオールの脱水反応によって、またはオキセタンの開環重合によって、PO3Gを製造することができる。その方法は、ポリエーテルグリコールが最終ポリマー生成物の指定を満たしている限り無関係である。PO3Gを製造する方法は、いずれも2000年12月15日出願の米国特許出願番号09/738,688および09/738,689、およびそれらのPCTに対応するWO01/44348およびWO01/44150に記述されており、それらの開示内容すべてが参照により本明細書に組み込まれる。
【0050】
ソフトセグメントの60重量%までが、PO3G以外の高分子量エーテルグリコールを含むことが可能である。ポリエチレンエーテルグリコール(PEG)、ポリプロピレンエーテルグリコール(PPG)、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PO4G)、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、およびテトラヒドロフランと3−アルキルテトラヒドロフランとのコポリマー(THF/3MeTHF)からなる群から選択される高分子量エーテルグリコールが好ましい。他の高分子量エーテルグリコールは、好ましくは少なくとも約1,000、さらに好ましくは少なくとも約1,500、かつ好ましくは約5,000まで、さらに好ましくは約3,500までの数平均分子量を有する。特に重要なコポリマーは、テトラヒドロフランと3−メチルテトラヒドロフランとのコポリマー(THF/3MeTHF)である。ソフトセグメントを形成するのに使用されるポリエチレンエーテルグリコールの好ましくは55重量%まで、さらに好ましくは50重量%まで、最も好ましくは15重量%までがPO3Gである。
【0051】
「トリメチレンエステルハードセグメント」および「ハードセグメント」とは、エステル結合を形成するジオール(1種類または複数種)とジカルボン酸等価物との反応生成物を意味し、ハードセグメントを形成するのに使用されるジオールの50モル%を超える量、さらに好ましくは少なくとも75モル%、またさらに好ましくは少なくとも85モル%、最も好ましくは95〜100モル%が1,3−プロパンジオールである。
【0052】
1,3−プロパンジオールを使用してハードセグメントを形成する場合、ハードセグメントを、以下の構造:
【0053】
【化8】
【0054】
(R’は、ジカルボン酸等価物からカルボキシル官能基を除去した後に残存する二価ラジカルを表す)を有する構成単位として表すことができる。ほとんどの場合、本発明のポリエーテルエステルのソフトセグメントおよびハードセグメントを形成するのに使用されるジカルボン酸等価物は同一であるだろう。
【0055】
ハードセグメントは、ブチレンジオール以外のジオールを50モル%未満(好ましくは25モル%まで、さらに好ましくは15モル%まで)用いて製造することができる。それらは、400g/モルより低い分子量を有することが好ましい。その他のジオールは好ましくは、脂肪族ジオールであり、非環式または環式であることが可能である。エチレン、イソブチレン、ブチレン、ペンタメチレン、2,2−ジメチルトリメチレン、2−メチルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール、ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキノンビス(2−ヒドロキシエチル)エーテルなど、炭素原子2〜15個を有するジオールが好ましい。炭素原子2〜8個を含有する脂肪族ジオールが特に好ましい。エチレングリコールおよび1,4−ブタンジオールからなる群から選択されるジオールが最も好ましい。2種類以上の他のジオールを使用することができる。
【0056】
「ジカルボン酸等価物」とは、本発明の化合物を製造する観点から、ジカルボン酸およびそれらの等価物、ならびにそれらの混合物を意味する。その等価物は、グリコールおよびジオールとの反応におけるジカルボン酸と実質的に同様に機能する化合物である。
【0057】
ジカルボン酸等価物は、芳香族、脂肪族または脂環式であることが可能である。この点に関しては、「芳香族ジカルボン酸等価物」は、各カルボキシル基が、以下に示すような、ベンゼン環系中の炭素原子に結合するジカルボン酸等価物である。「脂肪族ジカルボン酸等価物」は、各カルボキシル基が、完全飽和炭素原子またはオレフィン二重結合の一部である炭素原子に結合するジカルボン酸等価物である。炭素原子が環に存在する場合、その等価物は、「脂環式」である。
【0058】
置換基が、重合反応を妨げない、またはポリエーテルエステル生成物の特性に悪影響を及ぼさない限り、ジカルボン酸等価物は、いずれかの置換基またはその組み合わせを含有することができる。ジカルボン酸等価物には、ジカルボン酸、ジカルボン酸のジエステル、および酸ハロゲン化物(酸塩化物)および酸無水物などのジエステル形成誘導体が含まれる。
【0059】
ジカルボン酸およびジカルボン酸のジエステルからなる群から選択されるジカルボン酸等価物が特に好ましい。ジカルボン酸のジメチルエステルがさらに好ましい。
【0060】
単独で、または少量の脂肪族もしくは脂環式ジカルボン酸またはエステルと共に、芳香族ジカルボン酸またはジエステルが好ましい。芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルが最も好ましい。
【0061】
本発明で有用な代表的な芳香族ジカルボン酸には、テレフタル酸、イソフタル酸、二安息香酸、ナフタル酸、ベンゼン核を有する置換ジカルボキシル化合物、例えばビス(p−カルボキシフェニル)メタン、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−スルホニル二安息香酸等、およびC1〜C10アルキルおよび他の環置換誘導体、例えばハロ、アルコキシまたはアリール誘導体が含まれる。p−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸などのヒドロキシ酸も、芳香族ジカルボン酸もまた存在するという条件で使用することができる。本発明において有用な代表的な脂肪族および脂環式ジカルボン酸は、セバシン酸、1,3−または1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ドデカン2酸、グルタル酸、コハク酸、シュウ酸、アゼライン酸、ジメチルマロン酸、フマル酸、シトラコン酸、アリルマロン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、ピメリン酸、スベリン酸、2,5−ジエチルアジピン酸、2−エチルスベリン酸、2,2,3,3−テトラメチルコハク酸、シクロペンタネンジカルボン酸、デカヒドロ−1,5−(または2,6−)ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビシクロヘキシルジカルボン酸、4,4’メチレンビス(シクロヘキシルカルボン酸)、3,4−フランジカルボキシレート、および1,1−シクロブタンジカルボキシレートである。前述の脂肪族カルボン酸のジエステル、酸ハロゲン化物、および無水物の形をとるジカルボン酸等価物もまた、本発明のポリエーテルエステルを提供するのに有用である。代表的な芳香族ジエステルには、ジメチルテレフタレート、ビベンゾエート、イソフタレート、フタレートおよびナフタレートが含まれる。
【0062】
上記のうち、テレフタル酸、二安息香酸、イソフタル酸およびナフタル酸;ジメチルテレフタレート、ビベンゾエート、イソフタレート、ナフタレートおよびフタレート;およびそれらの混合物が好ましい。特に好ましいジカルボン酸等価物は、フェニレンジカルボン酸の等価物であり、特にテレフタル酸およびイソフタル酸およびそれらのジエステル、特にジメチルエステル、ジメチルテレフタレートおよびジメチルイソフタレートからなる群から選択される等価物である。さらに、2種類以上のジカルボン酸等価物を使用することができる。例えば、テレフタル酸またはジメチルテレフタレートは、少量の他のジカルボン酸等価物と共に使用することができる。一例において、テレフタル酸およびイソフタル酸のジエステルの混合物を用いた。
【0063】
好ましい実施形態において、ジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物の少なくとも50モル%(さらに好ましくは少なくとも70モル%、またさらに好ましくは少なくとも85モル%、最も好ましくは約95〜100モル%)が、テレフタル酸およびジメチルテレフタレートからなる群から選択される。
【0064】
そのポリエーテルエステルは、(a)ポリトリメチレンエーテルグリコール、(b)1,3−プロパンジオールおよび(c)ジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物を提供し、反応させることによって製造することが好ましい。上述の他のグリコール、ジオール等もまた提供し、反応させることが可能である。
【0065】
本発明のポリエーテルエステルは好都合なことに、従来のエステル交換反応、エステル化またはエステル交換を始めとして、開始ジカルボン酸等価物に応じて製造される。例えば、エステル交換によって形成したメタノールを蒸留除去しながら、ジメチルテレフタレートを、ポリトリメチレンエーテルグリコールおよび過剰な1,3−プロパンジオールと共に触媒存在下にて150〜250℃で加熱する。この反応は通常、約1気圧の圧力で行われる。その反応生成物は、ジメチルテレフタレートおよびポリトリメチレンエーテルグリコールおよび1,3−プロパンジオール、主にビス(ヒドロキシブチル)テレフタレートと異なる量の(ヒドロキシ−ポリトリメチレンエーテル)テレフタレートとのエステル交換反応生成物と、それに対応する少量のオリゴマーとの混合物である。次いで、この混合物を重合または重縮合にかけて、エラストマーポリエーテルエステルとポリトリメチレンエーテルグリコールソフトセグメントおよびトリメチレンテレフタレートハードセグメントとのコポリマー(1,3−プロパンジオールとジメチルテレフタレートとの縮合生成物)を形成する。その重合(重縮合)は、分子量を増大するための、追加のエステル交換およびジオールを除去する蒸留を含む。重縮合は、真空下にて行われる。圧力は通常、0.01〜18mmHg(1.3〜2400Pa)の範囲であり、好ましくは0.05〜4mmHg(6.7〜553Pa)の範囲、最も好ましくは0.05〜2mmHgの範囲である。重縮合は通常、約220℃〜260℃の範囲の温度で行われる。
【0066】
エステル交換および重合段階は、上述のプロセス以外の代替プロセスを含むことが可能である。例えば、触媒(エステル交換で記述される触媒、好ましくはテトラブチルチタネートなどのチタン触媒)の存在下にて、ランダム化が生じるまで、ポリトリメチレンエーテルグリコールをポリトリメチレンエステル(例えば、ポリトリメチレンテレフタレート)と反応させることができる。どちらのプロセスでも、ブロック共重合体が形成される。
【0067】
高温での過度な滞留時間、および予想されるそれに伴う熱劣化を防ぐために、エステル交換において触媒を利用することができる。エステル交換プロセスで有用な触媒には、チタン、ランタン、スズ、アンチモン、ジルコニウム、および亜鉛の有機化合物および無機化合物が含まれる。テトライソプロピルチタネートおよびテトラブチルチタネートなどのチタン触媒が好ましく、完成ポリマーの重量に対して、チタンが少なくとも約25重量ppm(好ましくは少なくとも約50重量ppm、さらに好ましくは少なくとも約70重量ppm)の量で、かつ約1,000重量ppmまで(好ましくは約700重量ppmまで、さらに好ましくは約400重量ppmまで)の量で添加される。エステル交換または直接エステル化反応後および重合前に、その他の触媒を添加してもよい。その触媒は、テトラブチルチタネート(TBT)であることが好ましい。
【0068】
エステル交換重合は一般に、添加溶媒なしで溶融液で行われるが、不活性溶媒を添加して、水およびジオールなどの揮発性成分を低温で除去するのを促進することができる。この技術は、ポリトリメチレンエーテルグリコールまたはジオールとジカルボン酸等価物との反応時、特にそれが直接エステル化を含む場合、つまりジカルボン酸等価物が二酸である場合に有用である。他の特別な重合技術が、特定のポリマーを製造するのに有用である。遊離したジオールを除去するために、真空中でまたは不活性ガスストリーム中で、ポリトリメチレンエーテルグリコール、ジカルボン酸等価物、および1,3−プロパンジオールの反応から分割された固体生成物を加熱することによって、重合(重縮合)を固相で行うこともできる。この種の重縮合は、本明細書中で「固相重合」と呼ばれる(または「SPP」と略記される)。
【0069】
上述のプロセスに関して、またはポリエーテルエステル製造のいずれかの段階に関して、バッチまたは連続法を用いることができる。エステル交換による連続重合が好ましい。
【0070】
本発明のポリエーテルエステルエラストマーの製造において、時として溶融強度を高めるために公知の分岐剤を組み込むことが望ましい。かかる例において、分岐剤は通常、ポリマー100gにつき0.00015〜0.005当量の濃度で使用される。分岐剤は、ヒドロキシル基3〜6個を有するポリオール、カルボキシル基3個または4個を有するポリカルボン酸、または合計3〜6個のヒドロキシル基およびカルボキシル基を有するヒドロキシ酸であることが可能である。代表的なポリオール分岐剤には、グリセロール、ソルビトール、ペンタエリトリトール、1,1,4,4−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、トリメチロールプロパン、および1,2,6−ヘキサントリオールが含まれる。適切なポリカルボン酸分岐剤には、ヘミメリト酸、トリメリト酸、トリメシン酸、ピロメリト酸、1,1,2,2−エタンテトラカルボン酸、1,1,2−エタントリカルボン酸、1,3,5−ペンタントリカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸等が含まれる。その酸はそのままで使用することができるが、それらの低級アルキルエステルの形でそれらを使用することが好ましい。
【0071】
そのポリエーテルエステルの特性は、その組成(ジカルボン酸等価物、1,3−プロパンジオール、ポリトリメチレンエーテルグリコール、他のジオール、他のグリコール等)、ハードセグメントの重量パーセント、およびハードセグメントとソフトセグメントとのモル比を変化させることによって影響を受けるだろう。
【0072】
ソフトセグメントに対するハードセグメント反復単位の好ましいモル比(HS/SS)は、ハードセグメント反復単位の組成、ハードセグメントの重量パーセント、およびポリエーテルグリコールのモル重量に応じて異なるだろう。ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比は、好ましくは少なくとも約2.0、さらに好ましくは少なくとも約2.5であり、かつ好ましくは約4.5まで、さらに好ましくは約4.0までである。その比がその範囲の最低値よりも低い場合、ポリマーは、望ましくない低い強度および低い溶融温度を有する可能性がある。5よりも高い比では、ポリマーの溶融加工において、困難に遭遇する可能性がある。加工性および特性の最良のバランスは、ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比2.5〜4.0を有するコポリマーで得られる。
【0073】
本発明のポリエーテルエステルは、繊維、フィルムおよび他の形態物品を製造するのに有用である。
【0074】
その繊維には、一成分繊維および二成分繊維(少なくとも1種類の成分としてポリエーテルエステルを含有する)などの多成分系繊維が含まれ、連続フィラメントまたはステープルファイバーであることが可能である。その繊維は、織物、メリヤス生地および不織布を製造するのに使用される。メルトブロー、スパンボンデッド、およびカードおよびボンド不織布などに使用される、熱接着(熱風接着およびポイント接着)、エアー交絡等を含む従来の技術を用いて、不織布を製造することができる。
【0075】
その繊維は、好ましくは少なくとも約10デニール(11デシテックス)であり、かつ好ましくは約2,000デニール(2,200デシテックス)まで、さらに好ましくは約1,200デニール(1,320デシテックス)まで、最も好ましくは約120デニール(132デシテックス)までである。
【0076】
紡糸速度は、少なくとも約200メートル/分(m/分)、さらに好ましくは少なくとも約400m/分、またさらに好ましくは少なくとも約500m/分であり、約1,200m/分まで、またはそれ以上であることが可能である。
【0077】
その繊維は、約1.5倍〜約6倍、好ましくは少なくとも約1.5倍に延伸することが可能であり、好ましくは約4倍まで延伸することができる。単一段階の延伸が、好ましい延伸技術である。ほとんどの場合には、繊維を延伸しないことが好ましい。
【0078】
その繊維は、ヒートセットすることが可能であり、その温度は、好ましくは少なくとも約140°Cであり、かつ好ましくは約160℃までである。
【0079】
紡糸またはその後の加工で、仕上げ剤を塗布することが可能であり、仕上げ剤には、シリコン油、鉱油、およびポリエステルおよびポリエーテルエステルエラストマーに使用される他の紡糸仕上げ剤等が含まれる。
【0080】
その繊維は、弾力があり、良好な耐塩素性を有し、通常のポリエステル染色条件下で染色することが可能であり、かつ優れた強度および伸長回復性、特に改善された無荷重力および応力緩和を含む、優れた物理的性質を有する。
【0081】
従来の添加剤を、公知の技術によってポリエーテルまたは繊維中に組み込むことができる。その添加剤には、艶消剤(例えば、TiO2、硫化亜鉛または酸化亜鉛)、着色剤(例えば、染料)、安定剤(例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤等)、充填剤、難燃剤、顔料、抗菌剤、帯電防止剤、光学的増白剤、増量材、加工助剤、粘度向上剤、および他の機能性添加剤が含まれる。
【0082】
(実施例)
以下の実施例は、本発明を説明するために示され、制限することを意図するものではない。そこで、すべてのパーセンテージ、部等は、別段の指定がない限り重量によるものである。
【0083】
(ハードセグメントの重量パーセントの計算)
重量パーセントハードセグメントは、以下の式:
100(M hs )[(w 1 /M 1 )(w 2 /M 2 )]
(Mhs)[(w1/M1)−(w2/M2)]+(Mss)(w2/M2)
(式中、w1は、ジカルボン酸等価物の重量であり、
w2は、グリコールの重量であり、
M1は、原子質量単位でのジカルボン酸等価物のモル重量であり、
M2は、原子質量単位(「amu」)でのグリコールのモル重量(g/モル)であり、
Mhsは、原子質量単位でのハードセグメントのモル重量(g/モル)であり、
Mssは、原子質量単位でのソフトセグメントのモル重量(g/モル)である)に従って計算された。
【0084】
(数平均分子量(Mn))
NMR分光法を用いて、または滴定によるヒドロキシル末端基の分析によって、ポリトリメチレンエーテルグリコールの数平均分子量(Mn)を決定した。ASTM E222法に従ってヒドロキシル数を決定した。何かが本発明の範囲内であるかどうかを分析するのに用いるべき方法である。
【0085】
(固有粘度)
固有粘度(IV)の測定は、ASTM法2857−70に従って行った。ポリマー試料を秤量前に70℃で3時間乾燥させた。m−クレゾール中の0.5%溶液を用いて、試料を30℃で試験した。効率、正確さ、および精度を高めるために、AutoVisc(登録商標)Automatic Measuring System(Design Scientific社(米国、ジョージア州ゲーンズビル)、現在、AutoVisc(登録商標)Iという製品名でCannon Instruments社(米国、ペンシルヴェニア州テートカレッジ)によって製造されていると考えられる)自動粘度測定システムを使用した。高密度の赤外線繊維光学検出システムを人の作業者の代わりに用い、一定温度を提供するのに通常使用される油浴または水浴の代わりに空気浴を用いた。AutoViscは、ASTM D−445、「透明および不透明液体の動粘性率の標準試験法」の精度規格を上回る。
【0086】
(繊維紡糸手順1)
溶融紡糸を実施するために、内径2.2cm(7/8インチ)および長さ12.7cm(5インチ)の円柱形セルを用いた。そのセルは、試料の上に差し込まれる油圧運転式ラムを備える。そのラムは、セルの内側にぴったりと適合するように設計された交換可能なTeflon(登録商標)チップを有する。セルの下方4分の1を取り囲む環状電気加熱器をセルの温度を調節するのに使用した。セル加熱器の内側の熱伝対によって、セルの温度を記録した。紡糸口金をセルの底部に取り付け、その紡糸口金の内部は、セルキャビティの底部に連結される、直径1.27cm(0.5インチ)および長さ0.64cm(0.25インチ)の円柱形通路を含む。紡糸口金のキャビティは、底部(つまり、出口から最も近い)から始まって以下の順番で挿入された以下のメッシュ:50、50、325、50、200、50、100、50のステンレス鋼フィルターを含む。圧縮性環状アルミニウムシールをフィルターの「スタック」の上に取り付けた。以下で、フィルターは、長さ約2.5cm(1インチ)および内径0.16cm(1/16インチ)の円柱形通路であり、その下部は長さ0.069cm(0.027インチ)および内径0.023cm(0.009インチ)の出口オリフィスと接触するように(垂直面からの角度60度で)先細りになっている。口金温度は、別々の環状加熱器によって調節した。出てくるフィラメントを、40メートル/分で運転される一組の供給ロールの周りに巻きつけ、続いて160メートル/分(延伸倍率4倍)で運転される一組の延伸ロールの周りに巻きつけ、次いで、最終パッケージに送り出した。延伸ロールと供給ロールとの速度の比によって、延伸倍率が定義される。本明細書に示す物理的性質は、延伸倍率4倍で紡糸された繊維に関するものである。
【0087】
(繊維紡糸手順2)
延伸ロールを80メートル/分(延伸倍率2倍)で運転したことを除いては、繊維試験手順1の手順を行った。
【0088】
(繊維の強度および伸び)
グラム/デニール(gpd)で示される破断強度T、および破断点伸びE(%)を、アクリル接触面を有する2712(002)シリーズの空気圧作用グリップ(Pneumatic Action Grips)を備えたInstron(登録商標)試験器で測定した。その試験を3回繰り返し行い、次いで、その結果の平均を報告する。
【0089】
強度および伸びの測定に使用した繊維の平均デニールは、Den1として報告する。
【0090】
(繊維の無荷重力、応力緩和および残留歪(%))
無荷重力、応力緩和および残留歪(%)の測定に使用した繊維の平均デニールは、Den2として報告する。
【0091】
無荷重力は、dN/テックスeff×1000で測定した。1つのフィラメント、ゲージ長2インチ(5cm)を各測定で使用した。ゼロ〜300%の伸びサイクルを用いて、個々の測定を行った。1000%/分の一定伸び率で試料を5回循環させ、次いで、5番目の伸長後30秒間、伸長率300%で保持した後に、無荷重力(つまり、特定の伸びでの応力)を測定した。この最後の伸長から荷重を除き、応力または無荷重力を様々な伸びで測定した。本明細書では、無荷重力を、一般形「UPx/y」(式中、xは、繊維を5回再循環した場合の伸び(%)であり、yは応力、または無荷重力を測定した伸び(%)である)を用いて有効な無荷重力として報告する。
【0092】
繊維に対する応力の減少(%)として、5番目の荷重サイクルの終わりに伸長率300%で試料を保持して、30秒間にわたり応力緩和を測定した。
【0093】
S=((F−C)*100)/F
式中、
S=応力緩和(%)
F=完全伸長での応力
C=30秒後の応力
【0094】
チャート紙に記録された応力/歪曲線から、残留歪(%)を測定した。
【0095】
【表1】
【0096】
(PO3Gの製造)
2000年12月15日出願の係属中の米国特許出願第09/738,688号(WO01/44348に対応する)の実施例4に従って、数平均分子量2360を有するPO3Gを製造した。
【0097】
2L反応器中で上述の手順に従って、数平均分子量3080を有するPO3Gを製造した。重合を160〜170℃で36時間行い、そのポリマーの加水分解を100℃で6時間行った。
【0098】
(エラストマーの製造)
エラストマーを製造するために、二個構成の樹脂反応釜を使用した。直径80mm、容量500mLの反応釜底部を、O−リングで三つ口反応釜上部に連結した。1つの接合部に取り外しアームを装着し、冷却トラップに導き、揮発反応の副生成物を凝縮した。次に、その冷却トラップを、アルゴンもしくは窒素などの不活性ガスを送出すること、または真空を提供することが可能なマニホールドに連結した。ステンレス鋼パドル攪拌器を備え、かつCole−Parmer Servodyne(登録商標)Controller 4445−30トルク計と接続された機械攪拌機を用いて、その反応を攪拌した。そのトルク計によって、所定のトルク読取値でそれぞれの運転を再現可能に終わらせることが可能となった。
【0099】
(実施例1)
数平均分子量2360を有するPO3Gポリエーテルグリコール50.0g(21.3mmol)、1,3−プロパンジオール16.3g(214mmol)、ジメチルテレフタレート19.0g(97.8mmol)、およびEthanox(登録商標)330酸化防止剤0.3gを、樹脂反応釜に装入した。フラスコを排気し、N2ガスで3回再充填して、不活性雰囲気を作り出した。正のN2ガスフロー下にて、触媒溶液1.0mLを添加した。その触媒は、Tyzor(登録商標)TBTテトラブチルチタネート(E.I.du Pont de Nemours and Company(デラウェア州ウィルミントン)から入手可能)であり、1,3−プロパンジオール中の5%溶液として使用した。スズ/ビスマスの金属浴中に浸漬することによって、反応を加熱した。N2下にて240℃で45分間、重合反応を進行させた。その時点で、真空を導入し、圧力を90分以上にわたり気圧から0.05〜0.10mmHg(6.7〜13.3Pa)に下げた。十分な粘度が達成されるまで、その反応を240℃で真空下にて続けた。フラスコをN2で再充填し、まだ熱い間にポリマーを取り出した。単離収率は通常、70〜90%の範囲であった。繊維は、繊維紡糸手順1に従って製造した。特性を表1に示す。
【0100】
(比較例A)
実施例1を繰り返したが、PO4G、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、分子量2000を、PO3Gの代わりに使用した。特性は表1に示す。
【0101】
(比較例B)
実施例1を繰り返したが、分子量2117を有するテトラヒドロフランと3−メチルテトラヒドロフランとのコポリマー(THF92%/3MeTHF8%)をPO3Gの代わりに使用した。特性は表1に示す。
【0102】
(実施例2)
紡糸手順2を用いて、実施例1を繰り返した(延伸倍率4倍の代わりに延伸倍率2倍)。特性は表1に示す。
【0103】
(比較例C)
実施例2を繰り返したが、PO4G、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、分子量2000を、PO3Gの代わりに使用した。特性は表1に示す。
【0104】
(比較例D)
実施例2を繰り返したが、分子量2117を有するテトラヒドロフランと3−メチルテトラヒドロフランとのコポリマー(THF92%/3MeTHF8%)をPO3Gの代わりに使用した。特性は表1に示す。
【0105】
【表2】
【0106】
表1から分かるように、ポリトリメチレンエーテルグリコールのソフトセグメントから誘導されたポリエーテルエステルエラストマーは、当技術分野で公知のポリエーテルエステルと比較して、伸長回復(無荷重力、残留歪および応力緩和(%))の点から向上した特性、特に高い無荷重力および低い応力緩和を提供する。
【0107】
無荷重力が高いほど、所望の収縮力を達成するために必要な材料が少ないことを示している。応力緩和が低いほど、本発明の繊維で製造された伸縮性衣料品が、繰り返しの使用または長時間にわたる使用に対してそれらの弾性を保持するであろうことを示している。
【0108】
(実施例3)
Mn3080を有するポリトリメチレンエーテルグリコールを用いて、および反応物の量を変化させることによって、実施例1を繰り返した。特性は表2に示す。
【0109】
(実施例4)
紡糸手順2(延伸倍率4倍の代わりに延伸倍率2倍)を用いて、実施例3を繰り返した。特性は表2に示す。
【0110】
【表3】
【0111】
本発明の実施形態の上述の開示内容は、例示および説明の目的で示されているものである。網羅的であること、または開示した正確な形態に本発明を限定することを意図するものではない。本明細書中に記載の実施形態の多くの変形形態および修正形態は、上記の開示内容に鑑みて、当業者には明らかであるだろう。本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって、およびそれらの等価物によってのみ定義される。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
1. ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約90〜約60重量%、およびトリメチレンエステルハードセグメントを約10〜約40重量%含有することを特徴とするポリエーテルエステルエラストマー。
2. ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約85〜約70重量%、およびトリメチレンエステルハードセグメントを約15〜約30重量%含有することを特徴とする1.に記載のポリエーテルエステル。
3. ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを約82〜約74重量%、およびトリメチレンエステルハードセグメントを約18〜約26重量%含有することを特徴とする1.に記載のポリエーテルエステル。
4. ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比が、約2.0〜約4.5の範囲であることを特徴とする1.から3.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステル。
5. ハードセグメントとソフトセグメントとのモル比が、約2.5〜約4.0の範囲であることを特徴とする4.に記載のポリエーテルエステル。
6. 約1.4〜約2.4dl/gの固有粘度を有することを特徴とする4.に記載のポリエーテルエステル。
7. (a)ポリトリメチレンエーテルグリコール、(b)1,3−プロパンジオール、および(c)ジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物を提供し、反応させることによって製造されることを特徴とする1.〜6.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステル。
8. 前記ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを形成するのに使用される高分子量エーテルグリコールの少なくとも85重量%が、ポリトリメチレンエーテルグリコールであり、前記トリメチレンエステルハードセグメントを形成するのに使用されるジオールの少なくとも85モル%が、1,3−プロパンジオールであり、かつ前記ジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物の少なくとも85モル%が、テレフタル酸およびジメチルテレフタレートからなる群から選択されることを特徴とする7.に記載のポリエーテルエステル。
9. 前記ポリトリメチレンエーテルグリコールが、少なくとも約1,000の数平均分子量を有することを特徴とする7.または8に記載のポリエーテルエステル。
10. 前記ポリトリメチレンエーテルグリコールが、約5,000未満の数平均分子量を有することを特徴とする7.、8.または9.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステル。
11. 前記ポリトリメチレンエーテルグリコールが、約1,500〜約3,500の範囲の数平均分子量を有することを特徴とする7.または8.に記載のポリエーテルエステル。
12. ポリトリメチレンエーテルグリコールおよびポリトリメチレンエステルを提供し、反応させることによって製造されることを特徴とする1.〜6.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステル。
13. 次の構造式:
【化3】
によって表されるソフトセグメントと、
次の構造式:
【化4】
によって表されるハードセグメント(式中、xは約17〜約86であり、同一または異なるRおよびR’は、ジカルボン酸等価物からカルボキシル官能基を除去した後に残存する二価基である)と、を含有することを特徴とするポリエーテルエステル。
14. 繊維形態をとることを特徴とする1.〜13.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステル。
15. 1.から13.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステルを含有する繊維を含むことを特徴とする布。
16. (a)ポリトリメチレンエーテルグリコール、(b)1,3−プロパンジオールおよび(c)ジカルボン酸、エステル、酸塩化物または酸無水物を提供し、反応させることによることを特徴とする1.〜13.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステルを製造する方法。
17. ポリトリメチレンエーテルグリコールおよびポリトリメチレンエステルを提供し、反応させることによって製造されることを特徴とする1.〜13.のいずれか一項に記載のポリエーテルエステルを製造する方法。
Claims (7)
- ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを90〜60重量%、およびトリメチレンエステルハードセグメントを10〜40重量%含有することを特徴とするエラストマーであって、前記ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントが、下記の構造式:
(式中、xは17〜86であり、Rは、ジカルボン酸等価物からカルボキシル官能基を除去した後に残存する二価基である)
によって表される構成単位を少なくとも40重量%含有し、前記トリメチレンエステルハードセグメントが、下記の構造式:
(式中、R’は、ジカルボン酸等価物からカルボキシル官能基を除去した後に残存する二価基である)
によって表される構成単位を50モル%超含むことを特徴とするエラストマー。 - ソフトセグメントに対するハードセグメントのモル比が、2.0〜4.5の範囲であり、1.4〜2.4dl/gの固有粘度を有することを特徴とする請求項1に記載のエラストマー。
- 前記ポリトリメチレンエーテルグリコールが、1,000から5,000の数平均分子量を有することを特徴とする請求項1または2に記載のエラストマー。
- 繊維形態をとることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエラストマー。
- (a)高分子量エーテルグリコール、(b)ジオールおよび(c)ジカルボン酸、エステル、酸塩化物および酸無水物からなる群から選択されるジカルボン酸等価物を提供し、反応させることによることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエラストマーを製造する方法。
- ポリトリメチレンエーテルエステルソフトセグメントを形成するのに用いられる前記高分子量エーテルグリコールの少なくとも85質量%はポリトリメチレンエーテルグリコールであり、トリメチレンエステルハードセグメントを形成するのに用いられる前記ジオールの少なくとも85モル%は1,3−プロパンジオールであり、前記ジカルボン酸等価物の少なくとも85モル%はテレフタル酸およびジメチルテレフタレートからなる群から選択されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- ポリトリメチレンエーテルグリコールおよびポリトリメチレンエステルを提供し、反応させることによって製造されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエラストマーを製造する方法。
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