JPH0224293B2 - - Google Patents
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- JPH0224293B2 JPH0224293B2 JP58180791A JP18079183A JPH0224293B2 JP H0224293 B2 JPH0224293 B2 JP H0224293B2 JP 58180791 A JP58180791 A JP 58180791A JP 18079183 A JP18079183 A JP 18079183A JP H0224293 B2 JPH0224293 B2 JP H0224293B2
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- Japan
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- polyester
- acid
- oil
- epoxidized
- epoxidized oil
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
本発明はエポキシ化油で変性されたポリエステ
ル系可塑剤に関するものである。
ポリエステル系可塑剤は2価カルボン酸及びグ
リコール、更には通常末端停止剤として1価カル
ボン酸または1価アルコールをポリエステル化条
件で反応させて得られる線状構造のポリエステル
であり、分子量600〜10000が一般的なもので優れ
た耐久性を有することが知られている。
そのためポリエステルで可塑化された塩化ビニ
ル樹脂などの含ハロゲン樹脂は、電線被覆、自動
車部品、レザー、ブーツ、ガスケツト、ホース及
びチユーブなど多岐の用途に広く使用されてい
る。またかかるポリエステル系可塑剤は、含ハロ
ゲン樹脂以外の分野、例えばアクリル系、メラミ
ン系または尿素系などの塗料用樹脂;クロロブタ
ジエン、ブタジエン−スチレンまたはブタジエン
−アクリロニトリルの各重合体などの合成ゴム;
ニトロセルローズ、エチルセルローズまたはセル
ローズアセテートなどのセルローズ誘導体;及び
ポリウレタン樹脂などに対しても適度の可塑性と
加工性を付与するために使用されている。
しかしながら、これらの応用分野については従
来より品質向上に対する要求が益々厳しく、従来
の可塑剤では苛酷な用途及び加工条件に対する適
用が困難となつている。そのため経済的で、且つ
高度の品質特性を有する可塑剤の出現がまち望ま
れている。
ポリエステル系可塑剤の品質特性を向上させる
ために、例えば特公昭48−35956号公報には、不
飽和二重結合をエポキシ化した炭素数6〜18のオ
レフインまたは炭素数4〜16を有するアルキル基
のグリシジルエーテルをグリコール成分の1部ま
たは全部として使用したポリエステル系可塑剤の
製造法が提案されている。このポリエステル系可
塑剤を含ハロゲン樹脂に配合すると特に低温特性
を改善することができるが、このポリエステル系
可塑剤はポリエステル化反応によつてエポキシ基
が完全に消失するため含ハロゲン樹脂に配合され
た場合、特に耐熱安定性が十分に改善されたもの
をもたらすことができない。
本発明者らは、上記欠点のないポリエステル系
可塑剤を鋭意検討した結果、酸価2〜50のポリエ
ステルとエポキシ化油とを反応させて得られるエ
ポキシ化油変性ポリエステルを例えば塩化ビニル
系樹脂など含ハロゲン樹脂に配合することによつ
て耐熱性、非移行性、耐油性または耐ガソリン性
及び耐熱老化性などの性質が極めて優れることを
見い出し、本発明を完成するに至つたものであ
る。
即ち、本発明は酸価2〜50のポリエステルとエ
ポキシ化油とを反応させてなり、該エポキシ化油
を2〜40重量%含有することを特徴とするエポキ
シ化油で変性されたポリエステル系可塑剤を提供
する。
本発明のポリエステル系可塑剤は塩化ビニル系
樹脂などの含ハロゲン樹脂を可塑化する場合、ポ
リエステルとエポキシ化油との混合物をブレンド
しただけでは得られない特性、例えばロール混練
やブラベンダー混練などの動的な耐熱性及びロー
ル加工などの加工特性が極めてすぐれる。また、
かかる組成物はオーブン耐熱性、ABS樹脂また
はポリスチレン樹脂などに対する非移行性、動植
物油または有機溶剤類に対する非抽出性及び耐熱
老化性などの性質に対して極めて優れた効果を有
する。
本発明のエポキシ化油で変性されたポリエステ
ル系可塑剤は、例えば2価カルボン酸、グリコー
ル及び必要に応じて使用される1価カルボン酸ま
たは1価アルコールからなるポリエステルの酸価
が50〜2の範囲、好ましくは30〜5の範囲に到達
した後、所定量のエポキシ化油を添加してポリエ
ステル成分中のカルボキシル基とエポキシ化油成
分中のエポキシ基とをエステル化させて合成され
る。
エポキシ化油と反応する上記ポリエステル成分
の酸価が50を越えるとゲル化しやすくなる。
又、ポリエステル成分を変性するエポキシ化油
の量が40重量パーセントを超えると耐ブリード性
が低下するなど好ましくないエポキシ化油の影響
が大となる。また、ポリエステルの酸価が2未満
又はエポキシ化油の変性量が2重量%未満の場
合、カルボキシル基と反応するエポキシ化油の量
が小となり高性能の可塑剤が得られない。
尚、本発明に於ける可塑剤中のエポキシ化油の
含有量は5〜30重量%が好ましい。
化学量論的には、ポリエステル成分と化学的に
結合するエポキシ化油成分とは得られるポリエス
テル可塑剤中にエポキシ基が残存する様な比率で
使用するのが好ましい。そのためにエポキシ化油
は、1分子当り少くとも平均2個以上のエポキシ
基を含有するものが好適である。又、ポリエステ
ル中のカルボキシル基1当量に対してエポキシ化
油中のエポキシ基が1.1〜10当量、好ましくは2
〜6当量となるようにポリエステルとエポキシ化
油とを配合するのが好適である。かかるエポキシ
基が1.1当量未満の場合は、エポキシ化油で変性
されたポリエステル成分中のエポキシ基の含有量
が小となり、可塑剤としての効果が低下し、ま
た、10当量を越えると未反応のエポキシ化油の残
存する量が大となり、可塑剤としての性能が低下
してくることになる。
このエポキシ化油の量は、上述の範囲をはずれ
ても本質的に本発明の目的を逸脱しなければ差し
つかえない。従つてエポキシ化油の種類及び量は
特性のバランスによつて適宜決定されるべきであ
る。なお、特に末端停止剤を僅かに使用するか、
または全く使用しないポリエステルを変性する場
合は、ゲル状物質が生成しない様に適切な分子量
及び酸価のポリエステルを設計する必要があり、
加えてエポキシ化油の適切な量の配合が必要であ
る。
ポリエステルを変性するために使用されるエポ
キシ化油は、通常ヨウ素価80以上の油、例えば大
豆油、アマニ油、サフラワー油、オリーブ油、菜
種油、ヒマワリ油、トウモロコシ油、綿実油、米
糠油などの植物油又はスケソウタラ油などの魚油
をエポキシ化して得られるものが挙げられ、1種
または2種以上の混合物として使用される。かか
るエポキシ化油は過酸化水素と低級有機酸を用い
たin−Situ法またはアセトアルデヒドの自動酸化
により生成する過酢酸を利用した過酢酸法等によ
つて工業的規模で経済的に生産される。これらの
うち実用的にはエポキシ化大豆油及びエポキシ化
アマニ油が好適である。
本発明のエポキシ化油で変性されるポリエステ
ルを構成するために使用され得る2価カルボン酸
としては、例えばコハク酸、グルタール酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸またはドデカンジカルボン酸など
の脂肪族2価カルボン酸;フタル酸、イソフタル
酸またはテレフタル酸などの芳香族2価カルボン
酸及びテトラハイドロフタル酸またはヘキサハイ
ドロフタル酸などの脂環式2価カルボン酸または
それらの無水物及びエステル化物が挙げられる。
もちろん、これらの2価カルボン酸は1種または
2種以上の混合物で使用し得るが、特にアジピン
酸、無水フタル酸が好ましい。
又、ポリエステル成分を構成するために使用さ
れるグリコールとしては、例えばエチレングリコ
ール、1,2−プロピレングリコール、1,3−
プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコ
ール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブ
チレングリコール、1,5−ペンタンジオール、
ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−
ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールま
たは2−エチル−1,3−ヘキサンジオールなど
の脂肪族グリコール及びジエチレングリコール及
びジプロピレングリコールなどのポリアルキレン
グリコールなどが挙げられ、1種または2種以上
の混合物で使用される。特に炭素数2〜6の脂肪
族グリコールが好ましい。
本発明に於けるエポキシ化油で変性されるポリ
エステル成分は末端停止剤を構成成分として含ん
でいてもよく、通常1価アルコールまたは1価カ
ルボン酸が用いられる。1価アルコールとしては
例えばブタノール、ヘキサノール、イソヘキサノ
ール、ヘプタノール、オクタノール、イソオクタ
ノール、2−エチルヘキサノール、ノナノール、
イソノナノール、2−メチルオクタノール、デカ
ノール、イソデカノール、ウンデカノール、ドデ
カノール、トリデカノール、イソトリデカノー
ル、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキ
サデカノール及びオクタデカノールなどの炭素数
4〜18の1価アルコールが挙げられ、1種または
2種以上の混合物で使用される。実用的には6〜
13の直鎖または側鎖を有する1価アルコールが好
ましい。また、1価カルボン酸として酢酸、プロ
ピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、イソ
オクタン酸、2−エチルヘキサン酸、ペラルゴン
酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノー
ル酸またはリノレン酸などの脂肪族1価カルボン
酸及び安息香酸またはトルイル酸などの芳香族1
価カルボン酸などが挙げられ、1種または2種以
上の混合物で使用され、炭素数2〜16の1価カル
ボン酸が好ましく、特にヤシ油またはパーム油か
ら誘導された混合脂肪酸及びその水素添加物が好
適に使用される。
上記エポキシ化油で変性されるポリエステルは
必要に応じて少量の3価またはそれ以上の多価カ
ルボン酸あるいは多価アルコールを構成成分とす
ることが出来る。
この様にポリエステルを構成する成分として使
用される各原料及びその使用量は、最終的に得ら
れる可塑剤の性能に応じて適宜選択される。
本発明のエポキシ化油で変性されるポリエステ
ルの分子量は、600〜10000、好ましくは1000〜
5000の範囲が好適である。
かかるポリエステルは当業者に知られた種々の
エステル化方法で製造することが出来る。その
際、所望の分子量を有するポリエステルを得るた
めには2価カルボン酸、グリコール、必要により
末端停止剤を反応させる場合、それらのモル比の
選択が重要となる。その製造については、例えば
反応の初期に於て、2価カルボン酸とグリコール
のみを、トルエンまたはキシレンなどの水と共沸
し得る溶剤の存在下又は不存在下でエステル化に
より生成する水を留出せしめる温度で反応を行い
然るべき酸価またはヒドロキシル基価が得られた
時点で末端停止剤を加えて更に反応を進めること
によつて目標とする酸価のポリエステル成分を得
ることが出来る。また2価カルボン酸、グリコー
ル及び末端停止剤などのポリエステル化成分を一
括して反応させるかまたは適宜そのうちの2種を
反応させ次いで残りの1種を反応させて目標とす
る酸価のポリエステルを得ることも出来る。
ポリエステルを構成する成分のエステル化反応
は、例えば硫酸、パラトルエンスルホン酸または
リン酸などの酸性触媒;塩化亜鉛、酢酸亜鉛、酸
化鉛、テトライソプロピルチタネート、ジブチル
錫オキサイドなどの金属化合物触媒などの一般公
知のエステル化触媒の存在下で反応するのが好ま
しい。
上記ポリエステルとエポキシ化油との反応は、
通常エステル化を行なわせしめる温度、例えば80
〜260℃、好ましくは100〜250℃、更に好ましく
は130〜230℃で加熱して実施され得るが、例えば
前記の該ポリエステル合成時のエステル化促進触
媒、イミダゾールなどの環式アミン、トリブチル
アミンなどの第3級アミン、テトラメチルアンモ
ニウムクロライドなどの第4級アンモニウム塩、
ルイス酸及びルイス塩基などの存在下で反応する
のが好ましい。
該ポリエステルをエポキシ化油で変性する方法
としては種々の変性方法が利用できる。例えば以
下に示す方法等が挙げられる。ポリエステル化反
応容器で目標とするポリエステルの酸価を得た
後、同一の反応容器で所定量のエポキシ化油を添
加し、ポリエステル成分とエポキシ化油成分とを
反応させて変性する方法。ポリエステル化反応容
器で目標とする酸価のポリエステル成分を得た
後、異る反応容器または収納容器でポリエステル
成分と所定量のエポキシ化油成分を反応させて変
性する方法。塩化ビニル系樹脂など含ハロゲン樹
脂を可塑化するためロール加工またはヘンシエル
ミキサーなどのドライブレンドの前にポリエステ
ル成分と所定量のエポキシ化油成分を反応させて
変性する方法。ポリエステル成分とエポキシ化油
成分を別々に加えてその可塑化時にポリエステル
成分とエポキシ化油成分を反応させて変性する方
法等である。とりわけ、効率的な面を考慮して、
上記第1番目の方法が好ましい。
更に、ポリエステルをエポキシ化油で変性する
方法は次に示す種々の方法で行なうこともでき
る。例えば、ポリエステル成分のカルボキシル基
とエポキシ化油成分のエポキシ基とを付加エステ
ル化せしめる方法、ポリエステル成分のエステル
基とエポキシ化油成分のエステル基とをエステル
交換せしめる方法等がある。
とりわけ、上記第1番目の方法を利用するのが
好ましい。尚、他の方法としてポリエステル成分
のヒドロキシル基とエポキシ化油成分のエポキシ
基との付加エーテル化せしめる方法も挙げること
ができるが、エステル化反応又はエステル交換反
応の際に副次的に実施され得る方法である。
本発明のエポキシ化油で変性されたポリエステ
ル系可塑剤は合成樹脂、例えば含ハロゲン樹脂;
アクリル系、メラミン系、尿素系などの塗料樹
脂;クロロブタジエン、ブタジエン−スチレンま
たはブタジエン−アクリロニトリルの各重合体な
どの合成ゴム;ニトロセルローズ、エチルセルロ
ーズまたはセルローズアセテートなどのセルロー
ズ誘導体;ポリウレタン樹脂などの可塑剤として
使用される。
特に、ロール耐熱性、非移行性等に優れること
から含ハロゲン樹脂用可塑剤として有効である。
この様な含ハロゲン樹脂としては、例えばポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリオレ
フイン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂及び
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合樹脂などの塩
素含有樹脂が適当である。
本発明のポリエステル系可塑剤を合成樹脂に配
合する場合の使用量は通常含ハロゲン樹脂100重
量部に対して約5〜200重量部、好ましくは20〜
100重量部が適する。
また、本発明のポリエステル系可塑剤は含ハロ
ゲン樹脂の加工分野で使用されている公知の可塑
剤、例えばジ−2−エチルヘキシルフタレートな
どのフタル酸エステル類;ジ−2−エチルヘキシ
ルアジペートなどのアジピン酸エステル類;トリ
−2−エチルヘキシルトリメリテートなどのトリ
メリツト酸エステル類;テトラ−2−エチルヘキ
シルピロメリテートなどのピロメリツト酸エステ
ル類;エポキシ化ステアリン酸ブチル及びエポキ
シ化大豆油などのエポキシ化脂肪酸エステル類;
塩素化パラフイン類;リン酸エステル類及び本発
明のポリエステル系可塑剤以外のポリエステル系
可塑剤と併用して使用することができる。
更に、本発明のポリエステル系可塑剤は他の添
加剤、例えば安定剤、充填剤及び顔料などと併用
することができる。
次に実施例、比較例及び試験例により本発明を
詳細に説明する。なお、例中に於ける部及び%は
全て重量基準である。
実施例 1〜4
第1表に規定された量の2価カルボン酸及びグ
リコールを反応容器に仕込み、窒素ガス気流中で
撹拌下、7時間を要して220℃まで昇温した。こ
の後、第1表に示す規定量の1価アルコール及び
触媒としてポリエステル原料重量(以下、仕込量
という)の0.03%に相当する量のジブチル錫オキ
サイドを加え還流凝縮器を付して最高220℃の温
度で加熱を続けた。この間生成する水を除去しな
がら約7時間反応させて第1表に示す所定の酸価
とした。次いで仕込量の0.01%に相当する量のテ
トライソプロピルチタネート及び第1表に示す規
定量のエポキシ化油を加えて最大5mmHgの減圧
下、180〜210℃の温度で2時間、反応させてエポ
キシ化油で変性されたポリエステル系可塑剤を得
た。かかる可塑剤の性状を第1表に示す。
比較例 1
実施例1に於いて、エポキシ化大豆油260部の
かわりに2−エチルヘキサノール65部を追加し、
その総量を221部とする以外は実施例1と全く同
じ条件で反応を行つた。尚、酸価0.85、粘度Z−
Z1の粘度のポリエステル系可塑剤が得られるまで
に11時間を必要とした。
得られた可塑剤の性状は第1表に示す。
The present invention relates to polyester plasticizers modified with epoxidized oils. Polyester plasticizers are polyesters with a linear structure obtained by reacting dicarboxylic acids and glycols, and usually monocarboxylic acids or monohydric alcohols as terminal terminators under polyesterification conditions, and have a molecular weight of 600 to 10,000. It is a common product and is known to have excellent durability. Therefore, halogen-containing resins such as vinyl chloride resins plasticized with polyester are widely used in a wide variety of applications such as electric wire coatings, automobile parts, leather, boots, gaskets, hoses, and tubes. In addition, such polyester plasticizers are used in fields other than halogen-containing resins, such as paint resins such as acrylic, melamine, or urea; synthetic rubbers such as chlorobutadiene, butadiene-styrene, or butadiene-acrylonitrile polymers;
It is also used to impart appropriate plasticity and processability to cellulose derivatives such as nitrocellulose, ethylcellulose, or cellulose acetate; and polyurethane resins. However, in these application fields, demands for quality improvement have become more stringent than before, and it has become difficult for conventional plasticizers to be applied to harsh uses and processing conditions. Therefore, the emergence of an economical plasticizer with high quality characteristics is highly desired. In order to improve the quality characteristics of polyester plasticizers, for example, Japanese Patent Publication No. 48-35956 discloses that olefins having 6 to 18 carbon atoms or alkyl groups having 4 to 16 carbon atoms, which have unsaturated double bonds epoxidized, A method for producing a polyester plasticizer using glycidyl ether as part or all of the glycol component has been proposed. When this polyester plasticizer is blended with a halogen-containing resin, the low-temperature properties can be particularly improved. In this case, it is not possible to obtain a product with sufficiently improved heat resistance stability. As a result of intensive research into polyester plasticizers that do not have the above-mentioned drawbacks, the present inventors have found that epoxidized oil-modified polyesters obtained by reacting polyesters with an acid value of 2 to 50 with epoxidized oils, such as vinyl chloride resins, etc. The inventors have discovered that properties such as heat resistance, non-migration, oil or gasoline resistance, and heat aging resistance are extremely excellent when blended with a halogen-containing resin, leading to the completion of the present invention. That is, the present invention is a polyester plastic modified with an epoxidized oil, which is made by reacting a polyester with an acid value of 2 to 50 and an epoxidized oil, and contains 2 to 40% by weight of the epoxidized oil. provide the agent. When plasticizing halogen-containing resins such as vinyl chloride resins, the polyester plasticizer of the present invention provides properties that cannot be obtained by simply blending a mixture of polyester and epoxidized oil, such as roll kneading and Brabender kneading. Excellent dynamic heat resistance and processing properties such as roll processing. Also,
Such compositions have excellent effects on properties such as oven heat resistance, non-migration to ABS resins or polystyrene resins, non-extractability to animal and vegetable oils or organic solvents, and heat aging resistance. The polyester plasticizer modified with the epoxidized oil of the present invention is, for example, a polyester consisting of a dihydric carboxylic acid, a glycol, and an optionally used monohydric carboxylic acid or monohydric alcohol, which has an acid value of 50 to 2. After reaching the range, preferably 30 to 5, a predetermined amount of epoxidized oil is added to esterify the carboxyl groups in the polyester component and the epoxy groups in the epoxidized oil component. When the acid value of the polyester component that reacts with the epoxidized oil exceeds 50, it tends to gel. Furthermore, if the amount of epoxidized oil that modifies the polyester component exceeds 40% by weight, undesirable effects of the epoxidized oil such as decreased bleed resistance will become significant. Furthermore, if the acid value of the polyester is less than 2 or the amount of modification of the epoxidized oil is less than 2% by weight, the amount of the epoxidized oil that reacts with carboxyl groups will be small, making it impossible to obtain a high-performance plasticizer. In the present invention, the content of epoxidized oil in the plasticizer is preferably 5 to 30% by weight. In terms of stoichiometry, the epoxidized oil component that chemically bonds with the polyester component is preferably used in such a ratio that epoxy groups remain in the resulting polyester plasticizer. For this purpose, the epoxidized oil preferably contains at least two or more epoxy groups per molecule on average. Also, the amount of epoxy groups in the epoxidized oil is 1.1 to 10 equivalents, preferably 2 equivalents per 1 equivalent of carboxyl groups in the polyester.
It is preferable to blend the polyester and epoxidized oil so that the amount is 6 equivalents. If the amount of such epoxy groups is less than 1.1 equivalents, the content of epoxy groups in the polyester component modified with epoxidized oil will be small, reducing its effectiveness as a plasticizer, and if it exceeds 10 equivalents, unreacted The remaining amount of epoxidized oil becomes large, and its performance as a plasticizer deteriorates. The amount of this epoxidized oil may be outside the above-mentioned range as long as it does not essentially depart from the purpose of the present invention. Therefore, the type and amount of epoxidized oil should be appropriately determined depending on the balance of properties. In addition, especially if a small amount of terminal capping agent is used,
Or, when modifying polyester that is not used at all, it is necessary to design a polyester with an appropriate molecular weight and acid value to prevent the formation of gel-like substances.
In addition, it is necessary to incorporate the appropriate amount of epoxidized oil. The epoxidized oils used to modify polyester are usually oils with an iodine value of 80 or higher, such as vegetable oils such as soybean oil, linseed oil, safflower oil, olive oil, rapeseed oil, sunflower oil, corn oil, cottonseed oil, rice bran oil, etc. Alternatively, those obtained by epoxidizing fish oil such as pollock cod oil can be mentioned, and these can be used singly or as a mixture of two or more. Such epoxidized oils can be economically produced on an industrial scale by an in-situ method using hydrogen peroxide and a lower organic acid, or a peracetic acid method using peracetic acid produced by autooxidation of acetaldehyde. Among these, epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil are practically preferred. Divalent carboxylic acids that can be used to constitute the polyesters modified with the epoxidized oils of the invention include, for example, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid or dodecanedicarboxylic acid. Aliphatic dicarboxylic acids such as acids; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid and alicyclic dicarboxylic acids such as tetrahydrophthalic acid or hexahydrophthalic acid or their anhydrides. and esterified products.
Of course, these divalent carboxylic acids can be used alone or in a mixture of two or more, but adipic acid and phthalic anhydride are particularly preferred. In addition, examples of the glycol used to constitute the polyester component include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, and 1,3-propylene glycol.
Propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,5-pentanediol,
Neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-
Examples include aliphatic glycols such as pentanediol, 1,6-hexanediol or 2-ethyl-1,3-hexanediol, and polyalkylene glycols such as diethylene glycol and dipropylene glycol. used. Particularly preferred are aliphatic glycols having 2 to 6 carbon atoms. The polyester component modified with epoxidized oil in the present invention may contain a terminal capping agent as a component, and monohydric alcohol or monohydric carboxylic acid is usually used. Examples of monohydric alcohols include butanol, hexanol, isohexanol, heptanol, octanol, isooctanol, 2-ethylhexanol, nonanol,
Monohydric alcohols having 4 to 18 carbon atoms such as isononanol, 2-methyloctanol, decanol, isodecanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, isotridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol and octadecanol are mentioned. They can be used singly or as a mixture of two or more. Practically 6~
Monohydric alcohols with 13 straight or side chains are preferred. In addition, monovalent carboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, caproic acid, caprylic acid, isooctanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, Aliphatic monocarboxylic acids such as linoleic acid or linolenic acid and aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid or toluic acid
monohydric carboxylic acids, which are used singly or in a mixture of two or more, preferably monovalent carboxylic acids having 2 to 16 carbon atoms, especially mixed fatty acids derived from coconut oil or palm oil and hydrogenated products thereof. is preferably used. The polyester modified with the above-mentioned epoxidized oil may contain a small amount of trihydric or higher polyhydric carboxylic acid or polyhydric alcohol as a constituent component, if necessary. In this way, each raw material used as a component constituting the polyester and its usage amount are appropriately selected depending on the performance of the finally obtained plasticizer. The molecular weight of the polyester modified with the epoxidized oil of the present invention is from 600 to 10,000, preferably from 1,000 to
A range of 5000 is preferred. Such polyesters can be made by various esterification methods known to those skilled in the art. At that time, in order to obtain a polyester having a desired molecular weight, it is important to select the molar ratio of dicarboxylic acid, glycol, and, if necessary, a terminal capping agent when reacting with them. For its production, for example, in the early stage of the reaction, only the dihydric carboxylic acid and the glycol are esterified in the presence or absence of a solvent capable of azeotroping with water, such as toluene or xylene, and the water produced by distillation is distilled. A polyester component having a target acid value can be obtained by carrying out the reaction at a temperature where the desired acid value or hydroxyl group value is obtained, by adding a terminal capper and further proceeding with the reaction. In addition, polyester forming components such as dihydric carboxylic acid, glycol, and terminal capping agent are reacted all at once, or two of them are reacted as appropriate, and then the remaining one is reacted to obtain a polyester having a target acid value. You can also do that. The esterification reaction of the components constituting the polyester can be carried out using general catalysts such as acidic catalysts such as sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, or phosphoric acid; and metal compound catalysts such as zinc chloride, zinc acetate, lead oxide, tetraisopropyl titanate, and dibutyltin oxide. Preferably, the reaction is carried out in the presence of a known esterification catalyst. The reaction between the above polyester and epoxidized oil is as follows:
The temperature at which esterification is normally carried out, e.g. 80
It can be carried out by heating at ~260°C, preferably 100-250°C, more preferably 130-230°C, for example, the esterification promoting catalyst during the polyester synthesis, cyclic amines such as imidazole, tributylamine, etc. tertiary amines, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride,
Preferably, the reaction is carried out in the presence of a Lewis acid, a Lewis base, and the like. Various modification methods can be used to modify the polyester with epoxidized oil. Examples include the methods shown below. After obtaining the target acid value of polyester in a polyesterification reaction vessel, a predetermined amount of epoxidized oil is added in the same reaction vessel, and the polyester component and epoxidized oil component are reacted and modified. A method of obtaining a polyester component with a target acid value in a polyesterification reaction container, and then reacting the polyester component with a predetermined amount of epoxidized oil component in a different reaction container or storage container to modify the polyester component. A method of plasticizing halogen-containing resins such as vinyl chloride resins by reacting a polyester component with a predetermined amount of epoxidized oil component before roll processing or dry blending using a Henschel mixer. This method involves adding a polyester component and an epoxidized oil component separately and modifying the polyester component and epoxidized oil component by reacting them during plasticization. Especially considering the efficiency aspect,
The first method above is preferred. Furthermore, the method for modifying polyester with epoxidized oil can also be carried out by various methods shown below. For example, there is a method in which a carboxyl group of a polyester component and an epoxy group in an epoxidized oil component are subjected to addition esterification, a method in which an ester group in a polyester component and an ester group in an epoxidized oil component are transesterified, and the like. In particular, it is preferable to use the first method. In addition, as another method, a method of addition etherification of the hydroxyl group of the polyester component and the epoxy group of the epoxidized oil component can be mentioned, but it can be carried out as a side effect during the esterification reaction or transesterification reaction. It's a method. The polyester plasticizer modified with the epoxidized oil of the present invention is a synthetic resin, such as a halogen-containing resin;
Paint resins such as acrylic, melamine, and urea; synthetic rubbers such as chlorobutadiene, butadiene-styrene, or butadiene-acrylonitrile polymers; cellulose derivatives such as nitrocellulose, ethylcellulose, or cellulose acetate; plastics such as polyurethane resins used as an agent. In particular, it is effective as a plasticizer for halogen-containing resins because of its excellent roll heat resistance and non-migration properties.
Suitable examples of such halogen-containing resins include chlorine-containing resins such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, chlorinated polyolefin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, and vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer resin. When the polyester plasticizer of the present invention is blended into a synthetic resin, the amount used is usually about 5 to 200 parts by weight, preferably 20 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of the halogen-containing resin.
100 parts by weight is suitable. The polyester plasticizer of the present invention may also be a known plasticizer used in the field of processing halogen-containing resins, such as phthalic acid esters such as di-2-ethylhexyl phthalate; adipic acid such as di-2-ethylhexyl adipate. Esters; trimellitic acid esters such as tri-2-ethylhexyl trimellitate; pyromellitic acid esters such as tetra-2-ethylhexylpyromellitate; epoxidized fatty acid esters such as epoxidized butyl stearate and epoxidized soybean oil ;
Chlorinated paraffins; can be used in combination with phosphoric acid esters and polyester plasticizers other than the polyester plasticizer of the present invention. Furthermore, the polyester plasticizer of the present invention can be used in combination with other additives such as stabilizers, fillers, and pigments. Next, the present invention will be explained in detail using Examples, Comparative Examples, and Test Examples. Note that all parts and percentages in the examples are based on weight. Examples 1 to 4 Divalent carboxylic acids and glycols in amounts specified in Table 1 were charged into a reaction vessel, and the temperature was raised to 220°C over 7 hours while stirring in a nitrogen gas stream. After that, a specified amount of monohydric alcohol shown in Table 1 and dibutyltin oxide in an amount equivalent to 0.03% of the weight of the polyester raw material (hereinafter referred to as the amount charged) as a catalyst were added, and a reflux condenser was attached to the temperature at a maximum temperature of 222°C. Heating was continued at a temperature of During this time, the reaction was carried out for about 7 hours while removing the water produced to obtain the predetermined acid value shown in Table 1. Next, an amount of tetraisopropyl titanate corresponding to 0.01% of the charged amount and a specified amount of epoxidized oil shown in Table 1 were added, and the mixture was reacted for 2 hours at a temperature of 180 to 210°C under a maximum reduced pressure of 5 mmHg for epoxidation. An oil-modified polyester plasticizer was obtained. The properties of such plasticizers are shown in Table 1. Comparative Example 1 In Example 1, 65 parts of 2-ethylhexanol was added instead of 260 parts of epoxidized soybean oil,
The reaction was carried out under exactly the same conditions as in Example 1 except that the total amount was 221 parts. In addition, acid value 0.85, viscosity Z-
It took 11 hours to obtain a polyester plasticizer with a viscosity of Z 1 . The properties of the obtained plasticizer are shown in Table 1.
【表】
実施例 5〜10
第2表に規定された量の2価カルボン酸、グリ
コール及び末端停止剤を反応容器に仕込み窒素ガ
ス気流中で撹拌下7時間を要して220℃まで昇温
した。この後、触媒として仕込み量の0.025%に
相当する量のテトライソプロピルチタネートを加
え、最大60mmHgの減圧下、200〜220℃の温度で
所定の酸価に達するまで保持した。次いで第2表
に示す規定量のエポキシ化油を加えて最大5mm
Hgの減圧下、180〜220℃の温度で2時間反応さ
せてエポキシ化油で変性されたポリエステル系可
塑剤を得た。かかる可塑剤の性状を第2表に示
す。[Table] Examples 5 to 10 The amounts of dihydric carboxylic acid, glycol, and terminal stopper specified in Table 2 were placed in a reaction vessel, and the temperature was raised to 220°C over 7 hours while stirring in a nitrogen gas stream. did. Thereafter, an amount of tetraisopropyl titanate corresponding to 0.025% of the charged amount was added as a catalyst, and the mixture was maintained at a temperature of 200 to 220°C under reduced pressure of 60 mmHg at maximum until a predetermined acid value was reached. Next, add the specified amount of epoxidized oil shown in Table 2 to make a maximum of 5 mm.
A polyester plasticizer modified with epoxidized oil was obtained by reacting at a temperature of 180 to 220° C. for 2 hours under reduced pressure of Hg. The properties of such plasticizers are shown in Table 2.
【表】
比較例2及び3
比較例1で得られたポリエステル系可塑剤に第
1表に示すエポキシ化大豆油を混合して比較可塑
剤を調製した。ただし、可塑剤中のエポキシ化大
豆油の含有量が10%のものを比較例2とし、20%
のものを比較例3とした。
試験例
実施例及び比較例で得た各可塑剤について以下
の基本配合及び成形条件に従つてシートを作成し
た。
(基本配合)
(ポリ塩化ビニル(重合度;1050) 100部
実施例及び比較例の可塑剤 50部
*バリウム−亜鉛系安定剤 2部)
(註)*:大日本インキ化学工業(株)製、
商品名 M−159
(成形条件)
ロール(直径6″) 165℃×10分
プレス(1mm厚) 170℃×5分
基本配合のもの及びこれらのシートについて以
下の物性試験を行つた。その結果を第3表に示
す。
1 硬度(JISスプリングAスケール);
JIS−K6301に準じて測定した。
2 引張試験;JIS−K6723に準じて測定した。
3 熱老化試験;JIS−K6723に準じて測定した。
但し、試験条件は120℃×120時間を採用した。
結果は試験後の常態に対する重量減少率(%)及
び伸び残率(%)で示した。
4 ロール耐熱性試験
前記の基本配合のものを180℃の加熱ロールで
シートの厚みが0.4mmになる様に調整して混練を
続ける。混練物は時間の経過にしたがつて劣化し
ロール表面に強く粘着し、更に混練を続けるとロ
ールからはがすのが困難となる。この様に混練を
開始してから混練物がロールに粘着性を示し始め
るまでの経過時間(分)を示す。時間が長い程ロ
ール耐熱性が優れる。
5 ロール加工性試験
前記の基本配合のものを165℃、10分のロール
混練時に於てロールに対するまとまり速度、粘着
性及びバンクの安定性を総合的に観察評価した。
6 オーブン耐熱性試験
0.3mm厚のロールシートで40mm×100mmの試験片
として170℃に保持したギヤー式熱老化試験機に
放置して90分後に取り出し試験片の変色度を観察
評価した。
7 耐ガソリン抽出性試験
0.3mm厚のロールシートで40mm×100mmの試験片
としてガソリン中に浸漬し、浸漬後の試験片の重
量減少をパーセントで表示した。
試験条件は23℃で24時間を採用した。
8 耐大豆油抽出性試験
0.3mm厚のロールシートで40mm×100mmの試験片
として大豆油中に浸漬し、浸漬後の試験片の重量
減少をパーセントで表示した。
試験条件は、70℃で24時間を採用した。
9 ABS非移行性試験
1mm厚のプレスシートを6mm×38mmの大きさに
打抜いたものを試験片とした。それを2mm厚の
ABS樹脂板(日本合成ゴム社製、商品名JSR・
ABS15)でサンドイツチ状にはさみ、次いで0.5
Kg/cm2の荷重をかけて70℃で72時間保持した後の
ABS樹脂板を観察し可塑剤の移行による浸蝕状
態を観察評価した。
10 ポリスチレン非移行性試験
ABS非移行性試験に於けるABS樹脂板のかわ
りに2mm厚のポリスチレン板(大日本インキ化学
社製、商品名デイツクスチレン CR−3500)を
使用した以外は全く同じ条件で試験を行い観察評
価した。
11 高湿度ブリード性試験
0.3mm厚のロールシートで40mm×100mmの試験片
として98%RHの恒温恒湿槽に放置して10日後に
於ける試験片のブリード度合を観察評価した。[Table] Comparative Examples 2 and 3 Comparative plasticizers were prepared by mixing the polyester plasticizer obtained in Comparative Example 1 with the epoxidized soybean oil shown in Table 1. However, Comparative Example 2 is one in which the content of epoxidized soybean oil in the plasticizer is 10%, and 20%
This was designated as Comparative Example 3. Test Example Sheets were prepared using the plasticizers obtained in Examples and Comparative Examples according to the following basic formulations and molding conditions. (Basic formulation) (Polyvinyl chloride (degree of polymerization; 1050) 100 parts Plasticizer of Examples and Comparative Examples 50 parts *Barium-zinc stabilizer 2 parts) (Note) *: Manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd. , Product name M-159 (Forming conditions) Roll (diameter 6") 165℃ x 10 minutes Press (1mm thickness) 170℃ x 5 minutes The following physical property tests were conducted on the basic composition and these sheets. Results are shown in Table 3. 1. Hardness (JIS Spring A Scale): Measured according to JIS-K6301. 2. Tensile test: Measured according to JIS-K6723. 3. Heat aging test: Measured according to JIS-K6723. However, the test conditions were 120°C x 120 hours.
The results were shown as weight loss rate (%) and remaining elongation rate (%) with respect to the normal state after the test. 4. Roll Heat Resistance Test The above basic formulation was adjusted to a sheet thickness of 0.4 mm using heated rolls at 180°C and continued kneading. The kneaded material deteriorates over time and strongly adheres to the roll surface, making it difficult to remove it from the roll if kneading is continued. In this way, the elapsed time (minutes) from the start of kneading until the kneaded material starts to show stickiness to the rolls is shown. The longer the time, the better the roll heat resistance. 5. Roll processability test The above-mentioned basic composition was subjected to roll kneading at 165° C. for 10 minutes, and the agglomeration speed, adhesion and bank stability against the roll were comprehensively observed and evaluated. 6 Oven Heat Resistance Test A 40 mm x 100 mm test piece of a roll sheet with a thickness of 0.3 mm was left in a gear type heat aging tester maintained at 170° C. After 90 minutes, the test piece was taken out and the degree of discoloration of the test piece was observed and evaluated. 7 Gasoline Extraction Resistance Test A 0.3 mm thick roll sheet was immersed in gasoline as a 40 mm x 100 mm test piece, and the weight loss of the test piece after immersion was expressed as a percentage. The test conditions were 24 hours at 23°C. 8. Soybean oil extraction resistance test A 40 mm x 100 mm test piece of a rolled sheet with a thickness of 0.3 mm was immersed in soybean oil, and the weight loss of the test piece after immersion was expressed as a percentage. The test conditions were 70°C for 24 hours. 9 ABS non-migration test A test piece was prepared by punching out a 1 mm thick press sheet into a size of 6 mm x 38 mm. 2mm thick
ABS resin plate (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., product name JSR
ABS15) with sand german scissors, then 0.5
After being kept at 70℃ for 72 hours with a load of Kg/ cm2
The ABS resin board was observed and the state of corrosion due to plasticizer migration was observed and evaluated. 10 Polystyrene non-migration test The same conditions as in the ABS non-migration test except that a 2 mm thick polystyrene plate (manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name: Deitz Styrene CR-3500) was used instead of the ABS resin plate. A test was conducted and an observation evaluation was made. 11 High-humidity bleed test A 40 mm x 100 mm test piece made of a 0.3 mm thick roll sheet was left in a constant temperature and humidity chamber at 98% RH, and the degree of bleed was observed and evaluated after 10 days.
【表】【table】
【表】
実施例11及び比較例14
第3表に示す原料及びその任込み量で、実施例
1と同様にしてポリエステル系可塑剤を得た。以
下、試験例と同様にしてシートを作成し、試験を
行つた。その結果を第4表に示す。[Table] Example 11 and Comparative Example 14 A polyester plasticizer was obtained in the same manner as in Example 1 using the raw materials and amounts shown in Table 3. Thereafter, sheets were prepared and tested in the same manner as in the test example. The results are shown in Table 4.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
を反応させてなり、該エポキシ化油を2〜40重量
%含有することを特徴とするエポキシ化油で変性
されたポリエステル系可塑剤。1. A polyester plasticizer modified with epoxidized oil, which is produced by reacting a polyester with an acid value of 2 to 50 and an epoxidized oil, and contains 2 to 40% by weight of the epoxidized oil.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18079183A JPS6072956A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Polyester plasticizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18079183A JPS6072956A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Polyester plasticizer |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6072956A JPS6072956A (en) | 1985-04-25 |
| JPH0224293B2 true JPH0224293B2 (en) | 1990-05-29 |
Family
ID=16089388
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5887143A (en) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Toyobo Co Ltd | Polyvinyl chloride composition |
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1983
- 1983-09-30 JP JP18079183A patent/JPS6072956A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6072956A (en) | 1985-04-25 |
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