JPWO2016167084A1 - ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)
窒素雰囲気下、300℃で60分間溶融したサンプルを急冷後、220℃で8時間熱処理した際の飛散物を付着させた捕集板の表面粗さRaが0.150μm未満であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
(2)
下記式(I)、(II)で定義される、酸成分モノマーの発生度および/またはオリゴマー発生度が0.70未満であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
酸成分モノマー発生度=(酸成分モノマーの発生量)/(酸成分モノマーの含有量) (I)
オリゴマー発生度=(オリゴマーの発生量)/(オリゴマーの含有量) (II)
(3)
300℃、20分溶融時の環状3量体増加量ΔC3が0.30wt%未満であることを特徴とする(1)または(2)に記載のポリエステル樹脂組成物。
(4)
下記式(III)を満たすことを特徴とする(1)から(3)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(ΔCOOHは、155℃、100%RHの条件で4h処理を行ったときのCOOH末端基の増加量)
(5)
リン酸アルカリ金属塩を含むことを特徴とする(4)に記載のポリエステル樹脂組成物。
マンガン元素を含むことを特徴とする(1)から(5)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
銅元素を含むことを特徴とする(1)から(6)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(8)
酸素濃度1%雰囲気下、300℃で6時間溶融処理後のゲル化率が5%以下であることを特徴とする(1)から(7)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
イオン液体を含むことを特徴とする(1)から(8)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(10)
ポリエステルの酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーを溶解することができるイオン液体を含むことを特徴とする(1)から(9)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(11)
イオン液体の含有量がポリエステル樹脂を基準として0.01〜20wt%であることを特徴とする(9)または(10)に記載のポリエステル樹脂組成物。
(12)
酸成分モノマーがテレフタル酸、オリゴマーがモノヒドロキシエチルテレフタレート、ビスヒドロキシエチルテレフタレートから選ばれることを特徴とする(2)から(11)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(13)
ポリエステル樹脂組成物のCOOH末端基量が35eq/t以下であることを特徴とする(1)から(12)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(14)
イオン液体のアニオンの共役酸のpKaが−10より大きいことを特徴とする(9)から(13)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(15)
イオン液体のアニオンの分子量が270以下であることを特徴とする(9)から(14)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(16)
全光線透過率が85%を超えることを特徴とする、(1)から(15)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物。
(17)
イオン液体を添加することを特徴とするポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(18)
ジカルボン酸成分とジオール成分を用い、ポリエステルを製造する方法において、エステル交換反応またはエステル化反応終了から重縮合反応を終了するまでの間にイオン液体を添加することを特徴とする(17)に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(19)
ジカルボン酸成分とジオール成分を用いてエステル交換反応またはエステル化反応し、次いで重縮合反応を実施しポリエステルを製造するに際して、重縮合反応触媒としてチタン化合物、アルミニウム化合物、ゲルマニウム化合物のいずれかより選ばれる化合物を使用し、かつエステル交換反応またはエステル化反応終了から重縮合反応を終了するまでの間にイオン液体を添加することを特徴とする(17)または(18)に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(20)
添加するイオン液体が、酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーを溶解できるイオン液体であることを特徴とする(17)から(19)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(21)
リン酸アルカリ金属塩を加えることを特徴とする(17)から(20)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(22)
固相重合を実施することを特徴とする(17)から(21)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(23)
固相重合後、失活処理を実施することを特徴とする(17)から(22)のいずれかに記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
(24)
(1)から(16)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルム。
(25)
(1)から(16)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルム層を少なくとも1層有するポリエステルフィルム。
(26)
(1)から(16)いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルム層を少なくとも片側の表層に有するポリエステルフィルム。
本発明に用いられるポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸成分とジオール成分を重縮合して得られるポリエステル樹脂を指す。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、式(I)によって求められる酸成分モノマー発生度および/または式(II)によって求められるオリゴマー発生度が0.70未満であることが必要である。なお、式中の酸成分モノマーとオリゴマー発生量および含有量はそれぞれ、後述の実施例中の測定方法(5)、(6)にしたがって測定を行って求めた値である。
酸成分モノマー発生度=(酸成分モノマーの発生量)/(酸成分モノマーの含有量) (I)
オリゴマー発生度=(オリゴマーの発生量)/(オリゴマーの含有量) (II)
酸成分モノマー発生度とオリゴマー発生度はそれぞれ、溶融処理後のポリエステル樹脂組成物中に含まれる酸成分モノマーとオリゴマーそれぞれの総量(本発明でいう含有量)のうち、飛散や昇華などによって樹脂組成物外に出てくる酸成分モノマーとオリゴマーのそれぞれの量(本発明でいう発生量)の割合を示したものである。この値が低ければ低いほど、酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーの発生を効率的に抑制できる。その結果として、成形加工時の昇華や析出といったことも起こりにくくなり、工程汚れや表面汚れの低減につなげることができる。
酸成分モノマー発生度および/またはオリゴマー発生度の値として、より好ましくは0.65未満、さらに好ましくは0.55未満である。
本発明でいうオリゴマーとは、ジカルボン酸のカルボキシル基とジオールのヒドロキシル基が反応してできる反応物のことを指し、環状3量体のような環状のオリゴマーは含めない。また重合度は10以下のものを指し、末端基がカルボキシル末端かヒドロキシル末端かは問わない。
代表的なポリエステルであるPETを例に挙げると、テレフタル酸のカルボン酸とエチレングリコールの反応物である、MHET(モノヒドロキシエチルテレフタレート)やBHET(ビスヒドロキシエチルテレフタレート)をはじめ、さらに末端基同士が反応して生成される重合度が10以下の反応生成物が挙げられる。
ここで、捕集板に捕捉される飛散物の主成分は、PETを例に取ると、テレフタル酸のような酸成分モノマーや、MHET、BHETといったオリゴマーである。つまり、捕集板の表面粗さRaの値が小さいということは、加熱時の酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーの飛散量が少ないということを意味する。そのため、表面粗さRaの値が0.150μm未満になるポリエステル樹脂組成物は、成形加工時に酸成分モノマーやオリゴマーの飛散や昇華による工程汚れを少なくすることができる。捕集板のRaの値は、好ましくは0.145μm以下であり、より好ましくは、0.130μm以下、さらに好ましくは0.110μm以下である。
(1)窒素雰囲気下、300℃で60分間溶融したサンプルを急冷後、220℃で8時間熱処理した際の飛散物を付着させた捕集板の表面粗さRaが0.150μm未満であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
(2)下記式(I)、(II)で定義される、酸成分モノマーの発生度および/またはオリゴマー発生度が0.70未満であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
酸成分モノマー発生度=(酸成分モノマーの発生量)/(酸成分モノマーの含有量) (I)
オリゴマー発生度=(オリゴマーの発生量)/(オリゴマーの含有量) (II)
イオン液体は、溶融した塩のことを指すが、近年では室温付近で液体状になるイオン塩のことを指す(例えば、化学工業 2004 VOL.55 NO.11)。イオン液体は、イオンだけから構成される液体であり、溶媒を全く含まないことから、蒸気圧がほとんど無く、不燃性であるといった特徴を持つ。加えて、イオン性化合物の特徴である、高イオン電導性や高耐熱性を有することから、有機合成反応の溶媒、電解質としての利用など様々な分野への応用が進められている。加えて、イオン液体はそれを構成するカチオンとアニオンの組み合わせを変えることで、様々な特性を付与できることから、現在も多くの研究が進められている化合物である。
ピリジニウムカチオンの具体例としては、1−エチルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−(3−ヒドロキシプロピル)ピリジニウム、1−エチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−3−メチルピリジニウム、1−ブチル−4−メチルピリジニウム、1−(3−シアノプロピル)ピリジニウムなどが挙げられる。
ピロリジニウムカチオンの具体例としては、1−メチル−1プロピルピロリジニウム、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム、1−(2−ヒドロキシエチル)−1−メチルピロリジニウム、1−エチル−1−メチルピロリジニウムなどが挙げられる。
ピペリジニウムカチオンの具体例としては、1−メチル−1プロピルピペリジニウム、1−ブチル−1−メチルピペリジニウム、1−(2−ヒドロキシエチル)−1−メチルピペリジニウム、1−エチル−1−メチルピペリジニウムなどが挙げられる。
リンをイオン中心とするカチオンは、一般的にホスホニウムカチオンと呼ばれ、具体的には、テトラブチルホスホニウム、テトラヘキシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム、(2−シアノエチル)トリエチルホスホニウム、(3−クロロプロピル)トリオクチルホスホニウム、トリブチル(4−ビニルベンジル)ホスホニウム、トリイソブチルメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリブチルヘキサデシルホスホニウム、3−(トリフェニルホスホニオ)プロパン−1−スルホン酸などが挙げられる。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、300℃、20分溶融時の環状3量体増加量ΔC3が0.30wt%未満であることが好ましい。環状3量体増加量は、後述の実施例中の測定方法(10)、(11)に従って測定を行って求めた値である。
環状3量体は、フィルムや繊維などの成形体を加熱、または溶剤に曝すなどすると、成形体の表面に析出し、表面欠点や汚れとなり問題となる。本発明のポリエステル樹脂は、ΔC3量を0.3wt%未満とすることで、成形体中の環状3量体量を低減させることが可能となる。さらに好ましくは、0.1wt%未満である。また固相重合実施後に、重合触媒の失活処理を実施することで、重合触媒を不活性化し、溶融成形時に環状3量体が増加することをさらに抑制することが可能である。
また、本発明のポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量が0.6wt%未満であることが好ましく、さらに好ましくは0.45wt%未満である。上記範囲とすることで、成形体の表面欠点や汚れを防止することができる。本発明では、固相重合を実施することで環状3量体の含有量を低減させている。固相重合にて環状3量体を低減させ、固相重合後の失活処理にて溶融成形時の環状3量体増加量を低減させることで、溶融成形後の成形体中に含有される環状3量体を効果的に低減することが可能である。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、酸素濃度1%の窒素雰囲気下300℃で6時間溶融処理後のゲル化率が5%以下であることが好ましい。より好ましくは3%以下であり、さらに好ましくは1%以下である。該指標はポリマーの熱安定性の指標である。ポリエステル樹脂組成物を溶融する製膜、紡糸等の成形工程においては、溶融時のポリマーの熱劣化を抑制するために窒素等の不活性ガスによるパージを実施することが一般的であるが、製膜混錬機、紡糸混錬機の軸封部などから、微量の酸素が混入する。本発明のゲル化率の測定条件はこの工程の窒素パージ下での成形プロセスを想定した条件であり、ゲル化率が小さければ小さいほど、良好な耐熱性を有するものとなる。上記範囲を満たすことで、高熱安定性が要求されるフィルム、糸などに好適なポリエステル樹脂組成物を提供することが可能となる。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステル樹脂組成物中にマンガン、銅、ヨウ素などの還元性化合物を含有することで耐熱性を向上することが出来、ゲル化率を小さくすることができる。マンガン、銅、ヨウ素の中で、重合時に系外への揮発が起こりにくい点でマンガン、銅が好ましい。
マンガン化合物としては、二酸化マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、ヨウ化マンガン、ホウ酸マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸マンガン、各種マンガン酸塩、各種過マンガン酸塩、炭酸マンガン等の無機化合物や、酢酸マンガン、蟻酸マンガン、シュウ酸マンガン、ナフテン酸マンガン等のカルボン酸塩、マンガンアセチルアセトナート、マンガンフタロシアニンなどの各種錯体が例示されるがこれに限定されない。この中で酢酸マンガンが入手の容易性から特に好ましい。好ましい含有量としてはゲル抑制効果の点からポリエステル樹脂組成物に対して0.2mol/t以上5.0mol/t以下が好ましい。添加量が小さいとゲル抑制効果が充分でなく、大きい場合も溶融時の分解がおこりやすくなり耐熱性が低下する。
(ΔCOOH:155℃、100%RHにて4h処理を行った際のCOOH末端基増加量
COOH:上記処理前のCOOH末端基量)
この範囲にすることで、長期使用時に加水分解による劣化の少ないポリエステル樹脂組成物を提供することが可能となる。(ΔCOOH/COOH)の値としてより好ましくは、3.0以下であり、さらに好ましくは2.5以下である。
M/P=(M2+M1/2)/P ・・・ (IV)
(M2は二価金属元素の含有量(mol/t)、M1は一価金属元素含有量(mol/t)、Pはリン元素の含有量(mol/t)をそれぞれ示す。ただし、Sb、Ti、Ge、Al、Cuは計算に含まない。)
本発明のポリエステル樹脂組成物は、全光線透過率が85%より大きいことが好ましい。全光線透過率は、後述の実施例中の測定方法(17)に従って測定を行い求めた値である。
(1)の方法で代表的なポリエステルであるPETを製造する際の具体例を以下に示すが、これに限定されるものではない。
エステル交換触媒及び助触媒としては、有機マンガン化合物、有機マグネシウム化合物、有機カルシウム化合物、有機コバルト化合物、有機リチウム化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
用いるリン化合物は特に限定しないが、ホスファイト系化合物、ホスフェイト系化合物、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、ホスフィン系化合物等が挙げられる。具体的には、リン酸、トリメチルホスホノアセテート、トリエチルホスホノアセテート、フェニルホスホン酸ジメチル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素リチウム、リン酸水素二リチウム、リン酸三リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等が挙げられる。この中で、耐加水分解性を向上させるためには、リン酸アルカリ金属塩を添加することが好ましい。リン酸とリン酸アルカリ金属塩を混合添加することでより一層耐加水分解性を向上させることができるため、リン酸とリン酸アルカリ金属塩の組み合わせがより好ましい。
本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方法においては、固相重合を実施することが好ましい。固相重合を実施することで、ポリエステル樹脂組成物中の環状3量体および線状オリゴマーを低減させることができる。固相重合の条件は、特に限定しないが、ポリエステル樹脂組成物の融点−30℃以下、融点−60℃以上の温度にて実施することが好ましく、真空度は0.3Torr以下であることが好ましい。固相重合時間は、目的の溶融粘度により、適宜設定されるが、3時間以上、20時間以下とすることが生産タイムサイクルの観点から好ましい。
o−クロロフェノール溶媒を用い、25℃で測定した。
Mauliceの方法によって測定した。(文献 M.J.Maulice, F.Huizinga, Anal.Chem.Acta, 22 363 (1960)) 。
イオン液体100重量部とテレフタル酸10重量部との混合物を140℃に加熱し、イオン液体を完全に液状にした。その後、140℃で15分撹拌した。目視で均一の溶液になった場合を○とし、均一の溶液にならなかった場合を×とした。
イオン液体100重量部とMHET(モノヒドロキシエチルテレフタレート)10重量部の混合物を140℃に加熱し、イオン液体を完全に液状とした。その後、140℃で15分撹拌した。目視で均一の溶液になった場合の溶解性を○とし、均一の溶液にならなかった場合を×とした。
同様の方法で、MHETではなくBHET(ビスヒドロキシエチルテレフタレート)10重量部を用いて、BHETの溶解性も確認した。
ポリエステル樹脂組成物を凍結粉砕した後、150℃で3時間真空乾燥を行った。乾燥した試料を0.1g計量し、封管内で、窒素雰囲気下、290℃で20分溶融処理を行った。溶融処理した封管内の試料を2mLのHFIP/クロロホルム=1/1混合溶液で溶解させた後、クロロホルム3mLを添加し、メタノール40mLを徐々に加えた。その後、ペーパーフィルターでろ過して得られた溶液を濃縮乾固させ、得られた残渣にDMF0.5mLを加えて溶解・分散させ、エタノールを加えて5mLに定容した。孔径0.45μmのPTFEメンブレンフィルターでろ過した溶液を試料溶液とした。得られた試料溶液を、LC/UVで分析することにより、溶融処理後のポリエステル樹脂組成物中の酸成分モノマーおよびオリゴマーの含有量を測定した。なお、表中で線状オリゴマー含有量とあるものは、酸成分モノマー含有量とオリゴマー含有量の合計値を表す。
ポリエステル樹脂組成物を凍結粉砕した後、150℃で3時間真空乾燥を行った。乾燥した試料2.0gをインピンジャーに入れて、窒素気流下(50mL/min)、290℃で20分溶融処理を行った。発生した成分をメタノールに捕集した後、溶液を濃縮し、再度メタノール5mLに定容した。得られたメタノール溶液を2mLを採取して、窒素パージで乾固させ、0.2mLのメタノールで再溶解し、試料溶液とした。得られた試料溶液を、LC/UVで分析することにより、酸成分モノマーおよびオリゴマーの発生量を測定した。なお、表中で線状オリゴマー発生量と記載のあるものは、酸成分モノマー発生量とオリゴマー発生量の合計値を表す。
下記式(I)および(II)を用いて、ポリエステルの酸成分モノマーの発生度とオリゴマーの発生度をそれぞれ算出した。なお、下記式(I)および(II)中の酸成分モノマーとオリゴマーの含有量はそれぞれ、上記(5)の方法で測定された溶融処理後のポリエステル樹脂組成物中の含有量を表わす。また、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量はそれぞれ、上記(6)の方法で測定された、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量を表わす。
酸成分モノマー発生度=(酸成分モノマーの発生量)/(酸成分モノマーの含有量) (I)
オリゴマー発生度=(オリゴマーの発生量)/(オリゴマーの含有量) (II)。
(8)線状オリゴマー発生度
下記式を用いて、線状オリゴマー発生度をそれぞれ算出した。なお、下記式中の線状オリゴマー含有量は上記(5)の方法で測定された溶融処理後の線状オリゴマー含有量を表わす。また、線状オリゴマー発生量は上記(6)の方法で測定された、線状オリゴマー発生量を表わす。
線状オリゴマー発生度=(線状オリゴマー発生量)/(線状オリゴマー含有量) 。
直径16.5mm×長さ165mmの試験管にチップ8gを計量し、真空乾燥機に静置した。10Torr以下まで減圧した後、150℃まで乾燥機内を昇温した。150℃到達後、3時間真空乾燥し、その後乾燥機内を180℃まで昇温した。180℃到達後、7.5時間真空乾燥した。その後、試験管内を窒素雰囲気とした状態で、300℃のオイルバスに試験管を浸し、60分熱処理を行った樹脂を、内径10mmのPTFEチューブで抜き取り、氷水で急冷することで樹脂柱を得た。得られた樹脂柱を5mm角にカットしたサンプルを室温で3時間真空乾燥し、測定用サンプルとした。
得られた測定用サンプル3gを、丸型の灰分測定用灰皿(アルファパーチェスのカタログ番号:5−4072−03、直径63mm×高さ18mm、型番:CW−3)に均等に敷き詰めた後、灰皿の中心に以下の条件で表面を洗浄したガラス板の中心がくるように、100mm×100mmの透明ガラス板(アルファパーチェスのカタログ番号:313196)をかぶせた。
排気しているドラフト内において、220℃に熱したホットプレート上にガラス板をかぶせたサンプル入り灰皿を設置し、8時間加熱して、飛散物を透明ガラス板に捕集した。キーエンス社製レーザーマイクロスコープ(型番:VKX−200)を用いて、下記の条件に従い、5点の表面粗さの計測を実施した。表面粗さRaは、下記式(V)を用いて、その5点の平均値から算出した。
ガラス板の両面を水で洗浄した後、両面に洗剤をつけて指でなぞるように洗浄した。洗剤が残らないように水で洗浄した後、エタノールで両面を洗い流し、50℃の熱風乾燥機内で10分乾燥させた。その後、エタノールをしみこませたガーゼ(白十字社製、医療ガーゼ、タイプI、幅30cm×長さ10m)で、両面をふき取った後、さらに50℃の熱風乾燥機で5分乾燥させた。なお、洗浄したガラス板の表面粗さRaは0.010μmであった。
・レーザーつまみ:目盛りを6に設定
・カメラ明るさ:70
・撮影モード:簡単モード(全自動)
・対物レンズ:150倍
・画像観察対象:付着物の円の中心1点と中心から半径5mm円の範囲内にある任意の4点の計5点を観察。
・ノイズ除去:通常
・傾き補正:面傾き補正(自動)
・表面粗さ計測条件:JIS B0601:2001の規格を選択
・Ra=(Ra1+Ra2+Ra3+Ra4+Ra5)/5 (V)
ここでRa1〜Ra5はそれぞれの観察点において測定したRaの値。
オルトクロロフェノールを溶媒とし、液体クロマトグラフにて測定した。
カラム:YMC−Pack ODS−A 150×4.6mm S−5μm
カラム温度:40℃
流量:1.3ml/mIn
検出器:240nm
溶離液:A液純水25% B液メタノール75% 。
ポリエステル樹脂組成物8gを150℃で8時間真空乾燥を行った。乾燥したポリエステル樹脂組成物を窒素雰囲気下、300℃で20分溶融処理を行った。この溶融処理後のポリマーの環状3量体含有量を前記(10)と同様に測定し、溶融処理前後を比較することで環状3量体の増加量(ΔC3)を算出した。
原子吸光分析法(日立製作所:偏光ゼーマン原子吸光光度計180−80。フレーム:アセチレン−空気)にて定量を行った。
(13)ポリエステル樹脂組成物中のアルカリ土類金属元素、マグネシウム元素、マンガン元素、アンチモン元素、リン元素の定量
理学電機(株)製蛍光X線分析装置(型番:3270)を用いて測定した。
(14)ゲル化率
ポリステル樹脂組成物を凍結粉砕機(Sprex CertiPerp社製)にて粉砕し、ステンレスビーカーに0.5g秤量した。真空乾燥機を用いて、50℃で2時間真空乾燥した後、酸素濃度1%の窒素ガス流通下(流量0.5L/分)、300℃で6時間加熱処理を行った。これを、20mlのo−クロロフェノールで、160℃で1時間溶解し、放冷した。この溶液を、ガラスフィルター(柴田科学社製、3GP40)を使用しろ過、ジクロロメタンにてガラスフィルターを洗浄した。ガラスフィルターを130℃で2時間乾燥し、ろ過前後のろ過器の重量の増分(ゲル化物)より、ポリエステル重量(0.5g)に対する重量分率を求め、ゲル化率(%)とした。
(15)ポリエステル樹脂組成物の湿熱処理評価(ΔCOOH)
ポリエステル樹脂組成物を飽和水蒸気下、155℃で4時間湿熱処理し、処理前後のCOOH末端基量を測定することで、COOH末端基増加量(ΔCOOH)を算出した。
なお、処理装置は次の加熱処理装置を使用した。PRESSER COOKER 306SIII(HIRAYAMA製作所(株)製)
(16)プレスシートの作成
ポリエステル樹脂組成物を150℃で8時間真空乾燥した後、290℃に加熱したプレス装置にて厚み100μmのプレスシートを作成した。
(17)全光線透過率
JIS−K−7361−1に基づき、上記(16)にて作成したプレスシートの全光線透過率を、シングルビーム式ヘイズメーターを使用して測定した。
(イオン液体名)
各実施例および比較例にて使用したイオン液体名及び酸成分モノマー/オリゴマー溶解性、アニオンの共役酸のpKa、アニオン分子量は表1に示すものである。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
添加するイオン液体を表2のとおりに変更した以外は、実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表2に示す
実施例2〜9で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
あらかじめ160℃、5時間で真空乾燥しておいた、参考例1にて得られたポリエステル樹脂100重量部に対して、イオン液体A1.0重量部の配合比でベント付2軸押出機に供給し、温度280度で溶融押出を行った。吐出したストランド状ポリマーを水中で冷却し、ペレタイザーにてカットすることで、ペレット状のポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表2に示す。
イオン液体を添加しない以外は、実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表3に示す。
比較例1で得られたポリエステル樹脂組成物は、イオン液体を含有していないことから、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量がどちらも多くなった。また、捕集板の表面粗さRaの値が0.150μmを超えており、飛散物が多い結果となった。
添加するイオン液体を、酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できなかった、イオン液体Jに変更した以外は、実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表3に示す。
比較例2で得られたポリエステル樹脂組成物は、酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーを溶解可能なイオン液体を含有していないため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量がどちらも多くなった。また、捕集板の表面粗さRaの値が0.150μmを超えており、飛散物が多い結果となった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
こうして得られた255℃のエステル化反応物105重量部(PET100重量部相当)を重合装置に移送した後、リン酸トリメチル0.02重量部を添加し、10分攪拌した。その後、三酸化二アンチモン0.009重量部を添加した。
その後、重合装置内温度を徐々に290℃まで昇温しながら、重合装置内圧力を常圧から133Pa以下まで徐々に減圧してエチレングリコールを留出させた。固有粘度0.50相当の溶融粘度に到達した時点で、反応を終了とし、反応系内を窒素ガスにて常圧にし、重合装置下部より冷水にストランド状に吐出、カッティングし、ペレット状のポリエステル樹脂組成物を得た。
比較例3で得られたポリエステル樹脂組成物は、固相重合を実施したものの、酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有していないことから、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量がどちらも多くなった。また、捕集板の表面粗さRaの値が0.150μmを超えており、飛散物が多い結果となった。
あらかじめ160℃、5時間で真空乾燥しておいた、参考例1にて得られたポリエステル樹脂100重量部に対して、イオン液体K1.0重量部の配合比でベント付2軸押出機に供給し、温度280度で溶融押出を行った。吐出したストランド状ポリマーを水中で冷却し、ペレタイザーにてカットすることで、ペレット状のポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表3に示す。
配合するイオン液体を表3に示す通りに変更した以外は、比較例4と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表3に示す。
比較例5〜8にて得られたポリエステル樹脂組成物は、酸成分モノマーおよびオリゴマーのいずれも溶解できないイオン液体を用いたことに加え、溶融混練により得られたポリマーのCOOH末端基が大きくなったことから、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が比較例1よりもさらに多くなった。また、捕集板の表面粗さRaの値が0.150μmを超えており、飛散物が多い結果となった。
添加するイオン液体として、イオン液体Aを使用し、含有量を表4の通りにする以外は、実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表4に示す。
実施例11〜18にて得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。
添加するイオン液体と含有量を表5のとおりにする以外は、実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表5に示す。
実施例19〜23にて得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表6に示す。
添加するイオン液体を表6のとおりに変更した以外は、実施例24と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表6に示す
実施例25〜32で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を実施した。その後、水と接触させながら100℃で5時間失活処理を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表7に示す。
添加するイオン液体を表7のとおりに変更した以外は、実施例33と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表7に示す
実施例34〜41で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
イオン液体を添加しない以外は、実施例33と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表8に示す。
添加するイオン液体を表8のとおりに変更した以外は、実施例33と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表8に示す
比較例10〜13で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量は十分に低減していたが、イオン液体を添加しているものの、線状オリゴマーの溶解性が低いイオン液体であったため、線状オリゴマーをポリマー中に溶存させることができず、線状オリゴマー発生量が増加した。
固相重合を実施しなかった以外は、実施例33と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表8に示す。
得られたポリエステル樹脂組成物は、線状オリゴマーを溶解可能なイオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
イオン液体の添加量を表9のとおりに変更した以外は、実施例33と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表9に示す。
実施例43、44にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していたものの、イオン液体の添加量が少ないことから実施例33に比べ線状オリゴマー発生度が増加する傾向であった。
実施例45〜47にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
実施例48、49にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していたものの、多量にイオン液体を添加していることから、色調の低下やCOOH末端基量の増加が見られた。
固相重合の時間を5時間に変更した以外は、実施例33と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表9に示す。
実施例50にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していたものの、実施例33に比べ固相重合の時間が短いため、環状3量体含有量が増加する傾向であった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表10に示す。
添加するイオン液体を表10のとおりに変更した以外は、実施例51と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表10に示す
実施例52〜59で得られたポリエステル樹脂組成物は、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表10に示す。
実施例60で得られたポリエステル樹脂組成物は、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表10に示す。
実施例61で得られたポリエステル樹脂組成物は、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表11に示す。
添加するイオン液体を表11の通りに変更した以外は、実施例62と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表11に示す。
実施例63〜70で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表11に示す。
実施例71で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表11に示す。
実施例72で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を実施した。その後、水と接触させながら100℃で5時間失活処理を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表12に示す。
添加するイオン液体を表12の通りに変更した以外は、実施例73と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表12に示す。
実施例74〜81で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、さらに全光線透過率も十分に高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を実施した。その後、水と接触させながら100℃で5時間失活処理を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表12に示す。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を実施した。その後、水と接触させながら100℃で5時間失活処理を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表12に示す。
イオン液体を添加しない以外は、実施例73と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表13に示す。
添加するイオン液体を表13の通りに変更した以外は、実施例73と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表13に示す
比較例15〜18で得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量は十分に低減していたが、イオン液体を添加しているものの、線状オリゴマーの溶解性が低いイオン液体であったため、線状オリゴマーをポリマー中に溶存させることができず、線状オリゴマー発生量が増加した。
(実施例84)
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、220℃にて8時間固相重合を実施した。その後、水と接触させながら100℃で5時間失活処理を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。
得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表13に示す。
得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なかった。
イオン液体の添加量を表14の通りに変更した以外は、実施例73と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表14に示す。
実施例85、86にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、全光線透過率も高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していたものの、イオン液体の添加量が少ないことから実施例73に比べ線状オリゴマー発生度が増加する傾向であった。
実施例87〜89にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、全光線透過率も高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。
実施例90、91にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、全光線透過率も高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していた。イオン液体を多めに添加量していることから色調の低下やCOOH末端基量の増加傾向が見られたが問題ないレベルであった。
固相重合の時間を5時間に変更した以外は、実施例73と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表14に示す。
実施例92にて得られたポリエステル樹脂組成物は、環状3量体含有量及び増加量、線状オリゴマー発生度が少なく、全光線透過率も高いことから、光学フィルムや離型フィルムに好適な物性を有していたものの、実施例73に比べ固相重合の時間が短いため、環状3量体含有量が増加する傾向であった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
酢酸銅の添加量を表15に示す通りに変更した以外は、実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表15に示す。
実施例94〜96で得られたポリエステル樹脂組成物は、Cu化合物を含有しているためゲル化率は小さく、線状オリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
銅化合物もしくはリン化合物を表15記載の化合物に変更した以外は実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表15に示す。
実施例97〜99で得られたポリエステル樹脂組成物は、Cu化合物を含有しているためゲル化率は小さく、線状オリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
イオン液体の種類を表16記載の通りに変更した以外は実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表16に示す。
実施例100〜105にて得られたポリエステル樹脂組成物は、Cu化合物を含有しているためゲル化率は小さく、イオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
比較例19にて得られたポリエステル樹脂組成物は、Cu化合物を含有しているためゲル化率は小さかったが、使用しているイオン液体が線状オリゴマー溶解能をもたないため、発生度が大きくなった。
イオン液体の添加量を表17の通りに変更した以外は実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル組成物の特性を表17に示す。
実施例106〜110で得られたポリエステル樹脂組成物は、Cu化合物を含有しているためゲル化率は小さく、線状オリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
あらかじめ160℃、5時間で真空乾燥しておいた、参考例2にて得られたポリエステル樹脂100重量部に対して、イオン液体A1.0重量部の配合比でベント付2軸押出機に供給し、温度280度で溶融押出を行った。吐出したストランド状ポリマーを水中で冷却し、ペレタイザーにてカットすることで、ペレット状のポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表18に示す。
表18に示す通りに、酢酸銅の代わりに酢酸マンガン4水和物、トリエチルホスホノアセテートの代わりにリン酸を添加し、酢酸マンガン4水和物の添加量を変更した以外は実施例93同様の方法でポリエステル組成物を得た。得られたポリエステル組成物の特性を表18に示す。
実施例112〜114で得られたポリエステル樹脂組成物は、マンガン元素を含有しているためゲル化率は小さく、イオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
表18に示す通りに、三酸化二アンチモンの添加量及び、リン化合物をトリエチルホスホノアセテートからリン酸にそれぞれ変更した以外は実施例93同様の方法でポリエステル組成物を得た。得られたポリエステル組成物の特性を表18に示す。
得られたポリエステル樹脂組成物は、マンガン元素を含有しているためゲル化率は小さく、イオン液体を含有しているため、線状オリゴマーの発生量が少なかった。
イオン液体Aの添加量を0.1重量部に変更した以外は実施例112同様の方法でポリエステル組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表18に示す。
三酸化アンチモン添加量、酢酸マンガン4水和物添加量を表19の通りに変更し、リン化合物をリン酸からトリエチルホスホノアセテートに変更した以外は実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表19に示す。
(実施例118)
酢酸銅のかわりに酢酸マグネシウム4水和物を2.56mol/t添加する以外は実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表19に示す。
イオン液体を添加しなかった以外は実施例93同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表19に示す。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
比較例21で得られたポリエステル樹脂組成物は、固相重合を実施したものの、イオン液体を含有していないことから、線状オリゴマーの発生量は大きくなった。
あらかじめ160℃、5時間で真空乾燥しておいた、参考例2にて得られたポリエステル樹脂100重量部に対して、イオン液体L1.0重量部の配合比でベント付2軸押出機に供給し、温度280度で溶融押出を行った。吐出したストランド状ポリマーを水中で冷却し、ペレタイザーにてカットすることで、ペレット状のポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表19に示す。
イオン液体を添加しない以外は実施例117と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表19に示す。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
(実施例120)
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
(実施例121〜125)
添加するイオン液体を表20のとおりに変更した以外は、実施例120と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表20に示す
実施例121〜125で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。さらに、マンガン元素を含有しているため、ゲル化率が低く、リン酸アルカリ金属塩を含有しているため耐加水分解性が良好であった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
(実施例127〜131)
添加するイオン液体を表21の通りに変更した以外は、実施例126と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表21に示す。
実施例127〜131で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。さらに、銅元素を含有しているため、ゲル化率が低く、リン酸アルカリ金属塩を含有しているため耐加水分解性が良好であった。
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
(実施例133)
添加する酢酸マンガン4水和物の量を0.006重量部に変更した以外は、実施例132と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表22に示す。
実施例133で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。さらに、マンガン元素を含有しているため、ゲル化率が低く、リン酸アルカリ金属塩を含有しているため耐加水分解性が良好であった。
酢酸マンガン4水和物のかわりに、酢酸銅1水和物0.032重量部を添加する以外は、実施例132と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表22に示す。
実施例134で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。さらに、銅元素を含有しているため、ゲル化率が低く、リン酸アルカリ金属塩を含有しているため耐加水分解性が良好であった。
(実施例135)
酢酸マンガン4水和物のかわりに、酢酸銅1水和物0.032重量部を添加する以外は、実施例132と同様の方法でポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表22に示す。
実施例135で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。さらに、銅元素を含有しているため、ゲル化率が低く、リン酸アルカリ金属塩を含有しているため耐加水分解性が良好であった。
(実施例136)
255℃にて溶解したビスヒドロキシエチルテレフタレート105重量部が仕込まれたエステル化反応器に、テレフタル酸86重量部とエチレングリコール37重量部(テレフタル酸に対し1.15倍モル)からなるスラリーを徐々に添加し、エステル化反応を進行させた。反応系内の温度は245〜255℃になるようにコントロールし、反応率が95%に到達した段階でエステル化反応を終了とした。
得られたペレット状ポリマーを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、真空度0.3Torr、230℃にて8時間固相重合を行うことで、ポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表22に示す。
(実施例137)
酢酸マンガン4水和物のかわりに、酢酸銅1水和物0.016重量部を添加する以外は、実施例136と同様の方法で、ポリエステル樹脂組成物を得た。得られたポリエステル樹脂組成物の特性を表22に示す。
実施例137で得られたポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルの酸成分モノマーおよびオリゴマーを溶解できるイオン液体を含有しているため、酸成分モノマーとオリゴマーの発生量が少なかった。また、捕集板の表面粗さRaの値も小さかった。さらに、銅元素を含有しているため、ゲル化率が低く、リン酸アルカリ金属塩を含有しているため耐加水分解性が良好であった。加えて、固相重合を実施したことにより、環状オリゴマーの含有量が低く、耐加水分解性も一層向上していた。
Claims (26)
- 窒素雰囲気下、300℃で60分間溶融したサンプルを急冷後、220℃で8時間熱処理した際の飛散物を付着させた捕集板の表面粗さRaが0.150μm未満であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
- 下記式(I)、(II)で定義される、酸成分モノマーの発生度および/またはオリゴマー発生度が0.70未満であることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
酸成分モノマー発生度=(酸成分モノマーの発生量)/(酸成分モノマーの含有量) (I)
オリゴマー発生度=(オリゴマーの発生量)/(オリゴマーの含有量) (II) - 300℃、20分溶融時の環状3量体増加量ΔC3が0.30wt%未満であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 下記式(III)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
(ΔCOOH/COOH)<3.5 (III)
(ΔCOOHは、155℃、100%RHの条件で4h処理を行ったときのCOOH末端基の増加量) - リン酸アルカリ金属塩を含むことを特徴とする請求項4に記載のポリエステル樹脂組成物。
- マンガン元素を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹
脂組成物。 - 銅元素を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 酸素濃度1%雰囲気下、300℃で6時間溶融処理後のゲル化率が5%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- イオン液体を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- ポリエステルの酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーを溶解することができるイオン液体を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- イオン液体の含有量がポリエステル樹脂を基準として0.01〜20wt%であることを特徴とする請求項9に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 酸成分モノマーがテレフタル酸、オリゴマーがモノヒドロキシエチルテレフタレート、ビスヒドロキシエチルテレフタレートから選ばれることを特徴とする請求項2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- ポリエステル樹脂組成物のCOOH末端基量が35eq/t以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- イオン液体のアニオンの共役酸のpKaが−10より大きいことを特徴とする請求項9に記載のポリエステル樹脂組成物。
- イオン液体のアニオンの分子量が270以下であることを特徴とする請求項9に記載のポリエステル樹脂組成物。
- 全光線透過率が85%を超えることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物。
- イオン液体を添加することを特徴とするポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- ジカルボン酸成分とジオール成分を用い、ポリエステルを製造する方法において、エステル交換反応またはエステル化反応終了から重縮合反応を終了するまでの間にイオン液体を添加することを特徴とする請求項17に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- ジカルボン酸成分とジオール成分を用いてエステル交換反応またはエステル化反応し、次いで重縮合反応を実施しポリエステルを製造するに際して、重縮合反応触媒としてチタン化合物、アルミニウム化合物、ゲルマニウム化合物のいずれかより選ばれる化合物を使用し、かつエステル交換反応またはエステル化反応終了から重縮合反応を終了するまでの間にイオン液体を添加することを特徴とする請求項17に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 添加するイオン液体が、酸成分モノマーおよび/またはオリゴマーを溶解できるイオン液体であることを特徴とする請求項17に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- リン酸アルカリ金属塩を加えることを特徴とする請求項17に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 固相重合を実施することを特徴とする請求項17に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 固相重合後、失活処理を実施することを特徴とする請求項17に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルム。
- 請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルム層を少なくとも1層有するポリエステルフィルム。
- 請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物からなるポリエステルフィルム層を少なくとも片側の表層に有するポリエステルフィルム。
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