JPH02117950A - ポリエステルおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分ｇｆ］ 本発明は透明性および易滑性にすぐれたポリエステルお
よびその製造法に関するものである。

［従来の技術］ 今日、工業的に製造されているポリエステル、例えばポ
リエチレンテレフタレートを主構成単位とするポリエス
テルは優れた物理的、化学的特性を有しており、繊維、
フィルムおよびその他の成形品として広く使用されてい
る。ここで、フィルム用途においては最も基本的な要求
特性として透明性と易滑性がある。滑り性改良剤として
ポリエステルに対して不活性な炭酸カルシウム、カオリ
ン、三酸化ケイ素等の無機粒子をポリマー中に存在させ
る方法が知られている。

しかしながら、これらの粒子を配合して十分な易滑性を
付与すると透明性が損われ、反面透明性を損わない程度
の添加量では易滑性は得られない。

そのため特開昭５４−５７５６２号公報には焼成した特
定粒径のカオリン粒子を特定量添加することにより、易
滑透明性を向上する方法が記載されている。しかしなが
ら、カオリン粒子は天然品を破砕して用いるため粗大粒
子の混入が避けられず、均質な製品が得られない。また
特開昭５４−１３９６５３号公報には不活性無機粒子に
特定のシリコーン化合物を吸着させてポリエステルに配
合し、粒子添加量を減少させることによって易滑透明性
を満足することが知られている。しかし、これらの方法
を用いて得たフィルムの滑り性、透明性の関係はまだ、
不充分であり、よりすぐれたフィルムの出現が期待され
ている。

本発明者らはこれら従来技術の欠点の改善について検討
を重ねた結果、特定粒径の三酸化タングステン粒子を配
合することにより、例えばフィルムとした場合の滑り性
と透明性が極めて良好なポリエステルとなることを見い
出し、本発明に到達したものである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、従来技術では達成できなかったポリエ
ステルフィルムの易滑性および透明性を満足しうるポリ
エステルおよびその製造法の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 前記した本発明の目的は平均粒径０．０１〜５μの三酸
化タングステン粒子を含有してなるエチレンテレフタレ
ートを主構成単位とするポリエステルによって達成でき
る。

本発明におけるポリエステルとは、繊維、フィルム、そ
の他の成形品に成形しうるポリエチレンテレフタレート
を主体とするものである。

もちろん、これらのポリエステルはコポリエステルであ
ってもよく、共重合する成分としては、例えばジエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ポリアルキレン
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ツール、５−ナトリウムスルホレゾ
ルシン等のジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フ
タル酸、イソフタル酸、２．６−ナフタリンジカルボン
酸、５−ナトリウムイソフタル酸等のジカルボン酸成分
、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多官能ジカルボ
ン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等のオキシカル
ボン酸成分等が挙げられる。

本発明におけるポリエステルは平均粒径０゜０１〜５μ
の三酸化タングステン粒子を含有するものである。ここ
で、平均粒径とは測定した全粒子の５０重量％の点にあ
る粒子の「等価球直径Ｊ　　（Ｅ、　Ｓ、　Ｄ　：　Ｅ
ｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ＳｐｈｅｒｉｃａｌＤｉａｍｅｔ
ｅｒ）であり、粒子と同じ容積を有する想像上の球の直
径を意味し、粒子の電子顕微鏡写真または通常の沈降法
による測定から計算することができる。

また粒子の形状は易滑性の点から球形状が好ましく、体
積形状係数が０．３０〜０．５２μのものが好ましく、
さらに０．４以上のものが好ましい。

［ただし、体積形状係数ｆは次式で表わされる。

■ ｆ＝　　− ■＝粒子体積　　（μｍ３） Ｄ−粒子の投影面における最大径（μｍ＞］本発明にお
ける三酸化タングステン粒子の平均粒径は０．０１〜５
．０μのものが用いられるが、好ましくは０．０５〜３
．０μ、より好ましくは０．０５〜２．０μである。粒
子径が０．０１μ未満であると滑り性に対する効果が不
十分となる。また平均粒径が５μを越えるとボイドが発
生し、また粗大突起に起因するフィルム表面の散乱の増
加等によるフィルムの透明性が減少する。

粒子含有量は、例えばフィルムとして使用する場合は滑
り性および透明性の点から、好ましくは０．００１〜５
．０重量％であり、より好ましくは０．００５〜２．０
重ヱ％、更に好ましくは０，０１〜１．０重量％である
。

また、本発明のポリエステル中には所望により染料や顔
料、核剤、その他の添加剤を目的により添加することは
何ら差支えない。

本発明のポリエステルは具体的にはテレフタル酸もしく
はエステル形成性誘導体とグリコールとのエステル交換
もしくはエステル化反応を行ない、引続き重縮合反応を
行なってポリエスチルを製造する際に、平均粒径０．０
１〜５゜０μの三酸化タングステン粒子のエチレングリ
コールスラリーをポリエステル製造反応系に添加して製
造できる。

より具体的には例えば、テレフタル酸を主体とするジカ
ルボン酸を出発原料とする場合はテレフタル酸とグリコ
ールとをエステル化反応後、またジカルボン酸成分がテ
レフタル酸のエステルの場合はグリコールとエステル交
換反応後、得られるプレポリマーを高温、真空下にて重
縮合せしめてポリエステルとする。またプレポリマー自
身を出発物質として用い、重縮合させることもできる。

本発明でいう三酸化タングステン粒子としては所望の公
称粒度をもった高純度の市販品であってもよく、あるい
は任意の原粉末を湿式状態で自然沈降法、遠心分離法、
ろ適法乾式状態でのサイクロン分離、バグフィルタ−分
離法等を用いて平均粒径０．０１〜５，０μの範囲に粒
度調整したものを用いてもよい。

三酸化タングステン粒子の添加時期は重縮合が完結する
以前であればよく、例えばエステル化、あるいはエステ
ル交換反応または重合反応の任意の段階で添加すること
ができるが、重合開始前に添加することが好ましい。

本発明に用いる三酸化タングステン粒子の平均粒径は０
．０１〜５．０μのものか用いられるが好ましくは０．
０５〜３．０μ、より好ましくは０．０５〜２．０μで
ある。粒子径が０゜０１μ未満であると滑り性に対する
効果が不十分となる。また平均粒径が５μを越えるとボ
イドの発生、粗大突起に起因するフィルム表面の散乱の
増加等によるフィルムの透明性か減少する。

添加量は透明性および滑り性の点から、好ましくは０．
００１〜５．０重量％であり、より好ましくは０．００
５〜２．０重量％、更に好ましくは０，０１〜１８０重
量％である。

また添加する三酸化タングステン粒子の形態としてはエ
チレングリコールをスラリー媒体として用いるが、他の
成分、例えば水、メタノール等の有機溶媒等が少量含ま
れてもよく、界面活性剤、酸、アルカリ等のｐＨ調整剤
等を少量目的に応じ、併用してもよい。これらの撹拌混
合方法としてはホモミキサー、高速撹拌機、超音波分散
等の従来公知の手段を用いるか、あるいはこれらの方法
を組合わせて使用することができる。三酸化タングステ
ン粒子のエチレングリコールスラリー中の濃度は好まし
くは１〜５０重量％濃度、さらに好ましくは５〜２０重
量％濃度である。

［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

なお、ポリエステルの各特性値の測定は次の方法に従っ
て行なった。

（Ａ）粒子径 平均粒径は粒子の電子顕微鏡写真によって測定した全粒
子の５０重量％の添加量にある粒子の等価球直径により
求めた。等価球直径とは粒子と同じ容積を有する球の直
径である。

（Ｂ）フィルムへイス、フィルム摩擦係数フィルムヘイ
ズはＡＳＴＭ−Ｄ　１００３−５２法に従い測定した。

またフィルムの摩擦係数は東洋テスター（製）スリップ
テスターを用い、ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４Ｂ法に従って
測定し、易滑性の目安として静摩擦係数（μＳ）を用い
た。

フィルムのヘイズが２．０％以下で、且つ静摩擦係数（
μＳ）が１．５以下が透明、易滑フィルム用原料とて本
願発明の範囲内である。

（Ｃ）ポリエステルの極限粘度 ０−クロロフェノールを溶媒として２５℃で測定した。

実施例１ ジメチルテレフタレート１００重量部、エチレングリコ
ール７０重量部およびエステル交換触媒として酢酸カル
シウム０．１０重量部、重縮合触媒として三酸化アンチ
モン０．０３重量部を加え１４０〜２２０℃の間で理論
量のメタノールを留出させエステル交換反応を終了した
。

続いて系内にリン酸トリメチル０．０４重量部および平
均粒径０．４μ、体積形状係数０゜４８の三酸化タング
ステンを５重量％含むエチレングリコールスラリーを１
，０重量部添加した。次いで系内を徐々に減圧とじ１　
ｍｍ　Ｈｇの減圧下、２９０℃の温度にしてエチレング
リコールを留出し４時間で反応を終了した。

得られたポリエチレンテレフタレートの極限粘度は０．
６０５であった。このポリマーをチップ化後乾燥し、押
出し機で２９０〜３００°Ｃにてシート化し、９０〜１
００°Ｃで２軸延伸し２５μのフィルムを得た。該フィ
ルム特性を評価した結果、滑り性および透明性が良好で
あった。（第１表） 比較実施例１ 実施例１のポリエステル、フィルムの製造において三酸
化タングステンの平均粒径が本発明の範囲外である７、
０μのものを添加し、同様にポリエステルならびにフィ
ルムを製造した。

第１表に示したとおり、滑り性は良好なものの透明性を
満足することができなかった。

実施例２ 平均粒径および添加量を種々変えた三酸化タングステン
を使用する以外は実施例１と同様に行なった。平均粒径
が本発明の範囲内である０゜８μの三酸化タングステン
を用いてフィルムにした場合、実施例１と同様、透明性
、滑り性ともに優れていた。（実験Ｎα２．３） 同様に平均粒径１．５μの三酸化タングステンを用いて
フィルムにした場合、透明性、滑り性ともに良好であっ
た。（実験Ｎｏ、４）実施例３ テレフタル酸１００重量部に１．４倍モルのエチレング
リコールを添加し、触媒としてモノブチル錫オキサイド
０．００７重量部、三酸化アンチモン０．０３重置部を
添加し、圧力４眩／−の圧力下で２４０°Ｃに加熱し生
成する水を連続的に系外に留出せしめながらエステル化
反応を行ない、反応開始後６時間で該反応を終了した。

続いて得られた生成物にリン酸トリメチル０．００５重
量部および１０重量％濃度のエチレングリコールスラリ
ーとした平均粒径０゜４μ体積形状係数０．４８の三酸
化タングステンを１．０重量部添加した。次いで系内を
徐々に減圧とし、１．０ｍｍＨｇの減圧下、２９０°Ｃ
の温度にしてエチレングリコールを留出し、３時間で反
応を終了した。

得られたポリエチレンテレフタレートの極限粘度は０．
６１０であった。このポリマーを実施例１と同様の方法
にてフィルムにした。

該フィルム特性は第１表に示したとおり、滑り性および
透明性ともに優れたものであった９比較実施例２ 実施例１における三酸化タングステンの代りにコロイダ
ルシリカ粒子、三酸化チタン粒子、α−アルミナ粒子を
使用する以外は実施例１と全く同様に行なった。

添加物として平均粒径１．０μのコロイタルシリカを用
いた場合は滑り性は満足いるものの透明性か劣うている
。（実験Ｎ（１７）又、平均粒径０．３μの三酸化チタ
ンあるいは平均粒径０．８μα−アルミナを用いた場合
には各実施例に比較して滑り性、透明性ともに劣ってい
る。（実験Ｎ（１８，９） （以下余白） ［発明の効果］ 本発明のポリエステルは平均粒径０．０１〜５μの三酸
化タングステン粒子を含有したものであるため、このポ
リエステルから得られた繊維、フィルムあるいは成形品
は易滑性に優れているとともに透明性も良好である。ま
た、三酸化タングステン粒子は良好に分散しているため
、例えばフィルムとした場合は巻き収り等の操作が容易
となり、また押出しなどの成形時に成形機の目詰りや、
糸切れ等のトラブルを生じない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径０．０１〜５μの三酸化タングステン粒
   子を含有してなるエチレンテレフタレートを主構成単位
   とするポリエステル。
2. （２）テレフタル酸もしくはエステル形成性誘導体とグ
   リコールとをエステル交換もしくはエステル化反応を行
   ない、引続き重縮合反応を行なってポリエステルを製造
   するに際し、重縮合反応完結前に平均粒径０．０１〜５
   μの三酸化タングステン粒子のエチレングリコールスラ
   リーを添加することを特徴とするポリエステルの製造法
   。