JP6147685B2 - 高結晶性ポリエステル樹脂 - Google Patents
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Description
(1)ポリエステル樹脂中に含まれるナトリウム元素含有量が50ppm以上800ppm以下であり、またポリエステル樹脂10gを100gのオルトクロロフェノールに150℃で3時間溶融させ、高速遠心分離機(28425G、1時間、30℃)にて分離される沈殿物を分離し、該分離操作後の上澄み溶液(75ml)にアセトン200mlを加えて再沈させ回収したポリエステルと、分離操作をしていないポリエステル樹脂のナトリウム含有量を比較することにより算出されるポリエステル樹脂に含まれるナトリウム含有量の変化率が75%以下、さらにポリエステル樹脂2gを20mlのフェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタンの3/2(容積比)混合溶液に溶解し、光路長20mmのセルを用いて測定した溶液ヘイズが7%以下であることを特徴とする、ジカルボン酸のエステル形成誘導体成分及びジオール成分から得られる結晶性ポリエステル樹脂。
ここで、Na1は分離操作前のポリエステル樹脂に含有されるナトリウム量(ppm)であり、Na2は前記遠心分離操作後のポリエステル樹脂に含有されるナトリウム量(ppm)である。
JIS−K7121(制1987)に準じ、下記測定機を用いて2サイクル目の昇温時に得られたチャートについて各値を算出した。
測定条件:窒素雰囲気下
測定範囲:50〜280℃
サンプル重量:10mg(TAインスツルメント社製アルミパン使用)
温度プログラム:
1サイクル目 室温→昇温(16℃/分)→50℃2分保持→昇温(16℃/分)→280℃5分保持→電気炉外に取りだし液体窒素にて急冷(2分冷却)→室温まで昇温(5分放置)
2サイクル目 50℃2分保持→昇温(16℃/分)→280℃→降温(16℃/分)→25℃
(2)固有粘度(IV)
オルトクロロフェノールを溶媒として25℃で測定した。
ポリエステル樹脂2gを20mlのフェノール/1,1,2,2,テトラクロロエタンの3/2(容積比)混合溶液に溶解し、光路長20mmのセルを用い、ヘイズメーター(スガ試験機社製 HZ−1)によって積分球式光電光度法にて分析を行った。
ポリエステル樹脂1gを電気コンロ上で加熱し灰化、さらに電気炉(700℃、1.5時間)で完全に灰化した。この灰化物を希塩酸15mlで溶解し測定溶液とし、原子吸光測定装置を用い測定波長589nmにて吸光度を測定、検量線からナトリウム量を算出した。
重合装置下部から吐出し、水槽にて急冷した後のガット状ポリエステル樹脂を目視確認し、粗大異物(直径30μm以上)の有無を判断した。
△:若干の異物あり
×:粗大異物あり
(6)遠心分離操作
ポリエステルチップ10gとオルトクロロフェノール100gを150℃で3時間加熱し、チップを完全に溶解させた。得られた溶液を高速遠心分離器(HITACHI社製himac CR 20G)により、30℃、28425Gで1時間分離作業を行った。分離後、上澄み溶液(75ml)にアセトン200mlを加え、再沈させることでポリマーを回収した。
熱賦形成形品の断面を切り出し、白金−パラジウムを蒸着した後、日立製作所(株)製走査型電子顕微鏡S−2100Aを用い、断面観察を行った。
0.7以上0.8未満:△
0.7未満:× 。
熱賦形したプリズムシートを100℃で48時間耐熱試験を行い、プリズムの頂角変化を測定し、耐熱性を判断した。頂角の変化が少なければ良好である。
ヘイズメータ(日本電色製:NDH5000)を用い、熱賦形前の2層積層成形体(厚さ35μm)のフィルムヘイズを測定した。
2%以上2.5%未満:△
2.5%以上:× 。
テレフタル酸ジメチル101.0重量部、エチレングリコール64.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を150℃で溶解した後、触媒として酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、三酸化二アンチモンを0.03重量部添加し撹拌した。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩をベヘン酸ナトリウムに変更し、添加量を変更した以外は実施例1同様にポリエステル樹脂を得た。この時のベヘン酸ナトリウム添加量はモンタン酸ナトリウム0.3重量部と同様のナトリウム量になるように設定した。得られたポリエステル樹脂(A−2)の各特性を表2に示す。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩をステアリン酸ナトリウムに変更し、添加量を変更した以外は実施例1同様にポリエステル樹脂を得た。この時のステアリン酸ナトリウム添加量はモンタン酸ナトリウム0.3重量部と同様のナトリウム量になるように設定した。得られたポリエステル樹脂(A−3)の各特性を表2に示す。
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100.8重量部、エチレングリコール51.2重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を180℃で溶解した後、触媒として酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、三酸化アンチモンを0.03重量部添加し撹拌した。
テレフタル酸ジメチル85.9重量部、イソフタル酸ジメチル15.2重量部、エチレングリコール64.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。
テレフタル酸ジメチル86.3重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル14.8重量部、エチレングリコール62.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩の量を表1に示した添加量に変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂(D2〜7)の各特性を表2に示す。
重縮合反応中にナトリウム塩を添加する際のIVを表1に示したIVに変更した以外は実施例9同様にポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂(D8〜10)の各特性を表2に示す。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩をベヘン酸ナトリウムに変更し、添加量を変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。この時のベヘン酸ナトリウム添加量はモンタン酸ナトリウム0.3重量部と同様のナトリウム量になるように設定した。得られたポリエステル樹脂(D−11)の各特性を表2に示す。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩をステアリン酸ナトリウムに変更し、添加量を変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。この時のステアリン酸ナトリウム添加量はモンタン酸ナトリウム0.3重量部と同様のナトリウム量になるように設定した。得られたポリエステル樹脂(D−12)の各特性を表2に示す。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩をオクタン酸ナトリウムに変更し、添加量を変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。この時のオクタン酸ナトリウム添加量はモンタン酸ナトリウム0.3重量部と同様のナトリウム量になるように設定した。得られたポリエステル樹脂(D−13)の各特性を表2に示す。
テレフタル酸ジメチル101.0重量部、エチレングリコール64.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を150℃で溶解した後、触媒として酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、三酸化アンチモンを0.03重量部添加し撹拌した。
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100.8重量部、エチレングリコール51.2重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を180℃で溶解した後、触媒として酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、三酸化アンチモンを0.03重量部添加し撹拌した。
テレフタル酸ジメチル85.9重量部、イソフタル酸ジメチル15.2重量部、エチレングリコール64.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。
テレフタル酸ジメチル86.3重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル14.8重量部、エチレングリコール62.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩の添加量を変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂(D−15)の各特性を表2に示す。得られたポリエステル樹脂の溶液ヘイズ値が低く、透明性の高い樹脂であったが、ナトリウム元素の含有量は小さいため、結晶性が不十分であった。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩の量を変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂(D−16)の各特性を表2に示す。得られたポリエステル樹脂のΔTcgは低く結晶性は高かったが、溶液ヘイズが高く透明性が低かった。
テレフタル酸ジメチル86.3重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル14.8重量部、エチレングリコール62.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を150℃で溶解した後、触媒として酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、三酸化アンチモンを0.03重量部添加し撹拌した。
重縮合反応中にナトリウム塩を添加する際のIVを表1に示したIVに変更した以外は実施例6同様にポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂(D−18)の各特性を表2に示す。得られたポリエステル樹脂の結晶性は低く、また溶液ヘイズは高く、透明性が低かった。
テレフタル酸ジメチル86.3重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル14.8重量部、エチレングリコール62.6重量部(ジカルボン酸成分の2倍モル)の割合でそれぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を150℃で溶解した後、触媒として酢酸マグネシウム4水塩を0.09重量部、三酸化アンチモンを0.03重量部、フェニルホスホン酸ジメチル0.175重量部を添加し撹拌した。
重縮合反応中に添加するナトリウム塩をプロピオン酸ナトリウム0.07重量部に変更した以外は実施例9と同様に行った。得られたポリエステル樹脂(D−20)の各特性を表2に示す。得られたポリエステル樹脂中には粗大異物があり、さらに結晶性が低いポリエステル樹脂であった。
比較例4にて得られたポリエステル樹脂(D−14)を減圧乾燥し、モンタン酸ナトリウムをポリエステル樹脂に対し、0.3重量部ブレンドした原料を用意した。ベント式2軸押出機に該原料を供給し、ベント孔から排気しながら、285℃で溶融混練し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングし、ポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹脂(D−21)の各特性を表2に示す。得られたポリエステル樹脂は高結晶性であったが、溶液ヘイズ値は高く、透明性が低かった。また著しいIV低下が見られた。
実施例9にて得られたポリエステル樹脂(D−4)と、PET樹脂(IV0.65)をそれぞれ170℃で3時間真空乾燥後、それぞれ別の押出機内280℃で溶融させ、樹脂EとPET樹脂が2層となるように、溶融2層共押出口金から押し出した。押し出された積層樹脂を25℃に保たれた冷却ドラムに静電荷を印加させながら密着冷却固化し、該キャストフィルムを長手方向にロール式延伸機にて、90℃で3.3倍に延伸した。次いで、テンターに導入し、110℃で3.4倍に横延伸後、238℃に制御された温度ゾーンで熱処理を施し、横方向に170℃で4%弛緩処理を行った。その後、室温まで冷却して巻き取り、樹脂層の厚みが28μm、PET層の厚みは7μm、総厚みが35μmからなる2層積層フィルムを得た。得られた2層積層フィルムのフィルムヘイズを表3に示す。
実施例16にて得られたポリエステル樹脂(D−11)を用い、実施例19と同様に樹脂成形体を得た。得られた成型品の熱賦形性、耐熱性、フィルムヘイズを表3に示す。
b 成形品パターン凸部の高さ
f 加熱・冷却プレート
g 金型
h 本発明のフィルム
Claims (7)
- ポリエステル樹脂中に含まれるナトリウム元素含有量が50ppm以上800ppm以下であり、またポリエステル樹脂10gを100gのオルトクロロフェノールに150℃で3時間溶融させ、高速遠心分離機(28425G、1時間、30℃)にて分離される沈殿物を分離し、該分離操作後の上澄み溶液(75ml)にアセトン200mlを加えて再沈させ回収したポリエステルと、分離操作をしていないポリエステル樹脂のナトリウム含有量を比較することにより算出されるポリエステル樹脂に含まれるナトリウム含有量の変化率が75%以下、さらにポリエステル樹脂2gを20mlのフェノール/1,1,2,2−テトラクロロエタンの3/2(容積比)混合溶液に溶解し、光路長20mmのセルを用いて測定した溶液ヘイズが7%以下であることを特徴とする、ジカルボン酸のエステル形成誘導体成分及びジオール成分から得られる結晶性ポリエステル樹脂。
- 結晶融解熱量(ΔHm)が10J/g以上であることを特徴とする請求項1記載の結晶性ポリエステル樹脂。
- 遠心分離操作後のポリエステル樹脂に含まれるナトリウム元素含有量が40ppm以上であることを特徴とする請求項1または2記載の結晶性ポリエステル樹脂。
- ポリエステルがポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートのいずれかで構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の結晶性ポリエステル樹脂。
- ガラス転移温度(Tg)が83℃以上、融点(Tm)が230℃以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の結晶性ポリエステル樹脂。
- IV(固有粘度)が0.55以上、0.7以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の結晶性ポリエステル樹脂。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の結晶性ポリエステル樹脂からなる熱賦形層を基材フィルムの少なくとも一方の最外層に1〜30μm積層してなるプリズム形状の層を有する二軸配向ポリエステルフィルム。
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