JPS5949220A - ポリエステル−エステルウレタンおよびその製造方法 - Google Patents

ポリエステル−エステルウレタンおよびその製造方法

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JPS5949220A JP58148872A JP14887283A JPS5949220A JP S5949220 A JPS5949220 A JP S5949220A JP 58148872 A JP58148872 A JP 58148872A JP 14887283 A JP14887283 A JP 14887283A JP S5949220 A JPS5949220 A JP S5949220A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、式 %式% (式中、R1は炭素原子数:+ o D)下の多官能性
廟機基を表わし、pは2庄1.二&:+: 3であく)
。)で示される低分子量構成L1’tもシ:姓二結臼l
〜て(・イ);1ソリエステル−エステル単位で構成さ
れ、l!’I AQの、+5 IJエステル単位は次式 %式% のエステル単位の多数かりなるブロックと融点が100
°Cを越えない多′11X能性ポリエステルまたはぼり
エステルアミ1を形成してもよいエステル単位の多数か
らなるブロックとから構成され、2種のポリエステル単
位け〃にエステル結合によって結合しているが、後者の
人中のG基の少なくとも80モル飴はテトラメチレン基
であり、その残余は分子量が250を越えない低分子量
ジオールから水酸基を除去した後に存在する二価の基で
あり、R2基の少なくとも80モル%At1.4−フェ
ニレン基であり、その残余は分子量が300を越えない
低分子量ジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後
に残存する二価の基であり、テトラメチレン基でな℃・
G基の百分率と1.4−フェニレン基でないR2基の百
分率の縮引は20を越えず、かつ次式%式% で示されるエステル単位はポリエステル単位の20〜9
0重量係を形成することを条件とするポリエステルーエ
ステルウレタンに関スルモノで゛ある。こ、の発明は、
またそのようなポリエステル−エステルウレタンの製造
方法に関するものである。
前記の型のポリエステル−エステルウレタンの調製は米
国特許第4.186257号明細書に記載されている。
公知の方法では、低分子量のポリイソシアネートをイソ
シアネート−反応性水素原子を含むブロックコポリマー
と反応させている。ブロックコポリマーとしては、例え
ばコポリエーテルエステルオヨヒコd? +) x ス
フ−/l/エステルが用いられている7、 コポリエーテルエステルの調製は、多数の文献の中でも
、とりわけ米国%占′1第3 (123192号および
同第3849515号明細書に記載されている。前記の
米国特許第4186257号明細書に述べられている例
によれば、ポリエステル−エステルの調製は高度のエス
テル交換ヲ伴ない、その結果融点が著1.<低下し、か
つ低融点ポリエステルセグメントのガラス転位領域CT
 g(e) 〕の上限が大きく増大したポリウレタンが
得られる。
本発明は性質の著しく改善されたポリエステル−エステ
ルウレタンを捉供するものでル)る。
本発明は前述の公知の型のポリエステル−エステルウレ
タンにおいて、次代   0 −OGOCR2C− で示される連結エステル単位および二官能性ポリエステ
ルまたはポリエステルアミドを形成すル他の連結エステ
ル単位が、ポリエステル−エステルウレタンの融点が少
なくとも150 ’Cであるような量で存在し、低融点
ポリエステルのエステル単位のブロックがエステル単位
の総数の50重量%以下の部分を形成しているときには
そのガラス転移領域[Tg(e)〕の上限は+20°C
を越えず、低融点ポリエステルのエステル単位の前記ブ
ロックがエステル単位の総数の50重量係以上の部分を
形成しているときにはがラス転移領域[Tg(e)]の
上限は一5パCを越えな(・ことからなる。
満足な性質を備えたポリエステル−エステルウレタンは
、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート(M
DI)として計算され、かつポリエステル−エステルウ
レタンに基づく次式%式%) で示される低分子量構成単位の割合か05〜25重量係
の範囲であるときに一般に得られることが見出された。
好ましく・のは低分子111構成単位の割合が1〜15
重量係の範囲にあるポリエステル−エステルウレタンで
ある。
次式 %式% のエステル単位が誘導される低分子量ジオールの少なく
とも80モル係および低分子量ジカルボン酸の小なくと
も80モル係は各々1.4=ブタンジオールとテレフタ
ル酸とか1)形成される。
分子量が250を越えなし・適当なジオール類(j、4
−ブタンジオール以外のもの)には脂肪族および脂環族
および芳盾旌ノヒI−″ロキシ化合物がある。好まし℃
・のは炭素原子む2〜15、特に5〜10のジオール類
、例えはエチレン、プロピレン、イソブチレン、ペンタ
メーf−レン、2.2−ジメチルトリメチレン、ヘキサ
メチレン、およびデカメチレングリコール、ジヒドロキ
シ7りロヘキサン、ジメタツールシクロヘキサン、レゾ
ルシノール、ヒドロキノンおよび1゜5−ノヒドロキシ
ナフタレンである。
特に好ましいのは炭素原子数2〜8の脂肪族ジオールで
ある。
使用することかで・きるビス−フェノールにはビス(■
)−ヒドロキン)ジフェニル、ビス(p〜ヒドロキシフ
ェニル)メタンおよびビス(p−ヒドロキシフェニル)
ソロノξンカ含マレル。
分子量が300を越えない適当なジカルゼン酸類(テレ
フタル酸以外のもの)は脂肪族、脂環族または芳香族ジ
カルヂン酸である。
本発明の記載に用いられる脂肪族ジカルボン酸の用語は
2個のカルボキシル基が各々飽和炭素原子に結合してい
るカルボン酸を表わすモのである。カルボキシル基が結
合している炭素原子が飽和していて、環中にある場合に
はその酸は脂環族である。共役不飽和結合を有する脂肪
族または脂環族酸は単独重合する理由から用いられない
場合が多い。しか(7なから、マレイン酸のような若干
の不飽和酸は用いられ得る。
芳香族ノカルゼン酸は、本明細再での用語としては孤立
しているかまたは結合しているベンゼン環中の炭素原子
に結合している2個のカルボキシル基を有するノカルボ
ン酸である。両方のカルボキシル基は同一の芳香族■M
1に結合している必要はなく、環が1以上である場合に
は一〇−または−502−のような脂肪族または芳香族
の二価の基を介して結合していても。Lい。
本発明で使用することのできる代表的な脂肪族および脂
環族の酸はセパシン酸、1.3−シクロヘキサンジカル
ボン酸、J 、4−シクロヘキサンジカルボン酸、アノ
ビン酸、グルタル酸、コハク酸、炭酸、シュウ酸、アゼ
ライン酸、ジエチル−マロン酸、アリル−マロン酸、4
−シクロヘキサン−1,2−ノカルボン酸、2−エチル
スペリン酸、α、a′、β、β′−テトラメチチルコハ
ク酸、シクロペンタンジカルゼン酸、デカヒドロ−1,
5−ナフタレンジカルボン酸4.4′−ビシクロへキシ
ルジカルボン酸、デカヒドロ−2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸、4゜4′−メチレン−ビス−(シクロヘキサ
ンカルボン酸)、3.4−フランジカルボン酸およヒ1
゜1−シクロブタンジカルボン酸である。好ましい脂肪
族および脂環族の酸はシクロブタンジカルボン酸および
アジピン酸である。
使用することのできる代表的な芳香族ノカルボン酸には
フタル酸およびイソフタル酸類、ビ安息香酸類、2個の
ベンゼン核を有する置換ノカルボキシ化合物例えばビス
(p〜カルボキシフェニル)メタン、p−オキシ(p−
カル日ジキシフェニル)安息香酸、エチレン−ビス(p
−オキシ安息香酸)、1.5−ナフタレンジカルボン酸
、2.6−ナフタレンジカルボン酸、2゜7−ナフタレ
ンジカルボン酸、フエナントレンジカルゼン酸、アント
ラセンジカルボン酸、4゜4′−スルホニルジ安息香酸
、およびそれらのC1〜C12アルキルおよび/または
屋置換誘導体例工ばハロ、アルコキシおよびアリール誘
導体がある。芳香族ジカルボン酸も存在しているならば
p(β−ヒドロキシエトキシ)安息香酸のようなヒドロ
キシル酸も使用することができる。
芳香族ジカルボン酸は式 %式% のエステル単位を製造するだめの一つの好ましいクラス
である。芳香族酸の中では、炭素原子数8−16のもの
、特にフェニレンジカルダン酸、すなわちフタル酸類−
1Gよびイソフタル酸類か好ましい。
ポリエステル−エステルウレタンの融点および比較的高
い結晶化または硬化車度の点から、式 %式% のエステル単位はブチレンテレフタレート単位が好まし
い。低融点ポリエステルまたはポリエステルアミドの調
製方法はそれ自体知られたものであり、高融点ポリエス
テルの調製法に類似のものである。例えば多官能性、好
ましくは二官能性アルコール、アミノアルコール、ヒド
ロキシカルrgン酸、ラクトン、アミノアルゼン酸、環
状カーボネートまたはポリカルゼン酸類のポリ縮合によ
って得ることができる。前記の成分の混合比を適当に選
択することによって任意の分子量、末端基の数および種
類のものを得ることができる。
例としては、アジピン酸とエチレングリコール、ブタン
ジオール、ベンタンジオール、ヘキサンジオールまたは
エチレングリコールとプロピレングリコールとの温合物
とからのポリエステルが挙げられる。1.3−あるいは
1.4−シクロヘキサンノオールまたは1 、3−J、
ルイは1.4−ビス(ヒドロキシメチル)−シクロヘキ
サンのようなその他のグリコール類、アミンエタノール
またはアミノプロノミノールのようなアミノアルコール
類も低融点成分として含有させることができる。
低融1構成分は全部または一部か置換もしくは未置換の
カブフランタンまたはプチロラクタンで構成されていて
もよい、。
場合によっては、最終生成物の溶融粘度を増加させるた
めに多官能性化合物を少ii、i、 @有させるとよい
。そのような化合物の例とl〜では、トリメチロールエ
タン、トリメチロールゾロ・ξンまたはヘキサン) I
Jジオール挙げも、llる。低融点二官能性成分は以下
の酸からも導くことができる。グルタル酸、ピメリン酸
、スペリン酸、イソセパシン酸またはリシノール酸。ペ
テロ原子を有する脂肪族ジカルd′″ン酸、例えはチオ
ジプロピオン酸も低融点=官能性化合物中で用いられる
。更に、1,3−あるいは1,4−シクロヘキサンノカ
ルボン酸のような環状脂騎族ジカルダン酸およびテレフ
タル酸およびイソフタル酸も挙げられる。
加水分解に対する耐性か実′拍的に良好であるためには
、各成分が少なくとも炭素原子数5からなるポリエステ
ルが好ましい。
例としてはアジピン酸および2.2−ジメチルゾロノξ
ンジオール或いは1,6−ヘキサンジオールと2 、2
− 、)メチルプロノξンジオールまたは2−メチル−
1,6−ヘキサンジオールとの混合物が挙げられる。低
融点ポリエステルまたはポリエステルアミドに加えて、
その他の低融点二官能性化合物を一定の範囲で本発明に
よる熱可塑性エラストマーセグメントに導入することが
できる。例としては水との反応によって得られる末端に
水酸基を有するポリアルキレングリコールエーテル、ジ
アミン、ジーあるいは)J官能性アルコールまたはアミ
ノアルコ−・ル類が挙げられる。ここで特筆されるのは
酸触媒の存在下でテトラヒドロフランを重合させること
によって得られるポリテトラヒドロフランまたはテトラ
ヒドロフランと少量のエチレンオキサイドおよび/また
はゾロピレンオキサイドとのコポリマーである。
UV光線に対する耐性等が極めてよいこと等の本発明の
本質的な利点は、ポリエステルおよび/またはボッエス
テルアミドをそれのみで用いたときにのみ現れ、従って
そのような使用が好ましい。例えばポリエチレンオキサ
イドグリコールを一定の率で用いると、オイル中での膨
潤のような物理的特性が改善される。。
容易に得ることができる点で、また最終的なエラストマ
ーのその他の性質の点で、融点が100°Cを越えない
二官能性、+5 +)エステルまたはポリエステルアミ
ドを形成17ていてもよいエステル単位が完全にまたは
実質的にポリブチレンアジヘートから誘導されるポリニ
スデル−エステルウレタンが好ましい。
極めて良好な性質をイ〕−1−るポリエステル−エステ
ルウレタンは、融点がI (1(1”0を越えない二官
能性ポリエステルまたはポリエステルアミドを形成して
もよいエステル単位が完全にまたは実質的にポリカシロ
ラクトンから誘導されるときにも得られる。本発明によ
り使用される式R□[NHC−1¥) の低分子量構成単位はノーおよびトリイソシアネート類
から導かれる。このジイソシアネート類は一般式0CN
RNCO(式中、Rは二価の脂肪族、脂環族または芳香
族の基を表わす。)で表わされる。
脂肪族型の適当なジイソシアネートの例は:ヘキサメチ
レンノイソシアネート、ジメチルへキサメチレンジイソ
シアネート、トリメチルへキサメチレンジイソシアネー
ト、メタキノリレンジイソシアネート、ノξラキシリレ
ンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート
である。
Rが芳香族基を表わす場合には、例えばハロゲン、低級
アルキルまたは低級アルコキシ基で置換されていてもよ
い。これらのジイソシアネートの例には以下のものが挙
げられる。1−クロロ−2,4−フェニレンジイソシア
ネート、2.4−トルエンジインシアネート、2.4−
トルエンジイソシアネートと1.6・ トルエンジイソ
シアネートとの混合物、テトラメチルフエニレンジイソ
シアネー ト1.ノフェニルメタン4 、4/  、)
イソシアネー ト、メタンェニレンジイソシアネート、
・?ラフェニレンジイソシアネート、ナフタレンー:1
.5− ジイソシアネート、ジフェニル−4,4′・−
ジイソシアネート、ビフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソ・/アネー ト、ビフェニルジメチルメタン−4,4
’−ジイソシアネート、ベンゾフェノン−4,4”−ジ
イソシアネート、ビフェニルエーテルジイソシアネート
およびビフェニルスルファイドノインンアネート、3.
3′−ジメチルジフェニル−s 、 4/−ジイソシア
ネート、3 、3’−ノメトキンジフェニルー4.4′
−ジイソシアネ−ト、:(、3’−ジクロロジフェニル
ー4 、4/  、ジイソシアネート、3.3′−ジク
ロロジフェニル−4,4’−、ジイソシアネート、ベン
ゾフラン−2、7−、)インシアネート。
脂環族基を有するジイソシアネートの例には、イソホロ
ンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネートおよび1,4−シクロヘキサンジイソシアネー
トカする。
ジイソシアネートの−NGO基の数のポリエステル−エ
ステルブロックの官能基の数に対−j ル比が1.1〜
15の範囲にある場合に通常最適の性質が得られること
が見出された。
最終生成物の性質および調製の容易さの両方の点から、
本発明によればヒドロキシル末端基を有するポリエステ
ル−エステルが好ましい。
本発明は、また次式 %式% の連結エステル単位の数および二官能性ポリエステルま
たはポリエステルアミドを形成する他の連結エステル単
位の数が、ポリエステル−エステルウレタンの融点が少
なくとも150℃であり、低融点ポリエステルセグメン
トのガラス転移領賊(T g(e))の上限か、式%式
% のエステル単位が50重M1%以」−の場合には+20
℃を越えず、式 %式% のエステル単位が50珪1)d、係以下の場合には一5
℃以下であるような、冒カ°Jに記載(、た公知の型の
ポリエステル−エステルウレタンの製造方法にも関する
前述の米国特許第4186257号により公知の型のこ
れらの方法の1つは、少1.’c くとも分子量か10
00で次式 %式% (式中、GおよびR2は共に前記と同じ意味を表わす。
)のエステル単位で構成される一1官能性ポリエステル
を、溶融状態で少なくとも分子量が1000で融点が1
00 ”にを越えない二官能性ポリエステルまたはポリ
エステルアミドと反応させ、次いで得られたポリエステ
ル−エステルを次式R,CNC0:]、 (式中、R1
およびpは前記と同じ意味を表わす。)の低分子量カッ
プリンr 剤と、−NCO基の数とポリエステル−エス
テルの官能基の数の比が少なくとも10かも5以下まで
となる量で反応させる方法であって、ポリエステル−エ
ステルの調製前および/または調製中に、ポリエステル
またはポリエステルアミドの一方または双方に存在する
エステル交換触媒が完全にまたは部分的に不活性化され
ていることを特徴とするものである。水酸基の数が40
以」二のポリエステルまたはポリエステルアミドの混合
物を用いる場合には、本発明によればエステル交換触媒
はポリエステル−エステルウレタンを得るためには殆ど
完全如不活性化される必要がある。
一方、水酸基数かより少ないポリエステルまたはポリエ
ステルアミ1の混合物から製造を開始する場合、特に比
較的分子量が商い原料を用いる場合には、部分的な不活
性化で特定の時間内にエステル交換が最善のゾロツクポ
リエステル−エステルが得られる。特定の分子 ’ta
 (水酸基数)を有するポリニスデルを一定の爪喰比に
して、最適の性算を廟するコポリエステル−エステルウ
レタンに導く最もuf圧しい条件を選択することは当業
者にとって困%+Iなことてはないであろう。
コ(1)ゾo セス+’!、、分子11:がI 5 (
l il 7−2500の低融点二官能性ポリニスデル
または、l!’ l)エステルアミドおよび分子量が1
(璽〕00〜25000の範囲の次式 (111 %式% の高倍1点ポリエステルから出発するのか好都合である
。このとき分子1ii: b)I 500 il 〜I
 9000の範囲のポリブチレ/テレフタレ−トで完全
に、または実質的に構成される高ml1点ポリエステル
を使用するのが好ましい1゜ しかし、分子量が1500〜+((+ +10の範囲の
高融点ポリエステルを用いる1易合にi−+1、分子量
が] 0000〜20000の範囲の分子量を有する低
融点ポリエステルまたはポリエステルアミドと組合せて
使用するのが好ましい。
ポリエステルの調製時にエステル交換を行う目的には、
通常チタン触媒またはカルシウム塩、マンガン塩および
/または亜鉛塩が用いられる。
これらの塩類は沈澱剤または錯形成剤によって不活性化
される。不活性化はまた熱処理によっても行うことがで
きる。例えば、使用する触媒が耐酸亜鉛の場合には、少
なくとも2 tI O”Cの温度に加熱することによっ
て不活性化されろことが見出された。好ましい結果は、
特にポリエステル中に安定剤と1.て使用するのにも適
している錯形成リン化合物を用いるときに得られること
が見出された。
これシこ関連して米国特許第3 (139993号明細
山中に記載されている亜リン酸塩およびチオ亜リン酸塩
、および下記の構造式 0式% ] リン酸塩  氷明シ酸塩 木明V酸 ホスフィン酸で示
されるリン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸およびホス
ファイトか挙げ1)れる。
上記の式中、R5R1、R2および毘、は同一でも異な
ってもよく、各々水素原子または置換もしくは非置換の
廟機基である1、適当な1バ換基の例は、低級アルキル
基、/クロアルギル基、アルコキン基、ノクロアルコキ
7基、水酸基および/またはハロゲン原子である。、 
R,R,、町およびR3が有機基を表わす場合、それら
の基は通常炭素原子数か30以十ではなく、好まL <
は18以上ではない。例とし7てはアルキル、/クロア
ルキル、カルボアルコキノアルキル、アリール、アラル
キルおよびアロWンアルギルが挙げられる。
この目的に使用するのに特に−当7j: ’)ン化合物
の例としては以下のものが挙けられる。トリフェニルホ
スフェート、トリエチルホスファイト、トリエチルホス
ファイト、トリノクロヘキシルホスファイト、トリー 
2 エチルへキンルトリチオホスファイト、トリエイコ
/ルホスファイト、トリー〇−クロロフェニルホスファ
イト、2−カルiメトキシエチルジメチルホスホネート
、ヒドロキシメチルホスホン酸、ノフェニルホスフイン
酸、カルボキシエチルホスホン酸、カルベトキシメチル
ホスホン酸、カルボキシエチルホスホン酸、トリス(ト
リエチレンf IJコール)ホスフェートおよびとりわ
けカルベトキンメチルジエチルホスホネートおよびト!
J −p −tert−ブチルフェニルホスファイト。
好ましい結果は、次式 %式% 〔式中、R1およびR2は同一て゛も異なってもよく、
水素原子または炭素原子数が各々20以下のアルキル、
シクロアルキル、アラルキル!Yたはアリール基、また
はOR3基(R3は金属またはアンモニウムまたはR1
の意味にかかわらずIN、と同一の基または同一の原子
を表わす。)を表わす。〕のリン化合物を用いることに
よっても得られる。
適当なリン化合物の例には、オル) IJン酸、亜リン
酸または次亜リン酸のような無機酸、メチルホスフィン
酸、エチルホスフィン酸、インブチルホスフィン酸、ベ
ンジルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、シクロへ
キシルホスフィン酸マたは4−メチルへエチルホスフィ
ン酸のようなホスフィン酸;メチルホスホン酸、エチル
ホスホン酸、インゾロビルホスホン酸、イソブチルホス
ホン酸、ペンノルホスホン酸、フェニルホスホン酸、シ
クロヘキシルホスホン酸マタは4−メチルフェニルホス
ホン酸のようなホスホン酸;前記の酸類のH4B分エス
テル、更に詳しく言えはCl−20アルキル、シクロア
ルキル、アリールまたはアラルキルエステル例えばメチ
ル、エチル、プロピル、シクロヘキシル、フェニルまた
はベンジルエステル;これらの酸類の部分金属塩、特に
周期律表のIおよび1.1族の金属塩例えばナトリウム
、カリウム、カルシウムまたはマグネシウム塩:および
これらの酸類の部分アンモニウム塩がある。
エステル交換触媒としてカルシウム、マンガンおよび/
または亜鉛を使用する場合には、酸化アンチモンをポリ
縮合触媒として用いない注意が必要である。その場合に
は塩類をエステル交換反応前および/または交換反応中
に殆んど不活化することはできない。
不活性化のために用いるリン化合物はエステル交換触媒
の金属原子あたり少なくとも05のリン原子に相当する
ものであることが通常望ましい。
好ましい結果は、一般に不活性化に用いるリン化合物の
量が金属原子あたり1〜15のリン原子に相当するとき
に得られ、金属原子あたり1〜5のリン原子を用いるこ
とが好ましく・。
本発明によれは、触媒量のチタン触媒の存在下で調製し
たポリエステルおよび/またはポリエステルアミドを使
用することが好ましい。チタン触媒の利点は高く反応性
ばかりでなく、特に容易に不活性化できることにある。
適当なチタン触媒の例にい1六チタン酸およびその中和
生成物、マグネシウムの水素化ヘキサーアルコキシチタ
ネ−1・、チタニルオキサレート、ハロゲン化チタン、
ノ・ロゲン化ブータンの加水分解生成物、水酸化チタン
」・;よび酸化チタン水和物およびカリウムチタニウム
フルオライド(K2TiF6)がある。好工しシいのは
、テトラメチルチタネート、テトラブチルチタネ ト、
テトラシロビルチタネートまたはテトラブチルチタネー
トのようなアルキルチタネ−1・、それらの中和生成物
、水素化マグネシウムへキサブトキシチタネートMg(
HTl〔0C4H9〕6)2のような水素化マグネシウ
ムヘキサ−アルフキ/チタネート、チタニルオキサレー
ト、カルシウムチタニルオキサレート、四塩化チタン、
四塩化チタンとヘキサンジオールとの反応生成物オδよ
ぴ四塩化チタンと水との反応混合物である。前記のチタ
ン触媒は単独で用いられるか、または西′l酸マグネシ
ウムまたは酢酸カルシウムと組合せて用いられる。ラン
タニウムチタネートのような無機チタン酸塩、カルシウ
ムアセテート/三酸化アンチモン混合物およびリチウム
アルコキザイドおよびマグネシウムアルコキサイドは他
の適当な触媒の例である。それらの含有量は一般に、反
応に関与する成分に対してO,OO5〜03重量%の範
囲である。当業者には、あるシステムで用いられる触媒
の量を決定することは困難ではないであろう。
本発明により使用される低融点ポリエステルまたはポリ
エステルアミドの多くは商業上人手可能である。出願人
は、それらのポリエステルアミはポリエステルアミドは
エステル交換促進触媒をきまないか、または殆ど含まな
いことを認めた。従って一般にこれらの低融点成分を不
活性化する必要はない。しかし高融点成分は一般にエス
テル交換促進触媒の存在下で調製され、る。不活性化化
合物がリン化合物の場合には、リン化合物を反応工程に
先立って高融点ポリエステルに含有させ、混合物を溶融
状態に少なくとも5分間保つと、得られる結果は通常満
足なものどなる。リン化合物を沈む高融点ポリエステル
が溶融状態に30〜60分間あるとき満足な結果が一般
に得られることが見出された9本発明により使用される
ポリエステル−エステルは通常、最も融点が高い成分の
融点と290°Cとの間の温度範囲で調製される。本発
明によるポリエステル−エステルウレタンをイHる他の
操作法は、前記の米国特許第4]86257号明細書か
ら公知のプロセスを用いるものであり少なくとも分子量
が1000で式 %式% (式中、GおよびR2は前記と同じ意味を表わす。)の
エステル単位で構成される一゛官能性ポリエステルを、
溶融状態で少なくとも分子−[11が1000で融点が
100℃を越えない一官能性ポリエステルまたはポリエ
ステルアミ1?と反応させ、次いで得られたポリエステ
ル−エステルを次代R□(N CO) pt 〔式中、R1およびpは前記と同じ意味を表わす。〕の
低分子量カップリング剤と、−NOC基の数とポリエス
テル−エステルの官能基の数の比カ少なくとも1.0か
ら5以下までの量で反応させるものであって、高融点ポ
リエステルおよび低融点ポリエステルの末端基数が共に
7 Q 07n当亀/kg以−トではないことを特徴と
する。
驚くべきことに、末端基の総数が70 +l m当量/
kgを越えない高融点ポリエステルと低融点ポリエステ
ルまたはポリエステルアミドとの混合物を用いるときに
は前記のプロセス条件下で不活性化は最早不要であるこ
とが見出された。
後述のプロセスの利点は特に使用するポリイソシアネー
トの量を最小に減少しうろことにある。
例えは、末端基数が70m当量/kgのポリエステル混
合物を用いるときには、MDIとして計算したジイソシ
アネートの量はNC010H比が11の場合に1重量係
だけ必要である。
高融点および低融点ポリエステルまたはポリエステルア
ミドを互に反応させて最適のエステル交換ブロックポリ
エステル−エステルとする時間は、ある程度、末端基n
1当」i数/1り9、エステル交換触媒の量および使用
するポリエステルの組成に依存する。
高融点ポリエステルおよび低融点、、IIポリエステル
たはポリエステルアミド双方の末端基数がどちらの場合
にもI I (1、y I 70 m当Iti: / 
kgの範囲にある場合に後述の)゛ロセスは常に好まし
い結果になることが見出された。
このプロセスにより調製されるニジストマーの加水分解
耐性は状況に、Yつでは/ii?j足なもσ)でないこ
とが見出された。本発明によA1ば、この情況にポリカ
ルダノイミドの安定化111.を、好ましくは用意され
た生成物中に取り込むことによって解決される。取込ま
れる量はポリエチレンテレフタレートの安定化に対する
オランダ特許出願第69079.58刊に記載されてい
る条件に完全に一致する。
加水分解に対する耐性を改善する他の適当な解決法は高
分子量エラストマーに対して、−0H1−NH2および
/または−COOH末端基なイjするンリコン化合物を
05〜5重t%含有させることである。
本発明のゾロセスによって得られる熱可塑性エラストマ
ーは射出成型または押出し成型に特に適している。この
エラストマーは酸化による劣化およびUV線に対する耐
性が極めて高いという大きな利点がある。本発明による
ポリエステル−エステルウレタンの硬度はコポリエステ
ルエステル中の高融点ポリエステルの百分率を変えるこ
とによって変えることができる。より高い硬度のポリマ
ー組成物は−1比較的柔らかい状態のポリニスデル−エ
ステルウレタン原料を、より硬い型のポリエステル−エ
ステルウレタン主としてポリブチレンテレフタレートを
硬いセグメントとして含むより硬いコポリエステル、ま
たはポリブチレンテレフタレートまたは主としてポリブ
チレンテレフタレートを含むコポリエステルと混合する
ことによっても得ることができる。本発明を以下の例に
より更に説明する。
しかしそれらの例はいかなる意味においても発明を制限
するものではなし・。
これらの例に記載されている調製ポリマーの性質の測定
には、下記の方法か用℃・もれた:デュポン社の熱分析
器か測定に用いられた:Tg  −柔かいセグメントの
ガラス転移か起る温度範囲; Tg(et=低融点ポリニスデルセグメントのガラス転
移領域(’I” g )の上限値であり、DSC−図の
外挿1〜た傾1;1部と基線との交点である; Tm −硬いセグメントか溶融する洗11度範囲;Tm
p−溶融ピーク(Jまたは多数)の温度っ測定した温度
はτ〕表示である、1 応カーひずみ曲線は、rl−+ 6 mm 、厚さI 
mmの押出し棒について測定した3、この棒は融点より
15℃上の温度で成型して得たものである。試料の毎分
の伸び率は公称標点距離(nominal gauge
length)に対して500チであった。このように
して以下の値が求められた3、 −8100−伸び100%におレノ−る応I) (MP
 a ) ;−5300−伸び300%における応力(
MPa ) ;−85oo−伸び500%における応力
(M P ;J ) ニー5300/100−伸び/3
00 %および伸び100%における応力の比; 一85oo/1oo−伸び500%および伸び100係
における応力の比; −BS  −破壊強さくMPa); −BR−破壊時の伸び(悌) 10〇 一8R100−1/2一応力緩和(−伸び1(璽)%に
オ6ける1/2時間の応力後の応JJの 減少〔係〕); 一■100−1/2−”伸び100%における2時間の
応力後のセット(%); −v100−17□−17□ −伸び100%における
一時間の応力および材料を応力を除 いた状態に1/2時間放置した 後のセット(%)。
例  I 米国特許第4186257号明細書の例13に示されて
いるのと同じ操作により、過剰の1゜4−ブタンジオー
ルと触媒と17てテトラブチルチタネー) 420 p
Hl11の存在下でジメチルテレフタレートをエステル
交換して分子量15 (l Oのポリブチレンテレフタ
レート(1)Bi’n)を調製した。
このようにして調製した。l?ポリブチレンテレフタレ
ート分子量185 (+のポリブチレンアツベー) (
PBA)の等量とを窒素雰囲気(: 240℃で1時間
かきまぜた。その結果ポリエステル混合物は11(gに
つき反応性末端基をl 207 m当量含有した。次y
 、l?リエステルーエステル100Iあたりジフェニ
ルメタン−4,47−ジイツシアネー) (MDI) 
I G、 7 jlを加えて、230°Cで30分間撹
拌を続けた。
本発明によりポリブチレンアツベ−1−に結合サセるポ
リブチレンチレフタレ−トを、ノエチルカルベトキシメ
チルボスホネート(PEE)1300卿の存在下に24
 s ”c、で30分間加熱して実験を繰返した。不活
性化反応の終了時に、前記のようにして得られた生成物
をポリブチレンアノベートと混合してポリエステル−エ
ステルを形成させ、次いで再びポリエステル−エステル
100IにつきMDI 16.79を加えた。反応終了
後2種のポリマー試料についてその性質を調べた。結果
を下記の表に示す。表中、Aは米国4t *l°第41
86257号明細書に従って調製したポリマーであり、
Bは本発明にょるポリマーである。
表  I 上記の表から、比較的分子量の低いポリブチレンテレフ
タレートのエステル交換触媒の不活性化の鳴合には、エ
ステル交換の程度はかなり高くなり、融点が極めて低い
ことに加えて、この組成物の生成物についてのその他の
性質に関して欠陥のあるポリマーの得られることが明ら
かである・従9てVloo−1/2・”] 00−1 
/2−1 /2および5R100−1/2の値はポリマ
ーAがエラストマーとしての性質に乏しいことを示して
いる。
例  ■ この例の原料も分子量1850のポリブチレンアノベー
トである。用いた触媒がテトラブチルチタネー) 17
00 ppmであり、かつポリ縮合反応を分子量が16
000になるまで続けたこと以外は例■と同じ方法でポ
リブチレンテレフタレートを調製した。次に、ポリブチ
レンテレフタレート(PBTP)をジエチルカルボキシ
メチルホスホネート2500ppHlの存在下で245
 ”(’、にて30分世間熱した。これはP/Tiの比
が24に相当する。次に溶融したポリマーにポリブチレ
ンアジ被−) (PBA)を等Eli用加えた。反応混
合物が透明になった後、71とりエステル100部あた
りMDI 8.5部を加jえ0次いで230τ〕にて3
0分間攪拌を続けた。4中々のポリマー特性を測定した
結果を下記の表に示す。
表  11 例  Ill ここで用いたPBAとPBTPは例IIの場合と同一の
分子量のものである。PBA/PBTPσ)重量1ヒは
63/37であった。PBTPは触媒としてテトラゾチ
ルチタネー) 420 ppmを用(・て調製した。
PBTP中に存在するエステル交換触媒を不l占性化す
るためジエチルカルペトキシメチルホスホネー) (P
EE)の量を代えて5ノぐツチ調製しプこ、採用した方
法は各パッチとも同一としブこ。PEEをPBTPに添
加した後、得られた混合物を240℃に30分間加熱し
た。次に、PBAを加えた後、混合物を240°Cで1
時間半加熱した。次(・てMDIを加え、230 ’C
で30分間加熱を続けた。
このようにして調製したポリマーから試料な取り、下記
の表に示した性質を測定した。MDIの量はポリエステ
ル−エステル100部あたり93部にセットした。
表I11 前述の反応条件下ではP/Ti比が1〜5で極めて特性
の良好なポリマーが得られるこtを上記の表は明瞭に示
している。ポリマーEおよびF(P/Ti比が各々40
および20)を用いるとエステル交換は最高であった。
ポリマーGではTi触媒は不活性化されなかったがエス
テル交換はそこそこのものであり、融点が大きく減少し
、伸び100%における応力(S100)の減少および
■100−1/2  の増加がみもれた。
例  1■ この例では、低融点ポリエステルとt7て分子量207
 (lの7i?リカプロラクトン(PCL)およびテト
ラブチルチタネート触媒420 ppmの存在下で調製
した分子量16000のPBTPを使用した。低融点お
よび高融点ポリエステルの重量比を変えて3パツチ調製
した。
各ケースともNGOloHの比は11であった。
反応条件は例Inの場合と全(同じとした。
得られたエンストマーについて測定した性質を下記の表
に示す。
表  IV 上の表は組成物が各物理特性に及dず影響を明瞭に示し
ている。例えは、硬いセグメント(−PBTP )のノ
ミ−センチ ノか高くな、イ)と融点が高<フよる。P
BTPの東歌・?−セントが増ずと伸び100.300
および5 (] t1係における応力値も高くなる。
例  V 分子量18400ポリブチレンアノベートおよび分子量
16000のポリブチレンテレフタレート(テトラブチ
ルチタネート触媒42 tl ppmの存在下で調製)
から出発して再び数種の、+?IJエステルーエステル
ウレタンヲ調製した。各・ンソチのNGO10Ii比は
1.1であった。更に、PBA/PBTP重量比が変え
られただけでなく(2つの組成物についてはポリエステ
ル−エステルの調製時のエステル交換中にも低融点のポ
リエステル−エステルウレタンが得られている。)、各
組成物の物理的性質がいくつか著1〜く改善された。調
製したニジストマーの組成物およびその性質の測定値を
下記の表に総括した。
ポリマーBおよびDは同一組成のポリマーAおよびCよ
り融点が低し・か、前者(B、D)はエラストマーとし
ての性質は良好であることが明瞭であり、特に■100
−1/2−1/2の値が低くなっている。
例  Vll 例■のポリマーDの性質を、比較的高い分子量(140
00)を有するPBAから調製l−た同一組成物のポリ
エステル−エステルウレタンの性質を比較する。
調製中に高分子量(16000)を有ずろPBTPをも
使用したときには触媒は不活性化されなかった。測定し
た性宵は大部分同じであったが、Tgは高分子量PBA
がも導かれた。Jεリマーについてはかなり低かった。
表  Vl 例W 本発明による棟々のプロセスによって調製した同一組成
の数種の、l? l)エステル−エステルウレタンにつ
いて比較する。ポリマーAは高分子量PBAおよび4B
分子量PBTPかも調製した。
各組成物についてNC010H比は1.1であった。
出発生成物の組成およびそ−れらから調製したポリエス
テル−エステルウレタンの性質を下記の表に示す。各組
成物について、P B A/P B T PO重量比は
63/37であった。ポリマーCの調製では、エステル
交換時間はポリマーCの1混合よりも長かった。
表  ■1 上記の表から、本発明によるポリエステルウレタンの性
質がエステル交換の程度と密接に関連して(・ることか
明らかである。
例  ■ 使用したPBTPO分子量が16500であること以外
は、例Vl (B)に記載したのと同じ操作によ/) 
テH? IJエステル−エステルウレタンを調製した。
P B A/P B T”P  重量比ば50150で
あった。
MDIの量は1.8%であった。調製中に不活性化を行
わなかったこのポリマーについて下記の表に示す性質を
測定した。
表■ 例■ PBA (分子量1850)およびPBTP(テトラブ
チルチタネート420 ppmの存在下で調製二分子量
16000 )がら、P B A/P B T P  
重量比を37/63としてポリエステル−エステルウレ
タンを調製した。この例で用いたポリイソシアネートは
シクロヘキシルノイソシアネート(CHDI)[4重量
係〕である。
不活性化をPEE 650 ppmを用いて行い、例■
と同一の方法で調製した。ポリマーについて測定した性
質を下記の表に示す。
表  IX 例  X 二官能性インシアネート72重量係を用いたこと以外は
、例■と同じ操作を採用してポリエステル−エステルウ
レタンを調製した。使用した二官能性イソ7アネートは
、−工とMDIから形成されたカルゼジイミドとの反応
生成物であり、商品名l5onate 143 Lとし
てアブジョン社から販売されているものである。ポリマ
ーについて測定した性質を下記の表に示す。MI)IG
、4重量%を用いたこと以外同じ方法で調製したポリエ
ステル−エステルウレタンの性質と比較して示す。
表X 例  M ポリエステル−エステルウレタンを、PBA (分子量
1840)およびPBTP(分子量16000)から、
またテレフタル酸の20チをイノフタル酸に代えたPB
TPかも調製した。PBAO高融点ポリエステルに対す
る重量比ば37/63であった。、使用したポリイソシ
アネートはMDI (6,1重量係)であった。調製し
たポリエステル−エステルウレタンについて測定した結
果を下記の表に示す。
表  xl 例  Xll この例では、高融点、I?l)エステルおよびウレタン
基と低融点ポリエステルおよびウレタン基との重量比が
実質的に等しい、本発明によるポリエステル−エステル
ウレタンの調製が種々のルートで実施し5ることを示す
ものである。
この例におけるポリエステル−エステルウレタンは全て
ポリブチレンアノベート37部とポリブチレンテレフタ
レート63部とから調製した。
ポリマーAの調製はPBTP(分子量16000;PE
E 1500 ppmにより不活性化)40部、PBA
37部およびMI)I 6.7重、量係がら出発した。
得られたポリエステル−エステルウレタンを次にポリブ
チレンテレフタレート(分子123ooo)23部と反
応させた。
ポリマーBの調製は例IIIに示し六−のと同じ方法で
行った。
採用したプロセスにおいて、PBTP (分子量160
00 ; PEFJl 200ppmで不活性化)63
部PBA 37部およびMDI 6. :3 ’f(j
 11’t%を互に反応させた。
ポリマー C)調製&’j: P B T I) (分
J’ 、fli−1fi000)40部、PBTP (
分子ji 23000 ) 23部(これらは共にPE
E 100 ’(l ppmで不活性化(7た)および
PBA 37部並びにMDI O,15中:1;係から
出発した。
これらのポリマーに一へ・て測定した性質を下記の表に
示す。
表  XU 例  月II −XVI 下記の表に、例VI Bに示したのと同じ方法で調製し
た多数のポリエステル−エステルウレタンの性質を挙げ
る。出発生成物の分子量、それらの重量比およびポリエ
ステル混合物1 kgあたりのm当量数を表に示す。
上記の表から、ポリエステル混合物1kgあたりの末端
基m当量数が70 (l m″!l′1者:/1(¥、
以上の場合にはポリマーの性i′lは不出1顧に、「る
内容を満足しないことが明らかでル)る。例えは例XI
V−CのポリマーのTgeは1()0高すぎる。;I?
リマ−XV −CおよびXVI−BとCのポリマーにつ
℃・ては融点は許容できないほど低い、。
特許出願人 アクゾ ナームローゼ フェアノー トシャソゾ代理人 若  林     忠

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次式 %式%) (式中、R1は炭素原子数30以下の多官能性廂機基を
    表わし、pは2または3である。)で示される低分子量
    構成単位に結合しているポリエステル−エステル単位で
    構成され、前記のポリエステル単位は次式 ] %式% のエステル単位の多数からなるブロックと融点が100
    ℃を越えない二官能性ポリエステルまたはポリエステル
    アミドを形成してもよいエステル単位の多数からなるブ
    ロックとがら構成され、2種のポリエステル単位は互に
    エステル結合によって結合Iているか、後者の式中のG
    基の少1.’Cくとも80モル係はテトラメチレン基で
    あり、その残余は分子量が250を越えない低分子P(
    iHジオールから水酸基を除去した後に残存する一価の
    基であり、R2基の少なくとも8()モル係は1.4−
    フェニレン基であり、その残余は分子量が300を越え
    ない低分子Nジカルボン酸からカルボキシル基を除去し
    た後に残存する二価の基であり、テトラメチレン基でな
    し・G基のC分率と1,4−フェニレン基でないR2基
    の百分率の縮重」は20を越えず、か′〕次式 %式% のエステル単位はポリエステル−エステルの20〜90
    重量%を形成すく)ことを条件とするポリエステル−エ
    ステルウレタンであって、次式 ] %式% で示される連結エステル単位および二官能性ポリエステ
    ルまたはポリエステルアミドを形成する他の連結エステ
    ル単位はポリエステル−エステルウレタンの融点が少な
    くとも150℃であるような量で存在し、低融点ポリエ
    ステルのエステル単位のゾロツクがエステル単位総数の
    50重量係以下の部分を形成しているときにはそのガラ
    ス転移領域[Tg(e)]の1限は+20°Cを越えず
    、低融点ポリエステルのエステル単位の前記ブロックが
    エステル単位総数の50重量係以上の部分を形成1〜で
    ℃゛るときにはガラス転移領域〔T g(e))の上限
    は一5℃を越えないことを特徴とするポリエステル−エ
    ステルウレタン。 2 ジフェニルメタン−4,4’−Jイソシアネー)(
    MDI)として計算され、かつポリエステル−エステル
    ウレタンに基づく次式 %式% で示される低分子量構成単位の割合が05〜25M量係
    の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のポリエステル−エステルウレタン。 3 次式 %式% で示される低分子量構成栄位の割合が1〜15重量係の
    範囲であることを11)徴とする特許請求の範囲第2項
    に記載のポリ゛エステルーエステルウレタン。 4 次式 ] で示されるエステル単位がブチレンテレフタレート単位
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3
    項のし・ずれかの項に記載のポリエステル−ニスデルウ
    レタン。 5、 融点が100 ℃を越えない二官能性ポリエステ
    ルまたはポリエステルアミドを形成してもよいエステル
    単位が、完全にまたは実質的にポリブチレンアジペート
    から誘導されることを特徴とする特許請求の範囲第1 
    JJF乃至第4項のいずれかの項に記載のポリエステル
    −エステルウレタン。 6 融点がIO’0″Gを越えない一二官能性ポリエス
    テルまたは、−15リエステルアミドを形成してもよい
    エステル単位が、完全にまたは実耐的にポリカプロラク
    トンから誘導されることを特徴とする特許請求の範囲第
    」項乃至第5項のいずれかの項に記載のs”41)エス
    テル−エステルウレタン。 7 少なくとも分子量がJ 000で、次式%式% (式中、Gお1よびR2は共に特許請求の範囲第1項の
    記載と同じ意味を表わす。)のエステル単位で構成され
    る二官能性ポリエステルを、溶融状態で少なくとも分子
    量が1000で、融点が100℃を越えない二官能性ポ
    リエステルまたはポリアミドと反応させ、次いで得られ
    たポリエステル−エステルを次式 %式%] (式中、R1およびpt上特ij’l’ Fit“、求
    の範囲第1項の記載と同じ意味な表わ−1,、)の低分
    子−量カツブリンク剤と、−N CO基の数と、j?リ
    エステルーエステルの官能基の数の比が少なくとも10
    かも5以下までとなるi、?で反応させる特許請求の範
    囲第1項乃仝第()項のい1″れかの項に記載されたポ
    リエステル−ニスデルウレタンを製造するだめの方法で
    あめで、ポリエステル−エステルの調製前t6よび/庄
    たは調製中に、ポリエステルまたはポリエステルアミド
    の一方または双方に存在するエステル交換触媒が、完全
    に、または部分的に不活性化されていることを特徴とす
    るポリエステル−エステルウレタンの製造方法2゜ 8 分子量が1500〜2500の低融点二官能性ポリ
    エステルまたはポリエステルアミドおよび分子量が10
    0 (1(1〜25000の範囲の次式 0 0 1111 −OGOCR2C− の高融点ポリエステルから出発することを特徴とする特
    許請求の範囲第7項に記載の方法。 9 高融点、IP リエステルが分子量15000〜4
    9000の範囲のポリブチレンテレフタレートであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の方法。 10  非活性化が、リン系の錯形成化合物をポリエス
    テルの一方または両方に含有せしめることによって行わ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第7〜9項のいず
    れかの頃に記載の方法。 11  不活性化に用いられるリン化合物の量が、エス
    テル交換触媒の金属原子1個あたりリン原子少なくとも
     0.5 に相当することを特徴とする特許請求の範囲
    第1O項に記載の方法。 12  不活性化に用いられるリン化合物の量が、エス
    テル交換触媒の金属原子1個あたりリン原子少なくとも
    1〜5に相当することを特徴とする特許請求の範囲第1
    0項に記載の方法。 13  使用するリン化合物がノエチルカルくトキシメ
    チルホスホネートであることを!1山徴とする特許請求
    の範囲第10〜J2項のいずれかの項に記載の方法。 14  使用するリン化合物がトリス(トリエチレング
    リコール)ホ7.7エートであることを特徴とする特許
    請求の範囲第1 +1〜12項のいずれかの項に記載の
    方法、。 15、  s?リエステルーエステルを融点が最も高い
    成分の1融点と290 ’l’;との間の温i隻で調製
    することを特徴とする特許品」(の範囲第10〜14項
    のいずれかの頃に記載の)Jθ、。 16  少なくとも分子量がl tl tl +1で、
    次式%式% (式中、GおよびR2は特a’l”、i1’i求の範囲
    第1項の記載と同じ意味を表わ13.)のエステル単位
    で構成される二官能性ポリエステルを、溶融状態で少な
    くとも分子量が1000で融点がl OO’Cを越えな
    い二官能性、)? IJエステルまたはポリエステルア
    ミドと反応させ、次いで得られたポリエステル−エステ
    ルを次式1式%)) (式中、R1およびpは特許請求の範囲第1頃の記載と
    同じ意味を表わす。)の代分子h1−カツプリイグ剤と
    、−NGO基の数と73リノエステル−エステルの官能
    基の数の比が少なくとも1、0から5以下までの量で反
    応させる特許請求の範囲第1項〜6項のいずれかの頃に
    記載すしたポリエステル−エステルウレタンを製造する
    ための方法であって、高融点ポリエステルおよび低融点
    ポリエステルの末端基数が共に7 (10m当量/kg
    以上ではないことを特徴とするポリエステル−エステル
    ウレタンの製造方法。 17  高融点ポリエステルおよび低融点ポリエステル
    またはポリエステルアミ1双方の末端基数がどちらの場
    合にも11()〜I 70 m当量7kgの範囲である
    ことを!t!l向とずイ)特許請求の範囲第16項に記
    ゴーあのノJ、グ1.
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