JPS638968B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
本発明は優れた透明性および易滑性を有するポ
リエステルの製造法に関するものである。更に詳
しくは特定の製造方法で製造した酸化アルミニウ
ムを含有する酸化ケイ素を主成分とする不活性無
機微粒子をポリエステルの製造工程で添加し、優
れた粒子分散性を有し、かつ良好な透明性と易滑
性を有する繊維あるいはフイルムを作り得る線状
ポリエステルの製造法に関するものである。
一般にポリエステルは優れた物理的特性、化学
的特性を有するが故に衣料用、産業用の繊維とし
て、また磁気テープ用、写真用などのフイルム用
として広く使用されている。
しかしながら、その光輝性、透明性を十分に生
かした繊維あるいはフイルムを製造しようとする
場合にはその成形過程および繊維、フイルム高次
加工工程において往々にして工程通過性の不良を
ひきおこしていた。この原因はその多くの場合、
繊維―繊維間、フイルム―フイルム間、繊維―金
属間、フイルム―金属間の高い摩擦係数に起因す
るものであつた。
従来ポリエステルの摩擦係数を低下させ、繊維
およびフイルムに易滑性を付与する方法として数
多くの技術が提案され、実施されているが大略
(1) ポリエステル合成時に使用する触媒、着色防
止剤などの一部または全部を反応過程で析出せ
しめ微粒子として存在させる方法。
(2) 酸化チタンを添加する方法。
(3) ポリエステルとの屈折率差が小さい不活性無
機微粒子を添加する方法。
などがある。
これらのいずれの方法においてもその目的とす
るところはポリエステル中に微粒子を存在させ、
得られた繊維、フイルムの表面に微少な凹凸を形
成せしめその凹凸によつて繊維―繊維、フイルム
―フイルム、繊維―金属、フイルム―金属間など
の摩擦係数を低下せしめ優れた工程通過性を確保
せんとするものであつた。
しかしながら(1)の方法はポリエステルの合成反
応中に触媒金属化合物に起因する粒子を生成させ
る方法であるため、粒子量、粒子径のコントロー
ルおよび粗大粒子の生成防止などが困難であつ
た。
また(2)の方法は一応繊維あるいはフイルムに易
滑性を付与できるが、酸化チタンの隠ペイ力が強
いため透明性が要求される用途には展開不可能で
あつた。また透明性を保持できる程度の酸化チタ
ンを繊維あるいはフイルムに存在せしめる場合
は、得られる繊維あるいはフイルムの易滑性が不
十分であるなどの難点があつた。
一方、(3)の方法は不活性無機微粒子の種類、添
加量などを適切に選定することができればある程
度の透明性を保持しつつ、易滑性を付与せしめる
ことは可能である。
すなわち従来からポリエステルに該ポリエステ
ルと屈折率差の小さい不活性無機微粒子を添加
し、得られる繊維あるいはフイルムの透明性を保
持しつつ、易滑性を付与する方法として、
(A) ポリエステルフイルムの易滑透明性を目的と
して酸化ケイ素と酸化マグネシウムを主成分と
する微粒子(タルク)を第三級アミン、第四級
アンモニウム化合物等の存在下でエステル交換
反応、重合反応の任意の時点で前記粒子を添加
する方法(特公昭43−23960号公報)。
(B) カオリナイト、タルク等の無機化合物を添加
する方法(フランス特許第1347696号)。
(C) 平均粒径20mμ以下の酸化ケイ素を添加する
方法(特公昭37−12150号公報)。
(D) 一次粒子の平均粒径が20mμ〜100mμで、か
つPHが3.5〜4.5の酸化ケイ素を、第四級アンモ
ニウム化合物からなる群から選ばれた少なくと
も一種以上の塩基性化合物で処理し、PHを7.0
〜10.5に調製した後、ポリエステルの重合が完
結するまでの任意の段階で添加する方法(特開
昭53−45396号公報)。
などが知られている。
これらの方法のうち(A)および(B)は天然品からな
る粉砕物の添加であるため粗大粒子の混入がさけ
られず、該粗大粒子に起因する繊維製造時の糸切
れ、毛羽の発生が多発、またフイルムでは表面に
粗大粒子が散在するなど種々の問題があつた。
また(C)の方法は原料として微細な酸化ケイ素を
使用するため、原料からの粗大粒子の混入は(A),
(B)の方法に比べてかなり回避できる。しかし特公
昭43−23960号公報に記載されている様に酸化ケ
イ素はポリエステル中での分散性が極めて悪いた
め、該ポリエステル製造中に凝集が起こりフイル
ムに成形した場合フイルム表面に多くの粗大粒子
が散在し、フイルムの透明性を下げるばかりでな
く、極薄フイルムを製造する際の大きな支障とな
る。
さらに(D)の方法は上述(C)の方法の欠点である該
ポリエステル製造中における凝集を防止しようと
するものであり、(C)に比べて確かにポリマ中の粗
大粒子の量を少なくすることが可能であるがまだ
十分ではなかつた。
本発明者らは上記問題点に鑑み、特に(C),(D)の
有用性に着目し、酸化ケイ素の凝集を防止するこ
とについて鋭意検討した結果、本発明に到達した
ものである。
すなわち本発明はテレフタル酸またはそのエス
テル成形性誘導体およびエチレングリコール、
1,4―ブタンジオールから選ばれるグリコール
あるいはそのエステル形成性誘導体からポリエス
テルを製造するに際し、該ポリエステルの重合が
完結するまでの任意の段階で、ハロゲン化ケイ素
中にハロゲン化アルミニウムを存在させて乾式法
で製造した酸化アルミニウムを0.1〜5重量%含
有し、かつ平均の一次粒子径が100mμ以下である
酸化アルミニウム含有乾式法酸化ケイ素を得られ
るポリエステルに対し0.05〜4重量%添加した後
重合を完結させることを特徴とする粒子分散性の
優れたポリエステルの製造方法である。
本発明におけるポリエステルとはテレフタル酸
またはそのエステル形成性誘導体をジカルボン酸
成分とし、エチレングリコール、1,4―ブタン
ジオールから選ばれるグリコールまたはそのエス
テル形成性誘導体をグリコール成分とするポリエ
ステルを対象とする。
なおテレフタル酸成分の一部を例えば5―ナト
リウムスルホイソフタル酸、5,―カリウムスル
ホイソフタル酸、p―β―ヒドロキシエトキシ安
息香酸、p―ヒドロキシ安息香酸、イソフタル
酸、4,4′―ジフエニルスルホンジカルボン酸、
4,4′―ジフエニルメタンジカルボン酸、4,
4′―ジフエニルエーテルジカルボン酸、4,4′―
ジフエニルジカルボン酸、1,2′―ジフエノキシ
エタン―p、p′―ジカルボン酸、2,6―ナフタ
リンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸など
の二官能性カルボン酸またはそのエステル形成性
誘導体で置換えるか、またはグリコール成分の一
部を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、ヘキサメチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、1,4
―シクロヘキサンジオール、1,4―シクロヘキ
サンジメタノール、1,4―ビス―β―ヒドロキ
シエトキシベンゼン、ビスフエノールAなどの脂
肪族、脂環族、芳香族のジオキシ化合物またはそ
のエステル形成性誘導体で置換えた主鎖の繰返し
単位の70モル%以上がエチレンテレフタレート単
位およびテトラメチレンテレフタレート単位から
選ばれるエステル単位である共重合ポリエステル
であつてもよい。
さらにペンタエリスリトール、トリメチロール
プロパン、トリメリツト酸、トリメシン酸等の鎖
分岐剤やモノハイドリツクポリアルキレンオキサ
イド、フエニル酢酸等の重合停止剤を少割合使用
することも可能である。
かかる原料からポリエステルを製造するには、
例えばテレフタル酸ジメチルを脂肪族グリコール
でエステル交換反応せしめるか、テレフタル酸を
脂肪族グリコールで直接エステル化反応せしめる
か、またはテレフタル酸にエチレンオキサイドを
付加反応せしめるかしてテレフタル酸の脂肪族ま
たはその脂環式グリコールエステルおよび/また
はその低重合体を合成し、次いで該生成物を常法
により重合反応せしめる方法が最も広く採用され
る。
さらに本発明を実施するポリエステルの合成に
当つては当業界周知の触媒、着色防止剤、艶消
剤、エーテル結合副生防止剤、抗酸化剤、難燃剤
等を適宜使用することができる。
本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素とは乾式法で酸化ケイ素を製造する際に
ハロゲン化ケイ素中にハロゲン化アルミニウムを
存在させて製造した酸化アルミニウム含有率が
0.1〜5重量%、好ましくは0.3〜2重量%である
酸化ケイ素である。
ここに言う乾式法による酸化ケイ素の製造法と
は、たとえば「プラスチツク用およびゴム用添加
剤実用便覧」(化学工業社、昭和45年8月10日発
行)の524ページに記載されているような、一般
にハロゲン化ケイ素を水分および酸素とともに気
相で熱分解させる方法である。
ここで、乾式法酸化ケイ素中の酸化アルミニウ
ム含有量は0.1〜5重量%とする必要がある。す
なわち、酸化アルミニウム含有量が0.1重量%未
満であるとポリエステル重合反応中に激しく凝集
を起し、粗大粒子が発生する。加えて、紡糸時あ
るいは製膜時における凝集粒の再分散が起りにく
くなり、糸中あるいはフイルム中での分散が著し
く悪化する。
一方、酸化アルミニウム含有量が5重量%を越
えると得られるポリマの黄味傾向が増大(b値が
大きくなる)するので好ましくない。
さらに本発明のような原料の段階からハロゲン
化ケイ素中にハロゲン化アルミニウムを存在させ
て乾式法で製造した酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素と異なり、単に酸化アルミニウムと酸化ケイ
素を混合するだけではポリエステルの重合反応中
に凝集を起しやすいという欠点がある。
本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素の平均の一次粒子径は100mμ以下、好ま
しくは40mμ以下である。平均の一次粒子径が
100mμを越えると得られるポリエステルの透明性
が低下する。
本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素の添加量は得られるポリエステルに対し
0.05〜4重量%であり、好ましくは0.3〜2重量
%である。0.05重量%未満では得られる繊維ある
いはフイルムの易滑性が十分でなく、また4重量
%を越えると得られる繊維あるいはフイルムの透
明性が低下する。
本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素は脂肪族グリコール、脂肪族アルコール
あるいは水等に公知の方法で分散させ分散スラリ
ーとしてポリエステルの重合が完結するまでの任
意の段階で添加することができるが特に該ポリエ
ステルの原料となるグリコールに分散させて添加
することが好ましい。また、該グリコールスラリ
ーの濃度は得られるポリエステルチツプの粗大粒
子数および軟化点の点から1〜20重量%が好まし
く、5〜15重量%が特に好ましい。
本発明における酸化アルミニウム含有乾式法酸
化ケイ素の分散スラリーは従来公知の方法で調整
できるが、酸化アルミニウム含有乾式法ケイ素と
エチレングリコールを特開昭53−125495号公報に
開示された撹拌翼の回転方向と平行した複数個の
せん断翼をもつ高速撹拌機中で分散させる方法お
よび該分散方法に超音波分散方法を併用する方法
が好ましい。調整したスラリーはスラリー中の粗
大粒子を除去する目的で60メツシユ以上のフイル
ターで過することが望ましい。
また、ポリエステル重合完結前に添加した酸化
アルミニウム含有乾式法酸化ケイ素の凝集を防ぐ
目的で分散剤を適用することが好ましい。特にテ
トラアルキルアンモニウム化合物は凝集防止効果
が大きく好適である。酸化ケイ素の分散剤として
テトラアルキルアンモニウム化合物を適用してい
る例として特開昭53−45396号公報があるが該公
報で適用している酸化ケイ素に及ぼす凝集防止効
果に比べ、酸化アルミニウム含有乾式法酸化ケイ
素に対する凝集防止効果の方が著しく優れてい
る。ここで、テトラアルキルアンモニウム化合物
としては水酸化テトラメチルアンモニウム、塩化
テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチル
アンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、
臭化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプ
ロピルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモ
ニウム、水酸化テトライソプロピルアンモニウ
ム、塩化テトライソプロプルアンモニウム、水酸
化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチル
アンモニウムなどがあげられるが、なかでも水酸
化テトラエチルアンモニウムが特に好ましい。
テトラアルキルアンモニウム化合物の添加量は
得られるポリマの粗大粒子およびb値の面から酸
化アルミニウム含有酸化ケイ素に対し0.5〜30重
量%が好ましく、特に5〜20重量%が好ましい。
本発明における酸化アルミニウム含有酸化ケイ
素のグリコールスラリーの添加時期はポリエステ
ルの重合が完結するまでの任意の段階であり、特
に該ポリエステルの重合反応開始前が均一分散性
が優れている点で好ましい。
本発明におけるポリマの極限粘度〔η〕は得ら
れるポリマ中の粒子の均一性の点で0.45以上とす
るのが好ましく、一層好ましくは0.55〜0.80であ
る。
以下実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。なお、本発明における各種の測定方法は次の
とおりである。
(b値)
ポリマを直径2.5〜3.5mm、高さ4.5〜5.5mmの円
柱状に成形し、スガ試験機株式会社製直読式色差
コンピユーターで測定する。b値が大きい程ポリ
マの黄味傾向が増大する。
(平均の一次粒子径)
酸化アルミニウム含有酸化ケイ素の粉末を電子
顕微鏡で10万倍に拡大した写真を撮影し、得られ
た像から各一次粒子の最長径を測定し、1000個の
平均として求めた値をいう。
(ポリマの透明性)
ポリマを直径2.5〜3.5mm、高さ4.5〜5.5mmの円
柱状に成形し、次の基準で肉眼判定した。
1級 非常に良好
2級 やや良好
3級 普通
4級 やや劣る
5級 かなり劣る
(フイルムの易滑性)
東洋テスター(株)製のスリツプテスターを用い
ASTM―D―1894B法に従つて測定した静摩擦
係数を滑り性の目安として用い、次のようにラン
ク付けした。
〔静摩擦係数〕 〔滑り性〕
1.2未満 ○
1.2〜1.5 △
1.5以上 ×
(粗大粒子数)
試料約10mgを18mm×18mmのカバーグラスにはさ
み、280℃〜300℃のホツトプレート上で熱圧着
し、直径約10mmのフイルムを作成する。このフイ
ルムを位相差顕微鏡(100倍)で観察し、最大長
さ10μ以上の粗大粒子を測定し試料10mgあたりの
粗大粒子の数を算出し、1水準あたり10回測定し
た平均値とする。
(極限粘度〔η〕)
ポリマをO―クロロフエノールに溶解し、25℃
で測定した値である。
実施例 1
テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコ
ール64部、酢酸カルシウム1水塩0.1部、三酸化
アンチモン0.03部をエステル交換缶に仕込み、窒
素雰囲気下で150〜230℃に昇温して生成するメタ
ノールを連続的に系外に留去しながら、エステル
交換反応を行ない、反応開始後3時間で反応を終
了した。得られた生成物にリン酸トリメチルを
0.05部加え、更に塩化ケイ素と塩化アルミニウム
を混合して乾式法で製造した酸化アルミニウム含
有率が1%であり、かつ平均の一次粒子径が
30mμの酸化アルミニウム含有酸化ケイ素とエチ
レングリコールを重量比が5:95の混合物を
Janke&Kunkel社製Ultra Turrax T45DX
(10000rpm)で30分間分散せしめたスラリーを酸
化アルミニウム含有乾式法酸化ケイ素として得ら
れるポリエステルに対して1.0%になるようにし
て添加した。次いで重合反応系を除々に減圧にし
て1時間30分かけて760mmHgから1mmHgまで減
圧し、同時に1時間30分かけて230℃から280℃ま
で昇温した。1mmHg以下の減圧下、重合温度280
℃でさらに2時間、合計3時間30分重合した。反
応終了後ポリマを直径3mmの棒状で水中に吐出
し、長さ5mmに切断してポリエステルチツプを得
た。得られたポリエステルチツプの〔η〕は
0.670、透明性は1級、b値は4.0さらに粗大粒子
数は24個であつた。該ポリエステルチツプを180
℃で3時間減圧乾燥後295℃に設定された押出機
でシート化し、続いて95〜130℃で二軸延伸し
25μの二軸延伸フイルムを得た。該二軸延伸フイ
ルムの静摩擦係数は0.6で極めて良好であつた。
実施例 2
実施例1において酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素のスラリー濃度を表1のように変更した以外
は実施例1と同様にしてポリエステルチツプを得
た。各ポリエステルの特性を表1に示した。表1
からスラリー濃度が1〜20%の場合には得られる
ポリマの融点、粗大粒子数が特に良好であること
が明らかである。
The present invention relates to a method for producing polyester having excellent transparency and slipperiness. More specifically, inert inorganic fine particles mainly composed of silicon oxide containing aluminum oxide produced by a specific production method are added in the polyester production process to have excellent particle dispersibility and good transparency. The present invention relates to a method for producing linear polyester that can be used to produce fibers or films with easy slipping properties. In general, polyester has excellent physical and chemical properties and is therefore widely used as textiles for clothing and industrial use, as well as for magnetic tapes, photographic films, and the like. However, when attempting to produce fibers or films that take full advantage of their brightness and transparency, poor process passability often occurs during the molding process and high-level processing of the fibers and films. The reason for this is often
This was due to the high coefficient of friction between fibers, between fibers, between films, between fibers and metals, and between films and metals. Many techniques have been proposed and implemented to lower the coefficient of friction of polyester and impart slipperiness to fibers and films. A method in which part or all of the particles are precipitated during the reaction process and exist as fine particles. (2) Method of adding titanium oxide. (3) A method of adding inert inorganic fine particles that have a small refractive index difference with polyester. and so on. The purpose of any of these methods is to make fine particles exist in polyester,
Fine irregularities are formed on the surface of the obtained fibers and films, and these irregularities lower the coefficient of friction between fibers and fibers, films and films, fibers and metals, and films and metals, ensuring excellent processability. It was something I wanted to do. However, since the method (1) involves generating particles due to a catalytic metal compound during the polyester synthesis reaction, it is difficult to control the particle amount and particle size, and to prevent the generation of coarse particles. Although method (2) can impart slipperiness to fibers or films, it has not been possible to apply it to applications requiring transparency due to the strong hiding power of titanium oxide. Furthermore, when titanium oxide is present in fibers or films to an extent that maintains transparency, there are problems such as insufficient slipperiness of the resulting fibers or films. On the other hand, in method (3), if the type and amount of inert inorganic fine particles added can be appropriately selected, it is possible to impart slipperiness while maintaining a certain degree of transparency. In other words, as a conventional method of adding inert inorganic fine particles having a small refractive index difference with the polyester to impart lubricity to the resulting fiber or film while maintaining transparency, (A) For the purpose of smooth transparency, fine particles (talc) mainly composed of silicon oxide and magnesium oxide are transesterified in the presence of tertiary amines, quaternary ammonium compounds, etc., and the particles are transesterified at any point in the polymerization reaction. Addition method (Japanese Patent Publication No. 43-23960). (B) A method of adding inorganic compounds such as kaolinite and talc (French Patent No. 1347696). (C) A method of adding silicon oxide with an average particle size of 20 mμ or less (Japanese Patent Publication No. 12150/1983). (D) Silicon oxide with an average primary particle diameter of 20 mμ to 100 mμ and a PH of 3.5 to 4.5 is treated with at least one basic compound selected from the group consisting of quaternary ammonium compounds, and the PH is 7.0
-10.5, and then added at any stage until the polymerization of polyester is completed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-45396). etc. are known. Among these methods, (A) and (B) involve the addition of pulverized natural products, so the contamination of coarse particles is unavoidable, and the occurrence of yarn breakage and fuzz during fiber production due to the coarse particles. There were various problems such as frequent occurrence and coarse particles scattered on the film surface. In addition, method (C) uses fine silicon oxide as a raw material, so coarse particles from the raw material are not mixed in (A).
This can be avoided considerably compared to method (B). However, as described in Japanese Patent Publication No. 43-23960, because silicon oxide has extremely poor dispersibility in polyester, agglomeration occurs during the production of polyester, and when it is formed into a film, many coarse particles are formed on the surface of the film. They are scattered and not only reduce the transparency of the film, but also become a major hindrance in producing ultra-thin films. Furthermore, method (D) attempts to prevent agglomeration during the production of the polyester, which is a drawback of method (C), and certainly reduces the amount of coarse particles in the polymer compared to method (C). Although it is possible, it is still not sufficient. In view of the above-mentioned problems, the present inventors focused on the usefulness of (C) and (D) in particular, and as a result of intensive studies on preventing the agglomeration of silicon oxide, they arrived at the present invention. That is, the present invention provides terephthalic acid or its ester-formable derivative and ethylene glycol,
When producing polyester from glycol selected from 1,4-butanediol or its ester-forming derivative, aluminum halide is present in silicon halide at any stage until the polymerization of the polyester is completed, and dry process is performed. Polymerization is completed after adding 0.05 to 4% by weight of aluminum oxide-containing dry process silicon oxide containing 0.1 to 5% by weight of aluminum oxide produced by the method and having an average primary particle size of 100 mμ or less. This is a method for producing polyester with excellent particle dispersibility. The polyester in the present invention refers to a polyester containing terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof as a dicarboxylic acid component and a glycol selected from ethylene glycol and 1,4-butanediol or an ester-forming derivative thereof as a glycol component. Note that a part of the terephthalic acid component may be, for example, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5,-potassium sulfoisophthalic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, isophthalic acid, 4,4'-diphenyl sulfone. dicarboxylic acid,
4,4'-diphenylmethanedicarboxylic acid, 4,
4'-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4'-
Difunctional carboxylic acids such as diphenyl dicarboxylic acid, 1,2'-diphenoxyethane-p,p'-dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, adipic acid, and sebacic acid, or their ester-forming derivatives. or replace a part of the glycol component with ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, 1,4
-Substituted with aliphatic, alicyclic, aromatic dioxy compounds such as cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bis-β-hydroxyethoxybenzene, bisphenol A, or their ester-forming derivatives It may be a copolymerized polyester in which 70 mol% or more of the repeating units in the main chain are ester units selected from ethylene terephthalate units and tetramethylene terephthalate units. Furthermore, it is also possible to use a small proportion of a chain branching agent such as pentaerythritol, trimethylolpropane, trimellitic acid, trimesic acid, etc., or a polymerization terminator such as monohydric polyalkylene oxide, phenylacetic acid, etc. To produce polyester from such raw materials,
For example, dimethyl terephthalate is transesterified with an aliphatic glycol, terephthalic acid is directly esterified with an aliphatic glycol, or terephthalic acid is subjected to an addition reaction with ethylene oxide. The most widely used method is to synthesize a cyclic glycol ester and/or a low polymer thereof, and then subject the product to a polymerization reaction by a conventional method. Further, in synthesizing the polyester for carrying out the present invention, catalysts, color inhibitors, matting agents, ether bond by-product inhibitors, antioxidants, flame retardants, etc. well known in the art can be appropriately used. The aluminum oxide-containing dry process silicon oxide in the present invention refers to the aluminum oxide content that is produced by making aluminum halide exist in silicon halide when silicon oxide is produced by a dry process.
0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 2% by weight of silicon oxide. The dry method for manufacturing silicon oxide mentioned here is, for example, the method described on page 524 of "Practical Handbook of Additives for Plastics and Rubber" (Kagaku Kogyosha, published August 10, 1970). This is a method in which silicon halide is generally thermally decomposed together with moisture and oxygen in the gas phase. Here, the aluminum oxide content in the dry process silicon oxide needs to be 0.1 to 5% by weight. That is, if the aluminum oxide content is less than 0.1% by weight, severe aggregation occurs during the polyester polymerization reaction and coarse particles are generated. In addition, re-dispersion of aggregated particles during spinning or film formation becomes difficult to occur, and dispersion in the yarn or film becomes significantly worse. On the other hand, if the aluminum oxide content exceeds 5% by weight, the yellowing tendency of the resulting polymer increases (the b value increases), which is not preferable. Furthermore, unlike the aluminum oxide-containing silicon oxide produced by a dry process by making aluminum halide exist in silicon halide from the raw material stage as in the present invention, simply mixing aluminum oxide and silicon oxide does not allow the polymerization reaction of polyester. The disadvantage is that it tends to cause agglomeration. The average primary particle diameter of the dry process silicon oxide containing aluminum oxide in the present invention is 100 mμ or less, preferably 40 mμ or less. The average primary particle size is
When it exceeds 100 mμ, the transparency of the polyester obtained decreases. The amount of dry process silicon oxide containing aluminum oxide in the present invention is determined based on the polyester obtained.
The amount is 0.05 to 4% by weight, preferably 0.3 to 2% by weight. If it is less than 0.05% by weight, the resulting fiber or film will not have sufficient slipperiness, and if it exceeds 4% by weight, the transparency of the resulting fiber or film will decrease. In the present invention, the dry process silicon oxide containing aluminum oxide can be dispersed in aliphatic glycol, aliphatic alcohol, water, etc. by a known method and added as a dispersed slurry at any stage until the polymerization of polyester is completed. It is preferable to add it by dispersing it in glycol, which is a raw material for the polyester. Further, the concentration of the glycol slurry is preferably 1 to 20% by weight, particularly preferably 5 to 15% by weight, from the viewpoint of the number of coarse particles and the softening point of the resulting polyester chips. The dispersion slurry of dry-processed silicon oxide containing aluminum oxide in the present invention can be prepared by a conventionally known method. A method of dispersing in a high-speed stirrer having a plurality of parallel shearing blades and a method of using an ultrasonic dispersion method in combination with the dispersion method are preferred. The prepared slurry is preferably passed through a filter with 60 meshes or more in order to remove coarse particles in the slurry. Further, it is preferable to apply a dispersant for the purpose of preventing agglomeration of the aluminum oxide-containing dry method silicon oxide added before the completion of polyester polymerization. In particular, tetraalkylammonium compounds are suitable because they have a large aggregation prevention effect. An example of applying a tetraalkylammonium compound as a dispersant for silicon oxide is JP-A-53-45396, but compared to the agglomeration prevention effect on silicon oxide applied in that publication, the dry method containing aluminum oxide is The agglomeration prevention effect against silicon oxide is significantly better. Here, the tetraalkylammonium compounds include tetramethylammonium hydroxide, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium hydroxide, tetraethylammonium chloride,
Tetraethylammonium bromide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrapropylammonium chloride, tetraisopropylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium chloride, tetrabutylammonium hydroxide, tetrabutylammonium chloride, etc. Among them, tetraethylammonium hydroxide is particularly preferred. The amount of the tetraalkylammonium compound added is preferably 0.5 to 30% by weight, particularly preferably 5 to 20% by weight, based on the aluminum oxide-containing silicon oxide in terms of the coarse particles and b value of the resulting polymer. In the present invention, the aluminum oxide-containing silicon oxide glycol slurry can be added at any stage until the polymerization of the polyester is completed, and it is particularly preferable to add the glycol slurry before the polymerization reaction of the polyester is started because uniform dispersibility is excellent. The intrinsic viscosity [η] of the polymer in the present invention is preferably 0.45 or more, more preferably 0.55 to 0.80, from the viewpoint of uniformity of particles in the obtained polymer. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. In addition, various measurement methods in the present invention are as follows. (b value) The polymer is molded into a cylindrical shape with a diameter of 2.5 to 3.5 mm and a height of 4.5 to 5.5 mm, and measured using a direct-reading color difference computer manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. The larger the b value, the greater the yellowing tendency of the polymer. (Average primary particle diameter) Take a photograph of aluminum oxide-containing silicon oxide powder magnified 100,000 times using an electron microscope, measure the longest diameter of each primary particle from the obtained image, and calculate as the average of 1000 particles. It refers to the value given. (Transparency of Polymer) The polymer was molded into a cylindrical shape with a diameter of 2.5 to 3.5 mm and a height of 4.5 to 5.5 mm, and visually judged according to the following criteria. 1st grade: Very good 2nd grade: Fairly good 3rd grade: Fair 4th grade: Slightly poor 5th grade: Fairly poor (slippery of the film) Using a slip tester manufactured by Toyo Tester Co., Ltd.
The coefficient of static friction measured according to the ASTM-D-1894B method was used as a measure of slipperiness, and ranked as follows. [Static friction coefficient] [Slip property] Less than 1.2 ○ 1.2 to 1.5 △ 1.5 or more × (Number of coarse particles) Approximately 10 mg of the sample was sandwiched between 18 mm x 18 mm cover glasses and thermocompressed on a hot plate at 280°C to 300°C. Create a film with a diameter of approximately 10 mm. Observe this film with a phase contrast microscope (100x magnification), measure coarse particles with a maximum length of 10 μ or more, calculate the number of coarse particles per 10 mg of sample, and use the average value of 10 measurements per level. (Intrinsic viscosity [η]) Dissolve the polymer in O-chlorophenol and heat at 25°C.
This is the value measured at Example 1 Methanol is produced by charging 100 parts of dimethyl terephthalate, 64 parts of ethylene glycol, 0.1 part of calcium acetate monohydrate, and 0.03 parts of antimony trioxide into a transesterification tank, and raising the temperature to 150 to 230°C under a nitrogen atmosphere. The transesterification reaction was carried out while continuously distilling off from the system, and the reaction was completed 3 hours after the start of the reaction. Add trimethyl phosphate to the resulting product.
0.05 parts and further mixed with silicon chloride and aluminum chloride to produce aluminum oxide using a dry method.The aluminum oxide content is 1%, and the average primary particle size is
A mixture of silicon oxide containing 30 mμ of aluminum oxide and ethylene glycol in a weight ratio of 5:95 was prepared.
Janke & Kunkel Ultra Turrax T45DX
The slurry was dispersed for 30 minutes at 10,000 rpm and added at a concentration of 1.0% to the polyester obtained as dry method silicon oxide containing aluminum oxide. Next, the pressure of the polymerization reaction system was gradually reduced from 760 mmHg to 1 mmHg over 1 hour and 30 minutes, and at the same time the temperature was raised from 230°C to 280°C over 1 hour and 30 minutes. Under reduced pressure of 1 mmHg or less, polymerization temperature 280
Polymerization was continued for an additional 2 hours at ℃ for a total of 3 hours and 30 minutes. After the reaction was completed, the polymer was discharged into water in the form of a rod with a diameter of 3 mm, and cut into pieces of 5 mm in length to obtain polyester chips. [η] of the obtained polyester chip is
0.670, transparency was first grade, b value was 4.0, and the number of coarse particles was 24. The polyester chip is 180
After drying under reduced pressure at ℃ for 3 hours, it was formed into a sheet using an extruder set at 295℃, and then biaxially stretched at 95 to 130℃.
A 25μ biaxially stretched film was obtained. The static friction coefficient of the biaxially stretched film was 0.6, which was extremely good. Example 2 Polyester chips were obtained in the same manner as in Example 1 except that the slurry concentration of aluminum oxide-containing silicon oxide was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the properties of each polyester. Table 1
It is clear from the results that when the slurry concentration is 1 to 20%, the melting point and number of coarse particles of the obtained polymer are particularly good.
【表】
実施例 3
実施例1において酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素のエチレングリコールスラリーを表2のフイ
ルターで過した以外実施例1と同様にしてチツ
プを得た。得られたチツプの特性を表2に示し
た。表2から60メツシユ以上のスラリーフイルタ
ーを採用した場合にはポリマ中の粗大粒子数が特
に少なく良好であることがわかる。[Table] Example 3 Chips were obtained in the same manner as in Example 1 except that the ethylene glycol slurry of silicon oxide containing aluminum oxide was passed through the filter shown in Table 2. Table 2 shows the characteristics of the chips obtained. From Table 2, it can be seen that when a slurry filter with 60 meshes or more is used, the number of coarse particles in the polymer is particularly small and good.
【表】
実施例 4
実施例1において酸化アルミニウム含有乾式法
酸化ケイ素の種類および酸化アルミニウムの含有
率を表3のように変更した以外は実施例1と同様
にしてエステル交換反応後重合、チツプ化し、次
いで製膜した。得られたチツプおよびフイルムの
特性を表3に示した。表3から酸化アルミニウム
含有乾式法酸化ケイ素中の酸化アルミニウムの含
有率が0.1〜5%の範囲内であり、かつ該二酸化
ケイ素の平均の一次粒子径が100mμ以下である場
合には、得られたポリエステルチツプの透明性が
良好であり、粗大粒子数が少なく、かつb値が低
い。更にこのポリエステルチツプを用いて製膜し
たフイルムの易滑性は極めて良好であることが明
白である。なお実験No.12,13,18,23,24は本発
明の効果を一層明確にするための比較実験例であ
る。[Table] Example 4 Polymerization and chipping were carried out in the same manner as in Example 1 except that the type of dry process silicon oxide containing aluminum oxide and the content of aluminum oxide were changed as shown in Table 3. Then, a film was formed. Table 3 shows the properties of the chips and films obtained. Table 3 shows that when the content of aluminum oxide in the dry method silicon oxide containing aluminum oxide is within the range of 0.1 to 5% and the average primary particle size of the silicon dioxide is 100 mμ or less, the obtained The polyester chip has good transparency, a small number of coarse particles, and a low b value. Furthermore, it is clear that the film formed using this polyester chip has extremely good slipperiness. Experiment Nos. 12, 13, 18, 23, and 24 are comparative experimental examples to further clarify the effects of the present invention.
【表】
実施例 5
実施例1において重合時間を表4のように変更
して極限粘度の異るポリエステルチツプを得た。
得られたチツプの特性を表4に示した。表4から
〔η〕が0.45以上の場合には得られたポリエステ
ルチツプの粗大粒子数が特に少なく良好であるこ
とがわかる。[Table] Example 5 Polyester chips having different intrinsic viscosities were obtained by changing the polymerization time in Example 1 as shown in Table 4.
Table 4 shows the characteristics of the chips obtained. From Table 4, it can be seen that when [η] is 0.45 or more, the number of coarse particles in the obtained polyester chips is particularly small and good.
【表】
実施例 6
実施例1において酸化アルミニウム含有乾式法
酸化ケイ素の得られたポリエステルに対する添加
量を表5のように変更した以外は実施例1と同様
にしてエステル交換反応後重合、チツプ化し次い
で製膜した。得られたチツプおよびフイルムの特
性を表5に示した。表5から酸化アルミニウム含
有乾式法酸化ケイ素の添加量が0.05〜4%の範囲
内にある場合には、得られたポリエステルチツプ
の透明性が良好であり、粗大粒子数が少く、かつ
b値が低い。更にこのポリエステルチツプを用い
て製膜したフイルムの易滑性は極めて良好である
ことは明白である。なお実験No.28,29,36は本発
明の効果を一層明確にするための比較実験例であ
る。[Table] Example 6 Polymerization and chipping were carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of dry process silicon oxide containing aluminum oxide added to the obtained polyester was changed as shown in Table 5. Next, a film was formed. Table 5 shows the properties of the chips and films obtained. Table 5 shows that when the amount of dry process silicon oxide containing aluminum oxide is within the range of 0.05 to 4%, the resulting polyester chips have good transparency, a small number of coarse particles, and a low b value. low. Furthermore, it is clear that the film formed using this polyester chip has extremely good slipperiness. Experiment Nos. 28, 29, and 36 are comparative experimental examples for further clarifying the effects of the present invention.
【表】
実施例 7
実施例1において酸化アルミニウム含有酸化ケ
イ素中の酸化アルミニウムの含有率を表6のよう
に変更し、かつ酸化アルミニウム含有乾式法酸化
ケイ素のエチレングリコールスラリーを調製する
際に表6に示したような分散剤を添加した以外は
実施例1と同様にしてエステル交換反応および重
合をした。得られたポリエステルチツプの特性を
表6に示した。分散剤としては水酸化テトラエチ
ルアンモニウムが好適であり、また添加量は0.5
〜30%が好適であることは明白である。なお実験
No.50,55は本発明の効果を一層明確にするための
比較実施例である。[Table] Example 7 In Example 1, the content of aluminum oxide in silicon oxide containing aluminum oxide was changed as shown in Table 6, and when preparing an ethylene glycol slurry of dry process silicon oxide containing aluminum oxide, Table 6 Transesterification and polymerization were carried out in the same manner as in Example 1 except that the dispersant shown in Example 1 was added. Table 6 shows the properties of the polyester chips obtained. Tetraethylammonium hydroxide is suitable as a dispersant, and the amount added is 0.5
It is clear that ~30% is preferred. Experiment
Nos. 50 and 55 are comparative examples to further clarify the effects of the present invention.
【表】【table】
【表】
1) 酸化アルミニウム含有酸化ケイ素中の酸化アル
ミニウム含有率(%)
2) 酸化アルミニウム含有酸化ケイ素に対する%
実施例 8
テレフタル酸ジメチル100部、1,4―ブタン
ジオール93部、テトラブチルチタネート0.03部を
エステル交換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下で
140℃から225℃まで昇温して生成するメタノー
ル、テトラヒドロフランおよび水を連続的に系外
に留去しながらエステル交換反応を行ない、反応
開始後4時間で該反応を終了した。得られた生成
物にテトラブチルチタネートを0.03部添加し、更
に塩化ケイ素と塩化アルミニウムを混合して乾式
法で製造した酸化アルミニウム含有率が1%で、
かつ平均の一次粒子径が30mμの酸化アルミニウ
ム含有酸化ケイ素5%および水酸化テトラエチル
アンモニウム1%含んだ1,4―ブタンジオール
スラリーを酸化アルミニウム含有酸化ケイ素とし
て得られるポリエステルに対して1.0%になるよ
うに添加した。次いで系を除々に減圧して1時間
かけて760mmHgから1mmHgまで減圧し、同時に
1時間かけて225℃から250℃まで昇温した。1mm
Hg以下の減圧下、重合温度200℃で更に2時間、
合計3時間重合した。反応終了後直径3mmの棒状
ポリマが得られるように水中に吐出した。さらに
該ポリマを長さ5mmに切断してポリエステルチツ
プを得た。得られたポリエステルチツプの極限粘
度は0.811、b値は8.0、粗大粒子数は25であつ
た。該ポリエステルチツプを160℃で5時間減圧
乾燥後、250℃に設定された押出機でシート化し、
続いて100〜110℃で二軸延伸し25μの二軸延伸フ
イルムの静摩擦係数は0.6であつた。[Table] 1) Aluminum oxide content (%) in silicon oxide containing aluminum oxide
2) % of aluminum oxide content relative to silicon oxide
Example 8 100 parts of dimethyl terephthalate, 93 parts of 1,4-butanediol, and 0.03 parts of tetrabutyl titanate were charged into a transesterification tank and heated under a nitrogen gas atmosphere.
The transesterification reaction was carried out while the methanol, tetrahydrofuran and water produced by raising the temperature from 140°C to 225°C were continuously distilled out of the system, and the reaction was completed 4 hours after the start of the reaction. 0.03 part of tetrabutyl titanate was added to the obtained product, and silicon chloride and aluminum chloride were further mixed to produce a product using a dry process.The aluminum oxide content was 1%.
A 1,4-butanediol slurry containing 5% aluminum oxide-containing silicon oxide and 1% tetraethylammonium hydroxide with an average primary particle size of 30 mμ was added to the polyester obtained as aluminum oxide-containing silicon oxide so that the amount was 1.0%. added to. Next, the pressure of the system was gradually reduced from 760 mmHg to 1 mmHg over 1 hour, and at the same time the temperature was raised from 225°C to 250°C over 1 hour. 1mm
Under reduced pressure below Hg, at a polymerization temperature of 200℃ for an additional 2 hours,
Polymerization was carried out for a total of 3 hours. After the reaction was completed, the polymer was discharged into water to obtain a rod-shaped polymer having a diameter of 3 mm. Further, the polymer was cut to a length of 5 mm to obtain polyester chips. The resulting polyester chips had an intrinsic viscosity of 0.811, a b value of 8.0, and a coarse particle number of 25. After drying the polyester chips under reduced pressure at 160°C for 5 hours, they were formed into a sheet using an extruder set at 250°C.
Subsequently, the film was biaxially stretched at 100 to 110°C, and the static friction coefficient of the 25μ biaxially stretched film was 0.6.
Claims (1)
体およびエチレングリコール、1,4―ブタンジ
オールから選ばれるグリコールまたはそのエステ
ル形成性誘導体からポリエステルを製造するに際
し、該ポリエステルの重合が完結するまでの任意
の段階で、ハロゲン化ケイ素中にハロゲン化アル
ミニウムを存在させて乾式法で製造した酸化アル
ミニウムを0.1〜5重量%含有し、かつ平均の一
次粒子径が100mμ以下である酸化アルミニウム含
有乾式法酸化ケイ素を得られるポリエステルに対
し0.05〜4重量%添加した後重合を完結させるこ
とを特徴とする粒子分散性の優れたポリエステル
の製造方法。1. When producing polyester from terephthalic acid or its ester-forming derivative and a glycol selected from ethylene glycol and 1,4-butanediol or its ester-forming derivative, at any stage until the polymerization of the polyester is completed, A polyester containing 0.1 to 5% by weight of aluminum oxide produced by a dry method by making aluminum halide exist in silicon halide, and which can obtain aluminum oxide-containing dry method silicon oxide having an average primary particle size of 100 mμ or less. A method for producing a polyester with excellent particle dispersibility, characterized in that the polymerization is completed after adding 0.05 to 4% by weight.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13178079A JPS5655424A (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Production of polyester having good particle dispersibility |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13178079A JPS5655424A (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Production of polyester having good particle dispersibility |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5655424A JPS5655424A (en) | 1981-05-16 |
JPS638968B2 true JPS638968B2 (en) | 1988-02-25 |
Family
ID=15065970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13178079A Granted JPS5655424A (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Production of polyester having good particle dispersibility |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5655424A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2665737B2 (en) * | 1986-05-27 | 1997-10-22 | 宇部興産株式会社 | Production method of fine particle inorganic filler dispersion |
JP2007002480A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Hideo Fujita | Heat insulating enclosure body |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5365393A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-10 | Kuraray Co Ltd | Preparation of titanium dioxide-containing polyester |
JPS53114894A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-06 | Toray Ind Inc | Preparation of polyester |
-
1979
- 1979-10-15 JP JP13178079A patent/JPS5655424A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5365393A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-10 | Kuraray Co Ltd | Preparation of titanium dioxide-containing polyester |
JPS53114894A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-06 | Toray Ind Inc | Preparation of polyester |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5655424A (en) | 1981-05-16 |
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