JPS641492B2 - - Google Patents

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JPS641492B2
JPS641492B2 JP13541476A JP13541476A JPS641492B2 JP S641492 B2 JPS641492 B2 JP S641492B2 JP 13541476 A JP13541476 A JP 13541476A JP 13541476 A JP13541476 A JP 13541476A JP S641492 B2 JPS641492 B2 JP S641492B2
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JP
Japan
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film
particles
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polyethylene terephthalate
acid
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JP13541476A
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Japanese (ja)
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JPS5360952A (en
Inventor
Masaru Suzuki
Akio Odajima
Tomoyuki Minami
Saburo Fujita
Masahiko Mogi
Satoru Okamoto
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPS5360952A publication Critical patent/JPS5360952A/en
Publication of JPS641492B2 publication Critical patent/JPS641492B2/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は微細な粒子を含有し二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルム、特に製膜速度の高
速化に有効であるとともに優れた透明性と取扱い
性を有するフイルム形成性ポリエステルの製造方
法に関するものである。 近年ポリエチレンテレフタレートフイルムは磁
気テープ用、写真用、コンデンサー用として使用
量が増大し、特に透明フイルムの分野、例えばマ
イクロフイルム、スタンピングホイル分野への進
展が著しい。しかしその光輝性、透明性を十分に
生かした商品を製造しようとする場合、その製膜
成形過程およびフイルム高次加工工程において
往々にして滑り不足によるトラブルをひきおこし
ていた。 特に二軸延伸フイルムの製造工程において、生
産能率を上げるために製膜速度を高速化する場
合、例えば高電圧キヤスト法を適用して製膜速度
を一挙に1.5倍以上に高速化する場合には高電圧
キヤスト特性および巻き特性が不良になるという
問題があつた。 高速製膜におけるキヤスト時の上記問題は冷却
ドラムとフイルムとの間に空気が介在するように
なるため、冷却ドラムに非接触部分の冷却速度が
遅くなり厚みムラと力学特性の不均一化が起こる
ことに起因する。 かかる問題を改良する方法として、例えば特公
昭37−6142号記載のように、溶融熱可塑性シート
の表面上に静電荷を与えて該シートを冷却面に密
着する方法が知られ、高速度キヤストが可能にな
つて来た。 しかして、粒子非充填ポリエチレンテレフタレ
ートシートにおいては該シートにキヤストドラム
と密着せしめるに充分な静電荷を発生するための
電位を保持すると、スパーク、放電等によつて溶
融ポリエチレンテレフタレートシートにピンホー
ルを生じたり、放電による電位低下のために密着
性が損なわれる問題に遭遇する。加えて粒子非充
填ポリエチレンテレフタレートフイルムは、製膜
工程におけるフイルム―フイルム間の摩擦係数が
許容し得ない程大きく、巻き取り時にブロツク化
すること、また該フイルムの片面を金属着気加工
した場合、蒸着金属―フイルム間の摩擦特性不足
に起因して巻き姿不良が多発するという問題があ
る。 これらの難点を克服すべく従来から数多くの技
術が提案され実施されているが大別すると (1) 二酸化チタン、タルク、カオリナイト、炭酸
カルシウム等のポリエステル合成反応系に不活
性な微粒子を添加する方法、 (以下外部粒子添加方式という) (2) ポリエステル合成時に使用する触媒、着色防
止剤等の一部または全部を反応の過程で析出せ
しめ微粒子として存在させる方法、 (以下内部粒子生成方式という) がある。 しかし、外部粒子添加方式には次のような数多
くの欠点がある。すなわち、通常使用される二酸
化チタンの如き隠ぺい力の強い微粒子を用いる時
には、透明性を要求される分野では不透明化する
問題があるとともに、結晶化核剤としての特性に
乏しく、易滑性フイルムとしての十分なる表面凹
凸が達成されない。 また粒子源としてタルク、カオリン等を使用す
る場合には、隠ぺい力が比較的弱いため、透明
性、結晶性を保持するための添加量の上限は二酸
化チタンの場合に比してかなり軽減されるとはい
え、得られるフイルムにアルミニウム等の金属を
片面蒸着した場合外観が悪化する問題がある。こ
の原因は、これらが多くの場合天然鉱物の破砕に
よつて得られる粒子であるが故に、粗粒子の混入
割合、平均粒度の粗さ、混入時の凝集による粗大
粒子のため、二酸化チタンの場合と比較し難いほ
ど顕在化してくる。 さらに外部粒子添加方式で添加されるこれらの
粒子はいずれもポリエステル基質との親和性に欠
けるため、往々にしてポリエステル合成工程中で
凝集をおこす。例えば、他種プラスチツクで常用
される二酸化ケイ素は特公昭43−23960号に示さ
れるようにポリマー中に均一に分散することは困
難である。 上述したように、外部粒子添加方式で透明性と
易滑性の良好なフイルムを得るためには添加され
る粒子の選択、および粗粒分がないように均一分
散することが重要となる。 一方、内部粒子生成方式では外部粒子添加方式
の難点は多少とも改善される。内部粒子生成方式
としてカルシウムを用いる例は既に知られてお
り、例えば特公昭34−5144号においてアルカリ土
類金属をエステル交換触媒として用いると、ポリ
マー中に不溶性の粒子が生成して、これはテレフ
タル酸のアルカリ土類金属塩であることが述べら
れている。またポリエステルの動的摩擦係数を小
さくするためにテレフタル酸カルシウム等のテレ
フタル酸金属塩の微粉末を重合体中に導入する方
法が特公昭40−3291号、イギリス特許第1040605
号等で知られている。これらテレフタル酸カルシ
ウム塩を内部粒子として生成する方法において
は、カルシウム化合物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
は溶解し、添加した系の状態如何によつて系内で
直ちにまたは系の状態変化につれて徐々に系中に
析出してくる。それ故得られる粒子の径は比較的
均一で小さくまたポリエステル基質への親和性も
充分である。 しかしながらこれらテレフタル酸カルシウム塩
系内部粒子の場合にはそれでも粒子間の凝集力が
強いためか粗大な粒子がいまだに多く混在してお
り、この粗大粒子は溶融成形過程でフイルターの
目詰り、フイルム破れ等の原因となつていたので
ある。 上記特公昭34−5144号では、3価のリン化合物
を併用するとテレフタル酸のアルカリ土類金属塩
粒子はむしろ減少してしまうことが述べられてい
る。このことはリン化合物の添加によつて生成す
る内部粒子が微細化するにほかならない。このた
め得られたフイルムは透明性において優れている
が、滑り特性不足で捲き工程においてブロツク化
してしまう問題があつた。 本発明の目的はこれな従来技術で達成し得なか
つた超透明でかつ高速製膜の可能な二軸延伸フイ
ルム形成性ポリエチレンテレフタレートの提供、
すなわち、高速製膜においてピンホールの発生、
密着不足、巻特性不良等の欠点がなく、金属蒸着
等の後加工工程においても工程通過性、取扱い性
に優れ、また金属蒸着フイルムとしても外観の優
れた二軸延伸フイルム形成性ポリエチレンテレフ
タレートの提供にある。 本発明者らは上記目的を達成せんとして内部粒
子生成方式と外部粒子添加方式の両面から鋭意検
討した結果本発明に到達したものである。 すなわち本発明は芳香族ジカルボン酸を主体と
するジカルボン酸または、そのアルキルエステル
とエチレングリコールとからポリエステルを製造
するに際し、重縮合反応開始前の任意の時点で、
カルシウム、マグネシウム、マンガン元素を1〜
14重量%、およびリン元素を0.5〜10重量%を含
む内部粒子を0.001〜0.5重量%含有せしめるよう
に、グリコールに可溶なカルシウム化合物、マグ
ネシウム化合物、マンガン化合物から選ばれた少
なくとも一種の化合物およびリン化合物を添加
し、さらに塩基性化合物を用いてPH7.5〜10.5に
調整した二酸化ケイ素を0.01〜1.0重量%添加し
て得られるポリマの溶融時の比抵抗が5×108
Ω・cm以下であることを特徴とするポリエステル
の製造方法。 本発明になるポリエチレンテレフタレートの特
徴は、特定元素からなる内部粒子の特定量と、不
活性外部粒子として処理された二酸化ケイ素の特
定量を含有させたことにある。 ポリエチレンテレフタレート中の内部粒子含有
量は0.001〜0.5重量%(対フイルム)とするのが
好ましく、0.02〜0.2重量%とするのがより好ま
しい。 内部粒子含有量が0.001重量%未満ではフイル
ムとしたときフイルム―フイルム間、フイルム金
属間の摩擦係数が大きくなり、一方内部粒子含有
量が0.5重量%を超えた場合には粗大粒子の発生
が多くなつて、フイルムとしたときその透明性が
阻害され、またフイルムへの溶融成形過程でのフ
イルターの目詰り、フイルムの破れ等に悪影響を
与えるおそれがあり好ましくない。さらにその内
部粒子はカルシウム元素、マグネシウム元素、マ
ンガン元素から選ばれた少なくとも一つの元素お
よびリン元素を含んでいる必要があり、それぞれ
1〜14重量%(対内部粒子)、0.5〜10重量%(対
内部粒子)含んでいることが好ましい。 内部粒子中のカルシウム元素、マグネシウム元
素、マンガン元素の少なくとも一つの元素の含有
量が1重量%未満の場合には生成した内部粒子は
ポリエチレンテレフタレートのオリゴマーとして
の挙動しか示さなく、本発明の外部粒子、内部粒
子の併用による滑り性を発現しにくい。一方14重
量%を超えた場合には粒子同志の凝集が起り、粗
大粒子が発生し易い。 また内部粒子中のリン元素含有量が0.5〜10重
量%の範囲をはずれると、本発明特有の内部粒子
組成に起因する粒子の微分散効果および透明化効
果が十分発揮できない。すなわち、リン元素の含
有量が0.5重量%未満では生成する内部粒子が粗
大粒子となり易く、10重量%を超えるにしたが
い、軟化点低下をひき起し、高速製膜が困難とな
る傾向にある。 本発明になるポリエチレンテレフタレート中に
含まれる内部粒子および外部粒子は後述する粒子
分離法によつて分離されるものをいうが、内部粒
子は本発明のポリエチレンテレフタレートの合成
時に添加したカルシウム化合物、マグネシウム化
合物、マンガン化合物の少なくとも一つの化合物
およびリン化合物と、ポリエチレンテレフタレー
トを構成する成分とが結合して生成する粒子であ
る。 なお本発明でいう内部粒子中には本発明の効果
を妨げない範囲で微量の他の金属成分、例えば亜
鉛、コバルト、あるいはアンチモン、ゲルマニウ
ム、チタン等が含まれていてもよい。 (粒子分離法) ポリエチレンテレフタレートフイルムまたはポ
リエチレンテレフタレートフイルムをメタノール
で十分洗浄し表面付着物を取り除き水洗して乾燥
する。該ポリエチレンテレフタレートまたはフイ
ルム300gを採取し、これにO―クロルフエノー
ル2.7Kgを加えて撹拌しつつ100℃まで昇温させ、
昇温後さらに1時間そのまま放置してポリエチレ
ンテレフタレート部分を溶解させる。ただし高度
に結晶化している場合等でポリエチレンテレフタ
レート部分が溶解しない場合には、一度溶融させ
て急冷した後に前記の溶解操作を行なう。 次いでポリエチレンテレフタレート中に含有さ
れているゴミあるいは添加されている補強剤等粒
子以外の粗大不溶物除去のため、前記溶解溶液を
G―1ガラスフイルターで別し、この重量は試
料重量から差し引く。 日立製作所製分離用超遠心機40P型にローター
RP30を装備し、セル1個当りに前記ガラスフイ
ルター別後の溶液30c.c.を注入後、ローターを
4500rpmにて回転させ、回転異常のないことを確
認後、ローター中を真空にし、30000rpmに回転
数を上げ、この回転数にて粒子の遠心分離を行な
う。 分離の完了はほぼ40分後であるがこの確認は必
要あれば分離後の液の375mμにおける光線透過率
が分離前のそれに比し、高い値の一定値になるこ
とで行なう。分離後、上澄液を傾斜法で除去し分
離粒子を得る。 分離粒子には分離が不十分なことに起因するポ
リエチレンテレフタレート分の混入があり得るの
で、採取した該粒子に常温のO―クロルフエノー
ルを加えほぼ均一けん濁後、再び超遠心分離機処
理を行なう。この操作は後述の粒子を乾燥後該粒
子を走査型差動熱量分析を行なつて、ポリマーに
相当する融解ピークが検出できなくなるまで繰り
返す必要がある。最後に、このようにして得た分
離粒子を120℃、16時間真空乾燥して秤量する。 なお前記操作で得られた分離粒子は内部粒子と
外部粒子の両者を含んでいる。このため内部粒子
量と外部粒子量を個別に求める必要があり、まず
前記分離粒子について金属分の定量分析を行な
い、Ca,Mn,Mg,Pの含有量およびびこれら
以外の金属含有量を求めておく。次いで該分離粒
子を3倍モルのエチレングリコール中で6時間以
上還流加熱したのち、200℃以上になるようにエ
チレングリコールを留去して解重合すると内部粒
子だけが溶解する。残つた粒子を遠心分離して得
られた分離粒子を乾燥秤量し外部粒子量とし、最
初の合計分離粒子量との差を内部粒子量とする。 なお前記解重合が完全に行なわれたかを確認す
るため解重合後の分離粒子について金属分の定量
分析を行ない、これらの操作を繰り返すことによ
り粒子量測定精度を高めることができる。 本発明のポリエチレンテレフタート中に含まれ
る不活性外部粒子、すなわち二酸化ケイ素の含有
量(添加量)は0.01〜1.0重量%(対ポリマー)
とする必要があり、透明性と易滑性がよりバラン
スしたフイルムを得るためには0.03〜0.5重量%
とするのが更に好ましい。 二酸化ケイ素の含有量が0.01重量%未満では充
分な易滑性が得られず、一方1.0重量%を超える
と透明性が悪化するため本発明の目的は遠成でき
ない。 さらに本発明においては二酸化ケイ素をエチレ
ングリコールおよび/または水に分散させたスラ
リーとし、塩基性化合物で処理してPHを7.5〜
10.5の範囲に調整して陽電荷を帯びるようにする
必要がある。 PHが7.5未満ではグリコール分散液中あるいは
ポリエチレンテレフタレートの重縮合工程中で粗
大粒子が発生し、透明性が低下するとともに金属
蒸着後のフイルム外観が悪化する。一方PHが10.5
を超える場合には二酸化ケイ素がグリコール分散
液中で可溶化し、重縮合工程中で粗大粒子として
析出する問題があるとともに、得られるポリエチ
レンテレフタレートは加水分解に対する抵抗性が
低下する。 本発明における二酸化ケイ素は、ハロゲン化ケ
イ素を燃焼させて得られる乾式法製品およびケイ
酸ナトリウムを原料とする湿式法製品のいずれも
塩基性化合物でPHを調整することにより、使用で
きる。一般に前者は0.02〜0.1μの1次粒子として
粒度が揃つており、PHは3.5〜4.5である。後者は
乾燥、粉砕工程で凝集を起しているため平均1〜
5μの凝集塊となつているが、PHは6.5〜7.5で前者
に比べて凝集による粗大粒子の発生は少ないが、
塩基性化合物でPHを調整することにより、更に分
散性を向上させることが可能である。 二酸化ケイ素のPHを調整するための塩基性化合
物はナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の水
酸化物あるいは炭酸塩でもよいが、条件によつて
は二酸化ケイ素自体が可溶化するため第4級アン
モニウム塩、あるいはモルホリン、イミダゾリン
の如き塩基性還式化合物で処理するのが好まし
い。 なお、本発明でいう二酸化ケイ素および塩基性
化合物で調整された二酸化ケイ素のPHは、次の方
法で測定されるものをいう。 (二酸化ケイ素のPHの測定方法) 二酸化ケイ素をイオン交換水に分散させて10重
量%濃度の分散液とし、該分散液のPHを測定す
る。 (塩基性化合物で調整された二酸化ケイ素のPH) 二酸化ケイ素をイオン交換水に分散させた10重
量%濃度の分散液に塩基性化合物の適当量を添加
してよく撹拌した後、PHを測定する。 更に本発明になるポリエチレンテレフタレート
の特徴は溶融時の比抵抗を小さくしたことであ
る。 すなわち、溶融時の比抵抗は5×108Ω・cm以
下(直流3000Vで測定)とする必要がある。溶融
時比抵抗が5×108Ω・cmを超えると密着性低下、
ピンホール発生等の問題が発生する。 溶融ポリエチレンテレフタレートの比低抗は第
1図に示す装置で測定される。第1図において1
は直流高圧発生装置、2は電流計、3は電圧計、
4は加熱体、5は測定用溶融ポリエチレンテレフ
タレート、6は板状電極である。 溶融ポリエチレンテレフタレートの比抵抗は電
圧Vを3000Vとしたときの電流Iを読み取り、次
式によつて求めたものである。 比抵抗R=3000×S/I・(Ω・cm) 式中のは電極間距離、Sは電極の表面積であ
る。 本発明の二軸延伸フイルム形成性ポリエチレン
テレフタレートはその構成成分の20モル%を超え
ない範囲で他のジカルボン酸成分、グリコール成
分、オキシカルボン酸成分が共重合されていても
よく、構成成分の10モル%をこえない範囲で3以
上の官能基を有する成分が共重合されていてもよ
い。 さらに5モル%をこえない範囲で1官能性の成
分が含まれていてもよい。共重合しうる成分の具
体的例としては次のようなものがある。 ジカルボン酸成分としてはアジピン酸、セパシ
ン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
2,6―ナフタリンジカルボン酸、P,P′―ジフ
エノキシエタンジカルボン酸、5―ナトリウムス
ルホイソフタル酸、4,4―ベンゾフエノンジカ
ルボン酸等があり、ジオール酸成分としてはエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,4―ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、
P―キシリレングリコール、1,4―シクロヘキ
サンジメタノール、5―ナトリウムスルホレゾル
シン等がある。 またオキシカルボン酸成分としてはP―オキシ
エトキシ安息香酸等があり、3以上の官能基を有
する成分としてはトリメリツト酸、ピロメリツト
酸等がある。 本発明の二軸延伸フイルム形成性ポリエチレン
テレフタレートはテレフタル酸とエチレングリ
コールとの直接エステル化を経て重縮合を行なう
過程、あるいはテレフタル酸のジアルキルエス
テル、好ましくはジメチルテレフタレートとエチ
レングリコールとのエステル交換反応を経て重縮
合を行なう過程において、グリコールに可溶性の
カルシウム化合物、マグネシウム化合物、マンガ
ン化合物の少なくとも一種と、リンのエステル化
合物および二酸化ケイ素を適当な方法で添加する
ことによつて得られる。 内部粒子を生成させるための化合物の添加は、
エステル化反応またはエステル交換反応は実質的
に終了した時点から重縮合反応のあまり進んでい
ない初期の段階までの任意の時期に、カルシウム
化合物、マグネシウム化合物、マンガン化合物の
少なくとも一つおよびリン化合物を、好ましくは
グリコール溶液として別々に、あるいは互いに反
応しない条件下で混合した状態で反応系に添加す
るのがよい。 なお生成する内部粒子が微細化しすぎた場合に
は、亜リン酸、リン酸、硫酸、硝酸、ホスフイン
酸、ホスホン酸等の無機酸あるいは酢酸、安息香
酸、しゆう酸、テレフタル酸等の有機酸を適量併
用添加して適切な粒子径および粒子量になるよう
にコントロールすることも好ましい。 本発明で使用しうるカルシウム、マグネシウ
ム、マンガンの化合物としては、ハロゲン化物、
硝酸塩、硫酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、シユウ酸
塩、安息香酸塩等の有機酸塩、水素化物および酸
化物等のグリコール可溶性の化合物が最も好適に
使用されるが、二種以上併用してもかまわない。 リンのエステル化合物としては一般式 O=P(OR1o(OH)3-o (R1はC1〜C4のアルキル基、フエニル基、ベ
ンジル基を示し、nは1〜3の整数を示す。) で表わされるリン酸の部分エステル類、リン酸の
トリエステル類が好ましく使用される。 リン酸の部分エステル類の具体例としてはリン
酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノプロ
ピル、リン酸ジプロピル等があり、リン酸のトリ
エステル類の具体例としてはリン酸トリメチル、
リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸
トリイソプロピル、リン酸トリイソブチル、リン
酸トリフエニル等がある。 また一般式 (R1,R2はC1〜C4のアルキル基、フエニル基、
ベンジル基を示す。) で表わされるホスホン酸のジエステル類、具体例
としてはメチルホスホン酸ジメチルエステル、エ
チルホスホン酸ジメチルエステル、フエニルホス
ホン酸ジエチルエステル、フエニルホスホン酸ジ
フエニルエステル等も好ましく使用できる。 一方、不活性外部粒子である二酸化ケイ素の添
加時期は、二酸化ケイ素を水および/またはエチ
レングリコールに分散させたスラリーを塩基性化
合物で処理してPHを7.5〜10.5としたものを、重
縮合反応前または反応中に添加するのが好まし
い。 なお添加に先立ち、該スラリーを高速撹拌する
こと等も分散性を更に向上させる方法として好ま
しく採用できる。 本発明においては内部粒子と外部粒子をそれぞ
れ別に含有するポリエチレンテレフタレートを
別々に製造し、溶融工程で混練する方法、あるい
は内部粒子と外部粒子を多量に含有するポリエチ
レンテレフタレートを稀釈する方法も好ましく採
用される。 二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
は本発明によつて得られた内部粒子および外部粒
子含有ポリエチレンテレフタレートを、第2図に
示した如き公知の適当な方法によつて製造するこ
とができる。 第2図は二軸延伸製膜プロセスの概略図であ
り、7は口金、8はシート状ポリエチレンテレフ
タレート、9は直流高圧発生装置、10は電極、
11は回転冷却体を示す。 第2図で口金7から押し出されたシート状ポリ
エチレンテレフタレート8は、電極10によつて
静電荷を付与せしめられ、回転冷却体11に密着
されて引き取られ、続いて互いに直角な二方向に
延伸されて分子配向した後、必要時間加熱される
ことにより結晶化が進行し安定した二軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフイルムとして巻き取ら
れる。 本発明になるポリエチレンテレフタレートから
得られる二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
イルムの特徴は、特定元素からなる均一微細内部
粒子の特定量と不活性外部粒子として陽電荷を帯
びるように塩基性化合物で処理された二酸化ケイ
素の特定量とを含有し、かつ溶融時の比抵抗を小
さくしたことにあり、これによつて次のような優
れた効果が発揮される。 (1) フイルムの溶融成形過程でフイルターの目詰
りが少なく、かつ粗大粒子によるフイルム膜の
破れが少ない。 (2) 高速製膜においても密着性低下、ピンホール
発生等の問題が発生せず、均一な厚みでかつ表
面特性の均一なフイルム製品とすることができ
る。 (3) 良好な摩擦特性を有するため工程通過性、取
扱い性に極めて優れる。 (4) 優れた透明性を有すると共に金属蒸着後の外
観が優れている。 以上のように本発明の二軸延伸フイルム形成性
ポリエチレンテレフタレートはこれらの効果をあ
わせもつた従来全く知られない優れたものであ
る。 以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。なお実施例中の金属元素の定量、リンの定
量、フイルムのヘイズ、摩擦係数等の各測定法は
次のような方法で行なつた。 (金属元素の定量) 前述した粒子分離法で得られた分離粒子を700
℃で2時間強熱して灰化した後、塩酸溶液として
常法により原子吸光分析法で測定した。 (リン元素の定量) 分離粒子試料を硫酸と過塩素酸の存在下で湿式
灰化し、該灰化物を硫酸酸性溶液中でモリブデン
酸アンモニウムにより発色させて波長845mμにお
ける吸光度を測定し、あらかじめ作成しておいた
検量線を用いて定量する。 (チツプ中の粒子観察) チツプ1mgを2枚のカバーグラスにはさみ、
280℃にて溶融、薄膜状にした後急冷し、顕微鏡
観察する。 (フイルムのヘイズの測定法) フイルムのヘイズはASTM―D―1003―52に
従つて測定した。 (金属蒸着フイルムの外観判定法) フイルムの片面にアルミニウム金属蒸着を処
し、得られた金属蒸着フイルムの外観を肉眼で観
察し、添加物が光つて見えるものまたは霞がかつ
て見えるものを×、実質上見えないものを◎とし
て判定した。 (フイルムの摩擦係数の測定法) 東洋テスター製スリツプテスターを用い、
ASTM―D―1894B法に従つて測定した。 なおフイルムの易滑性の目安として静摩擦係数
を用いた。 (製膜性) 厚さ12μの二軸延伸フイルムを130m/minの速
度で製膜し、24時間中破れが全くないものを◎、
1〜2回のものを〇、3回以上のものを×として
判定した。 実施例 1 テレフタル酸87重量部、エチレングリコール42
重量部をオートクレーブ中に仕込み、触媒無添加
のまま220℃、1.5Kg/cm2の加圧条件にて直接エス
テル化反応を行なつた。留出水は連続的に系外に
留出せしめ、途中で系の反応率が50%に達した時
点で系内圧力を放圧し始め、最終的には245℃の
常圧下となし、エステル化反応を終了した。 次いで乾式法二酸化ケイ素をエチレングリコー
ルと水の混合溶液に分散させたスラリーとし、水
酸化テトラエチルアンモニウムを添加してPHを調
整したスラリーをエステル化反応生成物に添加し
た。さらに酢酸マグネシウム4水和物0.06重量
部、三酸化アンチモン0.03重量部、トリメチルホ
スフエート0.025重量部を添加した後、常法によ
つて重縮合を行ない、第1表に示した如く二酸化
ケイ素の調整PH、添加量の異なる種々のポリエチ
レンテレフタレート(極限粘度0.625)を得た。 次いでそれぞれのポリエチレンテレフタレート
を第2図に示した如き二軸延伸製膜プロセスによ
つて高電圧キヤスト速度を20m/minから5m/
minずつ上昇して製膜性を評価したところ、ピン
状欠点を発生しない高電圧キヤスト速度の上限は
いずれも45m/minであり、優れた高速製膜性を
示した。 また、得られたそれぞれのポリエチレンテレフ
タレートを高電圧キヤスト速度40m/min、縦延
伸倍率3.2、巻取速度130m/minで製膜して得ら
れた二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイル
ムの特性を第1表に示した。 上記した以外の製膜条件は次のとおりである。 (製膜条件) フイルム厚み:12μ(二軸延伸終了後) 押出温度:285℃ キヤスト:高電圧静電印加キヤスト 横延伸倍率:3.6倍 熱処理温度:225℃
The present invention relates to a method for producing a biaxially oriented polyethylene terephthalate film containing fine particles, particularly a film-forming polyester that is effective in increasing the film forming speed and has excellent transparency and handling properties. In recent years, polyethylene terephthalate films have been used in increasing amounts for magnetic tapes, photographs, and capacitors, and in particular, the field of transparent films, such as microfilms and stamping foils, has made remarkable progress. However, when attempting to manufacture products that take full advantage of its brightness and transparency, problems often occur due to insufficient slip in the film forming process and film high-order processing process. Particularly in the manufacturing process of biaxially oriented films, when increasing the film forming speed to increase production efficiency, for example, when applying a high voltage casting method to increase the film forming speed by 1.5 times or more at once. There was a problem that high voltage casting characteristics and winding characteristics became poor. The above-mentioned problem during casting during high-speed film production is that air becomes interposed between the cooling drum and the film, which slows down the cooling rate of non-contact parts of the cooling drum, resulting in uneven thickness and non-uniform mechanical properties. This is due to this. As a method to improve this problem, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 37-6142, a method is known in which an electrostatic charge is applied to the surface of a molten thermoplastic sheet and the sheet is brought into close contact with a cooling surface. It has become possible. However, if a non-particle-filled polyethylene terephthalate sheet is held at a potential sufficient to generate an electrostatic charge to bring the sheet into close contact with a cast drum, pinholes will form in the molten polyethylene terephthalate sheet due to sparks, discharge, etc. In addition, problems arise in which adhesion is impaired due to potential drop due to discharge. In addition, particle-free polyethylene terephthalate film has an unacceptably large film-to-film friction coefficient during the film forming process, resulting in block formation during winding. There is a problem in that poor winding occurs frequently due to insufficient frictional properties between the deposited metal and the film. Many techniques have been proposed and implemented to overcome these difficulties, but they can be broadly divided into (1) Adding inert fine particles to the polyester synthesis reaction system such as titanium dioxide, talc, kaolinite, calcium carbonate, etc. (hereinafter referred to as the external particle addition method) (2) A method in which part or all of the catalyst, color inhibitor, etc. used during polyester synthesis are precipitated during the reaction process to exist as fine particles (hereinafter referred to as the internal particle generation method) There is. However, the external particle addition method has a number of drawbacks as follows. In other words, when using fine particles with strong hiding power such as titanium dioxide, which is commonly used, there is a problem that it becomes opaque in fields where transparency is required, and it also has poor properties as a crystallization nucleating agent, making it difficult to use as an easily slippery film. A sufficient surface roughness is not achieved. Furthermore, when using talc, kaolin, etc. as a particle source, the hiding power is relatively weak, so the upper limit of the amount added to maintain transparency and crystallinity is considerably reduced compared to the case of titanium dioxide. However, when a metal such as aluminum is vapor-deposited on one side of the resulting film, there is a problem that the appearance deteriorates. The reason for this is that these particles are often obtained by crushing natural minerals, so the proportion of coarse particles mixed in, the roughness of the average particle size, and the coarse particles due to agglomeration during mixing, in the case of titanium dioxide. It becomes so obvious that it is difficult to compare. Moreover, all of these particles added by external particle addition methods lack compatibility with the polyester matrix and often cause agglomeration during the polyester synthesis process. For example, silicon dioxide, which is commonly used in other types of plastics, is difficult to uniformly disperse in polymers as shown in Japanese Patent Publication No. 43-23960. As mentioned above, in order to obtain a film with good transparency and slipperiness using the external particle addition method, it is important to select the particles to be added and to uniformly disperse them so that there are no coarse particles. On the other hand, in the internal particle generation method, the disadvantages of the external particle addition method are improved to some extent. Examples of using calcium as an internal particle generation method are already known. For example, when an alkaline earth metal is used as a transesterification catalyst in Japanese Patent Publication No. 34-5144, insoluble particles are generated in the polymer, and these are terephthalate particles. It is stated that it is an alkaline earth metal salt of an acid. In addition, in order to reduce the dynamic friction coefficient of polyester, a method of introducing fine powder of metal terephthalate such as calcium terephthalate into the polymer is disclosed in Japanese Patent Publication No. 40-3291 and British Patent No. 1040605.
It is known by the number etc. In these methods of producing calcium terephthalate salts as internal particles, the calcium compound is once dissolved in the polyester reaction system or polyester synthesis raw materials such as glycol, and depending on the state of the system to which it is added, the calcium compound is added immediately or immediately to the system. As the state changes, it gradually precipitates into the system. Therefore, the diameter of the particles obtained is relatively uniform and small, and the affinity for the polyester substrate is sufficient. However, in the case of these calcium terephthalate salt-based internal particles, there are still many coarse particles mixed in, probably due to the strong cohesive force between the particles, and these coarse particles can cause problems such as clogging of filters and tearing of the film during the melt molding process. It was the cause of this. In the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 34-5144, it is stated that when a trivalent phosphorus compound is used in combination, the alkaline earth metal salt particles of terephthalic acid actually decrease. This is due to the fact that the internal particles produced by the addition of the phosphorus compound become finer. For this reason, the obtained film has excellent transparency, but has the problem of insufficient slip properties and blocks during the winding process. The purpose of the present invention is to provide polyethylene terephthalate that is ultra-transparent and capable of forming a biaxially oriented film at high speed, which could not be achieved using conventional techniques.
In other words, pinholes occur during high-speed film formation,
To provide polyethylene terephthalate capable of forming a biaxially oriented film, which has no drawbacks such as insufficient adhesion or poor winding properties, has excellent process passability and handleability even in post-processing processes such as metal vapor deposition, and has an excellent appearance as a metal vapor deposited film. It is in. In order to achieve the above object, the present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive studies from both the internal particle generation method and the external particle addition method. That is, in the present invention, when producing a polyester from a dicarboxylic acid mainly consisting of an aromatic dicarboxylic acid or an alkyl ester thereof and ethylene glycol, at any point before the start of the polycondensation reaction,
Calcium, magnesium, manganese elements from 1 to 1
at least one compound selected from glycol-soluble calcium compounds, magnesium compounds, and manganese compounds, so as to contain 0.001 to 0.5% by weight of internal particles containing 14% by weight and 0.5 to 10% by weight of elemental phosphorus, and The specific resistance at the time of melting of the polymer obtained by adding a phosphorus compound and further adding 0.01 to 1.0% by weight of silicon dioxide adjusted to pH 7.5 to 10.5 using a basic compound is 5 × 10 8
A method for producing polyester characterized by having a resistance of Ω・cm or less. A feature of the polyethylene terephthalate of the present invention is that it contains a specific amount of internal particles made of a specific element and a specific amount of silicon dioxide treated as inert external particles. The content of internal particles in polyethylene terephthalate is preferably 0.001 to 0.5% by weight (based on the film), more preferably 0.02 to 0.2% by weight. When the internal particle content is less than 0.001% by weight, the coefficient of friction between films and between film and metal becomes large, while when the internal particle content exceeds 0.5% by weight, coarse particles are often generated. This is undesirable because when it is made into a film, its transparency may be impaired, and it may also have an adverse effect on clogging of the filter or tearing of the film during the process of melt-molding the film. Furthermore, the internal particles must contain at least one element selected from calcium element, magnesium element, manganese element and phosphorus element, respectively, 1 to 14% by weight (based on internal particles) and 0.5 to 10% by weight (based on internal particles). It is preferable that it contains (pairs with internal particles). When the content of at least one of calcium, magnesium, and manganese elements in the internal particles is less than 1% by weight, the generated internal particles behave only as oligomers of polyethylene terephthalate, and the external particles of the present invention , it is difficult to develop slipperiness due to the combined use of internal particles. On the other hand, if it exceeds 14% by weight, particles tend to aggregate and coarse particles are likely to be generated. Furthermore, if the phosphorus element content in the internal particles is outside the range of 0.5 to 10% by weight, the fine dispersion effect and transparency effect of the particles due to the internal particle composition unique to the present invention cannot be sufficiently exhibited. That is, if the content of the phosphorus element is less than 0.5% by weight, the generated internal particles tend to be coarse particles, and as the content exceeds 10% by weight, the softening point tends to decrease, making high-speed film formation difficult. The internal particles and external particles contained in the polyethylene terephthalate of the present invention are those separated by the particle separation method described below, and the internal particles are the calcium compounds and magnesium compounds added during the synthesis of the polyethylene terephthalate of the present invention. These particles are produced by combining at least one manganese compound and a phosphorus compound with components constituting polyethylene terephthalate. Note that the internal particles referred to in the present invention may contain trace amounts of other metal components, such as zinc, cobalt, antimony, germanium, titanium, etc., to the extent that the effects of the present invention are not impaired. (Particle separation method) Polyethylene terephthalate film or polyethylene terephthalate film is sufficiently washed with methanol to remove surface deposits, washed with water, and dried. Collect 300 g of the polyethylene terephthalate or film, add 2.7 kg of O-chlorophenol to it, and raise the temperature to 100°C while stirring.
After raising the temperature, the mixture is left to stand for another hour to dissolve the polyethylene terephthalate portion. However, if the polyethylene terephthalate portion does not dissolve, such as when it is highly crystallized, the above-mentioned dissolution operation is performed after melting and quenching. Next, in order to remove coarse insoluble matter other than dust contained in the polyethylene terephthalate or particles of reinforcing agent added, the dissolved solution is separated using a G-1 glass filter, and this weight is subtracted from the sample weight. Rotor in Hitachi Separation Ultracentrifuge Model 40P
Equipped with RP30, after injecting 30 c.c. of the solution after separating the glass filter into each cell, remove the rotor.
Rotate at 4,500 rpm, and after confirming that there are no rotation abnormalities, create a vacuum in the rotor, increase the rotation speed to 30,000 rpm, and perform centrifugal separation of particles at this rotation speed. Separation is completed after approximately 40 minutes, and this can be confirmed, if necessary, by checking that the light transmittance at 375 mμ of the liquid after separation becomes a constant value that is higher than that before separation. After separation, the supernatant liquid is removed by decanting to obtain separated particles. Since the separated particles may be contaminated with polyethylene terephthalate due to insufficient separation, O-chlorophenol at room temperature is added to the collected particles to make them almost uniformly suspended, and then the ultracentrifuge treatment is performed again. . This operation, which will be described later, must be repeated until a melting peak corresponding to the polymer can no longer be detected by drying the particles and subjecting the particles to scanning differential calorimetry. Finally, the thus obtained separated particles are vacuum dried at 120° C. for 16 hours and weighed. Note that the separated particles obtained by the above operation contain both internal particles and external particles. For this reason, it is necessary to determine the amount of internal particles and the amount of external particles separately. First, quantitative analysis of the metal content of the separated particles is performed to determine the content of Ca, Mn, Mg, P, and the content of other metals. I'll keep it. Next, the separated particles are heated under reflux for 6 hours or more in 3 times the molar amount of ethylene glycol, and then the ethylene glycol is distilled off to achieve a temperature of 200° C. or higher for depolymerization, so that only the internal particles are dissolved. The separated particles obtained by centrifuging the remaining particles are dry-weighed to determine the amount of external particles, and the difference from the initial total amount of separated particles is determined to be the amount of internal particles. In order to confirm whether the depolymerization has been completed, the metal content of the separated particles after depolymerization is quantitatively analyzed, and by repeating these operations, the accuracy of particle amount measurement can be improved. The content (addition amount) of inert external particles, that is, silicon dioxide, contained in the polyethylene tereftate of the present invention is 0.01 to 1.0% by weight (based on the polymer)
0.03 to 0.5% by weight to obtain a film with a better balance of transparency and slipperiness.
It is more preferable that If the content of silicon dioxide is less than 0.01% by weight, sufficient slipperiness cannot be obtained, while if it exceeds 1.0% by weight, transparency deteriorates, so that the object of the present invention cannot be achieved. Furthermore, in the present invention, silicon dioxide is made into a slurry dispersed in ethylene glycol and/or water, and the slurry is treated with a basic compound to adjust the pH to 7.5-7.5.
It is necessary to adjust it to a range of 10.5 so that it has a positive charge. If the pH is less than 7.5, coarse particles are generated in the glycol dispersion or during the polycondensation process of polyethylene terephthalate, resulting in decreased transparency and poor appearance of the film after metal deposition. On the other hand, PH is 10.5
If it exceeds this amount, there is a problem that silicon dioxide is solubilized in the glycol dispersion and precipitated as coarse particles during the polycondensation process, and the resulting polyethylene terephthalate has a reduced resistance to hydrolysis. Silicon dioxide in the present invention can be used in both a dry process product obtained by burning silicon halide and a wet process product using sodium silicate as a raw material by adjusting the pH with a basic compound. Generally, the former has a uniform particle size as primary particles of 0.02 to 0.1μ, and has a pH of 3.5 to 4.5. The latter is caused by agglomeration during the drying and pulverizing process, so the average
Although it is a 5μ agglomerate, the pH is 6.5 to 7.5, and the generation of coarse particles due to aggregation is less than that of the former.
By adjusting the pH with a basic compound, it is possible to further improve the dispersibility. The basic compound for adjusting the pH of silicon dioxide may be a hydroxide or carbonate of an alkali metal such as sodium or potassium, but depending on the conditions, silicon dioxide itself may be solubilized, so quaternary ammonium salts, Alternatively, it is preferable to treat with a basic cyclic compound such as morpholine or imidazoline. Note that the PH of silicon dioxide and silicon dioxide adjusted with a basic compound as used in the present invention is measured by the following method. (Method for Measuring PH of Silicon Dioxide) Silicon dioxide is dispersed in ion-exchanged water to form a dispersion liquid with a concentration of 10% by weight, and the PH of the dispersion liquid is measured. (PH of silicon dioxide adjusted with a basic compound) Add an appropriate amount of a basic compound to a 10% concentration dispersion of silicon dioxide in ion-exchanged water, stir well, and then measure the PH. . A further feature of the polyethylene terephthalate of the present invention is that it has a low specific resistance when melted. That is, the specific resistance during melting must be 5×10 8 Ω·cm or less (measured at 3000 VDC). If the melted resistivity exceeds 5×10 8 Ω・cm, the adhesion will decrease.
Problems such as pinholes occur. The specific resistance of molten polyethylene terephthalate is measured using the apparatus shown in FIG. In Figure 1, 1
is a DC high voltage generator, 2 is an ammeter, 3 is a voltmeter,
4 is a heating body, 5 is molten polyethylene terephthalate for measurement, and 6 is a plate-shaped electrode. The specific resistance of molten polyethylene terephthalate was determined by reading the current I when the voltage V was 3000V and using the following formula. Specific resistance R=3000×S/I・(Ω・cm) In the formula, is the distance between the electrodes, and S is the surface area of the electrodes. The biaxially oriented film-forming polyethylene terephthalate of the present invention may be copolymerized with other dicarboxylic acid components, glycol components, and oxycarboxylic acid components within a range not exceeding 20 mol% of the constituent components. A component having three or more functional groups may be copolymerized within a range not exceeding mol%. Furthermore, a monofunctional component may be included in an amount not exceeding 5 mol%. Specific examples of copolymerizable components include the following. Dicarboxylic acid components include adipic acid, sepacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid,
2,6-naphthalene dicarboxylic acid, P,P'-diphenoxyethane dicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 4,4-benzophenone dicarboxylic acid, etc., and diol acid components include ethylene glycol, diethylene glycol, Propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, polyethylene glycol,
Examples include P-xylylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and 5-sodium sulforesorcin. Further, examples of the oxycarboxylic acid component include P-oxyethoxybenzoic acid, and examples of the component having three or more functional groups include trimellitic acid and pyromellitic acid. The biaxially oriented film-forming polyethylene terephthalate of the present invention is produced by a process of polycondensation through direct esterification of terephthalic acid and ethylene glycol, or by a transesterification reaction of a dialkyl ester of terephthalic acid, preferably dimethyl terephthalate, and ethylene glycol. In the process of polycondensation, at least one of glycol-soluble calcium compounds, magnesium compounds, and manganese compounds, a phosphorus ester compound, and silicon dioxide are added in an appropriate manner. The addition of compounds to generate internal particles is
At any time from the time when the esterification reaction or the transesterification reaction is substantially completed to the early stage when the polycondensation reaction has not progressed very much, at least one of a calcium compound, a magnesium compound, a manganese compound and a phosphorus compound are added. Preferably, they are added to the reaction system either separately as a glycol solution or in a mixed state under conditions that they do not react with each other. If the generated internal particles become too fine, use inorganic acids such as phosphorous acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphinic acid, and phosphonic acid, or organic acids such as acetic acid, benzoic acid, oxalic acid, and terephthalic acid. It is also preferable to control the particle size and amount by adding an appropriate amount of them together. Calcium, magnesium, and manganese compounds that can be used in the present invention include halides,
Inorganic acid salts such as nitrates and sulfates, organic acid salts such as acetates, oxalates, and benzoates, and glycol-soluble compounds such as hydrides and oxides are most preferably used, but two or more types may be used in combination. I don't mind if you do. Phosphorus ester compounds have the general formula O=P(OR 1 ) o (OH) 3-o (R 1 represents a C 1 to C 4 alkyl group, phenyl group, or benzyl group, and n is an integer of 1 to 3. Partial esters of phosphoric acid and triesters of phosphoric acid are preferably used. Specific examples of partial esters of phosphoric acid include monomethyl phosphate, dimethyl phosphate, monopropyl phosphate, dipropyl phosphate, etc. Specific examples of triesters of phosphoric acid include trimethyl phosphate,
Examples include triethyl phosphate, tripropyl phosphate, triisopropyl phosphate, triisobutyl phosphate, and triphenyl phosphate. Also general formula (R 1 and R 2 are C 1 to C 4 alkyl groups, phenyl groups,
Indicates a benzyl group. ) Diesters of phosphonic acid represented by the following formulas, specific examples of which are methylphosphonic acid dimethyl ester, ethylphosphonic acid dimethyl ester, phenylphosphonic acid diethyl ester, and phenylphosphonic acid diphenyl ester, can also be preferably used. On the other hand, when adding silicon dioxide, which is an inert external particle, a slurry in which silicon dioxide is dispersed in water and/or ethylene glycol is treated with a basic compound to adjust the pH to 7.5 to 10.5, and then the polycondensation reaction is performed. Preferably, it is added before or during the reaction. Note that, prior to addition, stirring the slurry at high speed can also be preferably employed as a method for further improving dispersibility. In the present invention, a method in which polyethylene terephthalate containing internal particles and external particles are separately produced and kneaded in a melting process, or a method in which polyethylene terephthalate containing a large amount of internal particles and external particles is diluted is also preferably adopted. Ru. A biaxially oriented polyethylene terephthalate film can be produced from polyethylene terephthalate containing inner particles and outer particles obtained according to the present invention by a known suitable method as shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the biaxial stretching film forming process, where 7 is a die, 8 is a sheet of polyethylene terephthalate, 9 is a DC high pressure generator, 10 is an electrode,
11 indicates a rotary cooling body. In FIG. 2, the sheet-like polyethylene terephthalate 8 extruded from the nozzle 7 is given an electrostatic charge by the electrode 10, brought into close contact with the rotary cooling body 11, and then drawn out in two directions perpendicular to each other. After molecular orientation, crystallization progresses by heating for a necessary period of time, and a stable biaxially stretched polyethylene terephthalate film is wound up. The biaxially oriented polyethylene terephthalate film obtained from polyethylene terephthalate according to the present invention is characterized by a specific amount of uniform fine inner particles made of a specific element and a carbon dioxide treated with a basic compound so as to be positively charged as inert outer particles. This is due to the fact that it contains a specific amount of silicon and has a low specific resistance when melted, and thereby exhibits the following excellent effects. (1) There is less clogging of the filter during the film melt forming process, and there is less tearing of the film membrane due to coarse particles. (2) Even during high-speed film formation, problems such as reduced adhesion and generation of pinholes do not occur, and film products with uniform thickness and uniform surface characteristics can be obtained. (3) Excellent processability and handling properties due to good friction properties. (4) It has excellent transparency and has an excellent appearance after metal deposition. As described above, the biaxially stretched film-forming polyethylene terephthalate of the present invention is an excellent product that has all of the above effects and is completely unknown heretofore. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. In the Examples, the determination of metal elements, determination of phosphorus, film haze, coefficient of friction, etc. were carried out by the following methods. (Quantification of metal elements) Separated particles obtained by the particle separation method described above were
After incinerating by igniting at ℃ for 2 hours, it was measured as a hydrochloric acid solution by atomic absorption spectrometry using a conventional method. (Quantification of elemental phosphorus) A separated particle sample was wet-ashed in the presence of sulfuric acid and perchloric acid, and the ash was colored with ammonium molybdate in an acidic sulfuric acid solution, and the absorbance at a wavelength of 845 mμ was measured. Quantitate using the prepared calibration curve. (Observation of particles in chips) 1 mg of chips was sandwiched between two cover glasses.
Melt at 280℃, form a thin film, then rapidly cool and observe with a microscope. (Method for Measuring Film Haze) Film haze was measured in accordance with ASTM-D-1003-52. (Method for determining appearance of metallized film) One side of the film is subjected to aluminum metallization, and the appearance of the obtained metallized film is observed with the naked eye. Items that could not be seen above were evaluated as ◎. (Method for measuring the coefficient of friction of a film) Using a slip tester manufactured by Toyo Tester,
Measured according to ASTM-D-1894B method. The coefficient of static friction was used as a measure of the slipperiness of the film. (Film forming property) A biaxially stretched film with a thickness of 12μ is formed at a speed of 130 m/min, and there is no tearing during 24 hours.
Tests performed 1 to 2 times were evaluated as ○, and tests performed 3 times or more were evaluated as ×. Example 1 87 parts by weight of terephthalic acid, 42 parts by weight of ethylene glycol
Parts by weight were placed in an autoclave, and a direct esterification reaction was carried out at 220° C. and a pressure of 1.5 kg/cm 2 without adding a catalyst. The distilled water is continuously distilled out of the system, and when the reaction rate of the system reaches 50%, the pressure inside the system begins to be released, and finally the pressure is reduced to 245°C under normal pressure, and esterification begins. The reaction has ended. Next, dry process silicon dioxide was dispersed in a mixed solution of ethylene glycol and water to form a slurry, and tetraethylammonium hydroxide was added to adjust the pH, and the slurry was added to the esterification reaction product. Furthermore, after adding 0.06 parts by weight of magnesium acetate tetrahydrate, 0.03 parts by weight of antimony trioxide, and 0.025 parts by weight of trimethyl phosphate, polycondensation was carried out by a conventional method to prepare silicon dioxide as shown in Table 1. Various polyethylene terephthalates (intrinsic viscosity 0.625) with different pH and addition amount were obtained. Next, each polyethylene terephthalate was subjected to a biaxial stretching film forming process as shown in Figure 2, at a high voltage casting speed of 20 m/min to 5 m/min.
When the film forming properties were evaluated by increasing the casting speed by min increments, the upper limit of the high voltage casting speed at which pin-like defects did not occur was 45 m/min in each case, indicating excellent high-speed film forming properties. In addition, Table 1 shows the properties of biaxially stretched polyethylene terephthalate films obtained by forming films from each of the obtained polyethylene terephthalates at a high voltage casting speed of 40 m/min, a longitudinal stretching ratio of 3.2, and a winding speed of 130 m/min. Indicated. Film forming conditions other than those described above are as follows. (Film forming conditions) Film thickness: 12μ (after biaxial stretching) Extrusion temperature: 285℃ Casting: High voltage electrostatic application cast Lateral stretching ratio: 3.6x Heat treatment temperature: 225℃

【表】 第1表中、実験番号1,5,6および9は本発
明の効果を明らかにするための比較実験であり、
実験番号1は二酸化ケイ素の添加量(含有量)が
少ないために滑り性に劣り、一方実験番号5は二
酸化ケイ素の添加量が多いためにフイルムヘイズ
が大きく透明性に劣るとともに、蒸着フイルムの
外観が悪化した。 また、実験番号6は、二酸化ケイ素のPHが11の
ため凝集による粗大粒子によつてフイルムのヘイ
ズが大きく、蒸着フイルムの外観が悪化した。 実験番号9はPHが6.5のために分散性が十分で
なく、透明性が低下し、蒸着フイルムの外観が悪
化した。 実施例 2 実施例1と同様の方法でエステル化反応を終了
し、次いで乾式法二酸化ケイ素をエチレングリコ
ールと水の混合溶液に分散させたスラリーとし、
該スラリーに水酸化テトラエチルアンモニウムを
加えてPHを9に調整したものをエステル化反応生
成物に0.1重量%添加した。 さらに三酸化アンチモン0.03重量部、酢酸カル
シウム1水和物およびリン酸トリメチルの添加量
を第2表に示した如く種々変更してそれぞれ添加
し、以下実施例1と同様に重縮合、製膜を行ない
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムを
得た。得られたフイルムの評価結果は第2表に示
したとおりである。
[Table] In Table 1, experiment numbers 1, 5, 6, and 9 are comparative experiments to clarify the effects of the present invention.
Experiment No. 1 had poor slipperiness due to the small amount of silicon dioxide added, while Experiment No. 5 had a large film haze due to the large amount of silicon dioxide added, resulting in poor transparency and poor appearance of the deposited film. has worsened. Further, in Experiment No. 6, since the pH of silicon dioxide was 11, the haze of the film was large due to coarse particles caused by aggregation, and the appearance of the deposited film deteriorated. In Experiment No. 9, the pH was 6.5, so the dispersibility was insufficient, the transparency decreased, and the appearance of the deposited film deteriorated. Example 2 The esterification reaction was completed in the same manner as in Example 1, and then a slurry was prepared by dispersing dry silicon dioxide in a mixed solution of ethylene glycol and water,
Tetraethylammonium hydroxide was added to the slurry to adjust the pH to 9, and 0.1% by weight of the slurry was added to the esterification reaction product. Further, 0.03 parts by weight of antimony trioxide, calcium acetate monohydrate, and trimethyl phosphate were added in various amounts as shown in Table 2, and polycondensation and film formation were carried out in the same manner as in Example 1. A biaxially stretched polyethylene terephthalate film was obtained. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】 第2表中実験番号11,15および20は本発明の効
果を明らかにするための比較実験であり、実験番
号11は内部粒子中のリン元素含有量が少ないため
粗大粒子が多発し、蒸着フイルムの外観が悪かつ
た。実験番号15は内部粒子の含有量が多くなりす
ぎた結果、フイルムヘイズが大きく蒸着フイルム
の外観が悪かつた。 また実験番号20は溶融時比抵抗が高いために製
膜性が悪くフイルム破れが多発した。 実施例 3 実施例1と同様の方法でエステル化反応を終了
し、次いで湿式法二酸化ケイ素をエチレングリコ
ールと水の混合溶液に分散させたスラリーとし、
該スラリーに水酸化テトラエチルアンモニウムを
加えて、PHを10.0に調整したものをエステル化反
応生成物に0.1重量%添加した。 さらに三酸化アンチモン0.03重量部、酢酸カル
シウム1水和物0.0792重量部、リン酸トリメチル
0.0402重量部添加し、以下実施例1と同様に重縮
合、製膜を行ない二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフイルムを得た。得られたフイルムの溶融
比抵抗は1.2×108Ω・cmであり、金属蒸着フイル
ムの外観も良好(判定◎)であつた。 比較実施例 1 実施例1と同様の方法でエステル化反応を終了
し、次いでPH6.5の湿式法二酸化ケイ素をエチレ
ングリコールと水の混合溶液に分散させたスラリ
ーとし、エステル化生成物に0.05重量%添加し
た。さらに三酸化アンチモン0.03重量部、酢酸マ
グネシウム4水和物0.06重量部、トリメチルホス
フエート0.025重量部を添加し、以下実施例1と
同様に重縮合、製膜を行ない二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフイルムを得た。得られれたフ
イルムを用いた金属蒸着フイルムの外観は好まし
いものではなかつた。(判定△) 比較例実施例 2 実施例1と同様の方法でエステル化反応を終了
し、次いで、市販のカオリナイトをエチレングリ
コールと水の混合溶液に分散させ、濃度100g/
になるようにカオリナイト―エチレングリコー
ル/水、スラリーを調整した。このスラリーに水
酸化テトラエチルアンモニウムをカオリナイトに
対し、1.0重量%添加し、スラリーを充分撹拌し
た後、ポリマ中のカオリナイトの濃度が0.3重量
%となるようにエステル化反応生成物に添加する
以外は、実施例1と同様に重縮合、製膜を行な
い、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイル
ムを得た。得られたフイルムの静摩擦係数は0.7、
フイルムのヘイズは9.0%であり、すべり性は良
好であつたが、得られたフイルムを用いた金属蒸
着フイルムの外観はカオリナイトの分散性不良、
粗大粒子含有によるフイルムヘイズが高いため好
ましいものではなかつた。(判定×) 比較例実施例 3 実施例1と同様の方法でエステル化反応を終了
し、次いで市販のカオリナイトをエチレングリコ
ールと水の混合溶液に分散させたスラリーとし、
沈降法により5ミクロン以下のカオリナイトを
得、これを濃度100g/になるようにカオリナ
イトエチレングリコール/水、スラリーを調整し
た。このスラリーに水酸化テトラエチルアンモニ
ウムをカオリナイトに対し、1.0重量%添加し、
スラリーを充分撹拌した後、ポリマ中のカオリナ
イトの濃度が0.3重量%となるようにエステル化
反応生成物に添加する以外は実施例1と同様に重
縮合、製膜を行ない、二軸延伸ポリエチレンテレ
フタレートフイルムを得た。得られたフイルムの
静摩擦係数は0.75、フイルムのヘイズは8.0%で
あり、すべり性は良好であつたが、得られたフイ
ルムを用いた金属蒸着フイルムの外観は、カオリ
ナイトの分散性不良によるフイルムヘイズが高い
ため好ましいものではなかつた。(判定×) 比較実施例 4 実施例1と同様の方法でエステル化反応を終了
し、次いで、比較例実施例3と同様の方法で調整
して得たカオリナイトのスラリーをカオリナイト
の濃度が0.05重量%となるようにエステル化反応
生成物に添加する以外は、実施例1と同様に重縮
合、製膜を行ない、二軸延伸ポリエチレンテレフ
タレートフイルムを得た。得られたフイルムの静
摩擦係数は、2.8、フイルムのヘイズは1.5%であ
り、すべり性に劣るものであつた。
[Table] Experiment numbers 11, 15, and 20 in Table 2 are comparative experiments to clarify the effects of the present invention. , the appearance of the vapor-deposited film was poor. In Experiment No. 15, the content of internal particles was too large, resulting in large film haze and poor appearance of the deposited film. In addition, in experiment number 20, the resistivity during melting was high, resulting in poor film forming properties and frequent film tearing. Example 3 The esterification reaction was completed in the same manner as in Example 1, and then wet silicon dioxide was dispersed in a mixed solution of ethylene glycol and water to form a slurry,
Tetraethylammonium hydroxide was added to the slurry to adjust the pH to 10.0, and 0.1% by weight of the slurry was added to the esterification reaction product. Additionally, 0.03 parts by weight of antimony trioxide, 0.0792 parts by weight of calcium acetate monohydrate, and trimethyl phosphate.
After adding 0.0402 parts by weight, polycondensation and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially stretched polyethylene terephthalate film. The melting specific resistance of the obtained film was 1.2×10 8 Ω·cm, and the appearance of the metal-deposited film was also good (rated ◎). Comparative Example 1 The esterification reaction was completed in the same manner as in Example 1, and then wet method silicon dioxide of PH 6.5 was made into a slurry dispersed in a mixed solution of ethylene glycol and water, and 0.05 weight of the esterified product was added. % added. Furthermore, 0.03 parts by weight of antimony trioxide, 0.06 parts by weight of magnesium acetate tetrahydrate, and 0.025 parts by weight of trimethyl phosphate were added, and polycondensation and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially oriented polyethylene terephthalate film. Ta. The appearance of the metal-deposited film using the obtained film was not desirable. (Judgment △) Comparative Example Example 2 The esterification reaction was completed in the same manner as in Example 1, and then commercially available kaolinite was dispersed in a mixed solution of ethylene glycol and water to a concentration of 100 g/
The kaolinite-ethylene glycol/water slurry was adjusted so that Add 1.0% by weight of tetraethylammonium hydroxide based on kaolinite to this slurry, stir the slurry thoroughly, and then add it to the esterification reaction product so that the concentration of kaolinite in the polymer is 0.3% by weight. Polycondensation and film formation were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially stretched polyethylene terephthalate film. The static friction coefficient of the obtained film was 0.7,
The haze of the film was 9.0%, and the slip properties were good, but the appearance of the metal-deposited film using the obtained film was poor dispersion of kaolinite,
This was not preferable because the film haze was high due to the inclusion of coarse particles. (Judgment ×) Comparative Example Example 3 The esterification reaction was completed in the same manner as in Example 1, and then a slurry was prepared by dispersing commercially available kaolinite in a mixed solution of ethylene glycol and water.
Kaolinite of 5 microns or less was obtained by the sedimentation method, and a slurry of kaolinite ethylene glycol/water was adjusted to a concentration of 100 g/ml. Tetraethylammonium hydroxide was added to this slurry in an amount of 1.0% by weight based on kaolinite.
After sufficiently stirring the slurry, polycondensation and film formation were carried out in the same manner as in Example 1, except that kaolinite was added to the esterification reaction product so that the concentration of kaolinite in the polymer was 0.3% by weight. Obtained terephthalate film. The coefficient of static friction of the obtained film was 0.75, the haze of the film was 8.0%, and the slip property was good. However, the appearance of the metal-deposited film using the obtained film was due to poor dispersion of kaolinite. This was not desirable because of the high haze. (Judgment ×) Comparative Example 4 The esterification reaction was completed in the same manner as in Example 1, and then the slurry of kaolinite obtained by adjusting in the same manner as in Comparative Example 3 was adjusted to a concentration of kaolinite. A biaxially stretched polyethylene terephthalate film was obtained by polycondensation and film formation in the same manner as in Example 1, except that it was added to the esterification reaction product at a concentration of 0.05% by weight. The obtained film had a coefficient of static friction of 2.8, a haze of 1.5%, and had poor slip properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はポリエチレンテレフタレートの溶融時
比抵抗の測定装置の概略図、第2図は二軸延伸製
膜プロセスの概略図である。 1,9:直流高圧発生装置、4:加熱体、5:
測定用ポリエチレンテレフタレート、6,10:
電極、7:口金、8:シート状ポリエチレンテレ
フタレート、11:回転冷却体。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for measuring the melting specific resistance of polyethylene terephthalate, and FIG. 2 is a schematic diagram of a biaxial stretching film forming process. 1, 9: DC high pressure generator, 4: Heating body, 5:
Polyethylene terephthalate for measurement, 6,10:
Electrode, 7: Base, 8: Sheet polyethylene terephthalate, 11: Rotating cooling body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 芳香族ジカルボン酸を主体とするジカルボン
酸または、そのアルキルエステルとエチレングリ
コールとからポリエステルを製造するに際し、重
縮合反応開始前の任意の時点で、カルシウム、マ
グネシウム、マンガン元素を1〜14重量%、およ
びリン元素を0.5〜10重量%を含む内部粒子を
0.001〜0.5重量%含有せしめるように、グリコー
ルに可溶なカルシウム化合物、マグネシウム化合
物、マンガン化合物から選ばれた少なくとも一種
の化合物およびリン化合物を添加し、さらに塩基
性化合物を用いてPH7.5〜10.5に調整した二酸化
ケイ素を0.01〜1.0重量%添加して得られるポリ
マの溶融時の比抵抗が5×108Ω・cm以下である
ことを特徴とするポリエステルの製造方法。
1. When producing polyester from dicarboxylic acid mainly consisting of aromatic dicarboxylic acid or its alkyl ester and ethylene glycol, calcium, magnesium, and manganese elements are added in an amount of 1 to 14% by weight at any time before the start of the polycondensation reaction. , and internal particles containing 0.5-10% by weight of elemental phosphorus
At least one compound selected from glycol-soluble calcium compounds, magnesium compounds, and manganese compounds and a phosphorus compound are added so that the content is 0.001 to 0.5% by weight, and a basic compound is used to adjust the pH to 7.5 to 10.5. 1. A method for producing polyester, characterized in that the specific resistance of a polymer obtained by adding 0.01 to 1.0% by weight of silicon dioxide adjusted to 0.01 to 1.0% by weight has a specific resistance of 5×10 8 Ω·cm or less when melted.
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