JPH09157373A - 可塑剤の製造法 - Google Patents

可塑剤の製造法

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JPH09157373A
JPH09157373A JP31797095A JP31797095A JPH09157373A JP H09157373 A JPH09157373 A JP H09157373A JP 31797095 A JP31797095 A JP 31797095A JP 31797095 A JP31797095 A JP 31797095A JP H09157373 A JPH09157373 A JP H09157373A
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polyester
plasticizer
acid
acid value
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JP31797095A
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Koji Hayashi
孝治 林
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸価を容易に所望の値に調整できるポリエス
テル系可塑剤の製造法を提供する。 【解決手段】 二塩基酸とグリコールとで末端にヒドロ
キシル基を有するポリエステルを製造し、次いでこれに
カルボン酸無水物を反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル系可塑
剤の製造法に関するものであり、特に調節された酸価を
有するポリエステル系可塑剤を容易に製造する方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】塩化ビニル樹脂組成物は、可塑剤の含有
量により容易に硬度を調整することができ、透明性に優
れ、着色が容易であるなどの特色があるので、広く使用
されている。なかでも、耐久性や非移行性を必要とする
電線被覆や電気製品のハウジングには、ポリエステル系
可塑剤を含む塩化ビニル樹脂組成物が多く用いられてい
る。塩化ビニル樹脂組成物の成形・加工は、先ず塩化ビ
ニル樹脂に可塑剤、安定剤や必要に応じて充填剤、着色
剤などを配合し、均一に混合する。次いでブレンダー、
バンバリーミキサー、ロールミル等の混練機により混練
し、押出機、射出成形機、カレンダー等により成形・加
工して、所望の成形品とする。
【0003】この混練、成形の過程において、塩化ビニ
ル樹脂組成物と接触する機器の金属表面に、組成物中の
充填剤や顔料などが付着し、表面を汚染して伝熱効率を
低下させることがある。また、付着物が剥離して組成物
中に混入すると、不良品発生の原因ともなる。この付着
物の発生は、ポリエステル系可塑剤を含む塩化ビニル樹
脂組成物の場合に生起しやすい。特開平7−23819
7号によれば、このような付着物の発生を抑制するに
は、組成物に含有させるポリエステル系可塑剤の酸価を
ある範囲に制御するのが有効であるとされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にポリエステル系
可塑剤は、二塩基酸とグリコールに一価アルコール又は
一塩基酸を少量加え、触媒の存在下に200〜220℃
で脱水エステル化反応を行なわせ、次いで真空下で縮合
反応を進行させて高分子量化し、所定の分子量となった
ところで反応を中止することにより製造する。このよう
にして製造されるポリエステル系可塑剤の酸価は、主と
して脱水エステル化の終了時の酸価により支配される。
しかし縮合工程でも酸価が低下するので、最終的に生成
する可塑剤の酸価を所望の値に制御することは、一般に
は極めて困難である。従って本発明は、酸価を精度よく
かつ容易に所望の値に制御することのできる、ポリエス
テル系可塑剤の製造法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、末端に
ヒドロキシル基を有するポリエステルにカルボン酸無水
物を反応させて、該末端をカルボキシル基に変成するこ
とにより、容易に所望の酸価を有するポリエステル系可
塑剤を製造することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する
と、本発明では先ず常法により多塩基酸と多価アルコー
ルとから、末端にヒドロキシル基を有するポリエステル
を製造する。通常は二塩基酸と炭素数2〜9のグリコー
ルとを反応させる。二塩基酸としては、アジピン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族二塩基酸やフタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族二塩基酸
が用いられる。好ましくは脂肪族二塩基酸、特にアジピ
ン酸が用いられる。
【0007】グリコールとしては脂肪族のものが好まし
く、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール
(2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール)、
1,6−ヘキサンジオール、3−メチルペンタンジオー
ル、オクタンジオール(2,2,4−トリメチル−1,
3−ペンタンジオール)、1,9−ノナンジオールなど
やジエチレングリコールなどが用いられる。グリコール
の炭素数が10以上では、得られるポリエステル系可塑
剤の塩化ビニル樹脂との相溶性が低下する傾向がある。
【0008】二塩基酸とグリコールとの反応に際して
は、通常は、同時に1価アルコール又は一塩基酸を添加
して生成するポリエステルの末端封止を行なうが、この
末端封止に用いる1価アルコールや一塩基酸としては、
ヘプタノール、2−エチルヘキサノール、n−オクタノ
ール、イソノナノール、イソデカノール、ウンデカノー
ルなどの1価アルコールや、カプリル酸、ラウリン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸などの一塩基酸があげられ
る。塩化ビニル樹脂との相溶性のよい可塑剤を与える点
からして、ヘプタノール、2−エチルヘキサノール、イ
ソノナノールなどの炭素数7〜9の1価アルコールやラ
ウリン酸などを用いるのが好ましい。
【0009】多塩基酸と多価アルコールとを反応させて
得られる、末端にヒドロキシル基を有するポリエステル
の分子量は、500〜5000の範囲にあるのが好まし
い。分子量が500未満では、ポリエステル系可塑剤の
特徴である耐油性、非移行性が不十分となり易い。逆に
5000を超える高分子量では、生成する可塑剤の粘度
が高くなって取扱いが困難となったり、塩化ビニル樹脂
との相溶性が低下する傾向がある。反応に供するポリエ
ステルの特に好適な分子量は700〜3000である。
また、ポリエステルのヒドロキシル価は、5〜30mg
KOH/gの範囲にあるのが好ましい。30mgKOH
/gを超えるポリエステルでは、最終的に得られる可塑
剤の塩化ビニル樹脂との相溶性が低下する傾向がある。
逆に5mgKOH/gに達しないようなヒドロキシル基
の含有量の少ないポリエステルでは、反応に供するカル
ボン酸無水物の量にもよるが、概して反応の完結に長時
間を要する傾向がある。
【0010】本発明では、上記の多塩基酸と多価アルコ
ールとの反応により得られたポリエステルに、カルボン
酸無水物を反応させて、ポリエステルのヒドロキシル基
をエステル化し、かつヒドロキシル基に当量のカルボキ
シル基を生成させることにより、最終的に得られる可塑
剤の酸価が所望の値になるようにする。カルボン酸無水
物としては脂肪族のものも芳香族のものも用いることが
でき、例えば無水コハク酸や無水フタル酸が用いられ
る。ポリエステル1gにつき反応に供するカルボン酸無
水物の量(Cg)は、反応に供するポリエステルの酸価
(DmgKOH/g)と、最終的に得られる可塑剤に所
望の酸価(EmgKOH/g)とにより、下式で算出す
ることができる。
【0011】
【数1】C=(E−D)×(W/561)×10-2 (W=カルボン無水物の分子量)
【0012】例えば最終的に得られる可塑剤が、反応に
供するポリエステルよりも1mgKOH/gだけ高い酸
価であることを希望する場合には、反応に供するポリエ
ステル1gにつき、無水コハク酸であれば1.78×1
-3g、無水フタル酸であれば2.5×10-3gを用い
ればよい。しかし、生成したカルボキシル基とポリエス
テルのヒドロキシル基とのエステル化反応も若干生ずる
ので、上記の計算値よりも若干多い量のカルボン酸無水
物を用いるのが好ましい。また、最終的に得られる可塑
剤の酸価は0.5〜10mgKOH/gにするのが好ま
しい。酸価が0.5未満では、前述の付着物が発生する
現象を抑制する効果が不十分なことが多い。逆に10m
gKOH/gを超えると、可塑剤と塩化ビニル樹脂との
相溶性が低下して、塩化ビニル樹脂組成物から可塑剤が
噴き出したり、組成物の熱安定性が低下したりする。可
塑剤の最も好適な酸価は一般に1〜3mgKOH/gで
ある。
【0013】ヒドロキシル基を有するポリエステルとカ
ルボン酸無水物との反応は、ポリエステルに所定量のカ
ルボン酸無水物を添加して、160〜250℃、好まし
くは180〜230℃で反応させればよい。160℃よ
り低温では反応に長時間を要し、また250℃より高温
では、生成する可塑剤が着色したり、異臭を伴うように
なる。なお、反応中は反応物の酸価を下記の滴定法−A
及び滴定法−Bで測定し、双方の測定法の差が無くなっ
た時点をもって反応の完結とすればよい。
【0014】測定法−A 試料10gをピリジン20gに溶解し、フェノールフタ
レインを指示薬として、N/10 KOHメタノール溶
液で滴定し、その滴定量から次の式により酸価を算出す
る。 酸価=(A−B)×5.61×f/S A:試料の滴定に要したKOHメタノール溶液の容量
(ml) B:ピリジン20gの滴定に要したKOHメタノール溶
液の容量(ml) f:N/10 KOHメタノール溶液のファクター S:試料の重量
【0015】測定法−B 試料10gをピリジン20gに溶解し、フェノールフタ
レインを指示薬として、N/10 KOH水溶液で滴定
し、その滴定量から次の式により酸価を算出する。 酸価=(A−B)×5.61×f/S A:試料の滴定に要したKOH水溶液の容量(ml) B:ピリジン20gの滴定に要したKOH水溶液の容量
(ml) f:N/10 KOH水溶液のファクター S:試料の重量
【0016】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例により限定されるものではない。 <実施例1>アジピン酸876g(6モル)、1,2−
プロピレングリコール273.6g(3.6モル)、
1,3−ブタンジオール270.0g(3モル)、2−
エチルヘキサノール171.6g(1.32モル)及び
エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート
0.18mlを、温度計、撹拌機、窒素導入管、及び還
流冷却器等を付けた内容積2リットルのフラスコに仕込
んだ。窒素気流下で撹拌しながら加熱し、反応生成水を
系外に除去しつつ220℃まで昇温した。引き続きこの
温度を保ちつつ系内を減圧し、アルコールは還流させ、
水は系外に除去した。酸価が3mgKOH/g(滴定法
−A)になったところでエステル化反応を終了した。
【0017】次に反応温度を220℃に保ったまま、約
7hpa(5mmHg)まで徐々に減圧し、留出してき
た2−エチルヘキサノール及びグリコールを系外に除去
した。約2時間の反応を行い、粘度が3000mPa・
sになったところで反応を終了させ、酸価が0.15m
gKOH/g(滴定法−A)、OH価が16mgKOH
/gのポリエステルを得た。
【0018】次にこのポリエステル200gに、無水コ
ハク酸0.30g(ポリエステルのヒドロキシル基と反
応したとして、酸価が0.85mgKOH/g(滴定法
−A)上昇する量)を添加し、200℃で撹拌・反応さ
せた。この間、(滴定法−A)および(滴定法−B)の
二通りの方法で酸価を測定し、両者の測定値の差がなく
なったところで冷却し、酸価が0.96mgKOH/g
に調整されたポリエステル系可塑剤を得た。
【0019】<実施例2>実施例1で得られた酸価が
0.15mgKOH/g、OH価が16mgKOH/g
のポリエステル200gに、無水コハク酸0.48g
(ポリエステルのヒドロキシル基と反応したとして、酸
価が1.35mgKOH/g上昇する量)を添加し、2
00℃で撹拌・反応させ、酸価が1.44mgKOH/
gに調整されたポリエステル系可塑剤を得た。
【0020】<実施例3>実施例1で得られた酸価が
0.15mgKOH/g、OH価が16mgKOH/g
のポリエステル200gに、無水フタル酸0.71g
(ポリエステルのヒドロキシル基と反応したとして、酸
価が1.35mgKOH/g上昇する量)を添加し、2
20℃で反応を行い、酸価が1.43mgKOH/gの
ポリエステル系可塑剤を得た。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、ポリエステル系可塑剤
の酸価を、容易に所望の値に調整することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 末端にヒドロキシル基を有するポリエス
    テルにカルボン酸無水物を反応させて、該末端をカルボ
    キシル基に変成することを特徴とする可塑剤の製造法。
  2. 【請求項2】 末端にヒドロキシル基を有するポリエス
    テルのヒドロキシル価が5〜30mgKOH/gである
    ことを特徴とする請求項1に記載の可塑剤の製造法。
  3. 【請求項3】 末端にヒドロキシル基を有するポリエス
    テルが、二塩基酸と炭素数2〜9のグリコールとが重縮
    合した構造で、分子量が500〜5000のものである
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の可塑剤の製造
    法。
  4. 【請求項4】 可塑剤の酸価が0.5〜10mgKOH
    /gであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
    かに記載の可塑剤の製造法。
JP31797095A 1995-12-06 1995-12-06 可塑剤の製造法 Pending JPH09157373A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013521396A (ja) * 2010-03-10 2013-06-10 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) 塩化ビニリデンコポリマーをベースとする組成物
US11254785B2 (en) 2017-07-06 2022-02-22 Technip Zimmer Gmbh Process for preparing polyesters by using an additive

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013521396A (ja) * 2010-03-10 2013-06-10 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) 塩化ビニリデンコポリマーをベースとする組成物
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