JP2017193687A - フィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット - Google Patents
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(但し、該無機粒子の含有量は有機化合物により表面処理された無機粒子の有機化合物を含まない無機粒子のみの含有量である。)
(但し、該無機粒子の含有量は有機化合物により表面処理された無機粒子の有機化合物を含まない無機粒子のみの含有量である。)
本発明のフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)(以下「PBTペレット(A)」と称す場合がある。)は、無機粒子及びPBT(以下「PBT(A)」と称す場合がある。)を含み、該無機粒子の含有量が、1質量%〜10質量%であり、該無機粒子が、有機化合物により表面処理された無機粒子であり、且つPBT(A)の全ジカルボン酸単位のうちテレフタル酸単位が80モル%〜95モル%であることを特徴とする。
このPBTペレット(A)は、PBTフィルムの製造において、通常、アンチブロッキング剤のマスターバッチとして用いられるものであり、後述のPBTペレット(B)とは異なるものである。
PBTペレット(A)に含まれるPBT(A)のテレフタル酸単位割合が80モル%未満であると、PBTが従来有していた成形加工性、機械的特性、耐熱性、耐薬品性、保香性などのフィルム物性が低下する可能性がある。一方、PBT(A)のテレフタル酸単位割合が95モル%を超えると、結晶性が高くなり、柔軟性が劣るため、延伸時にPBTと無機粒子界面にボイドが発生しやすくなり、透明性が損なわれる可能性がある。PBT(A)のテレフタル酸単位割合は好ましくは85モル%以上95モル%以下である。
なお、PBT(A)中の全ジカルボン酸単位のうちのテレフタル酸単位はNMRスペクトル分析により求めることができる。
PBTペレット(A)に含まれる無機粒子としては、具体的には、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、ゼオライト、非晶性アルミノシリケート、カオリン、クレー、合成シリカ、酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、水酸化マグネシウム等の粒子が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。無機粒子は、フィルム製造延伸において、滑り性を良好にするために必須の成分であり、中でも、滑り性を保持しながら透明性を向上させるためにはシリカ及び/又はゼオライトを用いることが好ましい。
なお、PBTペレット(A)中に含まれる無機粒子の組成は、PBTペレット(A)を空気中、高温で燃焼させたのちの残渣をEDX(エネルギー分散型X線分光法)により分析し、同定することができる。
ここで、無機粒子の粒径とは、マイクロトラックにより測定される値であり、平均粒径とはd50の値である。
該有機化合物の組成は以下のように分析し同定することができる。
PBTペレット(A)をヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)により溶解、次いで濾過し、無機粒子を単離する。単離した無機粒子をX線光電子分光(XPS)により分析することにより有機化合物を同定することができる。
上記有機化合物量の無機粒子量に対する割合は以下のようにして求めることができる。
(1)PBTペレット(A)をヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)により溶解、次いで濾過し、濾過量を測定することにより、PBTペレット(A)中の、有機化合物を含む無機粒子の含有量を求める。(2)PBTペレット(A)を空気中、高温で燃焼させたのちの残渣量を測定することにより、PBTペレット(A)中の無機粒子の含有量を求める。上記(1)及び(2)より有機化合物量の無機粒子量に対する割合を求める。
なお、PBTペレット(A)中の無機粒子の含有量は、PBTペレット(A)を空気中、高温で燃焼させたのちの残渣量を測定することにより、求めることができる。
本発明で用いるポリブチレンテレフタレートペレット(B)(以下「本発明のPBTペレット(B)」と称す場合がある。)は、上述の本発明のPBTペレット(A)との混合物として用い、PBTペレット(A)の無機粒子濃度を希釈してフィルム成形に用いるためのものであり、チタンを、チタン原子として1質量ppm〜140質量ppm含有するものである。上記のチタン含有量はPBTペレット(B)に対する原子の質量比である。
なお、PBTペレット(B)中のチタン原子含有量は、該PBTペレット(B)を湿式灰化した灰分を水で希釈し、Induced Coupled Plasma(ICP)法により測定することができる。
60dL/g〜2.00dL/g、好ましくは0.65dL/g〜1.80dL/g、更に好ましくは1.20dL/g〜1.45dL/gである。固有粘度が0.60dL/g未満の場合は、フィルム成形時の溶融樹脂の粘度が低く、円滑にフィルム成形できなかったり、フィルム化できてもダイラインと呼ばれるスジが出たり、Tダイ成形においては端部が安定せず、フィルム幅が変動するおそれがある。一方、固有粘度が2.00dL/gを超える場合は、溶融粘度が高くなり、流動性が悪化して、成形性が悪化する傾向にある。
本発明のフィルム用PBTペレット混合物(以下、単に「ペレット混合物」と称す場合がある。)は、本発明のPBTペレット(A)1質量%〜10質量%と、本発明のPBTペレット(B)99質量%〜90質量%とを含有するものであり、PBTペレット(A)とPBTペレット(B)とを混合することにより得られる(但し、PBTペレット(A)とPBTペレット(B)との合計で100質量%)。
本発明のフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(C)(以下「PBTペレット(C)」と称す場合がある。)は、無機粒子及びPBT(以下「PBT(C)」と称す場合がある。)を含み、該無機粒子の含有量が、0.01質量%〜1質量%であり、該無機粒子が、有機化合物により表面処理された無機粒子であり、且つPBT(C)の全ジカルボン酸単位のうちテレフタル酸単位が98モル%〜99.8モル%であることを特徴とする。
このフィルム用PBTペレット(C)は、通常、他のPBTペレットにより希釈されることなくそのままPBTフィルムの製造に用いられる。
フィルム用PBTペレット(C)に含まれるPBTのテレフタル酸単位割合が98モル%未満であると、PBTの耐熱性が低くなる結果、延伸後のフィルムが平滑性を失い、透明性が損なわれる。一方、PBT(C)のテレフタル酸単位割合が99.8モル%を超えると、延伸後も結晶部分が残留する結果、やはり透明性が劣るものとなる。PBT(C)のテレフタル酸単位割合は好ましくは99.0モル%以上99.8モル%以下である。
なお、PBT(C)中の全ジカルボン酸単位のうちのテレフタル酸単位はNMRスペクトル分析により求めることができる。
PBTペレット(C)に含まれる有機化合物で表面処理された無機粒子としては、PBTペレット(A)に含まれる有機化合物で表面処理された無機粒子として前述したものを用いることができ、好適な無機粒子の種類や粒径、有機化合物の量や種類等についても同様である。
なお、PBT(C)中の無機粒子の含有量及び組成の測定方法は、PBT(A)中の無機粒子の含有量及び組成の測定方法と同様である。
ここで、無機粒子の含有量とは、有機化合物により表面処理された無機粒子の有機化合物を含まない無機粒子のみのPBTペレット(C)中の含有量である。
以下に、一般的なPBTの製造方法について説明する。
一方、エステル交換法としては、主原料であるテレフタル酸ジメチル等のテレフタル酸ジアルキルエステルとBGとを、単数又は複数段のエステル化反応槽内で、エステル交換反応触媒の存在下にエステル交換反応させ、得られたエステル交換反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、複数段の重縮合反応槽内で、重縮合反応触媒の存在下で重縮合反応させる方法が挙げられる。
エステル化反応の一例としては、その温度は、通常180℃以上、好ましくは200℃以上、特に好ましくは210℃以上であり、通常260℃以下、好ましくは250℃以下、特に好ましくは245℃以下である。また、エステル化反応の圧力は、通常10kPa以上、好ましくは13kPa以上で、通常120kPa以下、好ましくは110kPa以下である。
続いてエステル化反応で得られたオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、重縮合反応触媒の存在下で重縮合反応を行う。
エステル交換反応の一例としては、その温度は通常110℃以上、好ましくは140℃以上、特に好ましくは180℃以上であり、通常260℃以下、好ましくは245℃以下、特に好ましくは230℃以下である。また、圧力が、通常10kPa以上、好ましくは13kPa以上、特に好ましくは60kPa以上であり、通常133kPa以下、好ましくは120kPa以下、特に好ましくは110kPa以下である。
続いてエステル交換反応で得られたオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、重縮合反応触媒の存在下で重縮合反応を行う。
エステル化反応槽又はエステル交換反応槽としては、公知のものが使用でき、縦型攪拌完全混合槽、縦型熱対流式混合槽、塔型連続反応槽等の型式のいずれであってもよく、また、単数槽としても、同種又は異種の槽を直列に連結した複数槽としてもよい。中でも攪拌装置を有する反応槽が好ましく、攪拌装置としては、動力部及び軸受、軸、攪拌翼からなる通常のタイプの他、タービンステーター型高速回転式攪拌機、ディスクミル型攪拌機、ローターミル型攪拌機等の高速回転するタイプも用いることができる。
攪拌翼の種類も公知のものが選択でき、具体的にはプロペラ翼、スクリュー翼、タービン翼、ファンタービン翼、デイスクタービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼等が挙げられる。
重縮合反応は回分式でも連続式でも行うことができる。
重縮合反応の一例としては、その温度は通常210℃以上、好ましくは220℃以上であり、通常260℃以下、好ましくは250℃以下、特に好ましくは245℃以下である。また、重縮合反応の圧力は、通常27kPa以下、好ましくは20kPa以下、より好ましくは13kPa以下、中でも少なくとも1つの重縮合反応槽においては好ましくは2kPa以下の減圧下である。重縮合反応は攪拌しながら行われる。重縮合反応に要する時間は、得られるPBTの溶融粘度や固有粘度を測定しその範囲を一定にするように調整されるが、通常2〜12時間、好ましくは2〜10時間である。重縮合反応を連続式で行う場合、重縮合反応槽での平均滞留時間を重縮合反応に要する時間とみなす。
重縮合反応を行う重縮合反応槽は、通常、温度を制御するための熱媒体ジャケットを具備するものを用いるが、温度制御を容易にするため、重縮合反応槽内部に熱媒体コイルを具備してもよい。重縮合反応槽は、通常、鉛直又は水平方向を中心線とする攪拌装置を具備する。攪拌翼としては、鉛直方向を中心線とする攪拌装置の場合、アンカー翼、パドル翼、ファウドラー翼など、水平方向を中心線とする攪拌装置の場合、メガネ翼、車輪翼など、それぞれ、従前知られるものを利用することができる。
以下、添付図面に基づき、PBTの連続式製造方法の好ましい実施態様を説明する。図1は、本発明で採用するエステル化反応工程の一例の説明図、図2は、本発明で採用する重縮合工程の一例の説明図である。
本発明においては、重縮合反応槽への減圧付加はBGの蒸気エゼクターによってなされることが好ましい。
BGを蒸気発生装置に供給して得られる蒸気を、蒸気エゼクター駆動用蒸気として用いる。蒸気エゼクターは蒸気エゼクター下流部に設置されたコンデンサ、及び該コンデンサと大気脚を介して接続されたホットウェルタンクを組み合わせて用いる。この方法を用い、吸引ガス中に含まれる有機成分を、コンデンサの封液であるBG中に凝縮させることが可能である。本発明においては、この凝縮液をそのまま又は蒸留精製して、PBTの原料ジオール成分として好ましく使用することができる。
図2における重縮合反応槽(a、d、k)の圧力は図3に示した減圧付加装置を用いてコントロールされる。該減圧付加装置は、蒸気エゼクターシステム及び蒸留精製システムによって構成されている。図3において、外部からのBGの供給ライン(19)を通じて、蒸気エゼクター駆動用のBGを蒸気発生装置(K)に連続的に供給し、蒸気発生装置(K)で240℃に加熱しBG蒸気を発生させ、蒸気エゼクターへの蒸気BGの供給ライン(20)を通じて、各蒸気エゼクター(第1重縮合反応槽用:A1・A3、第2重縮合反応槽用:B1・B3・B5、第3重縮合反応槽用:C1・C3・C5)へ供給する。
前記の重縮合反応により得られたPBTを、通常、重縮合反応槽の底部からポリマー抜出ダイに移送してストランド状に抜き出し、水冷しながら若しくは水冷後、カッターで切断してPBTペレットとする。
得られたペレットは必要に応じて融点以下で不活性ガス雰囲気下又は減圧下で固相重縮合を行ってもよい。
有機化合物で表面処理された無機粒子を含有するPBTペレット(A)の製造方法としては、PBT(A)のペレットと表面処理無機粒子とをドライブレンドした後、1軸又は2軸の押出機等の溶融混練機で溶融混練してPBTペレット(A)とする方法、表面処理無機粒子を溶融混練機に直接添加してPBT(A)と溶融混練してPBTペレット(A)とする方法、表面処理無機粒子の存在下で重合してPBTペレット(A)を得る方法等が挙げられるが、延伸フィルムとしたときの透明性の向上、フィッシュアイ防止等の観点から、表面処理無機粒子の存在下で重合してPBTペレット(A)を得る方法が好ましい。
周期表第2族元素の化合物の使用量は、周期表第2族元素換算量として、得られるPBT(A)に対して1質量ppm〜100質量ppm、特に10質量ppm〜50質量ppmとすることが好ましい。
特に、表面処理無機粒子の存在下で重縮合を行ってPBT(A)を製造する場合、チタン化合物だけではなく、周期表第2族元素の化合物を併用することで、重合反応速度を向上させ、末端カルボキシル基量を低下させる効果があり好ましい。
PBTペレット(B)は、前述のPBTの製造方法に従って製造することができるが、その際、触媒としてチタン化合物を用いて反応を行うことが好ましい。
PBTペレット(C)は、前述のPBTペレット(A)の製造方法において、表面処理無機粒子の添加量、原料ジカルボン酸成分のテレフタル酸及び/又はそのエステル形成性誘導体量を変えて、前述のテレフタル酸単位割合のPBT(C)及び表面処理無機粒子含有量のPBTペレット(C)とすること以外は同様に製造することができる。
本発明のペレット混合物、本発明のPBTペレット(A),(B),(C)又は本発明のPBTの製造方法で得られたPBTに、必要に応じて下記の安定剤、離型剤、強化充填材や充填材、難燃剤、その他の各種添加剤やPBT以外の樹脂を添加して樹脂組成物とすることができる。又、該樹脂組成物を用いて成形体にすることができる。
安定剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−オクチルフェノール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3',5'−t−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のフェノール化合物;ジラウリル−3,3'−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス(3−ラウリルチオジプロピオネート)等のチオエーテル化合物;トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等の燐化合物などの抗酸化剤等が挙げられる。これらの安定剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。安定剤の添加効果を得るためには、PBT100質量部に対し前記安定剤を0.01質量部以上添加することが好ましく、0.05質量部以上添加することがより好ましい。一方、経済性の観点から、PBT100質量部に対し前記安定剤を1質量部以下添加することが好ましい。
離型剤としては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、モンタン酸やモンタン酸エステルに代表される長鎖脂肪酸及びそのエステル、シリコーンオイル等の離型剤等が挙げられる。これらの離型剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。離型剤の添加効果を得るためには、PBT100質量部に対し前記離型剤を通常0.01質量部以上添加することが好ましく、0.05以上添加することがより好ましい。一方、経済性の観点から、PBT100質量部に対し前記離型剤を1質量部以下添加することが好ましい。
強化充填材としては、特に制限されないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素チタン酸カリウム繊維、金属繊維などの無機繊維、芳香族ポリアミド繊維、フッ素樹脂繊維などの有機繊維などが挙げられる。これらの強化充填材は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。上記の強化充填材の中では、無機充填材、特にガラス繊維が好適に使用される。
難燃剤としては、特に制限されず、具体的には、有機ハロゲン化合物、アンチモン化合物、リン化合物、その他の有機難燃剤、無機難燃剤などが挙げられる。有機ハロゲン化合物としては、例えば、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化ポリフェニレンエーテル樹脂、臭素化ポリスチレン樹脂、臭素化ビスフェノールA、ポリペンタブロモベンジルアクリレート等が挙げられる。アンチモン化合物としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ等が挙げられる。リン化合物としては、例えば、リン酸エステル、ポリリン酸、ポリリン酸アンモニウム、赤リン等が挙げられる。その他の有機難燃剤としては、例えば、メラミン、シアヌール酸などの窒素化合物などが挙げられる。その他の無機難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ素化合物、ホウ素化合物などが挙げられる。これらの難燃剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。難燃剤の添加量は、PBT100質量部に対し、通常50質量部以下、好ましくは10質量部〜40質量部である。
その他の添加剤としては、特に制限されず、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤などの安定剤の他、触媒失活剤、結晶核剤、結晶化促進剤などが挙げられる。これらの添加剤は、重合途中又は重合後に添加することができる。更に、PBTに、所望の性能を付与するため、紫外線吸収剤、耐候安定剤などの安定剤、染顔料などの着色剤、帯電防止剤、発泡剤、可塑剤、耐衝撃性改良剤などを配合することができる。これらの添加剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。その他の添加剤の添加量は、PBT100質量部に対し、通常5質量部以下、好ましくは0.05質量部〜2質量部である。
PBT以外の樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のPBT以外のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸エステル、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンオキサイド等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、2種以上を組み合わせて使用することもできる。PBT以外の樹脂の添加量は、PBT100質量部に対し、通常90質量部以下、好ましくは1質量部〜70質量部、更に好ましくは3質量部〜50質量部以下である。
前記の種々の添加剤や樹脂の配合方法は、特に制限されないが、ベント口から脱揮できる設備を有する1軸又は2軸の押出機を混練機として使用する方法が好ましい。各成分は、付加的成分を含めて、混練機に一括して供給することができ、又は、順次供給することもできる。また、付加的成分を含めて、各成分から選ばれた2種以上の成分を予め混合しておくこともできる。
本発明のペレット混合物、本発明のPBTペレット(C)又は本発明の製造方法で得られたPBTは、熱可塑性樹脂について一般に使用されている成形法、すなわち、射出成形、中空成形、押し出し成形、プレス成形などの成形法によって成形体とすることができる。
本発明のペレット混合物、本発明のPBTペレット(C)又は本発明の製造方法で得られたPBTは、特にPBTフィルムの成形材料として有用である。
PBT/接着樹脂/ポリエチレン系樹脂
PBT/接着樹脂/ポリプロピレン樹脂
PBT/接着樹脂/ポリアミド樹脂/接着樹脂/ポリエチレン系樹脂又はポリプロピレン系樹脂
PBT/接着樹脂/EVOH樹脂/接着樹脂/ポリエチレン系樹脂又はポリプロピレン系樹脂
ポリエチレン系又はポリプロピレン系樹脂/接着樹脂/PBT/接着樹脂
などが挙げられる。なお、上記の他各樹脂の具体例は以下の通りである。
ポリプロピレン系樹脂:ホモPP、C4共重合PP、C6共重合PP、C8共重合PP、ターポリマー等。
接着樹脂:無水マレイン酸変性ポリエチレン系樹脂、グリシジルメタクリレート共重合ポリエチレン系樹脂、グリシジルメタクリレート−アクリル酸−共重合ポリエチレン系樹脂等。
ポリアミド樹脂:前述の各種ナイロン等。
通常、延伸フィルムは延伸処理後寸法安定性を発現させるために延伸温度以上、融点以下でヒートセットを行うが、PBTの延伸の場合、ヒートセット温度は単層フィルムの場合は約200℃で、多層フィルムの場合は多層化してある樹脂によってかなり条件は異なるが、80℃〜200℃の範囲で行うのが有利である。
また、フィルムは、PBTとそれ以外の樹脂とを含んだ組成物を用いて作成してもよく、PBT以外の樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
ウベローデ型粘度計を使用し次の要領で求めた。すなわち、フェノール/テトラクロロエタン(質量比1/1)の混合溶媒を使用し、30℃において濃度1.0g/dLの試料溶液及び混合溶媒のみの落下秒数を測定し、以下の式(1)より求めた。
IV=((1+4KHηsp)0.5−1)/(2KHC)…(1)
(但し、ηSP=η/η0−1であり、ηは試料溶液落下秒数、η0は混合溶媒の落下秒数、Cは試料溶液濃度(g/dL)、KHはハギンズの定数である。KHは0.33を採用した。)
試料を粉砕した後、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撹拌下に、0.1Nの水酸化ナトリウム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、試料を溶解させずに同様の操作を実施し、以下の式(2)によって末端カルボキシル基量(酸価)を算出した。
(ここで、aは、滴定に要した0.1Nの水酸化ナトリウム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の水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の量(μl)、wはPBT試料の量(g)、fは、0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の力価である。)
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の水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の滴定量(μl)…(3)
所定量のペレットをルツボに入れ、空気中において、700℃で30分燃焼させた。燃焼後の残渣物の重量を測定し、無機粒子の含有量を算出した。
所定量のペレットをルツボに入れ、空気中において、700℃で30分燃焼させた。燃焼後の残渣物を、エネルギー分散型X線分析装置(日本電子株式会社製)により分析し、無機粒子の組成を同定した。
PBT(A)約20mgを重クロロホルム/重ヘキサフルオロイソプロパノール(7/3)混合溶媒0.75mlに溶解させ、重ピリジン25μlを添加して試料溶液とした。該試料溶液を外径5mmのNMR試料管に入れ、Bruker社製AVANCE400分光計を用い、室温で1H NMRスペクトルを測定し、PBT(A)の全ジカルボン酸単位のうちのテレフタル酸単位の割合を求めた。
所定量のPBTペレット(B)を硫酸・過酸化水素水で分解後、純水で定容し、溶液とした。この溶液をICP発光分析装置(ICPS−8100 株式会社島津製作所製)にて分析することでPBTペレット(B)中のチタン原子含有量を測定した。
得られた二軸延伸フィルムを75mm×30mmの大きさに切り出し、積分球式ヘーズメーター(「NDH−1001DP型」日本電色工業株式会社製)を使用してヘーズを測定した。5点測定し、その平均値を延伸フィルムのヘーズとした。
<PBTペレット(A)の製造>
攪拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計、留出管、減圧用排気口を備えた反応容器に、ジメチルテレフタレート(帝人製)119質量部、イソフタル酸11.3質量部、1,4−ブタンジオール73.6質量部及び触媒としてテトラブチルチタネートをあらかじめ1,4−ブタンジオールに6質量%溶解させた1,4−ブタンジオール溶液0.6質量部を仕込み、窒素−減圧置換によって系内を窒素雰囲気下にした。
続いて、表面処理された無機粒子を1,4−ブタンジオールに10質量%混合した1,4−ブタンジオールスラリー45質量部を該反応液に仕込み、次いで触媒としてテトラブチルチタネートを1,4−ブタンジオールに6質量%溶解させた1,4−ブタンジオール溶液1.08質量部を仕込み、更に酢酸マグネシウムを1,4−ブタンジオールに10質量%溶解させた1,4−ブタンジオール溶液を0.64質量部仕込み、反応混合液とした。
得られたPBT(A)の固有粘度(IV)は0.69dL/g、末端カルボキシル基量は16当量/トンであった。減圧開始から重縮合終了までを重縮合時間として、固有粘度/重縮合時間を重縮合速度とした。重縮合速度は0.27dL/g/hであった。
図1に示すエステル化工程、図2に示す重縮合工程及び、図3の減圧付加装置を有する連続製造装置により、以下のようにしてPBTペレット(B)を製造した。
得られたPBTペレットは、195℃、5時間、1torr減圧下で固相重合を行った。
得られたPBTペレット(A)、(B)をそれぞれ、4.4質量%、95.6質量%でドライブレンドし、ペレット混合物を得た。得られたペレット混合物を用いてFilm Quality Testing System(オプティカルコントロールシステムズ社 形式FS−5)を使用し、成形温度270℃で厚さ135μmフィルムを成形した。
続いて、二軸延伸機(T.M.Long社製)を用いて、上記で得られた厚さ135μmフィルムを60℃で30秒間予熱した後、14,000%/分の延伸速度で、縦方向3.0倍、横方向3.0倍の延伸倍率で同時二軸延伸し、延伸後、60℃で2分間の熱固定を行うことにより、厚さ15μmの二軸延伸フィルムを成形した。得られたフィルムのヘーズを測定した。
結果を表1に示す。
実施例1のPBTペレット(A)の製造において、表面処理された無機粒子として、シリカ(富士シリシア化学(株)製 サイリシア310P、平均粒径2.7μm)を、該シリカの質量の24%の質量の3−アミノプロピルトリエトキシシランで表面処理したものを用い、得られたPBTペレット(A)、(B)をそれぞれ、5.3質量%、94.7質量%でドライブレンドした以外は、実施例1と同様に行った。得られた分析値をまとめて表1に示す。
実施例1のPBTペレット(A)の製造において、表面処理された無機粒子として、シリカ(富士シリシア化学(株)製 サイリシア310P、平均粒径2.7μm)を、該シリカの質量の10%の質量のステアリン酸で表面処理したものを用いたこと以外は、実施例1と同様に行った。得られた分析値をまとめて表1に示す。
実施例1のPBTペレット(A)の製造において、表面処理された無機粒子として、ソジウムカルシウムアルミノシリケート(水澤化学工業(株)製 シルトンJC−20、平均粒径2.0μm)を、該ソジウムカルシウムアルミノシリケートの質量の3%の質量の3−アミノプロピルトリエトキシシランで表面処理したものを用い、得られたPBTペレット(A)、(B)をそれぞれ、4.1質量%、95.9質量%でドライブレンドしたこと以外は、実施例1と同様に行った。得られた分析値をまとめて表1に示す。
実施例1のPBTペレット(A)の製造において、イソフタル酸を用いず、ジメチルテレフタレート(帝人製)132質量部、BG74質量部を仕込み、無機粒子としてシリカ(富士シリシア化学(株)製 サイリシア310P、2.7μm)を用い、得られたPBTペレット(A)、(B)をそれぞれ、4.0質量%、96.0質量%でドライブレンドした以外は、実施例1と同様に行った。得られた分析値をまとめて表1に示す。
これに対して、有機化合物で表面処理されていない無機粒子を用い、また、テレフタル酸単位割合が100モル%のPBTを用いた比較例1の延伸フィルムは透明性に劣る。
2 再循環ライン
3 触媒供給ライン
4 オリゴマーの抜出ライン
5 留出ライン
6 抜出ライン
7 循環ライン
8 抜出ライン
9 ガス抜出ライン
10 凝縮液ライン
11 抜出ライン
12 循環ライン
13 抜出ライン
14 ベントライン
15 触媒供給ライン
16 触媒供給ライン
19,51,52,53 外部からの1,4−ブタンジオールの供給ライン
20 エゼクターへの蒸気1,4−BGの供給ライン
21 第1重縮合反応槽からのベントライン
31 第2重縮合反応槽からのベントライン
41 第3重縮合反応槽からのベントライン
22,23,32,33,34,42,43,44 1,4−BGの供給ライン
24,35,45 真空ポンプからの吐出ガスライン
25,26,36,37,38,46,47,48 バロメトリックコンデンサーの大気脚
54 ホットウェルタンクからバッファ−タンクへの凝縮液の抜き出しライン
55 バッファータンクから原料スラリー調製槽への1,4−BGの供給ライン
56 バッファータンクから蒸留精製塔への1,4−BGの供給ライン
57 低沸点成分の抜き出しライン
58 蒸留精製塔から原料スラリー調製槽への1,4−BGの供給ライン
59 高沸点成分の抜き出しライン
A エステル化反応槽
B 抜出ポンプ
C 精留塔
D,E ポンプ
F タンク
G コンデンサ
Claims (8)
- 無機粒子及びポリブチレンテレフタレートを含むフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)であって、
該無機粒子の含有量が、1質量%〜10質量%であり、
該無機粒子が、有機化合物により表面処理された無機粒子であり、且つ
該ポリブチレンテレフタレートの全ジカルボン酸単位のうちテレフタル酸単位が80モル%〜95モル%であるフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)。
(但し、該無機粒子の含有量は有機化合物により表面処理された無機粒子の有機化合物を含まない無機粒子のみの含有量である。) - 前記無機粒子がシリカ及び/又はゼオライトである請求項1に記載のフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)。
- 請求項1又は2に記載のフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)1質量%〜10質量%と、チタンを、チタン原子として1質量ppm〜140質量ppm含有するポリブチレンテレフタレートペレット(B)99質量%〜90質量%とを含有するフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット混合物(但し、ポリブチレンテレフタレートペレット(B)はフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)と異なるものであり、フィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(A)とポリブチレンテレフタレートペレット(B)との合計で100質量%とする。)。
- 無機粒子及びポリブチレンテレフタレートを含むフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(C)であって、
該無機粒子の含有量が、0.01質量%〜1質量%であり、
該無機粒子が、有機化合物により表面処理された無機粒子であり、且つ
該ポリブチレンテレフタレートの全ジカルボン酸単位のうちテレフタル酸単位が98モル%〜99.8モル%であるフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(C)。
(但し、該無機粒子の含有量は有機化合物により表面処理された無機粒子の有機化合物を含まない無機粒子のみの含有量である。) - 前記無機粒子がシリカ及び/又はゼオライトである請求項4に記載のフィルム用ポリブチレンテレフタレートペレット(C)。
- テレフタル酸及び/又はそのエステル形成性誘導体を80モル%〜95モル%含むジカルボン酸成分と、1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分との反応によりポリブチレンテレフタレートを製造する方法において、無機粒子を、得られるポリブチレンテレフタレートに対して1質量%〜10質量%添加し、反応触媒としてチタン化合物及び周期表第2族元素の化合物を使用するポリブチレンテレフタレートの製造方法。
- テレフタル酸及び/又はそのエステル形成性誘導体を98モル%〜99.8モル%含むジカルボン酸成分と、1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分との反応によりポリブチレンテレフタレートを製造する方法において、無機粒子を、得られるポリブチレンテレフタレートに対して0.01質量%〜1質量%添加し、反応触媒としてチタン化合物及び周期表第2族元素の化合物を使用するポリブチレンテレフタレートの製造方法。
- 前記無機粒子が、有機化合物により表面処理されたシリカ及び/又はゼオライトである請求項6又は7に記載のポリブチレンテレフタレートの製造方法。
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