JPH09272731A - Polyester - Google Patents

Polyester

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JPH09272731A
JPH09272731A JP11008596A JP11008596A JPH09272731A JP H09272731 A JPH09272731 A JP H09272731A JP 11008596 A JP11008596 A JP 11008596A JP 11008596 A JP11008596 A JP 11008596A JP H09272731 A JPH09272731 A JP H09272731A
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polyester
group
formula
polyesters
acid
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Hidekazu Saito
秀和 齋藤
Takashi Onishi
孝志 大西
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyester having excellent hydrolysis resistance and no tendency toward crystallization and being useful for coating materials, adhesives, etc., by selecting a polyester consisting mainly of specified repeating units and having a specified number-average molecular weight. SOLUTION: This polyester mainly consists of repeating units represented by the formula: -CO-R-CO-O-CH2 -CH(CH3 )-(CH2 )4 -CH-(CH3 )-CH2 -O- and/or formula: -CO-R-CO-O-CH2 -CH(CH3 )(CH2 )5 -CH(CH3 )-CH2 -O- [wherein R is a 2-20C alkylene, a cycloalkylene, an arylene or -C6 H4 -X-C6 -H4 - (X is O, S, SO2 , a 2-8C alkylidene or a 1 or 2C alkylene)] and has a number-average molecular weight of 300-30,000. The polyester is useful for polyurethanes, polyamide elastomers, etc., and gives articles having excellent flexibility and hydrolysis resistance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なポリエステ
ル、より詳しくは、塗料、接着剤、ポリウレタンおよび
ポリアミドエラストマーやポリエステルエラストマー等
の用途に適したポリエステルに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to novel polyesters, and more particularly to polyesters suitable for applications such as paints, adhesives, polyurethanes and polyamide elastomers and polyester elastomers.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より塗料、接着剤、ポリウレタン等
の分野において分子末端が水酸基であるポリエステルが
使用されている。かかるポリエステルとしては、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオ
ール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6
−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセ
リン等の多価アルコールと多塩基酸またはその無水物あ
るいはそのエステル誘導体から得られるポリエステルが
知られている。これらのポリエステルの中でも、多塩基
酸として無水フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル
酸等の芳香族ジカルボン酸をアジピン酸等の脂肪族ジカ
ルボン酸と併用し、2価あるいは3価以上の多価アルコ
ールとエステル化反応させて得られる水酸基末端のポリ
エステルは塗料や接着剤等の分野で広く用いられてい
る。
2. Description of the Related Art In the field of paints, adhesives, polyurethanes and the like, polyesters having a hydroxyl group at the molecular terminal have been used. Such polyesters include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6
Polyesters obtained from polyhydric alcohols such as hexanediol, trimethylolpropane and glycerin and polybasic acids or their anhydrides or their ester derivatives are known. Among these polyesters, aromatic dicarboxylic acids such as phthalic anhydride, isophthalic acid and terephthalic acid are used as polybasic acids in combination with aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid to prepare polyhydric alcohols and dihydric or higher polyhydric alcohols and esters. The hydroxyl-terminated polyester obtained by the chemical reaction is widely used in the fields of paints and adhesives.

【0003】また、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸
と2価あるいは3価以上の多価アルコールとをエステル
化反応させて得られる水酸基末端のポリエステルは、2
官能性以上のイソシアネート化合物と反応させることに
よりポリウレタンとすることができ、エラストマー、塗
料、接着剤、コーティング剤、フォーム等の広い用途に
用いられる。
Further, a polyester having a hydroxyl group terminal obtained by an esterification reaction of an aliphatic dicarboxylic acid such as adipic acid and a divalent or trivalent or more polyhydric alcohol is 2
Polyurethane can be obtained by reacting with an isocyanate compound having a functionality or higher, and is used for a wide range of applications such as elastomers, paints, adhesives, coating agents and foams.

【0004】さらに、分子末端がカルボキシル基である
ポリエステルも2官能性以上のイソシアネート化合物と
反応させることにより、耐熱性に優れるポリエステルポ
リアミドとすることができ、エラストマー等の用途に使
用されている。
Further, a polyester having a carboxyl group at its molecular end can be made into a polyester polyamide having excellent heat resistance by reacting with a bifunctional or higher functional isocyanate compound, and is used for applications such as elastomers.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】分子末端に水酸基ある
いはカルボキシル基を有する従来のポリエステルは、一
般に耐加水分解性が悪い。このため、これら従来のポリ
エステルから得られる製品は、比較的短期間にその表面
が粘着性を帯びたり、または亀裂を生じたりしやすいと
いう問題がある。
A conventional polyester having a hydroxyl group or a carboxyl group at a molecular terminal generally has poor hydrolysis resistance. Therefore, the products obtained from these conventional polyesters have a problem that the surface thereof tends to be tacky or cracked in a relatively short period of time.

【0006】ポリエステルの耐加水分解性を向上させる
ためには、該ポリエステルのエステル基濃度を小さくす
ることが一般に効果的である。ポリエステル中のエステ
ル基濃度を小さくするためには炭素数の多いグリコール
と炭素数の多いジカルボン酸からポリエステルを形成す
ることが好ましいが、得られるポリエステルは結晶化傾
向が高く、一般に高粘度の液体または固体となり、作業
性に劣るという問題がある。また、炭素数の多いグリコ
ールと炭素数の多いジカルボン酸から形成されるポリエ
ステルから得られる塗料、接着剤、ポリウレタン、およ
びポリアミドエラストマーやポリエステルエラストマー
等は耐加水分解性の向上は認められるが、結晶化傾向が
大きくなり、例えば−20℃のような低温雰囲気下に放
置すると耐屈曲性、柔軟性(可撓性)、低温接着性等に
代表される低温特性が著しく低下する。
In order to improve the hydrolysis resistance of polyester, it is generally effective to reduce the ester group concentration of the polyester. In order to reduce the ester group concentration in the polyester, it is preferable to form a polyester from a glycol having a large number of carbon atoms and a dicarboxylic acid having a large number of carbon atoms, but the resulting polyester has a high tendency to crystallize, and generally has a high viscosity liquid or There is a problem that it becomes solid and inferior in workability. Further, coatings, adhesives, polyurethanes, polyamide elastomers, polyester elastomers, etc. obtained from polyesters formed from glycols having a large number of carbon atoms and dicarboxylic acids having a large number of carbon atoms are observed to have improved hydrolysis resistance, but are crystallized. When it is left in a low temperature atmosphere such as −20 ° C., the low temperature characteristics represented by bending resistance, flexibility, low temperature adhesiveness, etc. are remarkably deteriorated.

【0007】本発明者らは、工業的に入手可能な原料を
用いて耐加水分解性に優れ、かつ結晶化傾向を有しない
ポリエステルを提供すべく研究を重ねた結果、2−メチ
ル−1,8−オクタンジオールおよび/または1,9−
ノナンジオールを含有するポリエステルを見出し、すで
に特許出願している(特開昭63−182330号公報
参照)。
The inventors of the present invention have conducted various studies to provide polyesters having excellent hydrolysis resistance and no tendency to crystallize using industrially available raw materials. 8-octanediol and / or 1,9-
A polyester containing nonanediol has been found and a patent application has already been filed (see JP-A-63-182330).

【0008】しかしながら、このポリエステルにあって
も、通常使用される範囲の温度において若干の結晶化傾
向が認められることがあり、ポリウレタンやポリアミド
エラストマーとしたときに柔軟性において改善の余地が
認められた。
However, even in the case of this polyester, a slight crystallization tendency may be observed in the temperature range usually used, and there is room for improvement in flexibility when the polyurethane or polyamide elastomer is used. .

【0009】しかして本発明は、耐加水分解性に優れ、
かつ結晶化傾向を有しないポリエステルであって、塗
料、接着剤、ポリウレタンおよびポリアミドエラストマ
ーやポリエステルエラストマー等の用途に使用した場合
に、優れた柔軟性(可撓性)、耐加水分解性や低温特性
等を有する製品を与える新規なポリエステルを提供する
ことを課題とする。
Therefore, the present invention is excellent in hydrolysis resistance,
Moreover, it is a polyester that does not have a tendency to crystallize, and when used in applications such as paints, adhesives, polyurethane and polyamide elastomers and polyester elastomers, it has excellent flexibility, hydrolysis resistance and low temperature properties. It is an object to provide a novel polyester that gives a product having the following.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題は、下記の式(1)および/または下記の式(2) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH(CH3 )-(CH 2 ) 4 -CH(CH3 )-CH2 -O- (1) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH(CH3 )-(CH 2 ) 5 -CH(CH3 )-CH2 -O- (2) [式中、Rは炭素数2〜20のアルキレン基、シクロア
ルキレン基、アリレン基、あるいは−C 6 H 4 −X−C
6 H 4 −(XはO、S、SO2 、炭素数2〜8のアルキ
リデン基または炭素数1〜2のアルキレン基を表わす)
からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を示す]で
示される繰り返し単位を主体とし、数平均分子量が30
0〜30000であることを特徴とするポリエステルを
提供することによって解決される。
According to the present invention, the above-mentioned problems are solved by the following formula (1) and / or the following formula (2) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH (CH 3 )-(CH 2 ) 4- CH (CH 3 ) -CH 2 -O- (1) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH (CH 3 )-(CH 2 ) 5- CH (CH 3) -CH 2 -O- (2) [ wherein, R is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group, an arylene group or a -C 6 H 4 -X-C,
6 H 4 — (X represents O, S, SO 2 , an alkylidene group having 2 to 8 carbon atoms or an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms)
Which represents at least one group selected from the group consisting of
The solution is to provide a polyester characterized in that it is between 0 and 30000.

【0011】本発明において、「式(1)および/また
は式(2)で示される繰り返し単位を主体とする」と
は、ポリエステルを構成する繰り返し単位のうち少なく
とも20モル%以上が式(1)および/または式(2)
で示される繰り返し単位からなることを意味する。
In the present invention, "mainly consisting of repeating units represented by the formula (1) and / or formula (2)" means that at least 20 mol% or more of the repeating units constituting the polyester are represented by the formula (1). And / or formula (2)
It means that it is composed of a repeating unit represented by.

【0012】ポリエステルを構成する繰り返し単位にお
ける、式(1)および/または式(2)で表される繰り
返し単位の含有量が20モル%より少ないと、得られる
ポリエステルの柔軟性(可撓性)等の力学的特性および
耐加水分解性等の物性が低下する。ポリエステルを構成
する繰り返し単位における、式(1)および/または式
(2)で表される繰り返し単位の含有量は50モル%以
上であることがより好ましい。
When the content of the repeating unit represented by the formula (1) and / or the formula (2) in the repeating unit constituting the polyester is less than 20 mol%, the obtained polyester has flexibility (flexibility). Etc. and physical properties such as hydrolysis resistance are deteriorated. The content of the repeating unit represented by the formula (1) and / or the formula (2) in the repeating unit constituting the polyester is more preferably 50 mol% or more.

【0013】ここで、上記の式(1)および/または式
(2)において、Rが表す炭素数2〜20のアルキレン
基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピ
レン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタ
メチレン基などが挙げられ、シクロアルキレン基として
は、例えば、1,4−シクロヘキシレン基などが挙げら
れ、アリレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフ
チレン基などが挙げられる。
In the above formula (1) and / or formula (2), the alkylene group having 2 to 20 carbon atoms represented by R is, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a hexamethylene group, Examples thereof include a heptamethylene group and an octamethylene group, examples of the cycloalkylene group include a 1,4-cyclohexylene group, and examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group.

【0014】また、Xが表す炭素数2〜8のアルキリデ
ン基としては、例えば、エチリデン基、イソプロピリデ
ン基などが挙げられ、炭素数1〜2のアルキレン基とし
てはメチレン基、エチレン基が挙げられる。
Examples of the alkylidene group having 2 to 8 carbon atoms represented by X include an ethylidene group and an isopropylidene group, and examples of the alkylene group having 1 to 2 carbon atoms include a methylene group and an ethylene group. .

【0015】式(1)で示される繰り返し単位は、下記
の式(3)で示されるジオール単位と式(4)で示され
るジカルボン酸単位から構成される。 -O-CH2 -CH(CH3 )-(CH 2 ) 4 -CH(CH3 )-CH2 -O- (3) −CO−R−CO− (4) (式中、Rは前記定義のとおりである) また、式(2)で示される繰り返し単位は、下記の式
(5)で示されるジオール単位と上記の式(4)で示さ
れるジカルボン酸単位から構成される。 -O-CH2 -CH(CH3 )-(CH 2 ) 5 -CH(CH3 )-CH2 -O- (5)
The repeating unit represented by the formula (1) is composed of a diol unit represented by the following formula (3) and a dicarboxylic acid unit represented by the formula (4). -O-CH 2 -CH (CH 3 ) - (CH 2) 4 -CH (CH 3) -CH 2 -O- (3) -CO-R-CO- (4) ( wherein, R defined The repeating unit represented by the formula (2) is composed of a diol unit represented by the following formula (5) and a dicarboxylic acid unit represented by the above formula (4). -O-CH 2 -CH (CH 3 ) - (CH 2) 5 -CH (CH 3) -CH 2 -O- (5)

【0016】ここで、式(3)で表されるジオール単位
は2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオールから誘
導され、式(5)で表されるジオール単位は2,8−ジ
メチル−1,9−ノナンジオールから誘導される。2,
7−ジメチル−1,8−オンタンジオールは、例えば、
大量生産され入手容易な2,7−オクタジエン−1−オ
ールから誘導される2−メチル−1,8−オクタンジア
ールをホルムアルデヒドと反応させて得られる生成物を
水素添加することにより工業的に製造することができ
る。また、2,8−ジチメル−1,9−ノナンジオール
は、例えば、大量生産され入手容易な2,7−オクタジ
エン−1−オールから誘導される1,9−ノナンジアー
ルをホルムアルデヒドと反応させて得られる生成物を水
素添加することにより工業的に製造することができる。
The diol unit represented by the formula (3) is derived from 2,7-dimethyl-1,8-octanediol, and the diol unit represented by the formula (5) is 2,8-dimethyl-. Derived from 1,9-nonanediol. 2,
7-Dimethyl-1,8-ontandiol is, for example,
Industrially produced by hydrogenating the product obtained by reacting 2-methyl-1,8-octanedial derived from 2,7-octadien-1-ol, which is mass-produced and readily available, with formaldehyde can do. Further, 2,8-dithymer-1,9-nonanediol is obtained, for example, by reacting 1,9-nonanedial derived from 2,7-octadiene-1-ol, which is mass-produced and easily available, with formaldehyde. It can be industrially produced by hydrogenating the product.

【0017】本発明により提供されるポリエステルは、
2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオール単位およ
び2,8−ジメチル−1,9−ノナンジオール単位以外
の他のポリオール単位を含有することができる。かかる
他のポリオール単位としては低分子ポリオール単位が好
適に用いられ、例えば、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、プロピレング
リコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−
1,3−プロパンジオール、1,3−ブチレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,4−ブ
タンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル
−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−
ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−
ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,4−シクロ
ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等の低
分子ジオール単位が挙げられる。これらの低分子ポリオ
ール単位は単独で使用してもよいし、2種以上を混合し
て使用してもよい。また、トリメチロールプロパン、ト
リメチロールエタン、グリセリン、1,2,6−ヘキサ
ントリオール、1,2,4−ブタントリオールなどの3
官能性以上の低分子ポリオールからなる単位を含有させ
てもよい。
The polyester provided by the present invention is
Other polyol units besides the 2,7-dimethyl-1,8-octanediol unit and the 2,8-dimethyl-1,9-nonanediol unit can be contained. A low molecular weight polyol unit is preferably used as the other polyol unit, and examples thereof include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, and 2-methyl-.
1,3-propanediol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-
Nonanediol, 1,10-decanediol, 2,2-
Examples thereof include low-molecular diol units such as diethyl-1,3-propanediol, 1,4-cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol. These low molecular weight polyol units may be used alone or in combination of two or more. In addition, trimethylolpropane, trimethylolethane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol and the like 3
You may contain the unit which consists of a low molecular weight polyol more than functionality.

【0018】これら低分子ポリオール単位の含有量は、
ポリエステルを構成するポリオール単位の全量に対して
20モル%未満とすることが望ましい。
The content of these low molecular weight polyol units is
It is desirable that the amount is less than 20 mol% with respect to the total amount of the polyol unit constituting the polyester.

【0019】また、式(4)で示されるジカルボン酸単
位としては、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、ス
ベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカル
ボン酸単位;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジ
カルボン酸単位;フタル酸、テレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸単
位が挙げられるが、中でも脂肪族ジカルボン酸単位が好
ましい。これらのポリカルボン酸単位は対応するポリカ
ルボン酸またはそのエステル誘導体より導かれる。
The dicarboxylic acid unit represented by the formula (4) includes an aliphatic dicarboxylic acid unit such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid; an alicyclic ring such as cyclohexanedicarboxylic acid. Group dicarboxylic acid units; aromatic dicarboxylic acid units such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid can be mentioned, and among them, aliphatic dicarboxylic acid units are preferable. These polycarboxylic acid units are derived from the corresponding polycarboxylic acid or its ester derivative.

【0020】これらのポリカルボン酸単位は、得られる
ポリエステルの用途に応じて適宜選択されて用いられ
る。例えば、柔軟性(可撓性)、耐加水分解性、低温特
性に優れたポリウレタンを与えるポリエステルを得るた
めには、脂肪族ジカルボン酸単位の中でもアジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸の使用が好ましい。これらの
ポリカルボン酸単位は単独で使用してもよいし、2種以
上を混合して使用してもよい。また、3官能性以上のポ
リカルボン酸単位を含有させてもよい。
These polycarboxylic acid units are appropriately selected and used according to the intended use of the obtained polyester. For example, in order to obtain a polyester that gives a polyurethane excellent in flexibility (hydrolysis), hydrolysis resistance, and low temperature characteristics, adipic acid among aliphatic dicarboxylic acid units,
The use of azelaic acid and sebacic acid is preferred. These polycarboxylic acid units may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may make the polycarboxylic acid unit more than trifunctional contain.

【0021】本発明によって提供されるポリエステルは
300〜30000の数平均分子量を有することが必要
である。数平均分子量が300よりも小さいと、低温特
性や柔軟性が不良となり、一方、数平均分子量が300
00よりも大きいと強度や柔軟性等の力学的特性が不良
となる。ポリエステルの数平均分子量は700〜200
00の範囲内にあることがより好ましい。
The polyester provided by the present invention should have a number average molecular weight of 300 to 30,000. When the number average molecular weight is less than 300, low temperature characteristics and flexibility are poor, while the number average molecular weight is 300.
If it is larger than 00, mechanical properties such as strength and flexibility are deteriorated. The number average molecular weight of polyester is 700 to 200
More preferably, it is within the range of 00.

【0022】本発明のポリエステルは、例えば、ポリウ
レタンの製造等の用途に使用される場合には、分子末端
に水酸基を有していることが必要である。また、ポリア
ミドエラストマーの製造等の用途に使用される場合には
分子末端にカルボキシル基を有していることが必要であ
る。ポリエステルの末端構造は、原料となるポリオール
成分とポリカルボン酸成分の仕込みモル比を変化させる
ことにより適宜調整することが可能である。
When the polyester of the present invention is used for producing polyurethane, for example, it is necessary that the polyester has a hydroxyl group at its molecular end. Further, when it is used for applications such as production of a polyamide elastomer, it is necessary to have a carboxyl group at the molecular end. The terminal structure of the polyester can be appropriately adjusted by changing the charged molar ratio of the starting polyol component and the polycarboxylic acid component.

【0023】なお、ポリエステル中に存在する水酸基あ
るいはカルボキシル基の数は用途により最適となる数が
異なるが、水酸基あるいはカルボキシル基が一般に1分
子あたり2個以上、中でも2〜3個の範囲内にあれば、
ポリエステルは最も多くの用途に使用可能であり、汎用
性を有する。
The optimum number of hydroxyl groups or carboxyl groups present in the polyester varies depending on the application, but the number of hydroxyl groups or carboxyl groups is generally 2 or more per molecule, and especially within the range of 2 to 3. If
Polyester can be used for most purposes and has versatility.

【0024】本発明のポリエステルの製造方法には特に
制限がなく、公知のポリエステル重縮合方法が適用でき
る。例えば、2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオ
ール、または2,8−ジメチル−1,9−ノナンジオー
ル、あるいは2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオ
ールと2,8−ジメチル−1,9−ノナンジオールの混
合物、または2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオ
ールおよび/または2,8−ジメチル−1,9−ノナン
ジオールを含有する低分子ジオール混合物とカルボン酸
成分またそのエステル誘導体とを所定の割合で仕込み、
エステル化またはエステル交換反応を行い、得られる反
応生成物を重縮合触媒の存在下に高温、真空下でさらに
重縮合反応させることにより所望とする分子量のポリエ
ステルを製造することができる。なお、ポリエステル製
造時に使用される重縮合触媒としては広範囲のものを用
いることができる。かかる重縮合触媒としては、例え
ば、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テ
トラ−n−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチ
タン、テトラブトキシチタン等のチタン化合物、ジ−n
−ブチルスズオキサイド、ジ−n−ブチルスズジラウレ
ート、ジブチルスズジアセテート等のスズ化合物、マグ
ネシウム、カルシウム、亜鉛等の酢酸塩と酸化アンチモ
ンまたは上記チタン化合物との組み合わせなどが挙げら
れる。これらの重縮合触媒は生成した全ポリエステルに
対し5〜500ppmの範囲で用いるのが好ましい。
The method for producing the polyester of the present invention is not particularly limited, and a known polyester polycondensation method can be applied. For example, 2,7-dimethyl-1,8-octanediol, or 2,8-dimethyl-1,9-nonanediol, or 2,7-dimethyl-1,8-octanediol and 2,8-dimethyl-1. , 9-nonanediol mixture, or low molecular weight diol mixture containing 2,7-dimethyl-1,8-octanediol and / or 2,8-dimethyl-1,9-nonanediol and carboxylic acid component or ester thereof Charge the derivative with a predetermined ratio,
A polyester having a desired molecular weight can be produced by carrying out an esterification or transesterification reaction, and further subjecting the resulting reaction product to a polycondensation reaction in the presence of a polycondensation catalyst at high temperature under vacuum. A wide range of polycondensation catalysts can be used for the polyester production. Examples of such polycondensation catalysts include titanium compounds such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, and tetrabutoxytitanium, and di-n.
Examples include a combination of a tin compound such as -butyltin oxide, di-n-butyltin dilaurate and dibutyltin diacetate, an acetate salt such as magnesium, calcium and zinc and antimony oxide or the above titanium compound. These polycondensation catalysts are preferably used in the range of 5 to 500 ppm based on the total polyester produced.

【0025】本発明により得られるポリエステルは、耐
加水分解性に優れるとともに、結晶化傾向を有しておら
ず、塗料、接着剤、ポリウレタンおよびポリアミドエラ
ストマーやポリエステルエラストマー等に使用した場
合、優れた柔軟性(可撓性)、耐加水分解性や低温特性
等を有する製品を与える。また、本発明によって得られ
るポリエステルは、その他の種々の用途にも適用できる
新規な高性能素材である。
The polyester obtained by the present invention is excellent in hydrolysis resistance and has no tendency to crystallize, and when used in paints, adhesives, polyurethanes and polyamide elastomers and polyester elastomers, it has excellent flexibility. A product having properties (flexibility), hydrolysis resistance, low temperature characteristics, etc. is provided. Further, the polyester obtained by the present invention is a novel high performance material which can be applied to various other uses.

【0026】[0026]

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。なお、以下の実施例と比較例においてポリエステル
の数平均分子量は、ポリエステルの水酸基価および酸価
に基づいて計算により求めた。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following Examples and Comparative Examples, the number average molecular weight of the polyester was calculated based on the hydroxyl value and acid value of the polyester.

【0027】実施例1 2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオール480g
およびアジピン酸292gを反応器に仕込み、常圧下に
窒素雰囲気中で200℃に加熱し、生成する水を系外に
留去しながらエステル化反応を行った。生成した水の留
出が少なくなった時点で、テトライソプロピルチタネー
ト20mgを添加し、真空ポンプで150〜100mm
Hgに減圧しながら反応を続けた。酸価が1.0KOH
mg/gになった時点でさらに真空ポンプにより徐々に
真空度を上げて反応を完結させた。その結果、水酸基価
56.1KOHmg/g、酸価0.20KOHmg/g
および数平均分子量2000の、両末端に水酸基を有す
るポリエステル(以下これをポリエステルAと略称す
る)を得た。
Example 1 480 g of 2,7-dimethyl-1,8-octanediol
Then, 292 g of adipic acid was charged into the reactor, which was heated to 200 ° C. in a nitrogen atmosphere under normal pressure, and the esterification reaction was carried out while distilling the produced water out of the system. When the amount of water produced diminished, 20 mg of tetraisopropyl titanate was added, and a vacuum pump was used for 150 to 100 mm.
The reaction was continued while reducing the pressure to Hg. Acid value is 1.0KOH
When the amount reached mg / g, the degree of vacuum was gradually increased by a vacuum pump to complete the reaction. As a result, the hydroxyl value was 56.1 KOHmg / g and the acid value was 0.20 KOHmg / g.
A polyester having hydroxyl groups at both ends and having a number average molecular weight of 2000 (hereinafter, abbreviated as polyester A) was obtained.

【0028】実施例2〜5、比較例1〜3 表1に示すジオール成分およびジカルボン酸成分を用い
たこと以外は実施例1と同様にしてエステル化反応およ
び重縮合反応を行って、両末端に水酸基を有するポリエ
ステル(以下、実施例2〜5で得られたポリエステルを
それぞれポリエステルB〜E、比較例1〜3で得られた
ポリエステルをそれぞれポリエステルF〜Hと略称す
る)を得た。ポリエステルB〜Hの物性を表1に示す。
ポリエステルA〜Hの内で、ポリエステルA〜Eは20
℃で液状であり、ポリエステルF〜Hは20℃でワック
ス状もしくは固体状であった。
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 Esterification reaction and polycondensation reaction were carried out in the same manner as in Example 1 except that the diol component and dicarboxylic acid component shown in Table 1 were used, and both terminals were subjected. To have a hydroxyl group (hereinafter, the polyesters obtained in Examples 2 to 5 are respectively referred to as polyesters B to E, and the polyesters obtained in Comparative Examples 1 to 3 are referred to as polyesters F to H, respectively). Table 1 shows the physical properties of the polyesters B to H.
Among polyesters A to H, polyesters A to E are 20
It was liquid at 0 ° C, and polyesters F to H were waxy or solid at 20 ° C.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】なお、表1においてジオール成分およびジ
カルボン酸はそれぞれ次の略号により示す。 DMOD:2,7−ジメチル−1,8−オクタンジオー
ル DMND:2,8−ジメチル−1,9−ノナンジオール MOD :2−メチル−1,8−オクタンジオール ND :1,9−ノナンジオール AD :アジピン酸 AZ :アゼライン酸
In Table 1, the diol component and dicarboxylic acid are shown by the following abbreviations. DMOD: 2,7-dimethyl-1,8-octanediol DMND: 2,8-dimethyl-1,9-nonanediol MOD: 2-methyl-1,8-octanediol ND: 1,9-nonanediol AD: Adipic acid AZ: Azelaic acid

【0031】実施例6 アジピン酸337g、2,7−ジメチル−1,8−オク
タンジオール296gおよび2,8−ジメチル−1,9
−ノナンジオール57gを反応器に仕込み、常圧下に窒
素雰囲気中で200〜210℃に加熱し、生成する水を
系外に留去しながらエステル化反応を行った。生成した
水の留出が少なくなった時点で、テトライソプロピルチ
タネート25mgを添加し、真空ポンプで徐々に減圧し
ながら反応を追い込み、末端水酸基がほぼなくなったと
ころで反応を完結した。その結果、水酸基価0.15K
OHmg/g、酸価56.5KOHmg/g及び数平均
分子量1986の、両末端にカルボキシル基を有するポ
リエステル(以下これをポリエステルIと略称する)を
得た。
Example 6 337 g of adipic acid, 296 g of 2,7-dimethyl-1,8-octanediol and 2,8-dimethyl-1,9
-57 g of nonanediol was charged into a reactor and heated to 200 to 210 ° C in a nitrogen atmosphere under normal pressure, and an esterification reaction was carried out while distilling the produced water out of the system. When the amount of water produced diminished, 25 mg of tetraisopropyl titanate was added, the reaction was driven in while gradually reducing the pressure with a vacuum pump, and the reaction was completed when the terminal hydroxyl groups were almost eliminated. As a result, the hydroxyl value is 0.15K
A polyester having OH mg / g, an acid value of 56.5 KOH mg / g, and a number average molecular weight of 1986 and having carboxyl groups at both ends (hereinafter referred to as polyester I) was obtained.

【0032】実施例7〜8、比較例4 表2に示すジオール成分およびジカルボン酸を用いたこ
と以外は実施例6と同様にしてエステル化反応および重
縮合反応を行って、両末端にカルボキシル基を有するポ
リエステル(以下、実施例7および8で得られたポリエ
ステルをそれぞれポリエステルJおよびK、比較例4で
得られたポリエステルをポリエステルLと略称する)を
得た。ポリエステルJ〜Lの物性を表2に示す。ポリエ
ステルI〜Lの内で、ポリエステルI〜Kは20℃で液
状であり、ポリエステルLは20℃で固体状であった。
Examples 7 to 8 and Comparative Example 4 An esterification reaction and a polycondensation reaction were carried out in the same manner as in Example 6 except that the diol component and dicarboxylic acid shown in Table 2 were used, and a carboxyl group was formed at both ends. (Hereinafter, the polyesters obtained in Examples 7 and 8 are referred to as polyesters J and K, respectively, and the polyester obtained in Comparative Example 4 is referred to as polyester L). Table 2 shows the physical properties of polyesters J to L. Among the polyesters I to L, the polyesters I to K were liquid at 20 ° C, and the polyester L was solid at 20 ° C.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】なお、表2中の略号は、表1中の略号と同
じ化合物を意味している。
The abbreviations in Table 2 mean the same compounds as those in Table 1.

【0035】参考例1〜8 実施例1〜5および比較例1〜3で得られたポリエステ
ルA〜Hを用いて下記の方法でポリウレタンを製造し
た。すなわち、ポリエステルA〜Hの各々0.05モル
(100g)、1,4−ブタンジオール0.1モル(9
g)および4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト0.15モル(37.5g)をジメチルホルムアミド
(DMF)中で窒素雰囲気下に80℃で5〜8時間反応
させ、ポリウレタンのDMF溶液(不揮発分30%)を
得た。この様にして得られたポリウレタンのDMF溶液
をガラス板上に流延し、乾燥して厚さ100μmの乾式
フィルムを得た。このフィルムを用いて以下の方法によ
り力学的性能[400%の歪みに対する応力(400%
モジュラス:M400)破断強度および破断伸度]、耐加
水分解性の評価を行った。その結果を下記の表3に示
す。
Reference Examples 1 to 8 Polyurethanes A to H obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were used to produce polyurethane by the following method. That is, 0.05 mol (100 g) of each of the polyesters A to H and 0.1 mol (9 g of 1,4-butanediol).
g) and 0.15 mol of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (37.5 g) were reacted in dimethylformamide (DMF) under a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 5 to 8 hours to give a polyurethane DMF solution (nonvolatile content 30%). ) Got. The DMF solution of polyurethane thus obtained was cast on a glass plate and dried to obtain a dry film having a thickness of 100 μm. Using this film, the mechanical performance [stress against strain of 400% (400%
Modulus: M 400 ) Breaking strength and breaking elongation], and hydrolysis resistance was evaluated. The results are shown in Table 3 below.

【0036】◎力学的性能の評価 JIS K7311に規定された方法に従って評価し
た。すなわち、厚さ100μmのポリウレタンのフィル
ムを形成し、このフィルムからダンベル状試験片を作製
した。得られた試験片を用い、インストロン万能試験機
(インストロン社製)を使用して引張速度50cm/分
でM400、破断強度および破断伸度を測定した。
Evaluation of Mechanical Performance The mechanical performance was evaluated according to the method specified in JIS K7311. That is, a polyurethane film having a thickness of 100 μm was formed, and a dumbbell-shaped test piece was produced from this film. Using the obtained test piece, M 400 , breaking strength and breaking elongation were measured at a tensile speed of 50 cm / min using an Instron universal testing machine (manufactured by Instron).

【0037】◎耐加水分解性の評価 厚さ100μmのポリウレタンのフィルムを形成し、こ
のフィルムを100℃の熱水中に7日間放置してその前
後でのフィルムの破断強度を引張速度50cm/分にて
測定し、下記の式に従って破断強度の保持率(%)を求
め、耐加水分解性の指標とした。
Evaluation of Hydrolysis Resistance A polyurethane film having a thickness of 100 μm was formed, and this film was allowed to stand in hot water at 100 ° C. for 7 days, and the breaking strength of the film before and after that was measured at a pulling speed of 50 cm / min. The breaking strength retention rate (%) was determined according to the following formula, and used as an index of hydrolysis resistance.

【0038】[0038]

【数1】 [Equation 1]

【0039】◎低温特性 約10mgのポリウレタンフィルム片を形成し、このフ
ィルムを示差走査熱量測定(DSC)装置を用い、−1
50℃から10℃/分の割合で昇温し、ガラス転移温度
(℃)を求め、低温特性の指標とした。
◎ Low temperature property A polyurethane film piece of about 10 mg was formed, and this film was analyzed by a differential scanning calorimetry (DSC) device to obtain -1.
The temperature was raised from 50 ° C. at a rate of 10 ° C./min, the glass transition temperature (° C.) was determined, and it was used as an index of low temperature characteristics.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】表3の結果から、式(1)および/または
式(2)で表される繰り返し単位を含有するポリエステ
ルA〜Eを使用した場合(参考例1〜5)と、式(1)
または式(2)で表される繰り返し単位を含まないポリ
エステルF〜Hを使用した場合(参考例6〜8)とを比
較すると、得られるポリウレタンの物性が次のとおり相
違することが明らかである。
From the results shown in Table 3, when polyesters A to E containing repeating units represented by the formula (1) and / or the formula (2) were used (Reference Examples 1 to 5) and the formula (1),
Alternatively, when the polyesters F to H containing no repeating unit represented by the formula (2) are used (Reference Examples 6 to 8), it is apparent that the obtained polyurethane has different physical properties as follows. .

【0042】すなわち、参考例1〜5で得られるポリウ
レタンは、400%の歪みに対する応力(M400)の値
が参考例6〜8で得られるポリウレタンよりも小さく、
破断伸度の値も参考例6〜8で得られるポリウレタンよ
りも大きくなっており、柔軟性に優れている。さらに、
機械的強度、耐加水分解性、低温特性等も2−メチル−
1,8−オクタンジオールや1,9−ノナンジオールを
含有するポリエステルと同等であり、遜色がない。
That is, the polyurethanes obtained in Reference Examples 1 to 5 have smaller values of stress (M 400 ) with respect to strain of 400% than the polyurethanes obtained in Reference Examples 6 to 8,
The value of elongation at break is also larger than that of the polyurethanes obtained in Reference Examples 6 to 8, and the flexibility is excellent. further,
Mechanical strength, hydrolysis resistance, low temperature properties, etc. are 2-methyl-
It is equivalent to polyester containing 1,8-octanediol and 1,9-nonanediol, and is comparable to polyester.

【0043】参考例9〜12 実施例6〜8および比較例4で得られた、両末端にカル
ボキシル基を有するポリエステル(I〜L)を用いて下
記の方法でポリアミドエラストマーを製造した。すなわ
ち、ポリエステルI〜Lの各々0.1モル(200
g)、アゼライン酸0.25モル(47g)および4,
4´−ジフェニルメタンジイソシアネート0.35モル
(87.5g)をスルホラン中、窒素雰囲気下に、触媒
として1−メチル−2−ホスホレン−1−オキシドを添
加して、180℃で7〜10時間反応させ、ポリアミド
エラストマーのスルホラン溶液(不揮発分30%)を得
た。この様にして得られたポリアミドエラストマーのス
ルホラン溶液をガラス板上に流延し、乾燥して厚さ0.
2mmおよび100μmの乾式フィルムを得た。このフ
ィルムを用いて以下の方法により低温柔軟性と耐加水分
解性の評価を行った。その結果を下記の表4に示す。
Reference Examples 9 to 12 Polyamide elastomers were produced by the following method using the polyesters (IL) having carboxyl groups at both terminals obtained in Examples 6 to 8 and Comparative Example 4. That is, each of the polyesters I to L is 0.1 mol (200
g), 0.25 mol of azelaic acid (47 g) and 4,
0.35 mol (87.5 g) of 4'-diphenylmethane diisocyanate was added to 1-methyl-2-phospholen-1-oxide as a catalyst under a nitrogen atmosphere in sulfolane and reacted at 180 ° C for 7 to 10 hours. A sulfolane solution of polyamide elastomer (nonvolatile content 30%) was obtained. The sulfolane solution of the polyamide elastomer thus obtained was cast on a glass plate and dried to a thickness of 0.
2 mm and 100 μm dry films were obtained. Using this film, low temperature flexibility and hydrolysis resistance were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 4 below.

【0044】◎低温柔軟性(低温可撓性) 厚さ0.2mmのポリアミドエラストマーフィルム片を
形成し、このフィルムを動的粘弾性測定(バイブロン)
装置を用い、110Hzの条件下にガラス転移温度
(℃)を求めた。さらに、ポリアミドエラストマーのス
ルホラン溶液を人工皮革基体の上に塗布、乾燥して得ら
れた成形体の−20℃における耐屈曲性を次の基準によ
って評価した。すなわち、最長時3cmと最短時1cm
のストローク幅で屈曲回数8600回/時間の屈曲試験
条件で、10万回以上の屈曲回数で変化がない時は耐屈
曲性「○」、少々傷が付く時は耐屈曲性「△」、基体が
見える程傷付くときは耐屈曲性「×」とした。結果を表
4に示す。ガラス転移温度が低く、低温における耐屈曲
性の良好なポリアミドエラストマーは、結晶化傾向を有
さず低温柔軟性(低温可撓性)に優れている。
◎ Low temperature flexibility (low temperature flexibility) A 0.2 mm thick polyamide elastomer film piece was formed, and this film was measured for dynamic viscoelasticity (Vibron).
Using the apparatus, the glass transition temperature (° C.) was determined under the condition of 110 Hz. Furthermore, the sulfolane solution of the polyamide elastomer was applied onto the artificial leather substrate and dried, and the bending resistance at −20 ° C. of the molded article obtained was evaluated according to the following criteria. That is, the longest is 3 cm and the shortest is 1 cm
Flex resistance "○" when there is no change after 100,000 times of bending under the bending test condition of 8600 times / hour of bending width with a stroke width, "△" when slightly scratched, substrate When it is scratched to the extent that it can be seen, the flex resistance is rated as "x". The results are shown in Table 4. A polyamide elastomer having a low glass transition temperature and good bending resistance at low temperatures has no crystallization tendency and is excellent in low temperature flexibility (low temperature flexibility).

【0045】◎耐加水分解性の評価 厚さ100μmのポリアミドエラストマーのフィルムを
形成し、このフィルムを100℃の熱水中に7日間放置
して、その前後でフィルムをDMF溶媒に溶解して30
℃で測定した対数粘度の保持率(%)を下記の式に従っ
て求め、耐加水分解性の指標とした。その結果を下記の
表4に示す。
Evaluation of Hydrolysis Resistance A film of a polyamide elastomer having a thickness of 100 μm was formed, and this film was allowed to stand in hot water at 100 ° C. for 7 days, and before and after that, the film was dissolved in a DMF solvent to give 30
The retention rate (%) of the logarithmic viscosity measured at ° C was obtained according to the following formula and used as an index of hydrolysis resistance. The results are shown in Table 4 below.

【0046】[0046]

【数2】 [Equation 2]

【0047】[0047]

【表4】 [Table 4]

【0048】表4の結果から、式(1)および/または
式(2)で表される繰り返し単位を含有するポリエステ
ルI〜Kを使用した場合(参考例9〜11)と、式
(1)または式(2)で表される繰り返し単位を含まな
いポリエステルLを使用した場合(参考例12)とを比
較すると、得られるポリアミドエラストマーの物性が次
のとおり相違することが明らかである。
From the results shown in Table 4, when polyesters I to K containing the repeating unit represented by the formula (1) and / or the formula (2) were used (Reference Examples 9 to 11) and the formula (1). Alternatively, when the polyester L not containing the repeating unit represented by the formula (2) is used (Reference Example 12), it is apparent that the obtained polyamide elastomer has different physical properties as follows.

【0049】すなわち、参考例9〜11で得られるポリ
アミドエラストマーは、参考例12で得られるポリアミ
ドエラストマーよりもガラス転移温度が低く、耐屈曲性
に優れており、低温柔軟性に優れている。さらに、耐加
水分解性も2−メチル−1,8−オクタンジオールや
1,9−ノナンジオールを含有するポリエステルと同等
であり、遜色がない。
That is, the polyamide elastomers obtained in Reference Examples 9 to 11 have a glass transition temperature lower than that of the polyamide elastomer obtained in Reference Example 12, are excellent in bending resistance, and are excellent in low-temperature flexibility. Furthermore, the hydrolysis resistance is comparable to that of polyesters containing 2-methyl-1,8-octanediol and 1,9-nonanediol, and is comparable to that of polyesters.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、耐加水分解性に優れ、
かつ結晶化傾向を有しないポリエステルであって、塗
料、接着剤、ポリウレタンおよびポリアミドエラストマ
ーやポリエステルエラストマー等の用途に使用した場合
に、優れた柔軟性(可撓性)、耐加水分解性や低温特性
等を有する製品を与える新規なポリエステルが提供され
る。
According to the present invention, hydrolysis resistance is excellent,
Moreover, it is a polyester that does not have a tendency to crystallize, and when used in applications such as paints, adhesives, polyurethane and polyamide elastomers and polyester elastomers, it has excellent flexibility, hydrolysis resistance and low temperature properties. A new polyester is provided which gives a product having

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の式(1)および/または下記の式
(2) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH(CH3 )-(CH 2 ) 4 -CH(CH3 )-CH2 -O- (1) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH(CH3 )-(CH 2 ) 5 -CH(CH3 )-CH2 -O- (2) [式中、Rは炭素数2〜20のアルキレン基、シクロア
ルキレン基、アリレン基、あるいは−C 6 H 4 −X−C
6 H 4 −(XはO、S、SO2 、炭素数2〜8のアルキ
リデン基または炭素数1〜2のアルキレン基を表わす)
からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を示す]で
示される繰り返し単位を主体とし、数平均分子量が30
0〜30000であることを特徴とするポリエステル。
1. The following formula (1) and / or the following formula (2) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH (CH 3 )-(CH 2 ) 4- CH (CH 3 )- CH 2 -O- (1) -CO-R-CO-O-CH 2 -CH (CH 3 )-(CH 2 ) 5- CH (CH 3 ) -CH 2 -O- (2) [wherein R is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group, an arylene group or a -C 6 H 4 -X-C,
6 H 4 — (X represents O, S, SO 2 , an alkylidene group having 2 to 8 carbon atoms or an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms)
Which represents at least one group selected from the group consisting of
A polyester characterized in that it is 0 to 30,000.
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KR100594699B1 (en) * 1998-09-04 2006-07-03 마에지마 후미오 Incinerator for removing noxious substances

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