JPH0776263B2 - Method for producing elastic polyester - Google Patents
Method for producing elastic polyesterInfo
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- JPH0776263B2 JPH0776263B2 JP1125074A JP12507489A JPH0776263B2 JP H0776263 B2 JPH0776263 B2 JP H0776263B2 JP 1125074 A JP1125074 A JP 1125074A JP 12507489 A JP12507489 A JP 12507489A JP H0776263 B2 JPH0776263 B2 JP H0776263B2
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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、芳香族ポリエステルをハードセグメントと
し、脂肪族ポリエステルのポリラクトンをソフトセグメ
ントとする弾性ポリエステルの新規な製造方法に関す
る。更に詳しくは、2軸以上の押出機を用いて経済的に
品質の安定した弾性ポリエステルを製造する方法に関す
るものである。The present invention relates to a novel method for producing an elastic polyester having an aromatic polyester as a hard segment and an aliphatic polyester polylactone as a soft segment. More specifically, the present invention relates to a method for economically producing elastic polyester of stable quality using a twin-screw or more extruder.
<従来の技術> ポリブチレンテレフタレートのような芳香族ポリエステ
ルがハードセグメントを構成し、ポリカプロラクトンが
ソフトセグメントを構成するポリエステルポリエステル
タイプのブロック共重合体は、引張強度、引裂強度、耐
屈曲疲労性、耐熱性に優れた熱可塑性エラストマとし
て、自動車部品、電気・電子部品、機械部品などに広く
使用されている。<Prior Art> A polyester-polyester type block copolymer in which an aromatic polyester such as polybutylene terephthalate constitutes a hard segment and polycaprolactone constitutes a soft segment has a tensile strength, a tear strength, a bending fatigue resistance, As a thermoplastic elastomer with excellent heat resistance, it is widely used in automobile parts, electric / electronic parts, mechanical parts, etc.
このポリエステルポリエステルブロック共重合タイプの
弾性ポリエステルは、結晶性の芳香族ポリエステルとラ
クトン化合物とを溶融混合して反応させることによって
製造されており、特公昭48−4116号公報、特公昭52−49
037号公報、特開昭61−281124号公報、特開昭61−28361
9号公報、特開昭61−287922号公報、特開昭62−20525号
公報、特開昭62−27425号公報、特開昭62−53336号公報
などにより知られている。This polyester polyester block copolymer type elastic polyester is produced by melt-mixing and reacting a crystalline aromatic polyester and a lactone compound, and is disclosed in JP-B-48-4116 and JP-B-52-49.
037, JP 61-281124, JP 61-28361
No. 9, JP-A-61-287922, JP-A-62-20525, JP-A-62-27425 and JP-A-62-53336.
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、前記公知例の方法では、反応時間が長
く、ハードセグメントを構成する芳香族ポリエステルと
ソフトセグメントを構成ポリラクトンがエステル交換反
応により一部ランダム化し、融点や機械的強度などの変
動が大きな弾性ポリエステルしか製造できないという問
題点を有していた。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the method of the above-mentioned known example, the reaction time is long, the aromatic polyester constituting the hard segment and the polylactone constituting the soft segment are partially randomized by transesterification reaction, and melting point and mechanical However, there is a problem that only an elastic polyester having a large variation in dynamic strength can be produced.
<課題を解決するための手段> そこで本発明者らは、課題を解決し、品質の安定した弾
性ポリエステルを経済的に得るべく鋭意検討した結果、
本発明に到達した。<Means for Solving the Problems> Therefore, as a result of intensive studies to solve the problems and economically obtain elastic polyester having stable quality, the present inventors have found that
The present invention has been reached.
即ち、本発明は、結晶性芳香族ポリエステルとラクトン
化合物を2軸以上の押出機に供給し、連続的に付加重合
することを特徴とする弾性ポリエステルの製造方法を提
供するものである。That is, the present invention provides a method for producing an elastic polyester, which comprises feeding a crystalline aromatic polyester and a lactone compound to an extruder having two or more axes and continuously carrying out addition polymerization.
本発明で使用する結晶性芳香族ポリエステルとは、主た
る繰り返し単位中に少なくとも1種の芳香族基とエステ
ル結合を有する重合体であり、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ1,4−シクロ
ヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン2,
6−ナフタレート、ポリブチレン2,6−ナフタレートなど
が挙げられるが、これらのポリエステルの混合物やこれ
らのポリエステルに更にイソフタル酸単位、アジピン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン
酸単位、p−オキシ安息香酸単位などが共重合された共
重合ポリエステルも使用することができる。中でも、ポ
リブチレンテレフタレートは結晶性に優れているので特
に好ましく使用される。The crystalline aromatic polyester used in the present invention is a polymer having at least one kind of aromatic group and an ester bond in the main repeating unit, and includes polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, poly 1,4-cyclohexylene diene. Methylene terephthalate, polyethylene 2,
6-naphthalate, polybutylene 2,6-naphthalate and the like can be mentioned, but a mixture of these polyesters or these polyesters is further added with isophthalic acid units, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid or other aliphatic dicarboxylic acid units, p- A copolyester in which oxybenzoic acid units and the like are copolymerized can also be used. Among them, polybutylene terephthalate is particularly preferably used because it has excellent crystallinity.
本発明で使用する上記結晶性芳香族ポリエステルの相対
粘度(ηr)は、o−クロルフェノールを溶媒とし、0.
5%のポリマ溶液を25℃で測定した値で、1.20〜2.00の
範囲、特に好ましくは1.30〜1.80の範囲である。高重合
度、即ち高相対粘度(ηr)の結晶性芳香族ポリエステ
ルを使用すると、得られる弾性ポリエステルの重合度も
高くなり、機械的特性に優れるので好ましい。The relative viscosity (ηr) of the crystalline aromatic polyester used in the present invention is 0.
The value measured with a 5% polymer solution at 25 ° C. is in the range of 1.20 to 2.00, particularly preferably 1.30 to 1.80. It is preferable to use a crystalline aromatic polyester having a high degree of polymerization, that is, a high relative viscosity (ηr), because the obtained elastic polyester has a high degree of polymerization and excellent mechanical properties.
本発明で使用するラクトン化合物としては、ε−カプロ
ラクトン、エナントラクトン、カプリロラクトンなどが
挙げられるが、結晶性芳香族ポリエステルとの反応性や
得られる弾性ポリエステルの弾性特性から特にε−カプ
ロラクトンが好ましく使用される。Examples of the lactone compound used in the present invention include ε-caprolactone, enanthlactone, and caprylolactone, but ε-caprolactone is particularly preferable from the viewpoint of reactivity with the crystalline aromatic polyester and the elastic properties of the elastic polyester obtained. used.
本発明での結晶性芳香族ポリエステルとラクトン化合物
の組成比は、得られる弾性ポリエステルの機械的性質か
ら、結晶性芳香族ポリエステル/ラクトン化合物の重量
比で99/1〜20/80が好ましく、特に好ましくは98/2〜30/
70である。The composition ratio of the crystalline aromatic polyester and the lactone compound in the present invention is preferably 99/1 to 20/80 in terms of the weight ratio of the crystalline aromatic polyester / lactone compound from the mechanical properties of the obtained elastic polyester, and particularly, Preferably 98 / 2-30 /
70.
本発明の結晶性芳香族ポリエステルとラクトン化合物の
付加反応で弾性ポリエステルを製造する際、触媒を添加
してもよいし無触媒で反応させてもよい。触媒としては
ラクトン化合物の開環重合で公知の触媒がすべて使用で
き、具体的にはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグ
ネシウム、カルシウム、バリウム、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、カドミウム、マンガン、ジルコニウムなどの金
属、これらの有機金属化合物、有機酸塩、アルコラー
ト、アルコキシド等が挙げられる。特に好ましくは、ジ
アシル第一錫、テトラアシル第二錫、モノブチル錫オキ
サイド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジラウレー
ト、錫テトラアセテートなどの錫化合物、トリイソブチ
ルアルミニウム、テトラブチルチタン、テトラブチルジ
ルコニウム、二酸化ゲルマニウム、三酸化アンチモン、
酢酸コバルトなどが使用でき、また、これらの触媒は2
種以上併用してもよい。When an elastic polyester is produced by the addition reaction of the crystalline aromatic polyester of the present invention and a lactone compound, a catalyst may be added or the reaction may be performed without a catalyst. As the catalyst, all known catalysts for ring-opening polymerization of lactone compounds can be used, and specifically, lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium, barium, zinc, aluminum, titanium, cobalt, germanium, tin, lead, antimony, Examples thereof include metals such as cadmium, manganese and zirconium, organic metal compounds thereof, organic acid salts, alcoholates, alkoxides and the like. Particularly preferably, tin compounds such as diacyl stannous tin, tetraacyl stannic tin, monobutyltin oxide, dibutyltin oxide, dibutyltin dilaurate, tin tetraacetate, triisobutylaluminum, tetrabutyltitanium, tetrabutylzirconium, germanium dioxide, and three. Antimony oxide,
Cobalt acetate, etc. can be used.
You may use together 1 or more types.
触媒の添加方法は、結晶性芳香族ポリエステルの製造時
に予め添加しておく方法、結晶性芳香族ポリエステルと
ラクトン化合物を単軸押出機に供給する際に添加する方
法も採用できる。As a method of adding the catalyst, a method of adding it at the time of producing the crystalline aromatic polyester in advance or a method of adding it when supplying the crystalline aromatic polyester and the lactone compound to a single-screw extruder can be adopted.
これら触媒の添加量は、結晶性芳香族ポリエステルとラ
クトン化合物の合計量に対して0〜0.3重量%、特に好
ましくは0.001〜0.2重量%である。0.3重量%以上添加
すると結晶性芳香族ポリエステルとポリラクトンのエス
テル交換反応が進行し、得られた弾性ポリエステルの機
械的特性が損なわれるため好ましくない。The addition amount of these catalysts is 0 to 0.3% by weight, particularly preferably 0.001 to 0.2% by weight, based on the total amount of the crystalline aromatic polyester and the lactone compound. Addition of 0.3% by weight or more is not preferable because the transesterification reaction between the crystalline aromatic polyester and the polylactone proceeds and the mechanical properties of the obtained elastic polyester are impaired.
本発明の結晶性ポリエステルとラクトン化合物の付加反
応で弾性ポリエステルを製造した後、リン化合物を添加
することができる。リン化合物は反応系に存在する触媒
の活性を実質的に失活もしくは抑制するものであり、結
晶性芳香族ポリエステルとラクトン化合物の付加反応と
エステル交換反応によるブロック化反応が適切に進行し
た段階で添加するのが効果的であり、その後のランダム
化反応による弾性ポリエステルの物性低下を最大限に抑
制する効果を有するものである。The phosphorus compound can be added after the elastic polyester is produced by the addition reaction of the crystalline polyester of the present invention and the lactone compound. The phosphorus compound substantially deactivates or suppresses the activity of the catalyst present in the reaction system, and when the blocking reaction by the addition reaction and the transesterification reaction of the crystalline aromatic polyester and the lactone compound appropriately proceeds. It is effective to add it, and has the effect of maximally suppressing the deterioration of the physical properties of the elastic polyester due to the subsequent randomization reaction.
代表的なリン化合物としては、リン酸、亜リン酸、次亜
リン酸等の無機酸類、メチルフオスフィン酸、エチルフ
オスフィン酸、イソブチルフオスフィン酸、ベンジルフ
オスフィン酸、フェニルフオスフィン酸、シクロヘキシ
ルフオスフィン酸、4−メチルフェニルフオスフィン酸
等のフオスフィン酸類、メチルフオスフオン酸、エチル
フオスフオン酸、イソプロピルフオスフオン酸、イソブ
チルフオスフオン酸、ベンジルフオスフオン酸、フェニ
ルフオスフオン酸、シクロヘキシルフオスフオン酸、4
−メチルフェニルフオスフオン酸等のフオスフオン酸類
およびこれらのメチル、エチル、ブロピル、シクロヘク
シル、フェニル、ベンジル等炭素数1〜20のアルキル、
シクロアルキル、アリール、アラルキルエステルおよび
部分エステルさらにはこれらのナトリウム、カリウム、
カルシウム、マグネシウム等の金属塩、またはアンモニ
ウム塩、トリエチルホスフィンオキシサイド、トリフェ
ニルホスフィンオキサイドのようなホスフィンオキサイ
ド類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィ
ン、トリベンジルホスフィン、トリシクロヘキシルホス
フィン等のホスフィン類を挙げることが出来る。Typical phosphorus compounds include inorganic acids such as phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, methyl phosphinic acid, ethyl phosphinic acid, isobutyl phosphinic acid, benzyl phosphinic acid, phenyl phosphinic acid, cyclohexyl. Phosphinic acids such as phosphinic acid and 4-methylphenyl phosphinic acid, methyl phosphonic acid, ethyl phosphonic acid, isopropyl phosphonate, isobutyl phosphonate, benzyl phosphonate, phenyl phosphonate, cyclohexyl phosphonate Four
-Phosphonic acids such as methylphenylphosphonic acid and their alkyls having 1 to 20 carbon atoms such as methyl, ethyl, bropyr, cyclohexyl, phenyl and benzyl;
Cycloalkyl, aryl, aralkyl esters and partial esters as well as their sodium, potassium,
Examples thereof include metal salts such as calcium and magnesium, ammonium salts, phosphine oxides such as triethylphosphine oxyside and triphenylphosphine oxide, phosphines such as tributylphosphine, triphenylphosphine, tribenzylphosphine and tricyclohexylphosphine. I can.
これらのリン化合物の中でも弾性ポリエステルの溶解状
態で添加するので、沸点や分解点が高い化合物が好まし
く用いられる。上記リン化合物の添加量は、触媒原子1
個当り、リン原子0.5個以上、特に好ましくは1.0個以上
用いるのが効果的である。Among these phosphorus compounds, since they are added in a dissolved state of the elastic polyester, compounds having a high boiling point or a high decomposition point are preferably used. The addition amount of the above phosphorus compound is 1
It is effective to use 0.5 or more, particularly preferably 1.0 or more phosphorus atoms per one.
本発明で使用する2軸以上の押出機とは、少なくとも原
料供給口と溶融状態のポリマを吐出する排出口を有し、
2本以上のスクリューで混練・押出を行いうるものであ
ればよく、その形状等については特に限定されるもので
はない。スクリュー長(L)と径(D)の比、即ちスク
リュー有効長(L/D)およびスクリュー形状も特に限定
されるものではない。好ましくは2軸押出機で同方向な
いしは異方向回転型2軸押出機である。特に好ましく
は、同方向回転噛合型2軸押出機で、その代表例として
は日本製鋼所から市販されているTEXのように、押出軸
はスクリュー型パドルが固定された軸部分とニーディン
グディスク型パドルが固定された軸部分から構成されて
いる。ここでニーディングディスク型パドルは押出軸に
固定された複数個のパドルであって、このパドルは軸と
直角方向の断面がたとえば凸レンズ形あるいは擬三角形
以上の多角形であり一方の軸のパドルの先端は絶えず他
方の軸のパドルの端面およびケーシング内面とわずかな
間隙を保ち乍ら回転する。従って、パドル表面での物質
が絶えず更新され、いわゆるセルフクリーニング能力を
有するものである。押出機の設置方法も特に限定される
ものでなく、スクリュー軸が水平に設置されていても、
液状のラクトン化合物のショートパスを防止するため水
平軸に対して角度を有するように設置されていても本発
明の目的を損なうものでない。The biaxial or more extruder used in the present invention has at least a raw material supply port and a discharge port for discharging a polymer in a molten state,
The shape and the like are not particularly limited as long as they can be kneaded and extruded with two or more screws. The ratio between the screw length (L) and the diameter (D), that is, the effective screw length (L / D) and the screw shape are not particularly limited. A twin-screw extruder is preferable, and a twin-screw extruder of the same or different directions is preferably used. Particularly preferred is a co-rotating intermeshing twin-screw extruder, a typical example of which is TEX commercially available from Japan Steel Works, and the extrusion shaft is a kneading disk type and a shaft part to which a screw type paddle is fixed. The paddle consists of a fixed shaft. Here, the kneading disc type paddle is a plurality of paddles fixed to an extrusion shaft, and this paddle has a cross section in the direction perpendicular to the shaft, for example, a convex lens shape or a polygonal shape of pseudo triangle or more, and the paddle of one shaft is The tip constantly rotates with a slight clearance from the end surface of the paddle of the other shaft and the inner surface of the casing. Therefore, the material on the paddle surface is constantly renewed and has a so-called self-cleaning ability. The installation method of the extruder is not particularly limited, even if the screw shaft is installed horizontally,
The object of the present invention is not impaired even if the liquid lactone compound is installed at an angle with respect to the horizontal axis in order to prevent a short pass of the liquid lactone compound.
2軸以上の押出機の供給口への結晶性芳香族ポリエステ
ルとラクトン化合物の供給方法は特に限定されないが、
(1)固体状態の結晶性芳香族ポリエステルとラクトン
化合物を同時に供給口から供給する方法、(2)固体状
態の結晶性ポリエステルを供給口から、ラクトン化合物
をベント口から供給する方法、(3)溶融状態の結晶性
芳香族ポリエステルとラクトン化合物を同時に供給口か
ら供給する方法、(4)溶融状態の結晶性芳香族ポリエ
ステルを供給口から、ラクトン化合物をベント口から供
給する方法、(5)結晶性芳香族ポリエステルとラクト
ン化合物を予め溶融混合後供給する方法などを採用する
ことができる。The method for supplying the crystalline aromatic polyester and the lactone compound to the supply ports of a twin-screw or more extruder is not particularly limited,
(1) A method of simultaneously supplying a solid-state crystalline aromatic polyester and a lactone compound from a supply port, (2) A method of supplying a solid-state crystalline polyester from a supply port and a lactone compound from a vent port, (3) A method of simultaneously supplying a crystalline aromatic aromatic polyester and a lactone compound from a supply port, (4) a method of supplying a crystalline aromatic aromatic polyester from a supply port and a lactone compound from a vent port, (5) crystal A method in which the aromatic aromatic polyester and the lactone compound are melt-mixed in advance and then supplied can be employed.
本発明の結晶性芳香族ポリエステルとラクトン化合物と
を2軸以上の押出機で付加重合させる条件としては、21
0〜280℃、好ましくは215〜250℃の温度で、押出機内滞
留時間は1〜30分、好ましくは3〜20分である。The conditions for the addition polymerization of the crystalline aromatic polyester of the present invention and the lactone compound are as follows:
At a temperature of 0 to 280 ° C, preferably 215 to 250 ° C, the residence time in the extruder is 1 to 30 minutes, preferably 3 to 20 minutes.
更に、付加重合で得られたポリマ中に存在するラクトン
化合物モノマを除去する方法としては、(1)付加重合
で使用している2軸以上の押出機の先端部にベント口を
設け、50Torr以下、好ましくは10Torr以下の真空度でラ
クトン化合物モノマを除去する方法、(2)付加重合で
得られたポリマを固体ないしは溶融状態でベント口を有
する単軸ないしは2軸以上の押出機に供給し、ポリマの
融点以上の温度、ベント口の真空度、50Torr以下、好ま
しくは10Torr以下でラクトン化合物モノマを除去する方
法、(3)撹拌機を有する反応器に付加重合で得られた
ポリマを供給し、ポリマの融点以上の温度、50Torr以下
の真空度で1〜30分滞留させてラクトン化合物モノマを
除去する方法などが挙げられる。Further, as a method of removing the lactone compound monomer present in the polymer obtained by the addition polymerization, (1) a vent port is provided at the tip of the twin-screw or more extruder used in the addition polymerization and 50 Torr or less A method of removing the lactone compound monomer at a vacuum degree of preferably 10 Torr or less, (2) supplying the polymer obtained by the addition polymerization in a solid or molten state to a single-screw or twin-screw or more extruder having a vent port, A method of removing the lactone compound monomer at a temperature above the melting point of the polymer, a vacuum degree at the vent port, 50 Torr or less, preferably 10 Torr or less, (3) supplying the polymer obtained by addition polymerization to a reactor having a stirrer, Examples include a method of removing the lactone compound monomer by allowing the polymer to stay at a temperature above the melting point of the polymer and a vacuum degree of 50 Torr or less for 1 to 30 minutes.
また、本発明の弾性ポリエステルには、本発明の目的を
損なわない範囲で、公知のヒンダードフェノール系、ホ
スファイト系、チオエーテル系、アミン系などの酸化防
止剤、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系などの耐
候剤、含フッ素系ポリマ、シリコーンオイル、ステアリ
ン酸金属塩、モンタン酸金属塩、モンタン酸エステルワ
ックス、ポリエチレンワックスなどの離型剤、エポキシ
化合物、カルボジイミド化合物、ビスオキサゾリン化合
物、アシルラクタム化合物、イソシアネート化合物のよ
うな増粘剤、染料や顔料などの着色剤、酸化チタン、カ
ーボンブラックなどの紫外線遮蔽剤、ガラス繊維やカー
ボンファイバー、チタン酸カリファイバーなどの強化
剤、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、ガラスビーズなどの充填剤、タルクなどの核剤、難
燃剤、可塑剤、接着助剤、粘着剤などを任意に含有せし
めることができる。更に、本発明の弾性ポリエステルの
機械的強度を向上する目的で、他の熱可塑性ポリマや熱
可塑性エラストマを含有させることもできる。これらの
添加剤やポリマは、結晶性芳香族ポリエステルとラクト
ン化合物の付加重合反応前に配合しておいてもよいし、
付加重合反応後弾性ポリエステルに配合してもよい。In addition, the elastic polyester of the present invention has a known weather resistance such as hindered phenol-based, phosphite-based, thioether-based, amine-based antioxidants, benzophenone-based, hindered amine-based, etc. Agents, fluorine-containing polymers, silicone oils, metal stearates, metal montanates, montanate ester waxes, mold release agents such as polyethylene waxes, epoxy compounds, carbodiimide compounds, bisoxazoline compounds, acyllactam compounds, isocyanate compounds Thickeners, colorants such as dyes and pigments, titanium oxide, ultraviolet shielding agents such as carbon black, glass fibers and carbon fibers, reinforcing agents such as potassium titanate, silica, clay, calcium carbonate, calcium sulfate, Glass beads etc. Fillers, nucleating agents such as talc, flame retardants, plasticizers, adhesion aids, can be allowed to optionally contain an adhesive or the like,. Further, in order to improve the mechanical strength of the elastic polyester of the present invention, another thermoplastic polymer or thermoplastic elastomer may be contained. These additives and polymers may be blended before the addition polymerization reaction of the crystalline aromatic polyester and the lactone compound,
You may mix | blend with an elastic polyester after an addition polymerization reaction.
<作用> 本発明では、撹拌効率の高い2軸以上の押出機を結晶性
芳香族ポリエステルとラクトン化合物の付加重合反応機
として使用することにより、高粘度の結晶性芳香族ポリ
エステルと低粘度のラクトン化合物および触媒が均質に
短時間で混合できるため、高品質の弾性ポリエステルが
連続的かつ経済的に得られる。<Operation> In the present invention, a high-viscosity crystalline aromatic polyester and a low-viscosity lactone are used by using a biaxial or more extruder having high stirring efficiency as an addition polymerization reactor of the crystalline aromatic polyester and the lactone compound. Since the compound and the catalyst can be homogeneously mixed in a short time, a high quality elastic polyester can be obtained continuously and economically.
<実施例> 以下に実施例により本発明の効果を説明する。なお、実
施例中の%および部はすべて重量基準である。また、相
対粘度(ηr)とは、o−クロルフェノールを溶媒と
し、0.5%のポリマ溶液を25℃で測定した値である。実
施例および比較例中に示される成形品の表面硬度、融点
および機械物性は、次のように測定した。<Examples> The effects of the present invention will be described below with reference to Examples. All percentages and parts in the examples are by weight. Further, the relative viscosity (ηr) is a value measured at 25 ° C. in a 0.5% polymer solution using o-chlorophenol as a solvent. The surface hardness, melting point and mechanical properties of the molded products shown in Examples and Comparative Examples were measured as follows.
成形:5オンスの射出能力を有する射出成形機を用いて、
シリンダ温度240℃、金型温度80℃および成形サイクル4
0秒に設定して、ASTM1号ダンベル試験片とアイゾット衝
撃試験片を射出成形した。Molding: Using an injection molding machine with a 5 ounce injection capacity,
Cylinder temperature 240 ℃, mold temperature 80 ℃ and molding cycle 4
The ASTM No. 1 dumbbell test piece and the Izod impact test piece were injection-molded at 0 second.
表面硬度:上記射出成形で得られたASTM1号ダンベル試
験片を用い、ASTM D−2240法に従って、表面硬度を測
定した。Surface hardness: Using the ASTM No. 1 dumbbell test piece obtained by the above injection molding, the surface hardness was measured according to the ASTM D-2240 method.
融点:10℃/分の昇温速度でDSC(差動走査熱量計)によ
り測定した。Melting point: Measured by DSC (differential scanning calorimeter) at a temperature rising rate of 10 ° C./min.
機械物性:上記射出成形で得られたASTM1号ダンベル試
験片を用い、ASTM D−638法に準じて、引張特性を測
定した。また、アイゾット衝撃試験片を用い、ASTM D
−256法に準じて衝撃強度を測定した。Mechanical properties: Using the ASTM No. 1 dumbbell test piece obtained by the above-mentioned injection molding, the tensile properties were measured according to the ASTM D-638 method. Also, using the Izod impact test piece, ASTM D
The impact strength was measured according to the -256 method.
参考例 テレフタル酸100部、1,4−ブタンジオール110部、テト
ラブチルチタネート0.1部を精留塔およびヘリカルリボ
ン型撹拌翼を備えたエステル化缶に仕込み、撹拌しなが
ら反応水を流出させ、窒素雰囲気下常圧、220℃で2時
間エステル化反応させた後、反応物を重合缶に移液し、
250℃、0.5Torrの真空下、2時間重合反応を行った後、
水中にストランド状で吐出しカッティングしてポリブチ
レンテレフタレート(A−1)を得た。得られたポリブ
チレンテレフタレート(A−1)の相対粘度(ηr)は
1.40、融点は225℃であった。次に、このポリブチレン
テレフタレート(A−1)を190℃の温度、0.5Torrの真
空度で固相重合を行い、固相重合時間を変更することに
って、相対粘度(ηr)が1.52のポリブチレンテレフタ
レート(A−2)と相対粘度(ηr)が1.73のポリブチ
レンテレフタレート(A−3)を得た。ポリブチレンテ
レフタレート(A−2)およびポリブチレンテレフタレ
ート(A−3)の融点は、ともに225℃であった。Reference Example 100 parts of terephthalic acid, 110 parts of 1,4-butanediol and 0.1 part of tetrabutyl titanate were charged into an esterification can equipped with a rectification column and a helical ribbon type stirring blade, and the reaction water was discharged while stirring to remove nitrogen. After carrying out an esterification reaction at 220 ° C. for 2 hours under atmospheric pressure, the reaction product is transferred to a polymerization vessel,
After carrying out a polymerization reaction for 2 hours under a vacuum of 250 ° C and 0.5 Torr,
A polybutylene terephthalate (A-1) was obtained by discharging in strand form in water and cutting. The relative viscosity (ηr) of the obtained polybutylene terephthalate (A-1) is
The melting point was 1.40 and the melting point was 225 ° C. Next, this polybutylene terephthalate (A-1) is subjected to solid phase polymerization at a temperature of 190 ° C. and a vacuum degree of 0.5 Torr, and the solid phase polymerization time is changed to obtain a relative viscosity (ηr) of 1.52. Polybutylene terephthalate (A-2) and polybutylene terephthalate (A-3) having a relative viscosity (ηr) of 1.73 were obtained. The melting points of polybutylene terephthalate (A-2) and polybutylene terephthalate (A-3) were both 225 ° C.
実施例1、比較例1、2 振動フィーダーを使用して相対粘度(ηr)が1.52ポリ
ブチレンテレフタレート(A−2)ペレットを15kg/hr
で、第1図に示した日本製鋼所製2軸同方向回転噛合型
押出機TEX44H(内径:47mmφ、L/D=40)の供給口1に供
給し、またε−カプロラクトン5kg/hrを定量ポンプで同
TEX44Hの供給口1に供給した。Example 1, Comparative Examples 1 and 2 15 kg / hr of polybutylene terephthalate (A-2) pellets having a relative viscosity (ηr) of 1.52 were prepared using a vibration feeder.
Then, it is supplied to the supply port 1 of the twin-screw co-rotating mesh type extruder TEX44H (inner diameter: 47 mmφ, L / D = 40) manufactured by Japan Steel Works shown in FIG. 1, and ε-caprolactone 5 kg / hr is quantified. Same with pump
It was supplied to the supply port 1 of TEX44H.
スクリューアレンジメントは、中間部と吐出口に近い先
端部に凸レンズ形のニーディングディスクパドルを、そ
の他はスクリュー型パドルを備え、また、このTEX44Hの
シリンダー部は12等分された12個の電気ヒーターで加熱
制御されており、供給口に近い方から、190℃、220℃、
230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、2
30℃、230℃、230℃に、またダイス部を230℃に設定
し、スクリュー回転数100rpmで付加反応を行った。この
時供給口からカーボンブラック粉末を添加し、平均滞留
時間を測定したところ7分であった。次に、ダイスから
ポリマをストランド状で吐出し、水冷後カッティングし
て、弾性ポリエステル(B−1)を得た。The screw arrangement has a convex lens type kneading disc paddle at the middle part and the tip near the discharge port, and the other has a screw type paddle.The cylinder part of this TEX44H is divided into 12 electric heaters. The heating is controlled, and from the one near the supply port, 190 ℃, 220 ℃,
230 ℃, 230 ℃, 230 ℃, 230 ℃, 230 ℃, 230 ℃, 230 ℃, 2
At 30 ° C, 230 ° C and 230 ° C and the die portion was set to 230 ° C, the addition reaction was carried out at a screw rotation speed of 100 rpm. At this time, carbon black powder was added from the supply port, and the average residence time was measured and found to be 7 minutes. Next, the polymer was discharged in a strand form from the die, cooled with water, and then cut to obtain an elastic polyester (B-1).
また、5時間連続的に重合を行い、1時間毎にまとめて
射出成形を行い、表面硬度を測定した。Further, polymerization was continuously carried out for 5 hours, injection molding was carried out collectively for every 1 hour, and the surface hardness was measured.
比較のために、振動フィーダーを使用して相対粘度(η
r)が1.52ポリブチレンテレフタレート(A−2)ペレ
ットを15kg/hrで、第2図に示した表面更新型の連続重
合槽の供給口5に供給し、またε−カプロラクトン5kg/
hrを定量ポンプで同反応槽の供給口5に供給した。230
℃で平均10分滞留させて弾性ポリエステル(B−2)、
また230℃で平均120分滞留させて弾性ポリエステル(B
−3)を得た。得られた弾性ポリエステルの物性と5時
間連続運転での表面硬度ばらつきを表1に示す。For comparison, the relative viscosity (η
r) is 1.52 polybutylene terephthalate (A-2) pellets at a rate of 15 kg / hr, and is fed to the feed port 5 of the surface renewal type continuous polymerization tank shown in FIG. 2, and ε-caprolactone is 5 kg / hr.
The hr was supplied to the supply port 5 of the same reaction tank by a metering pump. 230
Elastic polyester (B-2) by staying for 10 minutes on average
The elastic polyester (B
-3) was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained elastic polyester and the surface hardness variation after continuous operation for 5 hours.
表1から本発明により品質の安定した弾性ポリエステル
が短時間で製造でき、優れた機械的特性を有することが
明かである。 It is apparent from Table 1 that the elastic polyester of stable quality according to the present invention can be produced in a short time and has excellent mechanical properties.
実施例2、3 実施例1で相対粘度(ηr)1.52のポリブチレンテレフ
タレート(A−2)の代わりに、相対粘度(ηr)1.40
のポリブチレンテレフタレート(A−1)および相対粘
度(ηr)1.73のポリブチレンテレフタレート(A−
3)を使用して実施例1と同様に付加重合反応を行い、
弾性ポリエステル(B−4)と弾性ポリエステル(B−
5)を得た。物性を表2に示す。Examples 2 and 3 Instead of polybutylene terephthalate (A-2) having a relative viscosity (ηr) of 1.52 in Example 1, a relative viscosity (ηr) of 1.40 was used.
Polybutylene terephthalate (A-1) and a relative viscosity (ηr) of 1.73 polybutylene terephthalate (A-)
3) was used to carry out an addition polymerization reaction in the same manner as in Example 1,
Elastic polyester (B-4) and elastic polyester (B-
5) was obtained. The physical properties are shown in Table 2.
実施例4 実施例1で相対粘度(ηr)1.52のポリブチレンテレフ
タレート(A−2)の代わりに、参考例と同様に重合を
行って得られた相対粘度(ηr)1.16のポリブチレンテ
レフタレートを使用して実施例1と同様に付加重合反応
を行った。ポリマの吐出量が安定しなかったが、得られ
た弾性ポリエステル(B−6)の5時間連続付加重合反
応での1時間毎の表面硬度ばらつきは、59、60、60、5
9、60と安定していた。 Example 4 Instead of the polybutylene terephthalate (A-2) having a relative viscosity (ηr) of 1.52 in Example 1, a polybutylene terephthalate having a relative viscosity (ηr) of 1.16 obtained by carrying out polymerization in the same manner as in Reference Example was used. Then, the addition polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The discharge amount of the polymer was not stable, but the surface hardness variation per hour in the continuous addition polymerization reaction of the obtained elastic polyester (B-6) for 5 hours was 59, 60, 60, 5
It was stable at 9, 60.
実施例5 実施例1で相対粘度(ηr)が1.52ポリブチレンテレフ
タレート(A−2)ペレットを12kg/hrで、ε−カプロ
ラクトンの供給量を8kg/hrで供給し、実施例1と同様に
付加重合反応を行い、弾性ポリエステル(B−7)を得
た。弾性ポリエステル(B−7)は、表面硬度50D、融
点199℃、引張降伏応力14MPa、引張破断伸び850%と優
れた物性を示した。Example 5 Polybutylene terephthalate (A-2) pellets having a relative viscosity (ηr) of 1.52 in Example 1 were supplied at 12 kg / hr, and the amount of ε-caprolactone supplied was 8 kg / hr, which was added in the same manner as in Example 1. A polymerization reaction was performed to obtain an elastic polyester (B-7). The elastic polyester (B-7) exhibited excellent physical properties such as a surface hardness of 50 D, a melting point of 199 ° C., a tensile yield stress of 14 MPa and a tensile elongation at break of 850%.
実施例6 実施例1で得られた弾性ポリエステル(B−1)100
部、トリフェニルホスフィン0.1部をドライブレンド
し、内径30mmφ、L/D=40でフルフライトスクリューを
備えたベント付単軸押出機を使用して、ベント口の真空
度10Torr、押出温度230℃、スクリュー回転数60rpmで混
練後、ストランド状で水中に吐出カッティングし、脱モ
ノマ(脱ε−カプロラクトン)と触媒失活を行ない、弾
性ポリエステル(B−8)を得た。Example 6 Elastic polyester (B-1) 100 obtained in Example 1
Part, 0.1 parts of triphenylphosphine are dry blended, and using a vented single-screw extruder equipped with a full flight screw with an inner diameter of 30 mmφ and L / D = 40, the degree of vacuum at the vent port is 10 Torr, the extrusion temperature is 230 ° C., After kneading at a screw rotation speed of 60 rpm, the mixture was discharged into water in a strand form and subjected to demonomerization (de-ε-caprolactone) and catalyst deactivation to obtain an elastic polyester (B-8).
得られた弾性ポリエステル(B−8)のペレットは、モ
ノマ臭(ε−カプロラクトン臭)もなく、DSC(差動走
査熱量計)で230℃、30分溶融滞留させた後、融点を測
定したところ215℃であった。弾性ポリエステル(B−
1)を同様に230℃、30分溶融滞留させて融点を測定し
たところ、203℃であった。このことからリン化合物の
添加により触媒が失活されてエステル交換反応によるラ
ンダム化反応が抑制されたことが明かである。The pellets of the obtained elastic polyester (B-8) had no monomer odor (ε-caprolactone odor), were melt-retained by DSC (differential scanning calorimeter) at 230 ° C. for 30 minutes, and then were measured for melting point. It was 215 ° C. Elastic polyester (B-
When 1) was similarly melt-retained for 30 minutes at 230 ° C. and the melting point was measured, it was 203 ° C. From this, it is clear that the addition of the phosphorus compound deactivated the catalyst and suppressed the randomization reaction by the transesterification reaction.
実施例7 相対粘度(ηr)1.52ポリブチレンテレフタレート(A
−2)ペレット100部、モノブチル錫オキサイド0.1部、
イルガノックス1330(Ciba−Geigy社製ヒンダードフェ
ノール系熱安定剤)0.2部をダライブレンドした配合物
を15kg/hrで供給する以外は実施例1と同様に付加重合
反応を行い、弾性ポリエステル(B−9)を得た。弾性
ポリエステル(B−9)は、表面硬度60D、融点215℃、
引張降伏応力20MPa、アイゾット衝撃NBと優れた物性を
示した。Example 7 Relative viscosity (ηr) 1.52 polybutylene terephthalate (A
-2) 100 parts of pellets, 0.1 part of monobutyltin oxide,
The addition polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the compound containing 0.2 parts of Irganox 1330 (a hindered phenolic heat stabilizer manufactured by Ciba-Geigy), which was Dalai blended, was fed at 15 kg / hr, and the elastic polyester (B -9) was obtained. Elastic polyester (B-9) has a surface hardness of 60D, a melting point of 215 ° C,
It showed excellent physical properties such as tensile yield stress of 20 MPa and Izod impact NB.
実施例8 実施例1でTEX44Hのニーディングディスクパドルとニー
ディングディスクパドルの中間の位置にベント口4を設
け、5Torrの真空度で脱モノマを行い、実施例1と同様
に付加重合反応を実施した。得られた弾性ポリエステル
(B−10)は、表面硬度60D、融点215℃でモノマ臭が全
くなかった。Example 8 In Example 1, a vent port 4 was provided at an intermediate position between the kneading disc paddle of TEX44H and the kneading disc paddle, and demonomerization was performed at a vacuum degree of 5 Torr to carry out an addition polymerization reaction in the same manner as in Example 1. did. The elastic polyester (B-10) thus obtained had a surface hardness of 60 D and a melting point of 215 ° C. and had no monomer odor.
<発明の効果> 本発明の方法で弾性ポリエステルを製造することによ
り、付加重合反応時間や脱モノマ時間が短縮されるた
め、簡略化された装置や操作で容易に高効率で弾性ポリ
エステルを得ることができる。<Effects of the Invention> By producing an elastic polyester by the method of the present invention, the addition polymerization reaction time and the demonomerization time are shortened, so that an elastic polyester can be easily obtained with high efficiency by a simplified apparatus and operation. You can
また、本発明で得られる弾性ポリエステルは、耐熱性、
耐候性に代表される耐久性、ゴム弾性や機械的性質に優
れているため、自動車部品、電気・電子部品、機械部品
など広範な用途に使用できる。Further, the elastic polyester obtained in the present invention has heat resistance,
Since it has excellent durability represented by weather resistance, rubber elasticity, and mechanical properties, it can be used in a wide range of applications such as automobile parts, electric / electronic parts, and mechanical parts.
第1図は本発明の一実施態様例を示す2軸押出機を示
し、第2図は比較のため使用した反応機を示す。 1……供給口 2……ニーディングディスクゾーン 3……スクリュー部 4……ベント口 5……供給口 6……吐出口FIG. 1 shows a twin-screw extruder showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a reactor used for comparison. 1 ... Supply port 2 ... Kneading disk zone 3 ... Screw part 4 ... Vent port 5 ... Supply port 6 ... Discharge port
Claims (2)
物を2軸以上の押出機に供給し、連続的に付加重合する
ことを特徴とする弾性ポリエステルの製造方法。1. A method for producing an elastic polyester, which comprises feeding a crystalline aromatic polyester and a lactone compound to an extruder having two or more axes and continuously carrying out addition polymerization.
物を連続的に除去することを特徴とする請求項(1)記
載の弾性ポリエステルの製造方法。2. The method for producing an elastic polyester according to claim 1, wherein the unreacted lactone compound is continuously removed from the elastic polyester.
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1989
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