JP2015137362A - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリエステルチップ、もしくはポリエステル樹脂組成物を粉砕したサンプルを、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。
ポリエステルチップを粉砕した試料を、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、0.1(N)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。また、ブランクとして、ポリエステル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。
〔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、ポリエステル樹脂試料の量(g)、fは、0.1Nの苛性ソーダのベンジルアルコール溶液の力価である〕
JIS K2220に基づいて評価する。すなわち、カップに試料ワックスを押し込み、試料を満たす。次に温度計を差し込み、加熱浴中で加熱し、試料がカップの開口部から滴下した時の温度を滴点とする。
JIS K2501に基づいて中和滴定法により評価する。すなわち、試料を約0.05g量とり、200mLのトールビーカに投入する。次に、滴定溶剤(キシレン+ジメチルホルムアミド(1+1)150mLを添加する。ビーカ加熱装置にて液温を80℃に加熱し、試料を溶解させる。4) 液温が80℃で一定になった後、滴定液(0.1mol/L水酸化カリウム・エタノール溶液 f=1.0)を用いて滴定を行い、酸価を求める。
JIS K0070に基づいて評価する。すなわち、試料1.5〜2.0gを200mL三角フラスコに採取する。 0.5mol/L水酸化カリウム・エタノール溶液25.0mLを加えて、三角フラスコに冷却管を取り付ける。時々振り混ぜながら加熱し、還流するエタノールの環が冷却管の上端に達しないように温度を調節して穏やかに加熱する。30分沸騰させた後直に冷却し内容物が寒天状に固まらないうちにエタノール25mLを加え0.5mol/L塩酸(f=1.006)で滴定する。空試験(ワックス試料無)を行い、0.5mol/L塩酸の滴定量の平均値を求める。
けん化価(mg/g)=(空試験時の滴定量(mL)−試料の滴定量(mL))×滴定液のファクタ(1.006)×濃度換算係数(28.05mg/mL)/試料採取量(g)
溶融粘度はJIS K 2283に基づいて回転式粘度計を用いて測定した。すなわち、ブルックフィールド社製デジタル粘度計を使用し、サンプル量約8g、測定温度140℃で測定した。
東洋精機製のラボプラストミル(型式4C150)と二軸押出機(型式2D25S)にて、吐出量2.7(kg/hr)、スクリュー回転数90(rpm)、二軸押出機スクリュー根元からのシリンダー設定温度(℃)、280/300/300/290の条件で溶融押出したときにおける、トルク値(N・m)にて評価した。
S 15N・m未満
A 15N・m以上21N・m未満
B 21N・m以上24N・m未満
C 24N・m以上
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、4.0mg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。
平山製作所製のパーソナルプレッシャークッカー装置を用いて、ポリエステル樹脂組成物を、温度120℃、相対湿度100%RH環境下に24時間暴露する。24時間暴露後のポリエステル樹脂組成物を、上述の方法で極限粘度を求める。当該極限粘度と、湿熱処理前のポリエステル樹脂組成物の極限粘度の商を求める(単位は%)。
スラリー調製槽、およびそれに直列に接続された2段のエステル化反応槽、および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、得られるポリエステル樹脂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。また、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、得られるポリエステル樹脂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、得られるポリエステル樹脂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、得られるポリエステル樹脂の極限粘度が0.65dl/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ステル(1)を製造した。末端カルボキシル基量は12当量/トンであった。
ポリエステル(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、得られるポリエステル樹脂の極限粘度が0.82dl/gとなるように滞留時間を調整して固相重縮合させ、ポリエステル(2)を得た。末端カルボキシル基量は8当量/トンであった。
グリセリンを水酸化ナトリウム触媒環境下で250℃の条件で脱水縮合させ、ポリグリセリンを得る。得られたポリグリセリンと、モンタン酸と直接エステル化させることで、モンタン酸の複合エステルとして、モンタン酸エステル(1)を得た。適点は73−79℃、酸価は13−26mgKOH/g、けん化価は170−195mgKOH/g、溶融粘度は150mPa・sであった。
十分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブにヘキサン1リットルを装入し、145℃まで昇温した。次いで、水素を0.7MPa圧入した後、トリイソブチルアルミニウム0.3ミリモル、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート0.03ミリモルおよびジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド0.1マイクロモルをエチレンで圧入することにより重合を開始した。その後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を3MPa−Gに保ち、150℃で30分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応モノマーをパージした。得られたポリマー懸濁液よりヘキサンを除去した後、さらに120℃、減圧下で12時間乾燥した。その結果、140℃での溶融粘度が25000mPa・sであるポリエチレンワックスとして、ポリオレフィンワックス(1)21.7gを得た。滴点は132−138℃、酸価は0mgKOH/gであった。
充分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブにヘキサン1リットルと1−ブテン30gを装入し、145℃まで昇温した。次いで、水素を1.15MPa圧入した後、トリイソブチルアルミニウム0.3ミリモル、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート0.03ミリモルおよびジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド0.1マイクロモルをエチレンで圧入することにより重合を開始した。その後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を3MPa−G に保ち、150℃で30分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応モノマーをパージした。得られたポリマー懸濁液よりヘキサンを除去した後、更に120℃、減圧下で12時間乾燥した。その結果、140℃での溶融粘度が680mPa・sであるエチレン/1−ブテン共重合体ワックスとして、ポリオレフィンワックス(2)27.2gを得た。滴点は117−123℃、酸価は0mgKOH/gであった。
モンタン酸と水酸化ナトリウムとを合成することで、モンタン酸ナトリウムを得た。酸価は5mgKOH/g、滴点は170℃であった。
モンタン酸と水酸化カルシウムとを合成することで、モンタン酸カルシウムを得た。酸価は10[mg KOH/g]、滴点は147℃であった。
上記ポリエステル(2)を180℃の条件下で3時間乾燥させた。乾燥後のポリエステル(2)およびモンタン酸エステルワックスを99.7:0.3の比率で混合したポリエステルを原料とし、型式4C150型の東洋精機製ラボプラストミルにて、吐出量2.7kg/hr、スクリュー回転数90rpm、スクリュー根元からの設定温度(℃)、280/300/300/290の条件で溶融押出を行い、ダイスから押出されたストランドは水冷させた。押出し時のスクリュートルク、溶融押出樹脂の極限粘度を評価した。結果を下記表1に示す。
表1に示す原料配合比とすることを除き、実施例1と同様な方法で検討した。
表1に示す原料配合比とすることを除き、実施例1と同様な方法で検討した。
Claims (3)
- ワックスを含有するポリエステル樹脂組成物であり、当該ポリエステル樹脂組成物の極限粘度(IV)が0.65dl/g以上であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
- 温度が120℃、相対湿度が100%の環境下で24時間暴露したときの極限粘度維持率が80%以上である請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物。
- ワックスがモンタン酸エステルまたはポリエチレンワックスである請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
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