JPH0455219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はフイルム、繊維その他の成形物に成形
する際に優れた成形加工性を有し、かつ優れた易
滑性及び透明性を有する成形物を与えるポリエス
テル組成物とその製造方法に関するものである。 一般にポリエステル、特にポリエチレンテレフ
タレートは優れた高結晶性、高軟化点、耐熱性、
耐候性、耐薬品性、電気絶縁性、耐薬品性をもつ
高強度ポリマーであるため、繊維をはじめ、フイ
ルム用、成形品用へと産業上広く利用されてい
る。 ポリエステルが各分野で種々の形態で使用され
る場合、溶融押出し、引取り、延伸、熱処理など
の成形工程での操業性あるいは製織、染色、加工
糸加工あるいはフイルム用の場合の磁性層の塗布
や金属蒸着あるいは成形品とした場合の切断、仕
上げ等の２次加工工程での操業性、さらには最終
製品となつた場合の易滑性及び透明性が良好であ
ることが必要となる ポリエステルの易滑性を向上させるには、ポリ
エステル中に微細な粒子を存在させればよく、従
来からポリエステルの合成時にリチウム化合物、
カルシウム化合物及びリン化合物等を添加して微
細な粒子を析出させる方法（内部粒子法）やポリ
エステル中に無機不活性微粒子を分散させる方法
（外部粒子法）が種々提案されている。 しかしながら、これらの方法には種々難点があ
つた。 すなわち、内部粒子法の場合には、ポリエステ
ル反応系ないしはグリコール等のポリエステル合
成原料に一旦溶解した触媒、着色防止剤等が系内
で直ちに又は系の状態変化につれて徐々に析出し
てくるので、得られる粒子はポリエステル基質へ
の親和性は十分であるが、粒子の大きさ、生成量
のコントロールが困難であるという欠点があつ
た。 また、外部粒子法の場合には、透明性と易滑性
との両者を十分満足したものは得られにくく、さ
らに添加される粒子はポリエステル合成中に凝集
したりして、製品である繊維、フイルムから脱落
したり、外部粒子そのものに粗大粒子が含まれて
おり、これが原因で紡糸、製膜の場合のフイルタ
ー詰まり、単糸切断、フイルム破れ等を起こした
りする欠点があつた。 本発明者らは、前記した従来技術の欠点、すな
わち透明性と易滑性の両者を同時に安定して向上
させ得なかつた点の改善について鋭意研究した結
果、本発明に到達したものであり、その要旨は次
のとおりである。 (1) テレフタル酸又はこれを主とする二官能性カ
ルボン酸成分とエチレングリコール又はこれを
主とするグリコール成分とからポリエステルを
製造する際に、アルカリ土類金属塩、アルカリ
金属塩及びリン化合物を添加することにより形
成された内部粒子を含有したポリエステル組成
物であつて、粒子径1μ以下の内部粒子及び３
〜1μの内部粒子を含有し、15μ以上の粗大粒子
を実質的に含有しないことを特徴とする易滑性
ポリエステル組成物。 (2) テレフタル酸又はこれを主とする二官能性カ
ルボン酸成分とエチレングリコール又はこれを
主とするグリコール成分とからポリエステルを
製造する際し、エステル化反応が実質的に終了
した時点で、アルカリ土類金属塩を添加し、５
〜60分間撹拌混合した後、リン化合物、アルカ
リ土類金属塩及びアルカリ金属塩を添加し、し
かる後重縮合することを特徴とする易滑性ポリ
エステル組成物。 本発明における上記金属塩としては、カルボン
酸塩が用いられ、以下、単に金属塩という。 本発明は、テレフタル酸（TPA）とエチレン
グリコール（EG）とから合成されるポリエチレ
ンテレフタレートを主たる対象とするが、構成成
分の30モル％を超えない範囲でジカルボン酸成
分、グリコール成分及びオキシカルボン酸成分が
共重合されてもよい。共重合成分の具体例として
はメチルテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレ
ンジカルボン酸、ジフエニルスルホンジカルボン
酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピ
ン酸、セバシン酸等のジカルボン酸、テトラメチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、１，
４−シクロヘキサンジメタノール等のグリコー
ル、ｐ−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のオキシ
カルボン酸があげられる。 本発明のポリエステル組成物は、後述の観察方
法によつて観察された粒子径が1μ以下の内部粒
子と３〜10μの内部を共に含有し、15μ以上の粗
大粒子を実質的に含有しないことが不可欠であり
1μ以下の粒子と３〜5μの粒子を共に含有し、10μ
より大きい粗大粒子を含有しないものがさらに好
ましい。 粒子径が粗大で15μ以上のものが存在する場合
には、繊維又はフイルムの溶融成形工程のフイル
ターの目詰まり、繊維の切断、フイルムの破れ等
の悪影響を与えるおそれがある。なお、粒子径が
1μより大きく3μ未満のものは、必ずしも存在す
る必要はないが、存在してもなんら問題はない。 1μ以下の粒子又は３〜10μの粒子のどちらか一
方でも含有しない場合には、透明性と易滑性が共
に優れたポリエステル組成物を得ることができな
い。すなわち、粒子径が1μ以下の内部粒子のみ
を含有する場合においては、粒子が微細すぎるた
め、十分な易滑性を得るには多量と粒子量を必要
として、透明性を損なうおそれがある。一方、粒
子径が３〜10μの内部粒子のみを含有する場合に
おいては、フイルムの表面の凹凸の状態が悪くな
り、好ましくない。 本発明のポリエステル組成物を得るには、ポリ
エステル合成の第一段階であるエステル化反応が
実質的に終了した時点、すなわちエステル化反応
率がおよそ90％以上に達した時点で、まずアルカ
リ土類金属塩を添加し、その後所定の条件で撹拌
混合した後、さらにリン化合物、アルカリ土類金
属及びアルカリ金属塩を添加し、しかる後重縮合
することが必要であり、これらの要件が満足され
ないと、所定の大きさの内部粒子を適量形成させ
ることができない。 本発明におけるアルカリ土類金属塩の具体例と
しては、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、シ
ユウ酸マグネシウム、シユウ酸カルシウム、プロ
ピオン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、
ステアリン酸マグネシウム、安息香酸カルシウム
等があげられるが、特に酢酸カルシウムが好適で
ある。 また、アルカリ金属塩の具体例としては、酢酸
リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、シユ
ウ酸リチウム、プロピオン酸リチウム、ステアリ
ン酸リチウム、安息香酸リチウム等があるが、特
に酢酸リチウムが好ましく用いられる。 また、リン化合物としてはリン酸、亜リン酸及
びそれらと誘導体、具体的にはリン酸、亜リン
酸、リン酸モノ−ｎ−ブチル、リン酸ジ−ｎ−ブ
チル、リン酸モノ−ｉ−ブチル、リン酸ジ−ｉ−
プロピル、リン酸モノオクチル、リン酸ジオクチ
ル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、ジブ
チルハイドロジエンホスフアイト、トリフエニル
ホスフアイト等があるが、リン酸が安価であり、
特に好ましい。 これらの化合物の添加量は、リン化合物をポリ
エステルを構成する酸成分１モルに対して10×
10^-4〜100×10^-4モルとし、アルカリ土類金属塩
及びアルカリ金属塩をそれぞれリン化合物の0.1
〜1.2倍モルとするのが適当である。添加量がこ
の範囲より少ないと内部粒子の発生量が少なく、
またこの範囲より多いと粗大粒子が発生したり、
内部粒子の発生量が多いため透明性を損なつたり
してともに好ましくない。 また、最初にアルカリ土類金属塩を添加した後
の撹拌混合時間は、５〜60分間とする必要があり
この時間が５分間未満では３〜10μの内部粒子の
生成量が少なく、60分間を超えると粒子が凝集し
て粗大粒子となつたりして好ましくない。 アルカリ土類金属塩、アルカリ金属塩及びリン
化合物は、EG溶液又はEGスラリーとして反応系
に添加することが好ましく、添加時の反応系の温
度は融点以上で、比較的低い温度とすべきであ
り、あまり高温すぎると粒子の生成が阻害される
傾向がある。 本発明の方法においては、上記手順で各添加剤
を反応系に添加したのち、重縮合反応に入るので
あるが、重縮合は常法により、触媒としてアンチ
モン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物
等、特に三酸化アンチモンを用いて行われる。 本発明によれば、易滑性及び透明性が良好なポ
リエステル組成物を容易に得ることができる。 以下、実施例及び比較例によつて本発明の効果
をさらに具体的に説明する。 なお、各特性値は下記の方法により測定したも
のである。 〔a〕 極限粘度〔η〕 フエノール−四塩化エタン（等重量）混合溶
媒中、20℃で測定した溶液粘度より求めた。 〔b〕 溶液ヘーズ ポリエステル組成物2.86ｇを精秤し、フエノ
ール−四塩化エタン（等重量）混合溶媒に加熱
溶解させ、冷却後透過長10mmの石英ガラス製セ
ルに入れ、直読ヘーズコンピユーター（スガ試
験機社製）で測定した。 〔c〕 透明度 酸化チタン濃度の異なる標準ポリエステル組
成物、すなわち濃度がそれぞれ１，２，３，
５，10，15，20，30，及び50ppmの標準ポリエ
ステル組成物を別途調製し、これと試料の溶融
ポリエステル組成物の透明度を目視により比較
し、相当する透明度の標準ポリエステル組成物
の酸化チタン濃度で表した。 〔d〕 摩擦係数 ポリエステル組成物を厚さ2.5ミクロンの２
軸延伸フイルムとし、島津万能試験器を用いて
ASTM−Ｄ−1894B法に準拠して測定した。
なお、フイルムの易滑性の目安としては静止摩
擦係数を用いた。 〔e〕 粒子の大きさ ポリエステル組成物２mgを290℃に加熱した
プレパラート間にはさみ、溶融プレスし、この
サンプルを200倍の位相差顕微鏡で観察した。 〔f〕 表面形態 ポリエステル組成物をフイルム状に成形し、
２軸延伸した厚さ2.5μのフイルムの表面を微分
干渉顕微鏡で観察し、次のランク〔Ａ〕〜
〔Ｃ〕に分類した。（ランク〔Ａ〕が良好。） 〔A〕：小さい凹凸の上に微小な凸凹が多数あ
る。 〔B〕：微小な凹凸が多数ある。 〔C〕：粗大な凹凸が多い。 実施例及び比較例 BHETの存在するエステル化反応槽にTPAと
EGのスラリー（EG／TPAモル比1.6）を供給し、
250℃、ゲージ圧0.05Kg／cm²で反応させ、滞留時
間を調整してエステル化反応率96％及び85％の
BHETを連続的に得た。 得られたBHETを重合槽に移送し、270℃に加
熱し、次表に示した前添加物を添加し、窒素ガス
雰囲気下で次表に示した時間撹拌混合した後、次
表に示した後添加物と、触媒として三酸化アンチ
モンをポリエステルを構成する酸成分１モルに対
して２×10^-4モル加え、280℃に昇温後、減圧を
開始し、最終的に0.1mmHgで２時間重縮合させ
た。 得られたポリマー及びフイルムに成形したもの
の特性を次表に示した。

【表】 前記の表において、No.１〜４が実施例であり、
No.５〜８は比較例である。 No.５のみエステル化反応率85％のBHETを使
用した。 化合物において、CaAcは酢酸カルシウム、
CaBeは安息香酸カルシウム、LiAcは酢酸リチウ
ム、LiBeは安息香酸リチウム、Ｐはリン酸を示
す。 添加量の単位は10^-4モル／酸成分モルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テレフタル酸又はこれを主とする二官能性カ
   ルボン酸成分とエチレングリコール又はこれを主
   とするグリコール成分とからポリエステルを製造
   する際に、アルカリ土類金属のカルボン酸塩、ア
   ルカリ金属のカルボン酸塩及びリン化合物を添加
   することにより形成された内部粒子を含有したポ
   リエステル組成物であつて、粒子径1μ以下の内
   部粒子及び３〜10μの内部粒子を含有し、15μ以
   上の粗大粒子を実質的に含有しないことを特徴と
   する易滑性ポリエステル組成物。 ２ テレフタル酸又はこれを主とする二官能性カ
   ルボン酸成分とエチレングリコール又はこれを主
   とするグリコール成分とからポリエステルを製造
   するに際し、エステル化反応が実質的に終了した
   時点で、アルカリ土類金属のカルボン酸塩を添加
   し、５〜60分間撹拌混合した後、リン化合物、ア
   リカリ土類金属のカルボン酸塩及びアルカリ金属
   のカルボン酸塩添加し、しかる後重縮合すること
   を特徴とする粒子径1μ以下の内部粒子及び３〜
   10μの内部粒子を含有し、15μ以上の粗大粒子を
   実質的に含有しない易滑性ポリエステル組成物を
   製造する方法。 ただし、リン化合物の添加量をポリエステルを
   構成する酸成分１モルに対して10×10^-4〜100×
   10^-4モルとし、アルカリ土類金属のカルボン酸塩
   及びアルカリ金属のカルボン酸塩の添加量をそれ
   ぞれリン化合物の0.1〜1.2倍モルとする。