JP5947081B2

JP5947081B2 - ポリエステル組成物及びその製造方法

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Publication number: JP5947081B2
Application number: JP2012076862A
Authority: JP
Inventors: 晃亀岡; 俊雄石寺
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013203981A

Description

本発明は、シュウ酸を共重合したポリエステル組成物およびその製造方法に関する。

ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートは優れた生産性、機械的性質、熱的性質、電気的性質、化学特性および寸法安定性を有するため広く使用されてきた。しかし、大部分のポリエステルは、高温・多湿の環境で使用すると、加水分解して物理的性能が低下しやすく、使用期間や使用条件が制限される問題があった。
近年、過酷な自然環境下で使用される太陽電池用途において、その長期信頼性を向上することが要望されており、太陽電池保護膜としてポリエステルフィルムを用いる場合には、優れた耐加水分解性を付与することが必要である。

ポリエステルの耐加水分解性の向上には、従来から種々の提案がなされている。そのような中で、特許文献１〜３では、シュウ酸を共重合することで、耐加水分解性に大きく影響するポリエステルの末端カルボキシル基量を低減できることが提案されている。具体的には、特許文献１ではシュウ酸のグリコールエステル及び／又はシュウ酸系ポリエステルを添加する方法が記載されている。また特許文献２ではポリブチレンナフタレートに、シュウ酸のグリコールエステル及び／又はシュウ酸を酸成分とする低重合度オリゴマーを添加する方法が記載されている。さらにまた、特許文献３では、シュウ酸のグリコールエステル合成工程を省く目的で、シュウ酸をそのまま添加することが提案されている。
しかしながら、これらの方法で製造されたポリエステルは耐加水分解性に優れるものの、ポリマー中に気泡が存在し、フィルム用途などに用いると表面欠点が多発する新たな問題が潜在していることを本発明者らは見出した。

特公昭４８−３５９５３号公報特開平６−２６３８５０号公報特開平８−２０８８１６号公報

本発明の目的は、耐加水分解性に優れ、しかもフィルムなどに成形した際の気泡による表面欠点が少ないポリエステル組成物およびその製造方法を提供することである。

本発明者らは、前記目的を達成するためにシュウ酸のグリコールエステルを添加しても、ポリエステル中の気泡含有数が少なく、かつ、末端カルボキシル基量を極めて低減できるポリエステル組成物について鋭意研究した。
その結果、シュウ酸のグリコールエステルと硫酸エステル化合物とを併用することで、極めて気泡数を低減できることを見出し、本発明に到達した。

かくして本発明によれば、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、炭素数２〜４のアルキレングリコールをグリコール成分とするポリエステル組成物であって、下記式（１）
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｏ）−ＯＲＯ− （１）
（但し、式中のＲは炭素数２〜４のアルキレン基を示す。）
で示される繰り返し単位が平均で１〜４個連結した単量体もしくは低重合体であるシュウ酸のグリコールエステルを、全酸成分のモル数に対して、０．１〜５．０モル％の範囲で添加し、末端カルボキシル基と反応させたもので、末端カルボキシル基量が１０ｅｑ／ｔｏｎ以下の範囲で、固有粘度が０．６０ｄｌ／ｇ以上で、かつシュウ酸のグリコールエステルの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の硫酸エステルを添加したポリエステル組成物が提供され、また
芳香族ジカルボン酸成分と、炭素数２〜４のアルキレングリコール成分とを、エステル化反応もしくはエステル交換反応させた後、重縮合反応を行うポリエステル組成物の製造方法であって、重縮合反応時に下記式（１）
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｏ）−ＯＲＯ− （１）
で示される繰り返し単位が平均で１〜４個連結した単量体もしくは低重合体であるシュウ酸グリコールエステル（以下、ＰＡＯと略す）を、全酸成分に対して０．１〜５．０ｍｏｌ％の範囲で添加し、シュウ酸のグリコールエステルの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の硫酸エステル化合物の存在下で、重縮合反応を継続して固有粘度を０．６０ｄｌ／ｇ以上とするポリエステル組成物の製造方法が提供される。

本発明によれば、シュウ酸のグリコールエステルと硫酸エステル化合物とを併用することで、含有する気泡が少なく、かつ、耐加水分解性に優れた太陽電池バックシートなどのフィルムの原料として有用なポリエステル組成物を容易に製造することができる。

＜ポリエステル＞
本発明におけるポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜４のアルキレングリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルである。かかるポリエステルは実質的に線状であり、そしてフィルム形成性、特に溶融成形によるフィルム形成性を有することが好ましい。具体的な芳香族ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸，ジフェニルケトンジカルボン酸，アンスラセンジカルボン酸などを挙げることができる。また、具体的なアルキレングリコールとしては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールを挙げることができる。これらの中でも、アルキレンテレフタレートやアルキレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とするものが好ましく、特にエチレンテレフタレート，エチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルが好ましい。なお、本発明におけるポリエステルが、エチレンテレフタレートやエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルである場合、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば全酸成分のモル数を基準として、２０モル％以下、さらに１０モル％以下の範囲で、共重合したものであっても良い。具体的な共重合成分としては、先に例示した他の芳香族ジカルボン酸成分やアルキレングリコール成分、またアジピン酸，セバチン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸，シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸の如き脂肪族ジカルボン酸などを挙げることができる。また、本発明におけるポリエステルには本発明の効果を損なわないかぎり、例えばヒドロキシ安息香酸の如き芳香族オキシ酸，ω−ヒドロキシカプロン酸の如き脂肪族オキシ酸等のオキシカルボン酸に由来する成分を、ジカルボン酸成分及びオキシカルボン酸成分の総量に対し２０ｍｏｌ％以下、さらに１０モル％以下の範囲で共重合したものであってもよい。さらに本発明におけるポリエステルは、実質的に線状である範囲の量であり、かつ、本発明の効果を損なわないかぎり、例えば全酸成分に対し２ｍｏｌ％以下の量で、３官能以上のポリカルボン酸又はポリヒドロキシ化合物、例えばトリメリット酸，ペンタエルスリトール等を共重合してもよい。

＜シュウ酸のグリコールエステル（ＰＡＯ）＞
本発明におけるシュウ酸のグリコールエステル（ＰＡＯ）は、下記式（１）で表わされる。
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｏ）−ＯＲＯ− （１）
（但し、式中のＲは炭素数２〜４のアルキレン基を示す。）

ＰＡＯは一般的によく知られている重縮合反応（好ましくは溶融重合）によりシュウ酸もしくはそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールから製造される。例えば、前記シュウ酸もしくはそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールを触媒と共に反応器に充填して重縮合することにより製造できる。触媒としては、Ｐ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｖ、Ｉｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｈｆなどの化合物が好ましい。なお、重縮合反応においては、熱劣化防止のため、必要であれば耐熱剤を添加しておいてもよい。また、反応終了後にリン酸エステル化合物（リン酸エステル等）のような触媒失活剤を添加することもできる。

本発明において、ＰＡＯによる末端カルボキシル基の低濃度化の機構は、ポリエステルの末端カルボキシル基とポリオザレートの反応によるものであり、上記式中のＲのアルキレン基がポリエステル主鎖中に取り込まれるため、ポリエステルを構成する主たるグリコール成分と同じ炭素数のアルキレン基であることが、融点の低下や結晶性の低下を抑制する上で好ましい。また、本発明で用いるＰＡＯは、上記式で示される繰返し単位が平均で１〜４個連結した単量体もしくは低重合体であることが好ましい。連結した繰返し単位の平均の個数が上限を超えると、ＰＡＯ自体の融点が高くなり取り扱いが難しくなる。

＜硫酸エステル化合物＞
本発明における硫酸エステル化合物としては、硫酸のアルキルエステルを好ましく挙げることができ、具体的には硫酸と炭素数１〜３のアルキル基とのエステル化合物が好ましく、特に硫酸ジメチルエステルと硫酸ジエチルエステルが好ましく挙げられる。
そして、驚くべきことに、これらの硫酸エステル化合物が、ＰＡＯを添加したことでポリマー中に残存する気泡を抑制できることを見出したのが本発明の特徴の一つである。
ところで、硫酸エステル化合物の添加量は、ＰＡＯの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の範囲である。下限未満では、気泡抑制効果が乏しく、他方、上限を超えると原因は定かではないがポリマー合成時の末端カルボキシル基量が増加し耐加水分解性も悪化する。好ましい硫酸エステル化合物の添加量は、０．０１〜０．５質量％の範囲、さらに０．０５〜０．３質量％の範囲が好ましい。

＜ポリエステル組成物の製造方法＞
本発明のポリエステル組成物の製造方法は、前述の芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜４のアルキレングリコールを主たるグリコール成分とし、それらを反応させてポリエステル前躯体とし、さらに重縮合反応させる製造方法であって、重縮合反応時に下記式（１）で示されるシュウ酸グリコールエステル（以下、ＰＡＯと略す）を、全酸成分に対して０．１〜５．０ｍｏｌ％の範囲で添加し、シュウ酸のグリコールエステルの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の硫酸エステル化合物の存在下で、重縮合反応を継続して固有粘度を０．６０ｄｌ／ｇ以上とするものである。

さらに、本発明のポリエステル組成物の製造方法を、以下の２つの工程に分けて、順に説明する。
まず、本発明の製造方法における第１工程は、重縮合反応時に前記式で示されるＰＡＯを、添加する工程である。
本発明ではＰＡＯを１００℃以上に加熱溶融し液体状態として添加することが好ましい。液体状態とすることで添加作業が容易になると共に、理由は定かでは無いがポリエステルに添加した際の拡散性がよくなるためか、得られたポリエステル組成物中の気泡をより少なくできる。なお、ＰＡＯの液体状態の粘度は０．１〜１０ポイズの範囲が好ましい。

ＰＡＯの添加に際しては添加する直前の重縮合反応の系内を０．１５ｋＰａ以下の減圧に保つことが好ましい。従来の手法ではＰＡＯ及びＰＡＯ類似物を添加する場合、一度、窒素で重縮合反応の系内を常圧に戻して添加後、再び減圧作業を実施していた。この手法では時間を要し無駄なポリエステルの分解を発生させるばかりか、系内の脱気が遅くなりポリエステル中の気泡が残りやすくなっていた。

本発明では、前述の如くＰＡＯを液体状態とすることことが好ましく、それにより減圧下の状態での添加を容易にしている。例えば加熱及び真空保持の可能な容器（例えば真空ホッパー）を用いて溶融保持したＰＡＯを系内に添加する。この際、ＰＡＯ添加した直後より炭酸ガスの発生のため真空度は低下するが、その際の系内の真空度を８０ｋＰａ以下とすることが好ましい。更に好ましくは５０ｋＰａ以下である。この真空度が８０ｋＰａ以上となるとポリエステル中に気泡が残りやすくなる。

また、ＰＡＯの添加時期は、前記ポリエステルの固有粘度が０．２ｄｌ／ｇ以上に到達した以降であることが好ましい。固有粘度が０．２ｄｌ／ｇ未満ではポリエステル中のカルボキシル基自体が少ないため、カルボキシル基を低下させる効果が少ない。更にＰＡＯ添加は２回以上に分けて分割添加することも有効である。例えば固有粘度が０．２〜０．３ｄｌ／ｇの段階でＰＡＯ全投入量の５０〜９０％添加、更に固有粘度０．４ｄｌ／ｇ以上の段階で残りの１０〜５０％添加することが好ましい。ＰＡＯ添加によりポリエステル中の末端カルボキシル基量は低下するが、添加後の重縮合反応経時で多少なりとも末端カルボキシル基量はまた増加をはじめる。分割投入することで再発生する末端カルボキシル基量を抑制することが可能である。

ＰＡＯの添加量については、ポリエステル形成する全酸成分に対して０．１〜５．０モル％（なお、該シュウ酸エステルが前記式の繰返し単位が複数連結したものである場合も、繰返し単位のモル数を基準とする）が好ましく、特に０．５〜３．０モル％が好ましい。添加量がこの下限より少ないと充分低い末端カルボキシル基量のポリエステルが得られず、逆に添加量が多すぎると添加後の固有粘度の低下が大きい上、著しい発泡を生じ、反応工程上のトラブルや、フィルムとした際に気泡による表面欠点が発生しやすくなる。

次に、本発明の製造方法における第２の工程は、第１工程終了後、重縮合反応を継続して固有粘度０．６０ｄｌ／ｇ以上、好ましくは０．６０〜０．８５ｄｌ／ｇに到達せしめる工程である。固有粘度が０．６０ｄｌ／ｇ未満である場合、得られるポリエステルの分子量が低すぎて十分な機械物性が得られない。なお、固有粘度の上限は耐加水分解性や気泡の点からは制限されないが、０．８５ｄｌ／ｇ以上の場合、重縮合時間が過度に長くなる問題があるばかりか、製膜工程においてポリエステルを再溶融し押出す際、溶融粘度が高いことにより溶融押出し設備等への負荷が大きくなる問題がある。

本発明を更に効果的なものとするため重縮合反応の温度は得られるポリエステルの融点以上〜融点＋２０℃の範囲、さらには融点以上〜融点＋１０℃の範囲で行うことが好ましい。例えばポリエチレンテレフタレートでは通常２８０〜３００℃で重縮合反応が行われるが、ＰＡＯ添加ポリエチレンテレフタレートは重縮合反応促進効果を有することから、低い温度でも重縮合反応速度を維持しつつ、末端カルボキシル基量を低減させることができる。例えば融点が２６４℃のポリエチレンテレフタレートでは２６８〜２７５℃が好ましく、更には２７０〜２７３℃が好ましい。

なお、上記重縮合反応は、溶融重合だけで行っても良いし、固相重合を併用しても良い。固相重合を行う場合は、後述のチップ形状にした後、それ自体公知の方法を採用でき、オリゴマーを低減できるなどの効果もある。一方、本発明のポリエステル組成物の製造方法は、固相重合を行わなくても、より高い固有粘度のポリエステル組成物が得られるという利点があり、固相重合を行わないことで、生産性をより高めるということもできる。

本発明の製造方法で得られたポリエステル組成物は、通常チップ形状に裁断される。チップ形状に裁断する方法は、それ自体公知のものを採用できる。例えば、溶融重合されたポリエステルを、所望とするポリエステルチップの大きさになるように水浴中にストランド状で浸けて、冷却固化させ、カッターで所望とする大きさに裁断する方法などが挙げられる。なお、このようにして得られるポリエステルチップの大きさは、後の固相重合や溶融押出工程での取り扱い性などから、形状は直方体または円柱（楕円も含む）であることが好ましく、大きさは体積を立方体として換算したとき、一辺の長さが２〜４ｍｍの範囲が好ましい。

ところで、本発明のポリエステル組成物の製造方法は、ＰＡＯを添加した後、ポリエステル組成物の重量を基準として、０．００５〜１．０質量％の硫酸エステル化合物の存在下で、重縮合反応を継続することにある。このように硫酸エステルの存在下で、重縮合反応を行うことで、気泡の少ないポリエステル組成物とすることができる。好ましい硫酸エステル化合物の添加量は、ＰＡＯの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の範囲である。下限未満では、気泡抑制効果が乏しく、他方、上限を超えると原因は定かではないがポリマー合成時の末端カルボキシル基量が増加し耐加水分解性も悪化する。好ましい硫酸エステル化合物の添加量は、０．０１〜０．５質量％の範囲、さらに０．０５〜０．３質量％の範囲が好ましい。

ところで、本発明における硫酸エステル化合物の添加方法は特に制限されず、ＰＡＯの添加前でも添加後に別途添加する方法でも良いが、好ましくはＰＡＯ合成時に予め硫酸エステル化合物を含有させておき、ＰＡＯと一緒に添加する方法が、工程が煩雑化せず、好ましい。

本発明のポリエステル組成物の製造方法について、さらに詳述する。本発明のポリエステル組成物の製造方法は、重縮合反応を行う前に、エステル化反応もしくはエステル交換反応を行い、芳香族ジカルボン酸成分とアルキレングリコール成分とを反応させる。エステル交換反応を経由する場合に用いるエステル交換反応触媒としては、カルシウム化合物、マグネシウム化合物、マンガン化合物、チタン化合物などが好適に挙げられる。また、本発明の製造方法ではエステル化反応もしくはエステル交換反応開始前から反応初期の間に、得られるポリエステルの末端カルボキシル基量をさらに低減するために、微量の水酸化カリウムなどのアルカリ金属化合物を添加しても良い。また、静電印加特性の向上を図るために、エステル化反応もしくはエステル交換反応終了から重縮合反応初期までの間に、微量の酢酸マグネシウムなどのマグネシウム化合物を添加しても良い。
このようにしてエステル化反応もしくはエステル交換反応を経由して得られた前駆体を、溶融状態で重縮合反応させればよい。

ところで、本発明のポリエステル組成物の製造方法では、重縮合反応の初期段階までに、好ましくはエステル化反応もしくはエステル交換反応終了後から固有粘度０．３ｄｌ／ｇになるまでの重縮合反応中にリン化合物を添加することが好ましい。リン化合物としては特に限定はされないが、フェニルホスホン酸、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、ホスフィン系化合物からなる群より選ばれる一種または二種以上の化合物を用いると触媒活性の向上効果が大きく好ましい。これらのうちでフェニルホスホン酸が特に好ましい。含有させるリン化合物量は、得られるポリエステルの全酸成分のモル数を基準として、リン元素量で１〜１００ｍｍｏｌ％、さらに５〜５０ｍｍｏｌ％の範囲が好ましい。

＜ポリエステル組成物＞
本発明のポリエステル組成物は、前述のポリエステルと硫酸エステル化合物とからなる組成物であって、前述の本発明の製造方法などによって、製造できる。以下、本発明のポリエステル組成物を詳述する。
本発明のポリエステル組成物は、前記式で示されるＰＡＯを、全酸成分のモル数に対して、０．１〜５モル％の範囲で添加したものである。

ＰＡＯの添加量が、下限より少ないと充分低い末端カルボキシル基量のポリエステルが得られず、逆にＰＡＯの添加量が多すぎると固有粘度の低下が大きくなったり、著しい発泡を生じ、反応工程上のトラブルをまねいたり、フィルムとした際に気泡による表面欠点が発生しやすくなる。好ましいＰＡＯの添加量は、０．５〜３．０モル％の範囲である。
また、本発明のポリエステル組成物は、その末端カルボキシル基量は、耐加水分解性の点から、１０ｅｑ／ｔ以下であることが必要であり、さらに８ｅｑ／ｔ以下であることが好ましい。下限は特に制限されないが生産性などの点から３ｅｑ／ｔ以上である。

本発明のポリエステルチップの固有粘度は、０．６０ｄｌ／ｇ以上であることが必要で、０．６０〜０．８５ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましい。固有粘度が下限未満である場合、フィルムなどにしたときに十分な機械物性が得られない。他方、固有粘度が上限を超える場合、製膜工程においてポリエステルを再溶融し押出す際、溶融粘度が高いことにより溶融押出し設備等への負荷が大きくなる問題がある。

ところで、本発明のポリエステル組成物は、チップの形状にしたとき、直径１ｍｍ以上の気泡含有数が、５００個／ポリマー２５ｇ以下であり、さらに２５０個／ポリマー２５ｇ以下であることが好ましい。この個数が５００個／ポリマー２５ｇより多いとフィルムとした場合、気泡による表面欠点が発生し易くなる。このような気泡数は、前述の本発明のポリエステル組成物の製造方法などを採用すればよい。

さらに、本発明のポリエステル組成物は、前述の固相重合を行い、オリゴマー量を低減する場合、好ましい態様として、固有粘度が０．７０〜０．８５ｄｌ／ｇの範囲で、かつオリゴマー含有量が０．５重量％以下であることが耐加水分解性とオリゴマーに基づく問題を抑制できることから好ましい。

このような本発明のポリエステル組成物は、フィルムに好適に用いることができ、特に耐加水分解性に優れながらも表面欠点が少ないことから、太陽電池バックシート用フィルムに好適に利用できる。
なお、本発明のポリエステル組成物は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、例えば滑剤，顔料，染料，酸化防止剤，光安定剤，遮光剤（例えばカーボンブラック，酸化チタン等）の如きそれ自体公知の添加剤を、必要に応じて含有させることもできる。

１）固有粘度
反応途中に反応系から採取したポリエステルおよびポリエステル組成物を、それぞれ重量比が６：４のフェノール：トリクロロエタン混合溶媒に試料を溶解して、３５℃の温度にて、オストワルド粘度計を用いて測定した。単位は［ｄｌ／ｇ］で示す。

２）末端カルボキシル基量
得られたポリエステル組成物を、窒素雰囲気下、２００℃でベンジルアルコールに溶解させた後、滴定法により、ポリエステル重量１ｔ当りの当量数として、末端カルボキシル基量（ｅｑ／ｔ）を測定した。

３）気泡含有数
得られたポリエステル組成物のチップ２５ｇを万能スコープ（倍率４倍）で目視観察し、直径が１ｍｍ以上の気泡の数を測定した。

４）耐加水分解性
得られたポリエステル組成物のチップ２０ｇを平山製作所（株）製、ＰＣ−３０１１型プレッシャークッカーを用い温度１２０℃、湿度１００％ＲＨの条件下で２０時間処理した後、チップを全量冷凍粉砕した。このサンプルにつき末端カルボキシル基量を測定し、プレッシャークッカー処理前後の末端カルボキシル基量の増加値で評価した。末端カルボキシル基量の増加が低いほど耐加水分解性は良好である。

５）フィルムの表面欠点数
得られたポリエステル組成物のチップを電気乾燥機内で１６０℃、６時間乾燥処理後、日立製作所製押出し機（Ｐ４０−２２ＡＢ型）にて２９５℃にて溶融押出し、日本製鋼所製２形フィルム製造装置（横形移動式）で厚さ１２５μｍのポリエステルシートを作製した。次に、これをロング延伸機でポリエステルのガラス転移温度より１０℃高い温度で、製膜方向に３．５倍、幅方向に３．５倍延伸を行い、厚み１２μｍのフィルムを得た。このフィルムを顕微鏡にて偏光下で観察し、気泡起因による表面突起数を下記の基準で評価した。なお、測定は、フィルム面積２５ｃｍ^２のフィルムを５枚用意し、それぞれのフィルムについて、長径２５μｍ以上の表面突起を抽出し、フィルム面積２５ｃｍ^２における抽出された突起数を、以下の基準で評価した。
◎（極めて良好）：０個≦表面突起数≦４個
○（かなり良好）：４個＜表面突起数≦６個
△（良好）：６個＜表面突起数≦１０個
×（やや不良）：１０個＜表面突起数≦１５個
××（多目のため使用不可）：１５個＜表面突起数

［合成例１］
エチレングリコール１２４１部に酢酸マンガン４水塩１．２２６部を溶かし、硫酸ジエチルを１．４６部（シュウ酸ジエチルに対して０．１重量％）加え、更にシュウ酸ジエチル１４６１部を加え１６０℃まで加熱してエステル交換反応を進めエチルアルコールを８９０部留出させた。次に亜燐酸０．４１部を加え、その後、窒素雰囲気のもとで徐々に減圧にし、２．７kpaのもとでエチレングリコール留出させ、約１４０分間加熱反応させＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、１．９であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法１とした。

［合成例２］
エチレングリコール１２４１部に酢酸マンガン４水塩１．２２６部を溶かし、硫酸ジメチルを１．１８部（シュウ酸ジエチルに対して０．１重量％）加え、更にシュウ酸ジメチル１１８１部を加え１６０℃まで加熱してエステル交換反応を進め、メチルアルコールを６４０部留出させた。次に亜燐酸０．４１０部を加え、その後、窒素雰囲気のもとで徐々に減圧にし、２．７kpaのもとでエチレングリコール留出させ約１４５分間加熱反応させＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、１．５であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法２とした。

［合成例３］
添加する硫酸ジエチルを０．１５部（シュウ酸ジエチルに対して０．０１重量％）に変更する以外は、合成例１と同様にしてＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、１．２であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法３とした。

［合成例４］
添加する硫酸ジエチルを７．３１部（シュウ酸ジエチルに対して０．５重量％）に変更する以外は、合成例１と同様にしてＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、１．９であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法４とした。

［合成例５］
添加する硫酸ジエチルを０．０６部（シュウ酸ジエチルに対して０．００４重量％）に変更する以外は、合成例１と同様にしてＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、１．４であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法５とした。

［合成例６］
添加する硫酸ジエチルを１８．９９部（シュウ酸ジエチルに対して１．３重量％）に変更する以外は、合成例１と同様にしてＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、２．０であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法６とした。

［合成例７］
エチレングリコール１２４１部に酢酸マンガン４水塩１．２２６部を溶かし、更にシュウ酸ジエチル１４６１部を加え１６０℃まで加熱してエステル交換反応を進め、エチルアルコールを８９０部留出させた。次に亜燐酸０．４１部を加え、その後、窒素雰囲気のもとで徐々に減圧にし、２．７kpaのもとでエチレングリコール留出させ約１４０分間加熱反応させＰＥＯ重合体を得た。この際、得られたＰＡＯ重合体の平均重合度は、１．８であった。このようにして得られたシュウ酸のエチレングリコールエステルを合成法７とした。

［実施例１］
エステル交換反応容器にテレフタル酸ジメチルを１００重量部、エチレングリコールを６０重量部、酢酸マンガン四水塩０．０１９部を仕込み、１５０℃に加熱して溶融し撹拌した。反応容器内温度をゆっくりと２３５℃まで昇温しながら反応を進め、生成するメタノールを反応容器外へ留出させた。メタノールの留出が終了したらリン化合物としてフェニルホスホン酸０．０１４部（テレフタル酸ジメチルのモル数を基準として１７ｍｍｏｌ％）を添加し、エステル交換反応（以下、ＥＩ反応と略す）を終了させた。続いて５分後に重縮合触媒として、三酸化アンチモン０．０３８部およびテトラブトキシチタネート０．００５部を添加し、２４０℃まで加熱して一部のエチレングリコールを留出させた後、反応物を内部に撹拌翼を有する重縮合装置に移行した。ＥＩ反応終了後、反応物を重縮合反応（ＰＮ反応と略す）のため、徐々に真空ポンプで真空度を高めながら３５分間を要して、反応温度を２７０℃に到達せしめた。この温度を保持して、真空度を０．１ｋＰａ以下に保ちＰＮ反応を５０分間行った。ここで真空ポンプとＰＮ反応釜をむすぶ真空バルブを閉とし、攪拌翼は回転させたままの状態で直ちに真空ホッパー内で１２０℃に加熱し液状とした合成例１のＰＡＯ重合体１．３部（ポリエステルを構成する全酸成分に対し１．５ｍｏｌ％）を添加した。ＰＡＯ添加時のポリエステル固有粘度は０．２８ｄｌ／ｇであった。その後、所望の固有粘度に到達するまでＰＮ反応を続けた。次にポリマー吐出作業を行うため攪拌翼を停止させた後、ＰＮ反応釜系内を窒素ガスで０．１７Ｍｐａに加圧し、ダイホールよりポリエステルをストランド状に押出した。その後、冷却バスで得られたポリエステル組成物を冷却した後、ペレターザーでカッテングを行い、長径約４ｍｍ、短径約２ｍｍ、長さ約４ｍｍのポリエステルチップを得た。この重縮合反応時間は２００分であった。得られたポリエステル組成物の結果を表１に記す。

［実施例２〜３］
ＰＡＯ重合体の添加量を、表１に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［実施例４〜５］
使用するＰＡＯ重合体を、表１に示すとおり合成法３および４に変更した以外は、実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［実施例６］
ＰＡＯ添加の添加時期を表1に示すように変更した以外は、実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［実施例７〜９］
使用するＰＡＯを合成法２で得られたものに変更し、ＰＡＯの添加量を表1に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［実施例１０］
フェニルホスホン酸の添加量を５０ｍｍｏｌ％へ変更する以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。この重縮合反応時間は２３５分であった。得られたポリエステルチップの結果を表１に示す。

［実施例１１］
フェニルホスホン酸を燐酸トリメチルへ変更する以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。この重縮合反応時間は２９０分であった。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［実施例１２］
フェニルホスホン酸をトリエチルホスホノアセテートへ変更する以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。この重縮合反応時間は２８５分であった。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［実施例１３］
三酸化アンチモン０．０７２部添加へ増量しテトラブトキシチタネートを無添加へ変更する以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。この重縮合反応時間は３０５分であった。得られたポリエステル組成物の結果を表１に示す。

［比較例１］
ＰＡＯを添加しない以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表２に示す。

［比較例２］
ＰＡＯを表２に示すとおり、合成法７に変更した以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表２に示す。

［比較例３〜４］
ＰＡＯの添加量を表２に示す量に変更した以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表２に示す。

［比較例５〜６］
ＰＡＯを表２に示すとおり、合成法５と６のものに変更した以外は実施例１と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の結果を表２に示す。

本発明のポリエステル組成物は、ＰＡＯを添加してもポリマー中の気泡含有数が少なく、かつ、末端カルボキシル基量の低いのポリエステルを容易に製造できることから、特に耐加水分解性が求められる太陽電池バックシート用フィルムに極めて好適に使用できる。

Claims

芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、炭素数２〜４のアルキレングリコールをグリコール成分とするポリエステル組成物であって、下記式（１）で示される繰り返し単位が平均で１〜４個連結した単量体もしくは低重合体であるシュウ酸のグリコールエステルを、全酸成分のモル数に対して、０．１〜５．０モル％の範囲で添加し、末端カルボキシル基と反応させたもので、末端カルボキシル基量が１０ｅｑ／ｔｏｎ以下の範囲で、固有粘度が０．６０ｄｌ／ｇ以上で、かつシュウ酸のグリコールエステルの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の硫酸エステル化合物を添加したポリエステル組成物。
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｏ）−ＯＲＯ− （１）
（但し、式中のＲは炭素数２〜４のアルキレン基を示す。）
フィルムに用いられる請求項１記載のポリエステル組成物。
フィルムが太陽電池バックシート用フィルムである請求項２記載のポリエステル組成物。
芳香族ジカルボン酸成分と、炭素数２〜４のアルキレングリコール成分とを、エステル化反応もしくはエステル交換反応させた後、重縮合反応を行うポリエステル組成物の製造方法であって、重縮合反応時に下記式（１）で示される繰り返し単位が平均で１〜４個連結した単量体もしくは低重合体であるシュウ酸グリコールエステルを、全酸成分に対して０．１〜５．０ｍｏｌ％の範囲で添加し、シュウ酸のグリコールエステルの質量を基準として、０．００５〜１．０質量％の硫酸エステル化合物の存在下で、重縮合反応を継続して固有粘度を０．６０ｄｌ／ｇ以上とするポリエステル組成物の製造方法。
−Ｃ（Ｏ）−Ｃ（Ｏ）−ＯＲＯ− （１）
（但し、式中のＲは炭素数２〜４のアルキレン基を示す。）