JP2014181303A - ポリエチレンテレフタレート層の製造方法 - Google Patents

ポリエチレンテレフタレート層の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014181303A
JP2014181303A JP2013057418A JP2013057418A JP2014181303A JP 2014181303 A JP2014181303 A JP 2014181303A JP 2013057418 A JP2013057418 A JP 2013057418A JP 2013057418 A JP2013057418 A JP 2013057418A JP 2014181303 A JP2014181303 A JP 2014181303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyethylene terephthalate
film
amount
layer
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013057418A
Other languages
English (en)
Inventor
Kotaro Nozawa
晃太郎 能澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Plastics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Plastics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Plastics Inc filed Critical Mitsubishi Plastics Inc
Priority to JP2013057418A priority Critical patent/JP2014181303A/ja
Publication of JP2014181303A publication Critical patent/JP2014181303A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

【課題】フィルムを構成するポリエチレンテレフタレート層中の環状三量体の含有量が少なく、例えば電気絶縁用として好適に利用することのできるポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】末端カルボキシル基量が20当量/t以下であり、極限粘度が0.66以上であるポリエステル(A)を60重量%以上含有するポリエステル樹脂を、溶融押出して成形することを特徴とするポリエチレンテレフタレート層の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、電気絶縁用として好適なポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法を提供する。
モーターの電気絶縁用に使用されるポリエステルフィルムの環状三量体量が多いと、モーター中の冷媒により抽出された環状三量体がモーターの各所に析出するためトラブルの原因となる。そのため、ポリエチレンナフタレート(以下、PENと表現することもある)を用いたポリエステルフィルムが使用されることが知られている(特許文献1〜4)。しかしながら、PENは、重合する際のモノマーである、2,6―ナフタレンジカルボン酸が高価であるため、結果としてPEN自体が高価となり、モーター製造時のコスト低減のため、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと表現することもある)を用いることが望まれている。
しかしながら、PETのガラス転移温度(Tg)はPENのTgに比して低いため、上述の環状三量体析出が甚だしく、使用時に問題が生じる。環状三量体析出防止策として、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にシリコーン樹脂とイソシアネート系樹脂の架橋体からなる硬化性樹脂層を設けることが提案されている(特許文献5)。しかしながら、当該硬化性樹脂層は熱硬化により形成されるもので、イソシアネート系樹脂のブロック化剤の解離のために高温処理必要があり、加工中にカールや、たるみが発生しやすい状況にあり、取り扱いに注意が必要である。
カルシウムとリン量を規定することで、環状三量体量を制御したポリエチレンテレフタレートフィルムの発明が提案されている(特許文献6)。しかしながら、当該発明に記載されているポリエチレンテレフタレートは、バッチ重合により生産されることを特徴とするものであり、連続重合により生産されるポリエチレンテレフタレートに比して高コストという問題がある。また、ポリカルボジイミドなどのカルボジイミドを添加して末端カルボキシル基量を低下させる技術が開示されているが(特許文献7)、カルボジイミドはそれ自体熱変成を起こしやすく、反応条件によってポリエステルフィルムの物性の低下を誘発したり、また、製膜中テンター出口においてカルボジイミド揮発成分由来の嫌悪臭を発生したりすることがある。
特開平07−285173号公報 特開平07−238152号公報 特開平06−335960号公報 特開昭62−115609号公報 特開2007−320144号公報 特公平3−26484号公報 特開2011−256333号公報
本発明は、上記実状に鑑みなされたものであって、環状三量体の含有量が少なく、例えば、電気絶縁用として好適なポリエチレンテレフタレートフィルム製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成からなるポリエチレンテレフタレートを用いることにより、上述の課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨は、末端カルボキシル基量が20当量/t以下であり、極限粘度が0.66以上であるポリエステル(A)を60重量%以上含有するポリエステル樹脂を、溶融押出して成形することを特徴とするポリエチレンテレフタレート層の製造方法に存する。
本発明によれば、環状三量体の含有量が少なく、電気絶縁用として好適なポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法を提供でき、本発明の工業的価値は高い。
本発明で言うポリエチレンテレフタレート層とは、押出口金から溶融押出される、いわゆる押出法による押し出した溶融ポリエチレンテレフタレートシートを冷却した後、必要に応じ、延伸したフィルムを構成する層である。単層フィルムである場合、ポリエチレンテレフタレート層は、ポリエチレンテレフタレートフィルム全体を表す。二層以上のポリエチレンテレフタレートフィルムである場合、各々の層をポリエチレンテレフタレート層と定義する。
本発明におけるポリエチレンテレフタレートとは、ジカルボン酸としてテレフタル酸やジカルボン酸誘導体であるテレフタル酸ジメチルと、ジオールとしてジエチレングリコールとを重縮合させて得られる物を指す。
本発明のポリエチレンテレフタレート(A)は後述の実施例に例示される、連続重合法により製造されることが望ましい。
本発明のポリエチレンテレフタレート(A)のチタン元素含有量は通常20ppm以下であり、好ましくは15ppm以下、さらに好ましくは9ppm以下である。下限については特に設けないが、実際には2ppm程度が現在の技術では下限となる。チタン化合物の含有量が多すぎるとポリエチレンテレフタレートを溶融押出する工程で環状三量体が副生成し、フィルム表面に析出・結晶化し、モータートラブルの原因になる場合がある。また、チタン元素を全く含まない場合、ポリエチレンテレフタレート原料製造時の生産性が劣り、目的の重合度に達したポリエチレンテレフタレート原料を得られないことがある。
本発明のポリエチレンテレフタレート(A)のリン元素は、通常はリン酸化合物に由来するものであり、ポリエチレンテレフタレート製造時に添加される。本発明においては、ポリエチレンテレフタレート成分中のリン元素量が通常30ppm以下の範囲であり、好ましくは20ppm以下の範囲であり、さらに好ましくは15ppm以下の範囲である。下限については特に設けないが、実際には3ppm程度が現在の技術では下限となる。リン元素量が多すぎると、固相重合反応性が低下し、高IVの樹脂が得にくい傾向となる。リン元素量が少なすぎると、ポリエチレンテレフタレート(A)の末端カルボキシル基量;AVが多い傾向となる。
リン酸化合物の例としては、リン酸、亜リン酸あるいはそのエステルホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、亜ホスホン酸化合物、亜ホスフィン酸化合物など公知のものが該当し、具体例としては、正リン酸、ジメチルフォスフェート、トリメチルフォスフェート、ジエチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、ジプロピルフォスフェート、トリプロピルフォスフェート、ジブチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、ジアミルフォスフェート、トリアミルフォスフェート、ジヘキシルフォスフェート、トリヘキシルフォスフェート、ジフェニルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、エチルアシッドホスフェートなどが挙げられる。
本発明のポリエチレンテレフタレート(A)の極限粘度(IV)は、0.66dl/g以上、好ましくは0.69dl/g以上、さらに好ましくは、0.72dl/g以上である。ポリエチレンテレフタレート(A)の極限粘度(IV)を0.66dl/g以上とすると、環状三量体の少ないポリエチレンテレフタレートフィルムを得ることができる。一方、ポリエチレンテレフタレート(A)の極限粘度の上限はないが、重縮合反応の効率、溶融押出工程での圧力上昇防止の点から0.90dl/g程度である。
本発明のポリエチレンテレフタレート(A)の末端カルボキシル基量(AV)は20当量/t以下、好ましくは14当量/t以下、さらに好ましくは11当量/t以下である。ポリエチレンテレフタレート(A)の末端カルボキシル基量(AV)を20当量/t以下とすると、環状三量体の少ないポリエチレンテレフタレートフィルムを得ることができる。一方、ポリエチレンテレフタレートA)の末端カルボキシル基量(AV)の下限はないが、重縮合反応の効率、溶融押出工程での圧力上昇防止の点から5当量/t程度である。
本発明におけるポリエチレンテレフタレート層の製造には、微粒子を含有させることが、フィルムの巻上げ工程、塗工工程、蒸着工程等での作業性を向上させる上で望ましい。この微粒子としてはシリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、フッ化リチウム、酸化アルミニウム、カオリン等の無機粒子やアクリル樹脂、グアナミン樹脂等の有機粒子や触媒残差を粒子化させた析出粒子を挙げる事ができるが、これらに限定されるものではない。これら粒子の中では、一時粒子の凝集粒子である多孔質シリカ粒子が特に好ましい。多孔質シリカ粒子はフィルムの延伸時に粒子周辺にボイドが発生しにくいため、フィルムの透明性を向上させる特長を有する。
この多孔質シリカ粒子を構成する一次粒子の平均粒径は0.001〜0.1μmの範囲であることが好ましい。一次粒子の平均粒径が0.001μm未満では、スラリー段階で解砕により極微細粒子が生成し、これが凝集体を形成して、ヘーズが高くなる原因となることがある。一方、一次粒子の平均粒径が0.1μmを超えると、粒子の多孔性が失われ、その結果、ボイド発生が少ない特長が失われることがある。
さらに、凝集粒子の細孔容積は通常0.5〜2.0ml/g、好ましくは0.6〜1.8ml/gの範囲である。細孔容積が0.5ml/g未満では、粒子の多孔性が失われ、ボイドが発生しやすくなり、フィルムの透明性が低下する傾向がある。細孔容積が2.0ml/gより大きいと、解砕、凝集が起こりやすく、粒径の調整を行うことが困難となる場合がある。
本発明におけるポリエチレンテレフタレート層の製造時に粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用し得る。例えば、ポリエチレンテレフタレートを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し重縮合反応を進めてもよい。また、ベント式ニ混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエチレンテレフタレート原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエチレンテレフタレート原料とをブレンドする方法などによって行われる。
また、熱分解や加水分解を抑制するために触媒として働きうる金属化合物をできる限り含まないことが好ましいが、フィルムの生産性を向上すべく溶融時の体積固有抵抗値を低くするため、マグネシウム、カルシウム、リチウム、マンガン等の金属を、通常ポリエチレンテレフタレート成分中に300ppm以下、好ましくは250ppm以下であれば含有させることができる。
なお、本発明の製造法により得られるポリエチレンテレフタレート層中には、上述の粒子以外に必要に応じて従来公知の酸化防止剤、熱安定剤、潤滑剤、帯電防止剤、染料を添加することができる。また、耐候性を向上する目的で、ポリエチレンテレフタレート成分に対して0.01重量部〜5.0重量部の範囲で紫外線吸収剤、特にベンゾオキサジノン系紫外線吸収剤等を含有させることができる。
本発明の製造法により得られるポリエチレンテレフタレート層を含有するポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲であれば特に限定されるものではないが、通常1〜500μm、好ましくは15〜400μm、さらに好ましくは20〜300μmの範囲である。
本発明の製造法により混合されるポリエチレンテレフタレート(A)の比率は60重量%以上であり、好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上、最も好ましくは85重量%以上である。ポリエチレンテレフタレート(A)の含有量が上記未満の場合、本発明の製造法により得られるポリエチレンテレフタレートフィルムの最表層における環状三量体量が増大し望ましくない。
本発明の製造法により得られるポリエチレンテレフタレート層を含有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、溶融押出機1台を用いて、一層からなる単層フィルムとすることができる。
本発明の製造法により得られるポリエチレンテレフタレート層を含有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、溶融押出機を二台または三台以上用いて、いわゆる共押出法により二層または三層以上の積層フィルムとすることができる。層の構成としては、X原料とY原料とを用いたX/Y構成、またはX/Y/X構成、さらにZ原料を用いてX/Y/Z構成またはそれ以外の構成のフィルムとすることができる。
X/Yの構成であれば、XもしくはY層のいずれか一方に、ポリエチレンテレフタレート(A)が含まれていることが望ましい。X/Y/X構成であれば、Xに、ポリエチレンテレフタレート(A)が含まれていることが望ましい。X/Y/Z構成であれば、XもしくはZ層のいずれか一方に、ポリエチレンテレフタレート(A)が含まれていることが望ましい。
以下、本発明のポリエチレンテレフタレート層の製造方法に関して具体的に説明するが、本発明の要旨を満足する限り、本発明は以下の例示に特に限定されるものではない。
すなわち、公知の手法により乾燥したまたは未乾燥のポリエチレンテレフタレートチップ(ポリエチレンテレフタレート成分)を混練押出機に供給し、ポリエチレンテレフタレート成分の融点以上である温度に加熱し溶融する。次いで、溶融したポリエチレンテレフタレートをダイから押出し、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向シートを得る。この場合、シートの平面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、本発明においては静電印加密着法および/または液体塗布密着法が好ましく採用される。溶融押出工程においても、条件により環状三量体が増加するので、本願発明においては、押出工程における押出機内でのポリエチレンテレフタレートの滞留時間を短くすること、一軸押出機を使用する場合は原料をあらかじめ水分量が通常50ppm以下、好ましくは30ppm以下になるように十分乾燥すること、二軸押出機を使用する場合はベント口を設け、通常40ヘクトパスカル以下、好ましくは30ヘクトパスカル以下、さらに好ましくは20ヘクトパスカル以下の減圧を維持すること等の方法を採用する。
ポリエチレンテレフタレート(A)を使用する押出機は、環状三量体量の増大防止の観点からは、ベント式二軸押出機を用いることが好ましい。ベント式二軸押出機の脱気効率は、一定の押出量に対しスクリュー回転数の高い方が良好であると言える。すなわち、一定の押出量に対し、スクリュー回転数を増大させるとスクリュー表面に存在するポリエチレンテレフタレートの表面を強制的に更新することができ、その分、溶融ポリエチレンテレフタレートからの脱気効率が増大することになる。そして、その結果、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度IVの保持率が改善される。すなわち、ポリエチレンテレフタレート分子分解に伴う、環状三量体量増大が抑制される。
ベント式二軸押出機のシリンダーの内径(直径)をD(mm)とした際、単位時間当たりの押出量Q(kg/h・r)とスクリュー回転数N(rpm)とが次の式(1)、好ましくは次の(2)式、さらに好ましくは次の(3)式を満足する条件下に溶融押出しを行う点にある。かかる条件を満足することにより、スクリューの剪断作用による過度の発熱を抑制しつつ脱気効率を高め、ポリエチレンテレフタレートの環状三量体量の増大を防止することができる。
5.2×10−6×D2.8≦Q/N≦15.8×10−6×D2.8 …(1)
6.0×10−6×D2.8≦Q/N≦15.0×10−6×D2.8 …(2)
6.3×10−6×D2.8≦Q/N≦14.7×10−6×D2.8 …(3)
次の(4)式に示す条件では、回転数が押出量に対して高すぎるため、スクリューの剪断による発熱が過多となり環状三量体量が増大する傾向がある。また、次の(5)式に示す条件では、回転数が押出量に対して低すぎるため、減圧下での溶融樹脂表面の更新度が低下して十分な脱気が行えずに環状三量体量が増大する傾向がある。
Q/N<5.2×10−6×D2.8 …(4)
15.8×10−6×D2.8<Q/N …(5)
実質的に未乾燥のポリエチレンテレフタレートを使用した場合、当該ポリエチレンテレフタレートの内部の水分は、ベント孔からの減圧作用によって脱気される。水分の脱気効率を高めるため、ベント孔の減圧度は、通常40mmHg以下、好ましくは30mmHg以下、さらに好ましくは10mmHg以下とされる。
本発明においては、キャスティングドラム表面にポリエチレンテレフタレートシートを溶融押出しする際、キャスティングドラムに対するポリエチレンテレフタレートシートの密着性を高めるため、静電密着法、エアナイフ法、ニつのロールでニップするニップロール法などを適宜採用することができる。
本発明においては、このようにして得られたシートをニ軸方向に延伸してフィルム化する。延伸条件について具体的に述べると、前記未延伸シートを好ましくは縦方向に70℃〜145℃で2〜6倍に延伸し、縦一軸延伸フィルムとした後、横方向に90℃〜160℃で2〜6倍延伸を行い、熱固定工程に移る。
ベント式ニ軸押出機を使用した場合、前述の通り、実質的に乾燥または未乾燥の何れのポリエチレンテレフタレート樹脂をも使用することができるが、実質的に未乾燥のポリエチレンテレフタレートを使用しても、環状三量体量の増大は抑えられる。
すなわち、従来、加水分解によって生じる極限粘度IV低下に基づいて発生する延伸工程の破断などの問題を解決するため、溶融時の極限粘度IV低下を20%未満に抑制する必要があるとの観点から、溶融前のポリエチレンテレフタレートは、含水率が50ppm 以下となるまで乾燥する必要があるとされている。ところが、斯かる乾燥は、例えば、80℃で3時間の条件を必要とし、しかも、乾燥後のポリエチレンテレフタレートは、放冷後に溶融押出しされるため、乾燥工程の加熱エネルギーの大部分は、溶融押出工程に利用されることなく失われる。従って、本発明において、ベント式ニ軸押出機を使用する場合、実質的に未乾燥のポリエチレンテレフタレートを使用し得る効果は、生産効率のみならず、省エネルギー化の観点から、その工業的価値は顕著である。
また、実質的に未乾燥のポリエチレンテレフタレートを使用する場合は、フィルム製造工程から排出されるスリットフイルム等の回収ポリエチレンテレフタレートも同様に乾燥することなく適当に粉砕した後に直接に未乾燥の新規ポリエチレンテレフタレートと共に溶融押出を行うことができる。
ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に析出される環状三量体量は、ポリエチレンテレフタレート(A)を混合して成形されたポリエチレンテレフタレート層に関連する特性である。
本願発明においては、一つの押出機を用いた単層構造を有するフィルムの場合、当該フィルム全体に対して、極限粘度(IV)、末端カルボキシル基量(AV)が上記の範囲であることが必要である。共押出による積層構造を有するフィルムの場合、当該フィルムを構成するポリエチレンテレフタレート層に対して、極限粘度(IV)、末端カルボキシル基量(AV)が上記の範囲であることが必要である。
本発明の製造法により得られる、最表層ポリエチレンテレフタレート層中の環状三量体量を特定範囲とするため、例えば、ポリエチレンテレフタレートチップの押出工程における押出機内でのポリエチレンテレフタレート成分の滞留時間を短くすることなどが、製造法の観点からは望ましい。また、低環状三量体量のポリエチレンテレフタレートチップを製膜することで、環状三量体量が特定範囲のポリエチレンテレフタレート層からなポリエチレンテレフタレートフィルムを得てもよい。また、フィルム製造において、溶融工程を経た再生原料を配合するとポリエチレンテレフタレート層由来の環状三量体量が特定範囲から外れて増大する傾向があるので、本願発明においてはかかる再生原料を、目的とするポリエチレンテレフタレート層を形成する溶融押出機には多量に配合しないことが好ましく、配合するとしても40重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。
本発明においては、前記延伸工程においてまたはその後に、フィルムに接着性、帯電防止性、滑り性、離型性等を付与するために、フィルムの片面または両面に塗布層を形成したり、コロナ処理等の放電処理を施したりすることなどもできる。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、この実施例に限定されるものではない。なお、フィルムの諸物性の測定および評価方法を以下に示す。
(1)末端カルボキシル基量(当量/トン)
ポリエチレンテレフタレートチップを粉砕した後、熱風乾燥機にて140℃で15分間乾燥させ、デシケーター内で室温まで冷却した試料から、0.1gを精秤して試験管に採取し、ベンジルアルコール3mlを加えて、乾燥窒素ガスを吹き込みながら195℃、3分間で溶解させ、次いで、クロロホルム5mlを徐々に加えて室温まで冷却した。この溶液にフェノールレッド指示薬を1〜2滴加え、乾燥窒素ガスを吹き込みながら攪拌下に、0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液で滴定し、黄色から赤色に変じた時点で終了とした。又、ブランクとして、ポリエチレンテレフタレート樹脂試料抜きで同様の操作を実施し、以下の式によって酸価を算出した。
酸価(当量/t)=(A−B)×0.1×f/W
〔ここで、Aは、滴定に要した0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の量(μl)、Bは、ブランクでの滴定に要した0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の量(μl)、Wは、ポリエチレンテレフタレート樹脂試料の量(g)、fは、0.1(N)の苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の力価である。〕
なお、0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の力価(f)は、試験管にメタノール5mlを採取し、フェノールレッドのエタノール溶液を指示薬として1〜2滴加え、0.1(N)の苛性ソーダのベンジルアルコール溶液0.4mlで変色点まで滴定し、次いで、力価既知の0.1Nの塩酸水溶液を標準液として0.2ml採取して加え、再度、0.1(N)の苛性ソーダのベンジルアルコール溶液で変色点まで滴定した(以上の操作は、乾燥窒素ガス吹き込み下で行った)。以下の式によって力価(f)を算出した。
力価(f)=0.1Nの塩酸水溶液の力価×0.1Nの塩酸水溶液の採取量(μl)/0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の滴定量(μl)
(2)極限粘度(dl/g)
ポリエチレンテレフタレートチップを粉砕した後、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒中に溶解し、毛細管粘度計を用いて、1.0(g/dl)の濃度の溶液の流下時間、および、溶媒のみの流下時間を測定し、それらの時間比率から、Hugginsの式を用いて、極限粘度を算出した。その際、Huggins定数を0.33と仮定した。
(3)触媒由来元素の定量
ポリエチレンテレフタレートチップを280℃環境下にてプレス後、冷却化しプレート化したサンプルを得た。蛍光X線分析装置(島津製作所社製型式「XRF−1800」)を用いて、下記表1に示す条件下で、単枚測定でフィルム中の元素量を求めた。積層フィルムの場合はフィルムを溶融してディスク状に成型して測定することにより、チタン元素(Ti)、リン元素(P)、アンチモン元素(Sb)、のポリエチレンテレフタレートチップに対する含有量を測定した。
Figure 2014181303
(4)ポリエチレンテレフタレートチップ中の環状三量体量
試料10gを、イナートオーブン(ESPEC社製「IPHH−201型」) 中で、50NL/分の窒素ガス気流下160℃で2時間乾燥させた後、4.0m gを精秤し、クロロホルム/ ヘキサフルオロイソプロパノール(容量比3/2)の混合溶媒2mlに溶解させた後、さらにクロロホルム20mlを加えて希釈し、これにメタノール10mlを加えて析出させ、引き続いて濾過して得た濾液を蒸発乾固後、ジメチルホルムアミド25mlに溶解し、その溶液中の環状三量体( シクロトリエチレンテレフタレート)を、液体クロマトグラフィー(島津製作所製「LC−10A」)で定量した。
(5)ポリエチレンテレフタレートフィルム表面の環状三量体量
A4サイズのケント紙と熱処理を行うポリエチレンテレフタレートフィルムを合わせ、ゼムクリップ等で四隅をクリップし、ケント紙とポリエチレンテレフタレートフィルムを止める。その際、積層ポリエチレンテレフタレートフィルムの場合は、ポリエチレンテレフタレート(A)を含有させた面が外側になるようにする。窒素雰囲気下、180℃のオーブンに前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを10分間放置し熱処理を行う。
上部が開放され、底辺の面積が250cm2となるように、熱処理後のポリエチレンテレフタレートフィルムを折って、四角の箱を作成する。積層ポリエチレンテレフタレートフィルムの場合は、ポリエチレンテレフタレート(A)を含有させた面が内側となるようにする。次いで、上記の方法で作成した箱の中に、DMF(ジメチルホルムアミド)10mlを入れ3分間放置後DMFを回収する。回収したDMFを液体クロマトグラフィー(島津LC−7A)に供給してDMF中の環状三量体量を求め、この値に対してDMFを接触させたフィルム面積:250cmで割って、フィルム表面環状三量体量(mg/m)とする。
DMF中の環状三量体量は、標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積のピーク面積比より求めた(絶対検量線法)。標準試料の作成は、あらかじめ分取した環状三量体を正確に秤量し、正確に秤量したDMFに溶解し作成した。標準試料の濃度は、0.001〜0.01mg/mlの範囲が好ましい。
なお、液体クロマトグラフの条件は下記のとおりとした。
移動相A:アセトニトリル
移動相B:2%酢酸水溶液
カラム:三菱化学(株)製『MCI GEL ODS 1HU』
カラム温度:40℃
流速:1ml/分
検出波長:254nm
・評価基準
○:0.1mg/m未満
△:0.1mg/m以上0.2mg/m未満
×:0.2mg/m以上
<ポリエチレンテレフタレート(1)の製造法>
スラリー調製槽、及びそれに直列に接続された2段のエステル化反応槽、及び2段目のエステル化反応槽に直列に接続された3段の溶融重縮合槽からなる連続重合装置を用い、スラリー調製槽に、テレフタル酸とエチレングリコールをそれぞれ毎時865重量部、485重量部で連続的に供給すると共に、エチルアシッドホスフェートの0.3重量%エチレングリコール溶液を、得られるポリエチレンテレフタレート樹脂1t当たりの燐原子としての含有量が0.129モル/樹脂tとなる量で連続的に添加して、攪拌、混合することによりスラリーを調製した。このスラリーを、窒素雰囲気下で260℃、相対圧力50kPa(0.5kg/cm2)、平均滞留時間4時間に設定された第1段目のエステル化反応槽、次いで、窒素雰囲気下で260℃、相対圧力5kPa(0.05kg/cm2)、平均滞留時間1.5時間に設定された第2段目のエステル化反応槽に連続的に移送して、エステル化反応させた。又、その際、第2段目のエステル化反応槽に設けた上部配管を通じて、酢酸マグネシウム4水和物の0.6 重量% エチレングリコール溶液を、得られるポリエチレンテレフタレート樹脂1t当たりのマグネシウム原子としての含有量が0.165モル/樹脂tとなる量で連続的に添加すると共に、第2段目のエステル化反応槽に設けた別の上部配管を通じてエチレングリコールを毎時60重量部連続的に追加添加した。
引き続いて、前記で得られたエステル化反応生成物を連続的に溶融重縮合槽に移送する際、その移送配管中のエステル化反応生成物に、テトラ−n−ブチルチタネートを、チタン原子の濃度0.15重量%、水分濃度を0.5重量%としたエチレングリコール溶液として、得られるポリエチレンテレフタレート樹脂1t当たりのチタン原子としての含有量が0.084モル/樹脂tとなる量で連続的に添加しつつ、270℃、絶対圧力2.6kPaに設定された第1段目の溶融重縮合槽、次いで、278℃、絶対圧力0.5kPaに設定された第2段目の溶融重縮合槽、次いで、280℃、絶対圧力0.3kPaに設定された第3段目の溶融重縮合槽に連続的に移送して、得られるポリエチレンテレフタレート樹脂の極限粘度が0.65(dl/g)となるように各重縮合槽における滞留時間を調整して溶融重縮合させ、重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口から連続的にストランド状に抜き出して、水冷後、カッターで切断してチップ状粒状体としたポリエチレンテレフタレート(1)を製造した。末端カルボキシル基量は12(当量/トン)ポリエチレンテレフタレートチップ中の環状三量体量は、6800(ppm)であった。
<ポリエチレンテレフタレート(2)の製造法>
ポリエチレンテレフタレート(1)を出発原料とし、窒素雰囲気下で約160℃に保持された攪拌結晶化機内に滞留時間が約60分となるように連続的に供給して結晶化させた後、塔型の固相重縮合装置に連続的に供給し、窒素雰囲気下215℃で、得られるポリエチレンテレフタレート樹脂の極限粘度が0.82(dl/g)となるように滞留時間を調整して固相重縮合させ、ポリエチレンテレフタレート(2)を得た。末端カルボキシル基量は8(当量/トン)、ポリエチレンテレフタレートチップ中の環状三量体量は、3000(ppm)であった。
<ポリエチレンテレフタレート(3)の製造法>
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒としてテトラ−n−ブチルチタネートを得られるポリエチレンテレフタレート樹脂1t当たりのチタン原子としての含有量が5g/樹脂tとなる量で加えて反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物を重縮合槽に移し、平均粒子径2 .5μmのシリカ粒子のエチレングリコールスラリーを、粒子のポリエチレンテレフタレートに対する含有量が1.5重量%となるように添加し、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度0.60に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、ポリエチレンテレフタレート(3)を得た。極限粘度は0.60(dl/g)、末端カルボキシル基量は21(当量/トン)、ポリエチレンテレフタレートチップ中の環状三量体量は、7000(ppm)であった。
<ポリエチレンテレフタレート(4)の製造法>
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム四水塩を0.02部加えて反応器にとり、反応開始温度を150℃ とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドホスフェート0.03部を添加した後、重縮合槽に移し、三酸化アンチモンを0.04部加えて、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度0.63に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、ポリエチレンテレフタレートのチップ(4) を得た。この、ポリエチレンテレフタレートの極限粘度は0.63(dl/g)、ポリマーの末端カルボキシル基量は35(当量/トン)、ポリエチレンテレフタレートチップ中の環状三量体量は8500(ppm)であった。
<ポリエチレンテレフタレート(5)の製造>
ポリエチレンテレフタレート(4)を出発原料とし、真空下220℃にて固相重合を行って、ポリエチレンテレフタレート(5)を得た。ポリエチレンテレフタレート(5)の極限粘度は0.85(dl/g)、ポリマーの末端カルボキシル基量は21(当量/トン)、ポリエチレンテレフタレートチップ中の環状三量体量は、5500(ppm)であった。
Figure 2014181303
実施例1:
上記ポリエチレンテレフタレート(2)およびポリエチレンテレフタレート(3)を96:4の比率で混合したポリエチレンテレフタレートを原料とし、直径90mmのベント付き二軸押出機にて、吐出量450kg/hr、スクリュー回転数100rpmにて押出し、290℃で溶融押出し、静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定したキャスティングドラム上で急冷固化させて未延伸の単層シートを得た。得られたシートを縦方向に83℃で3.3倍延伸した後、テンターに導き、110℃で横方向に3.7倍延伸し、さらに220℃で熱固定を行った。得られたフィルムの平均厚さは125μmであった。得られたフィルムの特性および評価結果を下記表3に示す。
実施例2:
表2に示す配合比としたポリエチレンテレフタレート原料とすることを除いて、実施例1と同様の方法でポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。得られたフィルムの特性および評価結果を下記表3に示す。
実施例3
上記ポリエチレンテレフタレート(2)およびポリエチレンテレフタレート(3)を96:4の比率で混合したポリエチレンテレフタレートをX層のポリエチレンテレフタレート原料とし、上記ポリエチレンテレフタレート(4)をY層のポリエチレンテレフタレート原料として、二台の押出機に各々を供給し、各々290℃で溶融した後、X層を最外層(表層)、Y層を中間層として、40℃に冷却したキャスティングドラム上に、二種三層(XYX)で、厚み構成比がX:Y:X=6.25:112.5:6.25になるように共押出し冷却固化させて無配向シートを得た。その際、X層形成のためには、直径44mmのベント付き二軸押出機にて、吐出量25kg/hr、スクリュー回転数100rpmにて押出し、Y層形成のためには、直径90mmのベント付き二軸押出機にて、吐出量225kg/hr、スクリュー回転数50rpmにて押出した。得られたシートを縦方向に83℃で3.3倍延伸した後、テンターに導き、110℃で横方向に3.7倍延伸し、さらに220℃で熱固定を行った。得られたフィルムの平均厚さは125μmであった。得られたフィルムの特性および評価結果を下記表3に示す。
比較例1〜4:
実施例1において、混合物中のポリエチレンテレフタレート原料に関して、表4に示すポリエチレンテレフタレートに変更した以外は、実施例1と同様の方法でフィルムを得た。得られたフィルムの特性および評価結果を下記表4に示す。
Figure 2014181303
Figure 2014181303
本発明の製造方法により得られるポリエチレンテレフタレート層をポリエチレンテレフタレートフィルムの表層に設けることで、フィルム表面の環状三量体量を抑制することができる。電気絶縁用ポリエチレンテレフタレートフィルムのポリエチレンテレフタレート層製造方法として有用である。

Claims (4)

  1. 末端カルボキシル基量が20当量/t以下であり、極限粘度が0.66以上であるポリエステル(A)を60重量%以上含有するポリエステル樹脂を、溶融押出して成形することを特徴とするポリエチレンテレフタレート層の製造方法。
  2. チタン元素含有量が20ppm以下であり、リン元素含有量が30ppm以下であるポリエステル(A)を含有する請求項1に記載のポリエチレンテレフタレート層の製造方法。
  3. ポリエステル(A)が、連続重合法で製造されたものである請求項1または2に記載のポリエチレンテレフタレート層の製造方法。
  4. 積層構造のフィルムの少なくとも一つの最外層が、請求項1〜3のいずれかに記載のポリエチレンテレフタレート層であるポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法。
JP2013057418A 2013-03-20 2013-03-20 ポリエチレンテレフタレート層の製造方法 Pending JP2014181303A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013057418A JP2014181303A (ja) 2013-03-20 2013-03-20 ポリエチレンテレフタレート層の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013057418A JP2014181303A (ja) 2013-03-20 2013-03-20 ポリエチレンテレフタレート層の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014181303A true JP2014181303A (ja) 2014-09-29

Family

ID=51700330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013057418A Pending JP2014181303A (ja) 2013-03-20 2013-03-20 ポリエチレンテレフタレート層の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014181303A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326484B2 (ja) * 1982-05-31 1991-04-11 Daiafoil
JP2006152139A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Teijin Fibers Ltd ポリエステル組成物およびそれからなる成形品
JP2011080057A (ja) * 2009-09-14 2011-04-21 Mitsubishi Plastics Inc 太陽電池裏面封止用二軸配向ポリエステルフィルム
JP2012245747A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Mitsubishi Plastics Inc 太陽電池フロントシート用積層ポリエステルフィルム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326484B2 (ja) * 1982-05-31 1991-04-11 Daiafoil
JP2006152139A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Teijin Fibers Ltd ポリエステル組成物およびそれからなる成形品
JP2011080057A (ja) * 2009-09-14 2011-04-21 Mitsubishi Plastics Inc 太陽電池裏面封止用二軸配向ポリエステルフィルム
JP2012245747A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Mitsubishi Plastics Inc 太陽電池フロントシート用積層ポリエステルフィルム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8637764B2 (en) Biaxially oriented polyester film for sealing back surface of photovoltaics
JP5553619B2 (ja) 太陽電池裏面封止用二軸配向ポリエステルフィルム
JP2009256621A (ja) 二軸配向ポリエステルフィルム
JP2015028962A (ja) 太陽電池裏面封止用黒色ポリエステルフィルム
JP2007169424A (ja) ポリエステルフィルム
JP5145725B2 (ja) ポリエステルフィルム
JP5566184B2 (ja) 太陽電池裏面封止用二軸配向ポリエスエルフィルム
JP2012248771A (ja) 太陽電池裏面保護用二軸配向ポリエステルフィルム
JP2014185244A (ja) 耐紫外線性ポリエステルフィルム
JP2014181303A (ja) ポリエチレンテレフタレート層の製造方法
JP2015042698A (ja) 二軸配向ポリエステルフィルム
JP2014233847A (ja) ポリエステルフィルム
JP2014210890A (ja) ポリエチレンテレフタレート層の製造方法および着座シートのセンサー用フィルム
JP2015052038A (ja) 難燃性ポリエステル系樹脂組成物
JP2015098549A (ja) ポリエステルフィルム
JP2014239126A (ja) 太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルム
JP2014210891A (ja) ポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法およびポリエチレンテレフタレートフィルム
JP5484116B2 (ja) 太陽電池裏面封止用二軸配向ポリエステルフィルム
JP2015048404A (ja) 二軸配向ポリエステルフィルム
JP2015006776A (ja) 白色積層ポリエステルフィルム
JP2015107618A (ja) 離型フィルム
JP2012245747A (ja) 太陽電池フロントシート用積層ポリエステルフィルム
JP2015098548A (ja) ポリエステルフィルムの製造方法
JP6206224B2 (ja) 二軸配向ポリエステルフィルム
JP2012248709A (ja) 太陽電池裏面保護用ポリエステルフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161025

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170424

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170516