KR930004280B1 - Preparation of polyetherester block copolymer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 특정의 3성분 안정제를 조합에 의해 첨가함을 특징으로 하는 내후성이 우수한 코폴리에테르에스테르 탄성중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 장기간의 실외노출에서도 내후성이 우수한 제품의 성형에 특히 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a method for producing a copolyetherester elastomer having excellent weather resistance, characterized by adding a specific three-component stabilizer by a combination, which is particularly useful for molding products having excellent weatherability even in long-term outdoor exposure. Can be.
현재 많은 종류의 코폴리에테르에스테르 탄성중합체가 시트, 필름 또는 기타 성형물로, 성형되어 호스, 벨트, 스포츠용품 등 다양한 용도로 쓰여지고 있는데, 이들 고분자물이 각각의 용도에 성공적으로 쓰여지기 위해서는 사용에 따른 외형 또는 물성의 변화가 적거나 없어야만하지만 현재의 많은 성형물들은 열, 수분, 자외선, 산소 등과 같은 외부조건에 노출되어 사용되었을때 그 물성이 쉽게 저하되거나 분해되어 버리는 결점이 있었다. 따라서, 코폴리에테르에스테르 탄성중합체의 내후성 개선을 위한 노력이 오랫동안 계속되어 왔으나 지금까지의 안정제 또는 이들의 조성으로서는 장기간의 실외 노출시 고분자물의 표면분해 및 물성저하를 효과적으로 방지하지는 못하였다.Currently, many kinds of copolyetherester elastomers are molded into sheets, films, or other moldings and used for various purposes such as hoses, belts, and sporting goods. Although there must be little or no change in appearance or physical properties, many moldings presently have the disadvantage that their physical properties are easily degraded or degraded when exposed to external conditions such as heat, moisture, ultraviolet rays, and oxygen. Therefore, although efforts to improve weather resistance of copolyetherester elastomers have been continued for a long time, as a stabilizer or a composition thereof, it has not effectively prevented surface degradation and physical property degradation of polymers during long-term outdoor exposure.
종래의 코폴리에테르에스테르 탄성중합체의 내후성개선을 위한 각종 안정제의 효과에 대해서는 일본특개소 50-91652호, 유럽특허 제0003809호 등에서 개시되어 있는데, 이들의 방법에서는 안정제의 작용 및 그 투입량에 대한 배려가 불충분하여 수지의 분해가 촉진되거나 변색 또는 오염이 발생하는 등 효과면에서 여러가지 문제점이 있었다.The effects of various stabilizers for weathering resistance improvement of conventional copolyetherester elastomers are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-91652, European Patent No. 0003809, and the like. There are various problems in terms of effects such as insufficient decomposition to promote resin decomposition or discoloration or contamination.
본 발명자들은 광에 의한 분해 및 안정화 작용을 여러보로 검토한 결과 코폴리에테르에스테르 탄성중합체의 적합한 특정의 3종류 안정제를 사용하고 수지를 특정의 조성으로 행하므로서 광분해로 인한 물성 저하울이 현저하게 낮아지는 것을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have examined the decomposition and stabilization effect by light several times, and as a result, using the three specific types of stabilizers suitable for the copolyether ester elastomer and performing the resin in a specific composition, the deterioration in physical properties due to photolysis is remarkable. The lowering was found to complete the present invention.
본 발명의 광안정화된 수지는 미국공업규격시험 G 23에 의한 내후성 실험에서 물성, 특히 인장강도의 50% 저하시간이 200시간 이상으로 내후성이 우수하였다.The light stabilized resin of the present invention was excellent in weatherability test in the weather resistance test according to the American Industrial Standards Test G 23, in particular, the 50% reduction time of the tensile strength is 200 hours or more.
본 발명의 코폴리에테르에스테르 탄성중합체는 10∼75중량%의 긴고리에스테르 단위체와 25∼90중량%의 짧은 고리에스테르 단위체로 이루어진 것으로, 방향족 디카르복실산과 글리콜을 주요성분으로 하여 제조하되 전체 글리콜 함량중 5∼25몰%는 폴리알킬렌 옥사이드글리콜, 75∼95몰%는 분자량이 250 이하인 짧은고리디올을 사용하며 짧은고리디올 전체 함량중 50∼100몰%는 1,4-사이클로헥산디메탄올을, 0∼50몰%는 제3의 알리파틱디올을 사용하고, 입체적으로 벌키한 페놀계 안정제, 코폴리에스테르수지에 적합한 우수 광안정제 및 하기 일반식(I)로 표현되는 입체적으로 벌키한 아민계 광안정제를 조합한 특성의 3성분계 광안정제를 사용하여 제조한다.The copolyetherester elastomer of the present invention is composed of 10 to 75% by weight of a long ring ester unit and 25 to 90% by weight of a short cyclic ester unit, and is prepared by using aromatic dicarboxylic acid and glycol as a main component, but total glycol The content of 5-25 mol% is polyalkylene oxide glycol, 75-95 mol% uses short cyclic diol having a molecular weight of 250 or less, and 50-100 mol% of the total content of short cyclic diol is 1,4-cyclohexanedimethanol. 0 to 50 mol% is a sterically bulked amine represented by the following general formula (I) using a third aliphatic diol and a sterically bulked phenolic stabilizer, an excellent light stabilizer suitable for a copolyester resin, and the following general formula (I) It is prepared using a three-component light stabilizer having a combination of light stabilizers.
(여기서, n은 3∼30의 정수이며, R1, R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼25의 알킬기, 탄소수 6∼25의 아릴기, 탄소수 1∼25의 알킬렌기 탄소수 3∼12의 사이클로 알킬렌기, 탄소수 1∼18의 하이드록시 알킬기와 그의 에스테르기, 그리고 탄소수 2∼18인 알킬렌카르복실산과 에스테르, 아마이드등의 다양한 치환체에서 각기 독립적으로 선택되어지며, R1은 수소일 수도 있다.)(Wherein n is an integer of 3 to 30, R 1 and R 2 are a substituted or unsubstituted C1-C25 alkyl group, C6-C25 aryl group, C1-C25 alkylene group of 3 to 12 carbon atoms) Each independently selected from various substituents such as cycloalkylene groups, hydroxyalkyl groups having 1 to 18 carbon atoms and ester groups thereof, and alkylenecarboxylic acids having 2 to 18 carbon atoms, and esters and amides, R 1 may be hydrogen; .)
본 발명에 의해 광안정화된 코폴리에스테르 탄성중합체는 광에 의한 분해가 극히 적어 미국공업규격시험 G 23의 방법으로 내후성 실험을 실시했을때 그 물성, 특히 인장강도의 저하율이 아주 낮아짐을 알 수 있는 데 초기 인장강도가 50%저하하는데 걸리는 시간이 200시간 이상인 것을 특징으로 한다.The co-polyester elastomer stabilized by the present invention has very low decomposition due to light, and thus, when the weather resistance test was conducted by the method of the American Industrial Standard Test G 23, the physical properties, in particular, the rate of decrease in tensile strength can be seen to be very low. It is characterized in that the time taken for the initial tensile strength to decrease by 50% is 200 hours or more.
본 발명의 코폴리에테르에스테르의 산성분으로 분자량이 300이하이고 반응기가 2개인 방향족 디카르복실산이 좋다. 긴고리에스테르 단위체중 긴고리글리콜은 말단기가 하이드록시이며 분자량이 400∼4000인 폴리올로서 산소원자에 대한 탄소원자수의 비가 2.0∼4.3인 폴리알킬렌옥사이드글리콜, 예를들면 폴리(에틸렌옥사이드)글리콜, 폴리(1,2-와, 1,3-프로필렌옥사이드)글리콜, 폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 랜덤 또는 블록코폴리머등이다.As the acid component of the copolyetherester of the present invention, an aromatic dicarboxylic acid having a molecular weight of 300 or less and two reactors is preferable. In the long ring ester unit, long ring glycol is a polyol having a terminal group of hydroxy and a molecular weight of 400 to 4000, and a polyalkylene oxide glycol having a ratio of carbon atoms to oxygen atoms of 2.0 to 4.3, such as poly (ethylene oxide) glycol, Poly (1,2-, 1,3-propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, random or block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and the like.
짧은고리에스테르 단위체중 짧은고리디올로는 분자량이 250이하인 저분자량 디올이 사용되는데, 예를들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올의 알리파틱디올과 그외의 사이클로디올이 사용될 수 있다.As the short cyclic diol in the short cyclic ester unit, a low molecular weight diol having a molecular weight of 250 or less is used, for example, aliphatic diols of ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and the like. Cyclodiol can be used.
특히, 본 발명에서는 디메틸테레프탈레이트와 전체 클리콜 함량중 5∼25몰%의 폴리알킬렌옥사이드글리콜, 짭은고리디올 전체 함량중 50∼100몰%의 1,4-사이크로헥산디메탄올, 0∼50몰%의 1,4-부탄디올 또는 에틸렌글리콜을 사용하는데, 특히 긴고리디올로는 분자량이 600∼2000인 폴리테트라메틸렌글리콜 또는 분자량이 1500∼2000이고 에틸렌옥사이드 함량이 15∼35중량%인 폴리(프로필렌옥사이드)글리콜이 쓰여진다.Particularly, in the present invention, 5-25 mol% of polyalkylene oxide glycol and dimethyl terephthalate and 50 to 100 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol in the total content of cyclic diol, 0 1-50 mole% of 1,4-butanediol or ethylene glycol is used. Particularly, the long cyclic diol includes polytetramethylene glycol having a molecular weight of 600 to 2000 or a molecular weight of 1500 to 2000 and an ethylene oxide content of 15 to 35% by weight. Poly (propylene oxide) glycol is used.
여기에 더하여 광안정 효과를 내는 조성으로서는 입체적으로 벌키한 페놀계 산화방지제를 제1성분으로 하고 일반식(II)∼(VI)으로 표시되는 코폴리에테르에스테르에 상용성이 좋은 광안정제를 제2성분으로 하여 일반식(I)로 표시되는 입체적으로 벌키한 아민계 광안정제를 제3성분으로 하여 조합된다.In addition, the light stabilizer composition having a three-dimensional bulky phenolic antioxidant as a first component and a cobalt ether ester represented by the general formulas (II) to (VI) are well-combined. As a component, the three-dimensional bulky amine light stabilizer represented by general formula (I) is combined as a 3rd component.
본 발명의 제1성분인 코폴리에테르계에 적합한 페놀계 산화방지제는 기존의 폴리올레핀계에 주로 사용되어지는 것으로 특히 입체적으로 벌키하여 비휘발성인 것이 좋다.The phenolic antioxidant suitable for the copolyether system, which is the first component of the present invention, is mainly used for existing polyolefins, and is particularly preferably three-dimensionally bulky and non-volatile.
예를들면, 1,3,5-트리스(3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시벤질)-S-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온; 3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시하이드로신나믹산 트리에스테르[1,3,5-트리스(2-하이드록시에틸)-S-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온을 가지는]; 0,0-디-n-옥타데실-3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시벤질 포스포네이트; 옥타데실 3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시하이드로 신나메이트; 티오디에틸렌비스(3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시)하이드로신나메이트; N,N'-헥사메틸렌-비스(3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트); 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스-(3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠; 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3,5-디-터어셔리-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진; n-옥타데실-3,5-디-터어셔리-부틸-4-하이드록시페닐아세테이트; 1,3,5-트리스-(4-터어셔리-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온; 2,2'-메틸렌-비스(4-에틸-6-터어셔리-부틸-페놀); 4,4'-메틸렌-비스(2,6-디-터어셔리-부틸페놀); 4,4'-티오비스(6-터어셔리-부틸-2-메틸페놀)등이 있으며, 이들은 이가녹스 1010 산화방지제처럼 시바-가이기사, 사이나미드사로부터 이미 상품화되어 있다. 제2성분인 광안정제로는 일반적으로 에스테르계에 적합한 우수한 광안정제를 사용하며 아래와 같은 일반식을 갖는다.For example, 1,3,5-tris (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzyl) -S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H)- Trion; 3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyhydrocinnamic acid triester [1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) -S-triazine-2,4,6- (1H , With 3H, 5H) -trione; 0,0-di-n-octadecyl-3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzyl phosphonate; Octadecyl 3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyhydro cinnamate; Thiodiethylenebis (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxy) hydrocinnamate; N, N'-hexamethylene-bis (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate); 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris- (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene; 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-tertiary-butylanilino) -1,3,5-triazine; n-octadecyl-3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenylacetate; 1,3,5-tris- (4-tertiary-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione; 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-tertiary-butyl-phenol); 4,4'-methylene-bis (2,6-di-tertiary-butylphenol); 4,4'-thiobis (6-tertiary-butyl-2-methylphenol), etc., which are already commercialized from Ciba-Geigy Co., Cinnamid Co., such as Iganox 1010 antioxidant. As a second light stabilizer, an excellent light stabilizer suitable for ester type is generally used, and has the following general formula.
(여기서, X는 수소 또는 염소이며, R3와 R4는 수소, 하이드록실기, 탄소수 1∼18의 선형 또는 가지형 알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬 또는 알콕시라디칼, 탄소수 7∼22의 아릴기, 알킬레닐아릴기 등에서 독립적으로 선택되어지고, R5, R6와 R7은 수소, 탄소수 1∼18의 선형 또는 가지형 알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬기와 탄소수 3∼18의 알킬렌 카르보닐옥시알킬기에서 각기 독립적으로 선택되며, R8, R9, R10와 R11은 수소, 탄소수 1∼13의 선형, 비선형, 치환되거나 비치환된 알킬라디칼에서 각기 독립적으로 선택되고, X'는 수소 또는 메틸기, 메톡시기이며, Y와 Z는 시아노기, 알킬에스테르기이고, R12는 탄소수 1∼18의 치환되거나 비치환된 알킬기, 알콕시기 등에서 독립적으로 선택되며, R13은 수소, 탄소수 1∼18의 치환되거나 비치환된, 선형 또는 가지형의 알킬 또는 알콕시기이다.)Wherein X is hydrogen or chlorine, R 3 and R 4 are hydrogen, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl or alkoxy radical, an aryl group having 7 to 22 carbon atoms And independently selected from alkylenylaryl groups and the like, R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group and an alkylene carbonyl having 3 to 18 carbon atoms. Each independently selected from an oxyalkyl group, R 8 , R 9 , R 10 and R 11 are each independently selected from hydrogen, a linear, nonlinear, substituted or unsubstituted alkyl radical having 1 to 13 carbon atoms, and X 'is hydrogen; Or a methyl group, a methoxy group, Y and Z are a cyano group, an alkylester group, R 12 is independently selected from a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group, and the like, and R 13 is hydrogen, 1 to C carbon group. 18 substituted or unsubstituted, linear Is an alkyl or alkoxy group of branched.)
일반식II에서 VI까지의 광안정제는 2-하이드록시벤조트리아졸(II), 2-하이드록시벤조페논계(III), 옥사닐리드계(IV), 아크릴릭산과 말토닉산의 에스테르계(V), 살리실산의 방향족 에스테르계(VI)에 기준한다.The light stabilizers from general formulas II to VI are 2-hydroxybenzotriazole (II), 2-hydroxybenzophenone (III), oxanilide (IV), esters of acrylic acid and maltonic acid (V). ), Based on the aromatic ester system (VI) of salicylic acid.
예를들어, 2-하이드록시벤조트리아졸계로는 2-(2'-하이드록시-5'-메틸-페닐)벤조트리아졸; 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-터어셔리-부틸-페닐)벤조트리아졸; 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-텨어셔리-부틸-페닐)-5-클로로벤조트리아졸; 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-터어셔리-아밀페닐)벤조트리아졸; 2-(2'-하이드록시-3'-터어셔리-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸; 2-(2'-하이드록시-3'-세컨더리-부틸-5'-터어셔리-부틸페닐)벤조트리아졸; 2-(2'-하이드록시-5-터어셔리-옥틸페닐)벤조트리아졸; 2-(2수소-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1메틸-1-페닐에틸)-페놀 등이며, 2-하이드록시벤조페논계로는 2,4-디하이드록시벤조페놀; 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논; 2-하이드록시-4-터어셔리-부톡시벤조페논; 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논; 2-하이드록시-4-도데실옥시벤조페논; 2-하이드록시-4-스테아르옥시벤조페논; 2-하이드록시-4-페녹시벤조페논; 2-하이드록시-4-(베타-하이드록시에톡시)벤조페논; 2-하이드록시-4-(2'-하이드록시-3'-아크릴로옥시-프로폭시)벤조페논; 2-하이드록시-4-(2'-하이드록시-3'-메타아크릴옥시프로폭시)벤조페논; 2,2'-디하이드록시-4-메톡시 벤조페놀; 2,2'-디하이드록시-4-라우록시벤조페논; 2,2'4,4'-테트라하이드록시벤조페논 등이 있으며 옥사닐리드계로는 2-에톡시-2'-에틸옥사닐리드; 5-터어셔리-부틸-2-에톡시-2'-에틸옥사닐리등이 있고, 아크릴계 에스테르로는 2-에틸헥실-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트; 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트; 부틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트 등이며 살리실릭산 에스테르로는 파라-터어셔리-옥틸페닐살리실레이트; 페닐살리실레이트; 카르복시페닐살리실레이트 등이 있다. 이들은 티누빈 p, 티누빈 326, 티누빈 144, 시아솔브 UV 531, 시아솔브 UV 5411등으로 시바 가이기사와 사이나미드사 등에서 이미 상품화되어 있다. 제3성분인 입체적으로 벌키한 아민계 광안정제는 상기 일반식(I)과 같이 표시되며 킴마소스 944, 시아소브유브이 3346등으로 상품화되어 있다.For example, 2-hydroxybenzotriazole type | system | group is 2- (2'-hydroxy-5'-methyl-phenyl) benzotriazole; 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tionary-butyl-phenyl) benzotriazole; 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tionary-butyl-phenyl) -5-chlorobenzotriazole; 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tionary-amylphenyl) benzotriazole; 2- (2'-hydroxy-3'-tertiary-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole; 2- (2'-hydroxy-3'-secondary-butyl-5'-tertiary-butylphenyl) benzotriazole; 2- (2'-hydroxy-5-tertiary-octylphenyl) benzotriazole; 2- (dihydrogen-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1methyl-1-phenylethyl) -phenol and the like, and as a 2-hydroxybenzophenone system, it is 2,4-dihydroxy Benzophenol; 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone; 2-hydroxy-4-tertiary-butoxybenzophenone; 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone; 2-hydroxy-4-dodecyloxybenzophenone; 2-hydroxy-4-stearicoxybenzophenone; 2-hydroxy-4-phenoxybenzophenone; 2-hydroxy-4- (beta-hydroxyethoxy) benzophenone; 2-hydroxy-4- (2'-hydroxy-3'-acrylooxy-propoxy) benzophenone; 2-hydroxy-4- (2'-hydroxy-3'-methacryloxypropoxy) benzophenone; 2,2'-dihydroxy-4-methoxy benzophenol; 2,2'-dihydroxy-4-lauxybenzophenone; 2,2'4,4'-tetrahydroxybenzophenone and the like, and examples of the oxanilide system include 2-ethoxy-2'-ethyloxanilide; 5-tertiary-butyl-2-ethoxy-2'-ethyloxanili and the like, and acrylic esters include 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3'-diphenyl acrylate; 2-ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate; Butyl-2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate and the like, and salicylic acid esters include para-tertiary-octylphenylsalicylate; Phenylsalicylate; Carboxyphenyl salicylate and the like. These are already commercialized by Ciba Gaiji and Cinnamid, such as Tinuvin p, Tinuvin 326, Tinuvin 144, Xiasolve UV 531, and Xiasolve UV 5411. The three-dimensional bulky amine light stabilizer as the third component is represented by the above general formula (I), and commercialized as Kimmasos 944, Csiasorb Uv 3346, and the like.
이 코폴리에테르에스테르의 우수한 내후성은 짧은고리디올 함량중 50∼100몰%의 1,4사이클로헥산디메탄올과 상기 3성분계의 조합에 의하는데 특히 그들의 첨가량은 탄성체수지 100부에 대해 약 0.01∼1.0중량부의 입체적으로 벌키한 페놀계 산화방지제, 약 0.04∼5.0중량부의 본 코폴리에테르에스테르에 적합한 광안정제 및 약 0.01∼2.0중량부의 일반식(I)과 같은 입체적으로 벌키한 아민계 광안정제에 기준하는데 이 범위에서 그 이하로 첨가하면 효과가 미미하여 그 이상으로 첨가하는 경우에는 투입량에 따른 효과의 상승이 별로 크지 않아 경제적으로 문제가 있으며 과투입에 의한 기존 물성의 저하 및 오염도만 심한 결과를 가져온다.The excellent weatherability of this copolyetherester is based on a combination of 50 to 100 mol% of 1,4 cyclohexanedimethanol and the three-component system in the short cyclic diol content, and their addition amount is about 0.01 to 1.0 with respect to 100 parts of the elastomer resin. Based on parts by weight of three-dimensionally bulky phenolic antioxidant, about 0.04-5.0 parts by weight of a light stabilizer suitable for the present copolyetherester, and about 0.01-2.0 parts by weight of three-dimensionally bulky amine light stabilizer such as general formula (I) However, if it is added within this range, the effect is insignificant, and if it is added above, the effect of the input amount is not so large, so it is economically problematic, and only the deterioration of the existing physical properties and contamination due to the overinjection brings severe results.
안정제의 첨가시기는 중합중, 혹은 중합후 용융상태에서 혼합하거나 중합후 컴파운딩할 수 있으며 첨가되는 3성분계 안정제의 제 기능은 다음과 같다.The addition time of the stabilizer can be mixed during the polymerization, in the molten state after the polymerization, or compounded after the polymerization. The functions of the added three-component stabilizer are as follows.
제1성분인 입체적으로 벌키한 페놀계 산화방지제는 중합체내에서 생성되어 산화를 촉진시키는 라디칼과 결합함으로써 라디칼반응을 억제하는 역할을 하여 구조적인 입체장애를 생성시켜 산화반응의 분위기 조성을 억제시키는 작용을 하고 일반식(II)∼(VI)으로 표시되는 광안정제는 자외선을 흡수하여 광분해를 일으키지 않는 다른 형태의 에너지, 즉 열로 변화시켜 에너지를 분산하는 역할을 한다.The steric bulky phenolic antioxidant, which is the first component, serves to inhibit radical reactions by binding to radicals that promote oxidation in the polymer to generate structural steric hindrance, thereby suppressing the atmosphere composition of the oxidation reaction. And light stabilizers represented by general formulas (II) to (VI) serve to disperse the energy by converting it into other forms of energy, namely heat, which do not absorb ultraviolet rays and cause photolysis.
일반식(I)로 표시되는 입체적으로 벌키한 아민계 공안정제는 자외선을 흡수하는 기능은 없지만 분해에 의해 생성되는 과산화물을 종식시키는 역할을 하는데 그 효과가 아주 우수하다. 특히 올리고머형태로 되어 있으므로 휘발성이 적어 오랫동안 광안정 효과를 유지할 수 있고 입체적으로 장애를 일으켜 산화반응의 분위기 조성을 억제하는 역할도 가진다.The three-dimensional bulky amine co-stabilizer represented by the general formula (I) has no function of absorbing ultraviolet rays, but plays a role in ending peroxides generated by decomposition, and its effect is excellent. In particular, since the oligomer form is less volatile, it can maintain the light stability effect for a long time, and has a role in inhibiting the atmosphere composition of the oxidation reaction by causing three-dimensional obstacles.
이들 3성분의 조합으로 얻어지는 효과는 페놀계 산화방지제 단독 첨가에 의한 낮은 효과를 상승시킬 수 있으며 광을 흡수함과 동시에 광분해에 의한 과산화물도 함께 종식시킬 수 있는 등 여러가지의 상승 효과를 가질 수 있다.The effect obtained by the combination of these three components can raise the low effect by adding phenolic antioxidant alone, and can have various synergistic effects, such as absorbing light and ending peroxide by photolysis at the same time.
본 발명에 의한 코폴리에테르에스테르는 원하는 용융강도의 조절을 위해 디메틸테레프탈레이트 100몰에 대해 0.01몰%∼3몰%의 가교제를 사용할 수 있고 용도에 따라 안료, 염색제, 인 계통의 성형안정제 또는 충진제를 사용할 수도 있다.The copolyether ester according to the present invention may use a crosslinking agent of 0.01 mol% to 3 mol% with respect to 100 mol of dimethyl terephthalate to control desired melt strength, and may be a pigment, a dye, a phosphorus-based molding stabilizer or filler depending on the application. You can also use
이렇게 하여 안정화된 코폴리에테르에스테르는 다양한 용도, 다양한 형태로 압출, 블로우압출, 사출형형이 되어 실외에서도 유용하게 사용될 수 있다.Thus stabilized copolyetherester can be useful in the outdoors as it is extrusion, blow-extrusion, injection-type in a variety of applications, various forms.
[실시예 1]Example 1
플라스크의 내부반경과 동일하게 자르고 플라스틱 바닥으로부터 약 3㎜에 위치한 스텐레스강 교반기와 증류탑이 설치된 플라스크에 다음과 같은 출발물질을 넣었다(첨가조성량은 최종산물인 폴리머 100중량부에 대한 중량부 단위임).The following starting materials were placed in a flask equipped with a stainless steel stirrer and a distillation column, cut to the inner radius of the flask and placed about 3 mm from the bottom of the plastic (additional composition is in parts by weight based on 100 parts by weight of the final polymer). ).
· 폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜(분자량 1000)…………46.73중량부Poly (tetramethylene oxide) glycol (molecular weight 1000)... … … … 46.73 parts by weight
· 디메틸테레프탈레이트……………………………………………45.31중량부Dimethyl terephthalate… … … … … … … … … … … … … … … … … 45.31 parts by weight
· 1,4-부탄디올……………………………………………………19.30중량부1,4-butanediol... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 19.30 parts by weight
· 1,4-사이클로헥산디메탄올……………………………16.19중량부(60몰%)1,4-cyclohexanedimethanol... … … … … … … … … … … 16.19 parts by weight (60 mol%)
· 트리멜리트산무수물………………………………………………0.45중량부· Trimellitic anhydride… … … … … … … … … … … … … … … … … … 0.45 parts by weight
·테트라부틸티탄산염…………………………………………………0.1중량부Tetrabutyl titanate. … … … … … … … … … … … … … … … … … … 0.1 parts by weight
· 이가녹스 1010……………………………………………………0.1중량부Iganox 1010... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 0.1 parts by weight
플라스크를 160℃의 기름중탕에 넣고 5분동안 교반한 다음 테르라부틸티탄산염/1,4-부탄디올 용액을 첨가한다. 온도를 1시간에 걸쳐 250℃까지 서서히 증가시킴으로서 반응혼합물로부터 메탄올을 증류한다. 온도가 250℃에 도달할때, 압력은 20분내에 약 270Pa까지 점차적으로 감소된다. 중합반응물질을 250℃에서 55∼90분 동안 교반한다. 진공하에서 질소를 불어줌으로써 중축합반응이 중지되며 그 결과 형성된 점성질 용융생성물은 질소대기하에서 플라스크로부터 수직한 다음 냉각한다.The flask is placed in an oil bath at 160 ° C., stirred for 5 minutes, and then a terabutyl titanate / 1,4-butanediol solution is added. Methanol is distilled from the reaction mixture by slowly increasing the temperature to 250 ° C. over 1 hour. When the temperature reaches 250 ° C., the pressure gradually decreases to about 270 Pa in 20 minutes. The polymerization reaction is stirred at 250 ° C. for 55-90 minutes. The polycondensation reaction is stopped by blowing nitrogen under vacuum and the resulting viscous melt product is vertical from the flask under nitrogen atmosphere and then cooled.
그 결과 생성된 중합체는 230℃에서 약 2700∼300psi의 융융점도를 가지고 1.0∼1.5의 고유점도를 가진다. 이 코폴리에테르에스테르탄성중합체를 건조하여 분말화한다(약 30메시).The resulting polymer has a melt viscosity of about 2700 to 300 psi at 230 ° C. and an intrinsic viscosity of 1.0 to 1.5. This copolyetherester elastomer is dried and powdered (about 30 mesh).
이 분말 100중량부에 이가녹스 1010 0.1중량부, 이가포스168 0.05중량부, 킴마솔브944 0.05중량부, 티누빈234 0.2중량부를 혼합하여 두께 0.4㎜의 필름으로 블로우 압출해낸다. 이 필름은 한국공업규격 시험 M6518의 인장강도시험편 3형에 맞게 준비하여 미국공업규격시험 G 23의 E 타입의 방법으로 내후실험을 실시하여 각 시간별 인장강도를 한국공업규격시험 M 6518에 의해 측정하여 그 물성의 저하가 50%가 되는 시간을 측정하였다.0.1 weight part of Iganox 1010, 0.05 weight part of Igaforce 168, 0.05 weight part of Kimmasolve 944, and 0.2 weight part of tinubin 234 are mixed with 100 weight part of this powder, and it blow-extrudes into a 0.4-mm-thick film. The film was prepared in accordance with the Korean Industrial Standard Test M6518 Tensile Strength Test Type 3 and subjected to weathering test using the E type of American Industrial Standard Test G 23. The tensile strength of each film was measured by Korean Industrial Standard Test M 6518. The time when the fall of the physical property became 50% was measured.
[실시예2∼4]EXAMPLES 2-4
실시예1과 같은 방법으로 중합하여 생성된 코폴리에테르에스테르 중합체 분말에 표1과 같은 여러 안정제를 첨가하여 실시예1의 방법으로 실시하였다. 첨가된 여러 광안정제 성분별 실험결과는 표1과 같다.Example 1 was added to the copolyetherester polymer powder produced by polymerization in the same manner as in Example 1 by adding various stabilizers as shown in Table 1. The experimental results for the various light stabilizer components added are shown in Table 1.
[비교실시예1∼3]Comparative Examples 1-3
안정제의 성분을 제외한 모든 방법에 있어서 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 투입한 안정제 성분별 실험결과는 표1과 같다.Except for the components of the stabilizer, all the methods were carried out in the same manner as in Example 1, and the experimental results for each stabilized component are shown in Table 1.
[표 1]TABLE 1
* 첨가 조성량은 공중합체 100부에 대한 중량부의 단위임.* The addition composition amount is a unit of parts by weight based on 100 parts of the copolymer.
* 이가포스 168 : 포스파이트계 산화안정제[디스테아릴펜타에리트리롤 디포스파이트](시바-가이기사), 킴마솔브 944 : 입체적으로 벌키한 아민계 광안정제[폴리((6-(1,1,3,3-테트라메틸-부틸)이미노)-1,3,5-트리아진-2,4-디일)((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노)-1,6-헥산디일((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노))](시바-가이기사), 티누빈 234 : 광안정제[2-(2'하이드록시-3',5'-디-터어셔리-아밀페닐)벤조트리아졸](시바-가이기사), 이가녹스 1010 : 페놀계 산화방지제[펜타에리트리롤테트라키스(3,5-터어셔리-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트](시바-가이기사), 레졸시놀계 안정제 : 광안정제[3-하이드록시페닐-4-(2-벤조옥사졸릴)벤조에이트)], (시아솔브유브이 3346 : 입체적으로 벌키한 아민계 광안정제[폴리((6-((몰플린)-1,3,5-트리아진-2,4-디일)((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노)-1,6-헥산디일((2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노))](사이나미드사), 티누빈 622 : 광안정제[석시닉산과 N-베타-하이드록시에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시피페리딘의 폴리에스테르 결합물](시바-가이기사), 시아솔브유브이 531 : 광안정제[2-하이드록시-4-터어셔리-부톡시벤조페논](사이나미드사).* Igafos 168: phosphite-based oxidative stabilizer [distearyl pentaerytriol diphosphite] (Ciba-Geigy Co., Ltd.), Kimmasolve 944: three-dimensionally bulky amine light stabilizer [poly ((6- (1,1, , 3,3-tetramethyl-butyl) imino) -1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino ) -1,6-hexanediyl ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino))] (Ciba-Geigy Co.), Tinuvin 234: Light stabilizer [2- (2 Hydroxy-3 ', 5'-di-amylphenyl) benzotriazole] (Ciba-Geigy Co., Ltd.), Iganox 1010: phenolic antioxidant [pentaerytriol tetrakis (3,5- Tertiary-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate] (Ciba-Geigy Co., Ltd.), resorcinol stabilizer: light stabilizer [3-hydroxyphenyl-4- (2-benzooxazolyl) benzoate)], ( Sia solv uv 3346: Three-dimensional bulky amine light stabilizer [poly ((6-((morpholin) -1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2,2,6,6- Tetra Yl-4-piperidinyl) imino) -1,6-hexanediyl ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino))] (sinamide), tinubin 622: Light stabilizer [polyester combination of succinic acid and N-beta-hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine] (Ciba-Geigy Co., Ltd.), siasolve UV 531: Light stabilizer [2-hydroxy-4-tertary-butoxybenzophenone] (Sineamide).
[비교실시예 4∼10]Comparative Examples 4 to 10
실시예 1과 4같은 방법으로 탄성중합체를 제조하되 그 조성은 아래와 같다(첨가조성량은 최종산물인 폴리머 100중량부에 대한 중량부 단위임).The elastomer is prepared in the same manner as in Examples 1 and 4, but the composition thereof is as follows (addition amount is in parts by weight based on 100 parts by weight of the final product polymer).
· 폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜(분자량 1000)…………47.71중량부Poly (tetramethylene oxide) glycol (molecular weight 1000)... … … … 47.71 parts by weight
· 디메틸테레프탈레이트…………………………………………46.28중량부Dimethyl terephthalate… … … … … … … … … … … … … … … … 46.28 parts by weight
· 1,4-부탄디올……………………………………………………23.22중량부1,4-butanediol... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 23.22 parts by weight
· 1,4-사이클로헥산디메탄올……………………………10.97중량부(40몰%)1,4-cyclohexanedimethanol... … … … … … … … … … … 10.97 parts by weight (40 mol%)
· 트리멜리트산무수물………………………………………………0.46중량부· Trimellitic anhydride… … … … … … … … … … … … … … … … … … 0.46 parts by weight
·테트라부틸티탄산염…………………………………………………0.1중량부Tetrabutyl titanate. … … … … … … … … … … … … … … … … … … 0.1 parts by weight
· 이가녹스 1010………………………………………………………0.1중량부Iganox 1010... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 0.1 parts by weight
이렇게 하여 생성된 용융점도 2500∼2700psi이며, 고유점도 1.0∼1.5의 중합탄성체분말을 건조시킨후 각종 안정제를 표2와 같이 투입하여 0.4㎜두께의 필름상태로 압출한 다음 상기 실시예 1∼4와 같은 방법으로 내후성 실험을 실시하였다. 그 결과는 표 2와 같다.The melt viscosity produced in this way is 2500 to 2700 psi, and the polymer elastomer powder having an intrinsic viscosity of 1.0 to 1.5 was dried, and then various stabilizers were added as shown in Table 2 and extruded into a film having a thickness of 0.4 mm, followed by Examples 1 to 4 and Weather resistance experiments were conducted in the same manner. The results are shown in Table 2.
[표 2]TABLE 2
본 발명은 이상의 실시예에만 국한되는 것이 아니며 앞에서 예시한 바와같이 내후성 실험후 초기 인장강도에 대해 50%의 물성저하가 일어나는 시간이 비교실시예의 조성물과 비교할때 훨씬 더 오래 걸리는 것을 알 수 있으므로 본 발명의 3성분계의 조성물이 우수한 내후특성을 지니고 있음을 알수 있다.The present invention is not limited only to the above examples, and as illustrated above, the present invention can be seen that the time taken for the 50% decrease in physical properties with respect to the initial tensile strength after the weathering test takes much longer compared with the composition of the comparative example. It can be seen that the three-component composition has excellent weathering properties.
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