JP2023134067A - Method for manufacturing polyester resin composition - Google Patents
Method for manufacturing polyester resin composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023134067A JP2023134067A JP2022039403A JP2022039403A JP2023134067A JP 2023134067 A JP2023134067 A JP 2023134067A JP 2022039403 A JP2022039403 A JP 2022039403A JP 2022039403 A JP2022039403 A JP 2022039403A JP 2023134067 A JP2023134067 A JP 2023134067A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyester resin
- resin composition
- filter
- slurry
- kneading
- 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
Links
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 title claims abstract description 68
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 41
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 19
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 17
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 56
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 31
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 11
- JVJQPDTXIALXOG-UHFFFAOYSA-N nitryl fluoride Chemical compound [O-][N+](F)=O JVJQPDTXIALXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 89
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 22
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 22
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 17
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 10
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 8
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 3
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 aromatic dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-dicarboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C=CC2=CC(C(=O)O)=CC=C21 RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- MMINFSMURORWKH-UHFFFAOYSA-N 3,6-dioxabicyclo[6.2.2]dodeca-1(10),8,11-triene-2,7-dione Chemical group O=C1OCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 MMINFSMURORWKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical group [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1 YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229940097364 magnesium acetate tetrahydrate Drugs 0.000 description 1
- XKPKPGCRSHFTKM-UHFFFAOYSA-L magnesium;diacetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O XKPKPGCRSHFTKM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリエステル樹脂組成物の製造方法に関する。詳しくは、ポリエステル樹脂に粒子のスラリーを添加して混練し、フィルター部を通してポリエステル樹脂組成物を得る混練押出工程と、混練押出工程を停止し、フィルター部のフィルターを取り外して洗浄する洗浄工程を有するポリエステル樹脂組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyester resin composition. Specifically, it includes a kneading and extrusion step in which a slurry of particles is added to a polyester resin and kneaded to obtain a polyester resin composition through a filter section, and a cleaning step in which the kneading and extrusion step is stopped and the filter in the filter section is removed and washed. The present invention relates to a method for producing a polyester resin composition.
ポリエステル樹脂の二軸配向フィルムは、優れた物理的および化学的特性を有し、磁気記録媒体のベースフィルムやコンデンサーの誘電体として用いられている。また、その優れた透明性からグラフィックアーツ、ディスプレーおよび包材等の分野に広く用いられている。ポリエステル樹脂フィルムは、その走行性を改良すべく、炭酸カルシウム等の粒子をフィルム中に存在させることによりフィルムの表面を適度に粗面化させる必要があるが、均一で粗大突起が無いことが望まれている。 Biaxially oriented polyester resin films have excellent physical and chemical properties and are used as base films for magnetic recording media and dielectric materials for capacitors. Furthermore, due to its excellent transparency, it is widely used in fields such as graphic arts, displays, and packaging materials. In order to improve the running properties of polyester resin films, it is necessary to appropriately roughen the surface of the film by including particles such as calcium carbonate in the film, but it is desirable that the surface be uniform and free of rough protrusions. It is rare.
炭酸カルシウム粒子は、合成する場合、水溶媒中にて行われるため、水スラリーとして得られる(特許文献1)。しかしこの水スラリーはpHが高く合成不純物が含まれる。市販の粒子の場合、エチレングリコール(「EG」)スラリーが知られている。この粒子をポリエステル樹脂に添加する工程として、エステル化工程にEGスラリーを添加すると、分散性が悪い。重合工程の場合、粒子濃度を低濃度に調整しなければ分散性が悪くなるが、低濃度にするとEGが多すぎてバランスが悪くなるのでやはり分散不良になる。他の工程において添加する場合は、EGを排出できないため、解重合が起こる。 When calcium carbonate particles are synthesized, the synthesis is carried out in an aqueous solvent, so that they are obtained as an aqueous slurry (Patent Document 1). However, this water slurry has a high pH and contains synthetic impurities. For commercially available particles, ethylene glycol ("EG") slurries are known. When EG slurry is added to the esterification step in which the particles are added to the polyester resin, the dispersibility is poor. In the case of the polymerization process, if the particle concentration is not adjusted to a low concentration, dispersibility will deteriorate, but if the concentration is low, too much EG will be present and the balance will be poor, resulting in poor dispersion. When added in other steps, depolymerization occurs because EG cannot be discharged.
特許文献2には、ポリエステル樹脂と無機粒子との組成物を製造するに際し、二軸混練機に粒子の水分散体を添加する方法が記載されているが、粒子の配合量は、該組成物に対し0.001~1.0重量%、該水分散体中の粒子濃度は0.01~10重量%と低い。
特許文献3には、ポリエステル樹脂・無機粒子組成物(該組成物中の粒子の配合量:1~30重量%)を製造するに際し、水分散体中の粒子濃度が5~80重量%のスラリーを、混練機内部との圧力差を利用して噴霧注入する方法が記載されている。しかし、ポリエステル樹脂組成物を二軸延伸フィルムにした場合に、無機粒子の分散性と凝集性を良好にし、フィルム特性を良好なものにするには十分とは言えない。
特許文献4には、ポリマーの押出機の先端にリーフディスク型フィルターを設け、ポリマーを濾過して押出すことが記載されている。
リーフディスク型フィルターのフィルターは、経時的に目詰りしてくるので、取り外して洗浄することが必要である。 Leaf disc filters become clogged over time, so they need to be removed and cleaned.
本発明の課題は、リーフディスク型フィルターのフィルターを十分に洗浄することができるポリエステル樹脂組成物の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a polyester resin composition that can sufficiently clean a leaf disc type filter.
本発明の要旨は次の通りである。 The gist of the invention is as follows.
[1] 樹脂供給口側から可塑化部、混練部、脱気部及びリーフディスク型フィルターをこの順に備えた二軸押出機を用いたポリエステル樹脂組成物の製造方法であって、
樹脂供給口からポリエステル樹脂を供給し、該混練部に設けられた添加部から二軸押出機内に粒子分散スラリーを添加し、リーフディスク型フィルターで濾過されたポリエステル樹脂組成物を得るポリエステル樹脂組成物の混練押出工程と、
該混練押出工程を停止し、該リーフディスク型フィルターからフィルターを取り外して洗浄する洗浄工程と
を有するポリエステル樹脂組成物の製造方法において、
該洗浄工程は、フィルターを硝酸、フッ硝酸及びリン酸の少なくとも1種を含む酸溶液で洗浄する酸洗浄工程を有す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。
[1] A method for producing a polyester resin composition using a twin-screw extruder equipped with a plasticizing section, a kneading section, a degassing section, and a leaf disk type filter in this order from the resin supply port side,
A polyester resin composition in which a polyester resin is supplied from a resin supply port, and a particle-dispersed slurry is added into a twin-screw extruder from an addition section provided in the kneading section to obtain a polyester resin composition filtered with a leaf disk type filter. The kneading and extrusion process,
A method for producing a polyester resin composition, comprising a washing step of stopping the kneading and extrusion step and removing and washing the filter from the leaf disc type filter,
A method for producing a polyester resin composition, wherein the washing step includes an acid washing step of washing the filter with an acid solution containing at least one of nitric acid, fluoronitric acid, and phosphoric acid.
[2] 前記洗浄工程では、前記フィルターを溶剤で洗浄した後、焙焼処理し、その後、酸洗浄する[1]のポリエステル樹脂組成物の製造方法。 [2] The method for producing a polyester resin composition according to [1], wherein in the washing step, the filter is washed with a solvent, then roasted, and then washed with an acid.
[3] 前記酸洗浄工程では、硝酸水溶液で洗浄する[1]又は[2]のポリエステル樹脂組成物の製造方法。 [3] The method for producing a polyester resin composition according to [1] or [2], in which the acid washing step is performed by washing with an aqueous nitric acid solution.
[4] 硝酸水溶液の硝酸濃度は30~400g/Lである[3]のポリエステル樹脂組成物の製造方法。 [4] The method for producing a polyester resin composition according to [3], wherein the nitric acid concentration of the nitric acid aqueous solution is 30 to 400 g/L.
本発明によると、リーフディスク型フィルターのフィルターを十分に洗浄することができる。 According to the present invention, the filter of a leaf disk type filter can be sufficiently cleaned.
本発明では、樹脂供給口側から可塑化部、混練部、脱気部及びリーフディスク型フィルターをこの順に備えた二軸押出機にポリエステル樹脂を供給し、該混練部に設けられた添加部から二軸押出機内に粒子分散スラリーを添加し、リーフディスク型フィルターで濾過して押出すことにより、ポリエステル樹脂組成物を製造する。 In the present invention, polyester resin is supplied from the resin supply port side to a twin screw extruder equipped with a plasticizing section, a kneading section, a degassing section, and a leaf disk type filter in this order, and from an addition section provided in the kneading section. A polyester resin composition is produced by adding a particle-dispersed slurry into a twin-screw extruder, filtering it through a leaf disk type filter, and extruding it.
[ポリエステル樹脂]
本発明で用いるポリエステル樹脂は、特に限定されず、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸またはそのエステルと、エチレングリコールを主たる出発原料として得られるポリエステルを指すが、他の第三成分を含有していてもよい。
[Polyester resin]
The polyester resin used in the present invention is not particularly limited, and refers to a polyester obtained using aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and 2,6-naphthalene dicarboxylic acid or their esters, and ethylene glycol as the main starting materials, but other It may also contain a third component.
ジカルボン酸成分としては、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、およびセバシン酸等の一種以上を用いることができる。また、グリコール成分としては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の一種以上を用いることができる。本発明のポリエステル樹脂は繰り返し構造単位の80モル%以上がエチレンテレフタレート単位またはエチレン-2,6-ナフタレート単位を有する。 As the dicarboxylic acid component, one or more of, for example, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, adipic acid, and sebacic acid can be used. Further, as the glycol component, one or more of diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, etc. can be used. In the polyester resin of the present invention, 80 mol% or more of repeating structural units have ethylene terephthalate units or ethylene-2,6-naphthalate units.
このポリエステル樹脂を二軸押出機に供給し、その混練部にて粒子分散スラリーを注入してさらに混練して押し出し、ポリエステル樹脂組成物とする。 This polyester resin is supplied to a twin-screw extruder, and a particle-dispersed slurry is injected into the kneading section of the extruder, which is further kneaded and extruded to obtain a polyester resin composition.
[粒子分散スラリー]
<粒子>
本発明で用いるポリエステル添加用粒子は特に限定されないが、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、架橋有機高分子粒子、タルク、クレイ、カオリン等が挙げられ、なかでも合成法により製造され、粒度分布の狭い合成炭酸カルシウム、球状酸化ケイ素、架橋有機粒子などが好ましい。粒子の平均粒子径(d50)は、フィルム用途に用いる場合、0.05~3μmが好ましい。また、大粒子側から積算した場合に、粒子の積算重量が25%における粒径(d25)と粒子の積算重量が75%における粒径(d75)との比〔d25/d75〕の値は2.2以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.8以下がさらに好ましい。
[Particle dispersion slurry]
<Particle>
The polyester additive particles used in the present invention are not particularly limited, but include calcium carbonate, silicon oxide, crosslinked organic polymer particles, talc, clay, kaolin, etc. Among them, synthetic carbonic acid produced by a synthetic method and having a narrow particle size distribution Calcium, spherical silicon oxide, crosslinked organic particles, etc. are preferred. The average particle diameter (d50) of the particles is preferably 0.05 to 3 μm when used in film applications. In addition, when integrating from the large particle side, the ratio [d25/d75] of the particle diameter (d25) when the cumulative weight of the particles is 25% and the particle diameter (d75) when the cumulative weight of the particles is 75% is 2. .2 or less is preferable, 2.0 or less is more preferable, and 1.8 or less is even more preferable.
<粒子分散スラリーの濃度>
二軸押出機に添加される粒子分散スラリー中の粒子濃度は、10~60重量%、特に15~50重量%程度が好適である。
<Concentration of particle dispersed slurry>
The particle concentration in the particle dispersion slurry added to the twin-screw extruder is preferably about 10 to 60% by weight, particularly about 15 to 50% by weight.
<粒子分散スラリーの添加量>
二軸押出機に添加される粒子分散スラリーの添加量は、製造されたポリエステル樹脂組成物中の粒子含有量が0.1~10.0重量%、特に0.5~6.0重量%、とりわけ1.0~5.0重量%となる量であることが好ましい。なお、ポリエステル樹脂の加水分解を抑制するため、粒子分散スラリーの添加量はポリエステル樹脂に対して0.5~10重量%の範囲であることが好ましい
<Amount of particle dispersion slurry added>
The amount of the particle dispersion slurry added to the twin screw extruder is such that the particle content in the produced polyester resin composition is 0.1 to 10.0% by weight, particularly 0.5 to 6.0% by weight, In particular, the amount is preferably 1.0 to 5.0% by weight. In addition, in order to suppress hydrolysis of the polyester resin, the amount of the particle dispersion slurry added is preferably in the range of 0.5 to 10% by weight based on the polyester resin.
<粒子分散スラリーの媒体>
媒体は水を主体とする。媒体中の水の割合は、40重量%以上が好ましい。
<Medium for particle dispersion slurry>
The medium is mainly water. The proportion of water in the medium is preferably 40% by weight or more.
水以外の媒体としては、スラリー原料に由来するエチレングリコールが例示される。 An example of the medium other than water is ethylene glycol derived from slurry raw materials.
水スラリーに含まれるエチレングリコール濃度の算出方法は、後述の水スラリー置換完了時の濾液を糖度計(アタゴ社製)にて測定し、Brix値を出す。濾液のエチレングリコール濃度(A)は、A=1.6153*Brix値-0.9458で算出し、水スラリーに含まれるエチレングリコール濃度(B)は、B=(100-粒子濃度(C))*(A/100)で算出する。水スラリーに含まれるエチレングリコール濃度は5重量%以下が好ましい。スラリー中のエチレングリコール濃度は低いほど好ましいが、2重量%以下にするには溶媒置換の時間が長くかかってしまう。5重量%をこえると、二軸押出機に添加した際、エチレングリコールによってポリエステル樹脂が解重合を起こす傾向があり、固有粘度が下がる傾向がある。 The method for calculating the ethylene glycol concentration contained in the water slurry is to measure the filtrate at the time of completion of water slurry replacement, which will be described later, using a sugar content meter (manufactured by Atago Co., Ltd.), and calculate the Brix value. The ethylene glycol concentration (A) of the filtrate is calculated as A = 1.6153 * Brix value - 0.9458, and the ethylene glycol concentration (B) contained in the water slurry is calculated as B = (100 - particle concentration (C)) *Calculated by (A/100). The concentration of ethylene glycol contained in the water slurry is preferably 5% by weight or less. The lower the ethylene glycol concentration in the slurry, the better, but reducing the concentration to 2% by weight or less requires a long time for solvent replacement. If it exceeds 5% by weight, the polyester resin tends to depolymerize due to ethylene glycol when added to a twin-screw extruder, and the intrinsic viscosity tends to decrease.
<合成法により製造された粒子を含むスラリー(原料スラリー)の媒体の置換>
合成法により製造される粒子は、通常、粒子合成に使用した媒体(水及び/又は有機溶媒)に分散した粒子含有スラリー(以下、原料スラリーということがある。)として得られる。媒体が水の場合、pHが高く、望ましくない不純物が混入している。また、有機溶剤としては、メタノール等などが用いられることが多い。これらの有機溶剤は、ポリエステル樹脂製造工程では用いられない溶剤であることが多く、ポリエステル樹脂に添加されることは望ましくない。
<Replacement of medium of slurry (raw material slurry) containing particles produced by synthetic method>
Particles produced by a synthetic method are usually obtained as a particle-containing slurry (hereinafter sometimes referred to as raw material slurry) dispersed in the medium (water and/or organic solvent) used for particle synthesis. When the medium is water, it has a high pH and is contaminated with undesirable impurities. Furthermore, as the organic solvent, methanol or the like is often used. These organic solvents are often not used in the polyester resin manufacturing process, and it is not desirable to add them to the polyester resin.
そこで、粒子含有スラリーの媒体が水又は有機溶媒である原料スラリーの場合、媒体をエチレングリコールに置換することが好ましい。原料スラリー中の水又は有機溶媒をエチレングリコールに置換してエチレングリコールスラリーとする方法としては、特に限定されず、例えば、溶媒液を濃縮、乾燥し、粉体を得たのち、エチレングリコールを投入する方法や、直接エチレングリコールを投入し、減圧濃縮して水または有機溶剤を除去する方法等もあるが、特開平6-269615号公報に記載の通り、濾材の細孔径が好ましくはd50×0.1μm以上、d50×12μm以下である濾材を用いて、濾過による濃縮及びエチレングリコールによる希釈を繰り返すことによりエチレングリコールスラリーとすることが好ましい。 Therefore, in the case of a raw material slurry in which the medium of the particle-containing slurry is water or an organic solvent, it is preferable to replace the medium with ethylene glycol. The method of replacing the water or organic solvent in the raw material slurry with ethylene glycol to obtain an ethylene glycol slurry is not particularly limited, and for example, the solvent solution is concentrated and dried to obtain a powder, and then ethylene glycol is added. There is also a method in which ethylene glycol is directly added and concentrated under reduced pressure to remove water or organic solvent, but as described in JP-A-6-269615, it is preferable that the pore diameter of the filter medium be d50×0. It is preferable to prepare an ethylene glycol slurry by repeating concentration by filtration and dilution with ethylene glycol using a filter medium having a size of .1 μm or more and d50×12 μm or less.
<エチレングリコールスラリー中のエチレングリコールの水への置換>
上記のようにして得られたエチレングリコールスラリー又は市販の粒子のエチレングリコールスラリーは、以下の方法で水スラリーに変換される。水スラリーにすることにより、重合時以外でも粒子のスラリーの添加ができるためである。
<Replacement of ethylene glycol with water in ethylene glycol slurry>
The ethylene glycol slurry obtained as described above or the ethylene glycol slurry of commercially available particles is converted into a water slurry in the following manner. This is because by forming a water slurry, the slurry of particles can be added even at times other than during polymerization.
エチレングリコールスラリーを水スラリーとするための媒体置換は、濾材の細孔径が好ましくはd50×0.1μm以上、d50×12μm以下である濾材を用いて、濾過による濃縮及び水による希釈を繰り返すことにより行うことが好ましい。 The medium replacement for turning the ethylene glycol slurry into a water slurry is carried out by repeating concentration by filtration and dilution with water using a filter medium whose pore diameter is preferably d50 x 0.1 μm or more and d50 x 12 μm or less. It is preferable to do so.
<媒体置換に用いる濾過装置>
媒体置換に用いる濾過装置は、スラリーの貯槽、スラリーの循環ポンプ、濾材を有した濾過器、圧力計、熱交換器などで構成されており必要に応じて貯槽などを追加してもよい。濾材の材質は、耐食性、および耐溶剤性などからセラミック製が好ましい。
<Filtration device used for medium replacement>
The filtration device used for medium replacement is composed of a slurry storage tank, a slurry circulation pump, a filter having a filter medium, a pressure gauge, a heat exchanger, etc., and a storage tank etc. may be added as necessary. The filter material is preferably made of ceramic from the viewpoint of corrosion resistance and solvent resistance.
濾過方法としては、濾過対象液を膜フィルター表面に流しながら濾過を行い、堆積ケーク層を平行流による剪断力により最小に保ち、濾過を行うクロスフロー濾過と呼ばれている方法、あるいは濾過対象液を膜フィルターで直接濾過を行う直濾過と呼ばれている方法があり、どちらを用いてもよい。 The filtration method is a method called cross-flow filtration, in which the liquid to be filtered is filtered while flowing over the surface of the membrane filter, and the accumulated cake layer is kept to a minimum by the shear force caused by parallel flow. There is a method called direct filtration in which filtration is performed directly with a membrane filter, and either method may be used.
スラリーを濾過処理することにより、濾液としての媒体と、濃縮されたスラリー(粒子+媒体)とに分離される。濃縮されたスラリーに水を加えて希釈し、再度濾過する。これを繰り返すことにより、媒体が徐々に水に置換される。例えば、粒子濃度40重量%の濃縮エチレングリコールスラリーに水を加え、粒子濃度20重量%程度まで希釈した後、濾過し、排出した濾液と同量の水を濃縮スラリーに加える。この濃縮、希釈の操作を繰り返すことにより、エチレングリコールを徐々に水に置換し、媒体が主として水よりなるスラリーを得ることができる。このようにして得たスラリーを濃縮することにより、目的濃度の、媒体が主として水よりなるスラリーを得ることが出来る。 By filtering the slurry, it is separated into a medium as a filtrate and a concentrated slurry (particles + medium). The concentrated slurry is diluted with water and filtered again. By repeating this process, the medium is gradually replaced with water. For example, water is added to a concentrated ethylene glycol slurry with a particle concentration of 40% by weight, diluted to a particle concentration of about 20% by weight, filtered, and the same amount of water as the discharged filtrate is added to the concentrated slurry. By repeating this concentration and dilution operation, ethylene glycol is gradually replaced with water, and a slurry whose medium is mainly water can be obtained. By concentrating the slurry thus obtained, it is possible to obtain a slurry having a target concentration and whose medium is mainly water.
上記の濃縮に用いる濾材の細孔径がd50×0.1μm未満であると、濾過速度が小さいため、濃縮に時間を要して好ましくない。細孔径がd50×12μmを超えると、濾過による濃縮の際に濾過された分散媒とともに粒子も流出するので好ましくない。 If the pore diameter of the filter medium used for the above concentration is less than d50×0.1 μm, the filtration rate will be low, which is undesirable because the concentration will take a long time. If the pore diameter exceeds d50×12 μm, it is not preferable because particles will flow out together with the filtered dispersion medium during concentration by filtration.
分散媒体を置換開始するときのスラリー濃度は、粒子の分散性を、良好に維持できる濃度が好ましく、粒子の種類、および粒子径によって異なる。合成炭酸カルシウム、球状酸化ケイ素、架橋有機高分子粒子の場合の置換開始時の濃度は、通常10~60重量%、好ましくは15~50重量%の範囲である。濃縮スラリー濃度が10重量%未満では効率が悪くなる傾向があり、スラリー濃度が60重量%を超えると濃縮スラリー中で粒子が凝集することがある。 The slurry concentration when starting to replace the dispersion medium is preferably a concentration that can maintain good dispersibility of the particles, and varies depending on the type and diameter of the particles. In the case of synthetic calcium carbonate, spherical silicon oxide, and crosslinked organic polymer particles, the concentration at the start of substitution is usually in the range of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 50% by weight. If the concentration of the concentrated slurry is less than 10% by weight, the efficiency tends to deteriorate, and if the concentration of the slurry exceeds 60% by weight, particles may aggregate in the concentrated slurry.
[二軸混練押出機]
混練には、二軸押出機(二軸混練押出機)を用いる。
[Twin-screw kneading extruder]
A twin-screw extruder (twin-screw kneading extruder) is used for kneading.
図1は、二軸混練押出機の側面図である。この二軸混練押出機は、周知のとおり、駆動装置Mによってバレル(シリンダ)1内のスクリュを回転させて混練及び押出を行うものである。 FIG. 1 is a side view of a twin-screw kneading extruder. As is well known, this twin-screw kneading extruder rotates a screw in a barrel (cylinder) 1 using a drive device M to perform kneading and extrusion.
ポリマー投入口2より供給されたポリエステル樹脂は、可塑化部Aにおいて溶融し、混練部Bへ移送される。そして、スラリー添加ノズル3より、溶融樹脂中に粒子分散スラリーが注入(好ましくは、圧入噴霧)され、溶融樹脂とスラリーとが混合・混練されたのち、脱気部Cへ移送される。ベント口4に接続された真空ポンプ(図示略)によってバレル1内を吸引することにより、分散媒である水が除去される。次いでギアポンプ5によってリーフディスク型フィルター6に供給され、濾過された後、押出口7から樹脂組成物がストランドとして押し出され、その後、図示は省略するが、水中でカッティングしてペレット化される。
The polyester resin supplied from the
二軸混練押出機のバレル内径は60~90mm特に65~85mm、可塑化部Aの長さは400~1000mm特に500~900mm、混練部Bの長さは400~1000mm特に500~900mm、脱気部Cの長さは400~1300mm特に500~1200mm程度が好適である。 The barrel inner diameter of the twin-screw kneading extruder is 60 to 90 mm, especially 65 to 85 mm, the length of plasticizing section A is 400 to 1000 mm, especially 500 to 900 mm, the length of kneading section B is 400 to 1000 mm, especially 500 to 900 mm, degassing The length of portion C is preferably about 400 to 1300 mm, particularly about 500 to 1200 mm.
可塑化部、混練部、脱気部の境界位置は、バレル内のスクリュのブレードの違いによって規定される。可塑化部及び混練部のスクリュピースとしては通常、ニーディングディスクが用いられ、脱気部のスクリュピースとしては通常、フルフライトスクリューが用いられる。可塑化部Aと混練部Bとの境界位置は、ブレードがニーディングディスクからフルフライトスクリューに切り替わったことによって規定される。スクリュピースの組み合わせは適宜変更可能である。 The boundary position of the plasticizing section, kneading section, and degassing section is determined by the difference in the screw blades in the barrel. A kneading disk is usually used as the screw piece in the plasticizing section and the kneading section, and a full flight screw is usually used as the screw piece in the degassing section. The boundary position between the plasticizing section A and the kneading section B is defined by switching the blade from a kneading disk to a full-flight screw. The combination of screw pieces can be changed as appropriate.
[水スラリーの添加ノズル3の位置]
スラリー添加ノズル3は、混練部Bのバレル長手方向の中央より可塑化部Aに近い側、すなわち混練部Bの上流端(可塑化部Aと混練部Bとの境界)から50%以内、好ましくは、40%以内、より好ましくは、30%以内に配置される。
[Position of water slurry addition nozzle 3]
The
〔リーフディスク型フィルター6〕
図2は、リーフディスク型フィルター6の一例を示す概略的な縦断面図である。
[Leaf disc type filter 6]
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view showing an example of the leaf
リーフディスク型フィルター6は、ハウジング10内にフィルターセット20を配置した構成を有する。
<ハウジング10>
ハウジング10は、ロワーブロック11と、アッパーブロック12と、サイドブロック13とを有する。ロワーブロック11は、上面から凹陥する円筒形の凹所11aを有しており、この凹所11a内にフィルターセット20が配置される。
The leaf
<
The
凹所11aの内周面とフィルターセット20の外周面との間に、所定の間隙があいている。 A predetermined gap is provided between the inner peripheral surface of the recess 11a and the outer peripheral surface of the filter set 20.
フィルターセット20に被さるようにアッパーブロック12がロワーブロック11上に装着及び固定される。ハウジング10の側面に樹脂の入口部14が形成される。また、フィルターセット20の上側に樹脂流路スペース15が形成される。
The
ロワーブロック11には、濾過された樹脂の流路孔16が凹所11aの底面中央から側方に延設されている。凹所11aと後述のフィルターセット20とは同軸状に配置されている。
In the
サイドブロック13は、アッパーブロック12及びロワーブロック11の側面に取り付けられている。サイドブロック13には、流路孔16と樹脂出口18とを連通する流路孔17が設けられている。
The
なお、アッパーブロック12を取り外すことにより、フィルターセット20をハウジング10から取り出すことができる。また、洗浄したフィルターセット20をロワーブロック11の凹所11a内に配置した後、アッパーブロック12を取り付けることにより、リーフディスク型フィルター6が再使用可能となる。
Note that by removing the
<フィルターセット20>
フィルターセット20は、ボトムベース21と、該ボトムベース21の中央から立ち上がるセンターカラム22と、該センターカラム22に嵌装された複数枚の略円盤状のフィルター本体23と、センターカラム22の上部に取り付けられ、フィルター本体23の集積体を上方から押えつけているトップベース24とを有する。センターカラム22は、上端が閉じたパイプ状であり、径方向に貫通する多数小孔22aを備えている。
<Filter set 20>
The filter set 20 includes a
図3,4のとおり、フィルター本体23は、板央部に円形の孔を有した略円板状の、上下1枚のフィルターメディア24,25と、フィルターメディア24の下面側及びフィルターメディア25の上面側にそれぞれ重なる多数の小孔を有した円板状のパンチングプレート26,27と、パンチングプレート26,27間に介在するメッシュ28と、フィルターメディア24の上面側のスペーサ29と、パンチングプレート26,27の内周縁に設けられたハブ30,31等を有する。パンチングプレート26,27の外周縁同士は重なっている。パンチングプレート26,27の内周縁同士は離隔しており、両者間にメッシュ28が介在している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the filter
フィルターメディア24,25は、空隙率が40~80%の少なくとも2層以上の金属繊維製の不織布で構成され、全体を所定厚さに加圧焼結した積層焼結体などより形成される。
The
スペーサ29は、図3の通り、放射方向に延在するロッド状部材であり、複数本(この実施の形態では10本。ただし、これに限定されない。)設けられている。スペーサ29は、各フィルター本体23同士の間に、樹脂の流路を形成するためのものである。
As shown in FIG. 3, the
このリーフディスク型フィルター6にあっては、入口部14から流入した樹脂は、樹脂流路スペース15を通ってフィルターセット20の外周と凹所11aの内周面との間に流入し、各フィルター本体23同士の間に入り込み、フィルターメディア24,25を通過して濾過される。濾過された樹脂は、パンチングプレート26,27の小孔を通ってパンチングプレート26,27間に流入する。そして、メッシュ28に沿ってフィルター本体23の板央側に流れ、センターカラム22の孔22aを通ってセンターカラム22内に流入し、流路孔16,17を経て出口部18から流出する。
In this leaf
[混練条件]
混練時のシリンダ温度は200~300℃特に220~290℃、スクリュ回転数は80~270rpm、特に100~200rpm、吐出量は80~180kg/h特に100~150kg/h程度が好適である。
[Kneading conditions]
The cylinder temperature during kneading is preferably 200 to 300°C, particularly 220 to 290°C, the screw rotation speed is 80 to 270 rpm, particularly 100 to 200 rpm, and the discharge rate is preferably about 80 to 180 kg/h, particularly 100 to 150 kg/h.
[ポリエステル樹脂組成物の用途及び固有粘度]
このようにして製造されたポリエステル樹脂組成物より、種々の方法によりフィルムを製造することができる。成形法としては、公知のフィルム製造法を適用でき、例えば、ポリエステルの融点以上の温度で溶融した後、押出成形によりポリエステルシートを得ることができる。さらに、得られたポリエステルシートを二軸延伸してポリエステルフィルムを得ることができる。
[Applications and intrinsic viscosity of polyester resin composition]
Films can be produced from the polyester resin composition thus produced by various methods. As a molding method, a known film manufacturing method can be applied. For example, a polyester sheet can be obtained by extrusion molding after melting at a temperature equal to or higher than the melting point of polyester. Furthermore, a polyester film can be obtained by biaxially stretching the obtained polyester sheet.
<ポリエステル樹脂組成物の固有粘度>
ポリエステル樹脂組成物の固有粘度は0.500dL/g以上が好ましく、0.520dL/g以上がより好ましい。この値が0.500dL/gを下回ると、ペレット化できない可能性がある。上限は特に限定されないが好ましくは0.850dL/g程度である。
<Intrinsic viscosity of polyester resin composition>
The intrinsic viscosity of the polyester resin composition is preferably 0.500 dL/g or more, more preferably 0.520 dL/g or more. If this value is less than 0.500 dL/g, pelletization may not be possible. The upper limit is not particularly limited, but is preferably about 0.850 dL/g.
ポリエステル樹脂組成物の固有粘度の測定は、試料約0.25gを、フェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン(質量比1/1)の混合溶媒約25mLに、濃度が1.00g/dLとなるように溶解させた後、30℃まで冷却し、30℃において全自動溶液粘度計(センテック社製、「DT553」)にて、試料溶液及び溶媒のみの落下秒数を測定し、以下の式により、固有粘度(IV)を算出する。
To measure the intrinsic viscosity of a polyester resin composition, approximately 0.25 g of a sample was added to approximately 25 mL of a mixed solvent of phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane (
IV=((1+4KHηsp)0.5-1)/(2KHC)
ここで、 ηsp=η/η0-1 であり、ηは試料溶液の落下秒数、η0は溶媒のみの落下秒数、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を採用する。なお試料の溶解条件は、110℃で30分間である。
IV=((1+4KHηsp)0.5-1)/(2KHC)
Here, ηsp=η/η0−1, η is the number of seconds for the sample solution to fall, η0 is the number of seconds for only the solvent to fall, C is the sample solution concentration (g/dL), and KH is Huggins' constant. KH adopts 0.33. Note that the conditions for dissolving the sample are 110° C. for 30 minutes.
〔フィルターの洗浄工程〕
リーフディスク型フィルター6のフィルターを洗浄するには、混練押出工程を停止した後、リーフディスク型フィルター6のハウジング10からフィルターセット20を取り出して洗浄する。
[Filter cleaning process]
To clean the filter of the leaf
本発明の好適な一態様では、フィルターセット20をハウジング10から取り出した後、240~250℃のトリエチレングリコール、110~230℃、圧力0~0.2MPaGの範囲でエチレングリコール等の有機溶剤に20~30hr浸漬して付着樹脂を溶解させる。又は、350~480℃の空気等の酸素含有雰囲気中で1~10hrフィルターセットを加熱し、樹脂成分の焙焼(気化及び燃焼)を行う。
In a preferred embodiment of the present invention, after the filter set 20 is taken out from the
その後、フィルターセット20を分解し、センターカラム22からフィルター本体23を取り外し、好ましくは高圧洗浄機で水洗して付着残留物を除去した後、酸洗浄する。
Thereafter, the filter set 20 is disassembled and the
酸洗浄の酸として、硝酸、フッ硝酸及びリン酸の少なくとも1種を用いる。 At least one of nitric acid, fluoronitric acid, and phosphoric acid is used as the acid for acid cleaning.
硝酸洗浄の場合、濃度は1~10N、水温は50~60℃、洗浄時間は0.5~2hrが好ましい。 In the case of nitric acid cleaning, the concentration is preferably 1 to 10 N, the water temperature is 50 to 60°C, and the cleaning time is preferably 0.5 to 2 hr.
フッ硝酸洗浄の場合、濃度は1~10N、水温は50~60℃、洗浄時間は0.5~2hrが好ましい。フッ硝酸中のフッ酸と硝酸のモル比は、1:1~1:2程度が好適である。
In the case of hydrofluoric acid cleaning, the concentration is preferably 1 to 10 N, the water temperature is 50 to 60°C, and the cleaning time is preferably 0.5 to 2 hr. The molar ratio of hydrofluoric acid and nitric acid in the hydrofluoric nitric acid is preferably about 1:1 to 1:2.
リン酸洗浄の場合、濃度は1~10N、水温は50~70℃、洗浄時間は0.5~2hrが好ましい。なお、フッ硝酸洗浄後、硝酸洗浄を行うなど、2種以上の酸を用いて洗浄してもよい。 In the case of phosphoric acid cleaning, the concentration is preferably 1 to 10 N, the water temperature is 50 to 70°C, and the cleaning time is preferably 0.5 to 2 hr. Note that cleaning may be performed using two or more types of acids, such as performing nitric acid cleaning after hydrofluoric nitric acid cleaning.
酸洗浄後、水洗(リンス)し、乾燥する。水洗には超音波洗浄機を用いるのが好ましいが、これに限定されない。 After acid cleaning, rinse with water and dry. It is preferable to use an ultrasonic cleaner for washing with water, but the method is not limited thereto.
なお、ポリエステル樹脂がPETであり、添加微粒子が炭酸カルシウムである場合、炭酸カルシウム粒子のほか、カルシウムのカルボン酸塩によりフィルターメディアが目詰りし易いことが認められている。目詰りが進行すると、フィルターメディアやスペーサが変形したり損傷したりするおそれがある。 In addition, when the polyester resin is PET and the added fine particles are calcium carbonate, it has been recognized that the filter media is likely to be clogged not only by the calcium carbonate particles but also by the calcium carboxylate. As clogging progresses, the filter media and spacers may become deformed or damaged.
以下、本発明について実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。実施例における種々の物性および特性の測定方法、定義は下記のとおりである。実施例および比較例中「部」とあるは「重量部」を示す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. Measurement methods and definitions of various physical properties and characteristics in Examples are as follows. In Examples and Comparative Examples, "parts" indicate "parts by weight."
[スラリーの調製方法]
<炭酸カルシウムスラリー(I)の調製>
平均粒径d50が0.95μmのコロイド炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリー(丸尾カルシウム株式会社製「MG-10」。スラリー中の粒子濃度は40.0重量%)60kgに純水を60kg加え、スラリー中の粒子濃度が20重量%となるように希釈してスラリー原液とした。その後、このスラリー原液を濾過装置(細孔径0.2μmセラミック膜を装着したセラミック濃縮濾過装置(NGKフィルテック社製セフィルト濾過装置))にて濾過することにより濃縮した。該濾過装置から、濾液が10kg排出されるごとに濃縮スラリーに純水を10kg加えて希釈し、粒子濃度を20重量%に戻した。この濃縮及び希釈操作を15回繰り返した。次に、該濾過装置から濾液を60kg排出し、スラリー濃度が約40重量%になるように濃縮した。得られたスラリー中の粒子濃度は41.8重量%、スラリー中のエチレングリコール濃度は3.9重量%であった。得られたスラリー中の炭酸カルシウムの分散性は良好であった。このスラリーを炭酸カルシウムスラリー(I)とした。
[Slurry preparation method]
<Preparation of calcium carbonate slurry (I)>
Add 60 kg of pure water to 60 kg of ethylene glycol slurry of colloidal calcium carbonate particles with an average particle diameter d50 of 0.95 μm (“MG-10” manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd., particle concentration in the slurry is 40.0% by weight) to make a slurry. The slurry was diluted to a particle concentration of 20% by weight to obtain a slurry stock solution. Thereafter, this slurry stock solution was concentrated by filtration using a filtration device (ceramic concentration filtration device equipped with a ceramic membrane having a pore size of 0.2 μm (Sefilt filtration device manufactured by NGK FILTECH)). Every
<ポリエステル樹脂の製造>
1個の原液調製槽、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式重合装置を用いた。原液調製槽に、テレフタル酸とエチレングリコールを重量比で100:45の割合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エチレングリコール溶液を、生成ポリエステル樹脂に対してリン原子としての含有量が7重量ppmとなる量で連続的に添加して、撹拌、混合することによりスラリー状の原液を調製した。このスラリー状の原液を、第1段目のエステル化反応槽、次いで第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を行った。
<Production of polyester resin>
Continuous polymerization equipment consisting of one stock solution preparation tank, two esterification reaction tanks connected in series to it, and three melt polycondensation tanks connected in series to the second esterification reaction tank. was used. Terephthalic acid and ethylene glycol are continuously supplied to the stock solution preparation tank at a weight ratio of 100:45, and an ethylene glycol solution of ethyl acid phosphate is added to the resulting polyester resin so that the content as phosphorus atoms is 7. A slurry-like stock solution was prepared by continuously adding, stirring and mixing in an amount of ppm by weight. This slurry-like stock solution was continuously transferred to a first-stage esterification reaction tank and then to a second-stage esterification reaction tank to perform an esterification reaction.
次いでこのエステル化反応生成物に、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、生成ポリエステル樹脂に対してマグネシウム原子としての含有量が9重量ppmとなる量添加し、さらにテトラ-n-ブチルチタネートのエチレングリコール溶液を生成ポリエステル樹脂に対してチタン原子としての含有量が4.5重量ppmとなる量添加して、第1段重縮合反応槽、次いで第2段重縮合反応層で溶融重縮合を行った。 Next, to this esterification reaction product, an ethylene glycol solution of magnesium acetate tetrahydrate was added in an amount such that the content as magnesium atoms was 9 ppm by weight based on the produced polyester resin, and further tetra-n-butyl titanate was added. The ethylene glycol solution was added to the resulting polyester resin in an amount such that the titanium atom content was 4.5 ppm by weight, and melt polycondensation was carried out in the first stage polycondensation reaction tank and then in the second stage polycondensation reaction layer. I did it.
次いで、第2段重縮合反応槽、さらに第3段重縮合反応槽で277℃、絶対圧力0.2kPa、平均滞留時間1時間で重縮合反応を行った。 Next, a polycondensation reaction was carried out in a second-stage polycondensation reaction tank and further in a third-stage polycondensation reaction tank at 277° C., an absolute pressure of 0.2 kPa, and an average residence time of 1 hour.
第3段重縮合反応槽から取り出した溶融重縮合反応生成物を、ダイからストランド状に押出して冷却固化し、カッターで切断して1個の重さが平均24mgのポリエステル樹脂ペレットとした。このペレットの固有粘度は0.560dL/gであった。 The molten polycondensation reaction product taken out from the third-stage polycondensation reactor was extruded from a die into a strand, cooled and solidified, and cut with a cutter into polyester resin pellets each weighing an average of 24 mg. The intrinsic viscosity of this pellet was 0.560 dL/g.
次いで、この溶融重縮合ポリエステル樹脂ペレットを、窒素雰囲気下で約160℃に保持された撹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、窒素雰囲気下にて、210℃で18時間、固相重縮合を行った。 Next, the molten polycondensed polyester resin pellets were continuously fed into a stirring crystallizer maintained at about 160°C under a nitrogen atmosphere for crystallization so that the residence time was about 60 minutes. The solid phase polycondensation was carried out at 210° C. for 18 hours under a nitrogen atmosphere.
得られたポリエステル樹脂の固有粘度は0.700dL/gであった。 The intrinsic viscosity of the obtained polyester resin was 0.700 dL/g.
[ポリエステル樹脂の混練押出]
図1に示す構成のベント式二軸押出機(AUTOMATIK社製「ZCM」、スクリュ同方向回転、バレル内径D:71mm、可塑化部Aの長さ800mm、混練部Bの長さ600mm、脱気部Cの長さ1000mm、スラリー添加用のノズル3の位置は、混練部Bの上流から162mm(混練部Bの長さ27%))を使用した。
[Kneading and extrusion of polyester resin]
A vented twin-screw extruder with the configuration shown in Figure 1 (“ZCM” manufactured by AUTOMATIK, screws rotating in the same direction, barrel inner diameter D: 71 mm, length of plasticizing section A: 800 mm, length of kneading section B: 600 mm, degassing The length of part C was 1000 mm, and the position of the
リーフディスク型フィルター6として、図2に示す構造を有し、10枚のフィルター本体23を有するフィルターセット10を備えたものを用いた。フィルター本体23の構成は以下の通りとした。
As the leaf
外径:304.8mm
内径:63.5mm
スペーサ厚み:2mm
フィルターメディア:厚さ0.7mmのステンレス製。空隙率40~80%
フィルターメディア同士の間隔(外周縁部以外):2.4mm
メッシュ:線径1.2mmのステンレスワイヤのメッシュ。目開き8mm(8メッシュ)。
Outer diameter: 304.8mm
Inner diameter: 63.5mm
Spacer thickness: 2mm
Filter media: Made of stainless steel with a thickness of 0.7 mm. Porosity 40-80%
Distance between filter media (excluding outer periphery): 2.4mm
Mesh: Stainless steel wire mesh with a wire diameter of 1.2 mm. Eye opening 8mm (8 mesh).
上記ポリエステル樹脂をポリマー投入口2から投入し、シリンダ温度280℃、スクリュ回転数150rpm、吐出量120kg/hにて混練した。また、ノズル3から炭酸カルシウムスラリー(I)を注入した。スラリー添加量は、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が1.5重量%となるようにした。ベント口真空度を-0.098MPaに設定し、脱気した。押し出されたポリエステル樹脂組成物を水中でカッティングしてペレット化した。
The above polyester resin was charged from the
53hr運転したところ、フィルター圧が42barになったのでフィルターセットを取り出し、以下の洗浄実施例1及び洗浄比較例1の通り洗浄した。 After running for 53 hours, the filter pressure became 42 bar, so the filter set was taken out and washed as in Cleaning Example 1 and Cleaning Comparative Example 1 below.
[洗浄実施例1]
<溶剤洗浄処理>
フィルターセットを245℃に加温したトリエチレングリコール(TEG)100Lに24時間浸漬し、樹脂を溶解させた。その後、フィルターセットからフィルター本体を1枚ずつ取り外し、高圧洗浄機を用いて水洗し、樹脂とTEGを除去した。その後、リーフフィルターを水浴の超音波洗浄機内に浸漬し、3時間超音波を当て、付着物をさらに除去した。その後フィルターを超音波洗浄機から取り出し、自然乾燥した。
[Cleaning Example 1]
<Solvent cleaning treatment>
The filter set was immersed in 100 L of triethylene glycol (TEG) heated to 245° C. for 24 hours to dissolve the resin. Thereafter, the filter bodies were removed one by one from the filter set and washed with water using a high-pressure washer to remove the resin and TEG. Thereafter, the leaf filter was immersed in an ultrasonic cleaner in a water bath and subjected to ultrasonic waves for 3 hours to further remove deposits. Thereafter, the filter was removed from the ultrasonic cleaner and air-dried.
<焙焼処理>
上記溶剤洗浄処理後、リーフフィルターを空気雰囲気中で400℃、2時間焙焼した後、アルカリ性溶液(NaOH,pH13)に2hrに浸漬後、水浴内で超音波洗浄を行い自然乾燥した。
<Roasting process>
After the solvent cleaning treatment, the leaf filter was roasted at 400° C. for 2 hours in an air atmosphere, immersed in an alkaline solution (NaOH, pH 13) for 2 hours, and then ultrasonically cleaned in a water bath and air-dried.
<酸洗浄>
上記焙焼処理の後、100Lの硝酸液に2hr浸漬し、その後水浴内で超音波洗浄を行い自然乾燥した。
<Acid cleaning>
After the above-mentioned roasting treatment, it was immersed in 100 L of nitric acid solution for 2 hours, and then subjected to ultrasonic cleaning in a water bath and air-dried.
硝酸液は硝酸130g/Lの水溶液である。 The nitric acid solution is an aqueous solution containing 130 g/L of nitric acid.
[洗浄比較例1]
洗浄実施例1の洗浄に供したものと同一のフィルターセットについて、洗浄実施例1の溶剤洗浄処理のみを行った。
[Cleaning Comparative Example 1]
The same filter set as that used for cleaning in Cleaning Example 1 was subjected to only the solvent cleaning treatment in Cleaning Example 1.
[再装着後のポリエステル樹脂組成物の製造]
上記洗浄実施例1及び洗浄比較例1で洗浄したフィルターを備えたリーフディスク型フィルターを二軸押出機に組み込んで再度同一条件にてポリエステル樹脂組成物を製造したところ、フィルター圧が42barに達するまでの時間は、洗浄実施例1の場合53hr、洗浄比較例1の場合33hrであった。この結果より、本発明方法によると、リーフディスク型フィルターのフィルターを十分に洗浄することができることが認められた。
[Manufacture of polyester resin composition after reinstallation]
When the leaf disk type filter equipped with the filter cleaned in Cleaning Example 1 and Cleaning Comparative Example 1 was assembled into a twin-screw extruder and a polyester resin composition was produced again under the same conditions, the filter pressure reached 42 bar. The time was 53 hr in the case of Cleaning Example 1 and 33 hr in the case of Comparative Cleaning Example 1. From this result, it was confirmed that the filter of the leaf disk type filter could be sufficiently cleaned according to the method of the present invention.
1 バレル
2 ポリマー投入口
3 スラリー添加ノズル
4 ベント口
5 ギアポンプ
6 リーフディスク型フィルター
7 押出口
10 ハウジング
20 フィルターセット
21 ボトムベース
22 センターカラム
23 フィルター本体
24,25 フィルターメディア
26,27 パンチングプレート
28 メッシュ
29 スペーサ
30,31 ハブ
1
Claims (4)
樹脂供給口からポリエステル樹脂を供給し、該混練部に設けられた添加部から二軸押出機内に粒子分散スラリーを添加し、リーフディスク型フィルターで濾過されたポリエステル樹脂組成物を得るポリエステル樹脂組成物の混練押出工程と、
該混練押出工程を停止し、該リーフディスク型フィルターからフィルターを取り外して洗浄する洗浄工程と
を有するポリエステル樹脂組成物の製造方法において、
該洗浄工程は、フィルターを硝酸、フッ硝酸及びリン酸の少なくとも1種を含む酸溶液で洗浄する酸洗浄工程を有す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。 A method for producing a polyester resin composition using a twin-screw extruder equipped with a plasticizing section, a kneading section, a degassing section, and a leaf disk type filter in this order from the resin supply port side, the method comprising:
A polyester resin composition in which a polyester resin is supplied from a resin supply port, and a particle-dispersed slurry is added into a twin-screw extruder from an addition section provided in the kneading section to obtain a polyester resin composition filtered with a leaf disk type filter. The kneading and extrusion process,
A method for producing a polyester resin composition, comprising a washing step of stopping the kneading and extrusion step and removing and washing the filter from the leaf disc type filter,
A method for producing a polyester resin composition, wherein the washing step includes an acid washing step of washing the filter with an acid solution containing at least one of nitric acid, fluoronitric acid, and phosphoric acid.
The method for producing a polyester resin composition according to claim 3, wherein the nitric acid concentration of the nitric acid aqueous solution is 30 to 400 g/L.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022039403A JP2023134067A (en) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | Method for manufacturing polyester resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022039403A JP2023134067A (en) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | Method for manufacturing polyester resin composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023134067A true JP2023134067A (en) | 2023-09-27 |
Family
ID=88143417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022039403A Pending JP2023134067A (en) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | Method for manufacturing polyester resin composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023134067A (en) |
-
2022
- 2022-03-14 JP JP2022039403A patent/JP2023134067A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111138641B (en) | Method for preparing bottle-grade slices by recycling waste polyester bottles | |
KR100869538B1 (en) | Polybutylene terephthalate pellet, compound product and molded article thereof, and processes for producing these | |
CN110845723A (en) | Method for preparing copolyester amide by online adding polyamide to depolymerized waste polyester | |
JP2023134067A (en) | Method for manufacturing polyester resin composition | |
JP2024121488A (en) | Method for producing polyester resin composition | |
JP4626343B2 (en) | Polybutylene terephthalate pellets, compound products and molded articles thereof, and methods for producing the same | |
EP0181610A2 (en) | Process for melt spinning aromatic polyester | |
JP2004091756A (en) | Polybutylene terephthalate resin | |
WO2005012391A1 (en) | Polybutylene terephthalate | |
JP3996876B2 (en) | Production method of polyester resin | |
JP2022149584A (en) | Production method of polyester resin composition | |
CN110818943B (en) | Method for preparing waste polyester particles containing micropores by gas foaming | |
WO2005095488A1 (en) | Film and sheet made of polybutylene terephthalate and method for producing those | |
JP4344621B2 (en) | Cleaning method for inorganic materials | |
JP4525411B2 (en) | Polybutylene terephthalate pellets | |
JP3388201B2 (en) | Continuous production equipment for polyester composition | |
JP7559785B2 (en) | Dibutylene glycol copolymerized polybutylene terephthalate pellets and manufacturing method thereof, and molded article and manufacturing method thereof | |
JP3911277B2 (en) | Polyester production method | |
JP3598018B2 (en) | Polyester continuous production method | |
CN219820290U (en) | Polymer pelletization system and preparation system | |
JP2005008736A (en) | Polybutylene terephthalate film and composite film | |
JP2001064399A (en) | Preparation of liquid crystalline polyester microsphere | |
JP2017094565A (en) | Method for producing granular polyglycolic acid resin composition | |
JP7424357B2 (en) | Polybutylene terephthalate composition and molded products thereof | |
WO2024071363A1 (en) | Method for producing polyester |