JP2013173827A - Polyester resin composition and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法、特に静電密着性に優れるとともに、良好な色調を有するフィルム用途に適したポリエステル樹脂組成物及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyester resin composition and a method for producing the same, and more particularly to a polyester resin composition suitable for film use having excellent color tone and excellent electrostatic adhesion and a method for producing the same.
従来、ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)は、その優れた機械的特性、耐熱性、耐薬品性、衛生性等から、フィルム、繊維、シート及びボトル等に用いられている。PETの製造は、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体と、エチレングリコールとの重縮合反応により行われるが、その際の重縮合触媒として、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物等が広く用いられている。 Conventionally, polyester resins, particularly polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET), have been used for films, fibers, sheets, bottles and the like because of their excellent mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, hygiene, and the like. PET is produced by a polycondensation reaction between terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and ethylene glycol. Antimony compounds, germanium compounds, and the like are widely used as polycondensation catalysts at that time.
ボトル用途のPETでは、重縮合触媒として二酸化ゲルマニウムが用いられているものの、希少であるため高価であり、代替品が望まれていた。また、フィルム用途、繊維用途のPETでは、重縮合触媒として三酸化アンチモンが用いられているものの、食品用途での溶出量が規制されているため、やはり代替品の開発が望まれていた。また、ゲルマニウム化合物やアンチモン化合物の代替品として、近年、チタン化合物をPETの重縮合触媒として用いることが提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。しかしながら、チタン化合物の触媒活性は非常に強いため、ポリマー滞留時間や重縮合時間が長い場合、得られる樹脂の色調が悪化してしまっていた。 In PET for bottles, although germanium dioxide is used as a polycondensation catalyst, it is rare and expensive, and an alternative has been desired. Moreover, in PET for film use and fiber use, although antimony trioxide is used as a polycondensation catalyst, the amount of elution in food use is regulated, so the development of alternative products has been desired. In recent years, it has been proposed to use a titanium compound as a polycondensation catalyst for PET as an alternative to a germanium compound or an antimony compound (see, for example, Patent Documents 1 and 2). However, since the catalytic activity of the titanium compound is very strong, the color tone of the resulting resin has deteriorated when the polymer residence time and the polycondensation time are long.
また、ジルコニウム化合物として、含リンジルコニウム多核錯体を用いたポリエステル樹脂の重縮合触媒が提案されている(特許文献3参照)。しかしながら、この含リンジルコニウム多核錯体は、多核錯体を形成するためのジルコニウム原料が高価であり、また、トルエン中で−60℃の低温で反応させる等、多核錯体の製造条件も非常に煩雑であり、量産には適していない。また、この多核錯体は、触媒としての活性が高すぎるため、得られる樹脂の色調が悪化する傾向にあった。 Further, a polycondensation catalyst of a polyester resin using a phosphorus-containing zirconium multinuclear complex as a zirconium compound has been proposed (see Patent Document 3). However, in this phosphorus-containing zirconium multinuclear complex, the zirconium raw material for forming the polynuclear complex is expensive, and the production conditions for the polynuclear complex are very complicated, such as the reaction at a low temperature of −60 ° C. in toluene. Not suitable for mass production. Moreover, since this polynuclear complex has too high activity as a catalyst, the color tone of the resulting resin tends to deteriorate.
他方、PETをフィルム用途に用いる場合、通常、静電密着性を高めて生産効率を上げる目的で、ピン二ング剤(静電密着剤)としてマグネシウム化合物が添加される。ここで、従来の重縮合触媒を使用した場合、ピン二ング剤としてのマグネシウム化合物の添加によってPETフィルムの色調が悪化してしまうという問題があり、優れた静電密着性による高生産性と、良好な色調とを兼ね備えたPETの開発が望まれていた。 On the other hand, when PET is used for a film, a magnesium compound is usually added as a pinning agent (electrostatic adhesive) for the purpose of increasing electrostatic adhesion and increasing production efficiency. Here, when a conventional polycondensation catalyst is used, there is a problem that the color tone of the PET film deteriorates due to the addition of a magnesium compound as a pinning agent, and high productivity due to excellent electrostatic adhesion, There has been a demand for the development of PET having a good color tone.
本発明は、前記従来技術の課題を解決する目的で行われたものであり、すなわち、本発明の解決すべき課題は、静電密着性に優れるとともに、色調の良好なポリエステル樹脂組成物及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made for the purpose of solving the problems of the prior art. That is, the problem to be solved by the present invention is a polyester resin composition having excellent electrostatic adhesion and good color tone and its It is to provide a manufacturing method.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ポリエステル樹脂の重縮合反応に際し、静電密着剤としてマグネシウム化合物を特定量添加するとともに、重縮合触媒として特定のジルコニウム化合物とリン化合物との反応生成物を用い、且つ重縮合反応系中のマグネシウム元素含量とジルコニウム元素及びリン元素含量との比率を特定の範囲となるように調整することによって、静電密着性に優れるとともに、色調の良好なポリエステル樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have added a specific amount of a magnesium compound as an electrostatic adhesion agent and a specific zirconium compound as a polycondensation catalyst in the polycondensation reaction of the polyester resin. It is excellent in electrostatic adhesion by adjusting the ratio of magnesium element content and zirconium element and phosphorus element content in the polycondensation reaction system to be in a specific range using the reaction product of phosphorus and phosphorus compound In addition, the inventors have found that a polyester resin composition having a good color tone can be obtained, and have completed the present invention.
すなわち、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物は、(A)主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなるポリエステル樹脂と、(B)マグネシウム元素金属換算で50〜150ppmのマグネシウム化合物と、(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物とを含有し、組成物中のマグネシウム元素含量、ジルコニウム含量及びリン元素含量が下記数式(i)及び(ii)を満たすことを特徴とするものである。
5≦Mg/Zr≦10 (i)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
Zr:ジルコニウム元素金属換算量(mol/kg)
1.5≦Mg/P≦3.5 (ii)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
P:リン元素金属換算量(mol/kg)
That is, the polyester resin composition according to the present invention comprises (A) a polyester resin whose main repeating unit is ethylene terephthalate, (B) a magnesium compound of 50 to 150 ppm in terms of magnesium element metal, and (C) a monoalkyl phosphate. It contains a reaction product of an ester and a zirconium alkoxide, and the magnesium element content, zirconium content and phosphorus element content in the composition satisfy the following mathematical formulas (i) and (ii).
5 ≦ Mg / Zr ≦ 10 (i)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
Zr: zirconium element metal equivalent (mol / kg)
1.5 ≦ Mg / P ≦ 3.5 (ii)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
P: Phosphorus element metal equivalent (mol / kg)
また、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物において、前記(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物が、下記一般式(1)に示す化合物であることが好適である。
また、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物において、300℃における溶融電気伝導度が20〜150nS/cmであることが好適である。
In the polyester resin composition according to the present invention, it is preferable that the reaction product of the (C) phosphoric acid monoalkyl ester and the zirconium alkoxide is a compound represented by the following general formula (1).
In the polyester resin composition according to the present invention, it is preferable that the melt electrical conductivity at 300 ° C. is 20 to 150 nS / cm.
また、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物の製造方法は、(A1)テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分及び(A2)エチレングリコールを主成分とするジオール成分に対し、(B)マグネシウム元素金属換算で50〜150ppmのマグネシウム化合物と、(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物とを添加し、且つ重縮合反応系のマグネシウム元素含量、ジルコニウム含量及びリン元素含量が上記数式(i)及び(ii)を満たす条件下で重縮合反応を行なう工程を備えることを特徴とするものである。 Moreover, the manufacturing method of the polyester resin composition concerning this invention is (B) magnesium element metal with respect to (A1) dicarboxylic acid component which has terephthalic acid as a main component, and (A2) diol component which has ethylene glycol as a main component. The magnesium compound content in the polycondensation reaction system, the zirconium content and the phosphorus element content are added by adding 50 to 150 ppm in terms of magnesium compound and (C) a reaction product of a monoalkyl phosphate and zirconium alkoxide. It comprises a step of performing a polycondensation reaction under conditions that satisfy (i) and (ii).
本発明によれば、ポリエステル樹脂の重縮合反応に際し、静電密着剤としてマグネシウム化合物を特定量添加するとともに、重縮合触媒として特定のジルコニウム化合物とリン化合物との反応生成物を用い、且つ重縮合反応系中のマグネシウム元素含量とジルコニウム元素及びリン元素含量との比率を特定の範囲となるように調整することによって、静電密着性に優れるとともに、色調の良好なポリエステル樹脂組成物が得られる。 According to the present invention, in the polycondensation reaction of a polyester resin, a specific amount of a magnesium compound is added as an electrostatic adhesion agent, a reaction product of a specific zirconium compound and a phosphorus compound is used as a polycondensation catalyst, and polycondensation is performed. By adjusting the ratio of the magnesium element content and the zirconium element and phosphorus element contents in the reaction system to be in a specific range, a polyester resin composition having excellent electrostatic adhesion and good color tone can be obtained.
以下、本発明について、さらに詳細に説明する。
本発明にかかるポリエステル樹脂組成物は、(A)主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなるポリエステル樹脂と、(B)マグネシウム元素金属換算で50〜150ppmのマグネシウム化合物と、(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物とを含有するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The polyester resin composition according to the present invention comprises (A) a polyester resin whose main repeating unit is ethylene terephthalate, (B) a magnesium compound of 50 to 150 ppm in terms of magnesium element metal, and (C) a monoalkyl phosphate. It contains a reaction product with zirconium alkoxide.
(A)ポリエステル樹脂
本発明のポリエステル樹脂組成物中に含まれる(A)ポリエステル樹脂は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなるものであり、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、エチレングリコールを主成分とするジオール成分とをエステル化あるいはエステル交換反応後、重縮合反応を行うことによって得られる。
(A) Polyester resin (A) The polyester resin contained in the polyester resin composition of the present invention is composed of ethylene terephthalate as a main repeating unit, and a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and ethylene glycol. It can be obtained by performing a polycondensation reaction after esterification or transesterification with a diol component as a main component.
(A)ポリエステル樹脂のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸単位を90モル%以上、より好ましくは95モル%以上含有している。なお、ジカルボン酸成分の全量がテレフタル酸単位であってもかまわない。テレフタル酸以外のジカルボン酸成分としては、具体的には、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などが挙げられ、これらの共重合成分を10モル%以下、より好ましくは5モル%以下の範囲で用いてもよい。 (A) The dicarboxylic acid component of the polyester resin contains terephthalic acid units in an amount of 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more. The total amount of the dicarboxylic acid component may be terephthalic acid units. Specific examples of dicarboxylic acid components other than terephthalic acid include isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, sodium sulfoisophthalate, succinic acid, adipic acid, and sebacic acid. And azelaic acid. These copolymer components may be used in an amount of 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
また、(A)ポリエステル樹脂のジオール酸成分としては、エチレングリコール単位を90モル%以上、より好ましくは95モル%以上含有し、ジオール成分の全量がエチレングルコール単位であってもかまわない。エチレングリコール以外のジオール成分としては、具体的には、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオールなどが挙げられ、これらの共重合成分を10モル%以下、より好ましくは5モル%以下の範囲で用いてもよい。 The diol acid component of the (A) polyester resin may contain 90% by mole or more, more preferably 95% by mole or more of ethylene glycol units, and the total amount of diol components may be ethylene glycol units. Specific examples of diol components other than ethylene glycol include diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, and the like. The copolymer component may be used in an amount of 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
なお、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物は、上記(A1)テレフタル酸を主成分とするジカルボン成分と、(A2)エチレングリコールを主成分とするジオール成分とを、静電密着剤である(B)マグネシウム化合物と、重縮合触媒である(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物とともに重縮合反応させることによって、(A)ポリエステル樹脂を含む組成物として得られる。ポリエステル樹脂の重縮合反応は、特に制限されるものではなく、公知の方法で行うことができる。より具体的には、例えば、テレフタル酸を主成分とするジカルボン成分と、エチレングリコールを主成分とするジオール成分とを、反応容器に仕込み、窒素などの不活性ガス雰囲気中、大気圧下あるいは相対圧力0.25MPa以下の加圧下にて230〜260℃でエステル化反応を行い、次いで、静電密着剤、重縮合触媒、あるいは熱安定剤等のその他の添加剤を添加した後、大気圧から漸次減圧して、最終的に絶対圧力を1.33〜0.013kPaへ制御し、反応温度を265〜290℃の条件下で1〜10時間程度攪拌し、所定の分子量まで重縮合反応させることによって、(A)ポリエステル樹脂を含む組成物を得ることができる。 The polyester resin composition according to the present invention is an electrostatic adhesion agent comprising (A1) a dicarboxylic component mainly composed of terephthalic acid and (A2) a diol component mainly composed of ethylene glycol (B It is obtained as a composition containing (A) a polyester resin by polycondensation reaction with a reaction product of a magnesium compound, a polycondensation catalyst (C) phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide. The polycondensation reaction of the polyester resin is not particularly limited and can be performed by a known method. More specifically, for example, a dicarboxylic component containing terephthalic acid as a main component and a diol component containing ethylene glycol as a main component are charged into a reaction vessel, and the reaction is performed under an atmospheric pressure or relative pressure in an inert gas atmosphere such as nitrogen. The esterification reaction is performed at 230 to 260 ° C. under a pressure of 0.25 MPa or less, and after adding other additives such as an electrostatic adhesion agent, a polycondensation catalyst, or a heat stabilizer, the atmospheric pressure is increased. Gradually depressurize and finally control the absolute pressure to 1.33 to 0.013 kPa, stir the reaction temperature at 265 to 290 ° C. for about 1 to 10 hours, and carry out polycondensation reaction to a predetermined molecular weight. By (A), the composition containing a polyester resin can be obtained.
(B)マグネシウム化合物
本発明に使用される(B)マグネシウム化合物は、静電密着性を付与する目的で添加される。(B)マグネシウム化合物としては、例えば、マグネシウム金属の酸化物、水酸化物、酢酸塩、又は炭酸塩等であり、より具体的には、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酢酸マグネシウム、炭酸マグネシウムが挙げられる。これらのなかでも、酢酸マグネシウムが好ましく、また、取り扱い性の点から、酢酸マグネシウム水和物がさらに好ましい。
(B) Magnesium Compound The (B) magnesium compound used in the present invention is added for the purpose of imparting electrostatic adhesion. (B) Examples of the magnesium compound include magnesium metal oxides, hydroxides, acetates, carbonates, and the like, and more specifically, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium acetate, and magnesium carbonate. It is done. Among these, magnesium acetate is preferable, and magnesium acetate hydrate is more preferable from the viewpoint of handleability.
本発明のポリエステル樹脂組成物中における(B)マグネシウム化合物の含有量は、金属原子換算量にて50〜150ppmである。この範囲内であれば、ポリエステル樹脂組成物のフィルムを製膜した場合、キャストロールへの静電印加による静電密着性が良好であり、高生産速度で生産することが可能となる。なお、50ppm未満では、ポリエステル樹脂組成物の溶融電気伝導度が低くなりフィルムの密着性が不足するため、高生産速度での生産が不可能となり、一方で150ppmを超える場合は樹脂の色調が悪化する。 Content of the (B) magnesium compound in the polyester resin composition of this invention is 50-150 ppm in metal atom conversion amount. Within this range, when a film of the polyester resin composition is formed, the electrostatic adhesion due to electrostatic application to the cast roll is good, and production at a high production rate is possible. If it is less than 50 ppm, the melt electrical conductivity of the polyester resin composition is low and the film adhesion is insufficient, so that production at a high production rate is impossible. On the other hand, if it exceeds 150 ppm, the color tone of the resin deteriorates. To do.
(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物
本発明に使用される(C)の反応生成物は、リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとを反応させることによって得られるものであり、ポリエステル樹脂の重縮合触媒として添加される。リン酸モノアルキルエステルは、炭素数1〜10のアルキル基が1分子当たり1つ置換したリン酸エステルであり、例えば、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノイソデシルホスフェート等が挙げられるが、重合反応活性の点からモノブチルホスフェートが特に好ましい。ここで、(C)反応生成物は、ジルコニウム金属による単核錯体であって末端にリン酸エステル基を有していることから、触媒活性が適度なものとなり、重合反応性に優れるとともに、得られる樹脂の色調も良好となる。
(C) Reaction product of phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide The reaction product of (C) used in the present invention is obtained by reacting phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide. And added as a polycondensation catalyst for polyester resin. Phosphoric acid monoalkyl ester is a phosphoric acid ester in which an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is substituted per molecule, and examples thereof include monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, monoisodecyl phosphate and the like. However, monobutyl phosphate is particularly preferred from the viewpoint of polymerization reaction activity. Here, (C) the reaction product is a mononuclear complex of zirconium metal and has a phosphate ester group at the terminal, so that the catalytic activity is moderate, the polymerization reactivity is excellent, and The color tone of the resin obtained is also good.
また、ジルコニウムアルコキシドは、炭素数1〜10のアルコキシ基を有するジルコニウム化合物であり、例えば、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、トリブトキシ・モノアセトナトジルコニウム、トリブトキシ・モノアセトナトジルコニウム等が挙げられ、特にテトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウムが好ましい。 The zirconium alkoxide is a zirconium compound having an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, such as tetra-n-butoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium, tributoxy / monoacetonatozirconium, tributoxy / monoacetonatozirconium. In particular, tetra-n-butoxyzirconium and tetra-n-propoxyzirconium are preferable.
なお、ジルコニウムアルコキシドを単独で重縮合触媒として反応系へと添加した場合、加水分解速度が非常に速いことから、例えば、エチレングリコール分散液として事前調製した場合や、純水中で事前調製した場合は、調製段階で加水分解反応が進んでしまうため、二酸化ジルコニウムの沈殿物が生成し、触媒活性を喪失する。また、重縮合反応系へ直接添加した場合でも、重合系内で加水分解反応が進んでしまい、触媒活性機能を喪失するばかりでなく、二酸化ジルコニウムによる白色沈殿物がポリエステル樹脂中に析出してしまう。 In addition, when zirconium alkoxide is added to the reaction system alone as a polycondensation catalyst, the hydrolysis rate is very fast. For example, when pre-prepared as an ethylene glycol dispersion or when pre-prepared in pure water Since the hydrolysis reaction proceeds in the preparation stage, a precipitate of zirconium dioxide is formed and the catalytic activity is lost. Further, even when added directly to the polycondensation reaction system, the hydrolysis reaction proceeds in the polymerization system, and not only the catalytic activity function is lost, but also white precipitates due to zirconium dioxide are precipitated in the polyester resin. .
本発明においては、リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとを、同時に重縮合反応系へと添加してもよいが、以上に説明したジルコニウムアルコキシドの加水分解反応の点から、予め反応生成物を調製した上で、重縮合反応系へと添加することが望ましい。なお、本発明に使用される(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物としては、下記一般式(1)に示す化合物(ジルコニウム−モノアルキルリン酸錯体)が含まれる。
(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物は、ジルコニウムアルコキシドの加水分解速度を抑制する点から、例えば、以下の方法によって調製することが好ましい。
(1)分留管及び冷却管を備えた反応器中で、リン酸モノアルキルエステルを過剰の溶媒へ溶解し攪拌する(溶液A)。溶媒としては、エタノールあるいはメタノールなどのアルコールが好ましい。なお、該溶液の攪拌は窒素などの不活性雰囲気中で行う必要がある。
(2)溶液Aとは別に、ジルコニウムアルコキシドを、少量の酢酸あるいはクエン酸などの酸とともに過剰の溶媒(アルコール等)中へ攪拌溶解させる(溶液B)。
(3)不活性雰囲気中で攪拌中の溶液Aへ、溶液Bを滴下しながら、50〜90℃、好ましくは60〜80℃の条件で、引き続き攪拌を行う。溶液Bを滴下すると、溶液A中のリン酸モノアルキルエステルと溶液B中のジルコニウムアルコキシドの反応が進行し、白濁状の溶液Cが形成される。
(4)溶液Cへとエチレングリコールを過剰量滴下し、引き続き攪拌を行う。
(5)反応系の内温を、80〜200℃、好ましくは100〜150℃へと制御し、30分〜2時間攪拌し、エタノールなどの溶媒を蒸発させ、冷却管にて凝集採取する。大気圧下で行うことも可能であるが、減圧下で行えば、溶媒の溜出が速いため、より好ましい。
(6)既定量の溶媒が溜出した段階で、反応系を室温まで冷却し、ジルコニウムアルコキシドとリン酸モノアルキルエステルの反応生成物のエチレングリコール分散液を得る。
(C) The reaction product of phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide is preferably prepared, for example, by the following method from the viewpoint of suppressing the hydrolysis rate of zirconium alkoxide.
(1) In a reactor equipped with a fractionating tube and a condenser tube, the monoalkyl ester phosphate is dissolved in an excess solvent and stirred (solution A). As the solvent, an alcohol such as ethanol or methanol is preferable. The solution needs to be stirred in an inert atmosphere such as nitrogen.
(2) Separately from solution A, zirconium alkoxide is stirred and dissolved in an excess solvent (alcohol, etc.) together with a small amount of acid such as acetic acid or citric acid (solution B).
(3) While the solution B is added dropwise to the solution A being stirred in an inert atmosphere, the stirring is continued at 50 to 90 ° C., preferably 60 to 80 ° C. When the solution B is added dropwise, the reaction of the monoalkyl phosphate ester in the solution A and the zirconium alkoxide in the solution B proceeds, and a cloudy solution C is formed.
(4) An excessive amount of ethylene glycol is dropped into the solution C, followed by stirring.
(5) The internal temperature of the reaction system is controlled to 80 to 200 ° C., preferably 100 to 150 ° C., stirred for 30 minutes to 2 hours to evaporate a solvent such as ethanol, and aggregated and collected in a cooling tube. Although it is possible to carry out under atmospheric pressure, it is more preferred to carry out under reduced pressure because of the quick distillation of the solvent.
(6) When the predetermined amount of solvent is distilled off, the reaction system is cooled to room temperature to obtain an ethylene glycol dispersion of the reaction product of zirconium alkoxide and phosphoric acid monoalkyl ester.
上記(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドの反応生成物の調製時の設定配合量は、ジルコニウム元素換算モル量とリン元素換算モル量の比が、1/1〜1/3であることが好ましく、さらに好ましくは1/1〜1/2である。また、以上の方法で得られた上記(C)反応生成物は、エチレングリコール分散液として得られる。このエチレングリコール分散液に対して減圧ろ過、加圧ろ過、遠心沈降分離処理などを行って、(C)反応生成物のみを分離抽出して重縮合触媒として使用することも可能であるが、(A)ポリエステル樹脂の主たるジオール成分はエチレングリコールであるため、エチレングリコール分散液のまま添加することがより簡便である。 (C) As for the setting compounding quantity at the time of preparation of the reaction product of phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide, the ratio of molar amount in terms of zirconium element and molar amount in terms of phosphorus element is 1/1 to 1/3. Is preferable, and more preferably 1/1 to 1/2. Moreover, the said (C) reaction product obtained by the above method is obtained as an ethylene glycol dispersion liquid. This ethylene glycol dispersion can be subjected to reduced pressure filtration, pressure filtration, centrifugal sedimentation, etc., and (C) only the reaction product can be separated and extracted and used as a polycondensation catalyst. A) Since the main diol component of the polyester resin is ethylene glycol, it is easier to add it as an ethylene glycol dispersion.
組成物中のマグネシウム元素含量、ジルコニウム含量及びリン元素含量
また、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物において、組成物1kgあたりのジルコニウム元素含量(金属換算量)とマグネシウム元素含量(金属換算量)のモル比が、下記数式(i)を満たしている必要がある。
5≦Mg/Zr≦10 (i)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
Zr:ジルコニウム元素金属換算量(mol/kg)
ジルコニウム元素含量とマグネシウム元素含量との比が上記範囲を逸脱すると、いずれも重合反応速度が低下してしまう。これに対して、上記範囲内であれば、従来のポリエステル重縮合触媒(例えば、三酸化アンチモン)を使用した場合と同程度の重合速度を達成することができる。
Magnesium element content, zirconium content and phosphorus element content in the composition In addition, in the polyester resin composition according to the present invention, the moles of zirconium element content (metal equivalent) and magnesium element content (metal equivalent) per kg of the composition. The ratio needs to satisfy the following formula (i).
5 ≦ Mg / Zr ≦ 10 (i)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
Zr: zirconium element metal equivalent (mol / kg)
When the ratio of the zirconium element content and the magnesium element content deviates from the above range, the polymerization reaction rate is lowered. On the other hand, if it is in the said range, the polymerization rate comparable as the case where the conventional polyester polycondensation catalyst (for example, antimony trioxide) is used can be achieved.
なお、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物においては、上記(C)反応生成物に用いられるリン酸モノアルキルエステル以外に、熱安定剤としてのリン元素化合物を含有することが可能である。熱安定剤としてのリン元素化合物は、例えば、正リン酸、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリオクチルホスフェートなど5価のリン酸エステル化合物、亜リン酸、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイトなど3価のリン化合物が挙げられるが、これらのなかでも5価のトリメチルホスフェートや、トリエチルホスフェートが特に好ましい。 In addition, in the polyester resin composition concerning this invention, it is possible to contain the phosphorus element compound as a heat stabilizer other than the phosphoric acid monoalkyl ester used for the said (C) reaction product. Phosphorus element compounds as heat stabilizers include, for example, pentavalent phosphate compounds such as orthophosphoric acid, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, and trioctyl phosphate, trivalent phosphorus such as phosphorous acid, trimethyl phosphite, and triethyl phosphite. Among them, pentavalent trimethyl phosphate and triethyl phosphate are particularly preferable.
熱安定剤としてのリン元素化合物が添加された場合、重縮合触媒としての(C)反応生成物に用いられるリン酸モノアルキルエステル由来のリン元素含量と、熱安定剤としてのリン元素化合物由来のリン元素含量とは、組成物中で分離することは出来ないものの、組成物中に含まれるこれらの合計のリン元素含量(金属換算量)とマグネシウム元素含量(金属換算量)とのモル比とが、下記一般式(ii)を満たしている必要がある。
1.5≦Mg/P≦3.5 (ii)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
P:リン元素金属換算量(mol/kg)
リン元素含量とマグネシウム元素含量との比が1.5未満では、ポリエステル樹脂組成物の溶融時電気伝導度が低下し、フィルム製膜時のキャストロール密着性が悪化する。一方で、3.5を超えるとポリエステル樹脂組成物の色調が悪化する。
When a phosphorus element compound as a heat stabilizer is added, the phosphorus element content derived from the monoalkyl phosphate phosphate used in the (C) reaction product as the polycondensation catalyst and the phosphorus element compound as a heat stabilizer The phosphorus element content is a molar ratio between the total phosphorus element content (metal equivalent) and magnesium element content (metal equivalent) contained in the composition, although it cannot be separated in the composition. However, it is necessary to satisfy the following general formula (ii).
1.5 ≦ Mg / P ≦ 3.5 (ii)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
P: Phosphorus element metal equivalent (mol / kg)
When the ratio of the phosphorus element content to the magnesium element content is less than 1.5, the electrical conductivity at the time of melting of the polyester resin composition is lowered, and the cast roll adhesion at the time of film formation is deteriorated. On the other hand, when it exceeds 3.5, the color tone of the polyester resin composition deteriorates.
本発明において、添加剤としての(B)マグネシウム化合物、重縮合触媒としての(C)反応生成物、さらに熱安定剤としてのリン元素化合物については、ポリエステル樹脂の重縮合反応工程のいずれで添加することも可能であるが、安定性の点から、ジカルボン酸成分とジオール成分のエステル化反応が完了し、重縮合反応を開始する直前に添加することが望ましい。また、いずれもエチレングリコール分散液の状態で反応系に添加することが望ましい。 In the present invention, the (B) magnesium compound as the additive, the (C) reaction product as the polycondensation catalyst, and the phosphorus element compound as the heat stabilizer are added in any of the polycondensation reaction steps of the polyester resin. However, from the viewpoint of stability, it is desirable to add the dicarboxylic acid component and the diol component immediately before the completion of the esterification reaction and the start of the polycondensation reaction. In addition, it is desirable to add them to the reaction system in the state of an ethylene glycol dispersion.
本発明にかかるポリエステル樹脂組成物において、300℃溶融時の溶融電気伝導度は、20〜150nS/cmであることが好ましく、さらに好ましくは、25〜80nS/cmである。20nS/cm未満の場合、フィルム製膜の際のキャストロール(冷却ロール)における静電密着性が悪く、製膜速度を低下させる必要が生じるために生産効率が低下する。150nS/cmを超える場合、静電気を与えるために電圧を印加させても発生電流値が高く、つまり通電現象が生じて、フィルム表面への帯電が低くなるので、密着性がやはり低下する。また、150nS/scmを超える場合のポリエステル樹脂は、色調が悪く製品としての価値が低下するので好ましくない。 In the polyester resin composition according to the present invention, the melt electrical conductivity when melted at 300 ° C. is preferably 20 to 150 nS / cm, more preferably 25 to 80 nS / cm. When it is less than 20 nS / cm, the electrostatic adhesion in the cast roll (cooling roll) during film formation is poor, and it is necessary to reduce the film formation rate, resulting in a decrease in production efficiency. If it exceeds 150 nS / cm, even if a voltage is applied to give static electricity, the generated current value is high, that is, an energization phenomenon occurs, and the charge on the film surface is lowered, so that the adhesion is also lowered. Moreover, since the color tone is bad and the value as a product falls, the polyester resin in the case of exceeding 150 nS / scm is not preferable.
また、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物においては、上記以外の添加剤として、フィルム製膜時のブロッキング防止剤として、平均粒子径0.05〜5.0μmの不活性粒子を適宜添加することができる。これらの粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。 In addition, in the polyester resin composition according to the present invention, inert particles having an average particle size of 0.05 to 5.0 μm may be appropriately added as an additive other than the above as an anti-blocking agent during film formation. it can. Examples of these particles include silica, titania, alumina, calcium carbonate, barium sulfate and the like.
また、本発明にかかるポリエステル樹脂組成物においては、色調をさらに改善する目的で、金属塩や染料などの色剤を添加してもよい。例えば、金属塩としては酢酸コバルトの水和物、染料としてはアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、キノン系、トリフェニルメタン系などが挙げられる。これらのなかでも、樹脂の黄色味を整色する目的で、アントラキノン系の青系染料を併用することが好ましい。染料は、目的とする色調に合わせて適宜配合すればよいが、ポリエステル樹脂組成物に対して、0.5〜7ppm程度が好ましい。さらに、必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤などを添加することも可能である。 Moreover, in the polyester resin composition concerning this invention, you may add coloring agents, such as a metal salt and dye, in order to further improve a color tone. Examples of the metal salt include cobalt acetate hydrate, and examples of the dye include azo, anthraquinone, phthalocyanine, quinone, and triphenylmethane. Among these, it is preferable to use an anthraquinone blue dye in combination for the purpose of adjusting the yellow color of the resin. The dye may be appropriately blended according to the target color tone, but is preferably about 0.5 to 7 ppm with respect to the polyester resin composition. Furthermore, an antioxidant, an antistatic agent, an ultraviolet ray inhibitor, a light stabilizer, and the like can be added as necessary.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。なお、下記実施例及び比較例における各種特性値は、以下に示す方法により評価したものである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the various characteristic values in the following Examples and Comparative Examples are evaluated by the following methods.
(1)極限粘度(IV)
各種実施例及び比較例のポリエステル樹脂組成物を、フェノール/テトラクロロエタン=60/40(重量比)の混合溶媒に溶解し、ウベローデ粘度管を装着した自動粘度測定装置(サン電子工業製 ALC−6C)を用いて、20℃にて溶液粘度(dl/g)を測定した。
(2)色調(カラーL値,b値)
各種実施例及び比較例のポリエステル樹脂組成物のペレットを、専用のセルに入れて色差計(日本電色製 ZE−2000)にてハンターL値及びb値を測定した。また、b値について、下記基準にて色調の合否判定を行なった。
◎ b値≦8.0
○ 8.0<b値≦10.0
× b値>10.0
(1) Intrinsic viscosity (IV)
An automatic viscosity measuring apparatus (ALC-6C manufactured by Sun Electronics Co., Ltd.) equipped with an Ubbelohde viscosity tube, in which the polyester resin compositions of various examples and comparative examples were dissolved in a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 60/40 (weight ratio). ) Was used to measure the solution viscosity (dl / g) at 20 ° C.
(2) Color tone (color L value, b value)
The pellets of the polyester resin compositions of various examples and comparative examples were put into dedicated cells, and the Hunter L value and b value were measured with a color difference meter (Nippon Denshoku ZE-2000). For the b value, the pass / fail judgment of the color tone was performed according to the following criteria.
◎ b value ≤ 8.0
○ 8.0 <b value ≦ 10.0
X b value> 10.0
(3)樹脂組成物中の金属元素量
各種実施例及び比較例のポリエステル樹脂組成物1.0gを、硫酸及び硝酸にて加熱湿式灰化処理し、ICP発光分析装置(エスアイアイ社製 SPS1500VR)にて、金属元素含有量をppm単位で測定した。
(4)溶融電気伝導度
各種実施例及び比較例のポリエステル樹脂組成物を、150℃で5時間真空乾燥後、専用の試験管に投入し窒素雰囲気下、熱媒300℃のソルトバスへ浸漬し、20分間溶融後、専用の電極を投入し、一定電圧85Vを溶融樹脂に1分間印加させ、印加開始1秒後の電流値を測定して、溶融樹脂の電極面厚みと電極部有効面積より、下記式より溶融電気伝導度を算定し、単位をnS/cmにて表した。
溶融電気伝導度=(電流値×電極面厚み)/(印加電圧×電極部有効面積)
(3) Amount of metal element in resin composition 1.0 g of polyester resin compositions of various examples and comparative examples were heated and incinerated with sulfuric acid and nitric acid, and an ICP emission analyzer (SPS 1500VR, manufactured by SII Corporation). The metal element content was measured in ppm.
(4) Melt electrical conductivity Polyester resin compositions of various examples and comparative examples were vacuum dried at 150 ° C. for 5 hours, then put into a dedicated test tube and immersed in a salt bath with a heating medium of 300 ° C. in a nitrogen atmosphere. After melting for 20 minutes, a dedicated electrode is inserted, a constant voltage of 85 V is applied to the molten resin for 1 minute, and the current value 1 second after the start of application is measured. The melt electrical conductivity was calculated from the following formula, and the unit was expressed in nS / cm.
Melt electric conductivity = (current value × electrode surface thickness) / (applied voltage × electrode area effective area)
(5)重合時間
各種実施例及び比較例のポリエステル樹脂組成物の重合時間は、重縮合反応開始時点から攪拌機の攪拌トルクが所定の値に到達するまでの時間と定義し、従来のポリエステル重縮合触媒(三酸化アンチモン)を使用した場合の重縮合時間180〜220分を基準として、下記評価基準にて判定した。
◎ 220分未満
○ 220分以上250分未満
× 250分以上
(5) Polymerization time The polymerization time of the polyester resin compositions of various examples and comparative examples is defined as the time from the start of the polycondensation reaction until the stirring torque of the stirrer reaches a predetermined value. Based on the polycondensation time of 180 to 220 minutes when a catalyst (antimony trioxide) was used, the following evaluation criteria were used.
◎ Less than 220 minutes ○ More than 220 minutes and less than 250 minutes × More than 250 minutes
調製例1:(C)反応生成物の分散液
(1)A液の調製
還流管を備えた100mL三角フラスコへ、エタノール20.15gとモノブチルホスフェート4.03g(26mmol)を投入し、スターラーで攪拌しながら70℃で10分攪拌して、A液とした。
(2)B液の調製
窒素導入管と排気管を備えた100mL三口フラスコへ、エタノール25gと酢酸0.5g(0.83mmol)を投入し、微量窒素フロー下で10分間攪拌した。その後、このエタノール―酢酸溶液の攪拌を続けながら、テトラ−n−ブトキシジルコニウム5g(13mmol)を徐々に滴下し、10分間攪拌して、B液とした。
(3)反応
A液を70℃で攪拌しながら、B液を添加し、還流下70℃で1時間反応させ、(C)モノブチルホスフェートとテトラ−n−ブトキシジルコニウムの反応生成物のエタノール分散液を得た。
(4)溶媒置換
(3)で得られた(C)反応生成物のエタノール溶液を、窒素導入管と上部に還流管を装着した水分捕集器を装着した1Lの三口フラスコへ投入し、エチレングリコール442.4gを添加し、微量窒素をフローしながら100℃に加熱したオイルバス中でエタノールを溜出させ、(C)反応生成物が分散した淡白色のエチレングリコール分散液を得た。
Preparation Example 1: (C) Reaction Product Dispersion (1) Preparation of Liquid A A 100 mL Erlenmeyer flask equipped with a reflux tube was charged with 20.15 g of ethanol and 4.03 g (26 mmol) of monobutyl phosphate with a stirrer. While stirring, the mixture was stirred at 70 ° C. for 10 minutes to obtain a liquid A.
(2) Preparation of solution B To a 100 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and an exhaust tube, 25 g of ethanol and 0.5 g (0.83 mmol) of acetic acid were added and stirred for 10 minutes under a trace nitrogen flow. Thereafter, 5 g (13 mmol) of tetra-n-butoxyzirconium was gradually added dropwise while continuing stirring of the ethanol-acetic acid solution, and stirred for 10 minutes to obtain a solution B.
(3) Reaction Stirring A liquid at 70 degreeC, adding B liquid, making it react at 70 degreeC under reflux for 1 hour, and (C) ethanol dispersion of the reaction product of monobutyl phosphate and tetra-n-butoxyzirconium A liquid was obtained.
(4) Solvent replacement The ethanol solution of the reaction product (C) obtained in (3) was charged into a 1 L three-necked flask equipped with a nitrogen collector and a moisture collector equipped with a reflux tube at the top. 442.4 g of glycol was added and ethanol was distilled off in an oil bath heated to 100 ° C. while flowing a trace amount of nitrogen to obtain (C) a pale white ethylene glycol dispersion liquid in which the reaction product was dispersed.
実施例1
ポリエステル樹脂組成物の理論スケールを10kgとして、ビスヒドロキシエチレンテレフタレート(BHET)6.56kg、テレフタル酸(TPA)4.29kg、エチレングリコール0.49kgを精留塔を備えた30Lオートクレーブに仕込み、窒素フローした大気圧下、内温250℃まで昇温しながらエステル化反応を行い、反応により溜出する水を分溜して所定量を系外へ除いてエステル化率95%以上までエステル化反応を行った。その後、(B)酢酸マグネシウム・4水和物のエチレングリコール溶液をマグネシウム元素として80ppm添加後攪拌し、次いで、重縮合触媒として、上記調製例1により得られた(C)モノブチルホスフェートとテトラ−n−ブトキシジルコニウムの反応生成物のエチレングリコール分散液を、ジルコニウム元素として50ppm(リン元素としては35ppm)となる量添加し、攪拌した。引き続き、内温を280℃まで引き上げながら、系内を1時間で13.3kPa以下まで減圧し、13.3kPa以下の高真空下で所定の粘度まで重縮合反応を行い、口金より索状に水中へ押出しペレタイザーでカットして、ポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂組成物の各種物性は表1記載の通りである。
Example 1
The theoretical scale of the polyester resin composition is 10 kg, 6.56 kg of bishydroxyethylene terephthalate (BHET), 4.29 kg of terephthalic acid (TPA), and 0.49 kg of ethylene glycol are charged into a 30 L autoclave equipped with a rectifying column, and nitrogen flow The esterification reaction is performed while raising the internal temperature to 250 ° C. under the atmospheric pressure, and the water distilled by the reaction is fractionated, and a predetermined amount is removed from the system, and the esterification reaction is carried out to an esterification rate of 95% or more. went. Thereafter, (B) 80 ppm of an ethylene glycol solution of magnesium acetate tetrahydrate was added as magnesium element and stirred, and then (C) monobutyl phosphate and tetra- obtained in Preparation Example 1 were used as a polycondensation catalyst. An ethylene glycol dispersion of the reaction product of n-butoxyzirconium was added in an amount of 50 ppm as the zirconium element (35 ppm as the phosphorus element) and stirred. Subsequently, while raising the internal temperature to 280 ° C., the pressure in the system is reduced to 13.3 kPa or less in 1 hour, and a polycondensation reaction is performed to a predetermined viscosity under a high vacuum of 13.3 kPa or less. A polyester resin composition pellet was obtained by cutting with a pelletizer. Various physical properties of the obtained polyester resin composition are as shown in Table 1.
実施例2,3
(B)酢酸マグネシウム・4水和物及び(C)モノブチルホスフェートとテトラ−n−ブトキシジルコニウムの反応生成物の添加量を、表1記載のMg含量,Mg/Zr比及びMg/P比となるように変更したほか、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。各種物性は表1記載のとおりである。
Examples 2 and 3
(B) Magnesium acetate tetrahydrate and (C) the addition amount of the reaction product of monobutyl phosphate and tetra-n-butoxyzirconium, the Mg content, Mg / Zr ratio and Mg / P ratio shown in Table 1 The pellets of the polyester resin composition were obtained in the same manner as in Example 1 except that the change was made. Various physical properties are as shown in Table 1.
実施例4〜6
熱安定剤としてトリエチルリン酸をリン元素として10ppm(実施例4,5)、25ppm(実施例6)した上で、(B)酢酸マグネシウム・4水和物及び(C)モノブチルホスフェートとテトラ−n−ブトキシジルコニウムの反応生成物の添加量を、表1記載のMg含量,Mg/Zr比及びMg/P比となるように変更したほか、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。各種物性は表1記載のとおりである。
Examples 4-6
After adding triethyl phosphoric acid as a heat stabilizer to 10 ppm (Examples 4 and 5) and 25 ppm (Example 6) as phosphorus element, (B) magnesium acetate tetrahydrate and (C) monobutyl phosphate and tetra- The addition amount of the reaction product of n-butoxyzirconium was changed to the Mg content, Mg / Zr ratio, and Mg / P ratio shown in Table 1, and in the same manner as in Example 1, pellets of the polyester resin composition Got. Various physical properties are as shown in Table 1.
実施例7
(C)モノブチルホスフェートとテトラ−n−ブトキシジルコニウムの反応生成物のエチレングリコール分散液中に青色染料(クラリアントジャパン製 RLS)をポリエステル樹脂組成物中に2ppmとなる様に添加したほかは、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。各種物性は表1記載のとおりである。
Example 7
(C) A blue dye (RLS manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.) was added to the ethylene glycol dispersion of the reaction product of monobutyl phosphate and tetra-n-butoxyzirconium so as to be 2 ppm in the polyester resin composition. Polyester resin composition pellets were obtained in the same manner as in Example 1. Various physical properties are as shown in Table 1.
比較例1〜6
(B)酢酸マグネシウム・4水和物及び(C)モノブチルホスフェートとテトラ−n−ブトキシジルコニウムの反応生成物の添加量を、表2記載のMg含量,Mg/Zr比及びMg/P比となるように変更したほか、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。各種物性は表2記載のとおりである。
Comparative Examples 1-6
(B) Magnesium acetate tetrahydrate and (C) the addition amount of the reaction product of monobutyl phosphate and tetra-n-butoxyzirconium, the Mg content, Mg / Zr ratio and Mg / P ratio shown in Table 2 The pellets of the polyester resin composition were obtained in the same manner as in Example 1 except that the change was made. Various physical properties are as shown in Table 2.
比較例7
上記調製例1において、テトラ−n−ブトキシジルコニウムに替えて、テトラ―n−ブトキシチタンを、モノブチルホスフェート仕込量の1/2モル量となるように用いたほかは、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂組成物のペレットを得た。各種物性は表2記載のとおりである。
Comparative Example 7
In Preparation Example 1, instead of tetra-n-butoxyzirconium, tetra-n-butoxytitanium was used in the same manner as in Example 1 except that tetrabutyl phosphate was used in an amount of 1/2 mol of the monobutyl phosphate charge. Thus, pellets of the polyester resin composition were obtained. Various physical properties are as shown in Table 2.
上記表1に示すように、(B)マグネシウム化合物を50〜100ppm添加し、且つ(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドの反応生成物を、Mg/Zr比が6.0〜9.6、Mg/P比が1.7〜2.9の範囲となるように添加して、テレフタル酸とエチレングリコールの重縮合反応を行った実施例1〜7では、いずれも良好な溶融電気伝導度を示しているとともに、(B)マグネシウム化合物を含有しているにもかかわらず、透明性の高い(b値の小さい)色調に優れたポリエステル樹脂組成物が、比較的短い重合時間で得られることがわかった。 As shown in Table 1 above, 50 to 100 ppm of (B) magnesium compound is added, and (C) the reaction product of phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide has an Mg / Zr ratio of 6.0 to 9.6. In Examples 1 to 7 in which the polycondensation reaction of terephthalic acid and ethylene glycol was carried out by adding so that the Mg / P ratio was in the range of 1.7 to 2.9, good melt electrical conductivity was obtained. And (B) a polyester resin composition having a high transparency (low b value) and excellent color tone can be obtained in a relatively short polymerization time despite containing the magnesium compound (B). I understood.
これに対して、上記表2に示すように、(B)マグネシウム化合物添加量の少ない比較例1では、溶融電気伝導度が十分に改善されていないほか、重合に要する時間も長くなってしまった。また、(B)マグネシウム化合物添加量の多い比較例2では、色調が悪化してしまった。さらに、(C)反応生成物のZr含量の調整によりMg/Zr比を大きくした比較例3、及びMg/Zr比を小さくした比較例4では、いずれも重合に要する時間が長くなってしまった。 On the other hand, as shown in Table 2 above, in Comparative Example 1 where the amount of (B) magnesium compound added was small, the melt electrical conductivity was not sufficiently improved, and the time required for the polymerization also became longer. . Moreover, in the comparative example 2 with much (B) magnesium compound addition amount, the color tone deteriorated. Furthermore, in (C) Comparative Example 3 in which the Mg / Zr ratio was increased by adjusting the Zr content of the reaction product and Comparative Example 4 in which the Mg / Zr ratio was decreased, the time required for the polymerization was increased. .
また、(C)反応生成物のP含量の調整によりMg/P比を大きくした比較例5では色調が悪化してしまい、一方で、Mg/P比を小さくした比較例6では、溶融電気伝導度が十分でなく、また、重合に要する時間も長くなった。さらに、重縮合触媒として用いる(C)反応生成物においてZr化合物に代えてTi化合物を使用した比較例7では、(B)マグネシウム化合物による色調の悪化が改善されなかった。
Further, (C) In Comparative Example 5 in which the Mg / P ratio was increased by adjusting the P content of the reaction product, the color tone deteriorated. On the other hand, in Comparative Example 6 in which the Mg / P ratio was decreased, the molten electrical conduction The degree of polymerization was not sufficient, and the time required for polymerization also became longer. Furthermore, in Comparative Example 7 in which a Ti compound was used in place of the Zr compound in the (C) reaction product used as the polycondensation catalyst, the deterioration in color tone due to the (B) magnesium compound was not improved.
Claims (4)
(B)マグネシウム元素金属換算で50〜150ppmのマグネシウム化合物と、
(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物と
を含有し、
組成物中のマグネシウム元素含量、ジルコニウム含量及びリン元素含量が下記数式(i)及び(ii)を満たすことを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
5≦Mg/Zr≦10 (i)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
Zr:ジルコニウム元素金属換算量(mol/kg)
1.5≦Mg/P≦3.5 (ii)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
P:リン元素金属換算量(mol/kg) (A) a polyester resin whose main repeating unit is ethylene terephthalate;
(B) 50-150 ppm magnesium compound in terms of magnesium element metal;
(C) a reaction product of phosphoric acid monoalkyl ester and zirconium alkoxide,
A polyester resin composition characterized in that a magnesium element content, a zirconium content and a phosphorus element content in the composition satisfy the following mathematical formulas (i) and (ii).
5 ≦ Mg / Zr ≦ 10 (i)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
Zr: zirconium element metal equivalent (mol / kg)
1.5 ≦ Mg / P ≦ 3.5 (ii)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
P: Phosphorus element metal equivalent (mol / kg)
(B)マグネシウム元素金属換算で50〜150ppmのマグネシウム化合物と、
(C)リン酸モノアルキルエステルとジルコニウムアルコキシドとの反応生成物と
を添加し、且つ重縮合反応系のマグネシウム元素含量、ジルコニウム含量及びリン元素含量が下記数式(i)及び(ii)を満たす条件下で重縮合反応を行なう工程
を備えることを特徴とするポリエステル樹脂組成物の製造方法。
5≦Mg/Zr≦10 (i)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
Zr:ジルコニウム元素金属換算量(mol/kg)
1.5≦Mg/P≦3.5 (ii)
Mg:マグネシウム元素金属換算量(mol/kg)
P:リン元素金属換算量(mol/kg)
For (A1) a dicarboxylic acid component based on terephthalic acid and (A2) a diol component based on ethylene glycol,
(B) 50-150 ppm magnesium compound in terms of magnesium element metal;
(C) A condition in which a reaction product of a monoalkyl phosphate and a zirconium alkoxide is added, and the magnesium element content, zirconium content and phosphorus element content of the polycondensation reaction system satisfy the following formulas (i) and (ii) The manufacturing method of the polyester resin composition characterized by including the process of performing a polycondensation reaction below.
5 ≦ Mg / Zr ≦ 10 (i)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
Zr: zirconium element metal equivalent (mol / kg)
1.5 ≦ Mg / P ≦ 3.5 (ii)
Mg: Magnesium element metal equivalent (mol / kg)
P: Phosphorus element metal equivalent (mol / kg)
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