JPS61179227A - ポリエステル共重合体 - Google Patents

ポリエステル共重合体

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JPS61179227A
JPS61179227A JP1914285A JP1914285A JPS61179227A JP S61179227 A JPS61179227 A JP S61179227A JP 1914285 A JP1914285 A JP 1914285A JP 1914285 A JP1914285 A JP 1914285A JP S61179227 A JPS61179227 A JP S61179227A
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菅野 龍也
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ミカエル ドレシエル
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クラウス ブルツイン
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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
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/445Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences
    • 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
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/50Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、新規なポリエヌテ/I//ポリシロキサン共
重合体に関する。
(従来の技術) 近年ポリシロキサン重合体を含有する樹脂あるいは樹脂
混合物が注目されている。周知の如くポリシロキサン重
合体は耐熱性、耐寒性などの優れた物理化学的性質をも
っているため、ゴム(シリコーンゴム)、オイμ、ワニ
ス等の一次製品とそれらを原料として種々の二次製品が
実用に供されている。さらに近年上記の物理化学的性質
を保持しながら、ポリシロキサン重合体の様々な機能を
発現させるべく多岐に亘る分野で研究がなされている。
例えばエンジニアリングプフヌテツクスの分野ではその
低温弾性を利用して耐低温衝撃性の大きなチューブ、ホ
ース類をつくる研究がなされ、医用材料分野ではその生
化学的安定性を利用して整形外科材料、血管等の補綴材
料、軟膏基材等として既に実用化されているものも数多
い。さらに省資源、省エネルギーの見地から気体分離膜
の分野でもその有用性が注目を集めている。ここで対象
とされる気体分離としては、ヘリウム精製、希ガス分離
、ウラン濃縮、酸素富化、エタノ−μ合成、酢酸合成等
のりサイクμガスの分離精製等であシ、既に酸素富化膜
はボイラーの燃料効率向上の故に実用化されている。
ポリシロキサン重合体を含有する樹脂あるいは樹脂混合
物の製造方法には次の様なものがある。
(1)ポリシロキサン重合体を直接他の樹脂と混練する
方法は例えば特開11i358−93749、Plas
ticsWorld:I)、’yo March、 1
983等に記載されている0 (2)ポリシロキサン重合体を化学的にポリエステ7し
、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリカーボネートのよ
うな他の重合体と結合させてブロック共重合体を製造す
る方法は、例えばW、 L、 Roff、 Ann。
N、Y、Accl、Sci、、 146.119 (1
967)、W、J。
War(1,J、 MOm、 Sci、 、 l、 U
SP3. ’/81.3’78 すどに記載されている
(3)適当な幹ポリマーにポリシロキサンをグラフト重
合する方法は、例えば特開昭57−135007、高分
子学会予稿集…、 461 (1982)に記載されて
いる。
(4)側鎖に置換基としてポリシロキサンを含む重合性
基をアニオン重合によって高分子を合成する方法は、例
えば特公昭52−21021に記載されている。
上記の種々の製造方法のうちで、樹脂の用途に応じて機
械的、電気的、物理的物性を発明させるに適した製造方
法は分子設計の春易さという見地、から、上記(2)の
ポリシロキサン重合体を化学的に他の重合体と結合させ
てブロック共重合体を得る方法であると考えられる。
また、シカμポン酸成分とグリコ−y成分とから得られ
る所謂ポリエステル樹脂は、優れた機械的性質、耐熱性
及び耐摩耗性を有していることが古くから知られておシ
、家庭用、工業用の器具や装置、電子工業部品、自動車
部品等の多くの用途が知られている。しかしながら、自
動車部品に使用される場合、通常のポリエステル樹脂よ
シも優れた低温可撓性が必要とされる。そのためポリエ
ステルのグリコール成分の代シにポリエーテ〜を用いた
、ポリエステルエラストマーがかかる用途に多く使用さ
れている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、このようなポリエステIし、ポリエーテlレ
コポリマーはO〜−40℃のような低温領域においてそ
の物性を著しく低下させる問題点があった。
またポリエーテル成分を用いているため、耐油性が劣シ
、さらにエステル結合であるため耐加水分解性が不充分
であるという問題点があった。
本発明は、かような問題点を解消しうる樹脂を提供する
ことを目的とし、ことにポリオ7レガノシロキサン成分
を有する芳香族ポリエステル系の新規な一群の樹脂を提
供しようとするものである0ポリオμガノンロキサン成
分を、脂肪族ポリエステ)v鎮に含有させて離型剤や均
展剤として有利なポリマーを得る提案は、米国特許第3
935154号明細書に開示されておシ、また、両末端
にポリオキシアルキレン鎮を有する少量のポリオルガノ
シロキサン成分とジオールリッチの芳M11c ホ!J
 x ステルとを反応させて固着性やブロッキング性の
改善されたポリマーを得る提案は米国特許第43485
10号明細書に開示されているが、本発明のごときポリ
マーは従来、全く知られてい雇い。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは鋭意研究の結果、芳香族ポリエステ〜の特
性を保持すると共に、ポリオルガノシロキサンの優れた
特性(耐熱性、耐吸水性、耐加水分解性、耐薬品性等)
を付与した新規なポリエステル共重合体を見出し、本発
明を完成したものである0 (発明の構成) かくして本発明は、 下記一般式(I): (式中、R“は低級アルキレン基を示す)で表わされる
単位と、 下記一般式(■): (式中、lは2〜50の整数、mは1〜6の整数、Qは
酸素原子又は一つの結合手、R′は水素原子、メチル基
又はフェニル基、Rは二価の有機基、Zは水酸基、アミ
ノ基又は力μボキシμ基)で表わされる単位とを主要構
成単位とするポリエステル共重合体であシ、式(I)の
単位と式(II)の単位との共重合比率が重量比で40
〜99 : 60〜1でかつJ−値がlO〜s o o
 yd/ fであるポリニス−ツー チル共重合体を提供するものである。
・本発明において、式(I)の単位と式(II)の単位
の比率は、これら両単位の合計重量をベースとして式(
I)の単位が約40〜99重量%、言い換えれば式(n
)の単位が約60〜1重量%とされる。式(I)の単位
が40重量%未満では、ポリニステノン本米の特性が損
なわれ、J−値が極めて低い値となるため適さない。ま
た99重量%を越えると、式(II)のポリオルガノシ
ロキサン含有単位が少なくなシすぎて、ポリオルガノシ
ロキサンの本来の特性、例えば低温可撓性、耐熱性、耐
加水分解性、耐薬品性等が著しく低下し適さない。こと
に好ましい比率は単位(■)二単位(II)が約50〜
97重量%:約50〜3重量%である。
この発明のポリエステル共重合体のJ−値は10〜30
0m//V、好ましくは20〜2 ts o td/ 
fである。このJ−値CILI/f〕とは重合体の溶液
粘度を評価する指標値でこの発明の共重合体の分子量を
間接的に規定するものであシ、その測定方法は以下の通
シである。(Deutsche工ndus tri e
norm(D工N)16’779  Te1l 2 )
試料0.25 fを正確に501メスフラヌコに秤量シ
、フェノ−/L/ / O−ジクロルベンゼン1/1の
混合溶媒を用いて、室温又は加温して試料を溶解せしめ
、全容量を501とする。次に25℃のもとてウベロー
デ型粘度計にて、溶媒のみの落下時間と試料の溶解した
溶液の落下時間を測定する。
J−値は次の計算式によシ算出できる。
である。
このJ−値は通常、エステル化触媒の量、エステル化時
間、後述する単官能性の第三成分の添加等によシ適宜調
整することができる。
本発明の式(I)及び(II)の単位を構成する7タル
酸残基としては、テレ7り〜酸残基又はイソフタル酸残
基が適しておシ、これらを混在させてもよい。通常、合
計で100〜20%のテレフタオキ残基と0〜80%の
イソフタμ酸残基で構成するのが好ましい。
本発明の式(I)中のR“とじては低級アルキレン基こ
とに次素数2〜4の分枝を有していてもよいアルキレン
基が挙げられ、ことにエチレングリコ−/l/残基又は
1,4−ブチレングリコ−yv伐オキ好ましい。
本発明の式(II)中のRは二価の有機基であシ、分枝
を有していてもよいアルキレン基、l−4モμ程度のポ
リオキシエチレン残基、二価の脂環族基又は二価の芳香
族基が適当である。なお、二価の脂環族基としては少な
くとも脂環式炭化水素基を含む二価基が適用でき、二価
の芳香族基としては少なくともアリル基を含む二価基が
適用できる。
上記アルキレン基としては、直鎮又は分枝状のC冨〜2
oのフルキレン基が好ましく、分枝状アルキレン基とし
ては、例えば 等が挙げられる〇二価の脂環族基の具体例としてられる
。また、二価の芳香族基の具体例としては、(低級アル
−f/L’基で任意に置換されていてもよい〉等が挙げ
られる0なお、二価の芳香族基としては、エーテlし結
合、スルホニμ結合、スルフィド結合又はカーボネート
結合を任意に有するものであつ挙げられる〇 なお、上記各基中の水素原子は)10ゲン原子で任意に
置換されていてもよい〇 一方、式(n)中のR′は、水素原子、メチμ基又はフ
ェニル基を意味する。これらは通常同一の基であるが、
場合によってはそれぞれ異なっていてもよい。
か\る本発明のポリエヌテ/L/P、重合体は、通常、
で示されるフタル酸又はその01〜C4アμキlレエス
テμと、 下式(■): HO−R” −OH・・・・・(IV)(式中、R″は
前記と同一意味) で示されるジオール成分と、 下式(V): (式中、各記号は前記と同一意味) で示されるポリオルガノシロキサン成分とをエステμ反
応により重合することによシ得られるOかかる重合方法
としては、上記式(lit)、(IV)及び(V)で示
される各成分を一度にエステμ化反応条件に付して重合
する方法(−膜性)が一般的である0よシ詳しくは、例
えばテレフタμ酸及び/又はイソフタル酸のごとき芳香
族シカフレボン酸成分(式(nl))と、エチレングリ
コ−μや1,4−ブタンジオ−μのごときジオール成分
(式(■))及び上記式(Dで示される末端ジオ−〜型
のポリオルガノシロキサンとを混合し、これをエステル
化触媒の存在下、1’70−280℃の温度下でかつ常
圧不活性ガス気流下で加熱反応させ、次いで30mmH
p以下、好ましくは10〜15 mmHfの減圧下、2
00〜280℃で加熱重縮合させ、さらに高真空下(例
えばl mmE(fI以下、好ましくは0.1 mmH
p以下)、2210−280℃で加熱重縮合させること
によυ高分子量の本発明のポリエステ/L/共重合体を
得ることができる。
この際、上記式(nl)の成分に対して式(IV)と式
(V)の成分の合計量〜数がほぼ等量となるように設定
するのが実際上好ましく、さらに前述の単位(I) :
 (II)の共重合比率に対応すべく式(■)8式(V
)の重量比率を約40〜99:約60〜lとするのが好
ましい。
また、エステμ結合のためのエステIし化触媒としては
、錫系触媒、チタン系触媒、鉛系触媒等が使用でき例え
ば、ジブチル錫オキサイド、ジオクチ/I/錫オキサイ
ドのようなシアpキ/l/錫オキサイド;ジプチル錫う
ウリレート、ジプテμ錫ビス(2−エチルヘキサノエイ
ト)のようなシアμキμ錫アpキレート;テトラメチμ
チタネート、テトラブチμチタネート、テトラインプロ
ピルチタネートのようなテトファルキ〜チタネート;シ
ュウ酸チタンカリのようなシュウ酸チタン塩;酢酸鉛の
ような鉛化合物などが挙げられる。これらのうちテトフ
ァルキμチタネート及びシュウ酸チタン塩のごときチタ
ン系触媒が最もよい結果を与え好ましい。
このようKして得られるポリエステル共重合体は、前記
式(II)に対して式(N)十式(V)が実質的に等モ
ル反応して得られた主として直鎖状の共重合体でアリ、
ことに単位(I)及び(II)がランダム状に結合した
共重合体からなる。
ただし、場合によっては、前記単位(I)及び/又は単
位(n)の成分に対応するプレポリマー(一端が力pホ
キシル基又はその低級アlレキルエステルで他端が水酸
基)を予め作製し、次いでこれらをエステ7し化反応条
佇に付して重合させることによシ得ることもできる(二
段法)0この方法によシ得られるポリエステル共重合体
は、単位(I)及び/又は単位(II)がブロック状に
結合した共重合体からなる。
なお、前記原料となる式(Dの化合物は、所謂末端ジオ
ール型のポリオμガノシロキサン、両末端ヒドロキVポ
リオμガノVロキサン、シリコーンジオ−〜等の名称で
入手できる化合物や、その変性物を用いることができる
0ことにその好ましい具体例としては下記式: %式% (式中、pは2,4又は10の整数;qは整数)等が挙
げられる。
かかる本発明のポリエステル共重合体は、ポリオμガノ
シロキサンの特性である低いTf (ガフス転$温度)
のために、0〜−40℃という低温領域における低温可
撓性が優れており、さらに、ソフトセグメントとして働
くポリオμガノシロキサンの優れた耐水性により、エス
テμ結合による重合体であるにもかかわらず、極めて優
れた耐加水分解性を備えたものでおる0 なお、本発明の共重合体は、少なくとも前記単位(I)
及び(n)を主要な構成単位とする共重合体であればよ
く、上記特性が阻害されない限り、他の第三単位を重合
鎖中に有していてもよい。かかる第三単位を構成しうる
第三成分としては、エステμ結合によシ直鎮状に共重合
しうる種々のシカ〜ポン酸、ジオ−μ及びオキシカμポ
ン酸類が挙げられる。もちろんこれら第三成分を共重合
させる際には、全体のシカμボン酸成分とジオール成分
とが実質的に等モルとなるように調整することが好まし
い0また、通常、第三成分による構成単位(第三単位)
が全構成単位の50七〜%未満になるよう調整すること
が適当である。これらの第三成分としては、フタル酸以
外の芳香族シカ7Vボン酸;シュウ酸、マロン酸、コノ
・り酸、アシヒン酸、セパシン酸、ドデカンジ酸等の脂
肪族ジカルボン酸;ヘキサヒドロテレフタμ酸、デカリ
ンシカμポン酸、テトラリンジカルボン酸等の脂環族シ
カμボン酸;グリコーp酸、p−オキシ安息香酸等のオ
キシ酸・;シクロヘキサンジメタツール。
トリシクロダカンジメテローμ等の脂環族ジオール;ビ
スフェノーμA、ビスフェノールS、ビスヒドロキンエ
トキシビスフェノ−/L/A、テトラブロモビスフェノ
−/I/A等の芳香族ジオ−μ等が例示される。
他の第三成分としては、ジカルボン酸以外の力μボン酸
類や、ジオール以外のアμコーμ類が使用可能である0
この例としては、トリメリット酸。
トリメシン酸、ピロメリット酸、トリカルパリμ酸、ト
リメチローμプロパン、グリセリン、ベンタエリスリト
ーμ等の多官能化合物や安息香酸。
ナフトニ酸、ステアリμアμコーμ、パルミチン酸等、
あるいはこれらの誘導体等の単官能化合物が挙げられる
。ことにこの多官能化合物は、本発明のポリエステルが
実質的に線状とみなせる程度内で使用でき、また単官能
性化合物は、重合体の分子量調整のために使用するのが
適している。
なお、本発明のポリエステ〃共重合体には、更に通常の
ポリエステルの如く、リン等の熱安定剤。
ヒンダードフェノ−μ等の抗酸化剤、ベンゾトリアシー
μ、ヒドロキシベンゾフェノン、シアノアクリレート等
の紫外線吸収剤、酸化チタン、カーボンブラック、テト
ラヅーμブルー等の顔料、染料、りμり等の核剤、高級
脂肪酸塩等の結晶促進剤、離型剤等々が添加されていて
も何らさしつかえない。
以下、本発明を実施例について説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 ジメチルテレフタレート29.15 F (0,15モ
/L/)と、下式: で示される数平均分子量(MW)124’7の両末端ブ
タノ−〃オキシボリジメチμシロキサン1.35f(ジ
オーμ成分全体に対して5重量%)と、l、4−ブタン
ジオ−〜25.659とを11筒壓フフスコに入れ、さ
らKl!III謀としてイソプロピルチタネート(Ti
(OCmHt)4)のイソプロピwypvコ−/I/(
10%)溶液を0.91加えた。この混合物を、窒素ガ
スを導入しなからメタルパスを用いて180Cで3時間
攪拌した。さらに30分間メタルバスの温度を70℃昇
温しながら水流ポンプでxammHgに減圧した。さら
に減圧下、250℃で1時間加熱攪拌を続けたのち、高
真空ポンプで0.051m Hf以下に減圧し、250
℃でさらに1時間攪拌を続けた。生成物を窒素下でとシ
出すことによシ、白色の高粘度のポリマーを得た。
このポリマーのJ−値は、フェノ−/I/10−ジクロ
μベンゼン(1/l ’)を溶媒として用い、25℃で
測定すると99でめった。また赤外線吸収スペクト〜か
ら、ポリジメチルシロキサンの特徴的吸収である800
.1000〜1100 am  にわずかであるが吸収
が認められ、”H−NMRから0.1 ppmにポリジ
メチルシロキサンのシリル基に結合したメチル基の吸収
が認められた。
以上のことから、とのポリマーはポリエステルとポリジ
メチルシロキサンの共重合体であることが認められた。
この共重合体をDSC(メト、ラ−2O− TA−2000型及びパーキンエルマー20型)にかけ
ることによ、9、Tgが54℃でTm (融点)が22
3℃であることが判明した。
実施例2〜6 実施例1と同様処して種々のポリエステツノ共重合体を
作製した0この原料と得られた共重合体の物性を表1に
示した。
(発明の効果) 本発明のポリエステル共重合体は、前述したごとく、低
温可撓性や耐加水分解性においてことに優れた物性を示
すと共に、ポリエステ〜としての種々の特性を備えたも
のであシ、ホース、チューブ類、シー〜、パツキン等の
V−μ材、或はキャタピラ、べ〜F等のべ〜ト類等の製
造用の樹脂として使用するに適している0 手続補正書 昭和60年12月23日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第19142号 2、発明の名称 ポリエステル共重合体 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 代表者 久保1)美 文 7、補正の内容 別紙のとおり 補正の内容 1、明111書第8頁、下から第5行の[Zは水酸基、
アミン基又はカルボキシ基」を削除する。
2、同書第23頁の表1中、実施例3のオルガノシロキ
サン成分の欄における化学式を 「 」 と補正する。
3、同表中、実施例5のオルガノシロキサン成分の欄に
おける化学式を 「 」 と補正する。
特許請求の範囲 1、下記一般式(1): (式中、RITは低級アルキレン基を示す)で表わされ
る単位と、 下記一般式(■): ・・・・・・(II) (式中、ρは2〜50の整数、■は1〜6の整数、Qは
酸素原子又は一つの結合手、R′は水素原子、メチル基
又はフェニル基、Rは二価の有機先)で表わされる単位
とを主要構成単位とするポリエステル共重合体であり、
式(I>の単位と式(II)の単位との共重合比率が重
量比で40〜99 : 60〜1でかっJ−値が10〜
300v1/(Jであるポリエステル共重合体。
20式(II)の単位におけるRが、分校を有していて
もよい02〜C2(+のアルキレン基、1〜4モル程度
のポリオキシエチレン残基、二価の脂環族基又はエーテ
ル結合、スルホニル結合、スルフィド結合もしくはカー
ボネート結合を任意に有す−でよい二価の芳香族基(た
だし、これら各基中の水素原子は任意にハロゲン原子で
置換されていてもよい)である特許請求の範囲第1項記
載のポリエステル共重合体。
3、ポリエステル共重合体の前記主要構成単位中のフタ
ル酸残基が、100〜20%のテレフタル酸残基と0〜
80%のイソフタル酸残基からなる特許請求の範囲第1
項記載のポリエステル共重合体。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・( I ) (式中、R″は低級アルキレン基を示す) で表わされる単位と、 下記一般式(II): ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・(II) (式中、lは2〜50の整数、mは1〜6の整数、Qは
    酸素原子又は一つの結合手、R′は水素原子、メチル基
    又はフェニル基、Rは二価の有機基、Zは水酸基、アミ
    ノ基又はカルボキシル基)で表わされる単位とを主要構
    成単位とするポリエステル共重合体であり、式( I )
    の単位と式(II)の単位との共重合比率が重量比で40
    〜99:60〜1でかつJ−値が10〜300ml/g
    であるポリエステル共重合体。
  2. (2)式(II)の単位におけるRが、分枝を有していて
    もよいC_2〜C_2_0のアルキレン基、1〜4モル
    程度のポリオキシエチレン残基、二価の脂環族基又はエ
    ーテル結合、スルホニル結合、スルフィド結合もしくは
    カーボネート結合を任意に有する二価の芳香族基(ただ
    し、これら各基中の水素原子は任意にハロゲン原子で置
    換されていてもよい)である特許請求の範囲第1項記載
    のポリエステル共重合体。
  3. (3)ポリエステル共重合体の前記主要構成単位中のフ
    タル酸残基が、100〜20%のテレフタル酸残基と0
    〜80%のイソフタル酸残基からなる特許請求の範囲第
    1項記載のポリエステル共重合体。
  4. (4)式( I )及び式(II)の単位が、重合鎖中にブ
    ロック状及び/又はランダム状に構成される特許請求の
    範囲第1項記載のポリエステル共重合体。
JP1914285A 1985-02-01 1985-02-01 ポリエステル共重合体 Granted JPS61179227A (ja)

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