JP2015137362A - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

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【課題】 例えば、ポリエステルフィルムを製造する際に、押出機負荷を低く抑えることができ、タッチパネル用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムや、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル樹脂組成物を提供する。【解決手段】 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。【選択図】 なし

Description

本発明は、例えば、ポリエステルフィルムを製造する際に、押出機負荷を低く抑えることができ、タッチパネル用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムや、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル樹脂組成物に関するものである。
従来、タッチパネル用途においては、位置検出方法により、抵抗膜方式、静電容量方式等の各種方式が採用されている。その中でも、構造が単純であり、コストパフォーマンスに優れる長所を活かして、抵抗膜方式の普及が増加する傾向にある。当該抵抗膜方式を用いたタッチパネルの構成は、一般的に透明導電性積層体と透明導電性薄膜付きガラスとがスペーサーを介して対向配置されており、透明導電性積層体に電流を流し、透明導電性薄膜付きガラスに於ける電圧を計測する構造等から構成されている。透明導電性積層体を指やペン等による押圧操作を介して透明導電性薄膜付きガラスに接触させると、その接触部分が通電することにより、その接触部分の位置が検知されるという原理を利用している。抵抗膜方式の採用事例として、現金自動受払機、電車の切符販売機の表示板等が例示される。
本発明において、前記透明導電性積層体とは透明導電性薄膜を有する積層体のことであり、当該透明導電性薄膜はフィルム基材に形成されてなるものである。透明導電性積層体には、透明性を向上させ、タッチパネル用としての押圧操作に耐えられるように、ハードコート層を設けることが一般的に行われており、耐擦傷性等の向上に寄与している。
透明導電性積層体の製造工程においては、加熱加工されるのが一般的である。例えば、透明導電性膜を形成するために、スパッタリング法によりITO膜を形成し、その後、結晶化させるために150℃で熱処理を行う場合や(特許文献1)、導電性積層フィルム作製の際に低熱収縮化処理のために150℃で1時間放置する場合や(特許文献2)、透明導電性フィルムを加工する際に、銀ペーストなどを印刷するために150℃程度の熱処理が必要な場合がある(特許文献3)。透明導電性薄膜製造工程においては、高温雰囲気下における熱処理に伴い、ポリエステルフィルム中に含有される低分子量物(特に環状三量体。)がフィルム表面に析出・結晶化し、塗布欠陥等の発生により、高精度な透明導電性薄膜を得るのが困難になる場合がある。
上述の環状三量体析出防止策として、例えば、ポリエステル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3)。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。
硬化性樹脂層を設ける以外のポリエステルフィルムの環状三量体析出防止策として、極限粘度の高いポリエステル樹脂をポリエステルフィルム製膜時の原料として用いることが提案されている(特許文献4)。しかしながら、極限粘度の高いポリエステルは、溶融押出し工程における溶融圧力が高いため、押出機への負荷が高く、極限粘度の低いポリエステルに比して吐出量上限に制限が生じる。
また、光電変換効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電は、クリーンエネルギを得る手段として広く行われている。そして、太陽電池セルの光電変換効率の向上に伴って、多くの個人住宅にも太陽光発電システムが設けられるようになってきている。このような太陽光発電システムを実際のエネルギー源として用いるために、複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続させた構成をなす太陽電池モジュールが使用されている。
太陽電池モジュールは高温高湿度環境で長期間使用されるので、太陽電池裏面封止用フィルムにも長期耐久性が求められる。例えば、(特許文献5)に、太陽電池裏面封止用フィルムとしてフッ素系フィルムを用いた技術が開示されている。この文献にはフッ素系フィルムにあらかじめ熱処理を施すことで、フッ素系フィルムの熱収縮率をあらかじめ低減させることが可能となり、封止材であるエチレンビニルアセテート(以下、EVAと略記することがある)との真空ラミネート加工時の、耐候性や耐水性を初めとする物性の低下防止や、歩留まりの向上にも効果のあると記載されている。しかし、フッ素系フィルムは高価であるので、太陽電池モジュールも高価なものになってしまうという問題がある。
太陽電池裏面封止用フィルムとして、ポリエステル系フィルムが用いられていることがある。ポリエステル系フィルムを、高温高湿度環境で使用すると、分子鎖中のエステル結合部位の加水分解が起こり、機械的特性が劣化することが知られている。よって、ポリエステル系フィルムを屋外で長期(例えば20年間)にわたって使用する場合、あるいは高湿度環境で使用する場合を想定して、加水分解を抑制すべく、様々な検討が行われている。
ポリエステルの加水分解は、ポリエステル分子鎖の末端カルボキシル基量が高いほど分解が速いことが知られている。このことから、(特許文献6)や(特許文献7)には、カルボン酸と反応する化合物を添加することで、分子鎖末端のカルボキシル基量を低減させることによる耐加水分解性を向上させる技術が開示されている。しかし、これらの化合物は、製膜プロセスでの溶融押出工程、または、マテリアルリサイクル工程において、ゲル化を誘発し、異物を発生させる可能性が高く、環境的にも生産的にも好ましくない。
(特許文献8)には、ポリエステルの触媒と重合方法を最適化することで、ポリエステル分子鎖の末端カルボキシル基を低くする以外に、フィルムの極限粘度を高くすることで、耐加水分解性を向上させる技術が開示されている。しかし、極限粘度の高いポリエステルは、溶融押出し工程における溶融圧力が高いため、押出機への負荷が高く、極限粘度の低いポリエステルに比して吐出量上限に制限が生じる。
特開2007−200823号公報 特開2007−42473号公報 特開2007−320144号公報 特開平8−283545号公報 特開2002−83978公報 特開平9−227767号公報 特開平8−73719号公報 特開2012−017456公報
本発明は、上記実状に鑑みなされたものであって、例えば、ポリエステルフィルムを製造する際に、押出機負荷を低く抑えることができ、タッチパネル用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムや、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル樹脂組成物を提供することにある。
本発明者は、上記実状に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成からなるポリエステルを用いることにより、上述の課題を容易に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、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に存する。
本発明によれば、ポリエステルフィルムの製造時において押出機負荷を低く抑えられ、タッチパネル用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムや、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル樹脂組成物を提供でき、本発明の工業的価値は高い。
本発明におけるポリエステル樹脂組成物は、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものを指す。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN)等が例示される。その中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。
本発明のポリエステル樹脂組成物中の化合物の量は、蛍光X線分析装置を用いた分析にて、チタン元素、リン元素、アンチモン元素、マンガン元素、各々の含有量を検出することが可能である。
本発明のポリエスエル樹脂組成物中のチタン元素含有量は20ppm以下が好ましく、さらに好ましくは15ppm以下、特に好ましくは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ステルを溶融押出する工程で環状三量体が副生成する不具合が生じる。また、チタン元素を全く含まない場合、ポリエステル原料重合時の生産性が劣り、目的の重合度に達したポリエステル原料を得られないことがある。
本発明のポリエスエル樹脂組成物中のリン元素含有量は、通常はリン酸化合物に由来するものであり、ポリエステル原料重合時に添加される。本発明においては、ポリエステル成分中のリン元素量が30ppm以下の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは20ppm以下の範囲であり、特に好ましくは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、ポリエステル樹脂の解重合も起こりやすくなり、環状三量体量が増大しやすい傾向がある。リン元素量が少なすぎると、重合活性が低くなり、重合レートが低下する傾向がある。
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。
本発明のポリエスエル樹脂組成物中のアンチモン元素含有量は、通常はポリエステル重合時に使用する重縮合触媒である三酸化アンチモンに由来するものであり、ポリエステル重合時に添加される。三酸化アンチモンを重縮合触媒として用いるときの助触媒は、マンガン化合物が好ましく、特に好ましくは酢酸マンガン・四水和物である。
本発明のポリエスエル樹脂組成物中のアンチモン化合物含有量、およびマンガン化合物量は、熱分解や加水分解を抑制するために、各々元素量として400ppm以下が好ましく、300ppm以下がさらに好ましく、250ppm以下が特に好ましい。
また、本発明のポリエステル樹脂組成物中には、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、フィルムに適用する際、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、などの金属を、通常ポリエステル成分中に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。
本発明のポリエスエル樹脂組成物の極限粘度(IV)は、0.6dl/以上であり、好ましくは0.68dl/g以上、さらに好ましくは0.70dl/g以上である。極限粘度(IV)が0.65dl/g未満だと、当該ポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルムは、環状三量体量は増加しやすくなり、および、耐加水分解性が低下しやすい。ポリエスエル樹脂組成物の極限粘度(IV)の上限は特に設けないが、押出機負荷軽減の観点から、1.0dl/gである。
本発明のポリエスエル樹脂組成物には、必要に応じて微粒子を含有させても構わない。特にポリエステルフィルム用に供する場合、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、微粒子が含有されていることが望ましい。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。
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の範囲の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0.5〜2.0ml/g、さらには0.6〜1.8ml/gの範囲であることが好ましい。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。
本発明のポリエスエル樹脂組成物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、ポリエステル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ステル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ステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、環状三量体量を減じた、もしくは、末端カルボキシル基量を減じたポリエステルチップを用いることが好ましく、当該目的のためには、固相重合を行ったポリエステルを用いることが好ましい。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、押出機の負荷軽減のために、ワックスを配合することを必須とするものである。ワックス含有量は、0.1重量%以上が好ましく、0.2重量%%以上がさらに好ましい。ワックス含有量が0.1重量%未満だと、押出機の負荷は軽減されないことがある。また、本発明のポリエステル樹脂組成物中のワックス含有量は1.0重量%以下であることが好ましく、0.7重量%以下がさらに好ましく、0.5重量%以下が特に好ましい。ワックス含有量が1.0重量%を超えると、ポリエステル樹脂組成物製造時に、押出機のダイスから炭化水素化合物が揮発しやすい傾向があるため、作業者の健康面の観点から好ましくない場合がある。
本発明のポリエステル樹脂組成物中のワックスとしては、モンタン酸、モンタン酸エステル、モンタン酸の石鹸(モンタン酸のナトリウム塩やモンタン酸のカルシウム塩)、ポリオレフィンワックス、酸ワックスからなる群から選定される。
本発明のポリエステル樹脂組成物中のワックスの中でも、揮発性の観点から分子量が高い化合物が好ましい。また、ポリエステル分子の分解を促進させないためにも、アルカリ含有量が低い化合物が好ましい。例えば、そのような性質を有するワックスとして、モンタン酸エステルワックスやポリオレフィンワックスが挙げられ、特に、モンタン酸エステルワックスが好ましい。
モンタン酸エステルワックスは、水酸基を有する化合物とモンタン酸との化合物である。例えば、水酸基を有する化合物とは、2価の水酸基を有するエチレングリコールや、3価の水酸基を有するグリセリンが好ましいが、揮発性の観点から、分子内に10個以上のグリセリン単位を含み、多数の水酸基を有するポリグリセリンが更に好ましい。すなわち、モンタン酸エステルワックスは、モンタン酸とポリグリセリンとのエステル化物が好ましい。
ポリオレフィンワックスは、鎖式飽和炭化水素構造を有し、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、プロピレンとα―オレフィン(C数が2もしくは4以上)の共重合体ワックス、および、エチレンとα―オレフィン(C数が3以上)の共重合体ワックスである。特に、ポリエチレンワックスもしくはエチレンとα―オレフィン(C数が3以上)の共重合体ワックスを用いることが特に好ましい。ポリエチレンワックスもしくはエチレンとα―オレフィン(C数が3以上)の共重合体ワックスを、以下エチレン系ワックスとする。
エチレン系ワックスは、枝分かれしたもしくは枝なしのポリエチレンプラスチックを熱分解することによるかまたはエチレンを直接重合することにより分子増大方法において製造することができる。適した重合方法の例は、遊離基技術を含み、遊離基技術では、エチレンを高い圧力および温度で反応させて分枝度の一層大きいまたは一層小さいワックスをもたらし、加えて、エチレンを、必要に応じてコモノマーを加えることによって、例えば、オルガノ金属触媒、チーグラーまたはメタロセン触媒を使用して重合させて枝なしのまたは枝分かれしたワックスを形成する通常の方法がある。
エチレン系ワックスは、エチレンのホモポリマーばかりでなく、一種以上のα-オレフィンR-CH=CH(式中、Rは、炭素原子を1〜20個有する直鎖または枝分かれしたアルキルラジカルである)とのエチレンコポリマーもある。ここで、コモノマー含有率は、0.1%〜49重量%になり得る。
ポリオレフィンワックスの140℃における溶融粘度は、通常3000mPa・s以上であり、好ましくは8000mPa・s以上であり、さらに好ましくは13000mPa・s以上であり、特に好ましくは18000mPa・s以上である。炭化水素化合物の140℃における溶融粘度が、3000mPa・s未満だと、ポリエステル樹脂組成物製造時に、押出機のダイスからワックス化合物が揮発しやすいため、作業者の健康面の観点から好ましくないことがある。
本発明におけるポリエステル組成物中のポリオレフィンワックスの140℃における溶融粘度の上限は特に設けないが、ポリエステル樹脂との相溶性の観点から通常100000mPa・sであり、50000mPa・sが好ましい。
本発明のポリエステル樹脂組成物中の環状三量体量は5000ppm以下が好ましく、4000ppm以下がさらに好ましい。環状三量体量が上記より多量のポリエステル樹脂組成物からなるフィルムは、フィルム表面に環状三量体が析出・結晶化し、塗布欠陥等の発生により、高精度な透明導電性薄膜を得るのが困難になる場合がある。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、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%以上であることが好ましく、85%以上が更に好ましい。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%未満のポリエステル樹脂組成物からなるフィルムは、耐加水分解性に乏しいため、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムには不適当となることがある。
なお、本発明のポリエステル樹脂組成物中には、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、ポリエステル成分に対して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。
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)ポリエステルの極限粘度[dl/g]
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。
(2)ポリエステルの末端カルボキシル基量(当量/トン)
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。
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〕
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、0.1N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)
(3)ワックスの滴点
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。
(4)ワックスの酸価
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。
(5)ワックスのけん化価
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)
(6)ワックスの溶融粘度[mPa・s]
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。
(7)押出機スクリューへの負荷レベル
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
(8)ポリエステル樹脂組成物の環状三量体量
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、4.0mg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。
(9)ポリエステル樹脂組成物の湿熱処理前後の極限粘度維持率
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%)。
<ポリエステル(1)の製造法>
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(2)の製造法>
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。
<モンタン酸エステルワックス>
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。
<ポリオレフィンワックス(1)>
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。
<ポリオレフィンワックス(2)>
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。
<モンタン酸ナトリウム塩ワックス>
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。
<モンタン酸カルシウム塩ワックス>
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。
実施例1:
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。
実施例2〜6:
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。
比較例1〜2:
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。
Figure 2015137362
本発明は、ポリエステルフィルムの製造時において押出機負荷を低く抑えられ、タッチパネル用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムや、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル樹脂組成物として有用である。

Claims (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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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