KR101008928B1 - Thermoplastic copolyesterester elastomer resins characterized in good long-term thermal resistance and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열가소성 폴리에스테르에스테르 랜덤공중합체를 주 성분으로 하는 장기 내열노화성이 우수한 열가소성 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 하드 세그먼트로 하고 내열성, 내후성, 내가수분해성이 우수한 수평균분자량이 1,500~2,500인 다이머 지방산으로부터 유래한 폴리에스테르 디올을 소프트 세그먼트로 한 조합을 포함하도록 한 열가소성 엘라스토머 조성물에 관한 것으로, 이 조성물은 유연성, 저온특성, 반발탄성, 성형가공성, 내가수분해성을 비롯 특히 내열성이 우수하여, 장시간 고온 하에서 사용되는 전기, 전자용 케이블, 와이어 등의 피복재 및 자동차 언더후드의 엔진주위 부품들을 비롯한 등속조인트 부츠, 각종 벨로즈, 에어덕트, 프로텍티브 호스, 튜브 등의 장치 용도로서 탄성 및 높은 내열성이 요구되는 모든 분야에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a thermoplastic copolyester ester elastomer composition having excellent long-term heat aging resistance as a main component of a thermoplastic polyester random copolymer and a method for preparing the same, and more specifically, to polybutylene terephthalate as a hard segment. A thermoplastic elastomer composition comprising a soft segmented polyester diol derived from a dimer fatty acid having a number average molecular weight of 1,500 to 2,500 having excellent weather resistance and hydrolysis resistance. Excellent elasticity, molding processability, hydrolysis resistance, especially heat resistance, constant velocity joint boots including bellows, air, etc. Duct, Protection Hose, it can be advantageously used in all areas where elasticity and high heat resistance requires the use of an apparatus such as tubes.
열가소성 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머, 내열노화성, 다이머 지방산 폴리에스테르 디올 Thermoplastic Copolyester Ester Elastomer, Heat Aging Resistance, Dimer Fatty Acid Polyester Diol
Description
본 발명은 탄성, 저온특성, 내열성이 우수하여 전기, 전자 피복용 부품, 자동차용 등속조인트 부츠, 에어덕트 및 벨로즈용 부품, 각종 산업용 시트, 필름 류에 사용되기에 적합한 새로운 타입의 열가소성 엘라스토머 수지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로 말하면 하드 세그먼트가 PBT이고 수평균 분자량이 1,500~2,500인 다이머 지방산으로부터 유래한 폴리에스테르 디올을 소프트 세그먼트로 하는 내열성이 우수한 성질을 가지는 열가소성 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a new type of thermoplastic elastomer resin suitable for use in electric and electronic coating parts, automotive constant velocity joint boots, air duct and bellows parts, various industrial sheets, and films because of its excellent elasticity, low temperature, and heat resistance. And a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic copolyester ester elastomer resin having excellent heat resistance property using a polyester diol derived from dimer fatty acid having a hard segment of PBT and a number average molecular weight of 1,500 to 2,500 as a soft segment, and a method for producing the same. will be.
열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머(이하 TPEE)는 저온 충격특성이 우수하며, 내유성, 내화학성, 기계적 특성이 우수하여 전기/전자 분야 및 자동차 분야에 널리 사용되고 있는 열가소성 우레탄 엘라스토머, 열가소성 폴리아마이드 엘라스토 머와 함께 엔지니어링 계통의 부품에 사용되는 탄성체이다. 이와 같은 TPEE로는 보통 폴리에테르에스테르계의 블록공중합체 수지 조성물이 대표적이며 주로 중합공정에 의해 제조되고 있다. Thermoplastic polyester-based elastomer (TPEE) has excellent low temperature impact characteristics, and has excellent oil resistance, chemical resistance, and mechanical properties, and is widely used in the electric / electronic field and automotive field together with thermoplastic urethane elastomer and thermoplastic polyamide elastomer. Elastomers used in parts of engineering systems. As such TPEE, a block copolymer resin composition of a polyether ester type is typically produced and mainly produced by a polymerization process.
폴리에테르에스테르계의 TPEE는 오래전부터 폴리부틸렌 테르프탈레이트(Polybutylene terephthalate, 이하 PBT)를 하드세그먼트로 폴리테트라메칠렌 에테르 글리콜(Polytetramethylene ether glycol, 이하 PTMEG)의 폴리옥시알킬렌(Polyoxy alkylene)류를 소프트 세그먼트로 하여 제조되는 것이 알려져 있고 실용화 되어있다. Polyetherester-based TPEE has a long history of polybutylene terephthalate (PBT) as a hard segment of polytetramethylene ether glycol (PTMEG) polyoxyalkylene (Polyoxy alkylene) It is known and made into a soft segment and it is put to practical use.
그러나, 소프트 세그먼트로 폴리옥시알킬렌류를 이용한 폴리에테르에스테르계 TPEE는 내수성, 저온특성 등에는 우수하나 내열노화성이 뒤떨어진다. 이의 해결을 위해 보통 하드 세그먼트나 혹은 소프트 세그먼트에 내열성이 우수한 코모노머를 도입하여 장기 내열노화성을 향상시키고자 하는 시도가 오래 전부터 시도되어 왔고 일부는 상업화 되었다. 하드 세그먼트를 폴리부틸렌 나프탈레이트(Polybutylene naphthalate, PBN)로 하고 소프트 세그먼트를 PTMEG로 하는 것이 있고, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate, PEN) 또는 폴리사이클로헥산 테레프탈레이트 (Polycyclohexane terethphalate, PCT)를 하드 세그먼트로 하고 소프트 세그먼트를 PTMEG로 하는 것은 특개평5-202176에 나타나 있다. However, polyether ester-based TPEE using polyoxyalkylenes as soft segments is excellent in water resistance and low temperature characteristics, but inferior in heat aging resistance. In order to solve this problem, attempts to improve long-term heat aging resistance by introducing comonomers having excellent heat resistance in hard or soft segments have been attempted for a long time, and some of them have been commercialized. The hard segment is called polybutylene naphthalate (PBN) and the soft segment is called PTMEG, and the polyethylene naphthalate (PEN) or polycyclohexane terethphalate (PCT) is used as the hard segment. The soft segment as PTMEG is shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-202176.
하드 세그먼트를 PBT로 하고 소프트 세그먼트를 폴리카프로락톤(Polycaprolacone, 이하 PCL)으로 하는 것은 특개평10-17657에 나타나 있으며 폴리부틸렌 아디페이트(Polybutylene adiphate, 이하 PBA)를 도입한 것은 US5914386, 특개평10-182782에 나타나 있다. PCL, PBA를 소프트 세그먼트로 하는 TPEE를 보통 폴리에테르에스테르계 TPEE와는 구별해서 폴리에스테르에스테르계 TPEE라 부른다. 즉, 폴리에스테르에스테르계 TPEE는 하드세그먼트가 PBT, PBN, PCT등의 에스테르계 고분자이고, 소프트 세그먼트는 폴리에스테르계 고무성분을 이용하여 제조되는 엘라스토머를 가리킨다.The hard segment as PBT and the soft segment as polycaprolacone (PCL) are shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-17657, and the introduction of polybutylene adipate (PBA) in US Pat. It is shown at -182782. TPEE which uses PCL and PBA as a soft segment is called polyester-ester TPEE separately from polyether ester-type TPEE. That is, the polyester-based TPEE is an ester polymer such as PBT, PBN, PCT, etc., and the soft segment refers to an elastomer produced using a polyester-based rubber component.
그러나, 상기에서 언급한 소프트 세그먼트로 폴리에스테르를 이용한 폴리에스테르에스테르계 TPEE 역시 폴리에테르에스테르계 TPEE에 비해 내열노화성은 우수하나 내수성 및 저온특성이 떨어지는 단점을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 예를들면, 특개평 10-182782, 특개 2001-240663은 PBA나 폴리카보네이트 디올과 이소시아네이트 화합물을 사용한 폴리에스테르에스테르 엘라스토머가 제안되어 있으나 제조공정이 복잡하고 우레탄화를 통한 사슬연장 반응의 컨트롤이 어려우며, 내열노화성은 우수하나 내가수분해성에 문제점이 있으며, 특개평11-302519, 특개2000-143954, 특개2000-159989, 특개2000-264959는 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-CHDM), 수첨 다이머디올, 수첨 다이머산을 코모노머로 사용한 것에 대해 제안되어 있으나 합성온도가 높고 최종 TPEE의 융점이 높아 통상의 가공온도에서는 성형이 어렵고 또한 내열성은 우수하나 제조비용면 등에서 상업화에 어려움이 있다. However, the polyester-based TPEE using polyester as the soft segment mentioned above is also known to have a disadvantage in that it is excellent in heat aging resistance but inferior in water resistance and low temperature characteristics compared to polyetherester-based TPEE. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-182782 and 2001-240663 propose polyester esters using PBA or polycarbonate diols and isocyanate compounds, but the manufacturing process is complicated and it is difficult to control the chain extension reaction through urethanization. It has excellent heat aging resistance but has a problem in hydrolysis resistance. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-302519, Japanese Patent Application No. 2000-143954, Japanese Patent Application 2000-159989, Japanese Patent Application No. 2000-264959, 1,4-cyclohexanedimethanol (1,4-CHDM), Although it has been proposed to use hydrogenated dimerdiol and hydrogenated dimer acid as comonomers, it has high synthesis temperature and high melting point of final TPEE, making it difficult to mold at normal processing temperature and excellent in heat resistance but difficult to commercialize in terms of manufacturing cost.
상기 문제점들을 해결하고자 본 발명은 코폴리에테르에스테르계 TPEE 제조에 있어 디카르복실산과의 에스테르 반응시 에스테르 교환반응에 의한 고분자의 랜덤화로 융점강하나 물성저하를 일으키지 않는 폴리에스테르계 디올을 사용함으로써 코폴리에스테르에스테르계 TPEE를 용이하게 합성할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 코폴리에테르에스테르계 TPEE에 비해 내열성이 우수하고 제품물성에 편차가 없는 열가소성 엘라스토머를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a copolyether by using a polyester-based diol, which does not cause a strong melting point or deterioration in physical properties due to randomization of a polymer by an ester exchange reaction in the production of a copolyetherester-based TPEE. In addition to being able to easily synthesize ester ester TPEE, it is an object to provide a thermoplastic elastomer that is superior in heat resistance and has no variation in product properties compared to conventional copolyether ester type TPEE.
본 발명의 다른 목적은 상기 코폴리에스테르에스테르계 TPEE를 이용하여 향후 용융점도, 내열성이 우수한 자동차 부품, 특히 등속조인트부츠용 및 벨로즈용과 전기절연성, 내열성, 난연성이 우수한 전기, 전자, 자동차 부품용 케이블, 와이어 등의 피복재, 튜브, 시트 등의 산업용 부품으로 사용할 수 있는 열가소성 엘라스토머를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use the copolyester-based TPEE in the future automotive parts having excellent melt viscosity, heat resistance, in particular for constant velocity joint boots and bellows and electrical, electronic, automotive parts excellent in electrical insulation, heat resistance, flame resistance It is to provide a thermoplastic elastomer that can be used as industrial parts such as coating materials such as cables and wires, tubes, sheets, and the like.
본 발명은 방향족 디카르복실산 45~65 중량%, 저급디올 20~35 중량% 및 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 10~45 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머 수지를 제공한다.The present invention provides a thermoplastic copolyester-ester elastomer resin comprising 45 to 65% by weight of aromatic dicarboxylic acid, 20 to 35% by weight of lower diol and 10 to 45% by weight of dimer fatty acid-derived polyester diol. .
본 발명의 엘라스토머 수지에 포함되는 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디 올은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물임을 특징으로 한다.The dimer fatty acid-derived polyester diol included in the elastomer resin of the present invention is characterized by being a compound represented by the following Chemical Formula 1.
(n은 3 내지 5의 정수이다.)(n is an integer of 3 to 5)
본 발명의 엘라스토머 수지에 포함되는 방향족 디카르복실산은 테레프탈산(TPA), 이소프탈산(IPA), 2,6-나프탈렌 디카르복실산(2,6-NDCA), 1,5-나프탈렌 디카르복실산(1,5-NDCA), 1,4-사이클로헥산 디카르복실산(1,4-CHDA), 디엑시드가 디메틸기로 치환된 디메틸 테레프탈레이트(DMT), 디메틸 이소프탈레이트(Dimethyl Isophthalate, DMI), 2,6-디메틸 나프탈렌 디카르복실레이트(2,6-NDC), 디메틸 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트(1,4-DMCD) 로 구성된 그룹에서 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The aromatic dicarboxylic acid included in the elastomer resin of the present invention is terephthalic acid (TPA), isophthalic acid (IPA), 2,6-naphthalene dicarboxylic acid (2,6-NDCA), 1,5-naphthalene dicarboxylic acid (1,5-NDCA), 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid (1,4-CHDA), dimethyl terephthalate (DMT), dimethyl isophthalate (Dimethyl Isophthalate, DMI) in which the diacid is substituted with a dimethyl group, 2,6-dimethyl naphthalene dicarboxylate (2,6-NDC), dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate (1,4-DMCD), or any mixture thereof.
본 발명의 엘라스토머 수지에 포함되는 저급디올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-hexane 디올, 1,4-사이클로헥산 디메탄올로 구성된 그룹에서 선택된 어느 하나, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.Lower diols contained in the elastomer resin of the present invention are ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexane diol , 1,4-cyclohexane dimethanol can be any one selected from the group consisting of, or a mixture thereof.
또한, 본 발명의 엘라스토머 수지는 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 에틸렌옥시드 부가 폴리프로필렌 글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜로 구성된 그룹에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 이때 상기 글리콜 화합물은 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올에 대하여 5~50중량%로 포함될 수 있다.In addition, the elastomer resin of the present invention may further include one or more selected from the group consisting of polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, ethylene oxide addition polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol. At this time, the glycol compound may be included in 5 to 50% by weight relative to the dimer fatty acid-derived polyester diol.
또한, 본 발명은 방향족 디카르복실산 45~65 중량%, 저급디올 20~35 중량% 및 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 10~45 중량%를 에스테르 반응시키는 제1단계 및 상기 제1단계 반응의 생성물을 중축합 반응시키는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 코폴리에스테르에스테르 열가소성 엘라스토머 수지의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is the product of the first step and the first step of esterifying 45 to 65% by weight of aromatic dicarboxylic acid, 20 to 35% by weight lower diol and 10 to 45% by weight of dimer fatty acid-derived polyester diol It provides a method for producing a thermoplastic copolyester ester thermoplastic elastomer resin comprising a second step of polycondensation reaction.
상기 제1단계 반응에서 사용되는 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물임을 특징으로 한다.The dimer fatty acid-derived polyester diol used in the first step is characterized in that the compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
(n은 3 내지 5의 정수이다.)(n is an integer of 3 to 5)
상기 제2단계 반응에서는 열안정제로 힌다드 페놀계 산화방지제인 N,N'- hexane-1,6-diylbis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)) 0.05~0.2중량% 및 방향족 아민계 산화방지제인 4,4'-Bis(alpha,alpha-dimethylbenzyl)diphenylamine 0.05~0.3중량%을 사용할 수 있다.In the second step reaction, N, N'-hexane-1,6-diylbis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)), which is a hindered phenolic antioxidant as a heat stabilizer, is 0.05 to 0.2. 0.05% to 0.3% by weight of 4,4'-Bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) diphenylamine, which is a weight% and an aromatic amine antioxidant, may be used.
상기 제2단계 반응에서는 반응형 사슬연장제인 무수트리멜리틱 산(Trimellitic Anhydride, TMA) 0.03 ~ 0.1 중량%를 사용할 수 있다.In the second step, 0.03-0.1 wt% of trimellitic anhydride (TMA), a reactive chain extender, may be used.
상기 제2단계 반응에서는 기핵제인 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페놀) 포스페이트 나트륨 0.03~0.1 중량%를 사용할 수 있다.In the second step reaction, 0.03 to 0.1% by weight of 2,2'-methylenebis (4,6-di-t-butylphenol) phosphate sodium as the nucleating agent may be used.
상기 제1단계 반응에서는 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 에틸렌옥시드 부가 폴리프로필렌 글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜로 구성된 그룹에서 선택된 1종 이상을 선택된 1종 이상을 추가로 포함시켜 반응시킬 수 있다. 이때 상기 글리콜 화합물은 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올에 대하여 5~50중량%로 사용될 수 있다.In the first step reaction, at least one selected from the group consisting of polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, ethylene oxide added polypropylene glycol, and polyoxytetramethylene glycol may be reacted by further including at least one selected. have. In this case, the glycol compound may be used in an amount of 5 to 50 wt% based on the dimer fatty acid-derived polyester diol.
본 발명은 또한 상기 제조방법으로 제조된 랜덤 코폴리머 형태의 열가소성 코폴리에스테르 엘라스토머 수지를 제공한다.The present invention also provides a thermoplastic copolymer polyester resin in the form of a random copolymer prepared by the above method.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 방향족 디카르복실산, 저급디올, 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올을 포함한 열가소성 코폴리에스테르에스테르계 엘라스토머를 제공하는 것이다.The present invention provides a thermoplastic copolyester ester-based elastomer including an aromatic dicarboxylic acid, a lower diol, and a polyester diol derived from a dimer fatty acid.
본 발명에서는 용융중합을 통해 방향족 디카르복실산 및 저급디올로부터 하드 세그먼트가 폴리에스테르이고, 소프트 세그먼트가 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올인 랜덤 코폴리에스테르에스테르계 TPEE를 제조한다. 구체적으로 에스테르화 반응과 중축합 반응을 통해 고분자화시킴으로써 내열노화성이 우수한 신규 열 가소성 코폴리에스테르에스테르계 TPEE를 제공한다. 따라서, 본 발명의 열가소성 폴리에스테르에스테르계 TPEE는 방향족 디카르복실산, 저급 디올 및 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올을 포함한다.In the present invention, a random copolyester ester-based TPEE is prepared from the melt dipolymer and aromatic dicarboxylic acid and lower diol, wherein the hard segment is polyester and the soft segment is dimer fatty acid-derived polyester diol. Specifically, by polymerizing through an esterification reaction and a polycondensation reaction, a novel thermoplastic copolyester ester-based TPEE having excellent heat aging resistance is provided. Accordingly, the thermoplastic polyester-based TPEE of the present invention includes aromatic dicarboxylic acid, lower diol and polyester diol derived from dimer fatty acid.
본 발명의 코폴리에스테르에스테르계 TPEE 수지는 하드 세그먼트(Hard segment)와 소프트 세그먼트(Soft segment)가 랜덤 블록 공중합(Random block copolymerization) 되어있는 형태이다. The copolyester ester-based TPEE resin of the present invention is a form in which a hard segment and a soft segment are random block copolymerized.
본 발명에 따른 코폴리에스테르에스테르계 TPEE를 제조함에 있어서 방향족 디카르복실산으로는 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA), 이소프탈산(Isophthalic acid, IPA), 2,6-나프탈렌 디카르복실산(2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-NDCA), 1.5-나프탈렌 디카르복실산(1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-NDCA), 1,4-사이클로헥산 디카르복실산(1,4-Cyclohexane dicatboxylic acid, 1,4-CHDA)과 디엑시드가 디메틸기로 치환된 방향족 디카르복실레이트(Aromatic dicarboxylate)인 디메틸 테레프탈레이트(Dimethyl terephthalate, 이하 DMT), 디메틸 이소프탈레이트(Dimethyl Isophthalate, DMI), 2,6-디메틸 나프탈렌 디카르복실레이트(2,6-Dimehtyl naphthalene dicarboxylate, 2,6-NDC), 디메틸 1,4-사이클로헥산 디카르복실레이트(Dimethyl 1,4-Cyclohexanedicarboxylate, DMCD)또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 DMT를 사용한다. 상기 방향족 디카르복실산은 40~70 중량%, 바람직하게는 45~65 중량 % 사용된다. 방향족 디카르복실산이 40 중량% 미만으로 사용되거나 70 중량% 이상으로 사용되는 경우는 반응 밸런스 가 맞지 않아 반응이 잘 진행되지 않는다.In preparing the copolyester ester-based TPEE according to the present invention, as aromatic dicarboxylic acid, terephthalic acid (Terephthalic acid, TPA), isophthalic acid (Isophthalic acid, IPA), 2,6-naphthalene dicarboxylic acid (2, 6-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-NDCA, 1.5-naphthalene dicarboxylic acid (1,5-NDCA), 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid (1,4 -Cyclohexane dicatboxylic acid (1,4-CHDA) and dimethyl terephthalate (DMT), an aromatic dicarboxylate substituted with a dimethyl group, dimethyl isophthalate (DMI), 2,6-dimethyl naphthalene dicarboxylate (2,6-Dimehtyl naphthalene dicarboxylate (2,6-NDC), dimethyl 1,4-cyclohexane dicarboxylate (Dimethyl 1,4-Cyclohexanedicarboxylate, DMCD) or their Mixtures can be used, preferably DMT. The aromatic dicarboxylic acid is used 40 to 70% by weight, preferably 45 to 65% by weight. If the aromatic dicarboxylic acid is used in less than 40% by weight or more than 70% by weight, the reaction is not balanced and the reaction does not proceed well.
본 발명에서 사용하는 저급디올로는 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올(1,4-Butane diol), 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산 디올 또는 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-Cyclohexanedimethanol, 1,4-CHDM)등을 사용하며, 바람직하게는 1,4-부탄디올을 사용한다. 상기 저급디올은 20~40 중량%, 바람직하게는 25~35중량% 사용한다. 20중량% 미만이거나 40 중량% 초과시 반응 밸런스가 맞지 않아 반응이 진행되지 않는다.Lower diols used in the present invention include ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexane diol or 1,4-cyclohexanedimethanol (1,4-Cyclohexanedimethanol, 1,4-CHDM) is used, and preferably 1,4-butanediol is used. The lower diol is 20 to 40% by weight, preferably 25 to 35% by weight. If it is less than 20% by weight or more than 40% by weight, the reaction is not balanced and the reaction does not proceed.
본 발명에서는 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머의 장기 내열노화안정성을 향상시키기 위해 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 (Dimerate fatty acid based polyester diol)을 소프트 세그먼트 성분으로 첨가하여 제조하며, 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올을 10~50 중량%, 바람직하게는 15~45 중량% 사용한다. 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올이 10 중량% 미만이면 TPEE의 경도가 너무 높으며 유연성에 문제가 있고, 50 중량% 초과시 TPEE 자체의 내열성과 상용성의 문제가 된다.In the present invention, in order to improve the long-term heat aging stability of the copolyester ester elastomer, a dimer fatty acid-derived polyester diol (dimeric fatty acid based polyester diol) is prepared by adding as a soft segment component, dimer fatty acid-derived polyester diol 10 ~ 50% by weight, preferably 15 to 45% by weight is used. If the dimer fatty acid-derived polyester diol is less than 10% by weight, the hardness of the TPEE is too high and there is a problem in flexibility, and when it exceeds 50% by weight, the problem of heat resistance and compatibility of the TPEE itself.
본 발명의 TPEE에 포함되는 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올은 하기 화학식 2로 표시되는 다이머 지방산으로부터 제조된다.The dimer fatty acid-derived polyester diol included in the TPEE of the present invention is prepared from a dimer fatty acid represented by the following formula (2).
지방산은 사슬 모양 모노카르복시산으로 생물에서 발견되는 지방산은 대부분 탄소수가 짝수이고 노르말사슬 모양이며, 카르복시기는 말단에 달려 있다. 탄소 사슬은 포화될 수도 있고 불포화 상태일 수도 있다. Fatty acids are chain-shaped monocarboxylic acids. Most fatty acids found in living organisms have an even numbered carbon number and have a normal chain shape. The carbon chain may be saturated or unsaturated.
따라서 2개의 지방산이 다이머를 이룬 형태를 나타내는 상기 화학식 2는 탄소 곁사슬과 말단에 카르복실산기를 포함하는 곁사슬을 포함하는 형태로 표현된다. 상기 화학식 2는 지방산의 종류, 결합 부위 및 조건에 따라 상기 곁사슬의 크기 및 탄소 결합의 포화도가 달라질 수 있다. 특히, 상기 화학식 2에서 도형 원으로 표현된 지방산 결합부위에서는 반응 조건에 따라 이성질체가 생성되어 화학식 2의 다이머 지방산은 여러가지 입체적 구조의 형태로 존재하게 된다.Therefore, Chemical Formula 2, in which two fatty acids form a dimer, is represented by a form including a carbon side chain and a side chain including a carboxylic acid group at the terminal. Formula 2 may vary the size of the side chain and the saturation of the carbon bond according to the type of fatty acid, binding sites and conditions. In particular, in the fatty acid binding site represented by the figure circle in the formula (2) isomers are generated according to the reaction conditions so that the dimer fatty acid of the formula (2) is present in the form of various three-dimensional structure.
본 발명의 수지에 포함되는 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올은 상기 화학식 2의 다이머 지방산과 다이머 알코올과의 에스테르화를 통해 합성되며, 하기 화학식 1로 나타내어진다.The dimer fatty acid-derived polyester diol included in the resin of the present invention is synthesized through esterification of the dimer fatty acid and the dimer alcohol of Chemical Formula 2, and is represented by the following Chemical Formula 1.
[화학식 1][Formula 1]
(n은 3 내지 5의 정수이다.)(n is an integer of 3 to 5)
상기 화학식 1의 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올의 분자량은 바람직하게 1,500~2,500이다. 상기 화학식 1의 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올은 상기 화학식 2의 다이머 지방산으로부터 유래된 탄소 곁사슬을 포함한다. The molecular weight of the dimer fatty acid-derived polyester diol of Chemical Formula 1 is preferably 1,500 to 2,500. The dimer fatty acid-derived polyester diol of Chemical Formula 1 includes a carbon side chain derived from the dimer fatty acid of Chemical Formula 2.
본 발명의 코폴리에스테르에스테르계 TPEE는 상기 화학식 1의 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올을 종래 에테르계 고무성분인 PTMEG 대신 사용함으로써 장기 내열노화성이 향상된다. The copolyester ester-based TPEE of the present invention improves long-term heat aging resistance by using a dimer fatty acid-derived polyester diol of Chemical Formula 1 instead of PTMEG which is a conventional ether rubber component.
본 발명에서 합성된 코폴리에스테르에스테르계 TPEE의 경도는 쇼어경도-D(Shore-D)로 나타내며, 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올의 함량에 따라 경도가 결정된다. 즉, 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올의 함량이 많을수록 경도(쇼어경도-D)가 낮게 된다.Hardness of the copolyester-based TPEE synthesized in the present invention is represented by Shore hardness-D (Shore-D), the hardness is determined according to the content of the dimer fatty acid-derived polyester diol. That is, the greater the content of the dimer fatty acid-derived polyester diol, the lower the hardness (Shore hardness-D).
본 발명의 TPEE에는 엘라스토머 용융점도의 용융장력을 높이기 위해 분지제 등의 첨가제가 포함될 수 있다. 상기 분지제로는 글리세롤(glycerol), 펜타에리스리톨(Pentaerythritol), 무수트리멜리틱산(Trimellitic Anhydride), 트리멜리틱 산 (Trimellitic acid), 트리메틸롤 프로판 (Trimethylol propane), 펜틸글리콜(Neopentyl glycol)등을 수지 전제 중량에 대하여 0.05~0.1 중량%으로 사용할 수 있다. 바람직하게는 무수트리멜리틱산을 사용한다. 분지제의 함유량이 0.05 중량% 미만인 경우에는 용융점도의 상승을 기대하기 어려우며, 0.1 중량% 이상인 경우에는 TPEE의 용융점도가 지나치게 상승하여 용융중합시 고유점도의 조절이 어려워진다.The TPEE of the present invention may include additives such as branching agents to increase the melt tension of the elastomer melt viscosity. The branching agents include glycerol, pentaerythritol, trimellitic anhydride, trimellitic acid, trimethylol propane, pentyl glycol, and the like. It can be used at 0.05 to 0.1% by weight based on the total weight. Preferably trimellitic anhydride is used. When the content of the branching agent is less than 0.05% by weight, it is difficult to expect an increase in the melt viscosity. When the content of the branching agent is more than 0.1% by weight, the melt viscosity of the TPEE is excessively increased, making it difficult to control the intrinsic viscosity during melt polymerization.
TPEE의 장기 내열노화성을 향상시키기 위해서 하드 세그먼트인 PBT대신 PBN, PEN, PCT, PET등 강직하고 내열성이 좋은 나프탈렌류 또는 사이클로헥산류의 폴리에스테르계 고분자를 사용하고, 소프트세그먼트로서 폴리 알킬렌 카보네이트(Polyalkylene carbonate), 폴리카프로락톤 (Polycaprolactone) 및 폴리부틸렌 아디페이트(Polybutylene adiphate)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 폴리에스테르(Polyester)계 디올의 공중합 성분, 또는 이들의 혼합물이 도입될 수 있다. 그러나, 하드세그먼트를 PBN, PEN으로 하는 경우 NDC 모노머로 인한 수지 가격이 높아 경제성이 떨어지며, PCT, PET인 경우에는 중합온도가 높아 다른 폴리에스테르계 소프트 세그먼트와의 공중합이 쉽지 않다. 따라서, 대부분의 경우 하드세그먼트를 PBT로 하면서 소프트 세그먼트로서 폴리에스테르계 성분을 도입하는 방법을 많이 채택하고 있다. 한편, 하드세그먼트가 PBT 이면서 소프트 세그먼트로 PTMEG 대신에 내열성이 좋은 폴리알킬렌 카보네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌 아디페이트 등의 폴리에스테르 디올을 사용하는 경우, 반응 중에 PBT내의 에스테르결합과 폴리에 스테르 디올 내의 에스테르 결합간의 상호 에스테르 교환반응에 의해 수지가 랜덤화가 되어 원하는 TPEE의 물성을 갖지 못하고 융점강하 및 물성저하를 초래하게 된다. 심지어는 비결정성의 고분자가 형성되기도 한다. In order to improve the long-term heat aging resistance of TPEE, instead of hard segment PBT, rigid and heat resistant polyester polymers such as PBN, PEN, PCT, and PET, such as naphthalene or cyclohexane, are used. (Polyalkylene carbonate), polycaprolactone (Polycaprolactone) and polybutylene adipate (Polybutylene adiphate) copolymerization component of a polyester-based diol selected from the group consisting of, or a mixture thereof may be introduced. However, when the hard segment is made of PBN and PEN, the resin price due to the NDC monomer is high and economic efficiency is low. In the case of PCT and PET, the polymerization temperature is high, so that copolymerization with other polyester soft segments is not easy. Therefore, in most cases, a method of introducing a polyester-based component as a soft segment while making the hard segment PBT is adopted. On the other hand, in the case of using polyester diols such as polyalkylene carbonate, polycaprolactone, and polybutylene adipate having good heat resistance instead of PTMEG as the hard segment is PBT and soft segment, ester bonds and polyester in PBT during the reaction Mutual transesterification between the ester bonds in the terdiol causes the resin to be randomized, which does not have the desired physical properties of TPEE, leading to melting point drop and physical property deterioration. Even amorphous polymers are formed.
따라서 통상의 경우 에스테르 교환반응을 억제하면서 폴리에스테르계 소프트 세그먼트 성분을 도입하기 위해 먼저 하드세그먼트인 PBT 프리폴리머를 만든 뒤 소프트세그먼트 성분을 도입하여 블럭 코폴리머 형태의 TPEE가 제조되었다. 그러나, 상기 제조공정은 복잡하고 반응시간도 길어지며, 특히 정밀한 중합제어가 필요하다는 단점이 있다.Accordingly, in order to introduce a polyester-based soft segment component while suppressing the transesterification reaction, a block copolymer type TPEE was prepared by first making a hard segment PBT prepolymer and then introducing the soft segment component. However, the manufacturing process is complicated and the reaction time is long, in particular, there is a disadvantage that precise polymerization control is required.
그러나, 본 발명에서는 소프트 세그먼트로 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올을 사용함으로써 에스테르 교환반응이 일어나지 않는 장점이 있는 것이다. 그러므로 본원발명에 의하면 별도의 공정 조건을 제어할 필요 없이 간단한 제조공정으로써 고융점 및 내열노화성이 우수한 코폴리에스테르에스테르계 TPEE의 제조할 수 있는 것이다.However, the present invention has the advantage that the transesterification reaction does not occur by using the dimer fatty acid-derived polyester diol as a soft segment. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture copolyester-based TPEE excellent in high melting point and heat aging resistance as a simple manufacturing process without having to control separate process conditions.
즉, 본 발명은 방향족 디카르복실산 45~65 중량%, 저급디올 20~35 중량% 및 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 10~45 중량%를 에스테르화시키는 단계 및 상기 반응의 생성물을 중축합 반응시키더라도 에스테르 교환 반응에 의한 수지의 랜덤화 없이 블록 코폴리머를 제조할 수 있는 것이다.That is, the present invention comprises the step of esterifying 45 to 65% by weight of aromatic dicarboxylic acid, 20 to 35% by weight of lower diol and 10 to 45% by weight of dimer fatty acid-derived polyester diol and polycondensation of the product of the reaction. The block copolymer can be prepared without randomizing the resin by the transesterification reaction.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail through the following examples.
실시예Example 1 One
DMT 46.0중량%, 1,4-부탄디올 27.8 중량%, 분자량이 2,000인 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 (Uniqema사, 상품명: Priplast 3199) 25.7중량%를 에스테르 교환(Ester Interchange) 반응기에 넣고 촉매로 TBT를 0.02중량% 가하였다. 반응온도는 140~215℃의 범위로서, 140℃에서 215℃로 120분간 승온시키며, 215℃를 유지하면서 나머지 60분간 반응시켜 반응유출물인 메탄올 량을 반응율로 환산하여 반응율이 90%이상인 시점에서 반응을 종결시켰다.26.0% by weight of DMT 46.0%, 1,4-butanediol, 27.8% by weight, and dimer fatty acid-derived polyester diol (Uniqema, trade name: Priplast 3199) with a molecular weight of 2,000 were placed in an ester interchange reactor and TBT was used as a catalyst. 0.02% by weight was added. The reaction temperature is in the range of 140 to 215 ° C., and the temperature is raised from 140 ° C. to 215 ° C. for 120 minutes, and the reaction is carried out for 60 minutes while maintaining 215 ° C. to convert the amount of methanol, which is a reaction effluent, into a reaction rate. Was terminated.
그 후 올리고머를 중축합(Polycondensation) 반응기로 옮기고 추가로 TBT 촉매 0.1 중량%, 사슬연장제인 TMA 0.05중량%, 기핵제인 2,2'-Methylenebis(4,6-di-tert-butylphenol) phosphate sodium salt 0.05중량% 및 힌다드 페놀계 산화방지제인 N,N'-hexane-1,6-diylbis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)) 0.12중량%, 방향족 아민계 산화방지제인 4, 4'-Bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) diphenylamine 0.14중량%를 함께 투입하여 중축합 반응을 수행하였다. 중축합 반응은 215℃에서 245℃로 120분간 승온시키면서 수행하였으며, 이때 760torr에서 0.3torr까지 1시간 동안 감압하였고 나머지 1시간은 0.3torr이하의 고진공 조건에서 TPEE를 제조하였다. 반응의 종결점은 교반기에 걸리는 토크(Torque)를 가지고 잡았으며, 개발자가 원하는 토크에 도달하였을 때 반응을 종결하고 질소압을 이용, 계 밖으로 토출하여 스트랜드화 한 뒤 냉각후 펠렛(Pellet)화 하였다. 이렇게 제조된 코폴리에스테르에스테르계 TPEE의 조성과 물성을 하기 표1 및 2에 나타내었다The oligomer was then transferred to a polycondensation reactor and additionally 0.1 wt% of TBT catalyst, 0.05 wt% of TMA as a chain extender, and 2,2'-Methylenebis (4,6-di-tert-butylphenol) phosphate sodium salt as nucleating agent. 0.05 wt% and 0.12 wt% of N, N'-hexane-1,6-diylbis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)), a hindered phenolic antioxidant, aromatic amine-based oxidation 4, 4'-Bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) diphenylamine 0.14% by weight of the inhibitor was added together to perform a polycondensation reaction. The polycondensation reaction was carried out at 215 ° C. to 245 ° C. for 120 minutes, at which time the pressure was reduced from 760 tor to 0.3 torr for 1 hour, and the remaining 1 hour to prepare TPEE under high vacuum conditions of 0.3 torr or less. The end point of the reaction was caught with the torque applied to the stirrer, and when the developer reached the desired torque, the reaction was terminated, discharged out of the system using nitrogen pressure, stranded, and pelletized after cooling. . The composition and physical properties of the copolyester-based TPEE thus prepared are shown in Tables 1 and 2 below.
실시예Example 2 2
상기 실시예1과 동일한 방법으로 TPEE를 제조하되, 올리고머 반응에서는 DMT 47.7중량 %, 1,4-부탄디올 28.8 중량%, 분자량 2,000의 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 (Uniqema사, Priplast 3199) 23.1 중량%를 사용하였고 중축합 반응에서 기핵제와 사슬연장제는 사용하지 않고 반응을 수행하였다. 이렇게 제조된 코폴리에스테르에스테르계 TPEE의 조성과 물성을 하기 표1 및 2에 나타내었다.TPEE was prepared in the same manner as in Example 1, but in the oligomer reaction, 23.1 wt% of DMT 47.7 wt%, 1,4-butanediol 28.8 wt%, and dimer fatty acid-derived polyester diol (Uniqema, Priplast 3199) In the polycondensation reaction, the reaction was performed without using a nucleating agent and a chain extender. The composition and physical properties of the copolyester-based TPEE thus prepared are shown in Tables 1 and 2 below.
비교예Comparative example 1 One
DMT 44.9 중량%, 1,4-부탄디올 24.8 중량%, 분자량이 1,000인 PTMEG 29.7 중량%를 사용하였고, 실시예 1에서 사용한 기핵제는 사용하지 않은 것을 제외하고 나머지는 실시예 1과 동일한 반응조건에서 TPEE를 제조하였다. 이렇게 해서 얻어진 조성과 물성을 표1 및 2에 나타내었다. 44.9% by weight of DMT, 24.8% by weight of 1,4-butanediol, and 29.7% by weight of PTMEG having a molecular weight of 1,000 were used, except that the nucleating agent used in Example 1 was not used. TPEE was prepared. The compositions and physical properties thus obtained are shown in Tables 1 and 2.
비교예Comparative example 2 2
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 대신 분자량 2,000인 폴리카프로락톤 디올을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 반응시켰으며, 이렇게 해서 얻어진 TPEE의 조성과 물성은 하기 표 1에 나타내었다. It was prepared in the same manner as in Example 1, except that polycaprolactone diol having a molecular weight of 2,000 was used instead of the dimer fatty acid-derived polyester diol, and was reacted in the same manner as in Example 1. The composition and physical properties of the TPEE thus obtained were It is shown in Table 1 below.
비교예Comparative example 3 3
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올 대신 분자량 2,000인 폴리카보네이트 디올을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 반응시켰으며, 이렇게 해서 얻어진 TPEE의 조성과 물성은 하기 표1에 나타내었다. It was prepared in the same manner as in Example 1, except that polycarbonate diol having a molecular weight of 2,000 was used instead of the dimer fatty acid-derived polyester diol, and was reacted in the same manner as in Example 1. The composition and physical properties of the TPEE thus obtained were Table 1 shows.
비교예Comparative example 4 4
상업적으로 판매되는 열가소성 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머 수지로서 UM-551(DSM사) 제품의 물성을 평가하여 표1 및 2에 비교 데이터로 제시하였다. The physical properties of the commercially available thermoplastic copolyester ester elastomer resin UM-551 (DSM Co., Ltd.) product was evaluated and presented as comparative data in Tables 1 and 2.
상기 실시예 및 비교예 조성물의 물성은 아래와 같은 시험을 통하여 평가된 것이다.Physical properties of the Example and Comparative Example compositions are evaluated through the following test.
(1) 융점 및 결정화 온도(1) melting point and crystallization temperature
DSC를 이용하였고 실온에서부터 승온속도를 20℃/분으로 하면서 측정하였다.DSC was used and the temperature rising rate was measured from room temperature to 20 ° C / min.
(2) 경도측정 (2) hardness measurement
ASTM D 2240의 방법으로 쇼어 D 타입으로 경도를 측정하였다.Hardness was measured by the Shore D type by the method of ASTM D 2240.
(3) 용융지수(3) melt index
ASTM D 1238에 의거 220℃, 2.16kg 하중에서 측정하였다.It measured at 220 degreeC and 2.16 kg load based on ASTMD 1238.
(4) 인장강도 및 신율(4) tensile strength and elongation
DIN 53504-85 STAB 2에 의거 성형한 시편으로 상온에서 측정하였으며, yield point에서의 인장강도(Kg/cm2)와 파단점에서의 인장신율(%)을 측정하였다.Specimens molded according to DIN 53504-85 STAB 2 were measured at room temperature, and the tensile strength at yield point (Kg / cm 2 ) and tensile elongation at break (%) were measured.
(5) 장기 내열노화성(5) Long-term heat aging resistance
공기 순환 및 회전이 되는 150℃의 기어오븐에 DIN 53504-85 STAB 2형 인장시편을 넣은 뒤 일정시간 경과가 된 후 꺼내어 약 1일 상온에 방치한 뒤 인장물성을 측정하여 초기물성 대비 50% 유지되는데 까지 걸리는 시간(또는 일수)으로 정하였다.Put the DIN 53504-85 STAB type 2 tensile specimen in the gear oven at 150 ℃ where air circulation and rotation occurs, and then take it out after a certain time and leave it at room temperature for about 1 day, and measure the tensile property to maintain 50% of the initial physical property. It is set as the time (or days) to reach.
(HS : SS)1) Weight ratio (% by weight)
(HS: SS) 1)
(Tm, ℃)Melting point
(Tm, ℃)
(Tc, ℃)Crystallization temperature
(Tc, ℃)
1) HS: 하드 세그먼트1) HS: hard segment
SS: 소프트 세그먼트 SS: soft segment
2) 다이머 지방산 유래 폴리에스테르 디올: Uniqema사 Priplast 31992) Polyester diols derived from dimer fatty acids: Priplast 3199 from Uniqema
3) PTMEG: BASF사 PolyTHF 1,0003) PTMEG: BASF PolyTHF 1,000
4) PCL: 폴리카프로락톤 디올 (Polycaprolactone diol), Solvay사 CAPA 2200A4) PCL: Polycaprolactone diol, Solvay CAPA 2200A
5) PCDL: 폴리카보네이트 디올 (Polycarbonate diol), Asahi Kasei사 T46925) PCDL: Polycarbonate diol, Asahi Kasei T4692
6) UM-551 (상표): 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate) 및 폴리부틸렌아디페이트 디올 (Polybutylene adipate diol)로부터 제조된 코폴리에스테르 에스테르 탄성체, DSM사6) UM-551 (trademark): Copolyester ester elastomer prepared from Polybutylene terephthalate and Polybutylene adipate diol, DSM
7) N.D.: No Detected7) N.D .: No Detected
(쇼어경도-D)Hardness
(Shore Hardness-D)
(g/10분)Melt index
(g / 10 minutes)
(Kg/cm2)The tensile strength
(Kg / cm 2 )
(%)Tensile elongation
(%)
(인장신율 50% 유지일수)Long-term heat aging resistance
(50% retention)
상기 표로부터 비교예1에서 얻어진 폴리에테르에스테르계 탄성체는 200℃의 고융점을 가지지만 장기내열성이 가장 뒤떨어짐을 볼 수 있다. 한편, 비교예2 및 3에서 얻어진 고분자는 비결정성의 고분자로 융점 및 결정화 온도가 측정되지 않는 비결정성 코폴리에스테르에스테르 수지였다. It can be seen from the above table that the polyether ester elastomer obtained in Comparative Example 1 has a high melting point of 200 ° C. but its long-term heat resistance is inferior. On the other hand, the polymers obtained in Comparative Examples 2 and 3 were amorphous copolyester ester resins in which the melting point and the crystallization temperature were not measured as the amorphous polymer.
반면, 종래 폴리에스테르계 디올을 사용할 때와는 달리 다이머 지방산으로부터 유도된 폴리에스테르 디올을 사용하여 중합한 본 발명의 열가소성 코폴리에스테르에스테르 엘라스토머의 경우 반응중 에스테르 교환반응에 의한 비결정성 고분자 생성이나 융점저하가 일어나지 않았다. 또한 표2에 기재된 바와 같이 고온에서의 장시간 내열노화성이 매우 우수하여, 종래의 일반적인 코폴리에테르에스테르계 엘라스토머나 상업화된 코폴리에스테르에스테르계 엘라스토머 제품과 비교하더라도 우수한 기계적 특성을 가짐을 확인할 수 있었다.On the other hand, unlike conventional polyester-based diols, thermoplastic copolyester-ester elastomers of the present invention polymerized using polyester diols derived from dimer fatty acids produce amorphous polymers or melting points by transesterification. No degradation occurred. In addition, as shown in Table 2, it was very excellent in long-term heat aging resistance at high temperature, and it was confirmed that it had excellent mechanical properties even when compared with conventional general copolyether ester elastomers or commercialized copolyester ester elastomer products. .
본 발명의 열가소성 폴리에스테르에스테르 엘라스토머는 제조과정에서 에스테르 교환반응이 일어나지 않으므로 제조가 용이한 장점이 있다. 또한, 기계적 특성 및 장기 내열노화성이 우수하다. The thermoplastic polyester ester elastomer of the present invention has an advantage of being easy to manufacture because no transesterification reaction occurs in the manufacturing process. In addition, the mechanical properties and long-term heat aging resistance is excellent.
따라서, 본 발명의 열가소성 폴리에스테르에스테르 엘라스토머는 섬유(fiber), 필름(film), 시트(sheet)를 비롯한 각종 성형재료에 이용될 수 있다. 특히 장시간 고온 하에서 사용되는 전기, 전자용 케이블, 와이어 등의 피복재 및 자동차 언더후드의 엔진주위 부품들을 비롯한 등속조인트부츠, 각종 벨로즈, 에어덕트, 프로텍티브 호스, 튜브 등의 장치 용도로서 탄성 및 높은 내열성이 요구되는 모든 분야에 유용하게 사용될 수 있다.Accordingly, the thermoplastic polyester elastomer of the present invention can be used in various molding materials including fibers, films, sheets. Especially, it is elastic and high in device for constant velocity joint boots, bellows, air duct, protective hose, tube and etc. It can be usefully used in all fields where heat resistance is required.
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