JP4285169B2 - ポリエステル製造用触媒およびこれを用いたポリエステルの製造方法 - Google Patents
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Description
Ti(OH)m(OR)4-m (2)
(式中、R:炭素原子の数が2〜10の有機基(互いに同一でも異なっていてもよい)、m:1〜4の整数)。
本発明において用いられる前記配位化合物βは、無金属フタロシアニン化合物およびアンスラキノン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である。さらに、本発明において用いられる前記化合物αは、前記チタンキレート化合物または前記一般式(1)または(2)で表されるテトラアルコキシチタン化合物である。また、本発明において、上記一般式(1)と(2)において、Rは、炭素原子の数が2〜10のアルキル基(互いに同一でも異なっていてもよい)である場合も好ましい態様である。
Ti(OH)m(OR)4-m (2)
(但し、式(1)、(2)中、Rは、2〜10個の炭素原子を有する有機基を表し、mは1〜4の整数を表し、R基は互いに同一であってもよく、或いは異なっていてもよい。)。
本発明において、配位化合物βは、無金属フタロシアニン化合物およびアンスラキノン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である。さらに前記一般式(1)または(2)で表される化合物は、テトラアルコキシチタン化合物である。さらに、上記一般式(1)と(2)において、Rは、炭素原子の数が2〜10のアルキル基(互いに同一でも異なっていてもよい)である場合も好ましい態様である。
o−クロロフェノールを溶媒として、25℃で測定した。
スガ試験機(株)社製の色差計(SMカラーコンピュータ形式SM−3)を用いて、ハンター値(L、a、b値)として測定した。
理学電機社製蛍光X線装置(型番3270)を用い、ポリマ8gを溶融し板状に成型し、蛍光X線の強度を測定した。この値を既知含有量のサンプルで予め作成した検量線を用い、金属含有量に換算した。
日立製作所社製偏光ゼーマン原子吸光光度計型番180−80(フレーム:アセチレン−空気)アルカリ金属は原子吸光法により測定した。ポリマ8gを光源として中空陰極ランプを用いて、フレーム方式の原子化で原子化し、測光部により検出して予め作成した検量線を用いて、金属含有量に換算した。
Mauriceらの方法「Anal.Chim.Acta,22,p363(1960)」によった。
ポリマー8gを試験管に入れ、窒素雰囲気中0.1MPaの加圧下、300℃にて、10分間(t0)、6時間(t)の熱処理を行い、そのときのηを測定し、以下の式により算出した。
ただし、[η]tは6時間熱処理時の値、[η]t0は10分間熱処理時の値である。
ポリエステル中の異物はポリエステルチップを塩酸で洗浄し、その後、精製水で洗浄した後、10mgを採集し、それを260℃に加熱したプレパラート上で溶解するとおよそ500視野観察できるが、そのうち10視野観察し、最大直径が1μm以上の異物数をカウントし、その平均を取った。
測定面(100cm2)同士を2枚重ね合わせて静電気力(印加電圧5.4kV)で密着させた後、2枚のフィルム間で粗大突起の光の干渉によって生じるニュートン環から粗大突起の高さを判定し、1重環以上の粗大突起数をH1、2重環以上の粗大突起数をH2とした。なお、光源はハロゲンランプに564nmのバンドパスフィルタをかけて用いた。
また、上記手法での測定が困難である場合は、3次元粗さ計(小坂研究所製SE−3AK:下記条件で、フィルム幅方向に走査して50回測定を行う。触針先端半径2μm、触針荷重0.07g、測定面積幅0.5mm×長さ15mm(ピッチ0.1mm)、カットオフ値0.08mm)を用いて、高さ0.28μm以上の突起個数と高さ0.56μm以上の突起個数を測定し、100cm2に換算することによって、H1、H2を求めても良い。さらに、必要に応じて、原子間力顕微鏡(AFM)や4検出式SEMなど公知のフィルム表面の突起個数測定手法を併用しても良い。
銅板2枚を電極として、間にテフロン(登録商標)のスペーサーを挟んで銅板22cm2、銅板間隔9mmの電極を作成する。この電極を290℃で溶融したポリマー中に沈め、電極間に5,000Vの電圧を加えたときの電流量から抵抗値を算出した。
溶融押し出ししたフィルムの上部に設置した電極と回転冷却体間に6kvの直流電圧を印加し、キャスト速度を少しずつ上昇させ、印加ムラが発生したときのキャスト速度(m/min)を判定し、次の基準に従って判定した。B以上を合格とした。
50〜60 m/min A
40〜50 m/min B
30〜40 m/min C
30未満 m/min D
(実施例1)
(触媒の調製)
エチレングリコール94.95重量部に、配位化合物βとして構造式Dで表される化合物0.05重量部を150℃で30分加熱して溶解した。このエチレングリコール溶液に化合物αとしてチタンアセチルアセトナート(イソプロピルアルコール溶液:チタン濃度10重量%)を5重量部加え、150℃で1時間溶解させ、触媒スラリーを得た(チタン含量は5,000ppmであった)。
テレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部とのエステル化反応物を貯留分として、これにテレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部を加え、250℃でエステル化反応を続け、反応率が97%以上に達したエステル化反応物からテレフタル酸86重量部に相当する反応物を重縮合缶に移し、次いで、上記触媒を0.1重量部、ジメチルメチルホスホネートを0.004重量部添加し、重縮合反応層に移行した。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して133Paの減圧下、285℃で常法により撹拌速度一定下で3時間重合し、固有粘度[η]=0.630のポリエステル組成物「I」を得た。結果を表1に示す。
実施例2〜4は、実施例1と同様にして上記触媒を用いてポリエステルを製造した。但し、触媒調製、添加量は表1記載のように変更している。結果を表1に示す。固有粘度[η]=0.630〜0.640のポリエステル組成物「II、III、IV」を得た。結果を表1に示す。
(触媒の調製)
エチレングリコール94.975重量部に、配位化合物βとして構造式Dで表される化合物0.025重量部を150℃で30分加熱して溶解した。このエチレングリコール溶液に化合物αとしてテトラブチルチタネート(イソプロピルアルコール溶液:チタン濃度10重量%)を5重量部加え、150℃で1時間溶解させ、触媒スラリーを得た(チタン含量は5,000ppmであった)。
テレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部とのエステル化反応物を貯留分として、これにテレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部を加え、250℃でエステル化反応を続け、反応率が97%以上に達したエステル化反応物からテレフタル酸86重量部に相当する反応物を重縮合缶に移し、次いで、上記触媒を0.1重量部、ジプロピニルメチルホスホネートを0.005重量部添加し、重縮合反応層に移行した。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して133Paの減圧下、285℃で常法により撹拌速度一定下で3時間重合し、固有粘度[η]=0.630のポリエステル組成物「V」を得た。結果を表1に示す。
(触媒の調製)
エチレングリコール94.7重量部に、配位化合物βとして構造式Dで表される化合物0.3重量部を25℃で混合した。このエチレングリコール溶液に化合物αとしてクエン酸チタンキレート(イソプロピルアルコール溶液:チタン濃度10重量%)を5重量部加え、常温で混合し、触媒スラリーを得た(チタン含量は5,000ppmであった)。
テレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部とのエステル化反応物を貯留分として、これにテレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部を加え、250℃でエステル化反応を続け、反応率が97%以上に達したエステル化反応物からテレフタル酸86重量部に相当する反応物を重縮合缶に移し、次いで、上記触媒を0.16重量部、ジエチルホスホノ酢酸エチルを0.004重量部、酢酸マグネシウム4水塩を0.03重量部添加し、重縮合反応層に移行した。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して133Paの減圧下、285℃で常法により撹拌速度一定下で3時間重合し、固有粘度[η]=0.63のポリエステル組成物「VI」を得た。結果を表1に示す。
実施例6と同様にしてポリエステルを製造した。但し、チタン化合物としてチタンペルオキソクエン酸アンモニウム水溶液:チタン濃度10重量%を用いている。結果を表1に示す。固有粘度[η]=0.64のポリエステル組成物「VII」を得た。結果を表1に示す。
実施例5で得られたポリエステル組成物「V」を充分に乾燥して押出機に供給し、キャスティングドラム上に溶融押出して、キャストドラム上に静電印加をかけながら融着させて急冷固化し、単層未延伸フィルムとした後、これを90℃で縦に3.5倍、105℃で横に3.5倍ずつ延伸し、厚み10μmのポリエステルフィルムを得た。製膜性は良好であった。こうして得られたフィルムは、粗大突起が少なく、色調が良好であった。結果を表2に示す。
実施例3で得られたポリエステル組成物「III」を充分に乾燥し、主層(A層)押出機に供給した。また、実施例4で得られたポリエステル組成物「IV」を乾燥した後、副層(B層)押出機に供給して、二層ダイからキャスティングドラム上に溶融押出して、キャストドラム上に静電印加をかけながら融着させて急冷固化し、A/B型(厚み比6/1)の二層未延伸フィルムとした。次いで、この未延伸フィルムを90℃で縦に3.5倍、105℃で横に3.5倍ずつ延伸し、厚み8μmの積層ポリエステルフィルムを得た(B層の積層厚み1.33μm)。製膜性は良好であった。こうして得られたフィルムは、粗大突起が少なく、色調が良好であった。結果を表2に示す。
(実施例10)
実施例3で得られたポリエステル組成物「III」を充分に乾燥し、主層(A層)押出機に供給した。また、実施例4で得られたポリエステル組成物「V」を乾燥した後、副層(B層)押出機に供給して、二層ダイからキャスティングドラム上に溶融押出して、キャストドラム上に静電印加をかけながら融着させて急冷固化し、A/B型(厚み比6/1)の二層未延伸フィルムとした。次いで、この未延伸フィルムを90℃で縦に3.5倍、105℃で横に3.5倍ずつ延伸し、厚み8μmの積層ポリエステルフィルムを得た(B層の積層厚み1.33μm)。製膜性は良好であった。こうして得られたフィルムは、粗大突起が少なく、色調が良好であった。結果を表2に示す。
実施例5で得られたポリエステル組成物「VI」を充分に乾燥して押出機に供給し、キャスティングドラム上に溶融押出して、キャストドラム上に静電印加をかけながら融着させて急冷固化し、単層未延伸フィルムとした後、これを90℃で縦に3.5倍、105℃で横に3.5倍ずつ延伸し、厚み10μmのポリエステルフィルムを得た。製膜性は非常に良好であった。こうして得られたフィルムは、粗大突起が少なく、色調が良好であった。結果を表2に示す。
テレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部とのエステル化反応物を貯留分として、これにテレフタル酸86重量部、およびエチレングリコール39重量部を加え、250℃でエステル化反応を続け、反応率が97%以上に達したエステル化反応物からテレフタル酸86重量部に相当する反応物を重縮合缶に移し、次いで、テトラブチルチタネートを0.0035重量部、ジプロピニルメチルホスホネートを0.005重量部添加し、重縮合反応層に移行した。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して133Paの減圧下、285℃で常法により撹拌速度一定下で3時間重合し、固有粘度[η]=0.630のポリエステル組成物「VIII」を得た。結果を表1に示す。
ジプロピニルメチルホスホネートを添加しない以外は比較例1と同様の方法により、固有粘度[η]=0.63のポリエチレンテレフタレート「IX」のチップを得た。結果を表1に示す。
上記触媒の代わりに三酸化二アンチモンを0.012重量部添加する以外は実施例1と同様の方法により、固有粘度[η]=0.63のポリエチレンテレフタレートのチップ「X」を得た。結果を表1に示す。
比較例2で得られたポリエステル組成物「IX」を充分に乾燥して押出機に供給し、キャスティングドラム上に溶融押出して、キャストドラム上に静電印加をかけながら融着させて急冷固化し、単層未延伸フィルムとした後、これを90℃で縦に3.5倍、105℃で横に3.5倍ずつ延伸し、厚み10μmのポリエステルフィルムを得た。製膜性は良好であった。こうして得られたフィルムは、粗大突起は少ないものの、色調が悪く、さらに熱安定性が悪く生産性が悪化した。結果を表2に示す。
比較例3で得られたポリエステル組成物「X」を充分に乾燥し、主層(A層)押出機に供給した。また、比較例2で得られたポリエステル組成物「IX」を乾燥した後、副層(B層)押出機に供給して、二層ダイからキャスティングドラム上に溶融押出して、キャストドラム上に静電印加をかけながら融着させて急冷固化し、A/B型(厚み比6/1)の二層未延伸フィルムとした。次いで、この未延伸フィルムを90℃で縦に3.5倍、105℃で横に3.5倍ずつ延伸し、厚み8μmの積層ポリエステルフィルムを得た(B層の積層厚み1.33μm)。製膜性は良好であった。こうして得られたフィルムは、粗大突起は多く、色調が悪く、さらに熱安定性が悪く生産性が悪化した。結果を表2に示す。
Claims (3)
- チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテート、チタンエチルアセトアセテート、クエン酸チタンおよびチタンペルオキソクエン酸チタンアンモニウムから選ばれる少なくとも1種のチタンキレート化合物、および下記一般式(1)または(2)で表されるテトラアルコキシチタン化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物αと、ドナー原子として窒素原子および酸素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子を含んでいる少なくとも2座以上で配位可能な無金属フタロシアニン化合物およびアンスラキノン化合物から選ばれる少なくとも1種の配位化合物βとの反応生成物を含むポリエステル製造用触媒。
Ti(OR)4 (1)
Ti(OH)m(OR)4-m (2)
(式中、R:炭素原子の数が2〜10の有機基(互いに同一でも異なっていてもよい)、m:1〜4の整数)。 - チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテート、チタンエチルアセトアセテート、クエン酸チタンおよびチタンペルオキソクエン酸チタンアンモニウムから選ばれる少なくとも1種のチタンキレート化合物、および下記一般式(1)または(2)で表されるテトラアルコキシチタン化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物αと、ドナー原子として窒素原子および酸素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子を含んでいる少なくとも2座以上で配位可能な無金属フタロシアニン化合物およびアンスラキノン化合物から選ばれる少なくとも1種の配位化合物βとの反応生成物を含むポリエステル製造用触媒。
Ti(OR)4 (1)
Ti(OH)m(OR)4-m (2)
(式中、R:炭素原子の数が2〜10のアルキル基(互いに同一でも異なっていてもよい)、m:1〜4の整数)。 - 請求項1または2記載のポリエステル製造用触媒を用いるポリエステルの製造方法。
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