JP2008111076A - Copolyester and coated polyester film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は共重合ポリエステルおよび被覆ポリエステルフィルム関するものである。さらに詳細には、特定構造のオリゴマーの含有量および異物量が抑制された5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を構成成分とした共重合ポリエステルおよび該共重合ポリエステルを被覆してなる被覆ポリエステルフィルムに関する。 The present invention relates to copolyesters and coated polyester films. More specifically, the present invention relates to a copolymerized polyester comprising a sodium 5-sulfoisophthalate residue in which the content of an oligomer having a specific structure and the amount of foreign matter are suppressed, and a coated polyester film formed by coating the copolymerized polyester.
ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−トあるいはポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレ−ト及びこれらを主体とするポリエステルは優れた物理的、化学的特性を有しており、繊維、フィルムあるいはシ−トさらにはその成形品として広く使用されている。 Polyester, especially polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate or poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate and polyesters based on these are excellent in physical and chemical properties. It has characteristics and is widely used as a fiber, film, sheet or molded product.
特に、ポリエステルフィルムは耐熱性、耐薬品性、機械的特性において優れた性質を有するために、磁気記録材料、各種写真材料、包装材料、電気絶縁材料、一般工業材料等の多くの用途に用いられている。 In particular, polyester film has excellent properties in heat resistance, chemical resistance, and mechanical properties, so it is used in many applications such as magnetic recording materials, various photographic materials, packaging materials, electrical insulating materials, and general industrial materials. ing.
しかしながら、一般にポリエステル自体が不活性で接着性に乏しいため、フィルム表面に種々の被覆物、例えば磁性体塗料、ケミカルマット塗料、ジアゾ感光塗料、ゼラチン組成物、熱接着性樹脂組成物、インキなどを塗布あるいは印刷する際には、該被覆物との接着性を改善するために、フィルム表面に易接着性樹脂をコ−ティングする方法などが知られている。 However, since the polyester itself is generally inert and has poor adhesion, various coatings such as magnetic paints, chemical matte paints, diazo photosensitive paints, gelatin compositions, heat-adhesive resin compositions, inks, etc. are applied to the film surface. When applying or printing, a method of coating an easily adhesive resin on the film surface is known in order to improve the adhesion to the coating.
該易接着性樹脂をコ−ティングする方法は、ポリエステルフィルムの製造工程内で実施することができ、コスト面で有利であり、かつ、種々のポリエステルフィルムの取扱い性、フィルム製造時の作業性の点から易接着性樹脂として、種々の水分散性あるいは水溶性の共重合ポリエステルが提案されてきた。特に、スルホン酸金属塩基含有化合物を含むポリエステル樹脂は、上記の特徴に加えて、該易接着性樹脂がコ−ティングされたポリエステルフィルムの回収再使用性、すなわちリサイクル性にも優れており、種々の組成の水分散性あるいは水溶性の共重合ポリエステルが提案されてきている(例えば、特許文献1〜7等参照)。
上記易接着性樹脂としては、水溶性樹脂よりも水分散性樹脂(水系溶媒への分散性に優れる樹脂)を用いた方が、ポリエステルフィルム表面に形成された被膜の耐水性等に優れており特に注目されている。 As the above easy-adhesive resin, the use of water-dispersible resin (resin with excellent dispersibility in aqueous solvent) is superior to water-soluble resin in terms of water resistance of the film formed on the surface of the polyester film. Particular attention has been paid.
近年、ポリエステルフィルムの用途として、液晶やプラズマディスプレイに代表される大型のフラットディスプレイの部材として用いられる光学機能性フィルムの基材としての使用量が拡大してきている。該分野で用いられるポリエステルフィルムは、異物やキズなどに起因する光学欠点に対する市場要求が極めて厳しく、上記共重合ポリエステル樹脂中に含まれる異物量の低減についても要求が強まってきている。 In recent years, the use amount of a polyester film as a base material of an optical functional film used as a member of a large flat display represented by a liquid crystal or a plasma display has been increasing. The polyester film used in this field has extremely strict market demand for optical defects caused by foreign matters and scratches, and the demand for reducing the amount of foreign matter contained in the copolymerized polyester resin is increasing.
例えば、特許文献7には、エステル交換反応触媒や重縮合触媒として用いられる金属化合物および該金属化合物の封鎖に使用されるリン化合物の種類や添加量を最適化することにより、異物量を低減する方法が開示されている。 For example, in Patent Document 7, the amount of foreign matter is reduced by optimizing the type and amount of a phosphorus compound used for blocking the metal compound and the metal compound used as a transesterification catalyst or a polycondensation catalyst. A method is disclosed.
上記共重合ポリエステルには、5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基含有のオリゴマーが含有されている。該オリゴマー含有量が増加すると共重合ポリエステルを水系分散体とした場合に、該水系分散体を長期に渡り保管すると、上記オリゴマーが核となりポリエステル成分等の凝集体に起因する析出物が発生する。例えば、フィルム用の被覆剤として用いた場合に、該析出物によりフィルム表面の欠点が増加する場合や、外観不良が発生する場合があるが、上記特許文献に開示されている従来技術には、このような欠点や外観不良を改善する方法は記載されていない。 The copolymerized polyester contains an oligomer containing a sodium 5-sulfoisophthalate residue. When the copolymer polyester is made into an aqueous dispersion when the oligomer content increases, if the aqueous dispersion is stored for a long period of time, the oligomer becomes a nucleus and precipitates due to aggregates such as polyester components are generated. For example, when used as a coating agent for a film, there may be cases where defects on the film surface increase due to the precipitate, and appearance defects may occur. A method for improving such defects and appearance defects is not described.
本発明の目的は、5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基含有のオリゴマーや異物等が抑制された高品質な5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を構成成分とする共重合ポリエステルおよび該共重合ポリエステルをフィルム表面に被覆してなる被覆ポリエステルフィルムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a copolymer polyester containing a high-quality sodium 5-sulfoisophthalate residue containing a 5-sulfoisophthalate residue-containing oligomer or foreign matter as a constituent component, and a film of the copolymer polyester. The object is to provide a coated polyester film coated on the surface.
本発明は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち、本発明は、酸成分がテレフタル酸残基45.5〜49.5モル%、イソフタル酸残基44〜48モル%および5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を4.5〜8.5モル%で、かつトータル100モル%、グリコール成分がエチレングリコール残基43〜47モル%、ネオペンチルグリコール成分50〜54モル%、ジエチレングリコール残基2.5〜4.5モル%で、かつトータル100モル%からなる共重合ポリエステルにおいて、水分散性共重合ポリエステル中の5−スルホイソフタル酸ナトリウムを構成成分とするオリゴマーが5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル換算量で1000ppm以下であることを特徴とする共重合ポリエステルである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has finally been completed as a result of intensive studies. That is, according to the present invention, the acid component contains 45.5 to 49.5 mol% of terephthalic acid residues, 44 to 48 mol% of isophthalic acid residues and 4.5 to 8.5 mol of sodium 5-sulfoisophthalate residues. % And total 100 mol%, glycol component 43-47 mol% ethylene glycol residue, neopentyl glycol component 50-54 mol%, diethylene glycol residue 2.5-4.5 mol%, and total 100 mol %, The oligomer containing sodium 5-sulfoisophthalate in the water-dispersible copolymer polyester is 1000 ppm or less in terms of 5-sodium sulfoisophthalic acid dimethyl ester. It is a copolyester.
この場合において、共重合ポリエステル中の最大径が3μm以上の異物が200個/3.2mm2以下であることが好ましい。 In this case, the number of foreign matters having a maximum diameter of 3 μm or more in the copolyester is preferably 200 / 3.2 mm 2 or less.
また、本発明は、上記共重合ポリエステルを水系溶媒に分散してポリエステルフィルム表面に被覆してなることを特徴とする被覆ポリエステルフィルムである。 The present invention also provides a coated polyester film obtained by dispersing the above-described copolymer polyester in an aqueous solvent and coating the surface of the polyester film.
本発明の共重合ポリエステルは、水系溶媒に対する分散性(以下、単に分散性と称することもある)に優れている。そのため、例えば、ポリエステルフィルムの被覆層として用いた場合に発現される接着性の向上効果等の本来具備すべき特性を維持した上で、該共重合ポリエステル中の異物や5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基含有のオリゴマー量を低減することができる。したがって、例えば、ポリエステルフィルムの易接着性等を向上させる表面改質用被覆層の構成材料として好適である。特に、異物や5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基含有のオリゴマー量が低減されているので、例えば、光学用途等の異物による欠点に対して高度な要求をされるフィルムの表面改質剤として有用である。 The copolyester of the present invention is excellent in dispersibility in an aqueous solvent (hereinafter sometimes referred to simply as dispersibility). For this reason, for example, while maintaining the properties that should be originally provided, such as the effect of improving adhesiveness when used as a coating layer of a polyester film, foreign matters and residual sodium 5-sulfoisophthalate remain in the copolymerized polyester. The amount of the group-containing oligomer can be reduced. Therefore, for example, it is suitable as a constituent material of the coating layer for surface modification that improves the easy adhesion of the polyester film. In particular, since the amount of foreign substances and oligomers containing sodium 5-sulfoisophthalate residue is reduced, it is useful as a surface modifier for films that are highly demanded for defects caused by foreign substances such as optical applications. is there.
また、上記共重合ポリエステルを水系溶媒に分散してポリエステルフィルム表面に被覆してなる被覆ポリエステルフィルムは、例えば、印刷インク等との接着性に優れ、かつ表面異物が少なく、さらに該フィルムを長期保存した場合に該保存により発生するフィルムの曇り現象の発生を抑制することができる。そのため、例えば、光学機能性フィルムの基材として好適である。 In addition, the coated polyester film formed by dispersing the copolymerized polyester in an aqueous solvent and coating the surface of the polyester film is excellent in adhesiveness with, for example, printing ink and the like, and has little surface foreign matter. In this case, it is possible to suppress the occurrence of fogging phenomenon of the film that occurs due to the storage. Therefore, for example, it is suitable as a base material for an optical functional film.
本発明における共重合ポリエステルは、5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を構成成分としておればその組成は限定されないが、酸成分がテレフタル酸残基45.5〜49.5モル%、イソフタル酸残基44〜48モル%および5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を4.5〜8.5モル%で、かつトータル100モル%、グリコール成分がエチレングリコール残基43〜47モル%、ネオペンチルグリコール成分50〜54モル%、ジエチレングリコール残基2.5〜4.5モル%で、かつトータル100モル%からなることが好ましい。該組成比を満足することにより、分散性、透明性、被膜強度、接着性向上効果、回収性および被膜の耐水性等の、例えば、フィルムの表面改質剤として用いる場合に具備すべき各種特性のトータルバランスが取れるので好ましい。 The composition of the copolymerized polyester in the present invention is not limited as long as it has a 5-sulfoisophthalic acid sodium residue as a constituent component, but the acid component is 45.5 to 49.5 mol% of terephthalic acid residue, and the isophthalic acid residue. 44-48 mol% and sodium 5-sulfoisophthalate residues are 4.5-8.5 mol% and total 100 mol%, glycol component is 43-47 mol% ethylene glycol residue, neopentylglycol component 50 It is preferable that it consists of -54 mol%, diethylene glycol residue 2.5-4.5 mol%, and total 100 mol%. By satisfying the composition ratio, various properties to be possessed when used, for example, as a film surface modifier, such as dispersibility, transparency, film strength, adhesion improvement effect, recoverability and water resistance of the film, etc. Therefore, it is preferable because the total balance can be achieved.
上記の共重合ポリエステルは全ジカルボン酸成分の6モル%以下であれば、(1)蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、1,3−シクロブタンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルナンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体、(2)フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、(3)オルソフタル酸、ジフェニン酸、1,3−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、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、4、4´−ビフェニルジカルボン酸、4、4´−ビフェニルスルホンジカルボン酸、4、4´−ビフェニルエーテルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−p,p´−ジカルボン酸、パモイン酸、アントラセンジカルボン酸などの他のジカルボン酸を併用してもよい。 If the above copolyester is 6 mol% or less of the total dicarboxylic acid component, (1) oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid Acid, dodecanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4 -Saturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified by cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornanedicarboxylic acid, dimer acid, etc., or ester-forming derivatives thereof, (2) exemplified by fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, etc. Unsaturated aliphatic dicarboxylic acids or their esters Synthetic derivatives, (3) orthophthalic acid, diphenic acid, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalene Dicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 4,4′-biphenylsulfone dicarboxylic acid, 4,4′-biphenyl ether dicarboxylic acid, 1,2-bis (phenoxy) ethane-p, p′-dicarboxylic acid, Other dicarboxylic acids such as pamoic acid and anthracene dicarboxylic acid may be used in combination.
これらジカルボン酸以外にも少量であれば多価カルボン酸を併用してもよい。該多価カルボン酸としては、エタントリカルボン酸、プロパントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、3,4,3´,4´−ビフェニルテトラカルボン酸、およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 In addition to these dicarboxylic acids, a polyvalent carboxylic acid may be used in combination if the amount is small. Examples of the polyvalent carboxylic acid include ethanetricarboxylic acid, propanetricarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, and these Examples thereof include ester-forming derivatives.
また、全グリコール成分の4.5モル%以下であれば、(a)脂肪族グリコール(例えば、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジエタノール、1,10−デカメチレングリコール、1,12−ドデカンジオール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど)、(2)芳香族グリコール(例えば、ヒドロキノン、4,4´−ジヒドロキシビスフェノール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1、2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビスフェノールA、ビスフェノールC、2,5−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコールなど)が挙げられる。 Further, if it is 4.5 mol% or less of the total glycol component, (a) an aliphatic glycol (for example, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, triethylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1 , 4-cyclohexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediethanol, 1,10-decamethylene glycol, 1,12-dodecane Diol, polyethylene glycol, polytrime Lenglycol, polytetramethylene glycol, etc.), (2) aromatic glycol (eg, hydroquinone, 4,4′-dihydroxybisphenol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, 1,4-bis (β- Hydroxyethoxyphenyl) sulfone, bis (p-hydroxyphenyl) ether, bis (p-hydroxyphenyl) sulfone, bis (p-hydroxyphenyl) methane, 1,2-bis (p-hydroxyphenyl) ethane, bisphenol A, bisphenol C, 2,5-naphthalenediol, glycols obtained by adding ethylene oxide to these glycols, etc.).
これらグリコール以外に少量であれば多価アルコールを併用してもよい。該多価アルコールとしては、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセロール、ヘキサントリオールなどが挙げられる。 In addition to these glycols, polyhydric alcohols may be used in combination in small amounts. Examples of the polyhydric alcohol include trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, glycerol, hexanetriol, and the like.
本発明の共重合ポリエステルの還元粘度は、0.38〜0.50であることが好ましい。共重合ポリエステルの還元粘度は、例えば、フィルムの表面改質用の被覆層材料として用いた場合の接着性の点から、0.38以上とすることが好ましい。また、共重合ポリエステルの還元粘度は、分散性等の取り扱い性や経済性の点から0.50以下とすることが好ましい。また、共重合ポリエステルの還元粘度が0.50を超えても、接着性の改善効果が飽和する。 The reduced viscosity of the copolymerized polyester of the present invention is preferably 0.38 to 0.50. For example, the reduced viscosity of the copolyester is preferably 0.38 or more from the viewpoint of adhesiveness when used as a coating layer material for film surface modification. The reduced viscosity of the copolyester is preferably 0.50 or less from the viewpoint of handling properties such as dispersibility and economical efficiency. Moreover, even if the reduced viscosity of copolymerized polyester exceeds 0.50, the adhesive improvement effect is saturated.
また、本発明で用いる共重合ポリエステルは、酸価が10〜30eq/トンであることが好ましい。共重合ポリエステルの酸価は、例えば、フィルムの表面改質用の被覆層材料として用いた場合の接着性の点から、10eq/トン以上とすることが好ましい。また、共重合ポリエステルの酸価は、耐水安定性の点から、30eq/トン以下とすることが好ましい。 In addition, the copolymer polyester used in the present invention preferably has an acid value of 10 to 30 eq / ton. The acid value of the copolyester is preferably 10 eq / ton or more from the viewpoint of adhesiveness when used as a coating layer material for surface modification of a film, for example. The acid value of the copolyester is preferably 30 eq / ton or less from the viewpoint of water resistance stability.
また、共重合ポリエステル中の5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を含むオリゴマー量は、1000ppm以下であることが、長期保存安定性の点から好ましい。なお、オリゴマーの定量は、以下の方法を用いる。 Moreover, it is preferable from the point of long-term storage stability that the oligomer amount containing the sodium 5-sulfoisophthalate residue in copolymerized polyester is 1000 ppm or less. The oligomer is quantified using the following method.
〔共重合ポリエステル中の5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を構成成分とするオリゴマー量の定量方法〕
試料を冷凍粉砕後、500mgを精秤し約5mlのメタノールによる抽出を室温で3回を行う。得られるメタノール抽出液をポリテトラフルオロエチレン製メンブレンフィルター(0.45μm)にて濾過した後、25mlにメスアップし、下記条件でHPLC分析およびLC/MS分析を行う。
[Quantitative determination method of oligomer amount comprising sodium 5-sulfoisophthalate residue in copolymer polyester]
After freezing and pulverizing the sample, 500 mg is accurately weighed and extracted with about 5 ml of methanol three times at room temperature. The resulting methanol extract is filtered through a polytetrafluoroethylene membrane filter (0.45 μm), then made up to 25 ml, and subjected to HPLC analysis and LC / MS analysis under the following conditions.
[測定条件]
(a)LC装置:Agilent1100
(b)カラム:Imtakt Cadenza CD−C18 2×150mm
(c)移動相:(A)0.1%ギ酸、(B)アセトニトリル/0.1%ギ酸
0min(20%B)−40(98)−55(98)
(d)流速:0.2ml/min
(e)カラム温度:40℃
(f)注入量:5μl
(g)検出:UV258nm
(h)MS装置:BRUKER DALTONICS esquire 3000 Plus
(i)イオン化法:ESI負イオンモード
上記LC/MS分析においては、5−スルホイソフタル酸ナトリウムを構成成分とするオリゴマーのみが選択的に検出される。該方法で検出される5−スルホイソフタル酸ナトリウムを構成成分とするオリゴマーの全ピークについて、別途測定した5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステルの標準溶液のピークとの面積比により5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル換算量を求め、該検出される全成分の合計換算量で表示する。
[Measurement condition]
(A) LC device: Agilent 1100
(B) Column: Imtakt Cadenza CD-C18 2 × 150 mm
(C) Mobile phase: (A) 0.1% formic acid, (B) acetonitrile / 0.1% formic acid
0 min (20% B) -40 (98) -55 (98)
(D) Flow rate: 0.2 ml / min
(E) Column temperature: 40 ° C
(F) Injection volume: 5 μl
(G) Detection: UV258nm
(H) MS device: BRUKER DALTONICS esquire 3000 Plus
(I) Ionization method: ESI negative ion mode In the LC / MS analysis described above, only oligomers containing sodium 5-sulfoisophthalate as a constituent component are selectively detected. With respect to all the peaks of the oligomer having sodium 5-sulfoisophthalate as a constituent component detected by this method, the area ratio of 5-sodium sulfoisophthalic acid dimethyl ester to the peak of a standard solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid dimethyl ester measured separately was determined. The equivalent amount of dimethyl ester of isophthalic acid is obtained and displayed as the total equivalent amount of all detected components.
前記のオリゴマー量は、長期保存安定性の点から、900ppm以下がより好ましく、800ppm以下がさらに好ましい。共重合ポリエステルを水系溶媒分散体とした場合に、該水系溶媒分散体の長期保存安定性に劣ると、上記オリゴマーが核となりポリエステル成分等が凝集した凝集体の析出が起こり、例えば、フィルム用の被覆剤として用いた場合に該析出物により表面欠点が増大する場合や外観不良が発生する場合がある。 From the viewpoint of long-term storage stability, the oligomer amount is more preferably 900 ppm or less, and further preferably 800 ppm or less. When the copolymerized polyester is used as an aqueous solvent dispersion, if the aqueous solvent dispersion is inferior in long-term storage stability, precipitation of aggregates in which the oligomers become nuclei and the polyester components and the like are aggregated occurs. When used as a coating agent, surface precipitates may increase due to the precipitates or appearance defects may occur.
共重合ポリエステルの水系溶媒分散体に長期保存安定性を付与する方法としては、例えば、後述のごとく5−スルホイソフタル酸ナトリウム成分をジヒドロキシエチルエステルとしてエステル化反応開始前に添加する方法が好ましい。 As a method for imparting long-term storage stability to the aqueous solvent dispersion of the copolymerized polyester, for example, a method in which a sodium 5-sulfoisophthalate component is added as a dihydroxyethyl ester before the esterification reaction is started as described below.
本発明で用いる共重合ポリエステル中の最大径が3μm以上の異物(以下、単に異物と称する)が200個/3.2mm2以下であることが好ましい。該異物量は共重合ポリエステルに含まれる異物数を顕微鏡で観察して、その個数によって評価したものである。すなわち、共重合ポリエステルの切片を2枚のカバーグラス間に挟んで280℃で溶融プレスし、急冷したのち、100倍の位相差顕微鏡で20視野観察し、イメージアナライザーで3μm以上の粒子の数をカウントし評価したものである。 The copolymer polyester used in the present invention preferably has 200 / 3.2 mm 2 or less of foreign matter having a maximum diameter of 3 μm or more (hereinafter simply referred to as foreign matter). The amount of foreign matter is evaluated by observing the number of foreign matters contained in the copolyester with a microscope. That is, a piece of copolymer polyester is sandwiched between two cover glasses, melt-pressed at 280 ° C., rapidly cooled, and then observed in 20 fields of view with a 100 × phase-contrast microscope, and the number of particles of 3 μm or more is measured with an image analyzer. It is counted and evaluated.
上記異物数は150個/3.2mm2以下がより好ましく、100個/3.2mm2以下がさらに好ましい。該異物数を200個/3.2mm2以下にすることにより、例えば、フィルムの表面改質用の被覆層材料として用いた際に、該被覆層の欠点を抑制でき、例えば、光学用フィルム等の表面欠点に対する要求が厳しい用途にも使用することができる。 The number of foreign matters is more preferably 150 /3.2Mm 2 or less, more preferably 100 or /3.2Mm 2 below. By setting the number of foreign substances to 200 / 3.2 mm 2 or less, for example, when used as a coating layer material for surface modification of a film, defects of the coating layer can be suppressed. It can also be used in applications where the demand for surface defects is severe.
共重合ポリエステル中の異物を200個/3.2mm2以下にするためには、例えば、後述するごとく5−スルホイソフタル酸ナトリウムジヒドロキシエチルエステルが5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチルエステルとエチレングリコールとのエステル交換反応により調製し、該エステル交換反応を5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチルエステルに対して2〜10当量%のナトリウム化合物の存在化で行うことが好ましい実施態様である。 In order to reduce the foreign matter in the copolymerized polyester to 200 pieces / 3.2 mm 2 or less, for example, as described later, sodium 5-sulfoisophthalic acid dihydroxyethyl ester is an ester of sodium 5-sulfoisophthalic acid dimethyl ester and ethylene glycol. It is a preferred embodiment to prepare by an exchange reaction and to carry out the transesterification reaction in the presence of 2 to 10 equivalent% of a sodium compound with respect to 5-sulfoisophthalic acid sodium dimethyl ester.
本発明において、上記の共重合ポリエステルを水系溶媒に分散し、次いでポリエステルフィルムの表面に被覆することにより、共重合ポリエステルの特性を有効に活かすことができる。 In the present invention, the properties of the copolyester can be effectively utilized by dispersing the copolyester in an aqueous solvent and then coating the surface of the polyester film.
本発明における共重合ポリエステルの製造方法は、経済性の点より直接エステル化法で製造することが好ましい。 The production method of the copolyester in the present invention is preferably produced by a direct esterification method from the viewpoint of economy.
直接エステル化反応法を用いて、共重合ポリエステルに前記の特性を付与するための好ましい製造方法を以下に記述する。 A preferred production method for imparting the above properties to the copolyester using the direct esterification reaction method is described below.
該方法においては、5−スルホイソフタル酸ナトリウム成分をジヒドロキシエチルエステルとしてエステル化反応開始前に添加してなることが好ましい。5−スルホイソフタル酸ナトリウムを、ジヒドロキシエチルエステルでなくジカルボン酸として添加する場合やジヒドロキシエチルエステルとして添加する場合、エステル化反応終了前に5−スルホイソフタル酸ナトリウムを添加すると、5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基を構成成分とするオリゴマー(以下、単にGCM含有オリゴマーと称する)の生成を抑制することができるので好ましい。なお、GCM含有オリゴマーの生成が増大すると、前述した該共重合ポリエステルを水系溶媒分散体とした場合の長期保存安定性が低下する。 In this method, it is preferable to add a sodium 5-sulfoisophthalate component as dihydroxyethyl ester before starting the esterification reaction. When sodium 5-sulfoisophthalate is added as dicarboxylic acid instead of dihydroxyethyl ester, or when added as dihydroxyethyl ester, sodium 5-sulfoisophthalate is added before the esterification reaction is completed. This is preferable because generation of oligomers having residues as constituent components (hereinafter simply referred to as GCM-containing oligomers) can be suppressed. In addition, when the production | generation of a GCM containing oligomer increases, the long-term storage stability at the time of making this copolyester into an aqueous solvent dispersion will fall.
また、上記の5−スルホイソフタル酸ナトリウムジヒドロキシエチルエステルが、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチルエステルとエチレングリコールとのエステル交換反応により調製することが好ましい。さらに、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジヒドロキシエチルエステルを調製する際に、エステル交換反応を5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチルエステルに対して2〜10当量%のナトリウム化合物の存在下で行うことが、共重合ポリエステルに対して不溶性の異物の生成を抑制する点から好ましい。 The sodium 5-sulfoisophthalic acid sodium dihydroxyethyl ester is preferably prepared by a transesterification reaction between sodium 5-sulfoisophthalic acid dimethyl ester and ethylene glycol. Furthermore, when preparing 5-sulfoisophthalic acid sodium dihydroxyethyl ester, the transesterification reaction may be carried out in the presence of 2 to 10 equivalent% of a sodium compound with respect to 5-sulfoisophthalic acid sodium dimethyl ester. This is preferable from the viewpoint of suppressing the generation of foreign matters insoluble in polyester.
該ナトリウム化合物の存在量は、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチルエステルに対して3〜9当量モル%がより好ましく、3〜8当量モル%がさらに好ましい。ナトリウム化合物の存在量を2当量%以上とすることで、共重合ポリエステルに対して不溶性の異物の生成を抑制することができる。例えば、特開昭58−157761号公報において開示されている1当量%の酢酸ナトリウムを用いてエステル交換反応を行った場合は、異物の生成の抑制効果が不十分である。 The amount of the sodium compound present is more preferably 3-9 equivalent mol%, and still more preferably 3-8 equivalent mol%, relative to 5-sulfoisophthalic acid sodium dimethyl ester. By making the amount of the sodium compound present at 2 equivalent% or more, it is possible to suppress the formation of foreign substances insoluble in the copolymerized polyester. For example, when the transesterification is carried out using 1 equivalent% sodium acetate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-157761, the effect of suppressing the formation of foreign substances is insufficient.
また、ナトリウム化合物の存在量を10当量%以下とすることで、ナトリウム化合物に起因する異物の生成や共重合ポリエステルの着色を抑制することができる。なお、ナトリウム化合物の存在量が10当量%を超えても、共重合ポリエステルに対して不溶性の異物の生成の抑制効果が飽和する。 Moreover, the production | generation of the foreign material resulting from a sodium compound and coloring of a copolyester can be suppressed by making the abundance of a sodium compound into 10 equivalent% or less. Even if the amount of the sodium compound exceeds 10 equivalent%, the effect of suppressing the formation of foreign matters insoluble in the copolymerized polyester is saturated.
上記ナトリウム化合物としては、例えば、ナトリウム金属のギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸などの飽和脂肪族カルボン酸塩、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和脂肪族カルボン酸塩、安息香酸などの芳香族カルボン酸塩、トリクロロ酢酸などのハロゲン含有カルボン酸塩、乳酸、クエン酸、サリチル酸などのヒドロキシカルボン酸塩、炭酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホスホン酸、炭酸水素、リン酸水素、硫化水素、亜硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素酸、塩素酸、臭素酸などの無機酸塩、1−プロパンスルホン酸、1−ペンタンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などの有機スルホン酸塩、ラウリル硫酸などの有機硫酸塩、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、n−ブトキシ、tert−ブトキシなどのアルコキサイド、アセチルアセトネートなどとのキレート化合物、水素化物、酸化物、水酸化物などが挙げられる。 Examples of the sodium compound include saturated aliphatic carboxylates such as sodium metal formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and succinic acid, unsaturated aliphatic carboxylates such as acrylic acid and methacrylic acid, and aromatics such as benzoic acid. Group carboxylates, halogen-containing carboxylates such as trichloroacetic acid, hydroxycarboxylates such as lactic acid, citric acid, salicylic acid, carbonic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, hydrogen carbonate, hydrogen phosphate, hydrogen sulfide, Inorganic acid salts such as sulfurous acid, thiosulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, chloric acid and bromic acid, organic sulfonic acid salts such as 1-propanesulfonic acid, 1-pentanesulfonic acid and naphthalenesulfonic acid, organic such as lauryl sulfuric acid Sulfate, methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, tert-butoxy and the like Kokisaido, chelate compounds and the like acetylacetonate, hydrides, oxides, hydroxides, and the like.
これらのナトリウム化合物のうち、水酸化物等のアルカリ性の強いものを用いる場合、これらはエチレングリコール等のジオールもしくはアルコール等の有機溶媒に溶解しにくい傾向があるため、水溶液で重合系に添加しなければならず重合工程上問題となる場合が有る。さらに、水酸化物等のアルカリ性の強いものを用いた場合、重合時に共重合ポリエステルが加水分解等の副反応を受け易くなるとともに、重合したポリエステルは着色し易くなる傾向があり、耐加水分解性も低下する傾向がある。 Among these sodium compounds, when using strongly alkaline compounds such as hydroxides, they tend to be difficult to dissolve in diols such as ethylene glycol or organic solvents such as alcohols, so they must be added to the polymerization system in an aqueous solution. It may be a problem in the polymerization process. Furthermore, when a strongly alkaline material such as a hydroxide is used, the copolymerized polyester is liable to undergo side reactions such as hydrolysis during polymerization, and the polymerized polyester tends to be easily colored and is resistant to hydrolysis. There is also a tendency to decrease.
したがって、本発明で用いるナトリウム化合物として好適なものは、ナトリウム金属の飽和脂肪族カルボン酸塩、不飽和脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン塩、ハロゲン含有カルボン酸塩、ヒドロキシカルボン酸塩、硫酸、硝酸、リン酸、ホスホン酸、リン酸水素、硫化水素、亜硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素酸、塩素酸、臭素酸から選ばれる無機酸塩、有機スルホン酸塩、有機硫酸塩、キレート化合物、および酸化物である。
これらの中でもさらに、取り扱い易さや入手のし易さ等の観点から、ナトリウム金属の飽和脂肪族カルボン酸塩、特に酢酸塩が好ましい。
Therefore, the preferred sodium compounds used in the present invention are sodium metal saturated aliphatic carboxylate, unsaturated aliphatic carboxylate, aromatic carboxylate, halogen-containing carboxylate, hydroxycarboxylate, sulfuric acid, Inorganic acid salt, organic sulfonate, organic sulfate, chelate compound selected from nitric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, hydrogen phosphate, hydrogen sulfide, sulfurous acid, thiosulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, chloric acid, bromic acid , And oxides.
Among these, sodium metal saturated aliphatic carboxylates, particularly acetates are preferred from the viewpoint of ease of handling and availability.
上記の5−スルホイソフタル酸ナトリウムジヒドロキシエチルエステルの製造方法は、上記要件をみたすように、常法に準じて行うことができる。 The manufacturing method of said 5-sulfoisophthalic-acid sodium dihydroxyethyl ester can be performed according to a conventional method so that the said requirements may be met.
上記の製造方法により上記効果が発現される機構は不明であるが、エステル交換反応触媒として用いた特定量のナトリウム化合物により、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジヒドロキシエチルエステルのエステル化反応やエステル交換反応が微妙に変化することにより発現したものと推察している。 Although the mechanism by which the above-described effect is manifested by the above production method is unknown, the esterification reaction or transesterification reaction of sodium 5-sulfoisophthalic acid dihydroxyethyl ester is caused by a specific amount of sodium compound used as a transesterification reaction catalyst. It is presumed that it was manifested by subtle changes.
本発明の共重合ポリエステルは、蒸留塔が付属した1個の加圧エステル化反応槽と、真空発生装置が付属した2個の重縮合反応槽を用い回分式で製造することが好ましい。さらに、上記のエステル化反応槽にテレフタル酸、イソフタル酸、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジヒドロキシエチルエステルのエチレングリコール溶液、窒素雰囲気下130〜150℃で溶融したネオペンチルグリコールおよび共重合ポリエステルの製造装置より留出した留出グリコールを蒸留により精製し回収されたエチレングリコールとネオペンチルグリコールの混合溶液を仕込み、攪拌しながら更にトリエチルアミンと三酸化アンチモンのエチレングリコール溶液を加えてから窒素で加圧し熱媒体で反応槽を昇温して、塔頂温度を140〜160℃に制御しながらグリコールを反応槽内に還流し、0.2〜0.5MPaの圧力(ゲージ圧)下で、230〜240℃でエステル化反応を行うことがより好ましい。 The copolymerized polyester of the present invention is preferably produced batch-wise using one pressure esterification reaction tank attached with a distillation column and two polycondensation reaction tanks attached with a vacuum generator. Furthermore, from the above-mentioned esterification reaction vessel, ethylene glycol solution of terephthalic acid, isophthalic acid, sodium 5-sulfoisophthalic acid sodium dihydroxyethyl ester, neopentyl glycol melted at 130-150 ° C. in a nitrogen atmosphere, and copolymer polyester production equipment Prepare a mixed solution of ethylene glycol and neopentyl glycol purified by distillation and distilling the distilled glycol. Add the ethylene glycol solution of triethylamine and antimony trioxide with stirring, pressurize with nitrogen and heat with a heating medium. While the temperature of the reaction vessel was raised, the glycol was refluxed into the reaction vessel while controlling the tower top temperature at 140 to 160 ° C., and at 230 to 240 ° C. under a pressure (gauge pressure) of 0.2 to 0.5 MPa. It is more preferable to perform an esterification reaction.
また、上記の三酸化アンチモンの添加量は、酸成分に対して三酸化アンチモンの量として0.02〜0.06モル%であることが好ましく、より好ましくは0.03〜0.05モル%である。三酸化アンチモンの量は、重縮合活性の点から0.02モル%以上とすることが好ましい。また、三酸化アンチモンの量は、アンチモン金属に起因する異物の生成の抑制の点から0.06モル%以下とすることが好ましい。なお、0.06モル%を超える量の三酸化アンチモンを添加しても、重縮合触媒活性が飽和し、改善効果は見られない。また、三酸化アンチモン以外に、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、またはアルミニウム化合物等よりなる重縮合触媒を用いてもよい。 Moreover, it is preferable that the addition amount of said antimony trioxide is 0.02-0.06 mol% as an amount of antimony trioxide with respect to an acid component, More preferably, it is 0.03-0.05 mol%. It is. The amount of antimony trioxide is preferably 0.02 mol% or more from the viewpoint of polycondensation activity. In addition, the amount of antimony trioxide is preferably 0.06 mol% or less from the viewpoint of suppressing the generation of foreign substances caused by antimony metal. Even if antimony trioxide in an amount exceeding 0.06 mol% is added, the polycondensation catalytic activity is saturated and no improvement effect is observed. In addition to antimony trioxide, a polycondensation catalyst composed of a titanium compound, a germanium compound, an aluminum compound, or the like may be used.
また、新規のネオペンチルグリコールは、溶融状態で、またはエチレングリコールとの混合溶液とした後に、濾過することが好ましい。ネオペンチルグリコールは常温で固体であるので、通常は紙袋で包装されて流通している。この固体状のネオペンチルグリコールをスラリーの原料として用いると、得られる共重合ポリエステルに異物が混入し、その清澄度が低下する。上記の濾過処理を行なうことにより、異物の混入を抑制でき、共重合ポリエステルの清澄度が向上する。 Moreover, it is preferable to filter novel neopentyl glycol in a molten state or after preparing a mixed solution with ethylene glycol. Since neopentyl glycol is solid at room temperature, it is usually packaged and distributed in paper bags. When this solid neopentyl glycol is used as a raw material of the slurry, foreign matters are mixed in the resulting copolymerized polyester, and the clarity thereof is lowered. By performing the above-mentioned filtration treatment, foreign matter can be prevented from being mixed and the clarity of the copolyester is improved.
上記濾過には、平均孔径20μm以下のフィルターを用いることが好ましく、また、当該フィルターとしては平均孔径が15μm以下のものがより好ましく、10μm以下がさらに好ましい。一方、清澄度に対する要求度と濾過の操業性の点より、平均孔径の下限は1μm程度である。フィルターの形式や容量は限定されず、共重合ポリエステルの清澄度や操業性等を考慮して適宜選択すればよい。 For the filtration, it is preferable to use a filter having an average pore size of 20 μm or less, more preferably a filter having an average pore size of 15 μm or less, and further preferably 10 μm or less. On the other hand, the lower limit of the average pore diameter is about 1 μm from the viewpoint of the degree of clarity and the operability of filtration. The type and capacity of the filter are not limited, and may be appropriately selected in consideration of the clarity and operability of the copolyester.
濾過手段は、例えば、ネオペンチルグリコールの供給タンクから共重合ポリエステルの製造装置までの間の任意の場所に設置すればよい。
なお、ネオペンチルグリコールを溶融状態または溶液状態で取り扱うことは、ネオペンチルグリコールの供給量の精度の向上の点から好ましい。ネオペンチルグリコールの溶融は、共重合ポリエステルの製造設備内に溶融槽を設置して行なってもよいし、溶融状態の市販品を購入してもよい。
What is necessary is just to install a filtration means in the arbitrary places between the supply tank of neopentyl glycol and the manufacturing apparatus of copolyester, for example.
In addition, it is preferable to handle neopentyl glycol in a molten state or a solution state from the viewpoint of improving the accuracy of the supplied amount of neopentyl glycol. The melting of neopentyl glycol may be carried out by installing a melting tank in the production equipment for copolymerized polyester, or a commercially available product in a molten state may be purchased.
上記製造においては、グリコール成分の一部として、本発明の共重合ポリエステルの製造装置より留出した留出グリコールを蒸留により精製し回収されたエチレングリコールとネオペンチルグリコールの混合溶液を使用することが好ましい。 In the production described above, as a part of the glycol component, it is possible to use a mixed solution of ethylene glycol and neopentyl glycol, which is obtained by purifying the distillate glycol distilled from the production apparatus of the copolymer polyester of the present invention by distillation. preferable.
上記留出グリコールの蒸留による精製は、上記の共重合ポリエステルの製造装置内に設置された蒸留塔を用いて実施してもよいし、該製造装置外に設置された蒸留塔を用いて実施してもよい。該蒸留塔の形式や性能は限定されないが、例えば、泡鐘カラム方式で20〜40段の蒸留塔を用いて水を主体とした低沸点留分とジエチレングリコールやオリゴマー等を含む高沸点留分を除去する方法で実施するのが好ましい。 The distillation glycol may be purified by distillation using a distillation column installed in the above-mentioned copolymerized polyester production apparatus or using a distillation column installed outside the production apparatus. May be. The form and performance of the distillation column are not limited. For example, a low-boiling fraction mainly composed of water and a high-boiling fraction containing diethylene glycol, oligomers, and the like using a 20 to 40-stage distillation column in a bubble column method. It is preferable to carry out the removal method.
上記製造方法においては、ジエチレングリコールの副生等の副反応抑制のために、トリエチルアミン等のアミン類等を添加してもよい。 In the above production method, amines such as triethylamine may be added in order to suppress side reactions such as by-production of diethylene glycol.
上記製造方法においては、加熱により蒸発するグリコールは全量を反応槽内に還流するのが好ましい。該対応により共重合ポリエステルの組成変動が抑制されとともにエステル化反応をスムースに進めることができる。 In the above production method, it is preferable that the entire amount of glycol evaporated by heating is refluxed into the reaction vessel. By the correspondence, the composition variation of the copolyester is suppressed and the esterification reaction can be smoothly advanced.
上記のエステル化反応生成物を第1の重縮合反応槽に移送し、初期縮合反応を行うのが好ましい。該初期縮合反応工程における減圧速度を少なくとも2段階に分けて行い、漸次減圧速度を下げることが好ましい。該対応により減圧による反応液の突沸が抑制され該突沸により引き起こされる飛沫同伴による排気系の閉塞が抑制され安定した運転が可能となる。 It is preferable that the esterification reaction product is transferred to the first polycondensation reaction tank to perform an initial condensation reaction. It is preferable to carry out the pressure reduction rate in the initial condensation reaction step in at least two stages and gradually decrease the pressure reduction rate. By this countermeasure, bumping of the reaction liquid due to reduced pressure is suppressed, and blockage of the exhaust system due to entrainment caused by the bumping is suppressed, and stable operation is possible.
すなわち、攪拌しながら40KPaまで減圧速度3〜7KPa/分、その後0.3KPaまで減圧速度0.6〜1.0KPa/分で減圧し、250〜260℃で初期縮合を行って共重合ポリエステルのプレポリマーを得ることが好ましい。また、上記の共重合ポリエステルのプレポリマーを0.10〜0.16KPaの真空下で、螺旋状の攪拌翼を回転させた第2の重縮合反応槽に移送し、260〜270℃の温度で後期縮合を行い、所定の回転トルクになったら該反応槽に窒素ガスを導入して常圧に戻しギアーポンプで共重合エステルをシート状で取り出し、水冷しながらシートカッターで破砕することが好ましい。 That is, with stirring, the pressure is reduced to 40 KPa at a pressure reduction rate of 3 to 7 KPa / min, and then to 0.3 KPa at a pressure reduction rate of 0.6 to 1.0 KPa / min, and initial condensation is performed at 250 to 260 ° C. It is preferred to obtain a polymer. In addition, the prepolymer of the above copolyester was transferred to a second polycondensation reaction tank in which a helical stirring blade was rotated under a vacuum of 0.10 to 0.16 KPa, and at a temperature of 260 to 270 ° C. It is preferable to carry out the latter condensation, introduce nitrogen gas into the reaction tank when the predetermined rotational torque is reached, return to normal pressure, take out the copolymerized ester in a sheet form with a gear pump, and crush it with a sheet cutter while cooling with water.
上記後期縮合の反応温度は260〜270℃で行うことが好ましく、262〜268℃がより好ましい。該反応温度が270℃を超えた場合は、共重合ポリエステルの劣化が増大し、得られる共重合ポリエステルの色調の悪化やカルボキシル末端基の増大が引き起こされるので好ましくない。逆に、260℃未満では重縮合反応速度が低下し生産性が悪化して経済的に不利になるので好ましくない。 The late condensation reaction temperature is preferably 260 to 270 ° C, more preferably 262 to 268 ° C. When the reaction temperature exceeds 270 ° C., the deterioration of the copolymerized polyester is increased, which causes a deterioration in the color tone of the obtained copolymerized polyester and an increase in carboxyl end groups, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 260 ° C., the polycondensation reaction rate is lowered, the productivity is deteriorated, and this is economically disadvantageous.
上記対応により、前記した高品質な共重合ポリエステルを安定して、かつ効率的に製造することができる。例えば、減圧速度が上記範囲を超えた場合は、反応物の飛沫同伴が増大し、減圧系の詰まりが発生し重縮合反応が不安定になることがある。また、異物生成の増大に繋がる。逆に、減圧速度が上記範囲未満の場合は、重縮合反応の進行が遅くなるので好ましくない。 By the above measures, the above-described high-quality copolyester can be stably and efficiently produced. For example, when the depressurization rate exceeds the above range, entrainment of reactants may increase, clogging of the depressurization system may occur, and the polycondensation reaction may become unstable. Moreover, it leads to increase in foreign matter generation. On the contrary, when the pressure reduction rate is less than the above range, the progress of the polycondensation reaction is slow, which is not preferable.
本発明の共重合ポリエステルは堅くてもろいので、通常ポリエステルの製造に用いられているペレタイザー方式によるチップ化は安定操業が困難である。また、シート状に押し出してダイサーカッターで切断する方法では、ダイサーのフィードローラー部等でスラブ割れが発生することがある。従って、水冷しながらシートカッターで破砕するのが好ましい。 Since the copolymerized polyester of the present invention is stiff and brittle, it is difficult to stably operate chips by a pelletizer system that is usually used for producing polyester. Moreover, in the method of extruding into a sheet shape and cutting with a dicer cutter, slab cracks may occur at the feed roller portion of the dicer. Therefore, it is preferable to crush with a sheet cutter while cooling with water.
本発明においては、上記方法で得られた共重合ポリエステルを水系溶媒に分散して、ポリエステルフィルムの表面に被覆することが好ましい。該共重合ポリエステルの水系溶媒への分散方法としては、例えば、共重合ポリエステルを水溶性有機化合物と共に水に分散する方法が好適である。 In the present invention, it is preferable to disperse the copolyester obtained by the above method in an aqueous solvent and coat the surface of the polyester film. As a method for dispersing the copolymerized polyester in an aqueous solvent, for example, a method in which the copolymerized polyester is dispersed in water together with a water-soluble organic compound is suitable.
具体的には、上記共重合ポリエステルと水溶性有機化合物とを50〜200℃であらかじめ混合し、該混合物に水を加えて撹拌する方法、あるいは逆に、上記混合物を水に加えて分散する方法、あるいは共重合ポリエステル、水溶性有機化合物および水とを共存させて40〜120℃で撹拌する方法が、代表的な方法として挙げられる。 Specifically, a method in which the copolymerized polyester and a water-soluble organic compound are mixed in advance at 50 to 200 ° C., and water is added to the mixture and stirred, or, conversely, the method in which the mixture is added to water and dispersed. Alternatively, a typical method is a method in which a copolyester, a water-soluble organic compound, and water are coexistent and stirred at 40 to 120 ° C.
水溶性有機化合物としては、20℃で1Lの水に対する溶解度が20g以上の水溶性有機化合物が好適である。例えば、脂肪族および脂環族のアルコール、エーテル、エステルおよびケトン化合物等であり、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール等の一価アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のグリコール誘導体、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチルケトン等のケトン類等である。これらの水溶性有機化合物は、単独あるいは2種以上を併用することができる。上記化合物のうち、水への分散性、フィルムへの塗布性からみて、ブチルセルソルブやエチルセルソルブが好適である。 As the water-soluble organic compound, a water-soluble organic compound having a solubility in 1 L of water at 20 ° C. of 20 g or more is suitable. For example, aliphatic and alicyclic alcohols, ethers, esters and ketone compounds, for example, monohydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and n-butanol, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, methyl Examples thereof include glycol derivatives such as cellosolve, ethyl cellosolve and butyl cellosolve, ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, esters such as ethyl acetate, and ketones such as methyl ethyl ketone. These water-soluble organic compounds can be used alone or in combination of two or more. Of these compounds, butyl cellosolve and ethyl cellosolve are preferred from the viewpoint of dispersibility in water and applicability to films.
水系溶媒分散体において、共重合ポリエステル(A)、水溶性有機化合物(B)および水(C)の配合割合は、下記の範囲が好適である。
(A)/(B)=100/5000〜100/20
(B)/(C)=100/10000〜100/50
In the aqueous solvent dispersion, the blending ratio of the copolyester (A), the water-soluble organic compound (B) and water (C) is preferably in the following range.
(A) / (B) = 100/5000 to 100/20
(B) / (C) = 100/10000 to 100/50
水系溶媒分散体の分散性の点から、(A)/(B)を100/20以下とすることが好ましい。また、(A)/(B)が100/20を超える場合であっても、界面活性剤を添加することによって、分散性を補助することができる。しかしながら、界面活性剤の量が多過ぎると接着性や耐水性等が低下するので、注意すべきである。 From the viewpoint of dispersibility of the aqueous solvent dispersion, (A) / (B) is preferably 100/20 or less. Further, even when (A) / (B) exceeds 100/20, dispersibility can be assisted by adding a surfactant. However, it should be noted that if the amount of the surfactant is too large, adhesiveness, water resistance and the like are lowered.
また、水溶性有機化合物による環境汚染の抑制やコストの点から、(A)/(B)を100/5000以上、または(B)/(C)を100/50以下とすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that (A) / (B) is 100/5000 or more or (B) / (C) is 100/50 or less from the viewpoint of suppression of environmental pollution by water-soluble organic compounds and cost.
また、(B)/(C)が100/10000未満の場合は、水系溶媒分散体液の表面張力が大きくなり、フィルムへの濡れ性が低下して、塗布斑が発生する場合がある。この場合も、界面活性剤を添加することによって濡れ性を改良することができるが、界面活性剤の量が多過ぎると、前記と同様に接着性や耐水性等が低下するので、注意すべきである。 Moreover, when (B) / (C) is less than 100/10000, the surface tension of the aqueous solvent dispersion liquid is increased, the wettability to the film is lowered, and coating spots may occur. In this case as well, the wettability can be improved by adding a surfactant. However, if the amount of the surfactant is too large, adhesiveness, water resistance, etc. are reduced as described above, so care should be taken. It is.
上記水系溶媒分散体の調製は、前記の共重合ポリエステルの製造工程内で実施してもよいし、別工程で実施してもよい。 The preparation of the aqueous solvent dispersion may be carried out within the production process of the copolymer polyester or may be carried out in a separate process.
上記水系溶媒分散体には、被覆フィルムに滑り性を付与する等の目的で、各種粒子等を添加してもよい。 Various particles and the like may be added to the aqueous solvent dispersion for the purpose of imparting slipperiness to the coating film.
上記水系溶媒分散体をポリエステルフィルムに塗布して被覆ポリエステルフィルムを製造する方法としては、例えば、未延伸フィルムまたは一軸延伸フィルムにポリエステル水分散体を塗布した後、加熱乾燥してからさらに延伸するか、二軸延伸フィルムに塗布し乾燥する方法が好ましく、一軸延伸フィルムに塗布する方法がさらに好ましい。 As a method for producing a coated polyester film by applying the aqueous solvent dispersion to a polyester film, for example, after applying the polyester aqueous dispersion to an unstretched film or a uniaxially stretched film, heating and drying may be followed by further stretching. A method of applying to a biaxially stretched film and drying is preferable, and a method of applying to a uniaxially stretched film is more preferable.
塗布方法としては、例えばキスコート、リバースコート、グラビアコート、ダイコートが好適である。最終的な塗布層の厚み(乾燥後)は、0.01〜5μmが好ましく、さらに好ましくは0.01〜2μmである。 As a coating method, for example, kiss coating, reverse coating, gravure coating, and die coating are suitable. The final thickness of the coating layer (after drying) is preferably from 0.01 to 5 μm, more preferably from 0.01 to 2 μm.
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。なお、これらの実施例は本発明を例示するものであり、限定されるものではない。また、下記の実施例中のポリエステルチップ中の水分率は下記の方法により測定した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, these Examples illustrate this invention and are not limited. Moreover, the moisture content in the polyester chip | tip in the following Example was measured by the following method.
(1)還元粘度
共重合ポリエステル0.05gを25mLの混合溶媒(フェノール/テトラクロロエタン=60/40)に溶解し、オストワルド粘度計を用いて30℃で測定した。
(1) Reduced viscosity 0.05 g of copolyester was dissolved in 25 mL of a mixed solvent (phenol / tetrachloroethane = 60/40) and measured at 30 ° C. using an Ostwald viscometer.
(2)ポリマー酸価
試料15mgをヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)/CDCl3=1/1混合溶媒0.13mlに溶解し、CDCl3 0.52mlで希釈し、さらに0.2Mトリエチルアミン溶液(HFIP/CDCl3 1/9)を22μl添加した溶液を用いて、500MHzのH−NMR測定をして定量した。該定量を3回測定してその平均値を用いた。
(2) Polymer acid value 15 mg of a sample was dissolved in 0.13 ml of a hexafluoroisopropanol (HFIP) / CDCl 3 = 1/1 mixed solvent, diluted with 0.52 ml of CDCl 3 , and further 0.2 M triethylamine solution (HFIP / CDCl 3 1/9) was added and 22 μl of the solution was used for quantification by H-NMR measurement at 500 MHz. The quantitative value was measured three times and the average value was used.
(3)共重合ポリエステル中のGCM含有オリゴマー量
試料を冷凍粉砕後、500mgを精秤し約5mlのメタノールによる抽出を室温で3回を行った。得られたメタノール抽出液をポリテトラフルオロエチレン製メンブレンフィルター(0.45μm)にてろ過した後、25mlにメスアップし、下記条件でHPLC分析およびLC/MS分析を行った。
(3) Amount of oligomer containing GCM in copolymerized polyester After freezing and grinding the sample, 500 mg was precisely weighed and extracted with about 5 ml of methanol three times at room temperature. The obtained methanol extract was filtered through a polytetrafluoroethylene membrane filter (0.45 μm), then made up to 25 ml, and subjected to HPLC analysis and LC / MS analysis under the following conditions.
[測定条件]
(a)LC装置:Agilent1100
(b)カラム:Imtakt Cadenza CD−C18 2×150mm
(c)移動相:(A)0.1%ギ酸、(B)アセトニトリル/0.1%ギ酸
0min(20%B)−40(98)−55(98)
(d)流速:0.2ml/min
(e)カラム温度:40℃
(f)注入量:5μl
(g)検出:UV258nm
(h)MS装置:BRUKER DALTONICS esquire 3000 Plus
(i)イオン化法:ESI負イオンモード
[Measurement condition]
(A) LC device: Agilent 1100
(B) Column: Imtakt Cadenza CD-C18 2 × 150 mm
(C) Mobile phase: (A) 0.1% formic acid, (B) acetonitrile / 0.1% formic acid
0 min (20% B) -40 (98) -55 (98)
(D) Flow rate: 0.2 ml / min
(E) Column temperature: 40 ° C
(F) Injection volume: 5 μl
(G) Detection: UV258nm
(H) MS device: BRUKER DALTONICS esquire 3000 Plus
(I) Ionization method: ESI negative ion mode
上記LC/MS分析においては、5−スルホイソフタル酸ナトリウムを構成成分とするオリゴマーのみが選択的に検出される。該方法で検出される5−スルホイソフタル酸ナトリウムを構成成分とするオリゴマーの全ピークについて、別途測定した5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステルの標準溶液のピークとの面積比により5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル換算量を求め、該検出される全成分の合計換算量で表示した。 In the LC / MS analysis, only oligomers containing sodium 5-sulfoisophthalate as a constituent component are selectively detected. With respect to all the peaks of the oligomer having sodium 5-sulfoisophthalate as a constituent component detected by this method, the area ratio of 5-sodium sulfoisophthalic acid dimethyl ester to the peak of a standard solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid dimethyl ester measured separately was determined. The equivalent amount of isophthalic acid dimethyl ester was determined and displayed as the total equivalent amount of all the detected components.
(4)共重合ポリエステル中の異物量
共重合ポリエステルの切片を2枚のカバーグラス間に挟んで280℃で溶融プレスし、急冷したのち、100倍の位相差顕微鏡で20視野観察し、イメージアナライザーで3μm以上の粒子の数をカウントした。3.2mm2個数に換算して表示した。
(4) Amount of foreign matter in copolymerized polyester A piece of copolymerized polyester is sandwiched between two cover glasses, melt-pressed at 280 ° C, rapidly cooled, and then observed in 20 fields of view with a 100 × phase contrast microscope. The number of particles of 3 μm or more was counted. Displayed in terms of 3.2 mm 2 .
(5)長期保存安定性
共重合ポリエステル300重量部とn−ブチルセルソルブ200重量部とを容器中に仕込み、110〜120℃で約1時間撹拌をし、均一で粘調な溶液を得たのちに、激しく撹拌をしながら水500重量部を徐々に添加し約1時間後に均一な水分散液を得た。
上記分散液をガラス容器に入れて室温で3ヶ月間静置保存し、該分散液の沈降成分の有無を肉眼観察で評価した。該保存により容器底部に沈降物の発生が見られないものを良として、沈降物の発生のあるものを不良として判定した。
(5) Long-term storage stability 300 parts by weight of copolyester and 200 parts by weight of n-butyl cellosolve were charged in a container and stirred at 110 to 120 ° C. for about 1 hour to obtain a uniform and viscous solution. Thereafter, 500 parts by weight of water was gradually added with vigorous stirring, and a uniform aqueous dispersion was obtained after about 1 hour.
The dispersion was placed in a glass container and stored at room temperature for 3 months, and the presence or absence of a sediment component in the dispersion was evaluated by visual observation. A case where no sediment was observed at the bottom of the container due to the storage was judged as good, and a product where sediment was produced was judged as bad.
実施例1
[5−ソジウムスルホイソフタル酸ジ(ヒドロキシエチル)エステルの調製]
1基の蒸留塔付き反応槽に、5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステル(日本ヒドラジン工業(株)製)320kgとエチレングリコール880kg、および酢酸ナトリウム(20質量%のエチレングリコール溶液)を、5−ソジウムイソフタル酸ジメチルエステルに対して5モル%の比率で仕込み、反応温度180℃でエチレングリコールを還流しながら4時間エステル交換反応を行い、60℃まで冷却して5−ソジウムスルホイソフタル酸ジ(ヒドロキシエチル)エステル(以下、単にジヒドロキシエチルエステルと称する)をとりだした。
Example 1
[Preparation of 5-sodiumsulfoisophthalic acid di (hydroxyethyl) ester]
In a reaction vessel equipped with a distillation tower, 320 kg of 5-sodiumsulfoisophthalic acid dimethyl ester (manufactured by Nippon Hydrazine Kogyo Co., Ltd.), 880 kg of ethylene glycol, and sodium acetate (20 mass% ethylene glycol solution) It was charged at a ratio of 5 mol% with respect to sodium isophthalic acid dimethyl ester, transesterified for 4 hours while refluxing ethylene glycol at a reaction temperature of 180 ° C, cooled to 60 ° C, and cooled with 5-sodium sulfoisophthalic acid diester. (Hydroxyethyl) ester (hereinafter simply referred to as dihydroxyethyl ester) was taken out.
[共重合ポリエステルの製造]
蒸留塔が付属した1個の加圧エステル化反応槽と、真空発生装置が付属した2個の重縮合反応槽を用い、バッチワイズ方式で共重合ポリエステルを合成した。
まず、エステル化反応槽にテレフタル酸229kg、イソフタル酸222kg、1で合成したジヒドロキシエチルエステル(34質量%含有エチレングリコール溶液)191kgおよび窒素雰囲気下140℃で溶融したネオペンチルグリコール213kg、更に回収・精製されたエチレングリコールとネオペンチルグリコールの混合溶液(=45/55;質量比)87kgを仕込み、攪拌しながら更に三酸化アンチモンのエチレングリコール溶液(三酸化アンチモンの濃度:1.3質量%)を39kg(酸成分に対して三酸化アンチモンとして0.05モル%)を加えてから窒素で加圧し熱媒体で反応槽を昇温して、塔頂温度を150℃に制御しながらグリコールを反応槽内に還流し、0.3MPaの圧力(ゲージ圧)下で、235℃で130分間エステル化反応を行い共重合ポリエステルのオリゴマーを得た。
[Production of copolyester]
A copolyester was synthesized in a batchwise manner using one pressure esterification reaction vessel with a distillation column and two polycondensation reaction vessels with a vacuum generator.
First, 229 kg of terephthalic acid, 222 kg of isophthalic acid in an esterification reactor, 191 kg of dihydroxyethyl ester (ethylene glycol solution containing 34% by mass) synthesized with 1, 213 kg of neopentyl glycol melted at 140 ° C. in a nitrogen atmosphere, and further recovery and purification 87 kg of a mixed solution of ethylene glycol and neopentyl glycol (= 45/55; mass ratio) was added, and 39 kg of an ethylene glycol solution of antimony trioxide (antimony trioxide concentration: 1.3% by mass) was added while stirring. (0.05 mol% as antimony trioxide with respect to the acid component) and then pressurizing with nitrogen, raising the temperature of the reaction vessel with a heat medium, while controlling the tower top temperature at 150 ° C, glycol in the reaction vessel At 235 ° C. under a pressure of 0.3 MPa (gauge pressure). To obtain an oligomer of copolyester performs minutes esterification reaction.
次いで、オリゴマーを第一の重縮合反応槽に移送し、攪拌しながら40KPaまで減圧速度5KPa/分、その後0.3KPaまで減圧速度0.8KPa/分で減圧し、255℃で160分初期縮合を行って共重合ポリエステルのプレポリマーを得た。その後0.13KPaの真空下で、螺旋状の攪拌翼を回転させた第二の重縮合反応槽にプレポリマーを移送し、265℃の温度で120分間、後期縮合を行い還元粘度0.41の共重合エステルポリマーとした。この第二の重縮合反応槽に窒素を導入し、ギアーポンプで共重合エステルポリマーを厚さ7mmのシート状で取り出し,水冷しながらシートカッターで破砕して共重合ポリエステルの破砕物を得た。 Next, the oligomer was transferred to the first polycondensation reaction tank, and while stirring, the pressure was reduced to 40 KPa at a pressure reduction rate of 5 KPa / min, and then to 0.3 KPa at a pressure reduction rate of 0.8 KPa / min, and initial condensation was carried out at 255 ° C. for 160 minutes. And a prepolymer of copolyester was obtained. Thereafter, the prepolymer was transferred to a second polycondensation reaction tank in which a spiral stirring blade was rotated under a vacuum of 0.13 KPa, and subjected to late condensation at a temperature of 265 ° C. for 120 minutes to obtain a reduced viscosity of 0.41. A copolymerized ester polymer was obtained. Nitrogen was introduced into the second polycondensation reaction tank, and the copolymerized ester polymer was taken out as a 7 mm thick sheet with a gear pump, and crushed with a sheet cutter while cooling with water to obtain a crushed copolymerized polyester.
得られた共重合ポリエステルの酸価は20eq/トン、比重は1.281、ガラス転移点は67℃、全グリコール成分に対するネオペンチルグリコールの含有量は50モル%、ジエチレングリコールの含有量は3.6モル%、ポリマー中の硫黄含有量は10100ppm、ナトリウム含有量は7700ppm、ナトリウムと硫黄のモル比は1.06であった。また、共重合ポリエステル中の5−スルホイソフタル酸ナトリウムを構成成分とするオリゴマー量は582ppmであり、異物量は10個/3.2mm2であった。また、エチレングリコール末端とネオペンチルグリコール末端のモル比は1.4であり、質量平均分子量と数平均分子量の比(Mw/Mn)は2.6であり、テレフタル酸とネオペンチルグリコールの環状2量体の含有量は全体の0.23質量%であった。
表1に示すとおり、本実施例で得られた共重合ポリエステルは、異物量やGCM含有オリゴマー量が低く高品質であった。
The obtained copolymer polyester has an acid value of 20 eq / ton, a specific gravity of 1.281, a glass transition point of 67 ° C., a neopentyl glycol content of 50 mol% with respect to all glycol components, and a diethylene glycol content of 3.6. The sulfur content in the polymer was 10100 ppm, the sodium content was 7700 ppm, and the molar ratio of sodium to sulfur was 1.06. Moreover, the amount of oligomers containing sodium 5-sulfoisophthalate in the copolyester as a constituent component was 582 ppm, and the amount of foreign matter was 10 / 3.2 mm 2 . Further, the molar ratio of ethylene glycol terminal to neopentyl glycol terminal is 1.4, the ratio of mass average molecular weight to number average molecular weight (Mw / Mn) is 2.6, and cyclic 2 of terephthalic acid and neopentyl glycol. The content of the monomer was 0.23% by mass of the whole.
As shown in Table 1, the copolymerized polyester obtained in this example was high in quality with low foreign matter amount and GCM-containing oligomer amount.
なお、前述したGCM含有オリゴマーの定量方法では、合計15個のピークが検出された。MS分析で同定された各ピークのオリゴマーの組成と各成分の共重合ポリエステルに対する換算含有量を表2に示す。 In the GCM-containing oligomer quantification method described above, a total of 15 peaks were detected. Table 2 shows the composition of the oligomer of each peak identified by MS analysis and the converted content of each component with respect to the copolyester.
(塗布液の調製)
前述の保存安定性評価法において記載した方法に準じて調製した上記共重合ポリエステルの水分散体を用いて、上記共重合ポリエステルと、スルホン酸金属塩としてドデシルジフェニルオキサイドジスルホン酸ナトリウム(松本油脂社製、アニオン系帯電防止剤)、高分子系ワックス剤としてポリエチレン系エマルジョンワックス(東邦化学社製)、粒子として平均粒径2.2μmのスチレン−ベンゾグアナミン系球状有機粒子(日本触媒工業社製)、平均粒径0.04μmのコロイダルシリカ(日産化学社製)をそれぞれ固形分重量比で50/2.5/2.5/0.5/5になるよう混合し、かつ、イオン交換水とイソプルピルアルコールの混合溶媒(=60/40:質量比)を用いて全固形分濃度が5質量%となるように希釈して塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution)
Using the aqueous dispersion of the copolymerized polyester prepared according to the method described in the above-mentioned storage stability evaluation method, the copolymerized polyester and sodium dodecyldiphenyloxide disulfonate (manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.) as the sulfonic acid metal salt , Anionic antistatic agent), polyethylene emulsion wax (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) as a polymer wax agent, styrene-benzoguanamine-based spherical organic particles (manufactured by Nippon Shokubai Kogyo Co., Ltd.) having an average particle size of 2.2 μm, average Colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having a particle size of 0.04 μm is mixed so that the weight ratio of solids is 50 / 2.5 / 2.5 / 0.5 / 5, respectively, and ion-exchanged water and isopru Use a mixed solvent of pill alcohol (= 60/40: mass ratio) to dilute the total solid concentration to 5% by mass to obtain the coating solution. It was manufactured.
(被覆ポリエステルフィルムの調製)
実質的に滑剤粒子をふくまない極限粘度0.60のポリエチレンテレフタレートを十分に乾燥した後、押し出し機に供給して290℃で溶融し、T型口金よりシート状に押し出し、30℃の冷却ドラムで冷却固化せしめ未延伸フィルムを得た。次いで未延伸フィルムを95℃に加熱して縦方向に3.4倍延伸し、一軸延伸フィルムとした。さらに、この一軸延伸フィルムの片面に上記で得た塗布液を二軸延伸後において塗布厚みが0.1μmとなるようにグラビアコート方式で塗布した。続いて100℃に加熱して横方向に3.5倍延伸し、200℃で熱処理して接着層を有する厚さ125μmのポリエステルフィルムを得た。
(Preparation of coated polyester film)
After the polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.60 that does not substantially contain lubricant particles is sufficiently dried, it is supplied to an extruder and melted at 290 ° C., extruded into a sheet form from a T-type die, and cooled with a cooling drum at 30 ° C. An unstretched film was obtained by cooling and solidification. Next, the unstretched film was heated to 95 ° C. and stretched 3.4 times in the longitudinal direction to obtain a uniaxially stretched film. Furthermore, the coating solution obtained above was applied to one side of this uniaxially stretched film by a gravure coating method so that the coating thickness became 0.1 μm after biaxial stretching. Subsequently, it was heated to 100 ° C. and stretched 3.5 times in the transverse direction, and heat treated at 200 ° C. to obtain a 125 μm thick polyester film having an adhesive layer.
上記方法で得られた被覆ポリエステルフィルムの被覆面に溶剤型インキ(東洋インキ社製、TSP−400G)をRIテスターで印刷後24時間放置乾燥し、JIS−K5400に記載の碁盤目評価に準拠し、クロスカットガイドを用いて1mmマス目をカッター刃で100個作成した後、粘着テープ(ニチバン社製、セロハンテープ)を用いてマス目部分のインキ密着力を評価した。印刷インクは100個全部が残存しており、密着性は良好であった。 Solvent-based ink (TSP-400G, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) was printed on the coated surface of the coated polyester film obtained by the above method and then allowed to dry for 24 hours, in accordance with the cross-cut evaluation described in JIS-K5400. After making 100 1 mm squares with a cutter blade using a cross-cut guide, the ink adhesion of the squares was evaluated using an adhesive tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd., cellophane tape). All 100 printing inks remained and the adhesion was good.
また、下記の光学欠陥検出装置を用いて、100mm×100mmの上記方法で得られた被覆ポリエステルフィルム片10枚について、被覆面を観察して、光学的に20μm以上の大きさと認識される欠点を検出した結果、該被覆面の粗大粒子は観察されなかった。 In addition, using the following optical defect detection apparatus, for the 10 coated polyester film pieces obtained by the above method of 100 mm × 100 mm, the coated surface is observed, and the defects that are optically recognized as 20 μm or larger are observed. As a result of detection, coarse particles on the coated surface were not observed.
投光器として20W×2の蛍光灯をXYテーブル下方400mmに配置し、スリット幅10mmのマスクを設ける。投光器と受光器を結ぶ線上と、測定するフィルムの鉛直方向が成す角度を12°となるよう光を入射すると、入射位置の試験片にキズが存在する場合に、その部分が光り輝く。その部分の光量をXYテーブル上方500mmに配置したCCDイメージセンサカメラで電気信号に変換し、その電気信号を増幅し、微分してスレッシュホールレベルとコンパレータで比較して、光学欠陥の検出信号を出力した。また、CCDイメージセンサカメラから入力されたビデオ信号を自動解析して光学欠陥の大きさを計測し設定された大きさの欠陥の位置を表示し計数した。 As a projector, a 20 W × 2 fluorescent lamp is arranged 400 mm below the XY table, and a mask having a slit width of 10 mm is provided. When light is incident so that the angle formed between the line connecting the projector and the light receiver and the vertical direction of the film to be measured is 12 °, if there is a scratch on the test piece at the incident position, that portion shines. The amount of light in that portion is converted into an electrical signal by a CCD image sensor camera placed 500 mm above the XY table, the electrical signal is amplified, differentiated, and compared with a threshold hole level and a comparator, and an optical defect detection signal is output. did. Also, the video signal input from the CCD image sensor camera was automatically analyzed to measure the size of the optical defect, and the position of the defect having the set size was displayed and counted.
更に、上記方法で得られた被覆ポリエステルフィルムを製造後室温で3ヶ月放置した後に、該被覆ポリエステルフィルムを三波長発光型蛍光灯の前に垂らして観察しても該被覆ポリエステルフィルムに曇りは観察されなかった。 Furthermore, even after the coated polyester film obtained by the above method was produced and left at room temperature for 3 months, the coated polyester film was observed to be cloudy even if it was observed by hanging in front of a three-wavelength fluorescent lamp. Was not.
比較例1
実施例1の方法においてジヒドロキシエチルエステルの添加をエステル化反応終了後に変更する以外は、実施例1と同様の方法で比較例1の共重合ポリエステルを得た。得られた共重合ポリエステルの評価結果を表1に示す。
本実施例で得られた共重合ポリエステルは実施例1で得られた共重合ポリエステルに比べてGCM含有オリゴマー量が多く、保存安定性が劣っており低品質であった。
Comparative Example 1
A copolymer polyester of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition of dihydroxyethyl ester was changed after the esterification reaction in the method of Example 1. Table 1 shows the evaluation results of the obtained copolyester.
The copolymerized polyester obtained in this example had a higher amount of GCM-containing oligomer than the copolymerized polyester obtained in Example 1, was poor in storage stability and was of low quality.
また、実施例1と同じ方法により調製し、4ヶ月保存した塗布液を用いて、実施例1と同様の方法で被覆フィルムを得た。得られた被覆フィルムを実施例1に記載した方法で評価した結果、三波長発光型蛍光灯観察において曇りが観察され、例えば、光学用用途向けには不適であった。 Moreover, the coating film was obtained by the method similar to Example 1 using the coating liquid prepared by the same method as Example 1, and preserve | saved for four months. As a result of evaluating the obtained coated film by the method described in Example 1, fogging was observed in the three-wavelength emission fluorescent lamp observation, and it was unsuitable for optical use, for example.
比較例2
比較例1の方法において、エステル交換触媒を酢酸ナトリウムから酢酸マンガン(5−ソジウムスルホイソフタル酸ジメチルエステルに対して0.48モル%添加)に切り替える以外は、比較例1と同様の方法で共重合ポリエステルを得た。
得られた共重合ポリエステルの評価結果を表1に示す。
本比較例で得られた共重合ポリエステルは比較例1で得られた共重合ポリエステルの課題に加えて異物量が多く、低品質であった。
Comparative Example 2
In the method of Comparative Example 1, the same procedure as in Comparative Example 1 was used except that the transesterification catalyst was switched from sodium acetate to manganese acetate (0.48 mol% added to 5-sodiumsulfoisophthalic acid dimethyl ester). A polymerized polyester was obtained.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained copolyester.
The copolymer polyester obtained in this comparative example had a large amount of foreign matter in addition to the problems of the copolymer polyester obtained in comparative example 1, and was of low quality.
また、比較例1と同じ方法により被覆フィルムを得た。得られた被覆フィルムの表面粗大粒子数を、実施例1に記載したと同様の方法で評価した結果、表面には3個/m2の粗大粒子が存在しており、比較例1で得られた被覆ポリエステルフィルムよりさらに低品質であった。 Moreover, the coating film was obtained by the same method as the comparative example 1. As a result of evaluating the number of coarse particles on the surface of the coated film by the same method as described in Example 1, 3 / m 2 coarse particles were present on the surface. Even lower quality than the coated polyester film.
比較例3
実施例1の方法において、塗布液の塗布を取り止める以外は実施例1と同様の方法で被覆ポリエステルフィルムを得た。得られた被覆ポリエステルの溶剤型インキの密着性を実施例1と同様の方法で評価した。インキの残存個数は0個であり、溶剤型インキの密着性が劣っていた。
Comparative Example 3
In the method of Example 1, a coated polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the application of the coating solution was stopped. The adhesiveness of the solvent-based ink of the obtained coated polyester was evaluated in the same manner as in Example 1. The remaining number of inks was 0, and the adhesion of the solvent-type ink was inferior.
本発明の共重合ポリエステルは、水系溶媒に対する分散性(以下、単に分散性と称することもある)に優れており、かつ例えば、ポリエステルフィルムの被覆層として用いた場合に発現される接着性向上効果等の本来具備すべき特性を維持した上で、該共重合ポリエステル中の異物や5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基含有のオリゴマー量が低減されているので、例えば、ポリエステルフィルムの易接着性等を向上させる表面改質用被覆層の構成材料として好適である。特に、異物や5−スルホイソフタル酸ナトリウム残基含有のオリゴマー量が低減されているので、例えば、光学用途等の異物による欠点に対して高度な要求をされるフィルムの表面改質剤として有用である。 The copolyester of the present invention is excellent in dispersibility in an aqueous solvent (hereinafter sometimes simply referred to as dispersibility) and, for example, an effect of improving adhesiveness when used as a coating layer of a polyester film. Since the amount of foreign matter and oligomers containing sodium 5-sulfoisophthalate residue in the copolyester is reduced while maintaining the properties that should be originally provided, such as easy adhesion of polyester film, etc. It is suitable as a constituent material of the coating layer for surface modification to be improved. In particular, since the amount of foreign substances and oligomers containing sodium 5-sulfoisophthalate residue is reduced, it is useful as a surface modifier for films that are highly demanded for defects caused by foreign substances such as optical applications. is there.
また、上記共重合ポリエステルを水系溶媒に分散してポリエステルフィルム表面に被覆してなる被覆ポリエステルフィルムは、例えば、印刷インク等との接着性に優れ、かつ表面異物が少なく、さらに該フィルムを長期保存した場合に該保存により発生するフィルムの曇り現象の発生が抑制されているので、例えば、光学用途用フィルムとして好適に用いることが出来る。従って、産業界に寄与することが大である。 In addition, the coated polyester film formed by dispersing the copolymerized polyester in an aqueous solvent and coating the surface of the polyester film is excellent in adhesiveness with, for example, printing ink and the like, and has little surface foreign matter. In this case, since the occurrence of the clouding phenomenon of the film generated by the storage is suppressed, it can be suitably used as a film for optical applications, for example. Therefore, it is important to contribute to the industry.
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