JP5587267B2 - ポリエステル樹脂の製造方法 - Google Patents
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Description
<1> 二軸押出機に投入されたポリエステル原料樹脂をシリンダ内で溶融混練すると共に、溶融されたポリエステル樹脂の単位時間あたりの押出量Qを、単位押出量Y[kg/hr/rpm]と押出量Q[kg/h]との関係から、単位押出量Yが下記関係式(1)〜(2)で表される領域を満たす範囲で少なくとも前記シリンダ内のスクリュの回転数を調節し、QminからQ0へ増加させて溶融押出を行なう溶融押出工程を有するポリエステル樹脂の製造方法である。
(1)(Y−Yunder)/Q≦(Yover−Yunder)/Q0
(2)(Y−a×Yunder)/(Q−Q0)≧(Yover−Yunder)/Q0
1.3≦Y0/Ymin≦6.0 ・・・(3)
<3> Qminに対するQ0の比率が、下記の関係式(4)を満たす前記<1>又は前記<2>に記載のポリエステル樹脂の製造方法である。
3.3≦Q0/Qmin≦12.0 ・・・(4)
<4> 前記溶融押出は、Yを連続的に変化させながら行なう前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載のポリエステル樹脂の製造方法である。
1.3≦Y0/Ymin≦4.6 ・・・(5)
<6> Qminに対するQ0の比率が、下記の関係式(6)を満たす前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載のポリエステル樹脂の製造方法である。
3.3≦Q0/Qmin≦7.5 ・・・(6)
従来、二軸押出機から溶融樹脂を押し出す際に押出機への原料供給量を上げるに場合には、あらかじめQ/Nを変えた状態にしてからギアポンプ制御を入れはじめ、Q/N一定のまま原料供給量を上げるといった運転が行なわれていた。ところが、このような運転では、待機時に真空ブレイクしやすい一方、真空ブレイクを回避するためある程度の押出量を確保すると、待機運転時の原料ロスが大きい。また、Q/N一定であるため、ベントアップを招きやすい。このような状況のもと、
本発明においては、溶融されたポリエステル樹脂(以下、単に溶融樹脂ともいう。)を押し出すにあたり、溶融樹脂の単位時間あたりの押出量Qを、QminからQ0へ増加させて、押出されるポリエステル樹脂の押出量Qを、Y(=Q/N)が一定になるような制御ではなく、スクリュの1回転あたりの単位押出量Yが以下に示す関係式(1)〜(2)で表される領域を満たす範囲で制御する。このとき、関係式(1)〜(2)を満たすように、シリンダ内のスクリュの回転数のほか、原料の供給量やシリンダに取り付けられたギアポンプの圧力制御などが制御される。これにより、ベント付二軸押出機を待機運転から生産運転に切り換えるにあたり、待機運転中の低吐出のときには真空ブレイクを防ぐと共に、切り換え後は原料樹脂の押出機への供給量が増加するが、ポリエステル樹脂のベントアップの発生が防止される。また、ベントアップを抑えつつも、従来に比べて待機運転から立ち上げる際の立ち上げ時間が短く(すなわち立ち上げ速度が速く)なり、リサイクル適正のある品質が安定的に保たれたエステル樹脂が製造される。生産性の向上効果も期待される。
本発明における溶融押出工程は、二軸押出機に投入されたポリエステル原料樹脂をシリンダ内で溶融混練すると共に、溶融されたポリエステル樹脂の単位時間あたりの押出量Qを、単位押出量Y[kg/hr/rpm]と押出量Q[kg/h]との関係から、単位押出量Yが下記関係式(1)〜(2)で表される領域を満たす範囲で、前記シリンダ内のスクリュの回転数を調節し、押出量をQminからQ0へ増加させて溶融押出を行なう。
(1)(Y−Yunder)/Q≦(Yover−Yunder)/Q0
(2)(Y−a×Yunder)/(Q−Q0)≧(Yover−Yunder)/Q0
Y:スクリュの1回転あたりの単位押出量Q/N[kg/hr/rpm]
Yunder:3.4×10−6×D3[kg/hr/rpm]
Yover:6.6×10−6×D3[kg/hr/rpm]
D:スクリュ径[mm]
Q:運転時における溶融ポリエステル樹脂の単位時間あたりの押出量[kg/h]
Q0:生産運転時の押出量
Qmin:待機運転時の押出量
N:スクリュの回転数[rpm]
a=生産運転時の押出量におけるQ/Nの下限を定める数値
シリンダ10は原料樹脂を供給するための供給口12と、加熱溶融された樹脂が押し出される押出機出口14を有する。
シリンダ10の内壁面は、耐熱、耐磨耗性、及び腐食性に優れ、樹脂との摩擦が確保可能な素材が用いられる。一般的には内面を窒化処理した窒化鋼が使用されているが、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、ステンレス鋼を窒化処理して用いることもできる。特に耐摩耗性、耐食性を要求される用途では、遠心鋳造法によりニッケル、コバルト、クロム、タングステン等の耐腐食性、耐磨耗性素材合金をシリンダ10の内壁面にライニングさせたバイメタリックシリンダを用いることや、セラミックの溶射皮膜を形成させることが有効である。
ベント16A,16Bは脱気効率との関係で、開口面積やベントの数を適正にすることが求められる。二軸押出機100は、1箇所以上のベント(例えば16A,16B)を有することが望ましい。なお、ベント16A,16Bの数が多過ぎると、ベントアップのおそれが大きくなり、滞留劣化異物増加の懸念がある。したがって、ベントは、1箇所又は2箇所に設けることが好ましい。
また、ベント付近の壁面に滞留した樹脂や析出した揮発成分が押出機100(シリンダ10)の内部に落下すると、製品に異物として顕在化する可能性があり、注意が必要である。滞留については、ベント蓋の形状の適正化や、上部ベント、側面ベントの適正な選定が有効であり、揮発成分の析出は、配管等の加熱で析出を防止する手法が一般的に用いられる。
また、ベント16A,16Bを複数箇所に設けることで、原料水分量が2000ppm程度の場合でも、50ppm以下に乾燥した樹脂を単軸で押出した場合と同様の押出しが可能である。
また、剪断発熱による樹脂分解を抑えるため、押出と脱気が両立できる範囲でニーディング等のセグメントは極力設けないことが好ましい。
また、スクリュ出口(押出機出口)14の圧力が大きいほど剪断発熱が大きくなるため、ベント16A,16Bによる脱気効率と押出の安定性が確保できる範囲内で、押出機出口14の圧力は極力低くすることが好ましい。
シリンダ10内には、φ140mm以上のスクリュ径(外径)Dを有し、モータ及びギアを含む駆動手段21によって回転する2つのスクリュ20A,20Bが設けられている。スクリュ径Dがφ140mm以上となる大型の二軸押出機では、大量生産が可能である一方、ベントアップが発生しやすく、溶融ムラが生じて品質の低下を招きやすい。しかし、本発明においては、外径140mm以上のスクリュを備えた大型の二軸押出機を用いた場合でも、ベントアップを防ぎ、溶融ムラが抑制されるともに、異物の発生や加熱による末端COOHの増加を抑制することができる。
2つのスクリュ20A,20Bの回転方向もそれぞれ同方向と異方向に分かれる。異方向回転スクリュ20A,20Bは同方向回転型よりも混練効果が高く、同方向回転型は自己清掃効果を持っているため、押出機内の滞留防止には有効である。
さらに軸方向も平行と斜交があり、強いせん断を付与する場合に用いられるコニカルタイプの形状もある。
加熱溶融部に、ニーディングディスクやローターなどの剪断を付与するセグメントを用いることで、原料樹脂をより確実に溶融することができる。また、逆スクリュやシールリングを用いることにより、樹脂をせき止め、ベント16A,16Bを引く際のメルトシールを形成することができる。例えば、図1に示すように、ベント16A,16B付近に、上記のような原料樹脂の溶融を促進する混練部(ニーディングディスク)24A,24Bを設けることができる。
シリンダ10の周囲には、温度制御手段30が設けられている。図1に示す押出機100では、原料供給口12から押出機出口14に向けて長手方向に9つに分割された加熱/冷却装置C1〜C9が温度制御手段30を構成している。このようにシリンダ10の周囲に分割して配置された加熱/冷却装置C1〜C9によって、例えば加熱溶融部C1〜C7と冷却部C8,C9の各領域(ゾーン)に区画し、シリンダ10内を領域ごとに所望の温度に制御することができる。
シリンダ10の押出機出口14には、押出機出口14から押出された溶融樹脂をフィルム状(帯状)に吐出するためのダイ40が設けられている。また、シリンダ10の押出機出口14とダイ40との間には、フィルムに未溶融樹脂や異物が混入することを防ぐためのフィルタ42が設けられている。
厚み精度を向上させるためには、押出量の変動を極力減少させることが重要である。押出量の変動を極力減少させるために押出機100とダイ40との間にギアポンプを設けてもよい。ギアポンプから一定量の樹脂を供給することにより、厚み精度を向上させることができる。特に、二軸スクリュ押出機を用いる場合には、押出機自身の昇圧能力が低いため、ギアポンプによる押出安定化を図ることが好ましい。
シリンダ内に供給された原料樹脂は、温度制御手段30による加熱のほか、スクリュ20A,20Bの回転に伴なう樹脂同士の摩擦、樹脂とスクリュ20A,20Bやシリンダ10との間の摩擦などによる発熱によって溶融されると共に、スクリュの回転に伴なって押出機出口14に向けて徐々に移動する。
シリンダ内に供給された原料樹脂は、融点Tm(℃)以上の温度に加熱されるが、樹脂温度が低過ぎると溶融押出時の溶融が不足し、ダイ40からの吐出が困難になるおそれがある。逆に樹脂温度が高過ぎると、熱分解によって末端COOHが著しく増加し、耐加水分解性の低下を招くおそれがある。これらの観点から、温度制御手段30による加熱温度及びスクリュ20A,20Bの回転数を調整することにより、二軸押出機内の長手方向(樹脂押出方向)における最大樹脂温度(Tmax;[℃])を、(Tm+40)℃〜(Tm+60)℃にすることが好ましく、(Tm+40)℃〜(Tm+55)℃とすることがより好ましく、(Tm+45)℃〜(Tm+50)℃とすることがさらに好ましい。
ベント16A,16Bを通じて真空引きをすることで、シリンダ内の樹脂中の水分等の揮発成分を効率的に除去することができる。ベント圧力が低過ぎると溶融樹脂がシリンダ10の外に溢れ出るおそれがあり、ベント圧力が高過ぎると揮発成分の除去が不十分となり、得られたフィルムの加水分解が生じ易くなるおそれがある。溶融樹脂がベント16A,16Bから溢れ出ることを防ぐとともに揮発成分を選択的に除去する観点から、ベント圧力は1.333Pa〜666.5Pa(0.01Torr〜5Torr)とすることが好ましく、1.333Pa〜533.2Pa(0.01Torr〜4Torr)とすることがより好ましい。
シリンダ内で原料樹脂を加熱溶融し、押出機出口14を出た後、ダイ40からフィルム状に押出されるまでの平均滞留時間を10分〜20分とすることが好ましい。原料樹脂を加熱溶融して、押出機100の押出機出口14を出てからダイ40から押出されるまでの平均滞留時間が10分以上であると、未溶融樹脂の残留が少なく抑えられる。また、該平均滞留時間が20分以下であると、熱分解による末端COOH量の増加を防ぐことができ、より優れた耐加水分解性が得られる。このような観点から、原料樹脂を加熱溶融して押出機出口14から押出され後の平均滞留時間は、10分〜15分がより好ましい。
なお、平均滞留時間は下記の式で定義される。
平均滞留時間(秒)={押出機下流配管容積[cm3]×溶融体密度[g/cm3]×3600/1000}/押出量[kg/h]
上記のように原料樹脂をシリンダ内で加熱溶融する一方、温度制御手段30によりシリンダ10の押出機出口14側の内壁がポリエステル樹脂(原料樹脂)の融点Tm(℃)以下の冷却部となるように制御する。シリンダ10の押出機出口14側の内壁を冷却部として原料樹脂の融点Tm(℃)以下に制御すれば、樹脂が過剰に加熱されて末端COOH量が増加することを抑制することができる。末端COOH量の増加を確実に抑制する観点から、かかる冷却部における温度は、(Tm−100)℃〜Tm℃の範囲内が好ましく、(Tm−50)℃〜(Tm−10)℃の範囲内がより好ましい。
なお、押出機出口14における樹脂温度ToutがTm+30℃以下となるようにすることが好ましい。ただし、押出機出口14における樹脂温度Toutが低過ぎると溶融樹脂の一部が固化するおそれもあるため、押出機出口14における樹脂温度ToutはTm〜(Tm+25)℃以下とすることがより好ましく、(Tm+10)℃〜(Tm+20)℃とすることがさらに好ましい。
ダイ40からメルト(溶融樹脂)を押出した後、例えば冷却ロールに接触させるまでの間(エアギャップ)は、湿度を5%RH〜60%RHに調整することが好ましく、15%RH〜50%RHに調整することがより好ましい。エアギャップでの湿度を上記範囲にすることで、フィルム表面のCOOH量やOH量を調節することが可能である。また、低湿度に調節することで、フィルム表面のカルボン酸量を減少させることができる。
なお、フィルムの厚みは、2mm〜8mmが好ましく、より好ましくは2.5mm〜7mmであり、さらに好ましくは3mm〜6mmである。厚みを厚くすることで、押出されたメルトがガラス転移温度(Tg)以下に冷却するまでの所要時間を長くすることができる。この間に、フィルム表面のCOOH基はポリエステル内部に拡散され、表面COOH量を低減することができる。
末端COOH量の測定は、既述の方法と同様にして行なうことができる。
なお、「eq/t」は、1トンあたりのモル当量を表す。
(1)(Y−Yunder)/Q≦(Yover−Yunder)/Q0
(2)(Y−a×Yunder)/(Q−Q0)≧(Yover−Yunder)/Q0
図2は、縦軸に単位押出量Y(=Q/N;単位:[kg/hr/rpm])をとり、横軸に溶融樹脂の押出量Q(単位:[kg/h])をとった二次元座標軸において、関係線(1)〜(2)で囲まれる領域を示す図である。
関係式(1)は、単位押出量Yを、図2中の線分(a)上のY値以下の範囲とすることを表す。Yが、線分(a)上のY値を超える範囲であると、スクリュの1回転あたりの押出量が大きくなり過ぎるので、ベントアップが発生しやすい。
また、関係式(1)では、Qに対するY(=Q/N)を増加させる方法に特に限定はなく、途中で減少する過程が含まれてもよい。但し、ベントアップの観点から、Y(=Q/N)は単調増加させることが好適である。また、Qを増加する方法も特に限定はなく、途中で減少する過程が含まれてもよい。但し、原料ロスの観点から、Qは単調増加させることが好適である。
関係式(2)は、単位押出量Yを、図2中の線分(b)上のY値以上の範囲とすることを表す。Yが、線分(b)上のY値を下回る範囲であると、スクリュの回転数Nが大き過ぎるため、溶融樹脂によるメルトシール効果が低下し、シリンダ内の真空を保てない状態(真空ブレイク)ができるほか、樹脂が劣化し、残留異物が生じやすくなる。真空ブレイクが生じると、樹脂の品質が低下し、リサイクル適性が悪化する。また、残留異物が増えると、ポリエステル樹脂の耐候性の低下、フィルム特性の低下に繋がる。
aとしては、上記の理由から、a=1.3が好ましく、a=1.5がより好ましい。
図2において、一点鎖線で表される線分(c)はa=1.5であるときの関係線を示し、線分(a)と線分(c)とで囲まれる範囲が好ましい。
このとき、Q/Nが一定となる時間は、5秒以内が好ましい。
1.3≦Y0/Ymin≦6.0 ・・・(3)
前記関係式(3)において、Yminは、待機運転時におけるQmin/Nminを表す。Nminは、待機運転時の押出量Qminでの最小回転数を表す。
Y0/Ymin比が1.3以上であることで、待機運転時におけるベントアップを防ぐことができる。また、Y0/Ymin比が6.0以下であると、待機運転時における発熱過多が抑えられ、樹脂の劣化を防止することができる。また、待機運転中での溶融樹脂によるメルトシールを保つことができ、待機運転時の真空ブレイクを防ぐことができる。
したがって、Y0/Yminを上記範囲にすることで、待機運転時も樹脂の品質を維持でき、リサイクル適性に優れたポリエステル樹脂が得られる。
3.3≦Q0/Qmin≦12.0 ・・・(4)
Q0/Qmin比が3.3以上であることで、待機運転時の押出量が少なく抑えられ、原料ロスを軽減することができる。また、Q0/Qmin比が12.0以下であると、待機運転時の真空ブレイクを防ぐことができる。
したがって、Q0/Qminを上記範囲にすることで、原料ロスを少なく抑えることができ、またリサイクル適性に優れたポリエステル樹脂が得られる。
次に、ポリエステル樹脂の製造に用いるポリエステル原料樹脂(以下、単に原料樹脂ともいう。)について説明する。
ポリエステル原料樹脂は、ポリエステルフィルムの原料となり、ポリエステルを含んでいる材料であれば、特に制限されず、ポリエステルのほかに、無機粒子や有機粒子のスラリーを含んでいてもよい。また、ポリエステル原料樹脂は、触媒由来のチタン元素を含んでいてもよい。
ポリエステル原料樹脂に含まれるポリエステルの種類は、特に制限されるものではなく、例えばジカルボン酸成分とジオール成分とを用いて合成されたものでもよいし、市販のポリエステルを用いてもよい。
原料樹脂のIVが0.7以上であることで、原料の末端COOHも少なく抑えられ、フィルム品質を良好に維持することができる。また、IVが0.9以下であると、末端COOHの増加が少なく、フィルム品質が良好である。原料樹脂のIVは、好ましくは0.70〜0.85であり、より好ましくは0.70〜0.80である。
末端COOH量は、以下の方法により測定される値である。すなわち、
原料樹脂0.1gをベンジルアルコール10mlに溶解後、さらにクロロホルムを加えて混合溶液を得、これにフェノールレッド指示薬を滴下する。この溶液を、基準液(0.01N KOH−ベンジルアルコール混合溶液)で滴定し、滴下量から末端カルボキシル基量を求める。
なお、「eq/t」は、1トンあたりのモル当量を表す。
また、複数種の樹脂を混合して用いる場合は、原料樹脂の末端COOH量は混合状態での量を表す。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)として、そのペレットの1種又は2種以上やPETフィルムの粉砕屑であるチップ材などを混合する場合、ペレットの末端COOH量の総量、又はペレットの末端COOH量とチップの末端COOH量との合計量である。
原料樹脂の嵩比重とは、粉末を一定容積の容器の中に一定状態で入れる等して、所定形状にした粉末の質量を、そのときの体積で除算して求められる比重(単位体積あたりの質量)をいい、嵩比重が小さいほど嵩張る。
上記の中でも、押出時の発熱の抑制により末端COOHの増加をより抑える点で、原料樹脂の嵩比重は0.7〜0.75の範囲が特に好ましい。
前記ジカルボン酸又はそのエステル誘導体としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、イソソルビド、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン、9,9’−ビス(4−カルボキシフェニル)フルオレン酸等の芳香族ジカルボン酸などのジカルボン酸又はそのエステル誘導体が挙げられる。
チタン系化合物の量は、1ppm以上であると好ましいIVが得られ、30ppm以下であると、末端COOHを低く抑えることができ、耐加水分解性の向上に有利である。
前記樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルムが好適であり、原料樹脂中のポリエステル樹脂と同種のポリエステルのフィルムが好ましい。樹脂フィルムの粉砕片は、例えば不要となったフィルムを粉砕して小片(いわゆるチップ)や屑片等にした粉砕物であり、嵩高さを与え、嵩比重を例えばペレットのみの場合よりも低下させることができる。
これらの紫外線吸収剤のうち、繰り返し紫外線吸収に対する耐性が高いという点で、トリアジン系紫外線吸収剤がより好ましい。なお、これらの紫外線吸収剤は、上述の紫外線吸収剤単体でフィルムに添加してもよいし、有機系導電性材料や、非水溶性樹脂に紫外線吸収剤能を有するモノマーを共重合させた形態で導入してもよい。
本発明の太陽電池用保護シートは、既述の本発明のポリエステル樹脂の製造方法により作製されたポリエステル樹脂、更にはこれをシート状に成形した未延伸のポリエステルシートを縦延伸及び/又は横延伸して得られたポリエステルフィルムを備えている。
また、これらの塗設前に表面処理(火炎処理、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理等)を実施してもよい。さらに、粘着剤を用いて貼り合わせることも好ましい。
太陽電池モジュールは、一般に、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性の基板と既述の本発明のポリエステルフィルム(太陽電池用バックシート)との間に配置して構成されている。具体的な実施態様として、電気を取り出すリード配線(不図示)で接続された発電素子(太陽電池素子)をエチレン・酢酸ビニル共重合体系(EVA系)樹脂等の封止剤で封止し、これを、ガラス等の透明基板と、本発明のポリエステルフィルム(バックシート)との間に挟んで互いに張り合わせることによって構成される態様であってもよい。
−二軸押出機−
溶融押出機として、図1に示すように、2箇所にベントが設けられたシリンダ内に下記構成のスクリュを備え、シリンダの周囲に樹脂の押出方向に9つのゾーン(C1〜C9)に分割して温度制御を行なうことができるヒータ30を備えたベント付二軸押出機100を準備した。この二軸押出機の詳細を以下に示す。
<二軸押出機>
・ダブルベント式同方向回転噛合型二軸押出機
・長さL[mm]/スクリュ径D[mm]:31.5(シリンダ1ゾーンが3.5D)
・サイズ:180mm
・吐出量:3000kg/h
・スクリュ回転数:60rpm
・バレル温度−C1:70℃,C2:270℃,C3:270℃,C4:270℃,C5:270℃,C6:270℃,C7:270℃,C8:270℃,C9:250℃
・スクリュ形状:第1ベント直前にニュートラルニーディング2D、逆スクリュ1D
第2ベント直前にニュートラルニーディング2D
・ギアポンプ:2ギアタイプ
・フィルタ:金属繊維焼結フィルタ(孔径20μm)
・ダイ:リップ間隔4mm
原料樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(融点Tm:257℃、極限粘度IV:0.78、末端COOH量:10当量/t、ヘンシェルミキサーにて160℃で結晶化)のペレット(以下、PETペレットという。)を用いた。
PETペレットには、平均長径:4.5mm、平均短径:1.8mm、平均長さ:4.0mmのサイズのものを用いた。
準備したベント付二軸押出機を用い、供給口12から原料樹脂を供給して加熱溶融して溶融混練を行なうと共に、下記表1に示す条件にて溶融押出を行なった(溶融押出工程)。ここで、下記表1に示される実施例及び比較例の各々における、Q、N、及びQ/Nの値、及び押出量Qと単位押出量Y(=Q/N)の関係を、図3〜図11に示す。
なお、ダイ出口から冷却ロールまでの搬送域(エアギャップ)は、この搬送域を囲い、この中に調湿空気を導入することにより、湿度を30%RHに調節してある。二軸押出機の押出量及びダイのスリット幅の調整により、メルト厚みを3000μmとした。
以上のようにして、未延伸のPETシートを得た。
(1)ベントアップ
溶融押出工程で溶融押出している過程でのベントアップの有無を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果を下記表1に示す。
<評価基準>
○:ベントアップは認められなかった。
△:ベントアップが認められた。
×:ベントアップが著しく発生した。
二軸押出機から押出されたポリエステル樹脂のIV値を測定し、下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果を下記表1に示す。なお、IV値は、1,1,2,2−テトラクロルエタン/フェノール(=2/3[質量比])混合溶媒中の30℃での溶液粘度から求めた。なお、IVドロップは、原料樹脂のIVから押出されたポリエステル樹脂のIV値を減算した差(ΔIV)を示す。
<評価基準>
◎:IVドロップの値が0.07以下の範囲であり、リサイクル性が良好であった。
○:IVドロップの値が0.07より大きく、1.50以下の範囲であり、リサイクルが可能な品質が得られていた。
×:IVドロップの値が1.50より大きい範囲であり、品質が悪く、リサイクル適性に適合しないものであった。
二軸押出機のベントで真空度を測定し、真空ブレイクの有無を確認して、下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果を下記表1に示す。
<評価基準>
○:真空度が0.8kPa以下であり、真空状態が保持されていた。
×:真空度が0.8kPaより大きく、真空状態が保持されなかった。
12・・・供給口
14・・・押出機出口
16A,16B・・・ベント
20A,20B・・・スクリュ
22・・・フライト
30・・・温度制御手段
40・・・ダイ
42・・・フィルタ
100・・・二軸押出機
C1〜C9・・・加熱/冷却装置
Claims (6)
- 二軸押出機に投入されたポリエステル原料樹脂をシリンダ内で溶融混練すると共に、溶融されたポリエステル樹脂の単位時間あたりの押出量Qを、単位押出量Y[kg/hr/rpm]と押出量Q[kg/h]との関係から、単位押出量Yが下記関係式(1)〜(2)で表される領域を満たす範囲で少なくとも前記シリンダ内のスクリュの回転数を調節し、QminからQ0へ増加させて溶融押出を行なう溶融押出工程を有するポリエステル樹脂の製造方法。
(1)(Y−Yunder)/Q≦(Yover−Yunder)/Q0
(2)(Y−a×Yunder)/(Q−Q0)≧(Yover−Yunder)/Q0
〔式中、Yは、スクリュの1回転あたりの単位押出量Q/N[kg/hr/rpm]を表し、Yunder及びYoverは、Yunder[kg/hr/rpm]=3.4×10−6×D3、Yover[kg/hr/rpm]=6.6×10−6×D3である。Dは、スクリュ径[mm]を表す。Qは、運転時における溶融ポリエステル樹脂の単位時間あたりの押出量[kg/h]を表し、Q0は、生産運転時の押出量を表し、Qminは、待機運転時の押出量を表す。Nは、スクリュの回転数[rpm]を表す。但し、aは、生産運転時の押出量におけるQ/Nの下限を定める数値を表す。〕 - 単位押出量Yは、QminでのYminに対する、Q0でのY0の比率が下記の関係式(3)を満たす請求項1に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
1.3≦Y0/Ymin≦6.0 ・・・(3)
〔Yminは、待機運転時におけるQmin/Nminを表す。Nminは、Qminでの最小回転数を表す。〕 - Qminに対するQ0の比率が、下記の関係式(4)を満たす請求項1又は請求項2に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
3.3≦Q0/Qmin≦12.0 ・・・(4) - 前記溶融押出は、Yを連続的に変化させながら行なう請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 単位押出量YのQminでのYminに対する、Q0でのY0の比率は、下記の関係式(5)を満たす請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
1.3≦Y0/Ymin≦4.6 ・・・(5) - Qminに対するQ0の比率が、下記の関係式(6)を満たす請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
3.3≦Q0/Qmin≦7.5 ・・・(6)
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