JPS60155235A - 改質ポリエステル成形物の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ベースポリエステルチップと改質剤含有マス
ターポリエステルチップとを混合後、溶融成形して、改
質剤が均一に配合されたポリエステル成形物を製造する
方法に関するものである。

ポリエステル、とりわけエチレンテレフタレートを主た
る繰り返し単位とするポリエステルは優れた成形性及び
物理的性質を有しており、繊維。

フィルム、その他の成形物等産業上の利用分野に用いら
れているが、それに伴ってポリエステル本来の優れた性
能を損なわない範囲でポリエステル単独では得られない
新規な性質１例えば難燃性。

制電性、易染性、耐熱性等の性質を付与した。いわゆる
改質ポリエステルが強く要望されており。

すでに多くの提案がなされている。

一方、近年ポリエステルの製造法は従来のツマ・７チ重
合方式から連続重合方式に移りつつあり、連続重合方式
はバッチ重合方式と比較して生成重合体の品質変動が小
さり、シかも特定の銘柄を長時間にわたって大量に生産
する場合には、コスト的にも特に有利である反面、最終
ニーズに対応した多品種少量銘柄ポリマーを製造する場
合には、小まわりがきかないという欠点がある。

この問題を解決する方法として、一定品質のポリエステ
ルを大量に製造してチ・ノブ化してベースポリエステル
チップとしておき、これに、別途調製した必要な改質剤
を多量に含有させたマスターポリエステルのチップを適
宜混合した後、溶融成形する方法がある。

しかし、この方法では改質剤が高度に均一に配合された
成形物を得ることは困難であり、繊維やフィルム等の製
造には十分対応することができなかった。

本発明者らは、この方法について種々検討した結果、ベ
ースポリエステルチップとマスターポリエステルチップ
とを特定時間内で均一に混合し。

混合後、特定時間内に溶融して成形することによって、
不必要な滞留時間による相分離や混合割合の変動が防止
され、改質剤が均一に配合された改質ポリエステル成形
物が安定して得られることを見出し１本発明に到達した
。

すなわち２本発明の要旨は次のとおりである。

ベースポリエステルチップと改質剤含有マスターポリエ
ステルチップとを混合後、溶融成形して改質ポリエステ
ル成形物を製造するに際し７両チップを混合時間５〜６
０分間で均一に混合し、混合後６０分間以内に溶融し、
成形することを特徴とする改質ポリエステル成形物の製
造法。

本発明において、チップの混合度は下記の式で表される
Ｍの値によって判定することができる。

ここで、Ｎは１サンプル中の全チップ数、Ｃはマスター
ポリエステルチップの仕込み割合、Ｃ２は分散を示し、
Ｃ２は次式で与えられる。

（ｎはサンプリング回数、Ｃ１は各サンプル中のマスタ
ーポリエステルチップの割合１石は全量ンプルのＣｉの
平均値を示す。

完全均一混合（理想）状態ではＭ−１，完全分離状態で
はＭ＝Ｏとなり１Ｍの値が大きい程混合度が高く好まし
いが２本発明においては０．９以上であればよく、特に
０．９５以上が望ましい。

本発明において、ベースポリエステルとは多様化にあま
り影響されない汎用性のあるポリエステルを意味するが
、好ましくはエチレンテレフタレート単位が８０モル％
以上のポリエチレンテレフタレート系ポリエステルが用
いられる。ベースポリエステル自体に、あらかじめなん
らかの改質剤（例えば艶消剤としてのＴｉＯ４や易滑剤
としての５ｉ０２等）が添加されていてもさしつかえな
いがそのような改質剤が添加されていない方が好ましい
。

本発明における改質剤を含有するマスターポリエステル
とは、前記ベースポリエステルそのもの又はベースポリ
エステルとは異なった重合装置で重合されたポリエステ
ルに、前記のような艶消剤Ｔｉ０１や易滑剤５ｉ０２を
はじめ原着用顔料や従来の各種改質剤を添加したポリエ
ステルあるいは改質効果を有する第３成分を共重合した
ポリエステル等を総称するが、ベースポリエステルその
ものに改質剤を添加混合したものが特に好ましい。なぜ
ならば、この場合には前記マスターポリエステルと前記
ベースポリエステルを混合後、溶融成形するに際し、相
互の相溶性に富み、不必要な混合斑を誘発することがな
く、かつ効率的に混合することができるからである。

本発明において改質剤を含有するマスターポリエステル
を３例えば連続重合装置の払い出しラインから枝取りし
たベースポリエステルに改質剤を添加混合することによ
り得る場合には、従来公知の混合装置を利用することが
できる。このとき。

改質剤がＴｉ０１やＳｉｎｇのような粉粒体の場合には
静的混合器に比べると、外部攪拌型の混合装置の方が均
一・に分散され易く好ましい。

本発明において、改質剤含有ポリエステル作成時の改質
剤の混合比率は、最終的に得られる改質ポリエステルに
おける含有率に応じて、適宜選択することができる。こ
の場合、混合効果がなるべく大きくなる組み合わせを採
用する方が得策である。例えば、最終製品のＴｉ０１含
有率が１重量％の改質ポリエステルを得る場合、改質剤
含有ポリエステル作成時の改質剤含有率が１０重量％の
場合と３０重量％の場合とでは、後者の方が改質剤混合
時の溶融粘度が高くなり、その結果剪断力も大きくなる
ので有利である。一方、改質剤の含有率が多くなるにつ
れて溶融粘度が低下するような改質剤を混合する場合に
は、改質剤含有ポリエステル作成時の改質剤含有率を抑
制する方が好ましい。

前記したように、改質剤含有ポリエステル作成時の溶融
粘度は、なるべく高い方が好ましいが。

極端に高くなりすぎて圧損が著しく大きくなったり、あ
るいは攪拌動力等に支障がきたさないように注意する必
要がある。また、前記改質剤含有率が余りにも高い場合
には、改質剤含有ポリエステル中では分散が良好である
が、ベースポリエステルと混合後、溶融成形する際に極
端な希釈が必要となり、かえって分散を悪くする場合も
ある。したがって、改質剤含有マスターポリエステルの
へ一スポリエステルに対する混合割合は１重量比で１＝
５０〜５０：１の範囲とするのが特に好適であるが、こ
れ以上の比とするときには１例えば連続重合装置の払い
出しライン上でベースポリエステルと混合する前に、改
質剤含有ポリエステルを第３のポリエステルで一旦希釈
混合しておくことも有効である。前記第３のポリエステ
ルとしては、ベースポリエステルと異なった重合装置に
より得られたポリエステル、あるいはベースポリエステ
ルの払い出しラインからさらに枝取りしたもののいずれ
でもさしつかえない。

以上のことを総合的に判断した場合、ベースポリエステ
ルと混合する際の改質剤含有ポリエステル中の改質剤含
有率としては、１０〜７０重量％の範囲が好ましい。

しくない場合があり、ベースポリエステルチップの球換
算直径に対するマスターポリエステルチップの球換算直
径の比が０．５〜２．０の範囲となるようにすることが
特に好ましい。

また、チップの計量には従来よく用いられている回転羽
根式の計量装置（ロータリーフィーダー）にかえて桝計
量式のカラーリング装置を用いることが、混合比率のバ
ラツキを最小にするために特に有効である。

本発明においては、ベースポリエステルチップと改質剤
含有マスターポリエステルチップとを混合後２エクスト
ルーダ等で溶融後成形するが、従来公知の任意の溶融成
形装置を用いることができる。この場合、いずれのポリ
エステルも溶融状態で相溶性があるうえ、改質剤含有マ
スターポリエステルがベースポリニスデルとチップ状態
ですでに均一に混合されているので、特に大きい剪断力
がなくても、ｔａ維あるいはフィルム用としての特性を
備えたポリエステル成形物が得られるように。

比較的スムーズに溶融混合することが可能である。

本発明は、相異なる二種以上のポリエステルチップの混
合槽、あるいはホッパーでの滞留時間及び混合槽での最
適混合時間を与えるものである。

前述のように、混合時間を５〜６０分間、混合後溶融す
るまでの時間を６０分間以内とすることが必要であるが
、混合槽における混合後の静置時間を含めた滞留時間を
１０〜６０分間、混合後ホッパーに受け入れてから溶融
までの滞留時間を４０分間以下とすることが望ましい。

５〜６０分間の混合時間で均一に（Ｍが０．９以上とな
るように）混合しなければならない理由は。

５分間未満では均一混合が困難であり、６０分間を超え
ると混合度が飽和状態になるばかりか、かえって相分離
を起こすようになるからである。

また、混合後、溶融するまでの時間もできるだけ短くす
ることが必要であり、６０分間を超えると相分離を起こ
し、混合度が低下する。

なお、前記したように二種以上のポリエステルチップを
混合するに際しては、チップの形状の差異によって混合
のしかたにバラツキが生じて好ままた、さらに混合装置
を通じて混合することも好適であるが、混合に要するエ
ネルギー等を考慮すると、いわゆる静的混合装置を用い
て混合するのが特に有利である。静的混合装置としては
９例えばケニック社製のスタテイクミキサー、スルーザ
ー社製のスタティクミキサシングエレメント等。

従来公知のものを好適に用いることができる。

次に３本発明の構成を図面を参照しながら具体的に説明
する。

第１図は９本発明の実施態様を示すフローシートである
。第１図において、マスターポリエステルチップとベー
スポリエステルチップはそれぞれサイロ１．２にストッ
クされており、払い出しバルブ３．３′を通り、カラー
リング装置９例えばジェットカラー装置４，４°で計量
され、ナウターミキサ−等の混合装置５にて混合され、
混合ポリエステルチップは払い出し弁６でホッパー７に
払い出され、一時的にストックされ、その後エクストル
ーダー８にて溶融され、静的混合器９によって溶融混合
後、成形機１０によって成形される。

なお９本発明における成形物とは、　ＩＪｌｉ維、フィ
ルム等の最終成形物のみならず、再びチップ化して後工
程に供するためのストランド、シート等も含むものであ
る。

本発明方法は、バッチ弐重合あるいは連続式重合で得ら
れた全てのポリエステルを改質ポリエステルとなす場合
はもちろんのこと、その一部を改質する場合にも用いる
ことができる。連続重合装置の生産能力が大きくて、改
質ポリエステルの生産量が比較的少ない場合に特に有効
である。

以下に１本発明の効果を例をあげて説明する。

なお、チップ中のＴｉ０１及び紡出糸のＴｉＯ２の分散
度は、下記の要領で測定し、評価した。

すなわち、ポリマー７〜１４ＩＩ１ｇを２７０℃の温度
でスライドガラス上で溶融し、カバーガラスで溶融プレ
スし、顕微鏡観察して１０μ以上のＴｉＯ２粒子の個数
を測定することにより、Ｔｉ０１の分散程度を評価した
。評価基準は下記に従った。（Ａ及びＢが合格である。

） Ａ：１０μ以上の粒子が１個／６ｍｇ以下Ｂ：１０μ以
上の粒子が２〜５個／６ｍｇＣ：１０μ以上の粒子が６
〜１０個／　６　ｍｇＤ：１０μ以上の粒子が１１個／
　６　ｍｇ以上実施例１ テレフタル酸及びエチレングリコールを原料として、極
限粘度０．６８の改質剤を含まないポリエチレンテレフ
タレー）　（Ｐｒ！Ｔ）を連続的に製造し最終重合化か
らのＰＥＴをストランド状に成形し。

カットして球換算直径０．３６　ｃｍのペースチップを
得た。

一方、２軸型混練装置を用いてＴｉＯ２と前記最終重合
化より抜き出したＰＩＥＴとをそれぞれ１０　ｋｇ／ｌ
ｌｒ及び７０　ｋｇ／　Ｈｒの送り速度で混合し、ペー
スチップと同一形状で、Ｔｉ０１含有率が１２．５重回
％の改質含有マスターチップを得た。

次いで２両者をそれぞれジェットカラー装置で精密にマ
スターチップ対ペースチップの重量比が１対２５となる
ように計量し、従来よく用いられているナウターミキサ
−を用いて２０分間混合後、ホッパーに払い出した。な
お、この際のミキサー及びホッパー内の滞留時間は、平
均それぞれ２５分及び３０分であった。混合度は約ｔｏ
ｇずつの１００サンプル中のマスターポリエステルチッ
プの存在割合をめて１算したところ、混合度Ｍ　＝　０
．９５であった。

この混合ＰＩ！Ｔチップをエクストルーダで溶融後スル
ーザー社製スタティクミキシングエレメントＳＭＸ型（
エレメント数１８）を用いて混合し、一部はチップ化し
、残りは直接紡糸に供した結果を第１表に示した。

実施例２〜９及び比較例１〜３ 実施例１において、マスターチップとベースデツプの混
合槽での混合時間や混合槽及びポツパー内の滞留時間あ
るいはマスターチップ及びペースチップの球換算直径を
種々変化させた他は実施例１と同様に実験した。

第１表に混合条件及び結果を示した。

比較例４ 混合槽での混合時間を５分とし、混合度が不十７１図 手続補正書（１釦 １、事件の表示 特願昭５９−９８９７号 ２、発明の名称 改質ポリエステル成形物の製造法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　愛知県岡崎市日名北町４番地１ ４、代　欅　人 ５、補正の対ヤ 明ｍｓの「発明の詳細な説明ｊの欄 ６、補正の内容 （１）明細書第５頁１行及び３行「０．１を「で−１と
打止才る。

（２）同第１１頁６行「スタティクミキサシング」を「
スタティクミキシング」と訂正する。

（３）四＠１４頁１２行「実施例２〜９及び比較例１〜
３」を［実施例２〜１０及び比較例１〜２　Ｊと訂正す
る。

（４）同第１４百１９行「比較例４１を「比較例３」と
打止する。

（５）同第１５百＠１表を別紙のように打止する。

第　１　表

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベースポリエステルチップと改質剤含有マスター
   ポリエステルチップとを混合後、溶融成形して改質ポリ
   エステル成形物を製造するに際し１両チップを混合時間
   ５〜６０分間で均一に混合し、混合後６０分間以内に溶
   融し、成形することを特徴とする改質ポリエステル成形
   物の製造法。
2. （２）ベースポリエステルが改質剤を含有しないポリエ
   チレンテレフタレートである特許請求の範囲第１項記載
   の方法。
3. （３）両チップを重量比で１２５０〜５０：１の割合で
   混合する特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）ベースポリエステルチップの球換算直径に対する
   マスターポリエステルチップの球換算直径の比を０．５
   〜２．０とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
5. （５）両チップの計量にカラーリング装置を用いる特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
6. （６）溶融後、静的混合器を通してから成形する特許請
   求の範囲第１項記載の方法。