JPH0543705A - ポリエステル溶液の製造法 - Google Patents

ポリエステル溶液の製造法

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JPH0543705A
JPH0543705A JP22641291A JP22641291A JPH0543705A JP H0543705 A JPH0543705 A JP H0543705A JP 22641291 A JP22641291 A JP 22641291A JP 22641291 A JP22641291 A JP 22641291A JP H0543705 A JPH0543705 A JP H0543705A
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JP
Japan
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water
soluble copolyester
solvent
copolyester
stirring
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JP22641291A
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Yoshimichi Ozawa
良道 小澤
Hitoshi Kawamoto
均 川本
Yoshihiro Hayashi
義博 林
Hiroshi Naito
寛 内藤
Yoshihiro Wada
良裕 和田
Noriki Tachibana
範幾 立花
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Kanebo Ltd
Konica Minolta Inc
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Kanebo Ltd
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】溶解工程上のトラブルなく短時間でコーティン
グに適した水溶性コポリエステルの均一な水溶液を調製
することにある。 【構成】アルカリ金属スルホネート基を有する水溶性コ
ポリエステルを、水を主成分とする溶媒に、下記式 Tg≦T≦Tb ここで、Tgは水溶性コポリエステルのガラス転移温度
(℃)であり、Tは溶媒の温度(℃)でありそしてTb
は溶媒の沸点(℃)である、を満足する温度条件下で且
つ水溶性コポリエステルが沈降して固着しないように攪
拌して溶解せしめる、ことを特徴とするポリエステル溶
液の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水溶性コポリエステル水
溶液調製において工程上のトラブルを排除し、コーティ
ング等の用途に適した均一性のよい水溶液を得る方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルフィルム、特にポリエチレ
ンテレフタレート二軸配向フィルムは、その透明性、寸
法安定性及び優れた機械的性質等の為に写真フィルム用
ベース、製図用ベース、磁気記録テープ用ベース等とし
て使用されている。これらの用途では通常ポリエステル
支持体と表層材との間に下引き層を設けることによって
両者の間の接着性を向上させている。この下引き層とし
ての接着性及び塗布する際の作業環境上の利点から水溶
性コポリエステルの使用が特開平2−175720号で
推奨されている。樹脂水溶液の調製はコポリエステルの
溶融重合後、溶融樹脂を直接水中に押出し、直ちに攪拌
溶解する方法や膨潤させてから攪拌溶解する方法がある
が、溶融樹脂が一般に高温である為に水溶液の温度制御
が難しい。一方、一旦冷却固化させた樹脂を水または熱
水中に浸漬し、膨潤させた後、攪拌溶解する場合には膨
潤に時間がかかるだけでなく、特に溶解槽をスケールア
ップした際には全体を均一に攪拌溶解することが困難で
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記問題
を解決する為、鋭意検討した結果、本発明に至った。本
発明の目的は溶解工程上のトラブルなく短時間でコーテ
ィングに適した水溶性コポリエステルの均一な水溶液を
調製することにある。
【0004】
【問題点を解決するための手段】本発明によれば、本発
明の上記目的および利点は、アルカリ金属スルホネート
基を有する水溶性コポリエステルを、水を主成分とする
溶媒に、下記式 Tg≦T≦Tb ここで、Tgは水溶性コポリエステルのガラス転移温度
(℃)であり、Tは溶媒の温度(℃)でありそしてTb
は溶媒の沸点(℃)である、を満足する温度条件下で且
つ水溶性コポリエステルが沈降して固着しないように攪
拌して溶解せしめる、ことを特徴とするポリエステル溶
液の製造法によって達成される。
【0005】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明における水溶性コポリエステルとしては、アルカリ金
属スルホネート基(スルホン酸のアルカリ金属塩の基)
を有するコポリエステルが用いられる。アルカリ金属ス
ルホネート基を有するコポリエステル構成成分として
は、例えば5−スルホイソフタル酸、4−スルホイソフ
タル酸、スルホテレフタル酸、スルホコハク酸、2,5
−ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼンスルホン酸、
4,4’−ビス(ヒドロキシエチル)ジスルホニルビス
フェノールA等のスルホン酸基の部分がアルカリ金属塩
となったものが挙げられる。特に5−スルホイソフタル
酸のナトリウム塩が好ましい。
【0006】本発明でいう水溶性とは物理化学的に厳密
なものを意味するのではなく、水に溶解及び/または微
分散するものも含む。このような水溶性コポリエステル
としてはその共重合成分にもよるが通常、水溶性コポリ
エステルを構成する全ジカルボン酸成分に対するアルカ
リ金属スルホネート基を有するジカルボン酸成分のモル
分率と全ジオール成分に対するアルカリ金属スルホネー
ト基を有するジオール成分のモル分率の和が5モル%以
上、より好ましくは6モル%以上である水溶性コポリエ
ステルが好ましい。
【0007】アルカリ金属スルホネート基はジカルボン
酸成分、ジオール成分のいずれか一方に存在してもよく
また両者に存在してもよい。
【0008】本発明において、かかる水溶性のコポリエ
ステルは、好ましくは20°〜90℃の範囲のガラス転
移温度(Tg)を有する。かかるTgを有するコポリエ
ステルは、本発明方法において、実用的に許容しうる時
間内で溶解するため好ましい。
【0009】本発明の水溶性コポリエステルは、例えば
円筒形、偏平な円筒形、六面体、球状、楕円体、薄片状
等種々の形状のペレットとして有利に用いられる。しか
し、形状の制限は特にない。ペレットの大きさはあまり
大きいと攪拌が困難になるのでペレット100個当り5
g以下の大きさであることが好ましい。特に好ましくは
ペレット100個当たり1g〜4gである。
【0010】本発明における溶媒は水を主成分とする
が、コポリエステルの物性が損なわれない範囲で水以外
の溶媒及び/または添加物等が少量含まれていても構わ
ない。水以外の溶媒及び/または添加物としては、例え
ば低級アルコール、n−ブチルセロソルブ、ポリエチレ
ングリコール及びその誘導体、アニオン及びノニオン系
帯電防止剤、ここに記述した以外のその他の水溶性ポリ
マー、有機及び無機微粒子、硫酸アンモニウム、臭化リ
チウムの如き塩等を挙げることができる。
【0011】ペレットを攪拌によって分散させるにはプ
ロペラ型、タービン型または半月型の攪拌羽根のついた
攪拌機が使用できるが攪拌羽根の形状はこれらに限定さ
れるものではない。ペレットの添加は、添加前に攪拌し
ている溶媒中に行うことができ、添加と一緒に行うこと
ができまた添加直後に行うこともできる。ペレットの添
加は、特に好ましくは、溶媒を攪拌しながら徐々に行
う。投入が早すぎるとペレットが互いにくっつき、塊状
となると均一性の良い水溶液を得るのが困難になるだけ
でなく、攪拌に支障をきたすようになる。特に溶媒を予
めコポリエステルのTg以上に加熱している場合には、
ペレットが塊になり易いので溶媒を攪拌しているところ
へペレットを徐々に添加することは重要である。要する
にペレットが沈降して固着しない程度に攪拌することが
肝要である。又、循環ポンプの併用も可能であるが、ペ
レットが膨潤し柔らかくなるか或は元の形状がほとんど
認められなくなった後、ステンレス金網等のフィルター
を通して行うことが好ましい。
【0012】加熱溶解の温度は、水溶性コポリエステル
のガラス転移温度より低い温度では溶解がきわめて遅い
か、実質的に溶解しない。実用的にはガラス転移温度よ
り高いことが必要であり、10℃以上高いことが好まし
いが、20℃以上高い方が特に好ましい。それ以下では
溶解時間をかなり長くしても、組成によっては室温でゲ
ル状に固まってしまうことがある。また、溶媒の大気圧
下での沸点を越える温度では加圧下での加熱が必要であ
り、設備上複雑になるだけでなく、水溶性コポリエステ
ルの加水分解を促進し、低分子量化が起こり易くなる。
【0013】このような樹脂の溶解方法は水系コーティ
ング用樹脂水溶液の調製の他、水系接着剤溶液の調製等
種々の用途に適用できる。
【0014】
【実施例】以下に実施例にて本発明を更に詳細に説明す
る。尚、コポリエステルの固有粘度は溶媒としてフェノ
ール/1,1,2,2−テトラクロルエタン=60/40
(重量比)混合液を用い、20℃で測定した値である。
また、ガラス転移温度は示差走査熱量計DSC8230
B(理学電機株式会社製)を用い昇温速度10℃/mi
nで測定した値である。
【0015】実施例1 還流用冷却管、プロペラ型の攪拌羽根をつけた攪拌機及
び循環攪拌用ポンプ(溶解槽底部よりステンレス金網フ
ィルターを通して吸引し溶解槽上部に吐出)及び水蒸気
(3kg/cm2)による加熱用ジャケットを有する溶
解槽を用い、95℃に制御した熱水21.25kgをプ
ロペラ型攪拌羽根をつけた攪拌機で攪拌しながら水溶性
コポリエステル(ジカルボン酸成分としてテレフタル酸
ジメチル40モル%、イソフタル酸ジメチル30モル
%、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸20モル%、
5−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩10モ
ル%、グリコール成分としてエチレングリコール70モ
ル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール30モル%
で共重合したもの。固有粘度0.36dl/g。ガラス
転移温度、約53℃)のペレット(円筒状、1.8g/
100個)3.75kgを15分かけて徐々に添加し
た。ペレットの添加開始より約30分でペレットの形状
は認められなくなったため循環攪拌ポンプを併用してさ
らに攪拌溶解を続けた。ペレットの添加開始より2時間
30分で攪拌を停止し、水冷ジャケット及び循環攪拌ポ
ンプを備えた冷却槽へ水溶液を移し室温まで冷却した。
得られた水溶液はやや白濁しているが均一性に優れてい
た。また、N4サブミクロンパーティクルアナライザー
(コールター社製)で、得られた水溶液の分散粒子の粒
径分布を測定したところ95nmに分布の極大を示し
た。
【0016】実施例2 還流冷却管及び半月型攪拌羽根付攪拌機を備えた1L丸
底フラスコに実施例1で示した水溶性コポリエステルの
ペレット75g及び水425gを入れ、95℃のオイル
バスに浸漬して、直ちに攪拌し、ペレットを分散させな
がら3時間攪拌溶解を行った。溶解終了後、フラスコを
室温の水に漬け冷却した。得られた水溶液はやや白濁し
ているが均一性に優れていた。
【0017】実施例3 オイルバスの温度を80℃とし、攪拌溶解時間を20時
間とするほかは実施例2と同様にして水溶液を得た。得
られた水溶液はやや白濁しているが均一性に優れてい
た。
【0018】実施例4 水溶性コポリエステルとして、ジカルボン酸成分にテレ
フタル酸ジメチル30モル%、イソフタル酸ジメチル3
0モル%、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸20モ
ル%、5−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩
20モル%、グリコール成分はエチレングリコール10
0モル%で共重合したもの(固有粘度0.16dl/
g。ガラス転移温度、約48℃)のペレットを用い、溶
解温度を70℃、攪拌溶解時間を1時間とした以外は実
施例2と同様にして水溶液を得た。水溶液は透明で均一
であった。
【0019】実施例5 水溶性コポリエステルとして、ジカルボン酸成分に、テ
レフタル酸ジメチル40モル%、イソフタル酸ジメチル
30モル%、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸20
モル%、グリコール成分は、エチレングリコール85モ
ル%、下記構造式(1)
【0020】
【化1】
【0021】で表わされる2,5−ビス(2−ヒドロキ
シエトキシ)ベンゼンスルホン酸ナトリウム15モル%
で共重合したもの。(固有粘度0.25dl/g。ガラ
ス転移温度約59℃)のペレットを用いた以外は実施例
2と同様にしてやや濁りのある水溶液を得た。
【0022】実施例6 還流冷却管及びプロペラ型羽根付攪拌機を備えた円筒型
セパラブルフラスコを用いた以外は実施例2と同様に樹
脂を溶解、冷却した。得られた水溶液はやや白濁してい
るが均一性に優れていた。
【0023】比較例1 実施例1で用いたものと同じ溶解槽及び水溶性コポリエ
ステルを用いコポリエステルのペレット3.75kgを
85℃の熱水21.25kgに投入、放冷した。20時
間後、ペレットは膨潤していたがプロペラ型攪拌羽根付
攪拌機で攪拌したところ、攪拌羽根の周辺でペレットが
互いにくっつき塊となっており、その塊の中でプロペラ
が回っており、離れた位置まで攪拌の効果はほとんど及
ばなかった。したがって、ジャケットに水蒸気を通じて
も攪拌効率が悪くなっている為、内部まで熱が充分伝わ
らず、温度が均一に上がらなかった。1時間後において
も高濃度で流動性の悪い部分が残っていた。液温を95
℃にするため水蒸気をジャケットに通じる時間を長くし
たところ、溶解槽壁面付近の温度が局所的に高くなった
ため突沸が起こり溶解が出来なかった。
【0024】比較例2 オイルバスの温度を50℃としたほかは実施例2と同様
にして攪拌溶解を行った。溶解時間24時間でペレット
の形はくずれたものの非常に粘度が高く、室温ではゲル
状に固まってしまった。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように、本発明方法によりペ
レットが互いにくっつき、塊となって攪拌に支障を生じ
ることもなく、均一性の良いコポリエステル水溶液を効
率よく得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 寛 山口県山口市大字吉敷2265−5 (72)発明者 和田 良裕 東京都日野市旭が丘4−7−5 (72)発明者 立花 範幾 東京都日野市多摩平3−3−10−305

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ金属スルホネート基を有する水
    溶性コポリエステルを、水を主成分とする溶媒に、下記
    式 Tg≦T≦Tb ここで、Tgは水溶性コポリエステルのガラス転移温度
    (℃)であり、 Tは溶媒の温度(℃)でありそして Tbは溶媒の沸点(℃)である、 を満足する温度条件下で且つ水溶性コポリエステルが沈
    降して固着しないように攪拌して溶解せしめる、 ことを特徴とするポリエステル溶液の製造法。
  2. 【請求項2】 上記式を満足する温度(T℃)にある水
    を主成分とする溶媒に、アルカリ金属スルホネート基を
    有する水溶性コポリエステルを添加し、該添加の前に、
    あるいは添加と一緒に、攪拌を開始する、請求項1に記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 水溶性コポリエステルを構成する全ジカ
    ルボン酸成分に対するアルカリ金属スルホネート基を有
    するジカルボン酸成分のモル分率と全ジオール成分に対
    するアルカリ金属スルホネート基を有するジオール成分
    のモル分率の和が5モル%以上である水溶性コポリエス
    テルを用いる請求項1に記載の方法。
JP22641291A 1991-08-13 1991-08-13 ポリエステル溶液の製造法 Withdrawn JPH0543705A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9162428B2 (en) 2008-11-12 2015-10-20 Graphic Packaging International, Inc. Susceptor structure
US10687662B2 (en) 2015-12-30 2020-06-23 Graphic Packaging International, Llc Susceptor on a fiber reinforced film for extended functionality

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US9162428B2 (en) 2008-11-12 2015-10-20 Graphic Packaging International, Inc. Susceptor structure
US10226910B2 (en) 2008-11-12 2019-03-12 Graphic Packaging International, Llc Susceptor structure
US11247433B2 (en) 2008-11-12 2022-02-15 Graphic Packaging International, Llc Susceptor structure
US10687662B2 (en) 2015-12-30 2020-06-23 Graphic Packaging International, Llc Susceptor on a fiber reinforced film for extended functionality

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