JPS63227628A - ポリエステルアミドとポリエーテルチオエーテル−エステル−アミドならびにこれらの製造方法 - Google Patents

ポリエステルアミドとポリエーテルチオエーテル−エステル−アミドならびにこれらの製造方法

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JPS63227628A
JPS63227628A JP63044027A JP4402788A JPS63227628A JP S63227628 A JPS63227628 A JP S63227628A JP 63044027 A JP63044027 A JP 63044027A JP 4402788 A JP4402788 A JP 4402788A JP S63227628 A JPS63227628 A JP S63227628A
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    • 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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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyethers (AREA)

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、式 %式% (ただし、Aはポリアミド繰返し単位を示し、−B−は
チオ基を有する構造を示す) で表されるポリエステルアミドおよびポリエーテルチオ
エーテル−エステル−アミドの新規な生成物に関する。
ポリエステルアミドとポリエーテルチオエーテル−エス
テル−アミドは、ジカルボキシル系ポリアミドと、チオ
エーテルグリコールまたはポリエーテルチオエーテルジ
オールとの反応により得られる。
従来の技術 このようにして得られるポリマー中には、チオ基が存在
することから、フランス国特許第2.401.947号
および第2.273.021号に記載されているような
単純なヒドロオキシル化ポリオキシアルキレングリコー
ルにジカルボキシル系ポリアミドを反応させて得られる
従来のポリアミドとは反対に、溶剤に対する耐性が強い
ポリアミドとなる。従来のポリアミドには、溶剤中で膨
張するという欠点があり、これはポリマーにおいてポリ
エステル繰返し単位の割合が大きくなる程深刻になる。
さらに詳しくは、本発明に従う生成物は、一般式 (ただし、R1とR2は同じでも異っていてもよく、2
〜98個の炭素原子を含む線状または枝分れしたアルキ
ル基を示し、 mは1〜50であり、 nは高分子鎖を構成する反復単位の繰返し数を示す) で表される。通常、nは1から75までである。
全体の基 に対する基 一〇−←R,−8−R2−0斤−一 の重量比は、1〜95%の間でよく、特に4〜87%が
望ましい。
ジカルボキシル系ポリアミド繰返し単位−C,−A、−
C− 自体はすでに公知であり、この繰返し単位は通常、基 に対応する。上記式において、 R3は、炭素原子数が望ましくは4〜14のラクタムお
よび/またはアミノ酸を構成する炭化水素鎖、あるいは
構造 −R5−C−NH−R,− (ただし、R5とR6はそれぞれシアジッドおよびジア
ミンの炭化水素残基を示す) であり、 R4は、連鎖抑止剤として用いられる有機シアジッド残
基を示し、これは例えば脂肪族、脂環式または芳香族の
基でもよく、 pとqは、同じでも異っていてもよく、2つのうち1つ
はゼロでもよく、ジカルボキシル系ポリアミド繰返し単
位の高分子鎖を構成する反復単位の繰返し数を示す。
ジカルボキシル系ポリアミド繰返し単位の平均分子量は
、300〜15.000の間、特に6(IQ〜5.00
0の間が望ましく、p+qは1〜100の間、特に2〜
40の間が望ましい。
さらに、本発明に従うポリエステルアミドおよびポリエ
ーテルチオエーテル−エステル−アミドは一般に、式 (ただし、R+ SR; 、R3、R4、plQSmお
よびnは前述の定義と同様である〉 で表される。
本発明に従う生成物は、酸基が鎖の端に位置するジカル
ボキシル系ポリアミドをチオエーテルグリコールまたは
ポリエーテルチオエーテルジオールと反応させて得られ
る。この反応は、次のように表すことができる。
nH,oOc−A−COOH+ (ただし、A−、R+ 、R2、mz nの各記号は前
述で定義した通りである) 基 一〇 千R,−3−R2−0);□□ に対応するチオエーテルグリコールまたはポリエーテル
チオエーテルジオール残基は、得られるポリアミド高分
子中に1〜95%、さらに望ましくは4〜87%の割合
で含まれる。
ジカルボキシル系ポリアミドとチオエーテルグリコール
またはポリエーテルチオエーテルジオールを重縮合反応
させる際のそれぞれの割合は、通常99〜5%対1〜9
5%、さらに望ましくは96〜13%対4〜87%であ
り、この重縮合反応は触媒の存在下で、反応物を溶融状
態で混合することにより行う。一般に縮合は、各反応物
の種類および量に応じて、100〜350℃さらに望ま
しくは180〜300℃の温度下で、10分間〜15時
間行われる。この反応は、不活性媒体中で大気圧とほぼ
同じ圧力下、または約6〜666Paの減圧下で起こす
ことができる。
重縮合反応を最も好ましい条件下で行うために、ポリア
ミドのカルボキシル基とチオエーテルグリコールまたは
ポリエーテルチオエーテルジオール間の化学量論を実質
的に保持しながら反応物を反応させることが勧められる
上記のポリエステルアミドまたはポリエーテルチオエー
テル−エステル−アミドの製造に用いる触媒として、一
般式M(OQ)、で表される金属テトラアルコキシドが
勧められる。この式において、Mはチタン、ジルコニウ
ムまたはハフニウムを表わし、基Qは同じでも異ってい
てもよく、炭素原子を1〜24個さらに望ましくは1〜
8個有する線状または枝分れしたアルコイル基を示す。
この触媒の例として、Zr(OC2Hs)a、Zr(0
−isoc3HtL  、zr(oc4H3L、Zr(
OCsHzL、Zr(OC6H+3L、Hf(○C2H
s)s  、Hf (OC4H9)4、Hf (0−i
sOc+H1)6、Ti(QC<Hs)4を挙げること
ができる。触媒は、反応媒体全体の約0.旧〜5%の適
切な重量比だけ、単独でまたは混合して用いられる。
本発明による生成物製造に用いられるジカルボキシル系
ポリアミドはすでに公知であり、このようなポリアミド
を製造するための従来の方法、例えばラクタムおよび/
またはアミノ酸あるいはシアジッドとジアミンを重縮合
することにより得られる。このような重縮合は、酸基が
望ましくは分子の各端に結合されている有機シアジッド
の存在下で行われる。これらのシアジッドは、重縮合中
にポリアミドの高分子鎖の構成要素として結合し且つ連
鎖制限剤として作用してα、ω−ジカルボキシル系ポリ
アミドの生成を可能にする。重縮合中の有機シアジッド
の過剰分を変えることによって、高分子鎖の長さを調節
することができ、その結果、ポリアミドの平均分子量を
調節することが可能となる。
連鎖制限剤として作用し、且つカルボキシル基をポリア
ミド鎮の各端に結合させるためのポリアミド合成反応に
用いられるジカルボン酸としては、例えば、琥珀酸、ア
ジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウ
ンデカン酸、ドデカン酸等のアルカン−ジオンシアジッ
ド、さらにテレフタル酸、イソフタル酸またはシクロヘ
キサンジカルボキシル酸等の脂環式または芳香族シアジ
ッドが挙げられる。
ジカルボキシル系ポリアミドの製造に用いられるラクタ
ムとアミノ酸は、炭素原子数が望ましくは4〜14の炭
化水素鎖を有するものであり、通常、ブチロラクタム、
カプロラクタム、ヘプタンラクタム、デカラクタム、ウ
ンデカノラクタム、ドデカノラクタム、6−アミノヘキ
サン酸、10−アミノデカン酸、11−アミノウンデカ
ン酸、12−アミノドデカン酸の群から選択される。
シアジッドとジアミンの重縮合により生成されるポリア
ミドとしては、ヘキサメチレンジアミンと、アジピン酸
、アゼイン酸、セバシン酸および1−12ドデカン酸の
各々とから得られるナイロン6−6.6−9.6−10
および6−12、さらにノナメチレンジアミンとアジピ
ン酸から得られるナイロン9−6が挙げられる。
本発明による生成物の製造に用いられるジカルボキシル
系ポリアミドの平均分子量は大きな範囲で変わり得る。
この平均分子量は300〜15.000の間が望ましく
、特に600〜5.000の間が好ましい。
本発明による生成物の製造に用いられるポリエーテルチ
オエーテルジオールはすでに公知であり、チオエーテル
グリコールまたはチオエーテルグリコールの混合物から
以下の反応 mHo−RI  S  R20H→ で水を除去する縮合により得られる。
すでに述べたように、R1とR2は同じでも異ってもよ
く、2〜98個の炭素原子を含むアルキル基を表す。R
1とR2の位置は、上記反応式中で与えたものに限られ
ないが、チオエーテルグリコールまたはその混合物の縮
合方法の違いを考慮する必要がある。従って、鎖のつな
がり方は頭−頭結合、頭−尾結合、また尾−尾結合のい
ずれでもよい。
ヒドロキシ基の反応性は大きいので、鎖中の硫黄元素が
2つのヒドロキシル化官能基に対してベータ位置を占め
るようなチオエーテルグリコールを用いるのが望ましい
。従って、R1とR2は構造 7Ra 一〇 −C− R9R1゜ (ただし、R7、R8、R9、RIOは同じでも異って
もよく、Hあるいは1〜24個の炭素原子を含むアルキ
ル基を示す)によって表すことができる。
チオエーテルグリコールの縮合については、ウッドワー
ド(WOODWARD)により“ジャーナル オブポリ
マー サイエンス(Journal of Polym
er Sci’ence)”第41巻(1959年)2
19〜223ページ、225〜230ページ並びにアメ
リカ合衆国特許第3.312.743号の特許に記載さ
れている。縮合可能なチオエーテルグリコールとして、
例えば、チオジグリコール、ベータメチルチオジグリコ
ール、ベータエチルチオジグリコール、ベークーベーダ
 ジメチルチオジグリコーノペベーターベータ゛ ジエ
チルチオジグリコールを挙げることができる。
本発明による生成物の製造に用いられるチオエーテルグ
リコールまたはポリエーテルチオエーテルジオールの分
子量は大きな範囲で変わり得るが、望ましくは122〜
6.000、さらに200〜4.000の間が好ましい
以下に示す実施例により本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれに限られるものではない。
尚、下記の実施例において、 ・ 各縮合物の固有粘度は、20℃の温度下のメタクレ
ゾール中で測定しく溶剤100gに対し生成物0.5g
)、dig−1で表した。
・ 重縮合物の融点は、示差熱分析により測定した。
・ 耐油性は、試験片をASTMNo、3オイル油中に
121℃で7日間浸漬した後の重量の変化を測定し、こ
れをパーセントで表した。
実施例1 容量250cutの反応器中に、予めアジピン酸の存在
下でドデカンラクタムを重縮合させて生成した平均分子
量2.080のジカルボキシル系ポリアミド12を35
.36 g導入する。次に、予めモル比が70対30の
チオジグリコールとベータメチルチオジグリコールの混
合物を重縮合させることにより製造した平均分子量79
0のポリエーテルチオエーテルジオール13.43 g
とテトラブチルオルトジルコネー) 0.48 gを添
加する。
不活性雰囲気下に反応媒体を置いた後、温度が200℃
に達するまで加熱する。反応器内を真空にして、構成要
素の溶融が始まった時点から強度の撹拌を続ける。この
ようにして、反応を27Paの圧力、220℃の温度下
で、30分間続ける。さらに、圧力は変えず、反応媒体
の温度を20分間で240℃になるまで徐々に上げる。
240℃の加熱を1時間続ける。
粘度が高まるのに従い、撹拌の速度を減じなければなら
ない。
得られたポリエーテルチオエーテル−エステル−アミド
の固有粘度は1.12d1g−’であり、融点は169
℃であった。
その式は、 −C□←NH−←CH2)II  C→□〇−II  
            II  q〈ただし、II)
+q=9.82、 R=Hのとき、m=5、 R= CH3のとき、m=2.14) に対応する。
実施例2 実施例1と同様の操作方法に従い、予めアジピン酸の存
在下でドデカンラクタムを縮合させて生成した平均分子
量800のジカルボキシル系ポリアミド12の24.8
 gと、実施例1で用いたポリエーテルチオエーテルジ
オール24.49 gとをテトラブチルオルトジルコネ
ー) 0.25 gの存在下で、圧力を27Pa、温度
を220℃として30分間反応させる。次に、反応媒体
の温度を20分間で240℃まで徐々に上げ、反応を2
40℃の温度下で4時間続ける。
このような条件下で得られたポリエーテルチオエーテル
−エステル−アミドは、次のような特徴を示した。
−固有粘度−0,86cl1g−’ −融点  −144℃ その式は、 (ただし、p十Q =3.32、 R=Hのとき、m=5、 R=CH3のとき、m=2.14) に対応する。
実施例3 実施例の操作に従い、予めモル比70対30の割合のチ
オジグリコールとベータメチルチオジグリコールとの混
合物を重縮合することにより生成した平均分子量2.1
20のポリエーテルチオエーテル25、44 gと、実
施例1で用いたジカルボキシル系ポリアミド12の24
.96 gとをテトラブチルオルトジルコネー)0.5
gの存在下で反応させる。
温度240℃且つ減圧下で、90分間反応を続ける。
得られたポリアミドの融点は168℃、固有粘度は0.
83d1g−’であった。
その式は、 (ただし、p+q=9.82、 R= Hのときm = 13.60、 R”” CH3のときm=5.83) に対応する。
実施例4 実施例1の操作に従い、予めアジピン酸の存在下でドデ
カンラクタムを重縮合することにより得られた平均分子
量850のジカルボキシル系ポリアミド12の18.7
 gと、平均分子量が1,420のポリチオジグリコー
ル31.24 gとをテトラブチルオルトジルコネー)
 0.49 gの存在下で反応させる。
圧力27Pa、温度220℃を30分間維持した後、2
40℃の温度下で反応を2時間続ける。
このような条件下で得られた重縮合物の固有粘度は、0
.93d1g−’、融点は146℃であった。
その式は、 −C千NH窟−CH2)I。−Cモ〇−II     
          II   q(ただし、p十q=
3.57、m=13.48)に対応する。
実施例5 実施例1と同様の操作に従い、予めアジピン酸の存在下
でドデカンラクタムを重縮合することにより生成した平
均分子量2.070のジカルボキシル系ポリアミド12
の28.98 gと、実施例4で用いたポリチオジグリ
コール19.88 gとをテトラブチル   ・オルト
ジルコネー) 0.67 gの存在下で反応させる。
圧力27Pa、温度220℃を30分間維持した後、2
40℃の温度下で150分間反応を続ける。こうして得
られたポリマーの融点は168℃、固有粘度は1.14
d1g−’であった。
その式は、 (ただし、p+q=9.77、m = 13.48)に
対応する。
この特性を評価するため、実施例1〜5に記載された操
作法に従い製造した種々のポリエーテルチオエーテル−
エステル−アミドを粉砕、乾燥した後、下記のような条
件すなわち −成形プレートの寸法:  1100X100X2+n
−成形温度:200℃ −圧力と加圧時間:10トンで10分間で圧縮すること
により成形する。
上記プレートを型から抜き、冷却した後、各生成物につ
き5個ずつ長さ50mmの棒状試験片に切断し、これら
をASTMNo、3オイル中に121℃の温度下で7日
間浸漬する。
比較例として、フランス国特許第2.273.021号
に記載された方法に従い製造した2つのポリエーテル−
エステル−アミドPEEA1およびPEEA2を上記と
同様の条件で成形、切断し、得られた棒状の試験片につ
いて上記と同じ試験を行う。
・ PEEAlは、ドデカンラクタムとアジピン酸から
得られる平均分子量2.000のジカルボキシル系ポリ
アミド12の67重量部と、平均分子量1.000のポ
リオキシテトラメチレングリコール33重量部とを重縮
合することにより生成されたものである。
得られたポリエーテル−エステル−アミドの固有粘度は
、1.67d1g−’であった。
・ PEEA2は、ドデカンラクタムとアジピン酸から
得られる平均分子量850のジカルボキシル系ポリアミ
ド12の30重量部と、平均分子量2.000のポリオ
キシテトラメチレングリコール70重量部とを重縮合す
ることにより生成されたものである。
得られたポリエーテル−エステル−アミドの固有粘度は
、1.84d1g−’であった。
実施例1〜5のポリエーテルチオエーテル−エステル−
アミド、ならびにPEEAlとPEEA2のポリエーテ
ル−エステル−アミドをASTMNo、 3オイル中に
121℃で7日間浸漬した後の重量変化率を以下の表に
示す。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、Aはポリアミド繰返し単位を示し、R_1と
    R_2は同じでも異ってもよく、2〜98個の炭素原子
    を含む線状または枝分れしたアルキル基を示し、 mは1〜50であり、 nは高分子鎖を構成する反復単位の繰返し数を示す) により表されることを特徴とするポリエステルアミドお
    よびポリエーテルチオエーテル−エステル−アミド。
  2. (2)R_1とR_2は、構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、R_7、R_8、R_9、R_1_0は同じ
    でも異ってもよく、Hあるいは、1〜24個の炭素原子
    を含むアルキル基を示す) により表されることを特徴とする請求項1記載のポリエ
    ステルアミドおよびポリエーテルチオエーテル−エステ
    ルアミド。
  3. (3)nは1〜75の間の数値であることを特徴とする
    請求項1または2のいずれか1項に記載のポリエステル
    アミドおよびポリエーテルチオエーテル−エステルアミ
    ド。
  4. (4)基 −O−(R_1−S−R_2−O)_m− の重量比が、 全体の基 ▲数式、化学式、表等があります▼ の1〜95%を占めることを特徴とする請求項1または
    3のいずれか1項に記載のポリエステルアミドおよびポ
    リエーテルチオエーテル−エステルアミド。
  5. (5)上記の▲数式、化学式、表等があります▼のジカ
    ルボキシル系ポ リアミド繰返し単位が、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、R_5は、 ラクタムおよび/またはアミノ酸 を構成する炭化水素鎖、あるいは、 構造: ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここで、R_5とR_6はそれぞれジア シッド酸とジアミンの炭化水素残 基である) を示し、 R_4は有機ジアシッドの残基を示し、 pとqは同じでも異ってもよく、2つのうち1つはゼロ
    でもよく、ジカルボキシル系ポリアミド繰返し単位の高
    分子鎖を構成する反復単位の繰返し数を示す) に対応することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
    項に記載のポリエステルアミドおよびポリエーテルチオ
    エーテル−エステルアミド。
  6. (6)R_3の炭化水素鎖が4〜14個の炭素原子を含
    むことを特徴とする請求項5記載のポリエステルアミド
    およびポリエーテルチオエーテル−エステルアミド。
  7. (7)R_4が脂肪族、脂環式または芳香族の基である
    ことを特徴とする請求項5または6のいずれか1項に記
    載のポリエステルアミドおよびポリエーテルチオエーテ
    ル−エステルアミド。
  8. (8)ジカルボキシル系ポリアミド繰返し単位の平均分
    子量は300〜15,000の間であり、p+qは1〜
    100の間であることを特徴とする請求項5〜7のいず
    れか1項に記載のポリエステルアミドおよびポリエーテ
    ルチオエーテル−エステルアミド。
  9. (9)酸基が鎖の端に位置するジカルボキシル系ポリア
    ミドをジオールと反応させることから成る請求項1〜8
    項のポリエステルアミドおよびポリエーテルチオエーテ
    ル−エステル−アミドの製造方法において、該ジオール
    が式 HO−[R_1−S−R_2−O]_m−H(ただし、
    R_1、R_2、mの定義は上記と同様である) で表されるチオエーテルグリコールまたはポリエーテル
    チオエーテルジオールであることを特徴とする方法。
  10. (10)99〜5重量%のジカルボキシル系ポリアミド
    を1〜95重量%のチオエーテルグリコールまたはポリ
    エーテルチオエーテルジオールと反応させることを特徴
    とする請求項9に記載の方法。
  11. (11)ポリアミドのカルボキシル基とチオエーテルグ
    リコールまたはポリエーテルチオエーテルジオールのヒ
    ドロキシル基間の実質的な化学量論を保持しながら反応
    物を反応させることを特徴とする請求項8または9のい
    ずれか1項に記載の方法。
  12. (12)上記重縮合が、触媒の存在下で反応物を溶融状
    態で混合することにより行なわれることを特徴とする請
    求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. (13)上記触媒が、式M(OQ)_4 (ただし、Mはチタン、ジルコニウムまたはハフニウム
    を示し、Qは1〜24個の炭素原子を有する線状または
    枝分れしたアルキル基を示す) で表されることを特徴とする請求項9〜12のいずれか
    1項に記載の方法。
JP63044027A 1987-02-26 1988-02-26 ポリエステルアミドとポリエーテルチオエーテル−エステル−アミドならびにこれらの製造方法 Expired - Lifetime JPH0647622B2 (ja)

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