JP2006070166A - ポリエステル組成物、ポリエステルフィルムおよびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンチモン化合物またはゲルマニウム化合物を重合触媒とした芳香族ポリエステルにクロロホルム溶液中での最大吸収波長が540〜600nmの範囲にある特定の整色剤を0.1〜10重量ppm含有させた組成物で、140℃で2時間熱処理したときのカラーa*値が−9〜0、カラーb*値が−2〜9の範囲にあるポリエステル組成物およびそれを用いたポリエステルフィルム。
【選択図】なし
Description
該組成物は、その重量を基準として、重合触媒残渣としてのアンチモン金属元素およびゲルマニウム金属元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の金属元素を10〜500重量ppmおよび整色剤を0.1〜10重量ppm含有し、コバルト金属元素の含有量が高々10重量ppmであり、そして140℃で2時間熱処理したときのカラーa*値が−9〜0、カラーb*値が−2〜9の範囲にあること、および
該整色剤は、クロロホルム溶液中での波長380〜780nmの光に対する吸収スペクトルが下記式(1)〜(5)
0.00≦A400/Amax≦0.20 (1)
0.10≦A500/Amax≦0.70 (2)
0.55≦A600/Amax≦1.00 (3)
0.00≦A700/Amax≦0.05 (4)
540nm≦λmax≦600nm (5)
(上記式(1)〜(5)中の、λmaxは最大吸収波長であり、Amax、A400、A500、A600およびA700は、それぞれ最大吸収波長、波長400nm、波長500nm、波長600nmおよび波長700nmにおける吸光度である。)
を満足するポリエステル組成物によって達成される。
アンチモン化合物およびゲルマニウム化合物の割合は、該組成物の重量を基準として、アンチモンおよびゲルマニウムの金属元素量で、10〜500重量ppmであること、および
クロロホルム溶液中での波長380〜780nmの光に対する吸収スペクトルが上記式(1)〜(5)を満足する整色剤が、該組成物の重量を基準として、0.1〜10重量ppm添加されるポリエステル組成物も提供される。
該組成物は、その重量を基準として、重合触媒残渣としてのアンチモン金属元素およびゲルマニウム金属元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の金属元素を10〜500重量ppmおよび整色剤を0.1〜10重量ppm含有し、コバルト金属元素の含有量が高々10重量ppmであること、
該ポリエステルフィルムは、140℃で2時間熱処理したときのカラーa*値が−9〜0、カラーb*値が−2〜9の範囲にあること、および
該整色剤は、クロロホルム溶液中での波長380〜780nmの光に対する吸収スペクトルが上記式(1)〜(5)を満足するポリエステルフィルムも提供される。
〔芳香族ポリエステル〕
本発明における芳香族ポリエステルとは、テレフタル酸やナフタレンジカルボン酸、あるいはこれらのエステル形成性誘導体に代表される芳香族ジカルボン酸成分と、グリコール成分を重縮合反応せしめて得られる芳香族ポリエステルのことである。このポリエステルは、共重合ポリエステルであってもよく、共重合成分として、芳香族ジカルボン酸成分とグリコール成分以外の成分、例えば脂肪族ジカルボン酸成分、芳香族ジヒドロキシ化合物、オキシカルボン酸成分が共重合されていても良い。
本発明のポリエステル組成物は、得られる芳香族ポリエステルの熱安定性が優れることから、重合触媒として、アンチモン化合物またはゲルマニウム化合物を用いたものであり、それの量は、アンチモン金属元素およびゲルマニウム金属元素の量で、ポリエステル組成物を基準として、10〜500重量ppmの範囲にある必要がある。
本発明のポリエステル組成物は、整色剤を0.1〜10重量ppmの範囲で含有している必要がある。ポリエステル組成物中の整色剤の含有量が、0.1重量ppm未満の場合、ポリエステル組成物の黄色味が強くなり過ぎ色相不良となる。一方、10重量ppmを超える場合、明度が弱くなり見た目に黒味が強くなり過ぎるため色相不良となる。上記の理由で、該整色剤の含有量は0.3重量ppm〜9重量ppmの範囲が好ましく、0.5〜8重量ppmの範囲にあることが更に好ましい。
0.00≦A400/Amax≦0.20…………(1)
0.10≦A500/Amax≦0.70…………(2)
0.55≦A600/Amax≦1.00…………(3)
0.00≦A700/Amax≦0.05…………(4)
(式(1)〜(4)中、Amax及びA400、A500、A600、A700は、それぞれ整色剤20mgをクロロホルム溶液1Lに溶解した溶液の光路長1cmでの最大吸収波長及び波長400nm、500nm、600nm、700nmにおける吸光度である。)
0.00≦A400/Amax≦0.15…………(6)
0.30≦A500/Amax≦0.60…………(7)
0.60≦A600/Amax≦0.95…………(8)
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(式(6)〜(9)中、Amax及びA400、A500、A600、A700は、それぞれ整色剤20mgをクロロホルム溶液1Lに溶解した溶液の光路長1cmでの最大吸収波長及び波長400nm、500nm、600nm、700nmにおける吸光度である。)
本発明のポリエステル組成物は、140℃、2時間熱処理後のL*a*b*表色系におけるカラーa*値が−9〜0、カラーb*値が−2〜9の範囲にある必要がある。このカラー値は含有される整色剤の量によって変化するが、カラーa*値が−9より小さい場合、ポリエステル組成物は緑色味が強くなり過ぎ色相不良となる。また、カラーa*値が0より大きい場合は赤味が強くなり過ぎ色相不良となる。カラーb*値が−2より小さい場合、ポリエステル組成物は青味が強くなり過ぎ色相不良となる。また、カラーb*値が10より大きい場合は黄色味が強くなり過ぎ色相不良となる。上記の理由で、カラーa*値は−8〜−1の範囲が好ましく、−7.5〜−2の範囲が更に好ましい。また、カラーb*値は−1〜8の範囲が好ましい。
本発明のポリエステル組成物を製造する方法は特に限定されないが、例えば、ポリエステルを重合する際に、芳香族ポリエステルの重合反応が終了するまでの任意の段階で整色剤を系内に添加する方法が好ましく挙げられる。なお、整色剤の添加の早い時期としては、ポリエステルの重合用原料を調整する段階が挙げられる。
本発明のポリエステルフィルムは、前述の本発明のポリエステル組成物を溶融製膜することで製造でき、本発明の目的を損なわない範囲で、他のポリエステル組成物を少量含有していても良い。なお、本発明のポリエステルフィルムは、以下で説明しない部分については、前述の本発明のポリエステル組成物で述べたのと同様なことがいえる。
本発明のポリエステルフィルムの製造方法は、前述の本発明のポリエステル組成物を溶融製膜したものである。溶融製膜の方法としては、特に制限されず、それ自体公知の製膜方法を用いることができる。
ポリエステル組成物のチップを100℃、60分間でオルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を、35℃でウベローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。
〔チップの色相〕
ポリマーチップを285℃、真空下で10分間溶融し、これをアルミニウム板上で厚さ3.0±1.0mmのプレートに成形後ただちに氷水中で急冷し、このプレートを140℃、1時間乾燥結晶化処理を行う。その後、色差計調整用の白色標準プレート上に置き、プレート表面のハンターL*値、a*値、及びb*値を、ミノルタ社製ハンター型色差計(CR−200型)を用いて測定した。L*値は明度を示し、その数値が大きいほど明度が高いことを示す。a*値はその値が大きいほど赤着色の度合いが大きいことを示す。b*値はその値が大きいほど黄着色の度合いが大きいことを示す。また他の詳細な操作はJIS Z−8729に準じて行った。
フィルムを50×50mmに切断し、フィルムの厚み合計が2mmとなるよう重ね合わせた後クリッピングし、140℃で1時間定温乾燥機に入れ結晶化処理を行う。その後、色差計調整用の白色標準プレート上に置き、プレート表面のハンターL*値、a*値、及びb*値を、ミノルタ社製ハンター型色差計(CR−200型)を用いて測定した。
粒状のポリマーサンプルをアルミ板上で加熱溶融した後、圧縮プレス機で平坦面を有する試験成形体を作成し、この試験成形体を蛍光X線装置(理学電機工業株式会社製3270E型)に装着してポリマー中のアンチモン元素量、ゲルマニウム元素量、コバルト元素量を求めた。
リガク社製TAS−200熱天秤を用いてJIS K7120に従い、窒素雰囲気下中昇温速度10℃/分で測定した。
表1に示す整色剤を室温で濃度20mg/Lのクロロホルム溶液とし、光路長1cmの石英セルに充填し、対照セルにはクロロホルムのみを充填して、日立分光光度計U−3010を用いて、380〜780nmの可視光領域での可視光吸収スペクトルを測定した。整色剤2種を混合する場合は合計で濃度20mg/Lとなるようにした。最大吸収波長とその波長における吸光度に対する、400、500、600、700nmの各波長での吸光度の割合を測定した。
〔ポリエステル組成物チップの製造〕
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール70重量部との混合物に、酢酸マンガン四水和物0.032重量部を撹拌機、精留塔及びメタノール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、140℃から240℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを系外に留出させながら、エステル交換反応を行った。その後、リン酸トリメチル0.02重量部を添加し、エステル交換反応を終了させた。その後反応生成物に表1に示す整色剤Aの0.1重量%エチレングリコール溶液0.3部、三酸化二アンチモン0.037重量部を添加して、撹拌装置、窒素導入口、減圧口、蒸留装置を備えた反応容器に移し、300℃まで昇温し、30Pa以下の高真空で重縮合反応を行って、固有粘度0.65のポリエステル組成物を得た。さらに常法に従いチップ化した。得られたチップの品質結果を表2、表3に示す。
実施例1において、整色剤を表2に示す種類、量に変更したこと以外は実施例1と同様にチップとフィルムを得た。得られたチップ及びフィルムの品質結果を表3に示す。
実施例1において、触媒を表2に示す量の二酸化ゲルマニウムに変更したこと以外は実施例1と同様にチップとフィルムを得た。得られたチップ及びフィルムの品質結果を表3に示す。
原料をテレフタル酸ジメチルから2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチルに変更して、固有粘度が0.62のポリエステル組成物を得たこと以外は実施例1と同様に操作を行いチップとフィルムを得た。得られたチップ及びフィルムの品質結果を表3に示す。
実施例1で得られたフィルムを、窒素雰囲気下290℃で再溶融し、常法によりチップ化して、固有粘度0.55のポリエステル組成物を得た。得られたチップの品質結果を表3に示す。これを実施例1で用いたポリエステル組成物と重量比50:50の割合でブレンドして、再び実施例1と同様の条件にてフィルムを得た。得られたフィルムの品質結果を表3に示す。なお、表3中のチップの品質結果は、実施例1で用いたポリエステル組成物を含まない再溶融して得られたチップのみの品質である。
整色剤Aを添加しなかったこと以外は実施例1と同様にチップとフィルムを得た。得られたチップ及びフィルムの品質結果を表3に示す。
整色剤を表2に示す種類、量に変更したこと以外は実施例1と同様にチップとフィルムを得た。得られたチップ及びフィルムの品質結果を表3に示す。
整色剤A添加せず、表2に示す量の酢酸コバルト四水和物を添加したこと以外は実施例1と同様にチップとフィルムを得た。得られたチップ及びフィルムの品質結果を表3に示す。
比較例1で得られたフィルムを、窒素雰囲気下290℃で再溶融し、常法によりチップ化して、固有粘度0.55のポリエステル組成物を得た。得られたチップの品質結果を表3に示す。これを比較例1で用いたポリエステル組成物と等量の割合でブレンドして、再び比較例1と同様の条件にてフィルムを得た。得られたフィルムの品質結果を表3に示す。なお、表3中のチップの品質結果は、比較例1で用いたポリエステル組成物を含まない再溶融して得られたチップのみの品質である。
Claims (9)
- 芳香族ポリエステルと整色剤とからなるポリエステル組成物であって、
該組成物は、その重量を基準として、重合触媒残渣としてのアンチモン金属元素およびゲルマニウム金属元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の金属元素を10〜500重量ppmおよび整色剤を0.1〜10重量ppm含有し、コバルト金属元素の含有量が高々10重量ppmであり、そして140℃で2時間熱処理したときのカラーa*値が−9〜0、カラーb*値が−2〜9の範囲にあること、および
該整色剤は、クロロホルム溶液中での波長380〜780nmの光に対する吸収スペクトルが下記式(1)〜(5)を満足することを特徴とするポリエステル組成物。
0.00≦A400/Amax≦0.20 (1)
0.10≦A500/Amax≦0.70 (2)
0.55≦A600/Amax≦1.00 (3)
0.00≦A700/Amax≦0.05 (4)
540nm≦λmax≦600nm (5)
(上記式(1)〜(5)中の、λmaxは最大吸収波長であり、Amax、A400、A500、A600およびA700は、それぞれ最大吸収波長、波長400nm、波長500nm、波長600nmおよび波長700nmにおける吸光度である。) - 窒素雰囲気下で昇温速度10℃/分の条件で熱天秤にて測定した整色剤の重量減少開始温度が250℃以上である請求項1に記載のポリエステル組成物。
- ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートである請求項1又は2に記載のポリエステル組成物。
- 重合触媒としてアンチモン化合物またはゲルマニウム化合物を用いて芳香族ポリエステルを重合するポリエステル組成物の製造方法において、
アンチモン化合物およびゲルマニウム化合物の割合は、該組成物の重量を基準として、アンチモンおよびゲルマニウムの金属元素量で、10〜500重量ppmであること、および
クロロホルム溶液中での波長380〜780nmの光に対する吸収スペクトルが下記式(1)〜(5)を満足する整色剤が、該組成物の重量を基準として、0.1〜10重量ppm添加されることを特徴とするポリエステル組成物の製造方法。
0.00≦A400/Amax≦0.20 (1)
0.10≦A500/Amax≦0.70 (2)
0.55≦A600/Amax≦1.00 (3)
0.00≦A700/Amax≦0.05 (4)
540nm≦λmax≦600nm (5)
(上記式(1)〜(5)中の、λmaxは最大吸収波長であり、Amax、A400、A500、A600およびA700は、それぞれ最大吸収波長、波長400nm、波長500nm、波長600nmおよび波長700nmにおける吸光度である。) - 整色剤が、青色系整色剤と紫色系整色剤との重量比90:10〜40:60の混合物である請求項4に記載のポリエステル組成物の製造方法。
- 整色剤が、青色系整色剤と赤色系または橙色系整色剤との重量比98:2〜80:20の混合物である請求項4に記載のポリエステル組成物の製造方法。
- 芳香族ポリエステルと整色剤とのポリエステル組成物からなるポリエステルフィルムであって、
該組成物は、その重量を基準として、重合触媒残渣としてのアンチモン金属元素およびゲルマニウム金属元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の金属元素を10〜500重量ppmおよび整色剤を0.1〜10重量ppm含有し、コバルト金属元素の含有量が高々10重量ppmであること、
該ポリエステルフィルムは、140℃で2時間熱処理したときのカラーa*値が−9〜0、カラーb*値が−2〜9の範囲にあること、および
該整色剤は、クロロホルム溶液中での波長380〜780nmの光に対する吸収スペクトルが下記式(1)〜(5)を満足することを特徴とするポリエステルフィルム。
0.00≦A400/Amax≦0.20 (1)
0.10≦A500/Amax≦0.70 (2)
0.55≦A600/Amax≦1.00 (3)
0.00≦A700/Amax≦0.05 (4)
540nm≦λmax≦600nm (5)
(上記式(1)〜(5)中の、λmaxは最大吸収波長であり、Amax、A400、A500、A600およびA700は、それぞれ最大吸収波長、波長400nm、波長500nm、波長600nmおよび波長700nmにおける吸光度である。) - 請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステル組成物を、溶融製膜するポリエステルフィルムの製造方法。
- 請求項8記載に記載のポリエステルフィルムの製造方法で回収されたフィルムの一部と、請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステル組成物とを、重量比10:90〜90:10の割合で用いて溶融製膜する、自己回収型ポリエステルフィルムの製造方法。
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