JPH0768375B2 - Polyester elastomer sheet - Google Patents
Polyester elastomer sheetInfo
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- JPH0768375B2 JPH0768375B2 JP16096790A JP16096790A JPH0768375B2 JP H0768375 B2 JPH0768375 B2 JP H0768375B2 JP 16096790 A JP16096790 A JP 16096790A JP 16096790 A JP16096790 A JP 16096790A JP H0768375 B2 JPH0768375 B2 JP H0768375B2
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- polyester elastomer
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- polyester
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は脂肪族ポリエステルからなるポリエステルエラ
ストマーシート(フィルムや板状体を含めるものとす
る)に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a polyester elastomer sheet (including a film and a plate-like body) made of an aliphatic polyester.
(従来の技術) この種のポリエステルエラストマーシートを製造する方
法として、例えば、特公平1−49741号公報には、140℃
以上の融点を有する結晶性のポリエステルエラストマー
をシート状に溶融成形した後、幅方向に圧延しながら同
時に長さ方向に圧延、熱処理する方法が提案されてい
る。このような方法によれば、未延伸シートに比べて引
張強度および引裂強度が高められたシートを得ることが
できる。(Prior Art) As a method for producing a polyester elastomer sheet of this type, for example, Japanese Patent Publication No. 1-49741 discloses a temperature of 140 ° C.
A method has been proposed in which a crystalline polyester elastomer having the above melting point is melt-formed into a sheet shape, and then rolled in the width direction and simultaneously rolled and heat-treated in the length direction. According to such a method, a sheet having higher tensile strength and tear strength than an unstretched sheet can be obtained.
(発明が解決しようとする課題) しかし、上記公報で得られたシートにおいて、ポリエス
テルとしては比較的高融点で結晶性を有するものが用い
られているが、そのエラストマーのハードセグメントと
してポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフ
タレート等の芳香族ポリエステルが用いられているた
め、シートの引張破断強度及び伸び等の物性が不十分で
あり、改良の余地があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the sheet obtained in the above publication, polyester having a relatively high melting point and crystallinity is used, and polyethylene terephthalate and poly are used as hard segments of the elastomer. Since an aromatic polyester such as butylene terephthalate is used, physical properties such as tensile breaking strength and elongation of the sheet are insufficient, and there is room for improvement.
本発明は上記の実情に着目してなされたものであって、
その目的とするところは、引張破断強度及び伸び等の物
性を従来のシートに比べてさらに改良したポリエステル
エラストマーシートを提供することにある。The present invention has been made by paying attention to the above situation,
An object of the invention is to provide a polyester elastomer sheet in which physical properties such as tensile breaking strength and elongation are further improved as compared with conventional sheets.
(課題を解決するための手段) 本発明のポリエステルエラストマーシートは、一般式が
下式〔I〕で表わされる脂肪族ジカルボン酸;脂肪族ジ
オール;および一般式が下式〔II〕で表わされるジヒド
ロキシ化合物と下式〔III〕で表わされるモノヒドロキ
シ化合物のうち少なくともいずれか一方を構成成分とす
る脂肪族ポリエステルをシート状に溶融成形した後、該
シートを圧延または延伸し、次いで熱処理して得られ、
そのことにより、上記目的が達成される。(Means for Solving the Problems) In the polyester elastomer sheet of the present invention, an aliphatic dicarboxylic acid having a general formula represented by the following formula [I]; an aliphatic diol; and a dihydroxy compound having a general formula represented by the following formula [II] A compound and a monohydroxy compound represented by the following formula [III] are obtained by melt-molding an aliphatic polyester containing at least one of the components as a sheet, rolling or stretching the sheet, and then heat-treating the sheet. ,
Thereby, the above object is achieved.
HOOC−(CH2)n−COOH 〔I〕 (式中、nは0〜10の整数を示す。) (式中、R1、R2は独立的にアルキレン基を示し、pは3
または4であり、q、rは独立的に0または1以上の整
数を示す。) (式中、R3はアルキレン基を示し、lは2または3であ
り、mは0または1以上の整数を示す。)。HOOC- (CH 2) n-COOH (I) (wherein, n represents an integer of 0.) (In the formula, R 1 and R 2 independently represent an alkylene group, and p is 3
Or 4, and q and r each independently represent 0 or an integer of 1 or more. ) (In the formula, R 3 represents an alkylene group, l is 2 or 3, and m is 0 or an integer of 1 or more.).
本発明に使用される脂肪族ジカルボン酸において、炭素
数が10を越えるジカルボン酸を用いると、ポリエステル
エラストマーから形成されるシートの物性が低下する。
上記ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、およびセ
バチン酸が好適に用いられる。In the aliphatic dicarboxylic acid used in the present invention, if a dicarboxylic acid having more than 10 carbon atoms is used, the physical properties of the sheet formed from the polyester elastomer are deteriorated.
As the dicarboxylic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, and sebacic acid are preferably used.
上記脂肪族ジオールとしては、グリコール及びポリアル
キレンオキシドが挙げられる。上記グリコールとして
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリ
メチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタ
ンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジ
オール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオー
ル、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、シ
クロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−
ジオール、シクロヘキサン−1,3−ジオール、シクロヘ
キサン−1,4−ジオール,シクロヘキサン−1,4−ジメタ
ノール等があげられ,これは単独で使用されてもよく、
二種以上が併用されてもよい。Examples of the aliphatic diol include glycol and polyalkylene oxide. Examples of the glycol include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-
Examples thereof include diol, cyclohexane-1,3-diol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol and the like, which may be used alone,
Two or more kinds may be used in combination.
上記ポリアルキレンオキシドとしては、ポリエチレンオ
キシド、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラメチレン
オキシド、ポリヘキサメチレンオキシド等があげられ、
これらは単独で使用されてもよく、二種以上が併用され
てもよい。ポリアルキレンオキシドの数平均分子量は、
小さくなると生成するポリエステルエラストマーに柔軟
性を付与する能力が低下し、大きくなりすぎると得られ
たポリエステルエラストマーの熱安定性等の物性が低下
するので、100〜20,000が好ましく、より好ましくは500
〜5,000である。Examples of the polyalkylene oxide include polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetramethylene oxide, polyhexamethylene oxide, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more. The number average molecular weight of polyalkylene oxide is
When it becomes smaller, the ability to impart flexibility to the resulting polyester elastomer decreases, and when it becomes too large, physical properties such as thermal stability of the obtained polyester elastomer decrease, so 100 to 20,000 is preferable, and 500 is more preferable.
~ 5,000.
上記式〔II〕で表されるジヒドロキシ化合物は液晶性を
示す低分子化合物であって、アルキレン基R1、R2はエチ
レン基又はプロピレン基が好ましく、q及びrは0又は
1が好ましく、4,4″−ジヒドロキシ−p−ターフェニ
ル、4,4−ジヒドロキシ−p−クォーターフェニル及
び4,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−p−クォー
ターフェニル等が好適に使用される。The dihydroxy compound represented by the above formula [II] is a low molecular weight compound exhibiting liquid crystallinity, the alkylene groups R 1 and R 2 are preferably ethylene groups or propylene groups, q and r are preferably 0 or 1, and 4 4,4 ″ -dihydroxy-p-terphenyl, 4,4-dihydroxy-p-quaterphenyl, 4,4-di (2-hydroxyethoxy) -p-quaterphenyl and the like are preferably used.
4,4″−ジヒドロキシ−p−ターフェニルの結晶状態か
ら液晶状態への転移温度は260℃で、4,4−ジヒドロキ
シ−p−クォーターフェニルのそれは336℃、4,4−ジ
(2−ヒドロキシエトキシ)−p−クォーターフェニル
のそれは403℃である。尚、液晶状態とは、化合物が溶
融状態であって、また分子が配向状態を保持している状
態をいう。上記各ジヒドロキシ化合物〔II〕はそれぞれ
単独で使用しても良く、あるいは併用しても良い。The transition temperature from the crystalline state of 4,4 ″ -dihydroxy-p-terphenyl to the liquid crystal state is 260 ° C., that of 4,4-dihydroxy-p-quaterphenyl is 336 ° C., 4,4-di (2-hydroxy). (Ethoxy) -p-quaterphenyl has a temperature of 403 ° C. The liquid crystal state means a state in which the compound is in a molten state and molecules are in an aligned state. These may be used alone or in combination.
液晶性の分子は一般に結晶性が高く、上記したように4,
4″−ジヒドロキシ−p−ターフェニル、4,4−ジヒド
ロキシ−p−クォーターフェニル及び4,4−ジ(2−
ヒドロキシエトキシ)−p−クォーターフェニル等はそ
の結晶から液晶状態への転移点が高いために、これらの
ジヒドロキシ化合物〔II〕がポリマー鎖中に組み込まれ
た場合、そのポリマーは特異な性質を示す。Liquid crystal molecules generally have high crystallinity, and as described above, 4,
4 ″ -dihydroxy-p-terphenyl, 4,4-dihydroxy-p-quaterphenyl and 4,4-di (2-
Since hydroxyethoxy) -p-quaterphenyl and the like have a high transition point from the crystal to the liquid crystal state, when these dihydroxy compounds [II] are incorporated into the polymer chain, the polymer shows unique properties.
すなわちジヒドロキシ化合物〔II〕が結晶性を示し、し
かもその転移点が高いので、ジヒドロキシ化合物〔II〕
の配合量が少量の場合でも、ポリエチレンテレフタレー
ト等の従来の芳香族ポリエステルに比べて強固で耐熱性
の高い物理的架橋を形成する。その結果、ソフトセグメ
ントに由来する柔軟性を損なうことなく引張強度、引裂
強度および伸び等の物性の優れたポリエステルエラスト
マーが得られるものと推察される。That is, since the dihydroxy compound [II] exhibits crystallinity and its transition point is high, the dihydroxy compound [II]
Even when the compounding amount of is small, it forms a physical crosslink that is stronger and has higher heat resistance than conventional aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate. As a result, it is presumed that a polyester elastomer having excellent physical properties such as tensile strength, tear strength and elongation can be obtained without impairing the flexibility derived from the soft segment.
上記式〔III〕で示されるモノヒドロキシ化合物は、パ
ラフェニレン骨格を有する剛直性の低分子化合物であ
り、その特徴ある分子構造を反映してこれらの化合物の
融点は極めて高い。さらにパラフェニレン骨格は低分子
液晶化合物のメソゲンとして有効であることが知られて
おり、これは該骨格が固体状態のみならず高温状態(溶
融状態)においても、強い凝集力を有していることを示
すものである。従って,上記のモノヒドロキシ化合物
〔III〕をポリマー末端に組み込んだ場合,ポリエチレ
ンテレフタレート等の従来の芳香族ポリエステルに比べ
て非常に強固で耐熱性の高い物理的架橋をもたらし、物
性に優れたポリエステルエラストマーが生成する。The monohydroxy compound represented by the above formula [III] is a rigid low-molecular compound having a paraphenylene skeleton, and the melting point of these compounds is extremely high, reflecting the characteristic molecular structure. Further, the paraphenylene skeleton is known to be effective as a mesogen for low-molecular liquid crystal compounds, and it has a strong cohesive force not only in the solid state but also in the high temperature state (molten state). Is shown. Therefore, when the above-mentioned monohydroxy compound [III] is incorporated into the polymer terminal, a polyester elastomer excellent in physical properties is obtained, which brings about physical crosslinking that is extremely strong and has high heat resistance as compared with conventional aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate. Is generated.
上記式〔III〕で示されるモノヒドロキシ化合物におい
ては、R3はエチレン基またはプロピレン基が好ましく、
nは0または1が好ましい。上記モノヒドロキシ化合物
としては、例えば、4−ヒドロキシ−p−ターフェニ
ル,4−ヒドロキシ−p−クォーターフェニル、4−(2
−ヒドロキシエトキシ)−p−ターフェニル、4−(2
−ヒドロキシエトキシ)−p−クォーターフェニル等が
挙げられる。モノヒドロキシ化合物〔III〕は、それぞ
れ単独で使用しても良く,あるいはそれらを併用しても
良い。In the monohydroxy compound represented by the above formula [III], R 3 is preferably an ethylene group or a propylene group,
n is preferably 0 or 1. Examples of the monohydroxy compound include 4-hydroxy-p-terphenyl, 4-hydroxy-p-quaterphenyl and 4- (2
-Hydroxyethoxy) -p-terphenyl, 4- (2
-Hydroxyethoxy) -p-quaterphenyl and the like. The monohydroxy compounds [III] may be used alone or in combination.
上記脂肪族ジカルボン酸〔I〕、脂肪族ジオールおよび
ジヒドロキシ化合物〔II〕と、モノヒドロキシ化合物
〔III〕のうち少なくともいずれか一方よりなるポリエ
ステルエラストマーに、2個の水酸基を有するポリシリ
コーン、ラクトン、および芳香族ヒドロキシカルボン酸
を構成成分として含有させてもよい。Polyester elastomer comprising at least one of the above-mentioned aliphatic dicarboxylic acid [I], aliphatic diol and dihydroxy compound [II] and monohydroxy compound [III], and a poly-silicone having two hydroxyl groups, a lactone, and Aromatic hydroxycarboxylic acid may be contained as a constituent component.
上記ポリシリコーンは、2個の水酸基を有するものであ
り、2個の水酸基が分子末端にあるポリシリコーンが好
ましく、たとえば、分子の両末端に2個の水酸基を有す
るジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキサン、
ジフェニルポリシロキサン等があげられる。ポリシリコ
ーンの数平均分子量は、小さくなると、生成するポリエ
ステルエラストマーに柔軟性を付与する能力が低下し、
大きくなると、ポリエステルエラストマーの生成が困難
になるので、100〜20,000が好ましく、より好ましくは5
00〜5,000である。The above-mentioned poly-silicone has two hydroxyl groups, and a poly-silicone having two hydroxyl groups at the molecular ends is preferable. For example, dimethyl polysiloxane having two hydroxyl groups at both ends of the molecule, diethyl polysiloxane,
Examples thereof include diphenylpolysiloxane. If the number average molecular weight of the polysilicone is small, the ability to impart flexibility to the polyester elastomer produced is reduced,
When it becomes large, it becomes difficult to produce a polyester elastomer, so 100 to 20,000 is preferable, and 5 is more preferable.
It is from 00 to 5,000.
上記ラクトンは、開環して酸及び水酸基と反応し、脂肪
族鎖を付加するものであって、ポリエステルエラストマ
ーに柔軟性を付与するものであり、環の中に4個以上の
炭素原子を有するものが好ましく、より好ましくは5員
環〜8員環であり、例えばε−カプロラクトン、δ−バ
レロラクトン、γ−ブチロラクトン等があげられる。The lactone is one that opens a ring and reacts with an acid and a hydroxyl group to add an aliphatic chain, imparts flexibility to the polyester elastomer, and has 4 or more carbon atoms in the ring. Preferred are those having a 5-membered ring to an 8-membered ring, and examples thereof include ε-caprolactone, δ-valerolactone, γ-butyrolactone and the like.
上記芳香族ヒドロキシカルボン酸は、ポリエステルエラ
ストマーに剛性や液晶性を付与するものであり、サリチ
ル酸、メタヒドロキシ安息香酸、パラヒドロキシ安息香
酸、3−クロロ−4−ヒドロキシ安息香酸、3−ブロモ
−4−ヒドロキシ安息香酸、3−メトキシ−4−ヒドロ
キシ安息香酸、3−メチル−4−ヒドロキシ安息香酸、
3−フェニル−4−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキ
シ−6−ナフトエ酸、4−ヒドロキシ−4′−カルボキ
シビフェニルなどが挙げられ、好ましくは、パラヒドロ
キシ安息香酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸、4−
ヒドロキシ−4′−カルボキシビフェニルである。The aromatic hydroxycarboxylic acid imparts rigidity and liquid crystallinity to the polyester elastomer, and is salicylic acid, metahydroxybenzoic acid, parahydroxybenzoic acid, 3-chloro-4-hydroxybenzoic acid, 3-bromo-4-. Hydroxybenzoic acid, 3-methoxy-4-hydroxybenzoic acid, 3-methyl-4-hydroxybenzoic acid,
3-phenyl-4-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-6-naphthoic acid, 4-hydroxy-4'-carboxybiphenyl and the like can be mentioned, preferably para-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-6-naphthoic acid, 4-
Hydroxy-4'-carboxybiphenyl.
さらに、上記ポリエステルエラストマーに、機械的物性
等を向上させるために、ジヒドロキシ化合物〔II〕以外
の芳香族ジオールや芳香族ジカルボン酸を構成成分とし
て含有させてもよい。Further, the polyester elastomer may contain an aromatic diol other than the dihydroxy compound [II] or an aromatic dicarboxylic acid as a constituent component in order to improve mechanical properties and the like.
上記芳香族ジオールとしては、ヒドロキノン、レゾルシ
ン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチル
ヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロ
キノン、フェノキシヒドロキノン、4,4′−ジヒドロキ
シビフェニル、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテ
ル、4,4′−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,
4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジヒド
ロキシベンゾフェノン、4,4′−ジヒドロキシジフェニ
ルメタン、ビスフェノールA、1,1−ジ(4−ヒドロキ
シフェニル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェノキシ)エタン、1,4−ジヒドロキシナフタリ
ン、2,6−ジヒドロキシナフタリンなどがあげられる。Examples of the aromatic diol include hydroquinone, resorcin, chlorohydroquinone, bromohydroquinone, methylhydroquinone, phenylhydroquinone, methoxyhydroquinone, phenoxyhydroquinone, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′- Dihydroxydiphenyl sulfide, 4,
4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, bisphenol A, 1,1-di (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,2-bis (4-hydroxyphenoxy) Examples thereof include ethane, 1,4-dihydroxynaphthalene, and 2,6-dihydroxynaphthalene.
上記芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、5−スルホイソフタル酸の金属塩、4,4′−
ジカルボキシビフェニル、4,4′−ジカルボキシジフェ
ニルエーテル、4,4′−ジカルボキシジフェニルサルフ
ァイド、4,4′−ジカルボキシジフェニルスルホン、3,
3′−ジカルボキシベンゾフェノン、4,4′−ジカルボキ
シベンゾフェノン、1,2−ビス(4−カルボキシフェノ
キシ)エタン、1,4−ジカルボキシナフタリン、または
2,6−ジカルボキシナフタリンなどが挙げられる。Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, metal salts of 5-sulfoisophthalic acid, 4,4′-
Dicarboxybiphenyl, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-dicarboxydiphenyl sulfide, 4,4'-dicarboxydiphenyl sulfone, 3,
3'-dicarboxybenzophenone, 4,4'-dicarboxybenzophenone, 1,2-bis (4-carboxyphenoxy) ethane, 1,4-dicarboxynaphthalene, or
2,6-dicarboxynaphthalene and the like can be mentioned.
上記ジヒドロキシ化合物〔II〕と脂肪族ジオールと脂肪
族ジカルボン酸よりなるポリエステルエラストマーは、
ジヒドロキシ化合物〔II〕の含有量が、少なくなると耐
熱性が低下し、多くなると弾性率が高くなり柔軟性が低
下し、ポリエステルエラストマーとしては不適当になる
ので、上記ジヒドロキシ化合物〔II〕の含有量は、ポリ
エステルエラストマーを構成する全モノマー中の0.1〜3
0モル%が好ましく、より好ましくは0.5〜20モル%であ
り、さらに好ましくは1.0〜10モル%である。尚、芳香
族以外のジオールとしてポリアルキレンオキシドやポリ
シリコーンを使用する場合、その構成単位を1モノマー
として数える。即ち、重合度10のポリエチレンオキシド
は10モノマーとして数える。A polyester elastomer composed of the above dihydroxy compound [II], an aliphatic diol and an aliphatic dicarboxylic acid,
When the content of the dihydroxy compound [II] is low, the heat resistance is low, and when the content is high, the elastic modulus is high and the flexibility is low, which makes the polyester elastomer unsuitable. Is 0.1 to 3 in all the monomers constituting the polyester elastomer.
0 mol% is preferable, more preferably 0.5 to 20 mol%, and further preferably 1.0 to 10 mol%. When polyalkylene oxide or polysilicone is used as a diol other than aromatic, its constituent unit is counted as one monomer. That is, polyethylene oxide having a degree of polymerization of 10 is counted as 10 monomers.
また、上記モノヒドロキシ化合物〔III〕と脂肪族ジオ
ールと脂肪族ジカルボン酸よりなるポリエステルエラス
トマーは、モノヒドロキシ化合物〔III〕の含有量が少
なくなると耐熱性が低下し、多くなるとポリエステルエ
ラストマーの分子量が十分に上昇せず、物性的に劣った
ものとなるのでポリエステルエラストマーを構成する全
モノマー中の0.1〜20モル%とするのが好ましい。ま
た、上記ジヒドロキシ化合物〔II〕とモノヒドロキシ化
合物〔III〕と脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸よ
り成るポリエステルエラストマーは、ジヒトロキシ化合
物〔II〕とモノヒドロキシ化合物〔III〕とを合せたヒ
ドロキシ化合物の含有量が少なくなると耐熱性が低下
し、多くなると柔軟性の低下および十分な分子量上昇が
得られないため、ポリエステルエラストマーを構成する
全モノマー中の0.1〜30モル%とするのが好ましい。こ
の際のジヒドロキシ化合物〔II〕とモノヒドロキシ化合
物〔III〕の割合は 0<〔III〕/〔II〕+〔III〕<2/3 を満たす範囲が好ましい。Further, the polyester elastomer comprising the above monohydroxy compound [III], an aliphatic diol and an aliphatic dicarboxylic acid has a low heat resistance when the content of the monohydroxy compound [III] is low, and when the content is high, the molecular weight of the polyester elastomer is sufficient. Since it does not increase and the physical properties become inferior, it is preferably 0.1 to 20 mol% in all the monomers constituting the polyester elastomer. Further, the polyester elastomer comprising the dihydroxy compound [II], the monohydroxy compound [III], the aliphatic diol and the aliphatic dicarboxylic acid contains a hydroxy compound obtained by combining the dihydroxy compound [II] and the monohydroxy compound [III]. When the amount is too small, the heat resistance is lowered, and when it is too large, the flexibility is not lowered and the molecular weight is not sufficiently increased. Therefore, it is preferably 0.1 to 30 mol% in all the monomers constituting the polyester elastomer. In this case, the ratio of the dihydroxy compound [II] and the monohydroxy compound [III] is preferably in the range satisfying 0 <[III] / [II] + [III] <2/3.
以上のような構成成分から成るポリエステルエラストマ
ーは、一般に知られている任意の重縮合方法を用いて製
造することができる。例えば、 ジカルボン酸とジオール成分(脂肪族ジオール、ジヒ
ドロキシ化合物、モノヒドロキシ化合物等を含めるもの
とする)とを直接反応させる方法、 ジカルボン酸の低級エステルとジオール成分とをエス
テル交換を利用して反応させる方法、 ジカルボン酸のハロゲン化物とジオール成分をピリジ
ンなどの適当な溶媒中で反応させる方法、 ジオール成分の金属アルコラートをジカルボン酸のハ
ロゲン化物と反応させる方法、 ジオール成分のアセチル化物とジカルボン酸とをエス
テル交換を利用して反応させる方法、があげられる。The polyester elastomer composed of the above components can be produced by any generally known polycondensation method. For example, a method in which a dicarboxylic acid and a diol component (including an aliphatic diol, a dihydroxy compound, a monohydroxy compound, etc.) are directly reacted, or a lower ester of dicarboxylic acid is reacted with a diol component by transesterification. Method, reaction of halide of dicarboxylic acid and diol component in a suitable solvent such as pyridine, method of reacting metal alcoholate of diol component with halide of dicarboxylic acid, ester of acetylated diol component and dicarboxylic acid There is a method of reacting using exchange.
重縮合する際には、一般にポリエステルを製造する際に
使用されている触媒が使用されてよい。この触媒として
は、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、マグ
ネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、亜
鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマニウム、
錫、鉛、アンチモン、ヒ素、セリウム、ホウ素、カドミ
ウム、マンガンなどの金属、その有機金属化合物、有機
酸塩、金属アルコキシド、金属酸化物等があげられる。In the polycondensation, a catalyst generally used in producing polyester may be used. As the catalyst, lithium, sodium, potassium, cesium, magnesium, calcium, barium, strontium, zinc, aluminum, titanium, cobalt, germanium,
Examples thereof include metals such as tin, lead, antimony, arsenic, cerium, boron, cadmium and manganese, organometallic compounds thereof, organic acid salts, metal alkoxides and metal oxides.
特に好ましい触媒は、酢酸カルシウム、ジアシル第一
錫、テトラアシル第二錫、ジブチル錫オキサイド、ジブ
チル錫ジラウレート、ジメチル錫マレート、錫ジオクタ
ノエート、錫テトラアセテート、トリイソブチルアルミ
ニウム、テトラブチルチタネート、二酸化ゲルマニウ
ム、および三酸化アンチモンである。これらの触媒は二
種以上併用してもよい。また、重合とともに副生する水
や、アルコール、グリコールなどを効率よく留出させ、
高分子量ポリマーを得るためには、反応系を重合後期に
1mm Hg以下に減圧することが好ましい。反応温度は一般
に150〜350℃である。Particularly preferred catalysts are calcium acetate, diacyl stannous, tetraacyl stannic acid, dibutyltin oxide, dibutyltin dilaurate, dimethyltin malate, tin dioctanoate, tin tetraacetate, triisobutylaluminum, tetrabutyltitanate, germanium dioxide, and tris. It is antimony oxide. Two or more kinds of these catalysts may be used in combination. In addition, water, alcohol, glycol, etc., which are by-products of the polymerization, are efficiently distilled off,
In order to obtain a high molecular weight polymer, the reaction system is
It is preferable to reduce the pressure to 1 mm Hg or less. The reaction temperature is generally 150 to 350 ° C.
また、重合中ジヒドロキシ化合物〔II〕の添加順序を変
えることによって得られるポリエステルエラストマーの
構造を規制することも可能である。例えば、ジヒドロキ
シ化合物〔II〕をジカルボン酸および他のジオール成分
と一括して仕込んだ場合は、ランダム共重合体が得られ
易くなり、重合後期にジヒドロキシ化合物〔II〕を仕込
んだ場合にブロック共重合体が得られ易くなる。また、
予め合成したポリエステルに上記ジヒドロキシ化合物
〔II〕あるいはジヒドロキシ化合物のアセチル化合物を
減圧加熱下で混練し、脱エチレングリコールあるいはエ
ステル交換反応によって分子鎖にジヒドロキシ化合物
〔II〕に基づくセグメントを導入することも可能であ
る。It is also possible to control the structure of the polyester elastomer obtained by changing the addition order of the dihydroxy compound [II] during the polymerization. For example, when the dihydroxy compound [II] is charged together with the dicarboxylic acid and other diol components, a random copolymer is easily obtained, and when the dihydroxy compound [II] is charged in the latter stage of the polymerization, the block copolymerization It becomes easier to obtain a coalesce. Also,
It is also possible to knead the above-mentioned dihydroxy compound [II] or the acetyl compound of the dihydroxy compound to polyester synthesized in advance under reduced pressure and introduce a segment based on the dihydroxy compound [II] into the molecular chain by deethylene glycol or transesterification reaction. Is.
このようにして得られた脂肪族ポリエステルは、耐熱性
及び力学特性に優れ、特に柔軟性、耐衝撃性、耐寒性等
に優れているエラストマーである。The aliphatic polyester thus obtained is an elastomer having excellent heat resistance and mechanical properties, and particularly excellent in flexibility, impact resistance, cold resistance and the like.
本発明に使用される脂肪族ポリエステルは、ソフトセグ
メントの異なる2種以上の脂肪族ポリエステルの併用な
ど複数種の脂肪族ポリエステルの混合であってもよい。
また、トリメリット酸、グリセリンのような分岐成分を
少量共重合したものであっても差し支えないし、脂肪族
ポリエステルの末端カルボキシ基をエポキシ等で封鎖し
安定化させた脂肪族ポリエステルであってもよい。The aliphatic polyester used in the present invention may be a mixture of a plurality of types of aliphatic polyester such as a combination of two or more types of aliphatic polyester having different soft segments.
Also, a small amount of a branched component such as trimellitic acid or glycerin may be copolymerized, or an aliphatic polyester obtained by blocking the terminal carboxy group of the aliphatic polyester with epoxy or the like may be used. .
このようにして得られた脂肪族ポリエステルは、通常、
溶融押出によりシート状に成形され、次いで得られたシ
ートは圧延又は延伸により延ばされる。圧延又は延伸は
一軸または二軸のいずれでもよい。シートを圧延する場
合は、主に圧延ロールを用い必要により引き取りロール
を用いて行うことができ、圧延倍率は好ましくは縦方向
に2〜7倍、横方向に1〜2倍程度である。圧延時にお
けるシートの温度は、通常脂肪族ポリエステルのガラス
転移点以上で、かつその融点より少なくとも30℃低い温
度以下の温度範囲であり、好ましくは常温〜融点より少
なくとも50℃低い温度である。The aliphatic polyester thus obtained is usually
It is formed into a sheet by melt extrusion, and the obtained sheet is rolled or stretched. The rolling or stretching may be uniaxial or biaxial. When the sheet is rolled, it can be performed mainly by using a rolling roll and, if necessary, a take-up roll, and the rolling ratio is preferably about 2 to 7 times in the longitudinal direction and about 1 to 2 times in the lateral direction. The temperature of the sheet during rolling is usually in the range of not lower than the glass transition point of the aliphatic polyester and lower than the melting point thereof by at least 30 ° C., preferably from room temperature to at least 50 ° C. lower than the melting point.
シートの延伸は通常引き取りロールを用いて行うことが
でき、その延伸倍率は2〜10倍が好ましく、延伸時の温
度は上記圧延と同様に設定することができる。Stretching of the sheet can be usually carried out using a take-up roll, the stretching ratio is preferably 2 to 10 times, and the temperature during stretching can be set in the same manner as in the above rolling.
圧延または延伸されたシートは高温雰囲気下での使用に
おいてシートが寸法変化を起こさず、しかも性能低下を
起こさないように熱処理することが必要である。熱処理
温度はシートの使用環境を考慮して使用温度よりも高い
温度で行うことが好ましいが、脂肪族ポリエステルの融
点にあまり近い温度で熱処理すると、圧延または延伸効
果が緩和されてしまうので、融点より20℃以上低い温度
程度までにとどめることが好ましい。The rolled or stretched sheet needs to be heat-treated so that the sheet does not undergo dimensional change when used in a high temperature atmosphere and further, does not cause performance deterioration. The heat treatment temperature is preferably higher than the use temperature in consideration of the use environment of the sheet, but if the heat treatment is performed at a temperature that is too close to the melting point of the aliphatic polyester, the rolling or stretching effect will be relaxed, so It is preferable to keep the temperature at about 20 ° C. or lower.
上記脂肪族ポリエステルからなるシートは、いわゆるネ
ッキング現象もなく、2〜3倍程度の倍率でさえ充分に
シート全体を均一に伸ばすことができ、しかもその倍率
で伸ばされた後で5〜8倍程度の引張延伸(又は圧延)
シートに匹敵する程度までシートの強度を高めることが
できるので、高温、高荷重下においてクリープ現象を生
じることもない。The sheet made of the above aliphatic polyester does not have a so-called necking phenomenon, and the entire sheet can be stretched uniformly even at a magnification of about 2 to 3 times, and about 5 to 8 times after being stretched at that magnification. Tensile drawing (or rolling)
Since the strength of the sheet can be increased to a level comparable to that of the sheet, the creep phenomenon does not occur under high temperature and high load.
(実施例) 以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。(Example) Below, this invention is demonstrated based on an Example.
比較例 アジピン酸ジメチル871g(5.0mol)、エチレングリコー
ル744g(12.0mol)および4,4−ジヒドロキシ−p−ク
ォーターフェニル169g(0.5mol)のモノマー混合物に、
触媒として三酸化アンチモン200gおよび酢酸カルシウム
800gと、少量のヒンダードフェノール型安定剤を加え、
反応系を窒素下、200℃で2時間保ち、エステル交換反
応を行った。次いでこの反応系を30分間で320℃まで昇
温して、この状態で1時間常圧で保持した後、1mm Hg以
下に減圧した状態で2時間縮合反応を行った。Comparative Example To a monomer mixture of 871 g (5.0 mol) of dimethyl adipate, 744 g (12.0 mol) of ethylene glycol and 169 g (0.5 mol) of 4,4-dihydroxy-p-quaterphenyl,
200 g of antimony trioxide and calcium acetate as catalyst
Add 800g and a small amount of hindered phenol type stabilizer,
The reaction system was kept under nitrogen at 200 ° C. for 2 hours to carry out a transesterification reaction. Next, this reaction system was heated to 320 ° C. in 30 minutes, kept at this pressure for 1 hour under normal pressure, and then subjected to condensation reaction for 2 hours under reduced pressure of 1 mm Hg or less.
得られた脂肪族ポリエステルの極限粘度[η]をウベロ
ーデ粘度管を用い、o−クロロフェニル溶媒中30℃で測
定したところ、1.50であった。The intrinsic viscosity [η] of the obtained aliphatic polyester was 1.50 when measured using an Ubbelohde viscometer in an o-chlorophenyl solvent at 30 ° C.
次に、得られた脂肪族ポリエステルを260℃の温度にて
Tダイから溶融押し出して膜状物を得、この膜状物を20
℃に保温された冷却ロールに通すことによって厚さ3mm
の未圧延シートを得た。Next, the obtained aliphatic polyester was melt extruded from a T die at a temperature of 260 ° C. to obtain a film-like product,
3mm thickness by passing through a chill roll kept at ℃
To obtain an unrolled sheet.
得られたシートをJIS K6301 3号ダンベルに打ち抜い
て成形し、ASTM D638に準じて島津製オートグラフAGB−
5000で引張試験を行い、引張破断強度、引裂強度および
引張破時の伸びを求めた。その結果を表1に示す。The obtained sheet was punched out into JIS K6301 No. 3 dumbbells and molded, and according to ASTM D638 Shimadzu Autograph AGB-
A tensile test was conducted at 5000 to determine the tensile breaking strength, tear strength and elongation at tensile breaking. The results are shown in Table 1.
実施例1 比較例と同様にして得られた未圧延のシート(厚み3m
m)を80℃に設定された予熱室を通して加熱した後、100
℃に加熱された圧延ロールの間で幅方向に1.2倍に伸ば
しつつ、縦方向に2.5倍に圧延した。Example 1 An unrolled sheet (thickness 3 m obtained in the same manner as in Comparative Example)
m) is heated through a preheating chamber set at 80 ° C and then 100
While being stretched 1.2 times in the width direction between the rolling rolls heated to ℃, it was rolled 2.5 times in the longitudinal direction.
なお、縦方向の倍率は圧延ロールと引き取りロールの周
速比を変えることにより調製し、幅方向の倍率は圧延ロ
ールのプレス圧によって調製した。The longitudinal magnification was adjusted by changing the peripheral speed ratio of the rolling roll and the take-up roll, and the widthwise magnification was adjusted by the pressing pressure of the rolling roll.
次に、圧延シートは引き取りロールに隣設した160℃の
加熱室を定速で通過させることにより熱固定した。この
とき、シートの送り速度は15m/mmであり、熱固定時間は
2分間であった。Next, the rolled sheet was heat-set by passing it through a 160 ° C. heating chamber adjacent to the take-up roll at a constant speed. At this time, the sheet feeding speed was 15 m / mm, and the heat setting time was 2 minutes.
得られたエラストマーシートの物性を測定した。結果を
表1に示す。なお、引張破断強度および引張破時の伸び
はそれぞれシートを縦方向に引っ張った値であり、引裂
強度はそれとは直交する方向にシートを引っ張った値で
ある。The physical properties of the obtained elastomer sheet were measured. The results are shown in Table 1. The tensile rupture strength and the elongation at tensile rupture are the values obtained by pulling the sheet in the longitudinal direction, and the tear strength is the value obtained by pulling the sheet in a direction orthogonal to it.
実施例2 比較例と同様にして得られた未圧延のシート(厚み3m
m)を100℃で5倍の一軸延伸をし、次いで実施例1と同
様に160℃で2分間熱固定した。Example 2 An unrolled sheet (thickness 3 m obtained in the same manner as in Comparative Example)
m) was uniaxially stretched 5 times at 100 ° C. and then heat set at 160 ° C. for 2 minutes as in Example 1.
得られたエラストマーシートの物性を測定した。結果を
表1に示す。The physical properties of the obtained elastomer sheet were measured. The results are shown in Table 1.
(発明の効果) 本発明のポリエステルエラストマーシートは、従来のポ
リエステルに比べて結晶性が高く、かつ融点の高いター
フェニル化合物やクォーターフェニル化合物に基づくハ
ードセグメントが導入された脂肪族ポリエステルからな
るので、そのエラストマーを圧延または延伸、次いで熱
処理する際に、ハードセグメントが配向して強固な物理
的架橋が形成される。従って、例えば、大荷重が作用す
る箇所や高温で使用される場合でもクリープ現象を生じ
ることがない耐熱性、機械的物性等に優れたシートを提
供することができる。 (Effect of the invention) Since the polyester elastomer sheet of the present invention has higher crystallinity than conventional polyesters and is composed of an aliphatic polyester having a hard segment based on a terphenyl compound or a quarterphenyl compound having a high melting point, When the elastomer is rolled or stretched and then heat treated, the hard segments are oriented to form strong physical crosslinks. Therefore, for example, it is possible to provide a sheet excellent in heat resistance, mechanical properties, etc., which does not cause a creep phenomenon even when used at a place where a heavy load acts or at high temperature.
フロントページの続き (72)発明者 仁木 章博 大阪府高槻市城南町1丁目5番16号 ベル メゾン301 (72)発明者 斉藤 寅之助 大阪府茨木市山手台5丁目17番21号 (72)発明者 角町 博記 大阪府茨木市南春日丘1丁目11番3号 (72)発明者 岸本 大志郎 大阪府茨木市三島丘2丁目11番20号 ウメ ヤママンション102Front page continued (72) Inventor Akihiro Niki 1-5-16 Jonan-cho, Takatsuki-shi, Osaka Bell Maison 301 (72) Inventor Torasuke Saito 5-17-21 Yamatedai, Ibaraki-shi, Osaka (72) Inventor Hiroki Kadomachi 1-11-3 Minamikasugaoka, Ibaraki-shi, Osaka (72) Inventor Daishiro Kishimoto 2-11-20 Mishima-oka, Ibaraki-shi, Osaka Umeyama Mansion 102
Claims (1)
カルボン酸;脂肪族ジオール;および一般式が下式〔I
I〕で表わされるジヒドロキシ化合物と下式〔III〕で表
わされるモノヒドロキシ化合物のうち少なくともいずれ
か一方を構成成分とする脂肪族ポリエステルをシート状
に溶融成形した後、該シートを圧延または延伸し、次い
で熱処理して得られるポリエステルエラストマーシー
ト: HOOC−(CH2)n−COOH 〔I〕 (式中、nは0〜10の整数を示す。) (式中、R1、R2は独立的にアルキレン基を示し、pは3
または4であり、q、rは独立的に0または1以上の整
数を示す。) (式中、R3はアルキレン基を示し、lは2または3であ
り、mは0または1以上の整数を示す。)。1. An aliphatic dicarboxylic acid having a general formula represented by the following formula [I]; an aliphatic diol; and a general formula having the following formula [I]:
I) and a dihydroxy compound represented by the following formula [III] monohydroxy compound represented by at least one of the aliphatic polyester as a constituent component after melt molding into a sheet, then the sheet is rolled or stretched, then a polyester elastomer sheet obtained by heat-treating: HOOC- (CH 2) n- COOH (I) (wherein, n represents an integer of 0.) (In the formula, R 1 and R 2 independently represent an alkylene group, and p is 3
Or 4, and q and r each independently represent 0 or an integer of 1 or more. ) (In the formula, R 3 represents an alkylene group, l is 2 or 3, and m is 0 or an integer of 1 or more.).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16096790A JPH0768375B2 (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Polyester elastomer sheet |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH0450239A JPH0450239A (en) | 1992-02-19 |
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- 1990-06-18 JP JP16096790A patent/JPH0768375B2/en not_active Expired - Lifetime
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