JP2012097163A - Polyester resin composition - Google Patents

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橋 拓 高
Kiyoshi Toda
田 清 志 戸
Yuichi Hirai
井 裕 一 平
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester film which uses a biomass ethylene glycol and is carbon-neutral.SOLUTION: A resin composition includes a polyester containing a diol unit and a dicarboxylic acid unit. In the polyester, the diol component unit is ethylene glycol derived from a biomass, and the dicarboxylic acid component unit is a petroleum-derived dicarboxylic acid. The polyester is contained in 50 to 95 mass% in the whole resin composition.

Description

本発明は、植物由来の原料から得られたバイオマスポリエステル樹脂組成物に関し、より詳細には、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール成分として用いたポリエステルを含む樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a biomass polyester resin composition obtained from a plant-derived raw material, and more particularly to a resin composition containing a polyester using biomass-derived ethylene glycol as a diol component.

ポリエステルは、その機械的特性、化学的安定性、耐熱性、透明性などに優れ、かつ安価であることから、各種産業用途に広く使用されている。ポリエステルは、ジオール単位とジカルボン酸単位とを重縮合して得られ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略す場合がある)は、エチレングリコールとテレフタル酸とを原料として、これらをエステル化反応させた後に重縮合反応させて製造されている。これらの原料は化石資源である石油から生産され、例えば、エチレングリコールはエチレンから、テレフタル酸はキシレンから工業的に生産されている。   Polyesters are widely used in various industrial applications because they are excellent in mechanical properties, chemical stability, heat resistance, transparency and the like and are inexpensive. Polyester is obtained by polycondensation of a diol unit and a dicarboxylic acid unit. For example, polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PET) is obtained by esterifying ethylene glycol and terephthalic acid as raw materials. After the polycondensation reaction. These raw materials are produced from petroleum, which is a fossil resource, for example, ethylene glycol is produced industrially from ethylene and terephthalic acid is produced industrially from xylene.

近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、材料分野においてもエネルギーと同様に化石燃料からの脱却が望まれており、バイオマスの利用が注目されている。バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより、再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、これらバイオマスを原料としたバイオマスプラスチックの実用化が急速に進んでおり、汎用高分子材料であるポリエステルをこれらバイオマス原料から製造する試みも行われている。   In recent years, with the growing demand for the establishment of a recycling-oriented society, the use of biomass has been attracting attention in the materials field, as it is desired to move away from fossil fuels as well as energy. Biomass is an organic compound photo-synthesized from carbon dioxide and water, and by using it, it is so-called carbon neutral renewable energy that becomes carbon dioxide and water again. In recent years, biomass plastics using these biomass as raw materials have been rapidly put into practical use, and attempts have been made to produce polyester, which is a general-purpose polymer material, from these biomass raw materials.

例えば、バイオマス原料を用いたポリエステルとして、バイオマス原料のひとつであるイソソルビドとテレフタル酸およびエチレングリコールからなるポリエステルが提案されている(特許文献1)。   For example, as a polyester using a biomass material, a polyester composed of isosorbide, terephthalic acid and ethylene glycol, which is one of biomass materials, has been proposed (Patent Document 1).

また、トウモロコシやサトウキビ等の植物から得られるデンプンや糖類を微生物で発酵させて得られたバイオマスエタノールが実用化されており、このバイオマスエタノールからエチレンを経由して工業的にエチレングリコールを製造することにも成功している。   Biomass ethanol obtained by fermenting starch and saccharides obtained from plants such as corn and sugarcane with microorganisms has been put into practical use, and ethylene glycol is industrially produced from this biomass ethanol via ethylene. Has also succeeded.

特表2002−512304号公報Special table 2002-512304 gazette

本発明者らは、ポリエステルの原料であるエチレングリコールに着目し、従来の化石燃料から得られるエチレングリコールに代えて、植物由来のエチレングリコールをその原料としたポリエステルは、従来の化石燃料から得られるエチレングリコールを用いて製造されたポリエステルと、機械的特性等の物性面で遜色ないものが得られるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。   The present inventors pay attention to ethylene glycol, which is a raw material of polyester, and instead of ethylene glycol obtained from conventional fossil fuel, polyester using plant-derived ethylene glycol as its raw material is obtained from conventional fossil fuel. The inventors obtained knowledge that polyesters produced using ethylene glycol and those inferior in physical properties such as mechanical properties can be obtained. The present invention is based on this finding.

したがって、本発明の目的は、バイオマスエチレングリコールを用いたカーボンニュートラルなポリエステルを含む樹脂組成物を提供することであって、従来の化石燃料から得られる原料から製造されたポリエステルと機械的特性等の物性面で遜色ないポリエステルが得られるバイオマス由来の樹脂組成物を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin composition containing carbon neutral polyester using biomass ethylene glycol, such as a polyester produced from a raw material obtained from a conventional fossil fuel, and mechanical properties, etc. The object of the present invention is to provide a biomass-derived resin composition from which a polyester that is inferior in physical properties can be obtained.

本発明による樹脂組成物は、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを含んでなる樹脂組成物であって、
ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位が化石燃料由来のジカルボン酸であるポリエステルを、樹脂組成物全体に対して、50〜95質量%含んでなることを特徴とするものである。
The resin composition according to the present invention is a resin composition comprising a polyester comprising a diol unit and a dicarboxylic acid unit,
It is characterized by comprising 50 to 95% by mass of a polyester in which the diol unit is biomass-derived ethylene glycol and the dicarboxylic acid unit is a dicarboxylic acid derived from fossil fuel, based on the entire resin composition. .

本発明の態様においては、前記化石燃料由来のジカルボン酸がテレフタル酸であることが好ましい。   In the embodiment of the present invention, the dicarboxylic acid derived from the fossil fuel is preferably terephthalic acid.

本発明の態様においては、添加剤をさらに含んでなることが好ましい。   In the embodiment of the present invention, it is preferable to further include an additive.

本発明の態様においては、前記添加剤を、樹脂組成物全体に対して5〜50質量%含んでなることが好ましい。   In the aspect of this invention, it is preferable to contain the said additive 5-50 mass% with respect to the whole resin composition.

本発明の態様においては、前記添加剤が、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、および着色顔料からなる群から選択される1種または2以上であることが好ましい。   In an aspect of the present invention, the additive is a plasticizer, an ultraviolet stabilizer, a coloring inhibitor, a matting agent, a deodorant, a flame retardant, a weathering agent, an antistatic agent, a yarn friction reducing agent, a release agent. It is preferable that it is 1 type, or 2 or more selected from the group which consists of an antioxidant, an ion exchanger, and a coloring pigment.

本発明の態様においては、前記ポリエステル中の全炭素に対して、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、10〜19%であることが好ましい。   In the aspect of this invention, it is preferable that content of the carbon derived from biomass by a radioactive carbon (C14) measurement is 10-19% with respect to all the carbon in the said polyester.

本発明においては、上記樹脂組成物からなる樹脂フィルムも提供される。   In this invention, the resin film which consists of the said resin composition is also provided.

本発明によれば、樹脂組成物中に、ジオール成分単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分単位が石油由来のジカルボン酸であるポリエステルが、樹脂組成物全体に対して50〜95質量%含まれており、カーボンニュートラルなポリエステル樹脂を実現できる。また、本発明の樹脂組成物からなるフィルムは、従来の化石燃料から得られる原料から製造されたポリエステルフィルムと機械的特性等の物性面で遜色がなく、従来のポリエステルフィルムを代替することができる。   According to the present invention, in the resin composition, the polyester in which the diol component unit is biomass-derived ethylene glycol and the dicarboxylic acid component unit is petroleum-derived dicarboxylic acid is 50 to 95 mass based on the entire resin composition. %, It is possible to realize a carbon neutral polyester resin. In addition, the film made of the resin composition of the present invention is not inferior in terms of physical properties such as mechanical properties and the polyester film produced from the raw material obtained from the conventional fossil fuel, and can replace the conventional polyester film. .

本発明による樹脂組成物は、主成分として、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを含むものであり、ジオール単位として、バイオマス由来のエチレングリコールを用いるものである。このようなバイオマス由来のジオール単位を含むポリエステルを50〜95質量%含む樹脂組成物とすることにより、カーボンニュートラルなポリエステル樹脂を実現できる。また、バイオマス由来のエチレングリコールは、従来の化石燃料由来のエチレングリコールと化学構造が同じであるため、バイオマス由来のエチレングリコールを用いたポリエステルは、従来の化石燃料由来の原料から重合したポリエステルとなんら変わらず、従って、本発明の樹脂組成物からなるフィルムは、従来のポリエステルフィルムと機械的特性等の物性面で遜色がない。以下、樹脂組成物に含まれるポリエステルについて説明する。   The resin composition according to the present invention includes a polyester composed of a diol unit and a dicarboxylic acid unit as main components, and uses biomass-derived ethylene glycol as the diol unit. A carbon neutral polyester resin can be realized by using a resin composition containing 50 to 95% by mass of a polyester containing a biomass-derived diol unit. Biomass-derived ethylene glycol has the same chemical structure as conventional fossil fuel-derived ethylene glycol. Therefore, polyester using biomass-derived ethylene glycol is not a polyester polymerized from a conventional fossil fuel-derived raw material. Therefore, the film made of the resin composition of the present invention is not inferior to the conventional polyester film in terms of physical properties such as mechanical properties. Hereinafter, the polyester contained in the resin composition will be described.

<ポリエステル>
本発明による樹脂組成物中に含まれるポリエステルは、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなり、ジオール単位としてバイオマス由来のエチレングリコールを用い、ジカルボン酸単位として化石燃料由来のジカルボン酸を用いて重縮合反応により得られるものである。
<Polyester>
The polyester contained in the resin composition according to the present invention comprises a diol unit and a dicarboxylic acid unit, and uses a biomass-derived ethylene glycol as the diol unit and a polycondensation reaction using a dicarboxylic acid derived from fossil fuel as the dicarboxylic acid unit. Is obtained.

バイオマス由来のエチレングリコールは、バイオマスを原料として製造されたエタノール(バイオマスエタノール)を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。   Biomass-derived ethylene glycol uses ethanol (biomass ethanol) produced from biomass as a raw material. For example, biomass-derived ethylene glycol can be obtained from biomass ethanol by a conventionally known method, such as a method of producing ethylene glycol via ethylene oxide. Moreover, you may use commercially available biomass ethylene glycol, for example, the biomass ethylene glycol marketed from India Glycol can be used conveniently.

ポリエステルのジカルボン酸単位は、化石燃料由来のジカルボン酸を使用する。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を制限なく使用することができる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル、具体的には、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、ジメチルテレフタレートが好ましい。   The dicarboxylic acid unit of the polyester uses a dicarboxylic acid derived from fossil fuel. As the dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and derivatives thereof can be used without limitation. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid and isophthalic acid, and examples of the aromatic dicarboxylic acid derivative include lower alkyl esters of aromatic dicarboxylic acid, specifically methyl ester, ethyl ester, propyl ester, and butyl. Examples include esters. Among these, terephthalic acid is preferable, and dimethyl terephthalate is preferable as an aromatic dicarboxylic acid derivative.

また、脂肪族ジカルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸ならびにシクロヘキサンジカルボン酸等の、通常炭素数が2以上40以下の鎖状或いは脂環式ジカルボン酸が挙げられる。また、脂肪族ジカルボン酸の誘導体として、上記脂肪族ジカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等の低級アルキルエステルや例えば無水コハク酸等の上記脂肪族ジカルボン酸の環状酸無水物が挙げられる。これらのなかでも、アジピン酸、コハク酸、ダイマー酸又はこれらの混合物が好ましく、コハク酸を主成分とするものが特に好ましい。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、アジピン酸及びコハク酸のメチルエステル、又はこれらの混合物がより好ましい。   Specific examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, and cyclohexanedicarboxylic acid. And a chain or alicyclic dicarboxylic acid. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid derivative include lower alkyl esters such as methyl ester, ethyl ester, propyl ester and butyl ester of aliphatic dicarboxylic acid, and cyclic acid anhydrides of aliphatic dicarboxylic acid such as succinic anhydride. Can be mentioned. Among these, adipic acid, succinic acid, dimer acid or a mixture thereof is preferable, and succinic acid as the main component is particularly preferable. As the derivative of the aliphatic dicarboxylic acid, methyl esters of adipic acid and succinic acid, or a mixture thereof are more preferable.

これらのジカルボン酸は単独でも2種以上混合して使用することもできる。   These dicarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.

本発明による樹脂組成物中に含まれるポリエステルは、上記のジオール成分とジカルボン酸成分に加えて、第3成分として共重合成分を加えた共重合ポリエステルであっても良い。共重合成分の具体的な例としては、2官能のオキシカルボン酸や、架橋構造を形成するために3官能以上の多価アルコール、3官能以上の多価カルボン酸及び/又はその無水物並びに3官能以上のオキシカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の多官能化合物が挙げられる。これらの共重合成分の中では、高重合度の共重合ポリエステルが容易に製造できる傾向があるため、特に2官能及び/又は3官能以上のオキシカルボン酸が好適に使用される。その中でも、3官能以上のオキシカルボン酸の使用は、後述する鎖延長剤を使用することなく、極少量で容易に高重合度のポリエステルを製造できるので最も好ましい。   The polyester contained in the resin composition according to the present invention may be a copolymer polyester obtained by adding a copolymer component as a third component in addition to the diol component and the dicarboxylic acid component. Specific examples of the copolymer component include a bifunctional oxycarboxylic acid, a trifunctional or higher polyhydric alcohol, a trifunctional or higher polyvalent carboxylic acid and / or an anhydride thereof, and 3 Examples include at least one polyfunctional compound selected from the group consisting of functional or higher oxycarboxylic acids. Among these copolymer components, a bifunctional and / or trifunctional or higher functional oxycarboxylic acid is particularly preferably used because a copolymer polyester having a high degree of polymerization tends to be easily produced. Among them, the use of a tri- or higher functional oxycarboxylic acid is most preferable because a polyester having a high degree of polymerization can be easily produced with a very small amount without using a chain extender described later.

また、上記ポリエステルは、これらの共重合ポリエステルを鎖延長(カップリング)した高分子量のポリエステルであってもよい。鎖延長剤としては、カーボネート化合物やジイソシアネート化合物等の鎖延長剤を使用することもできるが、その量は、通常ポリエステルを構成する全単量体単位100モル%に対し、カーボネート結合ならびにウレタン結合が通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは3モル%以下である。   The polyester may be a high molecular weight polyester obtained by chain extending (coupling) these copolyesters. As the chain extender, a chain extender such as a carbonate compound or a diisocyanate compound can also be used. However, the amount of the chain extender is usually 100% by mole of all monomer units constituting the polyester, and a carbonate bond and a urethane bond. Usually, it is 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less, more preferably 3 mol% or less.

カーボネート化合物としては、具体的には、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチレンカーボネート、ジアミルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネートなどが例示される。その他、フェノール類、アルコール類のようなヒドロキシ化合物から誘導される、同種、又は異種のヒドロキシ化合物からなるカーボネート化合物が使用可能である。   Specific examples of the carbonate compound include diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis (chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, ethylene carbonate, diamyl carbonate, and dicyclohexyl. Examples include carbonate. In addition, carbonate compounds composed of the same or different hydroxy compounds derived from hydroxy compounds such as phenols and alcohols can be used.

ジイソシアネート化合物としては、具体的には、2,4−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートとの混合体、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の公知のジイソシアネートなどが挙げられる。   Specific examples of the diisocyanate compound include 2,4-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, and xylylene. Known diisocyanates such as range isocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate can be used.

本発明において使用するポリエステルは、上記したジオール単位とジカルボン酸単位とを重縮合させる従来公知の方法により得ることができる。具体的には、上記のジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化反応及び/又はエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重合の一般的な方法や、有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法によって製造することができる。   The polyester used in the present invention can be obtained by a conventionally known method in which the above-described diol unit and dicarboxylic acid unit are polycondensed. Specifically, after performing the esterification reaction and / or transesterification reaction of the dicarboxylic acid component and the diol component, a general method of melt polymerization such as a polycondensation reaction under reduced pressure, or an organic solvent It can be produced by a known solution heating dehydration condensation method using

ポリエステルを製造する際に用いるジオールの使用量は、ジカルボン酸又はその誘導体100モルに対し、実質的に等モルであるが、一般には、エステル化及び/又はエステル交換反応及び/又は縮重合反応中の留出があることから、0.1〜20モル%過剰に用いられる。   The amount of the diol used in producing the polyester is substantially equimolar with respect to 100 mol of the dicarboxylic acid or derivative thereof, but in general, during the esterification and / or transesterification reaction and / or the condensation polymerization reaction. Is used in excess of 0.1 to 20 mol%.

また、重縮合反応は、重合触媒の存在下に行うのが好ましい。重合触媒の添加時期は、重縮合反応以前であれば特に限定されず、原料仕込み時に添加しておいてもよく、減圧開始時に添加してもよい。   The polycondensation reaction is preferably performed in the presence of a polymerization catalyst. The addition timing of the polymerization catalyst is not particularly limited as long as it is before the polycondensation reaction, and it may be added when the raw materials are charged, or may be added at the start of pressure reduction.

重合触媒としては、一般には、周期表で、水素、炭素を除く第1族〜第14族金属元素を含む化合物が挙げられる。具体的には、チタン、ジルコニウム、錫、アンチモン、セリウム、ゲルマニウム、亜鉛、コバルト、マンガン、鉄、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、ナトリウム及びカリウムからなる群から選ばれた、少なくとも1種以上の金属を含むカルボン酸塩、アルコキシ塩、有機スルホン酸塩又はβ−ジケトナート塩等の有機基を含む化合物、更には前記した金属の酸化物、ハロゲン化物等の無機化合物及びそれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム及びカルシウムを含む金属化合物、並びにそれらの混合物が好ましく、特に、チタン化合物、ジルコニウム化合物及びゲルマニウム化合物が好ましい。また、触媒は、重合時に溶融或いは溶解した状態であると重合速度が高くなる理由から、重合時に液状であるか、エステル低重合体やポリエステルに溶解する化合物が好ましい。   Examples of the polymerization catalyst include compounds containing a Group 1 to Group 14 metal element excluding hydrogen and carbon in the periodic table. Specifically, at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, tin, antimony, cerium, germanium, zinc, cobalt, manganese, iron, aluminum, magnesium, calcium, strontium, sodium, and potassium. And compounds containing an organic group such as carboxylate, alkoxy salt, organic sulfonate, or β-diketonate salt, and inorganic compounds such as metal oxides and halides described above, and mixtures thereof. Of these, metal compounds containing titanium, zirconium, germanium, zinc, aluminum, magnesium and calcium, and mixtures thereof are preferred, and titanium compounds, zirconium compounds and germanium compounds are particularly preferred. In addition, the catalyst is preferably a compound that is liquid at the time of polymerization or that dissolves in an ester low polymer or polyester because the polymerization rate increases when it is melted or dissolved at the time of polymerization.

チタン化合物としては、テトラアルキルチタネートが好ましく、具体的には、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−t−ブチルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラベンジルチタネート及びこれらの混合チタネートが挙げられる。また、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタン(ジイソプロキシド)アセチルアセトネート、チタンビス(アンモニウムラクテイト)ジヒドロキシド、チタンビス(エチルアセトアセテート)ジイソプロポキシド、チタン(トリエタノールアミネート)イソプロポキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ブチルチタネートダイマー等も好適に用いられる。更には、酸化チタンや、チタンと珪素を含む複合酸化物も好適に用いられる。これらの中でも、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート及びテトラ−n−ブチルチタネート、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンビス(アンモニウムラクテイト)ジヒドロキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、ブチルチタネートダイマー、酸化チタン、チタニア/シリカ複合酸化物(例えば、Acordis Industrial Fibers社製の製品名:C−94)が好ましく、特に、テトラ−n−ブチルチタネート、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタニア/シリカ複合酸化物(例えば、Acordis Industrial Fibers社製の製品名:C−94)が好ましい。   The titanium compound is preferably a tetraalkyl titanate, specifically, tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-t-butyl titanate, tetraphenyl titanate, tetracyclohexyl titanate, tetra Examples include benzyl titanate and mixed titanates thereof. In addition, titanium (oxy) acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, titanium (diisoproxide) acetylacetonate, titanium bis (ammonium lactate) dihydroxide, titanium bis (ethylacetoacetate) diisopropoxide, titanium (triethanolaminate) ) Isopropoxide, polyhydroxytitanium stearate, titanium lactate, titanium triethanolamate, butyl titanate dimer and the like are also preferably used. Furthermore, titanium oxide and composite oxides containing titanium and silicon are also preferably used. Among these, tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate and tetra-n-butyl titanate, titanium (oxy) acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, titanium bis (ammonium lactate) dihydroxide, polyhydroxytitanium stearate , Titanium lactate, butyl titanate dimer, titanium oxide, titania / silica composite oxide (for example, product name: C-94 manufactured by Acordis Industrial Fibers), particularly tetra-n-butyl titanate, polyhydroxy titanium stearate , Titanium (oxy) acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, titania / silica composite oxide (for example, Acordis Industrial Fiber) The product name manufactured by s company: C-94) is preferable.

ジルコニウム化合物としては、具体的には、ジルコニウムテトラアセテイト、ジルコニウムアセテイトヒドロキシド、ジルコニウムトリス(ブトキシ)ステアレート、ジルコニルジアセテイト、シュウ酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニル、シュウ酸ジルコニウムカリウム、ポリヒドロキシジルコニウムステアレート、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−t−ブトキシド、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネートならびにそれらの混合物が挙げられる。また、酸化ジルコニウムや、例えばジルコニウムと珪素を含む複合酸化物を使用してもよい。これらの中でも、ジルコニルジアセテイト、ジルコニウムトリス(ブトキシ)ステアレート、ジルコニウムテトラアセテイト、ジルコニウムアセテイトヒドロキシド、シュウ酸ジルコニウムアンモニウム、シュウ酸ジルコニウムカリウム、ポリヒドロキシジルコニウムステアレート、ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−t−ブトキシドが好ましい。   Specific examples of the zirconium compound include zirconium tetraacetate, zirconium acetylate hydroxide, zirconium tris (butoxy) stearate, zirconyl diacetate, zirconium oxalate, zirconyl oxalate, potassium potassium oxalate, and polyhydroxyzirconium. Examples include stearate, zirconium ethoxide, zirconium tetra-n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra-n-butoxide, zirconium tetra-t-butoxide, zirconium tributoxyacetylacetonate and mixtures thereof. Further, zirconium oxide or a complex oxide containing, for example, zirconium and silicon may be used. Among these, zirconyl diacetate, zirconium tris (butoxy) stearate, zirconium tetraacetate, zirconium acetate acetate, zirconium ammonium oxalate, potassium potassium oxalate, polyhydroxyzirconium stearate, zirconium tetra-n-propoxy Zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra-n-butoxide, and zirconium tetra-t-butoxide are preferred.

ゲルマニウム化合物としては、具体的には、酸化ゲルマニウムや塩化ゲルマニウム等の無機ゲルマニウム化合物、テトラアルコキシゲルマニウムなどの有機ゲルマニウム化合物が挙げられる。価格や入手の容易さなどから、酸化ゲルマニウム、テトラエトキシゲルマニウム及びテトラブトキシゲルマニウムなどが好ましく、特に、酸化ゲルマニウムが好ましい。   Specific examples of the germanium compound include inorganic germanium compounds such as germanium oxide and germanium chloride, and organic germanium compounds such as tetraalkoxygermanium. In view of price and availability, germanium oxide, tetraethoxygermanium, tetrabutoxygermanium, and the like are preferable, and germanium oxide is particularly preferable.

これらの重合触媒として金属化合物を用いる場合の触媒使用量は、生成するポリエステルに対する金属量として、下限値が通常5ppm以上、好ましくは10ppm以上であり、上限値が通常30000ppm以下、好ましくは1000ppm以下、より好ましくは250ppm以下、特に好ましくは130ppm以下である。使用する触媒量が多すぎると、経済的に不利であるばかりでなくポリマーの熱安定性が低くなるのに対し、逆に少なすぎると重合活性が低くなり、それに伴いポリマー製造中にポリマーの分解が誘発されやすくなる。ここで使用する触媒量としては、その使用量を低減させる程生成するポリエステルの末端カルボキシル基量が低減されるので使用触媒量を低減させる方法は好ましい態様である。   The amount of the catalyst used in the case of using a metal compound as these polymerization catalysts, the lower limit is usually 5 ppm or more, preferably 10 ppm or more, and the upper limit is usually 30000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less, as the amount of metal relative to the produced polyester. More preferably, it is 250 ppm or less, Especially preferably, it is 130 ppm or less. If too much catalyst is used, it is not only economically disadvantageous but also lowers the thermal stability of the polymer. Conversely, if it is too little, the polymerization activity is lowered, and as a result, the polymer decomposes during polymer production. Is more likely to be triggered. The amount of catalyst used here is a preferred embodiment because the amount of terminal carboxyl groups of the polyester produced is reduced as the amount used is reduced.

ジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化反応及び/又はエステル交換反応の反応温度は、通常、150〜260℃の範囲であり、反応雰囲気は、通常窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下である。また、反応圧力は、通常、常圧〜10kPaである。また、反応時間は、通常、1時間〜10時間程度である。   The reaction temperature of the esterification reaction and / or transesterification reaction between the dicarboxylic acid component and the diol component is usually in the range of 150 to 260 ° C., and the reaction atmosphere is usually an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. . Further, the reaction pressure is usually normal pressure to 10 kPa. The reaction time is usually about 1 hour to 10 hours.

上記した製造工程において、鎖延長剤(カップリング剤)を反応系に添加してもよい。鎖延長剤は、重縮合終了後、均一な溶融状態で、無溶媒で反応系に添加し、重縮合により得られたポリエステルと反応させる。   In the production process described above, a chain extender (coupling agent) may be added to the reaction system. After the completion of polycondensation, the chain extender is added to the reaction system without solvent in a uniform molten state and reacted with the polyester obtained by polycondensation.

これらの鎖延長剤(カップリング剤)を用いた高分子量ポリエステルは公知の技術を用いて製造することが可能である。鎖延長剤は、重縮合終了後、均一な溶融状態で無溶媒で反応系に添加し、重縮合により得られたポリエステルと反応させる。具体的には、ジオールとジカルボン酸とを触媒反応させて得られる、末端基が実質的にヒドロキシル基を有し、質量平均分子量(Mw)が20,000以上、好ましくは40,000以上のポリエステルプレポリマーに上記鎖延長剤を反応させることにより、より高分子量化したポリエステル系樹脂を得ることができる。質量平均分子量が20,000以上のプレポリマーであれば、少量のカップリング剤の使用で、溶融状態といった苛酷な条件下でも、残存する触媒の影響を受けないので反応中にゲルを生ずることなく、高分子量のポリエステルを製造することができる。   High molecular weight polyesters using these chain extenders (coupling agents) can be produced using known techniques. After the completion of polycondensation, the chain extender is added to the reaction system without solvent in a uniform molten state and reacted with the polyester obtained by polycondensation. Specifically, a polyester obtained by catalyzing a diol and a dicarboxylic acid and having a terminal group substantially having a hydroxyl group and a weight average molecular weight (Mw) of 20,000 or more, preferably 40,000 or more. By reacting the chain extender with the prepolymer, a polyester resin having a higher molecular weight can be obtained. If the prepolymer has a mass average molecular weight of 20,000 or more, the use of a small amount of a coupling agent does not affect the remaining catalyst even under severe conditions such as a molten state, so that no gel is formed during the reaction. High molecular weight polyester can be produced.

得られたポリエステルは、固化させた後、さらに重合度を高めたり、環状三量体などのオリゴマーを除去するために、必要に応じて固相重合を行ってもよい。具体的には、ポリエステルをチップ化して乾燥させた後、100〜180℃の温度で1〜8時間程度加熱してポリエステルを予備結晶化させ、続いて、190〜230℃の温度で、不活性ガス流通下または減圧下で1〜数十時間加熱することにより行われる。   The obtained polyester may be solidified after solidification as necessary in order to further increase the degree of polymerization and to remove oligomers such as cyclic trimers. Specifically, after the polyester is made into chips and dried, the polyester is pre-crystallized by heating at a temperature of 100 to 180 ° C. for about 1 to 8 hours, and then inactive at a temperature of 190 to 230 ° C. It is carried out by heating for 1 to several tens of hours under gas flow or under reduced pressure.

上記のようにして得られるポリエステルの固有粘度(オルトクロロフェノール溶液で、35℃にて測定)は、0.5dl/g〜1.5dl/gであることが好ましく、より好ましくは0.6dl/g〜1.2dl/gである。固有粘度が0.5dl/g未満の場合は引裂き強度をはじめ、半透過反射フィルム基材としてポリエステルフィルムに要求される機械特性が不足することがある。他方、固有粘度が1.5dl/gを越えると、原料製造工程およびフィルム製膜工程における生産性が損なわれる。   The intrinsic viscosity (measured at 35 ° C. with an orthochlorophenol solution) of the polyester obtained as described above is preferably 0.5 dl / g to 1.5 dl / g, more preferably 0.6 dl / g. g to 1.2 dl / g. When the intrinsic viscosity is less than 0.5 dl / g, mechanical properties required for a polyester film as a transflective film substrate, such as tear strength, may be insufficient. On the other hand, when the intrinsic viscosity exceeds 1.5 dl / g, productivity in the raw material manufacturing process and the film forming process is impaired.

ポリエステルの製造工程において、または製造されたポリエステルには、その特性が損なわれない範囲において各種の添加剤を添加してもよく、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、着色顔料等を添加することができる。これら添加剤は、ポリエステル樹脂組成物全体に対して、5〜50質量%の範囲で添加される。   Various additives may be added to the manufactured polyester or within the range in which the properties are not impaired, for example, plasticizers, UV stabilizers, anti-coloring agents, and matting agents. Deodorizers, flame retardants, weathering agents, antistatic agents, yarn friction reducing agents, mold release agents, antioxidants, ion exchange agents, color pigments, and the like can be added. These additives are added in the range of 5 to 50% by mass with respect to the entire polyester resin composition.

上記のようにして得られるポリエステルを含む樹脂組成物は、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、ポリエステル中の全炭素に対して10〜19%含まれることが好ましい。大気中の二酸化炭素には、C14が一定割合(105.5pMC)で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のC14含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中にはC14が殆ど含まれていないことも知られている。したがって、ポリエステル中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、ポリエステル中のC14の含有量をPC14とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Pbioを、以下のように定義する。
bio(%)=PC14/105.5×100
It is preferable that the resin composition containing the polyester obtained as described above contains 10 to 19% of the biomass-derived carbon content based on the measurement of radioactive carbon (C14) with respect to the total carbon in the polyester. Since carbon dioxide in the atmosphere contains C14 at a constant ratio (105.5 pMC), the C14 content in plants that grow by incorporating carbon dioxide in the atmosphere, for example, corn, is also about 105.5 pMC. It is known. It is also known that fossil fuel contains almost no C14. Therefore, the proportion of carbon derived from biomass can be calculated by measuring the proportion of C14 contained in all the carbon atoms in the polyester. In the present invention, in the case where the content of C14 in the polyester and P C14, the content of P bio Bio carbon from biomass, are defined as follows.
P bio (%) = P C14 /105.5×100

ポリエチレンテレフタレートを例にとると、ポリエチレンテレフタレートは、2炭素原子を含むエチレングリコールと8炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比1:1で重合したものであるため、エチレングリコールとしてバイオマス由来のもののみを使用した場合、ポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量Pbioは20%となる。本発明においては、樹脂組成物中の全炭素に対して、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、10〜19%であることが好ましい。樹脂組成物中のバイオマス由来の炭素含有量が10%未満であると、カーボンオフセット材料としての効果が乏しくなる。一方、上記したように、樹脂組成物中のバイオマス由来の炭素含有量は20%に近いほど好ましいが、フィルムの製造工程上の問題や物性面から、樹脂中には上記したような添加剤を含む方が好ましいため、実際の上限は19%となる。 Taking polyethylene terephthalate as an example, polyethylene terephthalate is a polymer obtained by polymerizing ethylene glycol containing 2 carbon atoms and terephthalic acid containing 8 carbon atoms in a molar ratio of 1: 1. Is used, the content P bio of carbon derived from biomass in the polyester is 20%. In this invention, it is preferable that content of carbon derived from biomass by radioactive carbon (C14) measurement is 10 to 19% with respect to the total carbon in the resin composition. When the carbon content derived from biomass in the resin composition is less than 10%, the effect as a carbon offset material becomes poor. On the other hand, as described above, the biomass-derived carbon content in the resin composition is preferably closer to 20%. However, from the viewpoint of problems in the production process of the film and the physical properties, the additive as described above is included in the resin. Since it is preferable to include it, the actual upper limit is 19%.

<樹脂フィルム>
本発明による樹脂フィルムは、上記した樹脂組成物からなるものである。樹脂組成物をフィルムに加工するには、従来のポリエステル樹脂からフィルムを成形する方法を採用することができる。具体的には、上記した樹脂組成物を乾燥させた後、ポリエステルの融点以上の温度(Tm)〜Tm+70℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、樹脂組成物を溶融し、例えばTダイなどのダイよりシート状に押出し、押出されたシート状物を回転している冷却ドラムなどで急冷固化することによりフィルムを成形することができる。溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
<Resin film>
The resin film according to the present invention is composed of the above-described resin composition. In order to process the resin composition into a film, a conventional method of forming a film from a polyester resin can be employed. Specifically, after drying the resin composition described above, the resin composition is supplied to a melt extruder heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the polyester (Tm) to Tm + 70 ° C. to melt the resin composition, for example, A film can be formed by extruding into a sheet form from a die such as a T die, and rapidly solidifying the extruded sheet with a rotating cooling drum or the like. As the melt extruder, a single screw extruder, a twin screw extruder, a vent extruder, a tandem extruder, or the like can be used depending on the purpose.

本発明による樹脂フィルムは2軸延伸されていることが好ましい。2軸延伸は従来公知の方法で行うことができる。例えば、上記のようにして冷却ドラム上に押し出されたフィルムを、続いて、ロール加熱、赤外線加熱などで加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムとする。この延伸は2個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。縦延伸は、通常、50〜100℃の温度範囲で行われる。また、縦延伸の倍率は、フィルム用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上4.2倍以下とするのが好ましい。延伸倍率が2.5倍未満の場合は、ポリエステルフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。   The resin film according to the present invention is preferably biaxially stretched. Biaxial stretching can be performed by a conventionally known method. For example, the film extruded onto the cooling drum as described above is subsequently heated by roll heating, infrared heating, or the like, and stretched in the longitudinal direction to obtain a longitudinally stretched film. This stretching is preferably performed by utilizing the difference in peripheral speed between two or more rolls. The longitudinal stretching is usually performed in a temperature range of 50 to 100 ° C. Further, the ratio of the longitudinal stretching is preferably 2.5 times or more and 4.2 times or less, although it depends on the required characteristics of the film application. When the draw ratio is less than 2.5, the thickness unevenness of the polyester film becomes large and it is difficult to obtain a good film.

縦延伸されたフィルムは、続いて横延伸、熱固定、熱弛緩の各処理工程を順次施して二軸延伸フィルムとなる。横延伸は、通常、50〜100℃の温度範囲で行われる。横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、2.5倍以上5.0倍以下が好ましい。2.5倍未満の場合はフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムが得られにくく、5.0倍を超える場合は製膜中に破断が発生しやすくなる。   The longitudinally stretched film is successively subjected to the transverse stretching, heat setting, and thermal relaxation treatment steps to form a biaxially stretched film. The transverse stretching is usually performed in a temperature range of 50 to 100 ° C. The transverse stretching ratio is preferably 2.5 times or more and 5.0 times or less, although it depends on the required characteristics of this application. If it is less than 2.5 times, the thickness unevenness of the film becomes large and it is difficult to obtain a good film, and if it exceeds 5.0 times, breakage tends to occur during film formation.

横延伸のあと、続いて熱固定処理を行うが、好ましい熱固定の温度範囲は、ポリエステルのTg+70〜Tm−10℃である。また、熱固定時間は1〜60秒が好ましい。さらに熱収縮率の低滅が必要な用途については、必要に応じて熱弛緩処理を行ってもよい。   A heat setting treatment is subsequently performed after the transverse stretching, and a preferable temperature range for heat setting is Tg + 70 to Tm-10 ° C. of polyester. The heat setting time is preferably 1 to 60 seconds. Furthermore, for applications that require a low thermal shrinkage rate, heat relaxation treatment may be performed as necessary.

上記のようにして得られる樹脂フィルムは、延伸フィルムの厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、5〜500μm程度である。このような樹脂フィルムの破断強度は、MD方向で5〜40kg/mm、TD方向で5〜35kg/mmであり、また、破断伸度は、MD方向で50〜350%、TD方向で50〜300%である。また、150℃の温度環境下に30分放置した時の収縮率は、0.1〜5%である。このように、本発明による樹脂組成物からなるフィルムは、従来の化石燃料由来の材料のみから製造されるポリエステルフィルムの物性と同等である。 In the resin film obtained as described above, the thickness of the stretched film is arbitrary depending on the application, but is usually about 5 to 500 μm. Breaking strength of such a resin film is 5 to 35 kg / mm 2 at 5~40kg / mm 2, TD direction MD direction, elongation at break from 50 to 350% in MD direction, the TD direction 50-300%. Further, the shrinkage rate when left in a temperature environment of 150 ° C. for 30 minutes is 0.1 to 5%. Thus, the film which consists of a resin composition by this invention is equivalent to the physical property of the polyester film manufactured only from the material derived from the conventional fossil fuel.

成形された2軸延伸フィルムには、化学的機能、電気的機能、磁気的機能、力学的機能、摩擦/磨耗/潤滑機能、光学的機能、熱的機能、生体適合性等の表面機能等の付与を目的として、二次加工を施すことも可能である。二次加工の例としては、エンボス加工、塗装、接着、印刷、メタライジング(めっき等)、機械加工、表面処理(帯電防止処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、フォトクロミズム処理、物理蒸着、化学蒸着、コーティング、等)等が挙げられる。   The formed biaxially stretched film has chemical functions, electrical functions, magnetic functions, mechanical functions, friction / abrasion / lubrication functions, optical functions, thermal functions, surface functions such as biocompatibility, etc. For the purpose of application, it is also possible to perform secondary processing. Examples of secondary processing include embossing, painting, adhesion, printing, metalizing (plating, etc.), machining, surface treatment (antistatic treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, photochromism treatment, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, Coating, etc.).

本発明による樹脂フィルムは、包装製品、各種ラベル材料、蓋材、シート成型品、ラミネートチューブ等の用途に好適に使用することができる。   The resin film by this invention can be used conveniently for uses, such as a packaging product, various label materials, a cover material, a sheet molded product, a laminate tube.

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the present invention is explained based on an example, the present invention is not limited to these.

実施例1
<バイオマス由来のポリエステルの合成>
テレフタル酸83質量部とバイオマスエチレングリコール(インディアグライコール社製)62質量部とをスラリーとして反応槽に供給し、常法の直重方法で、エステル化反応を240℃で5時間行った。その後、トリメチルフォスフェート(アルドリッチ社製)を0.013質量部添加(酸成分に対して15mmol%)してから高温真空条件下の重合反応に移行させた。まず、40分間で、真空度を4000Pa、重合温度280℃にまで昇温し、ついでその重合温度280℃のまま、真空度を200Paまで下げて溶融重合反応を行った。反応時間は3時間であった。合成したポリマーは、ストランドの形で流水中に吐出し、ペレタイザによってペレット化した。そのペレットを160℃において5時間乾燥後、窒素雰囲気下50Paの真空下205℃で固相重合して固有粘度0.8dl/gのポリマーを得た。なお、固有粘度はフェノール/テトラクロロエタン(成分比:3/2)溶媒を用い、35℃で測定した溶融粘度から算出した。得られたポリマーの示差熱分析(装置:島津製作所DSC−60、測定条件:ヘリウムガス中、6℃/分で昇温)を行ったところ、ガラス転移温度は69℃を示し、化石燃料由来の原料から得られる既知のポリエチレンテレフタレートと同等であった。また、得られたバイオマス由来のポリエチレンテレフタレートの放射製炭素測定を行ったところ、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量は16%であった。
Example 1
<Synthesis of biomass-derived polyester>
83 parts by mass of terephthalic acid and 62 parts by mass of biomass ethylene glycol (manufactured by India Glycol) were supplied as a slurry to the reaction vessel, and the esterification reaction was carried out at 240 ° C. for 5 hours by a conventional direct weight method. Thereafter, 0.013 parts by mass of trimethyl phosphate (manufactured by Aldrich) was added (15 mmol% with respect to the acid component), and then the polymerization reaction was performed under a high-temperature vacuum condition. First, in 40 minutes, the degree of vacuum was raised to 4000 Pa and the polymerization temperature was 280 ° C., and then the degree of vacuum was lowered to 200 Pa while maintaining the polymerization temperature at 280 ° C. to carry out a melt polymerization reaction. The reaction time was 3 hours. The synthesized polymer was discharged into running water in the form of strands and pelletized by a pelletizer. The pellets were dried at 160 ° C. for 5 hours and then subjected to solid phase polymerization at 205 ° C. under a vacuum of 50 Pa in a nitrogen atmosphere to obtain a polymer having an intrinsic viscosity of 0.8 dl / g. The intrinsic viscosity was calculated from the melt viscosity measured at 35 ° C. using a phenol / tetrachloroethane (component ratio: 3/2) solvent. When the obtained polymer was subjected to differential thermal analysis (apparatus: Shimadzu DSC-60, measurement condition: helium gas, heated at 6 ° C./min), the glass transition temperature was 69 ° C., which was derived from fossil fuel. It was equivalent to the known polyethylene terephthalate obtained from the raw material. Moreover, when the carbon-made measurement of the obtained biomass-derived polyethylene terephthalate was performed, the content of biomass-derived carbon as measured by radioactive carbon (C14) was 16%.

<フィルムの作製>
上記のようにして得られたポリエチレンテレフタレートペレット90質量部と、滑剤として平均粒子径0.9μmの多孔性シリカを200ppm含む化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートマスターバッチ10質量部とを乾燥した後押出機に供給し、285℃で溶融し、Tダイよりシート状に押し出し、冷却ロールにて冷却固化させて未延伸シートを得た。次いでこの未延伸シートを、低速側駆動ロールの速度を6.5m/min、高速側駆動ロールの速度を22m/minとして、縦方向に3.5倍の倍率で延伸し、さらに、テンターにて横方向に3.5倍の倍率で延伸して厚みが12.02μmである二軸延伸ポリエステルフィルム1を得た。
<Production of film>
After drying 90 parts by mass of the polyethylene terephthalate pellets obtained as described above and 10 parts by mass of a polyethylene terephthalate masterbatch derived from a fossil fuel containing 200 ppm of porous silica having an average particle size of 0.9 μm as a lubricant, it is fed into an extruder. It was fed, melted at 285 ° C., extruded into a sheet form from a T die, and cooled and solidified with a cooling roll to obtain an unstretched sheet. Next, this unstretched sheet was stretched at a magnification of 3.5 times in the longitudinal direction at a speed of the low speed drive roll of 6.5 m / min and a speed of the high speed drive roll of 22 m / min. A biaxially stretched polyester film 1 having a thickness of 12.02 μm was obtained by stretching in the transverse direction at a magnification of 3.5 times.

比較例1
従来の化石燃料由来の原料から製造されているポリエチレンテレフタレート(固有粘度0.83dl/g)60質量部と、リサイクルPET(フィルム製膜時の耳ロス等の製造工程内ロス部分をリペレットしたもの)30質量部と、上記で使用したポリエチレンテレフタレートマスターバッチ10質量部とを乾燥した後押出機に供給し、285℃で溶融し、Tダイよりシート状に押し出し、冷却ロールにて冷却固化させて未延伸シートを得た。次いでこの未延伸シートを、低速側駆動ロールの速度を6.5m/min、高速側駆動ロールの速度を22m/minとして、縦方向に3.5倍の倍率で延伸し、さらに、テンターにて横方向に3.5倍の倍率で延伸して厚みが12.06μmである二軸延伸ポリエステルフィルム2を得た。
Comparative Example 1
60 parts by mass of polyethylene terephthalate (inherent viscosity: 0.83 dl / g) manufactured from raw materials derived from conventional fossil fuels, and recycled PET (re-pelletized loss parts in the manufacturing process such as ear loss during film formation) 30 parts by mass and 10 parts by mass of the polyethylene terephthalate masterbatch used above are dried and then supplied to an extruder, melted at 285 ° C., extruded into a sheet form from a T-die, and cooled and solidified by a cooling roll. A stretched sheet was obtained. Next, this unstretched sheet was stretched at a magnification of 3.5 times in the longitudinal direction at a speed of the low speed drive roll of 6.5 m / min and a speed of the high speed drive roll of 22 m / min. A biaxially stretched polyester film 2 having a thickness of 12.06 μm was obtained by stretching in the transverse direction at a magnification of 3.5 times.

<放射製炭素測定>
得られたフィルム1の放射製炭素測定を行ったところ、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量は14%であった。また、フィルム2についても同様に放射製炭素測定を行ったところ、バイオマス由来の炭素の含有量は0%であった。
<Radiation carbon measurement>
When the obtained film 1 was subjected to radiation carbon measurement, the content of biomass-derived carbon as measured by radioactive carbon (C14) was 14%. Moreover, when the radiation carbon measurement was similarly performed about the film 2, content of carbon derived from biomass was 0%.

<フィルムの評価>
得られた各フィルムのMD方向(巻き取り方向)とTD方向(MD方向と90度の角度のなす方向)のそれぞれから、幅15mm、長さ200mmに切り出して試験片とし、引張試験機(テンシロンRTC−125A、オリエンテック社製)を用いて、温度23℃、湿度50RH%の環境下において、試験片の強伸度測定を行った。また、MD方向およびTD方向のF5値(フィルムが5%伸張したときの引張強度)を測定した。MD方向およびTD方向それぞれの引張強度(kg/mm)および破断伸度(%)、ならびにF5値(kg/mm)は、表1に示される通りであった。
<Evaluation of film>
From each of the obtained film in the MD direction (winding direction) and the TD direction (direction made by an angle of 90 degrees with the MD direction), a test piece was cut into a width of 15 mm and a length of 200 mm, and a tensile tester (Tensilon). Using RTC-125A (Orientec Co., Ltd.), the tensile strength of the test piece was measured in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50 RH%. In addition, F5 values in MD and TD directions (tensile strength when the film was stretched 5%) were measured. Table 1 shows the tensile strength (kg / mm 2 ) and elongation at break (%), and F5 value (kg / mm 2 ) in the MD direction and TD direction, respectively.

また、MD方向とTD方向のそれぞれから切り出した試験片を150℃の加熱オーブンに入れ、JIS/C−2318に準拠した150℃で30分熱処理したときの熱収縮率を測定した。結果は、表1に示される通りであった。   Moreover, the test piece cut out from each of MD direction and TD direction was put into a 150 degreeC heating oven, and the heat shrink rate when heat-treating for 30 minutes at 150 degreeC based on JIS / C-2318 was measured. The results were as shown in Table 1.

また、上記で得られた各フィルムを、幅50mm、長さ50mmに切り出して試験片とし、この試験片を用いてヘイズメーター(NDH4000、日本電色工業社製)により、23℃、湿度50RH%の環境下でのフィルムのヘイズ測定を行った。測定は、JIS K7136:2000に準拠して行った。測定結果は、下記の表1に示される通りであった。   In addition, each film obtained above was cut into a width of 50 mm and a length of 50 mm to obtain a test piece. Using this test piece, a haze meter (NDH4000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) was used at 23 ° C. and a humidity of 50 RH%. The haze measurement of the film was performed under the environment. The measurement was performed according to JIS K7136: 2000. The measurement results were as shown in Table 1 below.

また、各フィルムの表面にコロナ処理を行ったものと、行わないもののそれぞれについて、幅50mm、長さ50mmに切り出した試験片に、ぬれ張力試験用混合液(和光純薬工業社製)を使用して、23℃、湿度50RH%の環境下での、ぬれ張力を測定した。測定はJIS K6768:1999に準拠して行った。測定結果は、下記の表1に示される通りであった。   In addition, for each of the film surfaces subjected to corona treatment and those not subjected to the corona treatment, a wet tension test mixed solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used for a test piece cut to a width of 50 mm and a length of 50 mm. Then, the wetting tension was measured in an environment of 23 ° C. and humidity of 50 RH%. The measurement was performed according to JIS K6768: 1999. The measurement results were as shown in Table 1 below.

また、上記で得られた表面にコロナ処理を施した試験片どうしの摩擦係数、およびコロナ処理を行わなかった試験片どうしの摩擦係数を、摩擦係数測定器(AFT−200、大栄科学精器製作所製)を用いて、23℃、湿度50RH%の環境下で測定した。測定はJIS K7125:1999に準拠して行った。測定結果は、下記の表1に示される通りであった。   Further, the friction coefficient between the test pieces subjected to the corona treatment on the surface obtained above and the friction coefficient between the test pieces not subjected to the corona treatment were measured using a friction coefficient measuring device (AFT-200, Daiei Scientific Instruments Co., Ltd.). The measurement was performed in an environment of 23 ° C. and humidity of 50 RH%. The measurement was performed according to JIS K7125: 1999. The measurement results were as shown in Table 1 below.

Figure 2012097163
Figure 2012097163

表1からも明らかなように、バイオマス由来のエチレングリコールを用いて合成されたポリエチレンテレフタレートフィルムは、既存のポリエステルフィルムと比較しても遜色ない物性を有することがわかる。   As is clear from Table 1, it can be seen that the polyethylene terephthalate film synthesized using biomass-derived ethylene glycol has physical properties comparable to those of existing polyester films.

Claims (8)

ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる樹脂組成物であって、
ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位が化石燃料由来のジカルボン酸であるポリエステルを、樹脂組成物全体に対して、50〜95質量%含んでなることを特徴とする、樹脂組成物。
A resin composition comprising, as a main component, a polyester comprising a diol unit and a dicarboxylic acid unit,
Resin composition comprising 50 to 95% by mass of polyester having a diol unit of biomass-derived ethylene glycol and a dicarboxylic acid unit of fossil fuel-derived dicarboxylic acid based on the whole resin composition object.
前記化石燃料由来のジカルボン酸がテレフタル酸である、請求項1に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the fossil fuel-derived dicarboxylic acid is terephthalic acid. 添加剤をさらに含んでなる、請求項1または2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1 or 2, further comprising an additive. 前記添加剤を、樹脂組成物全体に対して5〜50質量%含んでなる、請求項3に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 3, comprising 5 to 50% by mass of the additive with respect to the entire resin composition. 前記添加剤が、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、および着色顔料からなる群から選択される1種または2以上である、請求項3または4に記載の樹脂組成物。   The additives include plasticizers, UV stabilizers, anti-coloring agents, matting agents, deodorants, flame retardants, weathering agents, antistatic agents, yarn friction reducing agents, mold release agents, antioxidants, and ion exchange. The resin composition according to claim 3 or 4, which is one or more selected from the group consisting of an agent and a color pigment. 前記樹脂組成物中の全炭素に対して、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、10〜19%である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。   Resin composition as described in any one of Claims 1-5 whose content of carbon derived from biomass by radioactive carbon (C14) measurement is 10 to 19% with respect to the total carbon in the said resin composition. object. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂組成物からなる樹脂フィルム。   The resin film which consists of a resin composition as described in any one of Claims 1-6. 2軸延伸されてなる、請求項7に記載の樹脂フィルム。   The resin film according to claim 7, which is biaxially stretched.
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