JP5384361B2 - ポリアミド、ポリエステルおよびポリエーテルのブロックを有するコポリマー - Google Patents
ポリアミド、ポリエステルおよびポリエーテルのブロックを有するコポリマー Download PDFInfo
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Description
下記文献には少なくとも一種のポリエステル(PES)ブロックまたは一種のコポリエステル(coPES)ブロックと、ポリアミドまたはコポリアミド(coPA)ブロックとを含むブロックコポリエステル/ポリアミドが記載されている
特許文献3(米国特許第5,253,871号明細書)では特許文献4(フランス国特許第2,273,021号公報)に記載のポリエーテルエステルアミドが記載されている。
ポリアミドブロック(PA)、ポリエーテルブロック(PE)およびポリエステルブロック(PES)を有するコポリマーは、反応性末端基を有するポリアミドブロックと、ポリエーテルブロックと、反応性末端基を有するポリエステルブロックとの共重縮合で得られる。例えば、下記(1)〜(8)を反応させることができる:
(1)ポリエーテルジオール、ポリエステルジオールおよびポリアミドジカルボン酸、
(2)ポリエーテルジアミン、ポリエステルジオールおよびポリアミドジカルボン酸、
(3)ポリエーテルジアミン、ポリエステルジアミンおよびポリアミドジカルボン酸、
(4)ポリエーテルジオール、ポリエステルジアミンおよびポリアミドジカルボン酸、
(5)ポリエーテルジカルボン酸、ポリエステルジアミンおよびポリアミドジアミン、
(6)ポリエーテルジカルボン酸、ポリエステルジオールおよびポリアミドジアミン、
(7)ポリエーテルジオール、ポリエステルジカルボン酸およびポリアミドジアミン、
(8)ポリエーテルジアミン、ポリエステルジカルボン酸およびポリアミドジアミン。
ジアミン鎖末端を有するポリアミドブロックは例えば連鎖制限剤のジアミン酸の存在下でのポリアミド先駆体の縮合で得られる。
−[HB−SB]n− (I)
[ここで、
HB(ハードブロック)はポリアミドブロックまたはポリアミドブロックのブレンド物(PAブロック)を表し、
SB(ソフトブロック)はポリエーテルブロック(PEブロック)とポリエステルブロック(PESブロック)とのブレンド物を表し、
nは−HB−SB−単位の数を表し、
コポリマー中のポリエーテルブロックは厳密に15重量%以上、好ましくは20重量%を超え(>)、有利には30重量%を超え、さらに有利には40重量%を超え、
ポリエステルブロックのガラス転移温度Tgが10℃以下、好ましくは0℃未満(<)、有利には−10℃未満、さらに有利には−20℃未満、理想的には−30℃未満で、
PAブロックは厳密に85重量%以下、好ましくは70重量%未満(<)、有利には50重量%未満、さらに有利には30重量%未満で、
nは1以上、特に少なくとも5以上、さらに好ましくは少なくとも6から平均で60まで、好ましくは平均30まで、さらに好ましくは平均25までの数である]
本発明の一つの実施例では、上記コポリマーのポリエーテルブロックの数平均分子量が100〜5,000、好ましくは200〜3000g/molであることを特徴とする。
本発明の一つの実施例では、上記コポリマーのポリエステルブロックの数平均分子量が800〜5,000、好ましくは1000〜3500g/molであることを特徴とする。
本発明の一つの実施例では、上記コポリマーは数平均分子量が>6000g/mol、好ましくは>10,000g/mol、さらに好ましくは>15,000g/molであることを特徴とする。
ポリアミドブロックは下記(i)または(ii)で構成できる:
(i)(a)ラクタム、特にC4−C12ラクタム、(b)アミノ酸、特にC4−C12アミノ酸、(c)脂肪族または芳香族のジカルボン酸、好ましくはC2−C40、好ましくはC6−C36、さらに好ましくはC6−C18、直鎖または分岐鎖の、脂肪族ジカルボン酸と、直鎖または分岐鎖のC2−C40脂肪族ジアミンまたはC2−C40の芳香族、半芳香族または非芳香族環状ジアミンとの縮合生成物である(ジカルボン酸/ジアミン)対の重合で得られるホモポリアミド構造、
(ii)(a)(b)(c)の中の少なくとも2種の混合物の重合で得られるコポリアミド構造。
アミノ酸の例としてはアミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸および12−アミノドデカン酸が挙げられる。
ジアミンの例としては1,4−テトラメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン(BMACM)、パラ−アミノジシクロヘキシルメタン(PACM)の異性体、2,2−ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン(BMACP)の異性体、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン(BACM)の異性体、2,2−ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン(BMACP)、2,6−ビス(アミノメチル)ノルボルナン(BAMN)、パラ−アミノジシクロヘキシルメタン(PACM)、イソホロンジアミン(IPDA)、m−キシレンジアミン(MXD)およびピペラジン(Pip)を挙げることができる。
PEブロックの鎖末端はその合成方法に応じてジOH、ジNH2、ジイソシアネートまたは二酸になる。
本発明のコポリマーは組成物中で用いることもでき、この組成物は下記をさらに有することができる:染料、紫外線吸収剤用の白色剤、酸化防止剤、安定剤、柔軟剤、可塑剤、衝撃改質剤、強化剤、核剤およびこれらの混合物。
以下、本発明の実施例を説明する。ここで、プリプラスト(PRIPLAST、登録商標)1838はユニケマ(Uniqema)社から市販のポリエステルジオールを意味する。
[表1]に記載の厚さの比較例1、比較例2、実施例1のサンプルを半円形に切り取った。これらを40℃のオーブン中で乾燥し、一定重量にした後、下記で詳細に示す原理に従って各サンプルの23℃での吸湿量を測定した。
原理
23℃の温度に調整した蒸留水を入れた結晶皿中に乾燥サンプルを浸漬した(結晶皿一枚当たり1つのサンプル)。サンプルの表面積は867mm2(直径=4.7cm)であった。サンプルの表面を急速乾燥した後にサンプルを定期的に秤量した。従って、その後、水に浸漬したサンプルは重量が増加した。フィックのモデルを適用できると仮定すると、短時間用の下記式:
M(t)はtで吸収された水の量、
M(∞)は平衡時に吸収された水の量、
Dは拡散係数、
eはサンプル厚さである)
モジュラス比E’(T℃)/E’(23℃)は「剛性化度、rigidification」とよばれる。[図1]からこの比の温度を関数とする変化がわかる。
ナイロン−12ジカルボン酸の調製
オートクレーブ反応器に、1200gのラクタム−12と、386.39gのアジピン酸と、7重量%の水とを導入し、窒素下に不活性化した。温度を270℃に上げ、この温度を2時間保持すると圧力は23バールになる。次いで、圧力を大気圧に下げ、反応をこの圧力で続け、窒素フラッシングを30分行った後に、オリゴマーを反応器から取り出した。鎖末端の電位差測定分析からナイロン−12ジアシッドの分子量は630g/molであることがわかった。
ガラス反応器に、15gの上記で調製した分子量が630g/molのナイロン−12ジアシッドと、50gのPTMG2000とを導入した。反応器を250℃の油浴に入れ、混合物を完全に溶かした後、125回転/分で60分間攪拌した。次いで、反応器を真空下に約10分置き、約5mbarの真空にした。次いで、0.3重量%のZr(OBu)4触媒をトルエン溶液にして添加した。攪拌速度を250回転/分に上げた。反応進行後、モータのトルクが変化した。6分後、攪拌速度を50回転/分に下げ、2分後に反応を止めた。
上記と同じ条件下でコポリマーを製造したが、15gの上記で得られたナイロン−12ジアシッドと、50gのPRIPLAST 1838とを用いた。
実施例1
比較例1と同じ条件下でコポリマーを製造したが、15gのナイロン−12ジアシッドと、25gのPTMG2000と、25gのPRIPLAST 1838とを用いた。
実施例2
比較例1と同じ条件下でコポリマーを製造したが、12gのナイロン−12ジアシッドと、26gのPTMG2000と、14gのPRIPLAST 1838とを用いた。
実施例1で得られたコポリマーは比較例1で得られたコポリマーよりも吸水量が少ない。従って、耐加水分解性が比較例1のコポリマーより良い。さらに、本発明の実施例1で得られたコポリマーは、ポリエーテルブロックとポリエステルブロックとのブレンド物を用いることによってポリエーテルブロックのみを含む比較例1で得られたコポリマーに比べて密度がわずかに低下することがわかる。さらに、実施例1で得られたコポリマーの可撓性相の融点(Tm1)は比較例1のコポリマーよりも低いことがわかる。
低温剛性化、すなわち温度を23℃以下に下げた時のモジュール比の変化では、純粋なポリエステルブロックをベースにした比較例2のコポリマーでは純粋なPTMGブロックをベースにした比較例1のコポリマーよりもこの変化がはるかに小さいことがわかる。注目すべきことは、等モルのPTMG/PRIPLASTブレンド物、例えば実施例1のコポリマーも温度低下時の剛性化が比較例1のコポリマーに比べて小さい。PA/PE重量比一定。
Claims (38)
- コアと、外部被覆と、必要に応じて用いられるコアと外部被覆との間の中間層とを含むゴルフボールにおいて、これらの部品の少なくとも一部が下記コポリマーから成ることを特徴とするゴルフボール:
下記一般式:
−[HB−SB]n− (I)
〔ここで、
HB(ハードブロック)は少なくとも一種のポリアミドブロック(PAブロック)を含むポリマー単位、
SB(ソフトブロック)は少なくとも一種のポリエーテルブロック(PEブロック)と少なくとも一種のポリエステルブロック(PESブロック)とを含むポリマー単位、
nは−HB−SB−単位の数を表し、1〜60である〕
のセグメント化ブロックコポリマーであって、
PAブロックの重量%が85重量%未満であり、コポリマー中のPEブロックの重量%が厳密に15重量%以上であり、PESブロックのガラス転移温度Tgが10℃以下であるコポリマー。 - コポリマー中のPEブロックの重量%が20重量%を超える請求項1に記載のゴルフボール。
- コポリマー中のPEブロックの重量%が30重量%を超える請求項2に記載のゴルフボール。
- コポリマー中のPEブロックの重量%が40重量%を超える請求項3に記載のゴルフボール。
- PAブロックの重量%が70重量%未満である請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- PAブロックの重量%が50重量%未満である請求項5に記載のゴルフボール。
- PAブロックの重量%が30重量%未満である請求項6に記載のゴルフボール。
- PESブロックのTgが0℃未満(<)である請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- PESブロックのTgが−10℃未満である請求項8に記載のゴルフボール。
- PESブロックのTgが−20℃未満である請求項9に記載のゴルフボール。
- PESブロックのTgが−30℃未満である請求項10に記載のゴルフボール。
- PAブロックがカルボキシル末端基を有するPAブロックである請求項1〜11のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- PAブロックがアミン末端基を有するPAブロックである請求項1〜11のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- PAブロックが、(i)(a)ラクタム、(b)アミノ酸または(c)ジカルボン酸/ジアミン対の重合で得られるホモポリアミド構造か、(ii)(a)、(b)、(c)の中から選択される少なくとも2つのモノマーの混合物の重合で得られるコポリアミド構造を有する請求項1〜13のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- (ジカルボン酸/ジアミン)対のジアミンがC2〜C40ジアミンの中から選択される請求項14に記載のゴルフボール。
- ジアミンが、直鎖または分岐鎖の脂肪族ジアミンおよび芳香族または非芳香族環状ジアミンの中から選択される請求項15に記載のゴルフボール。
- ジアミンが1,4−テトラメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン(BMACM)、パラ−アミノジシクロヘキシルメタン(PACM)の異性体、2,2−ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン(BMACP)の異性体、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン(BACM)の異性体、2,2−ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン(BMACP)、2,6−ビス(アミノメチル)ノルボルナン(BAMN)、パラ−アミノジシクロヘキシルメタン(PACM)、イソホロンジアミン(IPDA)、m−キシレンジアミン(MXD)およびピペラジン(Pip)の中から選択される請求項16に記載のゴルフボール。
- (ジカルボン酸/ジアミン)対のジカルボン酸がC2〜C40ジカルボン酸の中から選択される請求項14に記載のゴルフボール。
- (ジカルボン酸/ジアミン)対のジカルボン酸がC6〜C36ジカルボン酸の中から選択される請求項18に記載のゴルフボール。
- (ジカルボン酸/ジアミン)対のジカルボン酸がC6〜C18ジカルボン酸の中から選択される請求項19に記載のゴルフボール。
- ジカルボン酸が下記(1)〜(3)の中から選択される請求項18〜20のいずれか一項に記載のゴルフボール:
(1)脂肪族ジカルボン酸、
(2)芳香族ジカルボン酸、
(3)(i)オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミトレイン酸およびエライジン酸の中から選択される同一でも異なっていてもよい2つの脂肪酸のダイマー化で得られるか、(ii)植物油または植物性脂肪、例えばひまわり油、大豆油、オリーブ油、菜種油または綿実油の加水分解で得られる脂肪酸のダイマー。 - ラクタムがC4〜C12ラクタムの中から選択される請求項14に記載のゴルフボール。
- ラクタムがカプロラクタム、エナントラクタムおよびラウリルラクタムの中から選択される請求項22に記載のゴルフボール。
- アミノ酸がC4〜C12アミノ酸の中から選択される請求項14に記載のゴルフボール。
- アミノ酸がアミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸および12−アミノドデカン酸の中から選択される請求項24に記載のゴルフボール。
- ポリアミドブロックがPA−6、PA−11、PA−12、PA−4,6、PA−4,12、PA−4,14、PA−4,18、PA−6,6、PA−6,10、PA−6,12、PA−6,14、PA−6,18、PA−Pip10、PA−9,6、PA−9,12、PA−10,10、PA−10,12、PA−10,14、PA−10,18、PA−6/11およびPA−11/12ブロックの中から選択される請求項1〜25のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- PEブロックが、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)、ポリトリメチレングリコール(PO3G)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリ(3MeTHF)およびこれらのブロックまたはランダムコポリマーの中から選択される請求項1〜26のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- PESブロックがジカルボン酸とジオールとの重縮合で得られる請求項1〜27のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- ジカルボン酸がダイマー化脂肪酸である請求項28に記載のゴルフボール。
- ポリアミドブロックの数平均分子量が500〜10,000である請求項1〜29のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- ポリアミドブロックの数平均分子量が600〜6000g/molである請求項30に記載のゴルフボール。
- ポリエーテルブロックの数平均分子量が100〜5,000である請求項1〜31のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- ポリエーテルブロックの数平均分子量が200〜3000g/molである請求項32に記載のゴルフボール。
- ポリエステルブロックの数平均分子量が800〜5,000g/molである請求項1〜33のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- ポリエステルブロックの数平均分子量が1000〜3500g/molである請求項34記載のゴルフボール。
- 数平均分子量が6000g/molを超え(>)る請求項1〜35のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 数平均分子量が10,000g/molを超え(>)る請求項36に記載のゴルフボール。
- 数平均分子量が15,000g/molを超え(>)る請求項37に記載のゴルフボール。
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