JPH07149879A - Polyester elastomer and its production - Google Patents

Polyester elastomer and its production

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JPH07149879A
JPH07149879A JP5299980A JP29998093A JPH07149879A JP H07149879 A JPH07149879 A JP H07149879A JP 5299980 A JP5299980 A JP 5299980A JP 29998093 A JP29998093 A JP 29998093A JP H07149879 A JPH07149879 A JP H07149879A
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polyester
acid
saturated aliphatic
carbon atoms
diol
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満 寺本
Hironori Yamada
裕憲 山田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a polyester elastomer having excellent durability such as heat-resistance and oxidation resistance and exhibiting especially excellent elastic recovery and hydrolysis resistance and, accordingly, widely usable in the field of fibers, films, resins, etc. CONSTITUTION:This polyester elastomer is composed of a polyester segment A and a polyester segment B bonded with each other through an ester bond. The polyester segment A is composed of (a-1) an acid component composed mainly of isophthalic acid and a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid having a 1-4C alkyl group bonded as a side chain to a carbon atom of a 6-12C main chain, wherein the isophthalic acid accounts for 60-90 mol% of the total acid component and the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid accounts for 10-40mol% of the total acid component and (a-2) a glycol component composed mainly of a 6-12C straight-chain saturated aliphatic alpha,omega-diol. The polyester segment B is composed of (b-1) an acid component composed mainly of an aromatic dicarboxylic acid and (b-2) a glycol component composed mainly of at least one kind of diol selected from a 2-4C straight-chain saturated aliphatic alpha,omega-diol and 1,4-cyclohexanedimethanol.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規なポリエステル弾性
体およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、耐候
性、耐熱性等の耐久性に優れ、且つ弾性回復性能および
耐加水分解性が極めて良好な弾性糸を得るのに適したポ
リエステル弾性体およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel polyester elastic body and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polyester elastic body suitable for obtaining an elastic yarn having excellent durability such as weather resistance and heat resistance, and having extremely excellent elastic recovery performance and hydrolysis resistance, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】芳香族ポリエステルをハードセグメント
とし、脂肪族ポリエーテル又は脂肪族ポリエステルをソ
フトセグメントとするポリエステルブロック共重合体
は、いわゆるポリエステル弾性体として種々の用途に使
用されていることは周知のことである。
It is well known that a polyester block copolymer having an aromatic polyester as a hard segment and an aliphatic polyether or an aliphatic polyester as a soft segment is used as a so-called polyester elastomer for various purposes. That is.

【0003】さらに、耐熱性、耐候性および耐塩素性な
どに優れたポリエステル弾性体として、イソフタル酸及
び/又はフタル酸を主たる酸成分とし、炭素数6〜12
の脂肪族α,ω−ジオールを主たるグリコール成分とす
るポリエステルをソフト成分とするポリエステル弾性
が、特開平4−33919号公報に開示されている。
Further, as a polyester elastomer having excellent heat resistance, weather resistance and chlorine resistance, isophthalic acid and / or phthalic acid is used as a main acid component, and the carbon number is 6 to 12
JP-A-4-33919 discloses the elasticity of polyester having a soft component of polyester having an aliphatic α, ω-diol as a main glycol component.

【0004】そして、上記公報に開示される弾性体の欠
点である低温での弾性回復性能を改善すべく、該ソフト
セグメントのポリエステルの酸成分として炭素数6〜1
2の長鎖脂肪族ジカルボン酸をイソフタル酸及び/又は
フタル酸と共に用いることが特開平5−32770号公
報に開示されている。しかし、この公報は上記脂肪族ジ
カルボン酸として分岐状脂肪族カルボン酸を用いること
に関して開示も示唆もしていない。
In order to improve the elastic recovery performance at low temperature, which is a drawback of the elastic body disclosed in the above publication, the soft segment polyester has 6 to 1 carbon atoms as an acid component.
The use of the long-chain aliphatic dicarboxylic acid of 2 with isophthalic acid and / or phthalic acid is disclosed in JP-A-5-32770. However, this publication does not disclose or suggest the use of a branched aliphatic carboxylic acid as the above aliphatic dicarboxylic acid.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの研究によ
れば、上記特開平5−32770号公報で開示されてい
るポリエステル弾性体はたしかに低温での弾性回復性能
が改善されていたが、なお耐加水分解性の点で十分でな
いことが明らかとなった。本発明の目的は、低温におい
ても弾性回復性能が優れるとともに耐加水分解性に優れ
た弾性糸を与え得るポリエステル弾性体およびその製造
方法を提供することである。
According to the research conducted by the present inventors, the polyester elastic body disclosed in JP-A-5-32770 was certainly improved in elastic recovery performance at low temperatures. It was revealed that hydrolysis resistance was not sufficient. An object of the present invention is to provide a polyester elastic body capable of giving an elastic yarn excellent in elastic recovery performance and hydrolysis resistance even at a low temperature, and a method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1
に、(a−1)イソフタル酸および炭素数6〜12の主
鎖の炭素原子に炭素数1〜4のアルキル基が側鎖として
結合している分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸を主たる酸
成分とし、ここで該イソフタル酸は全酸成分の60〜9
0モル%であり、該分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸は全
酸成分の10〜40モル%であり、(a−2)炭素数6
〜12の直鎖状飽和脂肪族α、ω−ジオールを主たるグ
リコール成分とするポリエステル部分(A)と、(b−
1)芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、(b−
2)炭素数2〜4の直鎖状飽和脂肪族α、ω−ジオール
および1,4−シクロヘキサンジメタノールからなる群
から選択される少なくとも1種のジオールをグリコール
成分とするポリエステル部分(B)とがエステル結合を
介して結合してなることを特徴とするポリエステル弾性
体が提供される。
According to the present invention, a first
In addition, (a-1) isophthalic acid and a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid in which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded as a side chain to a carbon atom of a main chain having 6 to 12 carbon atoms as a main acid component. , Where the isophthalic acid is 60 to 9 of the total acid component.
0% by mole, the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid accounts for 10 to 40% by mole of all acid components, and (a-2) has 6 carbon atoms.
To a polyester moiety (A) containing a linear saturated aliphatic α, ω-diol as a main glycol component, and (b-
1) Aromatic dicarboxylic acid as a main acid component, (b-
2) A polyester moiety (B) having a glycol component of at least one diol selected from the group consisting of linear saturated aliphatic α, ω-diols having 1, 4 or 4 carbon atoms and 1,4-cyclohexanedimethanol. There is provided a polyester elastic body characterized by being bonded via an ester bond.

【0007】さらに、本発明によれば、第2に、(a−
1)イソフタル酸および炭素数6〜12の主鎖の炭素原
子に炭素数1〜4のアルキル基が側鎖として結合してい
る分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、
ここで該イソフタル酸は全酸成分の60〜90モル%で
あり、該分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸は全酸成分の1
0〜40モル%であり、(a−2)炭素数6〜12の直
鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオールを主たるグリコール成
分とするポリエステル(A')と、(b−1)芳香族ジ
カルボン酸を主たる酸成分とし、(b−2)炭素数2〜
4の直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオールおよび1,4−シ
クロヘキサンジメタノールからなる群から選択される少
なくとも1種のジオールをグリコール成分とするポリエ
ステル(B')とを溶融混合してエステル交換反応を行
い、融点が上記ポリエステル(B')の融点より2〜4
0℃低い反応生成物を得ることを特徴とするポリエステ
ル弾性体の製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, secondly, (a-
1) Isophthalic acid and a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid in which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded as a side chain to a carbon atom of a main chain having 6 to 12 carbon atoms as a main acid component,
Here, the isophthalic acid is 60 to 90 mol% of the total acid component, and the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid is 1 to 100% of the total acid component.
0 to 40 mol%, (a-2) a polyester (A ′) containing a linear saturated aliphatic α, ω-diol having 6 to 12 carbon atoms as a main glycol component, and (b-1) an aromatic Dicarboxylic acid as a main acid component, (b-2) carbon number 2 to
Ester prepared by melt-mixing the linear saturated aliphatic α, ω-diol of 4 and a polyester (B ′) having a glycol component of at least one diol selected from the group consisting of 1,4-cyclohexanedimethanol. An exchange reaction is carried out, and the melting point is 2 to 4 from the melting point of the polyester (B ').
Provided is a method for producing a polyester elastic body, which comprises obtaining a reaction product at 0 ° C. lower.

【0008】これらの発明により、本発明の前述の目的
が達成される。以下、本発明を詳述するが、これにより
本発明のさらなる目的、構成、利点及び効果が明らかと
なろう。
The above objects of the present invention are achieved by these inventions. Hereinafter, the present invention will be described in detail, and further objects, configurations, advantages and effects of the present invention will be apparent from the present invention.

【0009】本発明のポリエステル弾性体を構成するポ
リエステル部分(A)の酸成分は、イソフタル酸および
炭素数6〜12の主鎖の炭素原子に、炭素原子1〜4の
アルキル基が側鎖として結合している分岐状飽和脂肪族
ジカルボン酸から主としてなる。
The acid component of the polyester part (A) constituting the polyester elastomer of the present invention comprises isophthalic acid and a carbon atom of the main chain having 6 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as a side chain. It is mainly composed of a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid bonded thereto.

【0010】上記分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸の主鎖
とは、カルボキシル基を両端に有する直鎖を指し、その
炭素数はカルボキシル基の炭素原子を含んだ数である。
The main chain of the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid means a straight chain having a carboxyl group at both ends, and the carbon number thereof is a number including the carbon atom of the carboxyl group.

【0011】上記脂肪族ジカルボン酸において、炭素数
1〜4のアルキル基が炭素数6〜12の主鎖の炭素原子
に少なくとも1個、好ましくは2〜4個のアルキル基が
結合している。好ましいアルキル基の具体例としてはメ
チル基、イソプロピル基を挙げることができる。アルキ
ル基は、カルボキシル基の炭素原子に隣接した炭素原子
およびさらにその隣りの炭素原子の少なくともいずれか
の炭素原子に結合していることが好ましく、いずれの炭
素原子にもアルキル基が結合していればさらに好まし
い。
In the above aliphatic dicarboxylic acid, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded to at least one, preferably 2 to 4 alkyl group to a carbon atom of the main chain having 6 to 12 carbon atoms. Specific examples of preferable alkyl groups include a methyl group and an isopropyl group. The alkyl group is preferably bonded to a carbon atom adjacent to the carbon atom of the carboxyl group and at least one of the carbon atoms adjacent to the carbon atom, and the alkyl group may be bonded to any carbon atom. More preferable.

【0012】上記脂肪族ジカルボン酸の好ましい具体例
として、2,5−ジメチルアジピン酸、3,4−ジメチル
アジピン酸、2,2,4−トリメチルアジピン酸、2,4,
4−トリメチルアジピン酸などを例示することができ
る。
As preferred specific examples of the above aliphatic dicarboxylic acid, 2,5-dimethyladipic acid, 3,4-dimethyladipic acid, 2,2,4-trimethyladipic acid, 2,4, and
4-trimethyl adipic acid etc. can be illustrated.

【0013】このような分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸
をポリエステル部分(A)の酸成分としてイソフタル酸
と共に用いることにより、本発明のポリエステル弾性体
は、低温雰囲気での弾性回復率に優れ、しかも耐加水分
解性に優れる。
By using such a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid together with isophthalic acid as the acid component of the polyester part (A), the polyester elastic body of the present invention has an excellent elastic recovery rate in a low temperature atmosphere and is resistant to Excellent in hydrolyzability.

【0014】ポリエステル部分(A)の全酸成分中にイ
ソフタル酸が占める割合は60〜90モル%であり、好
ましくは60〜80モル%である。また同様に分岐状飽
和脂肪族ジカルボン酸が占める割合は10〜40モル%
であり、好ましくは20〜40モル%である。ポリエス
テル部分(A)は、酸成分としてイソフタル酸および分
岐状飽和脂肪族ジカルボン酸以外の酸成分を含むことが
できるが、その量はポリエステル部分(A)の全酸成分
の10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下
であることが特に好ましい。
The proportion of isophthalic acid in the total acid component of the polyester part (A) is 60 to 90 mol%, preferably 60 to 80 mol%. Similarly, the proportion of the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid is 10 to 40 mol%.
And preferably 20 to 40 mol%. The polyester part (A) can contain an acid component other than isophthalic acid and a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid as an acid component, but the amount thereof is 10 mol% or less of the total acid component of the polyester part (A). It is preferable that it is 5 mol% or less, and it is particularly preferable.

【0015】ポリエステル部分(A)を構成する主なグ
リコール成分は炭素数6〜12の直鎖状飽和脂肪族α,
ω−ジオールである。このジオールは化学式で表現すれ
ば下記式(1)で示すことができる。 HO−(CH2n−OH ───(1) (ここでnは6〜12の整数である) このような長鎖の脂肪族α,ω−ジオールをポリエステ
ル部分(A)のグリコール成分として用いることにより
本発明のポリエステル弾性体の弾性回復性能が優れる結
果となる。
The main glycol component constituting the polyester portion (A) is a linear saturated aliphatic α having 6 to 12 carbon atoms,
It is an omega-diol. This diol can be represented by the following formula (1) when expressed by a chemical formula. HO- (CH 2) n -OH ─── (1) ( where n is an integer from 6-12) glycol component of aliphatic such long chain alpha, .omega. diol polyester portion (A) As a result, the elastic recovery performance of the polyester elastic body of the present invention is excellent.

【0016】上記直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオールの
具体例としては、1,4−ヘキサンジオール、1,5−ペ
ンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノ
ナンジオールなどを例示することができる。これらは単
独であっても、2種以上が併用されていてもよい。
Specific examples of the linear saturated aliphatic α, ω-diol include 1,4-hexanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and 1,9-nonanediol. It can be illustrated. These may be used alone or in combination of two or more.

【0017】前記した分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸が
ポリエステル部分(A)の酸成分中に占める割合をXモ
ル%としたとき下記数式(1) 120/m≦X≦40 ─── 数式(1) (ここで、mは上記直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオール
の平均炭素数)を満たすことが一層好ましい。上記数式
を満たすことにより、本発明のポリエステル弾性体の低
温弾性回復性能が高水準に維持される。このことは前記
α,ω−ジオールの鎖長が長い場合は(炭素数が多い場
合は)、分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸成分の割合が比
較的少なくてもポリエステル弾性体の上記性能は良好に
維持され得ることを意味する。
When the proportion of the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid described above in the acid component of the polyester portion (A) is X mol%, the following mathematical formula (1) 120 / m ≦ X ≦ 40 --- Numerical formula (1) (It is more preferable that m is the average carbon number of the linear saturated aliphatic α, ω-diol). By satisfying the above formula, the low temperature elastic recovery performance of the polyester elastic body of the present invention is maintained at a high level. This means that when the chain length of the α, ω-diol is long (when the number of carbon atoms is large), the above performance of the polyester elastic body is good even if the proportion of the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid component is relatively small. Means that it can be maintained.

【0018】ポリエステル部分(A)は、グリコール成
分として、前記直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオール以外
のグリコール成分を含むことができるが、その量はポリ
エステル部分(A)の全グリコール成分の20モル%以
下であることが好ましく、10モル%以下であることが
特に好ましい。
The polyester part (A) may contain, as a glycol component, a glycol component other than the above-mentioned linear saturated aliphatic α, ω-diol, the amount of which is the total glycol component of the polyester part (A). It is preferably 20 mol% or less, and particularly preferably 10 mol% or less.

【0019】本発明のポリエステル弾性体を構成するポ
リエステル部分(B)は芳香族ジカルボン酸を主たる酸
成分とする。芳香族ジカルボン酸の具体例としてはテレ
フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4'−
ジフェニルジカルボン酸などを例示することができる。
The polyester part (B) constituting the polyester elastomer of the present invention contains an aromatic dicarboxylic acid as a main acid component. Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 4,4′-
Examples thereof include diphenyldicarboxylic acid.

【0020】ポリエステル部分(B)は、酸成分として
芳香族ジカルボン酸以外の酸成分を含むことができる
が、その量はポリエステル部分(B)の全酸成分の20
モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であ
ることが特に好ましい。
The polyester part (B) may contain an acid component other than the aromatic dicarboxylic acid as an acid component, but the amount thereof is 20 times the total acid component of the polyester part (B).
It is preferably at most mol%, particularly preferably at most 10 mol%.

【0021】ポリエステル部分(B)は炭素数2〜4の
直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオールおよび1,4−シクロ
ヘキサンジメタノールからなる群より選択される少なく
とも1種のジオールを主たるグリコール成分とする。上
記脂肪族α,ω−ジオールの例としてエチレングリコー
ル、トリメチレングリコールおよびテトラメチレングリ
コールを例示することができる。
The polyester part (B) is a glycol component mainly containing at least one diol selected from the group consisting of linear saturated aliphatic α, ω-diols having 2 to 4 carbon atoms and 1,4-cyclohexanedimethanol. And Examples of the above aliphatic α, ω-diols include ethylene glycol, trimethylene glycol and tetramethylene glycol.

【0022】ポリエステル部分(B)はグリコール成分
として上記の直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオール以外の
グリコール成分を含むことができるが、その量はポリエ
ステル(B)の全グリコール成分の20モル%以下であ
ることが好ましく、10モル%以下であることが特に好
ましい。
The polyester part (B) may contain a glycol component other than the above-mentioned linear saturated aliphatic α, ω-diol as a glycol component, but the amount thereof is 20 mol of the total glycol component of the polyester (B). % Or less, particularly preferably 10 mol% or less.

【0023】ポリエステル部分(B)の好ましい代表例
として、ポリ(テトラメチレンテレフタレート)セグメ
ント、ポリ(テトラメチレン−2,6−ナフタレンジカ
ルボキシレート)セグメントおよびポリ(1,4−シク
ロヘキサンジメチレンテレフタレート)セグメントを挙
げることができる。これらのセグメントをポリエステル
部分(B)として有するポリエステル弾性体は結晶性が
良くしかも結晶化速度が大である。
Preferred representative examples of the polyester moiety (B) are poly (tetramethylene terephthalate) segment, poly (tetramethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate) segment and poly (1,4-cyclohexane dimethylene terephthalate) segment. Can be mentioned. The polyester elastic body having these segments as the polyester portion (B) has good crystallinity and a high crystallization rate.

【0024】本発明のポリエステル弾性体において、前
述したポリエステル部分(A)とポリエステル部分
(B)はエステル結合を介して結合している。そしてポ
リエステル部分(A)対ポリエステル部分(B)の重量
比は90:10〜30:70であることが本発明のポリ
エステル弾性体に弾性回復性能を与える観点から好まし
い。そして上記比が80:20〜50:50の範囲であ
るとより優れたゴム弾性を有するポリエステル弾性体と
なり得る。
In the polyester elastic material of the present invention, the above-mentioned polyester portion (A) and polyester portion (B) are bonded via an ester bond. The weight ratio of the polyester portion (A) to the polyester portion (B) is preferably 90:10 to 30:70 from the viewpoint of giving the polyester elastic body of the present invention elastic recovery performance. When the above ratio is in the range of 80:20 to 50:50, a polyester elastic body having more excellent rubber elasticity can be obtained.

【0025】本発明のポリエステル弾性体は、オルトク
ロロフェノール溶媒中、35℃で測定した固有粘度が
0.4〜2.0dl/g、特には0.6〜1.5dl/gで
あることが好ましい。
The polyester elastomer of the present invention has an intrinsic viscosity of 0.4 to 2.0 dl / g, particularly 0.6 to 1.5 dl / g measured at 35 ° C. in an orthochlorophenol solvent. preferable.

【0026】以上詳述した本発明のポリエステル弾性体
は、例えばポリエステル部分(A)と同一組成のポリエ
ステル(A')とポリエステル部分(B)と同一組成の
ポリエステル(B')とを適切な触媒の存在下に溶融混
合してエステル交換反応(再分配反応)を行うことによ
り容易に得ることができる。
The polyester elastic body of the present invention described in detail above comprises, for example, a polyester (A ') having the same composition as the polyester portion (A) and a polyester (B') having the same composition as the polyester portion (B) as a suitable catalyst. It can be easily obtained by melt-mixing in the presence of the above and carrying out an ester exchange reaction (redistribution reaction).

【0027】この際、ポリエステル(A')の固有粘度
(オルトクロロフェノール溶媒中、35℃で測定)は
0.6〜1.5dl/gであることが好ましく、ポリエス
テル(B')の固有粘度は0.6〜1.2dl/gである
ことが好ましい。
At this time, the intrinsic viscosity of the polyester (A ′) (measured in an orthochlorophenol solvent at 35 ° C.) is preferably 0.6 to 1.5 dl / g, and the intrinsic viscosity of the polyester (B ′) is Is preferably 0.6 to 1.2 dl / g.

【0028】上記の溶融混合下に行われるエステル交換
反応において採用される温度、反応時間、攪拌速度など
の反応条件によりエステル交換反応の進行の度合が変化
し、それに応じて得られる生成物としてのポリエステル
弾性体の物性が変化する。そして、原料のポリエステル
(A')およびポリエステル(B')の組成、分子量、さ
らには使用する反応器の型、触媒の種類などがエステル
交換反応に影響を及ぼす。従って、得られるポリエステ
ル弾性体の物性と反応条件およびその他エステル交換反
応に及ぼす因子との関係を一義的に記載するのは困難で
ある。
The degree of progress of the transesterification reaction changes depending on the reaction conditions such as temperature, reaction time and stirring speed adopted in the transesterification reaction carried out under the above-mentioned melt-mixing, and the product obtained as a result changes accordingly. The physical properties of the polyester elastic body change. The composition of the raw materials polyester (A ') and polyester (B'), the molecular weight, the type of reactor used, the type of catalyst, and the like influence the transesterification reaction. Therefore, it is difficult to unambiguously describe the relationship between the physical properties of the obtained polyester elastomer and the reaction conditions and other factors affecting the transesterification reaction.

【0029】しかしながら、ポリエステル(A')およ
びポリエステル(B')の組成および分子量、そして反
応装置が決まれば、エステル交換反応に影響を及ぼす反
応条件およびその他の因子との関係を予め実験的に知る
ことができるので、意図する物性のポリエステル弾性体
を製造することは容易である。
However, once the composition and molecular weight of the polyester (A ') and the polyester (B'), and the reaction apparatus are determined, the reaction conditions and other factors affecting the transesterification reaction are known experimentally in advance. Therefore, it is easy to produce a polyester elastomer having the intended physical properties.

【0030】一般的には、溶融混合する温度は240〜
280℃であり、反応時間は5〜60である。このよう
な条件下ではポリマーの分解はほとんど生じない。また
触媒としてはチタン触媒あるいはスズ触媒が使用され
る。
Generally, the temperature for melt mixing is 240 to
It is 280 ° C. and the reaction time is 5 to 60. Under such conditions, the polymer hardly decomposes. A titanium catalyst or a tin catalyst is used as the catalyst.

【0031】エステル交換反応は、得られるポリエステ
ル弾性体の融点が、ポリエステル(A')よりも高結晶
性であるポリエステル(B')の融点より2〜40℃、
特には5〜30℃低くなるまで行うことが好ましい。こ
のようにすることにより、得られる生成物が単なるポリ
エステル(A')とポリエステル(B')の混合物となる
ことを回避することができると共にエステル交換反応が
過剰に進行してランダム共重合体となることを回避する
こともでき、該生成物は適切な弾性回復性能を有する弾
性体となる。
In the transesterification reaction, the melting point of the obtained polyester elastic body is 2 to 40 ° C. higher than the melting point of the polyester (B ′) which is more crystalline than the polyester (A ′),
It is particularly preferable to carry out the treatment until the temperature is lowered by 5 to 30 ° C. By doing so, it is possible to avoid that the obtained product is simply a mixture of polyester (A ′) and polyester (B ′), and the transesterification reaction proceeds excessively to form a random copolymer. It can be avoided that the product becomes an elastic body having appropriate elastic recovery performance.

【0032】エステル交換反応後のポリエステル弾性体
を直ちに成形する場合には必ずしも必要ではないが、例
えば一度チップとなした後再度溶融して成形する場合に
は、再溶融時にエステル交換反応が更に進行してブロッ
ク共重合体の性質が変わるので、チップにする前にエス
テル交換反応を停止させておくことが望ましい。この反
応を停止させる方法としては、触媒能を失活させる方法
が一般的であり、例えばエステル交換反応触媒としてチ
タン又はスズ触媒を用いたときは、リン酸、亜リン酸、
ホスフォン酸、ホスフィン酸あるいはこれらの誘導体を
添加して触媒能を失活させる方法が採用できる。
It is not always necessary to immediately mold the polyester elastic body after the transesterification reaction. However, for example, when the polyester elastic body is once made into chips and then melted and molded again, the transesterification reaction further progresses at the time of remelting. Then, since the properties of the block copolymer change, it is desirable to stop the transesterification reaction before forming into chips. As a method of stopping this reaction, a method of deactivating the catalytic ability is generally used. For example, when a titanium or tin catalyst is used as a transesterification reaction catalyst, phosphoric acid, phosphorous acid,
A method of adding a phosphonic acid, phosphinic acid or a derivative thereof to deactivate the catalytic ability can be adopted.

【0033】なお、上述した触媒能を失活させる方法で
は、温度が260℃以上になると触媒活性は完全には停
止せず該方法による失活の効果は低減するので、ポリエ
ステル(B')の融点が260℃を越える場合には、あ
らかじめ溶媒、可塑剤等を用いて低温での反応及び成形
が可能となるようにしておくことが望ましい。
In the above-mentioned method of deactivating the catalytic ability, the catalytic activity is not completely stopped at a temperature of 260 ° C. or higher, and the deactivating effect by the method is reduced. When the melting point exceeds 260 ° C., it is desirable to use a solvent, a plasticizer or the like in advance so that the reaction and molding can be performed at a low temperature.

【0034】なお、本発明のポリエステル弾性体は、分
岐剤、カチオン可染性を付与するためのスルホン酸塩化
合物、難燃性を付与するためのリン化合物、その他の共
重合成分が少量、好ましくは10重量%以下の範囲で共
重合されていても良い。また、顔料、染料、充填剤、難
燃剤、安定剤等が含有されていても良い。
The polyester elastomer of the present invention contains a branching agent, a sulfonate compound for imparting cationic dyeability, a phosphorus compound for imparting flame retardancy, and a small amount of other copolymerization components, preferably May be copolymerized in the range of 10% by weight or less. Further, pigments, dyes, fillers, flame retardants, stabilizers and the like may be contained.

【0035】[0035]

【実施例】以下実施例により更に詳述する。なお、実施
例において「部」は重量部を示し、また固有粘度はオル
トクロロフェノール中35℃で測定したものである。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. In the examples, "part" means part by weight, and the intrinsic viscosity is measured in orthochlorophenol at 35 ° C.

【0036】[0036]

【実施例1】ジメチルイソフタレート 135.8部(7
0モル%)、2,4,4−トリメチルアジピン酸 56.4
部(30モル%)と1,6−ヘキサンジオール 142部
とを、チタニウムテトラブトキシド 0.14部(ジメチ
ルイソフタレートと2,4,4−トリメチルアジピン酸の
合計量に対して0.04モル%)を触媒として用いて、
エステル交換反応及びエステル化反応させてメタノール
及び水を留去せしめた後、高真空下に常法により重縮合
させて固有粘度0.90dl/gのポリエステルI−1
を得た。
Example 1 135.8 parts of dimethyl isophthalate (7
0 mol%) 2,4,4-trimethyladipic acid 56.4
Parts (30 mol%) and 142 parts of 1,6-hexanediol, 0.14 parts of titanium tetrabutoxide (0.04 mol% based on the total amount of dimethyl isophthalate and 2,4,4-trimethyladipic acid). ) As a catalyst,
After esterification reaction and esterification reaction to distill off methanol and water, polycondensation is carried out by a conventional method under high vacuum to obtain polyester I-1 having an intrinsic viscosity of 0.90 dl / g.
Got

【0037】一方、ジメチルテレフタレート194部と
テトラメチレングリコール180部とをチタニウムテト
ラブトキシド0.1部(ジメチルテレフタレートに対し
て30ミリモル%)を触媒として用いて、上記と同様に
エステル交換反応させた後、重縮合させて固有粘度0.
92dl/g融点225℃のポリエステルII−1を得
た。
On the other hand, 194 parts of dimethyl terephthalate and 180 parts of tetramethylene glycol were transesterified in the same manner as above using 0.1 part of titanium tetrabutoxide (30 mmol% based on dimethyl terephthalate) as a catalyst. , Polycondensation and intrinsic viscosity of 0.
Polyester II-1 having a melting point of 225 ° C. of 92 dl / g was obtained.

【0038】次にポリエステルII−1 30部にポリ
エステルI−1 70部を添加し、1mmHg以下の高
真空下に250℃で攪拌して上記のチタニウムテトラブ
トキシドを触媒としてエステル交換反応を行った。内容
物が透明になった20分後にフェニルホスホン酸を0.
05部添加し、さらに10分間攪拌して反応を停止し
た。得られたポリエステル弾性体の固有粘度は0.95
dl/gであり融点は210℃であった。なお、融点は
示差走査型熱量計(DSC)により昇温速度20℃/分
で測定し、吸熱ピーク温度を求めた。
Next, 70 parts of polyester I-1 was added to 30 parts of polyester II-1 and stirred at 250 ° C. under a high vacuum of 1 mmHg or less to carry out a transesterification reaction using the above-mentioned titanium tetrabutoxide as a catalyst. Twenty minutes after the contents became transparent, phenylphosphonic acid was added to 0.
The reaction was stopped by adding 05 parts and further stirring for 10 minutes. The intrinsic viscosity of the obtained polyester elastic body is 0.95.
It was dl / g and the melting point was 210 ° C. The melting point was measured by a differential scanning calorimeter (DSC) at a temperature rising rate of 20 ° C./minute to obtain an endothermic peak temperature.

【0039】このポリエステル弾性体を250℃で12
ホールの口金から吐出し、400m/分の速度で巻き取
り、弾性糸を得た。この弾性糸は、強度が0.8g/d
e、伸度が560%であった。この糸を20℃で200
%伸長(もとの長さの3倍)した後、ただちに回復させ
て測定した弾性回復率は85%であった。又、同様の弾
性回復率の測定を氷水中で行ったところ78%の弾性回
復率を示した。また耐加水分解性は130℃の加圧水中
下1時間放置した後の強度保持率が71%と良好であっ
た。
This polyester elastic body is heated at 250 ° C. for 12 hours.
It was discharged from the die of the hole and wound at a speed of 400 m / min to obtain an elastic yarn. This elastic thread has a strength of 0.8 g / d
e, the elongation was 560%. This yarn at 200 at 200
The elastic recovery as measured by immediate recovery after a% elongation (3 times the original length) was 85%. Further, when the same elastic recovery rate was measured in ice water, the elastic recovery rate was 78%. Further, the hydrolysis resistance was good such that the strength retention rate after standing for 1 hour in pressurized water of 130 ° C. was 71%.

【0040】[0040]

【比較例1、2および実施例2、3】表1に記載された
ジカルボン酸、ジカルボン酸のジエステルおよびジオー
ルを表1に記載された割合で用い、かつ触媒としてチタ
ニウムテトラブトキシドをジカルボン酸とジカルボン酸
のエステルの合計量に対して0.04モル%を用いて実
施例1と同様にエステル化反応、エステル交換反応及び
重縮合を行いポリエステルI−2(比較例1)、ポリエ
ステルI−3(比較例2)、ポリエステルI−4(実施
例2)およびポリエステルI−5(実施例3)を調製し
た。
Comparative Examples 1 and 2 and Examples 2 and 3 The dicarboxylic acids, diesters of dicarboxylic acids and diols listed in Table 1 were used in the proportions listed in Table 1, and titanium tetrabutoxide was used as a catalyst in the dicarboxylic acid and dicarboxylic acid. The esterification reaction, the transesterification reaction, and the polycondensation were carried out in the same manner as in Example 1 using 0.04 mol% with respect to the total amount of the acid ester to carry out polyester I-2 (Comparative Example 1) and polyester I-3 Comparative Example 2), Polyester I-4 (Example 2) and Polyester I-5 (Example 3) were prepared.

【0041】これらの各々のポリエステルIと実施例1
で調製したポリエステルII−1を表2に記載の割合で
使用して、実施例1と同様の操作を行い溶融混合下にエ
ステル交換反応を行った。内容物が透明になる時点は各
例によって異るが、その時点でフェニルホスホン酸を添
加して触媒を失活させて反応を停止し、ポリエステル弾
性体を得た。
Polyester I of each of these and Example 1
Using the polyester II-1 prepared in 1. in the proportions shown in Table 2, the same operation as in Example 1 was carried out to carry out the transesterification reaction under melt mixing. The time when the contents became transparent varied depending on each example, but at that time, phenylphosphonic acid was added to deactivate the catalyst to stop the reaction and obtain a polyester elastic body.

【0042】得られたポリエステル弾性体の物性を実施
例1と同様に測定し、また弾性糸の調製およびその物性
の測定を実施例1と同様に行った。結果を表3に示す。
なお表の記号は以下のとおりである。 DMI:ジメチルイソフタレート DMA:ジメチルアジペート AZA:アゼライン酸 2,4,4−TMA:2,4,4−トリメチルアジピン酸 1,6−HD:1,6−ヘキサンジオール
The physical properties of the obtained polyester elastic body were measured in the same manner as in Example 1, and the elastic yarn was prepared and its physical properties were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
The symbols in the table are as follows. DMI: dimethyl isophthalate DMA: dimethyl adipate AZA: azelaic acid 2,4,4-TMA: 2,4,4-trimethyl adipic acid 1,6-HD: 1,6-hexanediol

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明のポリエステル弾性体は耐熱性、
耐酸化性等の耐久性に優れ、特に弾性回復性能および耐
加水分解性に優れるので繊維、フィルム、樹脂等の幅広
い用途に展開し得る。
The polyester elastic body of the present invention has heat resistance,
Since it has excellent durability such as oxidation resistance, and particularly excellent elastic recovery performance and hydrolysis resistance, it can be applied to a wide range of applications such as fibers, films and resins.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a−1)イソフタル酸および炭素数6
〜12の主鎖の炭素原子に炭素数1〜4のアルキル基が
側鎖として結合している分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸
を主たる酸成分とし、ここで該イソフタル酸は全酸成分
の60〜90モル%であり、該分岐状飽和脂肪族ジカル
ボン酸は全酸成分の10〜40モル%であり、(a−
2)炭素数6〜12の直鎖状飽和脂肪族α、ω−ジオー
ルを主たるグリコール成分とするポリエステル部分
(A)と、(b−1)芳香族ジカルボン酸を主たる酸成
分とし、(b−2)炭素数2〜4の直鎖状飽和脂肪族
α、ω−ジオールおよび1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールからなる群から選択される少なくとも1種のジオ
ールを主たるグリコール成分とするポリエステル部分
(B)とがエステル結合を介して結合してなることを特
徴とするポリエステル弾性体。
1. (a-1) Isophthalic acid and 6 carbon atoms
The main acid component is a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid in which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded as a side chain to the carbon atom of the main chain of -12, and the isophthalic acid is 60 to 60% of the total acid component. 90 mol%, the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid is 10 to 40 mol% of the total acid component, (a-
2) A polyester moiety (A) containing a linear saturated aliphatic α, ω-diol having 6 to 12 carbon atoms as a main glycol component and (b-1) an aromatic dicarboxylic acid as a main acid component, and (b- 2) Polyester part (B) containing at least one diol selected from the group consisting of linear saturated aliphatic α, ω-diols and 1,4-cyclohexanedimethanol having 2 to 4 carbon atoms as a main glycol component. A polyester elastic body characterized in that and are bonded via an ester bond.
【請求項2】 ポリエステル部分(A)対ポリエステル
部分(B)の重量比が90:10〜30:70であり、
オルトクロロフェノール溶媒中、35℃で測定したポリ
エステル弾性体の固有粘度が0.4〜2.0dl/gであ
る請求項1に記載のポリエステル弾性体。
2. The weight ratio of the polyester part (A) to the polyester part (B) is 90:10 to 30:70,
The polyester elastic body according to claim 1, wherein the intrinsic viscosity of the polyester elastic body measured in an orthochlorophenol solvent at 35 ° C. is 0.4 to 2.0 dl / g.
【請求項3】 (a−1)イソフタル酸および炭素数6
〜12の主鎖の炭素原子に炭素数1〜4のアルキル基が
側鎖として結合している分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸
を主たる酸成分とし、ここで該イソフタル酸は全酸成分
の60〜90モル%であり、該分岐状飽和脂肪族ジカル
ボン酸は全酸成分の10〜40モル%であり、(a−
2)炭素数6〜12の直鎖状飽和脂肪族α,ω−ジオー
ルを主たるグリコール成分とするポリエステル(A')
と、(b−1)芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分と
し、(b−2)炭素数2〜4の直鎖状飽和脂肪族α,ω
−ジオールおよび1,4−シクロヘキサンジメタノール
からなる群から選択される少なくとも1種のジオールを
グリコール成分とするポリエステル(B')とを溶融混
合してエステル交換反応を行い、融点が上記ポリエステ
ル(B')の融点より2〜40℃低い反応生成物を得る
ことを特徴とするポリエステル弾性体の製造方法。
3. (a-1) Isophthalic acid and 6 carbon atoms
The main acid component is a branched saturated aliphatic dicarboxylic acid in which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded as a side chain to the carbon atom of the main chain of -12, and the isophthalic acid is 60 to 60% of the total acid component. 90 mol%, the branched saturated aliphatic dicarboxylic acid is 10 to 40 mol% of the total acid component, (a-
2) Polyester (A ') having 6 to 12 carbon atoms as a main glycol component of a linear saturated aliphatic α, ω-diol
And (b-1) an aromatic dicarboxylic acid as a main acid component, and (b-2) a linear saturated aliphatic α, ω having 2 to 4 carbon atoms.
-A diol and a polyester (B ') containing at least one diol selected from the group consisting of 1,4-cyclohexanedimethanol as a glycol component are melt-mixed to perform an ester exchange reaction, and the melting point of the polyester (B') is A method for producing a polyester elastic body, which comprises obtaining a reaction product having a melting point of 2) to 40 ° C. lower than the melting point thereof.
【請求項4】 ポリエステル(A')対ポリエステル
(B')との混合割合が90:10〜30:70の重合
割合である請求項3に記載のポリエステル弾性体の製造
方法。
4. The method for producing a polyester elastic body according to claim 3, wherein the mixing ratio of the polyester (A ′) to the polyester (B ′) is a polymerization ratio of 90:10 to 30:70.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112708115A (en) * 2020-06-17 2021-04-27 北京化工大学 High-temperature-resistant aromatic-aliphatic bio-based polyester elastomer and preparation method thereof

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