JPH1121346A - ポリエーテルエステルアミドおよびその製法 - Google Patents

ポリエーテルエステルアミドおよびその製法

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JPH1121346A
JPH1121346A JP10032703A JP3270398A JPH1121346A JP H1121346 A JPH1121346 A JP H1121346A JP 10032703 A JP10032703 A JP 10032703A JP 3270398 A JP3270398 A JP 3270398A JP H1121346 A JPH1121346 A JP H1121346A
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polyetheresteramide
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JP10032703A
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Reigyoku Tei
玲玉 鄭
Eisei Chin
永清 沈
再微 ▲曾▼
Saibi So
Chuyu Ri
柱雄 李
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Industrial Technology Research Institute ITRI
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/44Polyester-amides

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の帯電防止剤における欠点を改善した帯
電防止剤を提供する。 【解決手段】 ポリエーテルエステルアミド化合物、お
よびその製法。ポリエーテルエステルアミド化合物は、
末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物を二酸お
よびジオールと混合し、重合および縮合させることによ
って製造される。ポリエーテルエステルアミド化合物は
耐久的な帯電防止樹脂である。帯電防止性質に加えて、
ポリエーテルエステルアミド化合物は、元のポリエステ
ルの物理的性質を有する。ポリエーテルエステルアミド
化合物は、樹脂に加えることができ、帯電防止性質を付
与することができるか、または全般的な樹脂工業、スペ
シャルケミカルおよび紡糸工業において使用される。帯
電防止製品の例は、帯電防止薄板、帯電防止バッグ、I
Cカバーテープ、帯電防止服、無塵服であり、電子通
信、半導体、および光電子製造業において広く使用でき
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、新規なポリエーテ
ルエステルアミド化合物、それからなる帯電防止剤(静
電防止剤)、およびそれの製法に関する。詳細には、本
発明は、末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合
物、二酸、およびジオールを重合することによって製造
されたポリエーテルエステルアミド化合物に関する。本
発明の帯電防止剤は、高分子量および高い耐久性を有す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリマー材料からできている帯電防止剤
のほとんどは、添加剤型である。帯電防止剤は、2つの
群に分類できる。1つの群は、低分子量を有するもの、
即ち、従来の表面活性帯電防止剤である。他の群は、高
分子量を有するものである。洗浄または拭かれて、低分
子量の帯電防止剤の帯電防止性質は、容易に低下し、あ
るいは失われさえする。加えて、低分子量の帯電防止剤
の温度および湿度依存性は強く、表面性質は乏しい。逆
に、高分子構造のため、高分子量を有する帯電防止剤
は、他のポリマーと相溶性があり、したがって、第2群
の帯電防止剤は高い耐久性を有する。
【0003】高分子量を有する従来のポリエステル帯電
防止剤は、2つの群に分類できる。1つの群は、ポリエ
ステルの表面に塗布するかまたはポリエステルの内部に
添加する、高分子量を有するポリエチレンオキシド(P
EO)またはスルホネートを使用して形成されているも
のである。例えば、日本特許第5,262,460号に
おいて、PETが、5000g/モル〜16000g/
モルのPEOと混合され、帯電防止樹脂を得ている。米
国特許第5,010,193号において、PETが、2
000g/モル〜50000g/モルのエチレンオキシ
ド基と混合され、帯電防止性質および相溶性を改良して
いる。あるいは、米国特許第5,194,327号およ
び第5,182,169号において、高分子量を有する
スルホネートがポリエステルの表面に塗布され、低分子
量の帯電防止剤における欠点、例えば、不透明性および
表面ケークを改良している。したがって、帯電防止性質
が向上する。
【0004】他の群において、ポリエステルがPEOま
たはジカルボニルフェニルスルホネートと混合され、親
水性を改良し、帯電防止ポリエステルを得る。例えば、
米国特許第5,130,073号、第5,064,70
3号、第4,713,194号および第4,506,0
70号において、ポリエステルがPEOと縮合され、親
水性ポリエステルを得ている。しかし、PEOと二酸と
の不完全な反応のため、高分子量を有する帯電防止剤は
容易に形成できない。
【0005】米国特許第4,943,510号、第5,
051,475号、第4,468,433号および第4
50,607号において、ポリエステルがジカルボニル
フェニルスルホネートまたはPEOと混合され、親水性
ポリエステルを得ている。しかし、この種の帯電防止剤
におけるポリマーの物理的性質および帯電防止性質は低
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来の帯電防止剤における欠点を改善した帯電
防止剤を提供することにある。本発明によれば、耐久性
のある帯電防止剤が提供される。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエーテル
エステルアミドの構造が、式:
【化5】 [式中、R1基は、アルキレンオキシド基を有する鎖、R
4基は、炭化水素鎖、R5基は、炭化水素鎖、mおよびn
の値は、約1またはそれ以上である。]で示されるもの
であるポリエーテルエステルアミド化合物を提供する。
ポリエーテルエステルアミド化合物は、帯電防止剤とし
て使用できる。
【0008】R1は、平均分子量が約550g/モル〜
2020g/モルであるアルキレンオキシド基を有する
炭化水素鎖である。アルキレンオキシド基の構造が、
【化6】 [式中、R0基は2または3の炭素原子を有する炭化水素
基であり、pの値は約10〜45である。]である。R4
基は、2〜12の炭素原子を有する炭化水素基である。
5基は、4〜12の炭素原子を有する炭化水素基また
は芳香族炭化水素基である。mおよびnの値は約1〜1
0である。
【0009】本発明において、耐久性帯電防止剤(即
ち、ポリエーテルエステルアミド化合物)の製法におい
ては、不活性ガス雰囲気中で、末端にジアミノ基を有す
るポリエーテル、二酸およびジオールを160℃〜26
0℃、好ましくは180℃〜230℃に加熱してエステ
ル化させる。二酸とジオールの比(モル比または重量
比)は、1.0:1.05〜1.0:10.0、好まし
くは1.0:1.05〜1.0:6.0である。反応体
の95%がエステル化された場合に、温度を、250℃
〜300℃、好ましくは250℃〜280℃に上昇させ
る。加えて、反応圧力は、1トールまたはそれ以下に減
少させて、エステル化反応(または縮合反応)を行わ
せ、帯電防止剤を得る。この帯電防止剤はポリエステル
の1種であり、その平均分子量は約3000g/モル〜
45000g/モルである。本発明で使用する末端にジ
アミノ基を有するポリエーテルは、全体の重量の約3%
〜90%、好ましくは3%〜50%である。末端にジア
ミノ基を有するポリエーテルの重量%が3%以上である
場合に、帯電防止剤の帯電防止性質が明白である。
【0010】本発明の帯電防止剤の製法において、ジア
ミノ基を有するポリエーテル化合物の分子構造が、式: H2N−R1−NH2 [式中、R1基はアルキレンオキシド基を有する鎖であ
る。]で示されてよい。R1の分子量が約550g/モル
〜2020g/モルであることが好ましい。R1基の構
造が、
【化7】 [式中、R0基は2または3の炭素原子を有する炭化水素
基であり、pの値は約10〜45である。]であってよ
い。
【0011】末端にジアミノ基を有するポリエーテル化
合物は、二酸と、または二酸とジオールの誘導体と反応
性であり得て、高分子量を有する耐久性の帯電防止剤を
形成する。二酸または二酸誘導体は、どのような形態で
あってよく、例えば、テレフタル酸、ジメチルテレフタ
レート、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデ
カンジカルボン酸、アゼライン酸、およびナフタル酸で
あってよい。ジオールは、どのような形態であってよ
く、2〜6の炭素を有するジオールが好ましく、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロ
ヘキサンジオール、ネオペンチルジオール、およびポリ
プロピレングリコールが挙げられる。
【0012】エステル化および重合のために使用する触
媒は、亜鉛、マンガン、チタン、マグネシウム、カルシ
ウム、錫、またはゲルマニウムなどの金属錯体化合物で
ある。本発明の1つの特徴は、本発明の帯電防止剤が、
高分子量を有する親水性ポリエステルの1種であること
である。本発明の別の特徴は、本発明の帯電防止剤の物
理的性質が、スルホネートを有する従来のポリエステル
よりも良好なことである。加えて、帯電防止効果は、ア
ルキレンオキシド基を有するポリエステルよりも良好で
ある。
【0013】本発明の他の特徴は、帯電防止剤が、樹脂
に加えられ、帯電防止性質を発揮するか、または全般的
樹脂工業、スペシャルケミカルまたは紡糸工業において
使用される帯電防止樹脂に直接に形成されることであ
る。帯電防止製品の例は、帯電防止薄板、帯電防止バッ
グ、ICカバーテープ、帯電防止服、無塵服であり、電
子通信、半導体、および光電子製造業において広く使用
できる。
【0014】
【実施例】本発明の目的を達成するため、帯電防止剤の
製法が提供される。製造法は以下に示すとおりである。
表1において、帯電防止剤a〜iの抵抗(Ω/□)の比
較を示す。
【0015】表1における帯電防止剤aを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、158gのエ
チレングリコール(EG)および32gの分子量200
0の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(E
D2100)を、0.5gの酸化防止剤、0.5gの酸
化アンチモンおよび0.5gの酢酸亜鉛と混合する(末
端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物は全反応体
の約12%の重量である。)ことによって、調製した。
約180℃〜230℃の温度で4時間反応後、温度を2
80℃に上げた。1トールまたはそれ以下になるまで、
約1時間にわたって徐々に減圧した。この条件で1時間
の反応後、ポリエーテルエステルアミド化合物aを得
た。ポリエーテルエステルアミド化合物aの表面抵抗
は、約2x1010Ω/□(□は単位面積を示す)であっ
た。
【0016】表1における帯電防止剤bを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、310gのエ
チレングリコール(EG)および60gの分子量200
0の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(E
D2100)を、0.1gの酸化防止剤、0.1gの酸
化アンチモンおよび0.1gの酢酸カルシウムと混合す
る(末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物は全
反応体の約20%の重量である。)ことによって、調製
した。約180℃〜230℃の温度で5時間反応後、温
度を280℃に上げた。1トールまたはそれ以下になる
まで、1時間にわたって徐々に減圧した。この条件で2
時間の反応後、ポリエーテルエステルアミド化合物bを
得た。ポリエーテルエステルアミド化合物bの表面抵抗
は、約3x108Ω/□(□は単位面積を示す)であっ
た。
【0017】表1における帯電防止剤cを、反応容器中
で、200gのアジピン酸(AA)、95gのエチレン
グリコール(EG)および60gの分子量2000の末
端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(ED21
00)を、0.1gの酸化防止剤および0.1gの酢酸
亜鉛と混合する(末端にジアミノ基を有するポリエーテ
ル化合物は全反応体の約20%の重量である。)ことに
よって、調製した。約180℃〜230℃の温度で4時
間反応後、ポリエーテルエステルアミド化合物cを得
た。ポリエーテルエステルアミド化合物cの表面抵抗
は、約109Ω/□(□は単位面積を示す)であった。
【0018】表1における帯電防止剤dを、反応容器中
で、200gのセバシン酸(SA)、71gのエチレン
グリコール(EG)および65gの分子量2000の末
端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(ED21
00)を、0.1gの酸化防止剤および0.1gの酢酸
亜鉛と混合する(末端にジアミノ基を有するポリエーテ
ル化合物は全反応体の約20%の重量である。)ことに
よって、調製した。約180℃〜230℃の温度で6時
間反応後、ポリエーテルエステルアミド化合物dを得
た。ポリエーテルエステルアミド化合物dの表面抵抗
は、約2x109Ω/□(□は単位面積を示す)であっ
た。
【0019】表1における帯電防止剤eを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、85gのエチ
レングリコール(EG)および60gの分子量2000
の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(ED
2100)を、0.1gの酸化防止剤および0.1gの
酢酸亜鉛と混合する(末端にジアミノ基を有するポリエ
ーテル化合物は全反応体の約20%の重量である。)こ
とによって、調製した。約210℃〜230℃の温度で
8時間反応後、ポリエーテルエステルアミド化合物eを
得た。ポリエーテルエステルアミド化合物eの表面抵抗
は、約1x109Ω/□(□は単位面積を示す)であっ
た。
【0020】表1における帯電防止剤fを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、389gのエ
チレングリコール(EG)および200gの分子量20
00の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物
(ED2100)を、0.5gの酸化防止剤、0.5g
の酸化アンチモンおよび0.5gの酢酸亜鉛と混合する
(末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物は全反
応体の約45%の重量である。)ことによって、調製し
た。約180℃〜230℃の温度で6.5時間反応後、
ポリエーテルエステルアミド化合物fを得た。ポリエー
テルエステルアミド化合物fの表面抵抗は、約1x10
8Ω/□(□は単位面積を示す)であった。
【0021】表1における帯電防止剤gを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、158gのエ
チレングリコール(EG)および15gの分子量200
0の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(E
D2100)を、0.1gの酸化防止剤、0.1gの酸
化アンチモンおよび0.1gの酢酸カルシウムと混合す
る(末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物は全
反応体の約6%の重量である。)ことによって、調製し
た。約180℃〜230℃の温度で5時間反応後、温度
を約280℃に上昇させた。約1時間にわたって徐々に
減圧させ、1トールまたはそれ以下にした。この条件で
約1.5時間反応後に、ポリエーテルエステルアミド化
合物gを得た。ポリエーテルエステルアミド化合物gの
表面抵抗は、約4x1011Ω/□(□は単位面積を示
す)であった。
【0022】表1における帯電防止剤hを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、158gのエ
チレングリコール(EG)および7.5gの分子量20
00の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物
(ED2100)を、0.1gの酸化防止剤、0.1g
の酸化アンチモンおよび0.1gの酢酸亜鉛と混合する
(末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物は全反
応体の約3%の重量である。)ことによって、調製し
た。約180℃〜230℃の温度で5時間反応後、温度
を約280℃に上昇させた。約1時間にわたって徐々に
減圧させ、1トールまたはそれ以下にした。この条件で
約1.5時間反応後に、ポリエーテルエステルアミド化
合物hを得た。ポリエーテルエステルアミド化合物hの
表面抵抗は、約1012Ω/□(□は単位面積を示す)で
あった。
【0023】表1における帯電防止剤iを、反応容器中
で、200gのテレフタル酸(TPA)、158gのエ
チレングリコール(EG)および25gの分子量200
0の末端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物(E
D2100)を、0.1gの酸化防止剤、0.1gの酸
化アンチモンおよび0.1gの酢酸亜鉛と混合する(末
端にジアミノ基を有するポリエーテル化合物は全反応体
の約6%の重量である。)ことによって、調製した。約
180℃〜230℃の温度で5時間反応後、温度を約2
80℃に上昇させた。約1時間にわたって徐々に減圧さ
せ、1トールまたはそれ以下にした。この条件で約2時
間反応後に、ポリエーテルエステルアミド化合物iを得
た。ポリエーテルエステルアミド化合物iの表面抵抗
は、約2x1011Ω/□(□は単位面積を示す)であっ
た。
【0024】
【表1】
【0025】表1を参照すると、末端にジアミノ基を有
するポリエーテルの重量%が増加する場合に、表面抵抗
が減少する、すなわち、帯電防止性質が良好になること
がわかる。末端にジアミノ基を有するポリエーテルの重
量%が3%以上である場合に、帯電防止性質が明白にな
る。帯電防止性質を得るために、重量%は3%〜90
%、好ましくは3%〜50%である。
【0026】本発明の特徴の1つは、帯電防止剤がある
種の高分子量の親水性ポリエステル化合物であるという
ことである。本発明の他の特徴は、帯電防止剤の物理的
性質が、スルホネートを有する従来のポリエステルより
も良好であるということである。加えて、帯電防止効果
は、アルキレンオキシド基を有するポリエステルよりも
良好である。
【0027】本発明の他の特徴は、帯電防止剤を、樹脂
に加えることができ、帯電防止性質を付与することがで
きるか、または全般的な樹脂工業、スペシャルケミカル
および紡糸工業において使用される帯電防止樹脂に直接
に形成できるということである。帯電防止製品の例は、
帯電防止薄板、帯電防止バッグ、ICカバーテープ、帯
電防止服、無塵服であり、電子通信、半導体、および光
電子製造業において広く使用できる。
【0028】本発明を好ましい態様について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。種々の変
更および同様のアレンジメントおよび手順は本発明の範
囲である。本願の特許請求の範囲は、最も広い範囲に理
解されるべきものであり、全てのそのような変更および
同様のアレンジメントおよび手順を包含するものであ
る。

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエーテルエステルアミドの構造が、
    式: 【化1】 [式中、R1基は、アルキレンオキシド基を有する鎖、R
    4基は、炭化水素鎖、R5基は、炭化水素鎖、mおよびn
    の値は、約1またはそれ以上である。]を有するもので
    ある高分子量のポリエーテルエステルアミド化合物。
  2. 【請求項2】 R1基の分子量が約550g/モル〜2
    020g/モルである請求項1に記載のポリエーテルエ
    ステルアミド化合物。
  3. 【請求項3】 アルキレンオキシド基の構造が、 【化2】 [式中、R0基は2または3の炭素原子を有する炭化水素
    基であり、pの値は約10〜45である。]である請求
    項1に記載のポリエーテルエステルアミド化合物。
  4. 【請求項4】 R4基が、2〜12の炭素原子を有する
    炭化水素基である請求項1に記載のポリエーテルエステ
    ルアミド化合物。
  5. 【請求項5】 R5基が4〜12の炭素原子を有する炭
    化水素基である請求項1に記載のポリエーテルエステル
    アミド化合物。
  6. 【請求項6】 R5基が芳香族炭化水素基である請求項
    1に記載のポリエーテルエステルアミド化合物。
  7. 【請求項7】 mおよびnの値が約1〜10である請求
    項1に記載のポリエーテルエステルアミド化合物。
  8. 【請求項8】 ポリエーテルエステルアミド化合物の分
    子量が約3000g/モル〜45000g/モルである
    請求項1に記載のポリエーテルエステルアミド化合物。
  9. 【請求項9】 高分子量を有する帯電防止剤であるポリ
    エーテルエステルアミド化合物を製造する方法であっ
    て、 ジアミノ基を有するポリエーテル化合物を、所定比の二
    酸およびジオールと混合し;エステル化反応工程を行
    い;縮合工程を行い、ポリエーテルエステルアミド化合
    物を形成することを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 ジアミノ基を有するポリエーテル化合
    物の構造が、式: H2N−R1−NH2 [式中、R1基はアルキレンオキシド基を有する鎖であ
    る。]で示される請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 R1基の分子量が約550g/モル〜
    2020g/モルである請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 アルキレンオキシド基の構造が、 【化3】 [式中、R0基は2または3の炭素原子を有する炭化水素
    基であり、pの値は約10〜45である。]である請求
    項10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 二酸とジオールの混合比が1.0:
    1.05〜1.0:10.0である請求項9に記載の方
    法。
  14. 【請求項14】 二酸とジオールの混合比が1.0:
    1.05〜1.0:6.0である請求項9に記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 末端にジアミノ基を有するポリエーテ
    ルの重量%が、約3%〜90%である請求項9に記載の
    方法。
  16. 【請求項16】 末端にジアミノ基を有するポリエーテ
    ルの重量%が、約3%〜50%である請求項9に記載の
    方法。
  17. 【請求項17】 エステル化を160℃〜250℃で行
    う請求項9に記載の方法。
  18. 【請求項18】 エステル化を180℃〜230℃で行
    う請求項9に記載の方法。
  19. 【請求項19】 縮合を250℃〜300℃で行う請求
    項9に記載の方法。
  20. 【請求項20】 縮合を250℃〜280℃で行う請求
    項19に記載の方法。
  21. 【請求項21】 ポリエーテルエステルアミド化合物の
    平均分子量が約3000g/モル〜45000g/モル
    である請求項9に記載の方法。
  22. 【請求項22】 高分子量を有する帯電防止剤であるポ
    リエーテルエステルアミド化合物を製造する方法であっ
    て、 ジアミノ基を有するポリエーテル化合物を、所定比の二
    酸およびジオールの誘導体と混合し;エステル化反応工
    程を行い;縮合工程を行い、ポリエーテルエステルアミ
    ド化合物を形成することを特徴とする方法。
  23. 【請求項23】 ジアミノ基を有するポリエーテル化合
    物の構造が、式: H2N−R1−NH2 [式中、R1基はアルキレンオキシド基を有する鎖であ
    る。]で示される請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 R1基の分子量が約550g/モル〜
    2020g/モルである請求項23に記載の方法。
  25. 【請求項25】 アルキレンオキシド基の構造が、 【化4】 [式中、R0基は2または3の炭素原子を有する炭化水素
    基であり、pの値は約10〜45である。]である請求
    項23に記載の方法。
  26. 【請求項26】 誘導体における二酸とジオールの比が
    1.0:1.05〜1.0:10.0である請求項22
    に記載の方法。
  27. 【請求項27】 誘導体における二酸とジオールの比が
    1.0:1.05〜1.0:6.0である請求項22に
    記載の方法。
  28. 【請求項28】 末端にジアミノ基を有するポリエーテ
    ルの重量%が、約3%〜90%である請求項22に記載
    の方法。
  29. 【請求項29】 末端にジアミノ基を有するポリエーテ
    ルの重量%が、約3%〜50%である請求項28に記載
    の方法。
  30. 【請求項30】 エステル化を160℃〜250℃で行
    う請求項22に記載の方法。
  31. 【請求項31】 エステル化を180℃〜230℃で行
    う請求項30に記載の方法。
  32. 【請求項32】 縮合を250℃〜300℃で行う請求
    項22に記載の方法。
  33. 【請求項33】 縮合を250℃〜280℃で行う請求
    項32に記載の方法。
  34. 【請求項34】 ポリエーテルエステルアミド化合物の
    平均分子量が約3000g/モル〜45000g/モル
    である請求項22に記載の方法。
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