明 細 書 高分子量脂肪族ポ リ エ ス テ ルの製造方法お よ びフ ィ ルム
【 技術分野 】
本発明は 、 高分子悬脂肪族ポ リ エ ス テルの製造方法に 関す る も のであ り 、 さ ら に詳 し く は 、 本発明は 、 フ ィ ル ム 、 成形品 、 繊維な どの各種用途に有用な 、 分子 S分布 の広い高分子量脂肪族ポ リ エス テルの製造方法に関す る も のであ る 。
【 背景技術 】
従来 、 縮重合法に よ る 脂肪族ポ リ エ ス テルは 、 ポ リ エ チ レ ンテ レ フ タ レー ト ( 以下 P E T と 略称 ) の よ う な芳 香族構造 を有す る ポ リ エス テル と 異な り 、 分子量 ( 以下 と く に断 ら な い限 り 、 分子量は数平均分子置であ る 。 ) が 1 5 , 000位の も ので も 、 P E T が有す る よ う な優れた物 性 を示さ な い も のであ っ た 。 ま た 、 脂肪族ポ リ エステル の分子量 を こ れ以上大 き く さ せ よ う と して も 、 脂肪族ポ リ エステルは熱安定性が不良なため 、 生長反応 よ り も 分 解反応 を 優先 し 、 頗る 困難な も の と な る 。
さ ら に 、 脂肪族ポ リ エス テルはほ と ん どが 、 1 0 0 °C 以下の融点 しか示さ ず 、 縮重合に よ っ て 達す る 分子量領 域では ま っ た く 実用性がなか っ た と い っ て も 過言ではな
い n
徒来、 ポ リ ウ レ タ ン工業でみ ら れる 原料 と し て のポ リ エス テルは 、 成形品 、 塗料 、 接着剤、 硬軟質フ ォ ーム 、 ゴム等のいずれに あ つ て も 、 そ の分子量は 1 , 0 0 0〜 3,0 0 0 ビ ド ロキ シル価で 5 0 〜 1 5 0 位の 、 いわばオ リ ゴマー 的 ( 以下ァレボ リ マ一 と 称する 〉 な も のであ っ て 、 ポ リ エステル 1 0 0 重量部 当た り 7〜 3 0 重量部 と い っ た多 量の ジイ ソ シアナー ト ( ま たは他の化合物 と ジイ ソ シ ァ ナー ト と の付加体 ) を 用 い る のでなければ実用性のあ る 物性を 得る こ と が出来な い。 然 し 、 こ の よ う な多量の ジ イ ソ シアナー ト を 併用す る 場合には 、 言いか えれば、 ィ ソ シアナー ト 基の濃度が高い場合は 、 どの よ う な配合で あ っ て も 、 1 0 0 eC以上の高温では必ずゲル化 して 、 所 望の製品は得 られない 。
例え ば、 フ ォ ーム或は レ ジ ン ィ ン ジ ェ ク シ ョ ン法に よ る 成形品の場合では 、 液状ポ リ オール成分 と イ ソ シ アナ ー ト成分 ( プレ ボ リ マー化 した タ イ プ も 含め ) 、 さ ら に 反応促進の ^:めの触媒を型内 に吐出寸前に混合する と 、 型内に射出直後の短時間内に ゲル化 、 硬化のプロ セ ス を た ど り 、 安定な中間体を形成す る こ と はない し 、 硬化樹 脂は架橋型であ る 。
ポ リ ウ レ タ ン工業で製造さ れる 製品にお いて 、 ィ ソ シ アナー ト は以下の よ う に用い られて い る 。 例え ば塗料 、 接着荊等で加熱硬化 タ イ アの場合は 、 マス ク したイ ソ シ
アナー ト を 用 いて お り 、 加熟に よ り イ ソ シ アナ一 ト を 再 生 、 硬化す る 。 湿気硬化 タ イ プの場合は 、 プ レ ボ リ マー の末端基 を イ ソ シ アナー ト 化 し た も ので 、 水分の作用で イ ソ シ アナ一 ト 基が尿素結合化 し 、 さ ら に こ れに イ ソ シ アナー ト 基が反応 し て 硬化す る 形 と な る も の と み ら れて い る 。
ポ リ ウ レ タ ン ゴム の場合は 、 イ ソ シ アナー ト を 直接ポ リ エステルプ レ ボ リ マー と 反応さ せ る と 、 部分的に ゲル ィ匕 し 、 こ のため ゴム と して の物性低下が避け ら れな いの で 、 イ ソ シ アナー ト を 直接用 い る のではな く 、 プ レポ リ マーの末端を イ ソ シ アナ一 ト 化 し 、 こ れに ゴム の物性に 応 じて 、 ジオール ま た は ジァ ミ ン成分の種類 を 選んで加 え て い る 。
繊維の場合 も 前記 と 類似であ る が 、 単純なポ リ エス テ ル或はポ リ エーテルではな く 、 いわゆ る セ グメ ン テ ッ ド タ イ プであ る 。 こ れ ら は 、 熱硬化性 タ イ プ も 熱可塑性 タ イ ブ も あ る が 、 いずれに し て も ァ レ ポ リ マー と それに対 応す る 多量の イ ソ シ アナ一 ト を 用 い る こ と に変わ り はな い
すなわち 、 ポ リ ウ レ タ ンの最終構造上多置の ウ レ タ ン 結合 を含む こ と にな る 。 例 え ば分子量 2 , 0 0 0のプ レボ リ マー を 用 いた と す る な ら ば 、 計算上か ら は 、 分子量 1 0 0 0 0のボ リ ウ レ タ ンでは 、 8〜 1 0 個のウ レ タ ン結合が 、 分子量 3 0,0 0 0では 3 0 個前後の ウ レ タ ン結合が存在す る
こ と にな る 。
本発明者 ら は 、 主 と し て生分解性ア ラ ス チ ッ ク ス を用 いた フ ィ ルム を得る 立場か ら 、 脂肪族ポ リ エス テルの高 分子量化の研究 を重ねて き たが 、 従来のポ リ ウ レ タ ン樹 脂の よ う に分子中の ウ レ タ ン結合の濃度の高いタ イ プで は 、 必ず し も フ イ ノレム には適さ な い こ と を知 っ た 。
例え ば、 1 , 4 -ブタ ン ジオール と 無水 コ ノヽ ク 酸 と か ら 徒来法で合成 さ れた結晶性ポ リ エステルにあ っ て は 、 分 子中 にウ レ タ ン結合の濃度が高い と 、 硬 く 、 伸びの乏 し い も の と な り 、 フ ィ ゾレム には不適当であ る 。
本発明は 、 上記の よ う な従来の課題を解決 し 、 フ ィ ル ム 、 成形品 、 繊維な どの各種用途に有用な高分子量脂肪 族ポ リ エステルの製造方法を提供す る こ と を 目 的 と する も のであ る 。
【 発明の開示 】
本発明者 ら は鋭意検討の結果、 上記の よ う な従来の課 題を解決する こ と ができ た 。 すなわち本発明は 、
( A ) ( ィ ) グ リ コ ール成分、
( 口 ) 脂肪族 ( 環状脂肪族を含む ) ジカ ル ボ ン酸 ( ま たはその酸無水物 ) 成分 、
( ノヽ ) 3 官能ま たは 4 官能の多価アルコ ール 、 ォキ シ カルボン酸お よび多価カ ルボン酸 ( ま たはそ の酸無水物 ) か ら選ばれる 少な く と も 1 種の多官能成分 、
の 3 成分を反応 して得 られる 、 数平均分子置 10, 000以
上お よ び重量平均分子量 30 , 000以上で 、 末端基が実質的 に ヒ ド ロ キ シル基であ る 融点 6 ◦ C以上のボ リ ェス テル ( a ) 1 0 0 重量部に 、
( B ) 該ポ リ エス テル ( a ) の融点以上の熔融状態で 、 0.1〜 3 重量部の多価ィ ソ シ アナ一 卜 を 反応 さ せ る こ と を 特徴 と す る 、 分子量分布の広 い高分子量脂肪族ポ リ エ ステル製造方法な らびに該ポ リ エス テル を 用 いて 成形 し て な る フ ィ ゾレム を 提供す る も のであ る 。
以下に本発明 を さ ら に詳細に説明す る 。
本発明は 、 と く に フ ィ ル ム形成 、 或は成形品の成形に 必要な熔融粘度を 高め且つ重量平均分子量 と 数平均分子 量 と の比 { Μ « ( 重量平均分子量 〉 / Μ κ ( 数平均分子量 ) } を極力大き く す る ために 、 ポ リ エス テル合成の際に一 成分 と し て 多官能の成分 を 用 い 、 所望の グ リ コ ール成分 と 、 脂肪族 ( 環状脂肪族 を含む ) ジカ ルボン酸 ( ま た は そ の酸無水物 ) 成分 と を 反応 さ せて 得 ら れ る 、 少な く と も 数平均分子量 10 , 000、 望 ま し く は 20 , 000以上な らびに 重!:平均分子量 30 , 000以上 、望 ま し く は 60 , 000以上で 、 末端基が実質的に ヒ ド ロ キ シル基であ る ポ リ エス テル 1 0 0 重 i部に 、 0 . 1 〜 3 重量部 、 よ り 望ま し く は 0 . 5 〜 2 重 i部の多価イ ソ シ アナ一 ト を 、 該ポ リ エス テルの 融点以上の熔融状態で添加す る こ と を 特徴 と して い る 。
多官能成分 を 適量用 い る と 、 ポ リ エステルに分岐構造 を導入す る こ と が出来 、 多価イ ソ シアナー ト と の添加 、
反応と 相俟っ て 、 数平均分子量に比 し 、 重量平均分子量 を著 し く 増大さ せる こ と が可能 と な る 。
本発明者 ら は 、 徒来のポ リ ウ レ タ ン樹脂 と は異な り 、 ポ リ エステルの数平均分子量を望ま し く は 10 ,000以上な らびに重量平均分子量 30 , 000以上に極力高 く して 、 末端 基を滅少さ せた状態で、 末端基に見合 う 少量の多価イ ソ シアナ一 卜 を熔融混合する こ と に よ り 、 前記 目 的を 達成 する 高分子量脂肪族ポ リ エス テルが得 られ る こ と を見出 し 、 本発明を完成する こ と が出来た 。
すなわち 、 本発明の特徴は 、 ポ リ エステル分子中のゥ レタ ン結合が著 し く 少ない こ と であ っ て 、 計算上は分子 董 10,000当た り 1 個の ウ レ タ ン結合を有する と 考え られ る 。 こ の よ う に 、 ウ レ タ ン結合の潘度が低 く なければ、 良好なフ ィ ルム物性が得難い こ と は前記 した と お り であ る 。
多官能成分 を併用す る 理由 を以下に列挙する 。
( ィ ) ポ リ エステルの分子量を極力高め る こ と : すなわち 、 通常の重縮合では 、 脂肪族ポ リ エス テルの 熱安定性の不良が原因 して 、 数平均分子量を 15 ,000以上 と する こ と は簡単ではない 。
しか し 、 多官能成分を 併用する と 、 容易 に 、 数平均分 子量を 20,000以上な ら びに重量平均分子量 を 60,000以上 と する こ と が可能 と なる 。
( 口 ) Μ «Ζ Μ Ηの比を大き く する こ と :
すなわ ち 、 フ ィ ルム形成に あ っ て は 、 重量平均分子量 ( M „ ) と 数平均分子量 ( M N ) と の比 M W Z IV の値が大 き い方が良 い と さ れ る が 、 こ れ も 実現可能であ り 、 本発 明では M « / M Nが 3 以上 、 好 ま し く は 6 以上の も のが容 易に製造 さ れ る 。
添加 さ れ る 多官能成分の量は 、 ゲル化の危険がな い よ う にす る ため には 、 脂肪族 ジカ ル ボ ン酸 ( ま た は そ の酸 無水物 ) .の成分全体 1 0 0 モル%に対 し て 3 官能の場合 は 0 . 1 〜 5 モル%であ り 、 4 官能の場合は 0 . 1 〜 3 モ ノレ%であ る 。
( グ リ コ ール成分 )
本発明に利用可能な グ リ コ ール成分は 、 ポ リ エス テル の ¾点を 6 0 C以上にす る ために 、 エチ レ ング リ コ ール 1 , 4 -ブ タ ン ジオール 、 1 , 6 -へキサ ン ジオール 、 1 , 4 -シ ク ロ へキサ ン ジメ タ ノ ールな どが一般的であ り 、 と く にエチ レ ン グ リ コ ール 、 1 , 4 -ブ タ ン ジオールが本 発明には好適であ る 。
( ジカ ルボ ン酸成分 )
本発明に用 い る 脂肪族 ( 環状脂肪族 を舍む ) ジカ ルボ ン酸 ( ま た は そ の酸無水物 ) 成分は 、 カ ル ボキ シル基間 の メ チ レ ン基の数が偶数であ る 種類が 、 融点 を 6 0 で以 上に保つの に有利であ る 。
それ ら の例 と して は 、 コ ハ ク 酸 、 ア ジ ピ ン酸 、 スベ リ ン酸、 セバシ ン酸 、 ド デカ ン二酸 、 無水 コ ハ ク 酸等が挙
げられる 。
勿論これ ら 相互の併用 も 可能であ る 。
ダ リ コ ール成分 と 脂肪族ジカ ルボン酸の使用割合は 、 末端基を ヒ ド ロ キ シル基 と する ため にはダ リ コ ール成分 を幾分過剰に、 例えば 5 〜 2 0 %増 しが好ま し い 。
( 多官能成分 )
本発明を特長づける 多官能成分 と して は 、 3 官能ま た は 4 官能の多価アル コ ル、 ォキ シカ ルボン酸お よび多 価カルボン酸が挙げ ら れる 。
3 官能の多価アルコ ール成分 と して は 、 ト リ メ チロー ルプロノヽ。ン、 グ リ セ リ ン ま たはその無水物が代表的であ り 、 4 官能の多価アルコ ール成分は、 ペンタエ リ ス リ ツ ト が代表的であ る 。
3 官能のォキ シ -力 ルボン酸成分は 、 ( i ) カ ルボキ シ ル基が 2 個 と ヒ ド ロ キ シル基が 1 偭を 同一分子中に有す る タ イ プ と 、 ( ii ) カ ルボキ シル基が 1 個 と ヒ ド ロ キ シ ル基が 2 個の タ イ プ と に分かれる が 、 市販品が容易に 、 且つ低コス ト で入手可能 と い っ た点か ら は 、 ( ί ) の同 一分子中に 2 個のカ ルボキ シル基 と 1 個の ヒ ド ロキ シル 基 と を共有する リ ン ゴ酸 ( 下式 )
HO - C H - C00 H
C H 9 - C 00 H が実用上有利であ り 、 本発明の 目 的には十分であ る 。
本発明 を 特徴づけ る 4 官能の ォキ シカ ルボ ン酸成分 に は 、 次の 3 種類があ る 。 すなわち 、
( i ) 3 個のカ ルボキ シル基 と 1 個の ヒ ド ロキ シル 基 と を 同一分子中 に共有す る タ イ ア 、
( ϋ ) 2 個のカ ルボキ シル基 と 2 個の ヒ ド ロキ シル 基 と を 同一分子中 に共有す る タ イ ァ 、
( iii ) 3 個の ヒ ド ロ キ シル基 と 1 個の力 ゾレボキ シル 基 と を 同一分子中 に共有す る タ イ プがあ り 、 いずれの タ ィ プ も 使用可能であ る が 、 市販品が容易 に 、 且つ低 コ ス ト で入手可能 と い っ た点か ら は 、 ク ェ ン酸 ( 下式 )
H ? C - C 00 H
HO - C - C00H
H2C- COOH な らびに 、 酒石酸 ( 下式 )
HO - CH - C00H
HO- CH- COOH が実用上有利であ り 、 本発明の 目 的には十分であ る 。
3 官能の多価カ ルボン酸 ( ま た は そ の酸無水物 〉 成分 は 、 例 え ば ト リ メ シ ン酸 、 プロノヽ。ン ト リ カ ルボン酸等 を 使用す る こ と がで き る が 、 実用上か ら無水 ト リ メ リ ッ ト 酸が有利であ り 、 本発明の 目 的には十分であ る 。
4 官能の多価カ ルボ ン酸 ( ま たはそ の酸無水物 ) は 、
文献上では脂肪族、 環状脂肪族 、 芳香族等の各種タ イ プ があ る が、 市販品を容易 に入手 し得る と い っ た点か ら は 例えば無水ピロメ リ ッ ト 酸、 ベ ンゾフ エ ノ ンテ ト ラ カル ボン酸無水物、 シ ク ロペン タ ンテ ト ラ カルボン酸無水物 が挙げられ、 本発明の 目 的には十分であ る 。
多官能成分の使用割合は 、 グ リ コ ール成分ま たは脂肪 族 ( 環状脂肪族を含む ) ジカ ルボン酸 ( ま たはその酸無 水物 ) 成分の いずれかのモル数が 1 0 0 モル%に対 し て 3 官能成分の場合が 0 . 1 モル%以上 、 5 モル%以下で あ り 、 4 官能成分の場合 0 . 1 モル%以上 3 モル%以下 であ る こ と が好 ま し い 。
3 官能成分の使用割合が 5 モル%よ り 多 い場合には 、 エステル化反応中にゲル化する 危険性が著 し く 増大する , ま た 、 0 . 1 モル%未満では実際問題 と して 併用の効果 が現れない 。
望ま し い 3 官能のォキ シカ ルボン酸成分の使用割合は、 0 . 5 〜 3 モル%であ る 。
4 官能成分の使用割合が 3 モル%よ り 多 い場合には 、 エステル化反応中にゲル化する 危険性が著 し く 増大する 。 ま た 、 0 . 1 モル%未潢では実際問題 と して併用の効果 が現れない 。
望ま し い 4 官能成分の使用割合は 、 0 . 2 〜 2 モル% であ る 。
( ポ リ エステルの合成 )
ポ リ エス テルの合成は 、 一般に上記の成分のエス テル 化お よ び脱グ リ コ ール反応に よ り 行われ る 。 そ の条件 と し て は 、 例 え ば 、 エス テル化反応は 、 温度 1 8 0〜 2 3 0 で 、 4 〜 1 6 時間 、 で行 う こ と がで き る 。 こ の場合 、 酸価は 、 3 0 以下が好 ま し い 。 脱グ リ コ ール反応は 、 温 度 1 8 0〜 2 3 0 、 2 〜 : L 6 時間 、 圧力 約 Ι ΤΟΓΓ以下 で行い 、 脱グ リ コ ール反応には 、 触媒 と し て 無機な らび に有機の各種金属化合物 、 例 え ば金属の アル コ キサイ ド 有機酸塩 、 キ レ ー ト 、 酸化物等が用 い ら れ 、 好 ま し く は 触媒 と し て チ タ ンの有機化合物 を 使用す る のが よ い 。 そ の例 と し て は 、 テ ト ラ イ ソ ァロ ピルチ タ ネー ト 、 チ タ ン ォキ シァセ チルァセ ト ネー ト 等が挙げ られ る 。 チ タ ンの 有機化合物は 、 ポ リ エステル 1 0 0 重畳部に対 して 、 金 属チ タ ン:! と し て 0.001〜 0 . 1 重量部使用す る のが好 ま し い 。 か く し て得 られ る ポ リ エス テル ( a ) の数平均分 子量は 、 10,000以上な ら びに重量平均分子量 30 , 000以上 であ る こ と が必要であ る 。 数平均分子量が 10 , 000未満で は 、 多価イ ソ シ アナー ト の添加量が多 く な り 、 ゲル化の 危険性が急増す る 。
( イ ソ シ アナ一 卜 の添加 )
上記の よ う に し て得 られた数平均分子量 10,000以上望 ま し く は 20 , 000以上 、な らびに重量平均分子量 30,000以 上望 ま し く は 60 , 000以上であ る 、 末端基が実質的に ヒ ド 口 キ シル基であ る ポ リ エステル ( a ) に 、 さ ら に分子量
を高め る ため に 、 多価イ ソ シアナ一 ト を添加する 。 使用 でき る 多価イ ソ シ アナ一 ト は 、 一般に市販さ れて い る も のでよ く 、 と く に制限はないが 、 例え ば 、 2 , 4 -ト リ レ ンジイ ソ シアナー ト 、 2 ,4 -ト リ レ ン ジイ ソ シアナ一 卜 と 2 , 6 -ト リ レ ンジイ ソ シアナー ト と の混合体、 ジフ エ ニルメ タ ンジィ ソ シアナー ト 、 1 , 5 -ナフ チ レ ン ジィ ソ シアナー ト 、 キ シ リ レ ン ジイ ソ シアナ一 ト 、 水素化キ シ リ レ ンジ.イ ソ シアナ一 ト 、 へキサメ チ レ ンジイ ソ シアナ 一 卜 、 イ ソ ホロ ンジイ ソ シアナー ト 等が挙げ られ、 と く に 、 へキサメ チレ ンジイ ソ シアナ一 ト が、 生成樹脂の色 相、 ポ リ エステル添加時の反応性等の点か ら好ま し い 。 ま た 3官能の タ イ ア、 例えばへキサメ チ レ ン ジイ ソ シァ ナー ト の 3量体または ト リ フ エ ニルメ タ ン ト リ イ ソ シァ ナー 卜 も 利用可能であ る 。
これ ら 多価イ ソ シアナー ト の添加量は 、 得ら れたボ リ エステル ( a ) の分子量に よ る が、 ポ リ エステル 1 0 0 重置部に対 して 0 . 1 〜 3 重量部 、 望ま し く は 0 .5 〜 2 重量部であ 。 多価イ ソ シアナー ト の添加置が 0 .1 重 置部未溝では 、 本発明の効果が得られず、 ま た 3 重量部 よ り 多い場合は 、 ゲル化の危険が生 じ る 。
添加は 、 ポ リ エステルが均一な熔融状態で溶剤を含ま ず、 容易に撹拌可能な条件下で行われる こ と が望ま し い 。 すなわち 、 ポリ エステルの融点に も よ る が、 1 5 0〜 2 5 0。Cの間で行 う のがよ い。 別に 、 固形状のポ リ エステ
ルに添加 し 、 ェ ク ス ト ルー ダー を 通 し て 熔融 、 混合す る こ と も 不可能ではな いが 、 一般には 、 ポ リ エス テル製造 装置内か 、 或は熔融状態のポ リ エス テル ( 例 え ばニー ダ 一内での ) に添加す る こ と が実用的であ る 。
( そ の他の添加剤 )
本発明の ウ レ タ ン結合 を含み 、 分岐構造 を 有す る 高分 子量脂肪族ポ リ エステルは 、 実用 に供す る に際 し て 、 そ の必要に応 じ て補強材 、 フ ィ ラ ー 、 着色剤 、 安定剤 、 滑 剤等を 併用 出来 る こ と は勿論であ る 。
( フ イ ノレム の成形 )
本発明の分岐構造を 有 し 、 ウ レ タ ン結合を 含む高分子 悬脂肪族ポ リ エス テルは 、 イ ン フ レー シ ョ ン法 、 T ー ダ ィ 法な どの成形法に よ っ て フ イ ルム ま たは シー ト 化 さ れ る 。 従 っ て 、 本発明では フ ィ ルムお よ びシー ト を 含めて フ ィ ルム と 称す る 。
分岐構造 を有 し 、 ウ レ タ ン結合を 含む高分子量脂肪族 ポ リ エステルか ら一軸 ま た は二軸延伸 フ イ ルム を得 る に は 、 ポ リ エス テル を 通常の τ一 ダイ ま たは環状ダイ か ら フラ ッ ト 状 ま たはチ ュ ー ブ状に 1 7 0〜 2 0 0 °Cで押出 成形 し 、 得 ら れた未延伸物 を一軸延伸ま た は二軸延伸す る 。 例 え ば一軸延伸の場合 、 フ ィ ルム 、 シー ト 状の場合 はカ レ ン ダー ロ ールな どで押出方向 に 、 ま たはテ ン タ ー な どで押出方向 と 直交す る 方向 に延伸 し 、 チ ュ ー ブ状の 場合はチ ュ ー ブの押出方向 ま た は円周方向 に延伸す る 。
二軸延伸の場合 、 フ ィ ルム 、 シー ト 状の場合には押出 フ イ ルム ま たはシー ト を ロールな どで縦方向 に延伸 した 後テンタ ーな どで横方向に延伸 し 、 チ ュ ーブ状の場合に はチューブの押出方向お よ びチュー ブの円周方向 、 すな わちチ ュ ーブ軸 と 直角 を なす方向 にそれぞれ同時に 、 ま たは別々 に延伸する 。
延伸温度は室温〜 9 0 度であ り 、 必要に応 じ選択 さ れ る 。 ま た 、 延伸倍率は用途に よ っ て適宜選定さ れる 。
本発明に よ る 、 分岐構造を有 し 、 ウ レ タ ン結合を含む ポ リ エステルを用いて成形さ れた一軸延伸ま たはニ軸延 伸フ ィ ルムは、 頗る 強靱であ り 、 包装フ ィ ルム 、 農業用 マルチフ ィ ルム に利用可能であ る 。 ま た 、 本発明のフ ィ ルムは生分解性で も あ る 。
【発明を実施する ための最良の形態 】
次に 、 本発明の理解を 助ける ために 、 以下に実施例に よ り さ ら に説明する 。
実施例 1
撹拌機 、 還流コ ンデンサー 、 温度計、 ガス導入管を 付 した 1 セ ノヽ 'ラ ブルフ ラ ス コ に 、 1 , 4 -ブタ ン ジオール 3 0 0 g 、 無水 コ ノヽ ク 酸 3 0 0 g 、 ト リ メ チロ ールァロ ノ、' ン 7 g ( 無水コ ハ ク 酸に対 して約 1.5モル% ) 、 テ ト ラ イ ソ プロ ピルチタ ネー 卜 0 . 6 g を仕込み 、 窒素ガス 気流中 2 0 〜 2 1 0 Cでエステル化 して酸価 7 . 1 と した後、 最終的には 0 . 5 torrの減圧下、 2 1 5〜 2 2
0 で 、 5 時間脱グ リ コ ール反応 を 行 っ て 、 融点 1 1 2 〜 1 1 3 °C 、 白色ワ ッ ク ス状のポ リ エス テル ( a ) が重量 平均分子量 ( M w ) 80 ,400、 数平均分子量 ( M N〉 22 ,900 で得 られた ( M wノ M N 3 . 5 ) 。
ポ リ エス テル (a) 3 0 0 g を 2 0 5。Cに熔融 し 、 へキ サメ チ レ ン ジイ ソ シ アナ一 ト 4 g を加 え た 。 粘度は急速 に増大 したが ゲル化は しなか っ た 。
得 られた少量の ウ レ タ ン結合を含む本発明の高分子量 脂肪族ポ リ エ ス テ ル ( A 〉は 、 僅かにア イ ボ リ ー調 を帯び た 白色結晶で融点 1 1 2〜 1 1 4 °C 、 重置平均分子量 30 5 ,000、 数平均分子量 42 , 800で 、 M w M N 7 . 1 であ つ た 。
こ の こ と は 、 フ ィ ル ム成形上有利 と 判断 さ れ る 。 ポ リ エ ス テ ル ( A ) の J I S - K - 7 2 1 O A法 の メ クレ ト フ 口 一測定では 、 荷重 2 . 1 6 k gの場合 、 1 9 0 °C、 1 0 分 では殆ん ど流出が認め ら れなか っ た 。
ポ リ エス テル ( A )を ア レス成形 し 、 こ れを 3 倍に一軸 延伸 し た厚 さ 約 4 0 の フ ィ ル ム の引張 り 強 さ は 、 1 3 9〜 1 5 . 7 KgZ nu<i2を 示 し 、 頗 る 強靱であ っ た 。
なお 、 分子 S測定は 、 G P C に依 っ た ( 以下同 じ ) 使用機種 Shodex GPC SYSTEM- 11 ( 昭和電工社製) ポ リ マー溶液 0 . 1 重量%
5 mM CF3C00Na/HFIP (へキサフ ππίソ 71 ^ノール) カ ラ ム サ ンアルカ ラ ム
(HF I P - 800Ρお よ び HF I P- 80Μ Χ 2 本) リ フ ァ レ ンス カ ラ ム
(HF I P -800R X 2 本 )
カ ラ ム温度 4 0 。C
圧力 3 0 kg/ c m 2
1 . 0 m i /分
検出器 Shodex R I
ス タ ンダー ド PHMA (Shodex STANDARD M - 75)
実施例 2
撹拌機、 還流コ ンデンサー 、 温度計を付 した 1 のセ ノヽ。ラ ブルフ ラ ス コ に 、 エチレ ング リ コ ーノレ 2 0 5 g 、 ト リ メ チロールプロ ノ、。ン 4 g ( 1 モル% ) 、 コ ノヽ ク 酸 3 5 4 g 、 テ ト ラ イ ソプロ ピルチタ ネー ト 0 . 0 6 g を仕込 み、 窒素ガス気流中 、 2 0 0 〜 2 0 5 'Cでエス テル化 し て酸価 7 . 8 と した後、 2 1 0 〜 2 1 5 'Cで、 最終的に は 0 . 5 Torrの減圧下に 4 時間脱ダ リ コ ール反応を 行 つ た 。
数平均分子量 17 , 000、 重量平均分子爱 53 , 000、 融点約 8 7 Cのポ リ エステル ( b ) が得 られた 。 酸価は実質的 にゼロであ っ て 、 赤外分析 と も 併せ末端基はすべて ヒ ド 口キ シル基 と み られた 。
2 1 0 eCに加熱 したポ リ エステル ( b ) 全量約 4 5 0 に 、 へキサメチ レ ンジイ ソ シアナー ト 6 g を加え た 。 粘度は急速に増大 したがゲル化は起こ ら なかつ た 。
得 ら れた ウ レ タ ン結合 を含むポ リ エステル ( B ) は 、 淡い ア イ ボ リ ー調の ワ ッ ク ス状で 、 融点が約 9 0 。C 、 数 平均分子量は 30 , 100、 重量平均分子 iは 120, 000であ つ て 、 Μ «/ Μ Νは約 4 .0 と な っ た 。
比較例 1
実施例 1 にお いて 、 ト リ メ チ ロ ールァロ ノ、。 ン を 使用 し ない他は実施例 1 と 同一反応条件で反応 して得 ら れたポ リ エ ス テル ( b ' ) の数平均分子量は 12 , 000、 重量平均 分子量は 30,000であ っ た 。 こ れに実施例 1 と 同量のへキ サメ チ レ ン ジィ ソ シアナー ト を 加 え て 得 られた ウ レ タ ン 結合を 含むポ リ エ ス テル ( Β ' ) の数平均分子量は 25 , 00 0、 重量平均分子悬は 69 , 000で 、 1¼ « 1^„は約 2 .8 に止 ま っ た 。
フ ロ ー テ ス 卜
M F R ( メ ル ト フ ロ ー レー ト ) の測定は 、 J I S - K -
7 2 1 O A に記載さ れた方法で 、 荷重 0 .3 2 5 Kg. 温 度 1 9 0 。Cで行 っ た 。
そ の結果 、 ウ レ タ ン結合 を 含むポ リ エス テル ( Β ' ) は全量流出 し残量がなか っ たの に反 し て 、 分岐構造 を 有 す る ポ リ エス テル ( Β ) は 、 規定時間 1 0 分内 に 3 . 1
8 g の流出があ り 、 良好であ っ た 。
実施例 3
撹拌機 、 還流 コ ンデ ンサー 、 温度 計 、 ガス導入管 を 付 した 1 J2 のセ ノヽ 'ラ ブメレ フ ラ ス コ に 、 1 , 4 -シ ク ロへキサ
ンジメ タ ノ ーノレを 3 0 0 g 、 無水 コ ノヽ ク 酸 1 9 0 g 、 ド デカ ン二酸 2 3 g 、 ペン タ エ リ ス リ ッ ト 2 .3 g ( 無水 コノヽ ク 酸お よ び ド デカ ン二酸の合計に対 して 0 . 8 モル % ) 、 チタ ンォキ シァセチルァセ ト ネー ト 0 . 3 g を仕 込み 、 窒素ガス気流中 2 0 0〜 2 0 5 °Cでエステル化 し て酸価 5 . 9 と した後 、 2 1 5 〜 2 2 0 °Cで最終的には 0 . 5 Torrの減圧下 8 時間脱ダ リ コ ール反応を行っ て 、 融点 1 1 0 〜 1 1 2 °C 、 淡アイ ボ リ ー調の 白色結晶のボ リエステル ( c ) が、 重量平均分子量 ( M « ) 109,000、 数平均分子量 ( M H ) 25 , 700で得られた ( M " Z M N 4 . 2 ) 。 なお 、 分子 は 、 実施例 1 と 同様に測定 した 。
ポ リ エス テル ( c 〉 3 0 0 g を 2 0 5 。Cに熔融 し 、 ィ ソホロ ンジイ ソ シアナー ト 5 g を加え た。 粘度は急速に 増大 したがゲル化は しなかっ た。
得られた少量のゥ レ タ ン結合を含む本発明の高分子置 脂肪族ポ リ エス テル ( C ) は 、 融点約 1 1 5 で 、 淡黄色 で、 重量平均分子畳 ( M w ) 339 ,000. 数平均分子量 ( M
Η ) 47,000、 Μ τΖ Μ Ν = 7 . 2 と なっ た 。
ポ リ エステル ( C ) を プレス成形 し 、 こ れを 4 倍に一 軸延伸 して得 られた 、 厚さ 約 5 0 u の フ ィ ルム の引張 り 強さ は、 1 3 . 1 〜 1 5 . 3 KgZ mm2を示 し 、 頗る 強靭で あ っ た 。
ま た 、 黒ポク 土中 1 0 cm下の埋め込みテス ト では 、 2 5 eC、 4 力 月 後にフ ィ ルム表面が多数の虫食い状 と な り 、
生分解性が認め られた 。
実施例 4
撹拌機 、 還流 コ ンデ ンサー 、 温度計 、 ガス導入管を 付 した 1 のセノ、。ラ ブル フ ラ ス コ に 、 エチ レ ン グ リ コ ール 2 0 5 g 、 無水 コ ノヽ ク 酸 3 0 0 g 、 グ リ シ ド ール 4 g ( 無 水 コ ノヽ ク 酸に対 し て 約 1 .7 モル% ) 、 テ ト ラ イ ソ プロ ピルチ タ ネー ト 0 .5 g を 仕込み 、 窒素ガス気流中 1 9 5〜 2 0 0 eCでエス テル化 し て 酸価 7 . 1 と し た後、 最 終的には 0 .6 Torrの滅圧下 、 2 1 5〜 2 2 0 C、 9 時間 脱グ リ コ ール反応 を行っ て 、 融点約 9 8〜 9 9 、 白色 ワ ッ ク ス状のポ リ エス テル ( d ) が 、 重量平均分子量
( M w ) 95 ,700、 数平均分子量 ( M N ) 25 , 500で得 られた ( M WZ M M 3 .8 ) 。 なお 、 分子量の測定は 、 実施例 1 と 同様に行 っ た 。
ポ リ エス テル ( d ) 3 0 0 g を 2 0 5 eCに熔融 し 、 ジ フ エ ニルメ タ ン ジイ ソ シ アナー ト 5 g を 加 え た 。 粘度は 急速に増大 し た がゲル化は し なか っ た 。
得 ら れた少量の ウ レ タ ン結合 を含む本発明の高分子量 脂肪族ポ リ エス テル ( D ) は 、 淡黄褐色ワ ッ ク ス状で 、 融点約 1 0 0 、 重量平均分子量 358 , 000、 数平均分子 量 49 , 100で 、 M w / M N = 7 . 3 であ っ た 。
こ の こ と は 、 フ ィ ルム成形上有利 と 判断 さ れ る 。 ポ リ エステル ( D ) の J I S - K - 7 2 1 O A法のメ ゾレ ト フ 口 一測定では 、 荷重 2 . 1 6 Kgの場合 、 1 2 5 Cで 0 . 1 g
以下 1 0 分であ っ た 。
ポ リ エス テル ( D ) を ア レス成形 し 、 こ れ を 各方 向 3 倍に二軸延伸 した厚さ 約 4 0 の フ イ ルム の引張 り 強 さ は、 1 4 · 7 〜 1 6 . 1 KgZtnm2を示 し 、 非常に強靭であ つ た 。
実施例 5
撹拌機 、 還流コ ンデンサー 、 温度計 、 ガス導入管を 付 した 1 のセ ノヽ 'ラ ブルフ ラ ス コ に、 エチ レ ング リ コ ール 2 0 0 g 、 ペンタ エ リ ス リ ッ ト 4 g ( 約 1 モル% ) 、 コ ノヽク 酸 3 5 4 g 、 テ ト ライ ソ ァロ ピルチ タ ネー ト 0 . 0 5 g を仕込み 、 2 0 0 〜 2 0 5 で 、 窒素気流中でエス テ ル化 して酸価 8 . 1 と した後、 2 1 0 〜 2 1 5 。Cで最終 的に 0 . 5 Torrの減圧下、 4 時間脱グ リ コ ール反応を行つ た 。
数平均分子量 18 , 100、 重量平均分子量 88 , 000のポ リ エ ステル ( e ) が得 られた 。
ポ リ エステル ( e ) 3 0 0 g を 2 1 5 。Cに加熱 し 、 へ キサメ チ レ ンジイ ソ シアナー ト 6 g を加 えた 。 粘度は急 速に増大 したが、 ゲル化は しなか つ た 。
得れた ウ レ タ ン結合 を含み 、 分岐構造を有する ポ リ エ ステル ( E ) は 、 淡いアイ ボ リ ー調のワ ッ ク ス状で融点 9 5 °C 、 数平均分子量 41 ,000、 重量平均分子量 244 , 000 であ っ て 、 M w / M κは約 6 . 0 であ っ た 。
比較例と して 、 ペンタエ リ ス リ ッ ト を用 いないで上記
と 同一条件で合成 し た ウ レ タ ン結合 を含む分岐構造 を 持 た な いポ リ エス テル ( E ' ) の数平均分子 iは 31, 000、 重量平均分子量は 89 ,000であ り 、 M « M Nは約 2 .9 で あ っ た 。
J I S - K - 7 2 1 O Aに よ る メ ル ト フ ロ ー測定では 、 1 9 0 。C 、 0 .3 2 5 Kg荷重でポ リ エス テル ( E ) は 1 . 8 6 g の流出爱であ っ た が 、 ポ リ エス テル ( E ' 〉 は全 量流出 し 、 メ ル ト フ ロ ー値に著 し い差が認め ら れた 。
次に フ ィ ルム の成形試験 を 行 っ たが 、 試料 と し て は比 較的多量 を 必要 と す る ので 、 上記の縮重合試験の数バ ッ チ分 を 使用 し た ( 後続の試験にお いて も 同 じ ) 。
ポ リ エステル ( E ) を 用 いて 、 2 0 0 eCで T 一 ダイ 法 に よ り 厚 さ 7 0 〃 の フ イ ノレム を製造 し 、 こ れを 5 0 °Cで 3 倍に一軸延伸 し た フ ィ ルム の引張 り 強 さ は 、 1 3 .7 KgZ mm 2であ り 、 頗 る 強靭で人力 で引裂 く こ と はで き な かっ た 。
し か る に 、 ポ リ エス テル ( e ) か ら の フ ィ ルム は 、 T — ダイ では卷取 る 時に切断 し 、 目 的 と す る フ ィ ルム が得 ら れなか つ た 。
実施例 ら
撹拌機 、 還流 コ ンデ ンサー 、 温度計 、 ガス導入管 を 付 した 1 f のセノヽ °ラ ブルフ ラ ス コ に 、 1 , 4 -ブ タ ン ジォー ルを 2 0 0 g 、 ド デカ ン二酸 4 6 0 g 、 ペ ン タ エ リ ス リ ツ ト 3 g ( 約 0 .8 モル% ) 、 テ ト ラ イ ソ プロ ピルチ タ ネ
ー ト 0 . 0 6 g を仕込み 、 窒素気流中 、 2 0 0〜 2 0 5 。Cでエステル化 して酸価 6 .4 と した後 、 2 1 5〜 2 2 0。C、 最終的には 0 . 6 ΤΟΙ·Γの減圧下、 6 時間脱グ リ コ ー ル反応を行い 、 数平均分子量 15 , 700、 重量平均分子量 88, 000がポ リ エステル ( f ) を 合成 した後、 温度 2 1 0。C で、 イ ソ ホロ ンジイ ソ シアナー ト 8 g を加 えた 。 粘度は 急速に増大 したがゲル化は しなか っ た 。
融点 7. 2 で 、 淡黄褐色ワ ッ ク ス状の ウ レ タ ン結合を含 み 、 分岐構造を有する ポ リ エス テル ( F 〉 が、 数平均分 子量 38 , 000お よ び重量平均分子量 211 , 000で得られ 、 M W / Μ κは約 5 . 6 と な っ た 。
一方、 比較例と してペ ンタエ リ ス リ ッ ト を用 いな いで 上 ISと 同一条件で合成 したゥ レ タ ン桔合を含むが分岐構 造を持たないポ リ エス テル ( F ' ) の数平均分子量は 31, 000、 重量平均分子量は 89 , 000で、 1¼ "// 1¼ "ま約 2 . 9 に 止ま っ た 。
温度 1 9 0 °C 、 荷重 2 . 1 6 Kgで測定 したメ ル ト フ 口 一値は、 ポ リ エス テル ( F ) は 0 . 0 1 g / 1 0 分以下 であ っ たが、 ポ リ エステル ( F ' ) は 4 . 2 g を示 し 、 両 者の間には大き な差が認め られた 。
1 7 0 Cでアレス成形 して得 られた 7 5〜 8 0 の フ ィ ルム を 4倍延伸 した時のポ リ エステル ( F ) を用 いた フ ィ ルム の引張 り 強さ は 1 3 . 1 Kg/mm2を示 し 、 頗る 強靭で あ っ た。
し か る に 、 ポ リ エス テル ( ί ) よ り の フ ィ ルム は 、 延 伸途中で破断 し 、 強度測定が行 え なか っ た 。
実施例 7
撹拌機 、 還流 コ ンデ ンサー 、 温度計 、 ガス導入管 を 付 した 1 £ のセノ ラ ブル フ ラ ス コ に 、 エチ レ ン グ リ コ ール 2 0 5 g . コ ノヽ ク 酸 3 5 4 g 、 リ ン ゴ酸 8 g ( 2 モル% ) 、 テ ト ラ イ ソ プロ ピルチ タ ネー ト 0 . 0 6 g ( 金属チ タ ン と して 約 3 0 ppm ) を 仕込み 、 窒素ガス気流中 、 2 0 0 〜 2 0 5 でェス テル化 して 酸価 5 . 6 、 数平均分子 畺 5,600のポ リ エス テルを 合成 した後 、 0 . 7 〜 0 . 5 Tor rの減圧下 、 2 2 0 Cで脱グ リ コ ール反応を 3 時閭行 っ た 所 、 数平均分子量 29,200お よ び重量平均分子 £ 90 , 700で 、 M wZ M Hは約 3.1、 白色ワ ッ ク ス状 、 融点約 9 7 °Cのポ リ エス テル ( g ) が得 られた 。
ポ リ エス テル ( g ) 5 0 0 。C を加熱ニー ダ一 中で 2 1 0 〜 2 1 5 でに加熱熔融 し 、 撹拌 し なが らへキサメ チ レ ン ジイ ソ シ アナー ト 6 g ( 1 .2 phr ) を 加 え た 。 粘度 は急速に増大 し たが 、 ゲル化は しなか つ た 。
得れた ウ レ タ ン結合を含むポ リ エス テル ( G ) の数平 均分子量は 39,300、重量平均分子置は 281,000で 、 M w/ M Nは約 7 .2 、 淡黄色ワ ッ ク ス状で 、 融点約 1 0 0 °Cで あ っ た 。
J I S - K - 7 2 1 0 A で規定 さ れた メ ル ト フ ロー測定 では 、 サンプル 5 g 、 1 9 0 、 0 .3 2 5 Kg荷重でポ
リ エステル ( G ) は 0 .9 1 / 1 0 分の流出量であ つ たが、 ポ リ エステル ( g ) は全量流出 し 、 著 し い差が認 め られた 。
温度 2 0 0 Cで T— ダイ 法に よ っ て製造 し 、 厚さ 7 0 ; uのポ リ エステル ( G ) の フ ィ ルム を 、 5 0 。Cで 3 倍に —軸延伸 した時の引張 り 強度は 1 4 .4 f Zmtn2で、非常 に強靭であ っ て人力 で引裂く こ と はでき なかっ た 。
しかる に 、 ポ リ エステル ( g 〉 は T— ダイ で卷取る 時 に切断 し 、 目 的 と する フ ィ ルムが得 られず、 1 7 0 で プ レス成形 して得た厚さ 7 5〜 8 0 ^の フ イ ルム を延伸 し ょ う と した所、 容易に破断 して延伸 フ ィ ルムが得られ なかっ た 。 撹拌機、 還流コ ンデンサー 、 温度計 、 ガス導入管を付 した 1 £ のセノ、。ラ ブルフ ラ ス コ に 、 1 , 4 -ブタ ン ジォー ルを 2 0 0 g 、 コ ノヽ ク 酸 1 8 9 g 、 ア ジ ピ ン酸 5 8 g 、 リ ン ゴ酸 4 .5 g ( 1 .5 モル% ) 、 チ タ ンォキ シァセチ ルァセ ト ネー ト 0 .0 5 g ( 金属チ タ ン と して約 1 8 ppm〉 を仕込み、 2 0 5〜 2 1 0 °C . 窒素気流中エステル化 し て酸価 9 .4 、 数平均分子簠6, 900と した後 、 2 1 5〜 2 2 0。C、 0 .5〜 0 .6 Torrの滅圧下、4 時間脱グ リ コ ー ル反応を行っ た所、 数平均分子量 32, 000、 重量平均分子 量 93,800、 1½ « ¾11(は約 2 .9 のポ リ ェステル ( h ) が、 白色ワ ッ ク ス状、 融点約 9 0 °Cで得 られた 。
ポ リ エス テル ( h ) 5 0 0 g を 加熱ニ ー ダ一 中で 2 1 0 〜 2 1 5 °C に加熱熔融 し なが ら 、 イ ソ ホ ロ ン ジイ ソ シアナー ト 5 g ( 1 phr ) を 力 Q え た 。
粘度は急速に増大 し たが、 ゲル化は し なか っ た 。
得 ら れた ウ レ タ ン結合を 含むポ リ エス テル ( H 〉 の数 平均分子量は 44 ,000、 重量平均分子量は 317 , 000で 、 M w ノ!^! ま約 ァ . ? 、 淡黄色ワ ッ ク ス状で 、 融点約 9 4 〜 9 5 "Cであ っ た 。
温度 1 9 0 。 (: 、 荷重 2 . 1 6 Kg , サ ンプル量 5 g のメ ル ト フ ロ ー測定では 、 ポ リ エステル ( H ) は 0 . 0 1 g / 1 0 分以下で実際上ほ と ん ど流出は認め ら れなか っ た が 、 ポ リ エス テル ( h ) は 4 . 0 g ノ 1 0 分であ っ た 。
実施例 7 と 同様に成形 した ポ リ エステル ( H ) よ り の 厚さ 7 0 / / の フ ィ ルム を 、 8 0 eCで 4 倍に延伸 し た フ ィ ルム の引張 り 強度は 1 3 . 9 kg/ mm2で 、 頗 る 強靱であ つ た 。
ま た 、 ポ リ エス テル ( H ) は 、 2 0 0 〜 2 0 5 。Cでィ ン フ レ ー シ ヨ ン成形が可能であ る こ と が確認 さ れた 。
一方 、 ポ リ エス テル ( h ) は 、 T 一 ダイ で卷取 る 時に 破断 し て フ ィ ルム が得 られなか っ たため 、 実施例 1 同様 にプレ ス成形 して 厚 さ 7 5 〜 8 0 〃 の フ ィ ルム を得 、 こ れ を 延伸 し た所 、 フ ィ ルム は延伸途中で破断 し 、 目 的 と する フ イ ルムが得 られなか っ た 。
実施例 .
撹拌機、 還流コ ンデンサー 、 温度計、 ガス導入管を付 した 1 のセ ノヽ 'ラ ブノレフ ラ ス コ に 、 1 , 4 -シ ク ロへキサ ンジメ タ ノ ール ( 米国イ ース ト マ ン · ケ ミ カ ル社製 ) を 3 0 0 g 、 ド テカ ン酸 4 6 0 g 、 リ ンゴ酸 9 g ( 約 3 モ ル% ) 、 テ ト ラ ブチルチ タ ン 0 .0 7 g ( 金属チ タ ン と して約 1 5 ppm)を 仕込み 、 2 1 0 〜 2 1 5 。C、 窒素気流 中エステル化 して酸偭 7 .8 、 数平均分子量 7, 900と した 後、 0 .5 〜 0 .6 Torr、 2 2 0 〜 2 2 5。Cで脱グ リ コ ー ル反応を行っ た 。
数平均分子量 28, 800、 重量平均分子量 90.200、 M
M κは約 3 .2 、 淡いアイ ボ リ 一色のワ ッ ク ス状 、 融点約 7 2。Cのポ リ エステル ( i ) が得 られた 。
加熱ニーダ一中で、 ポ リ エステル ( i ) 5 0 0 g を 2 0 0。C〜 2 0 5 。(一に熔融、 混練 しなが ら 、 キ シ リ レ ンジ イ ソ シアナー ト 7 g ( 1 .4 phr ) を加 え た 。
粘度は急速に增大 したが 、 ゲル化は しなか っ た 。
得 られたウ レ タ ン結合を含むポ リ エステル ( I ) は黄 褐色ワ ッ ク ス状、 融点 7 7 〜 7 8 で 、 数平均分子量は 39, 800、 重量平均分子置は 300 , 400、 1½ * 1¼ «は約 7 . 5 で あ っ た 。
1 9 0 。C、 荷重 2 . 1 6 Ks、 サ ンプル i 5 g のメ ノレ ト フ ロー値は 、 ポ リ エステノレ ( I ) は O . O l g Z l O 分 以下であ つ たが、 ポ リ エステル ( i ) は 3 .8 g Z 1 0 分を示 した 。
1 7 0。Cでプ レ ス成形 し て 得 ら れた 7 5 〜 8 0 の フ ィ ルム を 5 0 °Cで 5 倍延伸 した ポ リ エス テル ( I ) の フ ィ ルム の引張 り 強度は 1 2 .7 kg/ mm2、 伸び率は 9 0〜 1 0 0 %であ っ た 。
—方 、 上記 と 同様にプ レ ス成形 し て 得 ら れたポ リ エ ス テル ( i ) の フ ィ ルム は延伸途中で破断 し 、 目 的 と す る 延伸 フ イ ルム が得 ら れなか っ た 。
実施例 1 0
撹拌機 、 還流 コ ンデ ンサー 、 温度計 、 ガス導入管 を 付 した 1 のセノヽ 'ラ ブル フ ラ ス コ に 、 エチ レ ング り コ ール
2 0 5 g 、 コ ノヽ ク 酸 3 5 4 g 、 ク ェ ン酸 ( 1 モ ルの結 B
BB
水 を含む ) 6 g ( 約 1 モル% ) 、 テ ト ラ イ ソ プロ ピルチ タ ネー ト 0 .0 6 g ( 金属チ タ ン と し て約 3 0 ppm〉 を仕 込み 、 窒素ガス気流中 、 2 0 0〜 2 0 5。Cでエステル化 して 酸価 8.6、 数平均分子量 6,300のポ リ エス テルを 合成 し た後 0 .5〜 0 .6 T 0 r rの減圧下 、 2 2 0。Cで脱グ リ コ ール反応を 3 時間行 っ た 。
数平均分子量 30 , 100、 重量平均分子置 90, 600のポ リ エ ステル ( j ) が 白色ワ ッ ク ス状 、 融点約 9 7 で.で得 ら れ た 。 M w Z M Nは約 3 .0 であ っ た 。
ポ リ エス テル ( j ) 5 0 0 g を 加熟ニー ダ一 中で 、 2 1 0 〜 2 1 5 に加熟熔融 し 、 撹拌 しなが らへキサメ チ レ ン ジイ ソ シアナ一 ト 6 g ( 1 .2 phr ) を 力 Bえ た 。
粘度は急速に増大 し たが 、 ゲル化は し なかっ た 。
得れた分岐構造を有 し 、 ウ レ タ ン結合を含むポ リ エス テル ( J ) の数平均分子量は 43, 300、 重量平均分子置 33 0,000で、 !^ ^ ^は約 ァ - ら 、 淡ク リ ーム色ワ ッ ク ス状 で、 融点約 1 0 ◦ °Cであ っ た 。
J I S - K - 7 2 1 O Aで規定さ れたメ ル ト フ ロー測定 では、 サンプル 5 g、 1 9 0 °C、 0 .3 2 5 Ks荷重でポ リ エステル ( J ) は 0 .3 9 gZ 1 0 分の流出量であ っ た が、 ポ リ エステル ( j ) は全量流出 し 、 著 し い差が認め られた 。
温度 2 0 0 °Cで T—ダイ 法に よ り 製造 した厚さ 7 0 M のボ リ エステル ( J ) の フ ィ ルム を 、 7 0 Cで 3倍に一 軸延伸 した時の引張 り 強 さ は 1 5 .1 !!! で非常に強 靭であ っ て 、 人力で引裂く こ と はでき なかっ た 。
しかる に 、 ポ リ エステル ( j ) は 、 T一ダイ で卷取 る 時に切断 し 、 目 的 と する フ ィ ルムが得 られず、 1 7 0 °C でプ レ ス成形 して得た厚さ 7 5〜 8 0 / の フ ィ スレ ム を延 伸 し よ う と した所、 容易に破断 して延伸フ ィ ル ム が得 ら れなか つ た 。
実施例 1 1
撹拌機、 還流コ ンデンサー 、 温度計、 ガス導入管を付 した 1 £ のセ ノ、 °ラ ブルフ ラ ス コ に 、 1 , 4 -ブタ ン ジォー ルを 2 0 0 g 、 コ ノヽ ク 酸 1 8 9 g 、 ア ジピ ン酸 5 8 g 、 酒石酸 4.5g ( 約 1 モル% ) 、 チタ ンォキ シァセチルァ セ ト ネー ト 0 .0 5 g ( 金属チタ ン と して約 1 8 ppm) を
仕込み 、 2 0 5 〜 2 1 0 で 、 窒素気流中でエス テル化 し て酸価 8 . 1 、 数平均分子量 6, 600と し た後 、 2 1 5 〜 2 2 0 C 、 0 .5 〜 0 .6 ΤΟΓΓの減圧下 、 4 時間脱グ リ コ ー ル反応 を 3 時間行な っ た所 、 数平均分子量 30,200、 重量 平均分子量 91, 200のポ リ エス テル ( k ) が 白色ワ ッ ク ス 状、 融点約 9 0 で得 ら れた 。 M w Z M Nは約 3 . 1 であ つ た 。
ポ リ エス テル ( k ) 5 0 0 g を 加熱ニー ダ一 中で 2 1 0 〜 2 1 5 °Cに加熱熔融 し なが ら 、 イ ソ ホ ロ ン ジイ ソ シ アナ一 ト ヨ g ( 1 phr ) を 加 え た 。 粘度は急速に増大 し たが 、 ゲル化は し なか っ た 。
得れた分岐構造を有 し 、 ウ レ タ ン結合 を 含むポ リ エス テル ( K ) の数平均分子量は 45,000、 重量平均分子量 30 9 ,000で M M «は約 6 , 8 、 淡黄褐色ワ ッ ク ス状で 、 融 点約 9 4 〜 9 5 。Cであ っ た 。
温度 1 9 0 ° (: 、 荷重 2 . 1 6 Kg , サ ンアル量 5 g のメ ル ト フ ロ ー測定では 、 ポ リ エス テル ( K ) は 0 .0 1 g / 1 0分以下で実際上ほ と ん ど流出は認め ら けなか つ た が 、 ポ リ エステル ( k ) は 3 .8 g/ l 0 分の流出 を示 した 。
実施例 1 0 と 同様に成形 し た厚 さ 7 0 u の フ ィ ルム を 、 6 0 °Cで 4 倍に延伸 し たポ リ エス テル ( K ) よ り の フ ィ ルム の引張 り 強 さ は 、 1 4 .9 kg, mm 2で頗 る 強靭であ つ た 。
ま た 、 ポ リ エス テル ( K ) は 、 2 0 0 〜 2 0 5 °Cでィ
ンフ レーシ ョ ン成形が可能であ る こ と が確認 さ れた 。 一方、 ポ リ エス テル ( k ) は 、 T — ダイ で卷取る 時に 破断 して フ イ ルムが得 られなかっ たため 、 ポ リ エステル ( k ) を プレ ス成形 して厚さ 7 5〜 8 0 / の フ イ ノレム を 得、 これを延伸 した と こ ろ 、 フ ィ ルムは 、 延伸途中で破 断 し 、 目的 と する フ ィ ルムが得 ら れなか っ た 。
実施例 1 2
撹拌機、 還流コ ンデンサー 、 温度計 、 ガス導入管を付 した 1 J2 のセ ノ、。ラ ブルフ ラ ス コ に、 1 , 4 -シ ク ロへキサ ンジメ タ ノ ール ( 米国イ ー ス ト マ ン · ケ ミ カ ル社製 ) を 3 0 0 g 、 ドテカ ン酸 4 6 0 g 、 酒石酸 4 .5 g ( 約 1 . 5 モル% ) 、 テ ト ラ ブチルチ タ ン 0 .0 7 g ( 金属チタ ン と して約 1 5 ppm)を仕込み 、 2 1 0〜 2 1 5 eC、 窒素 気流中エス テル化 し て酸価 6 .9 、 数平均分子量 7, 400と した後、 0 .5〜 0 .6 Torr、 2 2 0 〜 2 2 5 °Cで脱グ リ コ ール反応を 6 時間行 っ た 。
数平均分子量 31,400、 重 S平均分子蓋 95, 200のポ リ エ ステル ( £ ) が淡いアイ ボ リ 一色 を帯びた ワ ッ ク ス状、 融点約 7 2〜 7 3 °Cで得 られた 。 M «ノ M «は約 3 .0 で あ っ た 。
加熟ニーダ一 中で、 ポ リ エス テル ( ) 5 0 0 g を 2 0 0 °C〜 2 0 5 Cに熔融、 混練 しながら 、 キ シ レ ン ジィ ソ シアナー ト 7 g ( 1 .4 p r ) を加えた 。 粘度は急速に 增大 したが、 ゲル化は しなかっ た 。
得れた分岐精造 を 有 し 、 ウ レ タ ン結合を含むポ リ エス テル ( L ) は黄褐色ワ ッ ク ス状 、 融点 7 7 〜 7 8。C 、 数 平均分子量は 46 ,200、 重量平均分子量 336, 000、 M w / M Nは約 7 .2 であ っ た 。
1 9 0 。C 、 サ ンアル量 5 g 、 荷重 2 . 1 6 Ksのメ ル ト フ ロー値はポ リ エス テル ( L ) は 0 .0 1 gZ 1 ◦ 分以下 、 実際上流動が認め られなか っ たが 、 ポ リ エス テル ( £ ) は 3 .6 g/ 1 0 分 を示 した 。
1 7 0 °Cでプレ ス成形 し て得 られた 7 5 〜 8 0 の フ ィ ルム を 5 0 Cで 5 倍延伸 したポ リ エス テル ( L ) の フ ィ ルム の引張 り 強 さ は 1 2 .8 KgZmm2、 伸び率は 9 0 〜 1 0 0 %であ っ た 。
一方 、 上記 と 同様にプ レ ス成形 した得 られたポ リ エ ス テル ( £ ) の フ ィ ルムは延伸途中で破断 し 、 目 的 と す る フ ィ ルムが得 ら れなかつ た 。
実施例 1 3
撹拌機 、 還流 コ ンデ ンサー 、 温度計 、 ガス導入管 を 付 した 1 のセ ノヽ ' ラ ブル フ ラ ス コ に 、 エチ レ ン グ リ コ ール
2 0 5 g 、 コ ハ ク 酸 3 5 4 g 、 無水 ト リ メ リ ッ ト 酸 9 g ( コ ノヽ ク 酸に対 し て 1 .5 モル% )、テ ト ラ イ ソ プロ ピル チ タ ネー ト 0 .0 6 g ( 金属チ タ ン と して 1 0 0 ppm ) を 仕込み 、 窒素ガス気流中 、 2 0 0 〜 2 0 5 eCでエス テル 化 して 酸価 5 .9 と した後 、 0 .5 〜 0 .6 Torrの滅圧下 、 2 2 0 で脱グ リ コ ール反応を 3 .5 時間行な っ た 。
得 られたポ リ エステル ( m ) は白色ワ ッ ク ス状、 融点 約 9 8 で、 数平均分子量 27 , 400、 重量平均分子量 75 , 600 であ っ た 。
ポ リ エステル ( m ) 3 0 0 g を 2 0 5 でに熔融 し 、 こ れにへキサメ チ レ ンジィ ソ シアナ一 ト 3 g を熔融プレ ン ド した 。 粘度は急速に増大 したがゲル化は しなかっ た 。 得 られた本発明の高分子量脂肪族ポ リ エス テル ( M ) は、 淡黄色ワ ッ ク ス状、 融点 9 7〜 9 8 で 、 数平均分子 量は 43,900、 重 i平均分子量 288,000で 1½ « 1½ 1( 6 . 5 と なっ た 。 こ の こ と は 、 分子量分布が広 く なつ て い る こ と を示 し 、 フ ィ ルム成形性が良好であ る こ と を示 して い る 。
J I S -K - 7 2 1 O A法のメ ル ト フ ロー測定では、 荷 重 0 .3 2 5 Kgの場合ポ リ エス テル ( m ) は全量流出 し たが、 本発明の高分子量脂肪族ボ リ エス テル ( M ) は 、 3 . 5 1 s 1 0 分が流出 しただけであ っ た 。
次に 、 得 られた高分子量脂肪族ポ リ エス テル ( M ) を 厚さ 7 5〜 8 0 にプ レ ス成形 し 、 3 倍に延伸 した フ ィ ルムの引張強さ は 、 1 3 .6 Ks/ mm 2で頗る 強靭であ っ た 。 ま た生分解性 も 認め られた 。 さ ら に 、 高分子 i脂肪族ポ リ エステルは、 イ ン フ レ ー シ ョ ン成形が可能であ る こ と が確認さ れた 。
実施例 1 4
撹拌機 、 還流コ ンデンサー 、 温度計、 ガス導入管を 付
した 1 £ のセパ ラ ブルフ ラ ス コ に 、 1 , 4 -ブ タ ン ジォー ル を 3 0 0 g 、 コ ノヽ ク 酸 2 8 3 g 、 ア ジ ピ ン酸 8 8 g 、 無水 ト リ メ リ ッ ト 酸 6 g ( コ ノヽ ク 酸お よ びア ジ ピ ン酸の 合計に対 し て 1 モル% )、 チ タ ンォキ シァセチルァセ 卜 ネー ト 0 .0 8 g ( T i 含有量 2 9 ppm ) を 仕込み 、 窒素 ガス気流中 、 2 0 5 〜 2 1 0 。Cでエス テル化 し て 酸価 4 7 と し た後 、 2 1 5 〜 2 2 0 で 0 .5 〜 0 .6 1"0 の減 圧下 、 3 時間脱グ リ コ ール反応を 行 う と 数平均分子量 27 900、 重量平均分子量 86, 900のポ リ エステル ( n ) が 、 白色ワ ッ ク ス状 、 融点約 8 6 〜 8 7 eCで得 ら れた 。
ボ リ エス テル ( n ) 5 0 0 g を 2 1 0。Cに熔融 し 、 ィ ソ ホ ロ ン ジイ ソ シ アナ一 ト 6 g を 加 え た 。 粘度は急速に 増大 したが、 ゲル化は しなか っ た 。
得 られた本発明の高分子量脂肪族ポ リ エ ス テル ( N ) は 、 淡黄色ワ ッ ク ス状 、 融点約 8 9 〜 9 0 eC 、 数平均分 子量は 43, 300、 重量平均分子量 307 ,6000で 、 M WZ M N 7 . 1 と な っ た 。
J I S - K - 7 2 1 O A法 、 荷重 2 . 1 6 Kgの メ ル ト フ ロー測定では 、 流出量は僅かに 0 .0 1 8ノ 1 0分以下で あ っ た 。
さ ら に 、 こ の得 られた高分子量脂肪族ポ リ エス テル ( N ) を プ レ ス成形 して 、 厚 さ 7 5 〜 8 0 〃 の フ ィ ルム を調製 し 、 こ れ を 3 倍に一軸延伸 し て得 ら れた フ ィ ルム の引張強 さ は 、 1 4 .7 〜 1 6 .9 KgZmm2を示 し 、 頗 る
強靭であ っ た 。
実施例 1 5
撹拌機 、 還流コ ンデンサー 、 温度計、 ガス導入管を付 した 1 £ のセノ、'ラ ブル フ ラ ス コ に、 エチ レ ング リ コ ール 2 0 5 g . コ ノヽ ク 酸 3 5 4 g 、 無水 ピロメ リ ッ ト 酸 6 g ( コノヽク 酸に対 して 0 .9 モル% )、テ ト ラ イ ソ プロ ピル チタ ネー ト 0 .0 6 g ( 金属チ タ ン と して l O O ppm) を 仕込み 、 窒素ガス気流中 、 2 0 0 〜 2 0 5 °Cでエステル 化 して酸価 3,1と した後、 0 · 5〜 0 · 6 Torrの減圧下 、 2 2 0 eCで脱ダ リ コ ール反応を 2 .5 時間行な っ た 。
得られたポ リ エス テル ( o ) は白色ワ ッ ク ス状 、 融点 約 9 5〜 9 6 で、 数平均分子量 25,800、 重量平均分子量 69, 660であ っ た。
ポ リ エス テル ( o ) 3 0 0 g を 2 0 5。Cに熔融 し 、 へ キサメ チレ ン ジィ ソ シアナー ト 3 .8 g を熔融ブレ ン ド した 。
粘度は急速に増大 したがゲル化は しなかっ た 。
得れた本発明の高分子量脂肪族ポ リ エス テル ( 0 ) は、 淡黄色ワ ッ ク ス状、 融点 9 7 〜 9 8で 、 数平均分子量は 43,100、 重量平均分子 i299,000で Μ κΖ Μ κ 6 .9 であ つ た 。 こ の こ と は 、 分子量分布が広く な つ て い る こ と を示 し 、 フ ィ ルム成形性が良好であ る こ と を意味 して い る 。
J I S - K - 7 2 1 O A法のメ ノレ ト フ ロー測定では 、 荷 重 0 .3 2 5 Kgの場合ポ リ エステル ( o ) は全量流出 し
たが 、 本発明の高分子量脂肪族ポ リ エステル ( 0 ) は 、 僅かに 2 .9 9 %/ 1 0 分が流出 し た だけであ っ た 。
次に 、 得 られた高分子量脂肪族ポ リ エス テル ( O ) を 厚さ 7 5 〜 8 0 にプレ ス成形 し 、 3 倍に延伸 し た フ ィ ルムの引張強 さ は 、 1 4 . 1 Kg/ mm2で頗る 強靭であ っ た ま た生分解性 も 認め られた 。 さ ら に 、 高分子量脂肪族ポ リ エステルは 、 イ ン フ レー シ ョ ン成形が可能であ る こ と が確認 さ れた 。
実施例 1 6
撹拌機 、 還流コ ンデ ンサー 、 温度計 、 ガス導入管 を 付 し た 1 のセノ、'ラ ブル フ ラ ス コ に 、 1 , 4 -ブ タ ン ジォー ル を 3 0 0 g 、 コ ノヽ ク 酸 2 8 3 g 、 ア ジ ピ ン酸 8 8 g 、 ベンゾフ ヱ ノ ンテ ト ラ カルボ ン酸無水物 1 0 g ( コ ノヽ ク 酸お よ びア ジ ピ ン酸の合計に対 し て 約 1 モル% )、 チ タ ンォキ シァセチルァセ ト ネー ト 0 .0 8 g ( T i 含有量 2 9 ppm ) を 仕込み 、 窒素ガス気流中 、 2 0 5 〜 2 1 0 eCでエステル化 し て 酸価 6 .4 と した後 、 2 1 5 〜 2 2 0 で.で 0 .5 〜 0 .6 T 0 r rの減圧下 、 2 時間脱グ リ コ ール 反応を 行 う と 、数平均分子量 28, 400、 重量平均分子量 88, 100のポ リ エス テル ( p ) が 、 白色ワ ッ ク ス状 、 融点約 8 6 〜 8 7 eCで得 ら れた 。 .
ポ リ エステル ( P ) 5 0 0 g を 2 1 0 Cに熔融 し 、 ィ ソ ホ ロ ン ジイ ソ シアナー ト 6 g を加 え た 。 粘度は急速に 増大 したが 、 ゲル化は し なか っ た 。
得られた本発明の髙分子量脂肪族ポ リ エ ス テル ( P ) は、 淡黄色ワ ッ ク ス状、 融点約 8 9 *C 、 数平均分子量は
44 , 100、 重量平均分子量 326,000で 、 M WZ M K 7 . 6 と な っ た。 .
J I S -K -7 2 1 O A法、 荷重 2.16Ksの メ ル ト フ ロ ー 測定では、 流出量は僅かに 0 .0 1 1 0 分以下で 、 実 質上ほ と ん ど流出が認め ら れなか っ た 。
さ ら に、 こ の得 られた高分子量脂肪族ポ リ エステル
( P ) を実施例 1 5 と 同様に し て 、 厚さ 7 5 〜 8 0 ζ の フ ィ ルム を調製 し 、 こ れを 5 倍に一軸延伸 して得 られた フ ィ ルム の引張強さ は 、 1 5 .5 〜 1 8 . 1 (CsZ mm2を 示 し 、 頗る 強靭であ っ た 。
【産業上の利用可能性 】
本発明によ っ て 、 優れた物性 と 、 成形に必要な熔融粘 度と を兼ね備え た 、 フ ィ ルム 、 成形品 、 繊維等の各種分 野に応用可能な脂肪族ポ リ エス テルの製造方法が提供 さ れる 。
袅