JPH04145156A - ポリエステル組成物の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、架橋高分子粒子がポリエステル中に均一に分
散したポリエステル組成物の製造方法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕ポリ
エステルは物理的、化学的性質に優れ、産業用資材とし
て広く用いられている。特に二軸延伸したポリエステル
フィルムは、他のフィルムに比べ、平面性、機械的強度
および寸法安定性に優れるので、磁気記録媒体の基材や
コンデンサーの誘電体をはじめとする多くの用途で不可
欠なものとなっている。

これらのフィルムには、優れた走行性や耐摩耗性を有す
ることが要求されるが、このためには、ある特定の無機
あるいは有機の粒子をフィルム中に添加すれば良いこと
が知られている。これらの粒子の中でも特に架橋高分子
粒子がポリエステルとの親和性に優れ、一般に単分散性
を有していることが知られている。

しかしながら、有機粒子をポリエステル中に均一に分散
させることは容易でばな（、特にその配合濃度が高くな
った場合は、しばしば著しい凝集が生じるようになる。

また、添加する粒子は、エチレングリコールスラリーと
してポリエステル重合工程で添加するのが常法であるが
、架橋高分子粒子の場合、しばしば重合工程で発泡が生
じ、ポリエステル添加用としては使用し難い粒子種であ
った。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ある
特定成分を含有する架橋高分子粒子をポリエステルに混
練することにより、該粒子の分散性を改良できることを
知見し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、界面活性剤を０．００１〜１
重量％含有する架橋高分子粒子とポリエステルとを混練
することを特徴とするポリエステル組成物の製造方法に
存する。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明でいうポリエステルとは、酸成分としてテレフタ
ル酸、２．６−ナフタレンジカルボン酸のような芳香族
ジカルボン酸またはそのエステルを主成分とし、ゲルコ
ール成分としてエチレングリコールまたは１．４−シク
ロヘキサンジメタツールを主成分とするポリエステルを
指すが、他の共重合成分を含有していても構わない。い
ずれにしても本発明のポリエステルとは、繰り返し構造
単位の８０％以上がエチレンテレフタレート単位、エチ
レン−２，６−ナフタレート単位または１゜４−シクロ
ヘキサンジメチレンテレフタレート単位であるポリエス
テルを指す。

本発明においてはかかるポリエステルに架橋高分子粒子
を混練により配合する。その手段としては、通常、溶融
成形機を用いる。ここでいう溶融成形機とは、ポリエス
テルチップを溶融し強制的に強い剪断力を与える成形機
を指すが、それは連続式、バッチ式のいずれであっても
よく、また、ベント孔の有無を問わない。具体的には、
例えば、押出成形機、射出成形機、バンバリーミキサ−
等を指すが、中でもスクリュー型二軸押出機（もしくは
混練機）を用いると好結果を得ることができる。この場
合、スクリューは同方向回転型でも逆方向回転型でもよ
い。なお、混練時の温度は、通常、２７０〜３１０　”
Ｃの範囲とし、滞留時間は、通常、１〜２０分間、好ま
しくは２〜１０分間である。

本発明においては、上記したような溶融成形機等を用い
てポリエステルと架橋高分子粒子との混練を行うが、本
発明でいう架橋高分子粒子は、例えば乳化重合法によっ
て合成される耐熱性の有機粒子である。かかる粒子は、
通常、分子中に唯一個の脂肪族の不飽和結合を有するモ
ノビニル化合物（Ａ）の一種以上と、架橋剤として分子
中に二個以上の脂肪族の不飽和結合を有する化合物（Ｂ
）の一種以上を出発物質として製造される。化合物（Ａ
）としては、アクリル酸、メタクリル酸およびこれらの
アルキルまたはグリシジルエステル、無水マレイン酸お
よびそのアルキル誘導体、ビニルグリシジルエーテル、
酢酸ビニル、スチレン、アルキル置換スチレン等を挙げ
ることができる。

また、化合物（Ｂ）としては、ジビニルベンゼン、ジビ
ニルスルホン、エチレングリコールジメタクリレート等
を挙げることができる。化合物（Ａ）および（Ｂ）は各
一種類以上用いるが窒素原子を有する化合物やエチレン
を共重合させてもよい。

本発明で用いる粒子の製造方法の一つである乳化重合に
は、限界ミセル濃度を形成するのに十分な量の乳化剤を
用いる典型的な乳化重合の外、極めて少量の乳化剤を用
いて重合するソープフリー重合、乳化重合に先立って反
応系内に核となる粒子を添加しておいて乳化重合させる
シード重合、モノマー組成を変え多段の乳化重合を行う
コアーシェル重合等が含まれるがいずれにしても、ミセ
ルおよび生成した粒子の分散安定性を保持するために乳
化剤を用いるものが好ましい。

かかる乳化剤と呼ばれている化合物はいわゆる界面活性
剤の一種であるが、具体的には脂肪酸塩、アルケニルコ
ハク酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ、アルキルジフェニルエーテル
ジスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合
物、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート
、反応性界面活性剤等のアニオン系界面活性剤、ポリエ
チレングリコールエーテル、ポリオキシエチレンソルビ
タンエステル等のノニオン系界面活性剤を挙げることが
できる。

本発明においては、混練に供する架橋高分子粒子の中の
界面活性剤の量は０．００１〜１重量％、好ましくは０
．０１〜０．８重量％、さらに好ましくは０．０２〜０
．５重量％である。この量が０．００１重量％未満では
、混練後のポリエステル組成物中の粒子の分散が十分に
は改良されないし、またこの量が１重量％を超えるとポ
リエステルの熱安定性が悪化し、例えばフィルムに加工
する際、気泡が発生したり着色が生じたりするようにな
る。

なお、界面活性剤の量をこの範囲とすることは、例えば
、乳化重合に際しての乳化剤の量と乳化重合後の水洗の
有無、回数を調節することにより達成することができる
。もちろん必要に応じ、例えば乳化重合終了後、水スラ
リーを乾燥する前に界面活性剤を加えることも可能であ
るが、乳化重合に用いた乳化剤の大部分を残したまま乾
燥粒子を得る方法が簡便である。なお、かかる界面活性
剤は架橋高分子粒子の表面に存在していることが好まし
い。

本発明においてポリエステルと混練する架橋高分子粒子
の平均粒径は、通常、０．０５〜１．５μｍの範囲であ
り、好ましくは０．１〜１．２μｍの範囲である。この
値が０．０５μｍ未満では例えばフィルムに加工した場
合、フィルムの走行性や耐摩耗性が改良されないし、ま
たこの値が１．２μｍを超えると、フィルム加工後の表
面粗度が大きくなり過ぎ好ましくない。また、混練する
に際し、架橋高分子粒子のポリエステルに対する濃度が
０．１〜３０重量％のとき、なかんず＜０．３〜２０重
量％のとき、本発明の効果が好ましく発揮される。この
値が０．１重量％未満では、得られるポリエステル組成
物をいわゆるマスターバッチとして活用することがほと
んど期待できず、フィルム加工後の特性の改良効果も乏
しい。また、この値が３０重量％を超えると、界面活性
剤の存在にもかかわらずポリエステル中の分散性が不十
分となる。

なお、本発明において用いる架橋高分子粒子は単分散性
を有することが好ましい。具体的には重量平均粒径（Ｄ
８）と数平均粒径（Ｄ７）との比（Ｄ、／Ｄ、）力月、
１０以下であることが好ましく、さらに好ましくは、１
．０５以下、特に好ましくは１．０３以下である。この
値が１．１０を超えるとフィルム加工後の表面が不均一
となり、しばしばフィルム表面粗大突起が認められるよ
うになる。

本発明の方法により得られるポリエステル組成物は、通
常、カオリン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム等の添加粒子あるいはいわゆる析
出粒子を適宜含有するポリエステルないしは実質的に粒
子を含有しないポリエステルで適宜希釈し、例えばフィ
ルム等に加工され、その加工品は均一な表面を有し、内
在する粒子とポリエステルとが優れた親和性を有すると
いう特徴を有することから、各種の用途に適用すること
ができる。例えば磁気テープやフロッピィディスク等の
磁気記録媒体のベースフィルムとして、またコンデンサ
ー用、写真製版用、感熱転写用、感熱孔版用、包装用、
転写マーク用、金銀糸用等のさまざまな分野におけるベ
ースフィルムとして有効に使用し得る。

〔実施例］ 以下、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に説明するが
、本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施例によ
って限定されるものではない。なお、実施例における種
々の物性および特性の測定方法、定義は下記の通りであ
る。実施例および比較例中「部」とあるは「重量部」を
示す。

（］）粒子の平均粒径及び粒度分布 電子顕微鏡にて粒径を測定した。平均粒径は等偏球換算
値の重量分率５０％の点の粒径（直径）として算出した
。なお、この値は重量平均粒径（Ｄ＋−）であるが、同
時に数平均粒径（Ｄ、、）も求め、両者の比（Ｄ、１／
Ｄ、、）を粒度分布のシャープさの指標とした。

（２）フィルム表面の均一性 日本工業規格ＪＩＳ　ＢＯ６０１に記載されている方法
に従い、十点平均粗さＲ２と中心線平均粗さＲ。

とを測定し両者の比を求めた。この値は小さいほど好ま
しい。

（３）フィルム表面の粗大突起数 フィルム表面にアルミニウムを蒸着し、三光束干渉顕＠
鏡を用いて測定した。測定波長は０．５４μｍで３次以
上の干渉縞を示す個数を１０ｃＪ当たりに換算して示し
た。

実施例１ 〔架橋高分子粒子の製造〕 脱塩水１０００部に水溶性重合開始剤の過硫酸カリラム
５．０部および乳化剤としてラウリル硫酸ナトリウム０
．０４部を添加し均一に溶解させた後、スチレン８０部
、ジビニルベンゼン２０部の混合溶液を加えた。次いで
窒素ガス雰囲気下で撹拌しながら、７０°Ｃで８時間重
合反応を行った。反応率は９８％で、得られた粒子の平
均粒径は０．６０μｍ、Ｄ、１／Ｄ、、は１．０２であ
った。また、得られた水スラリーの濃度は９重量％であ
った。

次いで得られた水スラリーを水洗することなく熱風で乾
燥処理し、含水率０．１重量％の架橋高分子粒子を得た
。得られた粒子中の界面活性剤の量は化学分析の結果か
ら０．０３８重量％であることが確認された。

〔ポリエステル組成物の製造〕

極限粘度０．６６のポリエチレンテレフタレートチップ
９７部と上記乾燥粒子３部とを同方向回転型二軸混練押
出機（池貝鉄工所■ＰＣＭ−３０）で混練した。

混練温度は２９３°Ｃ１滞留時間は３分間とし、ストラ
ンド状に吐出した後、水冷しチップ化した。

得られたチップ中の粒子の分散状態を顕微鏡で観察した
ところ極めて良好であった。

〔ポリエステルフィルムの製造］ 架橋高分子３重量％を含む上記ポリエステルチップ１０
部と粒子を含まない極限粘度０．６６のポリエチレンテ
レフタレートチップ９０部とをブレンドした後、Ｔ型ダ
イを用い、２９０°Ｃで熔融押出し、無定形シートとし
た後、縦方向に１０５°Ｃで３．５倍、横方向に１２０
°Ｃで３．５倍延伸し、２１０°Ｃで熱処理を施し、厚
さ１５μｍのフィルムを得た。

得られたフィルムの評価結果を他の例と共に表１に示す
が、架橋高分子粒子は極めて均一に分散しており、フィ
ルムの表面性も満足すべきものであった。

実施例２ 実施例１において乳化剤をアルキルジフェニルエーテル
ジスルホン酸ナトリウム０，０５部とする外は実施例１
の架橋高分子粒子の製造と同様にして粒子を合成した。

得られた粒子中の界面活性剤の量は０．０４５重量％で
あった。

次いで実施例１と同様にしてポリエステル組成物を得、
フィルム化を行った。

比較例１ 実施例１の架橋高分子粒子の製造において乳化重合後、
得られた水スラリー中の架橋高分子粒子の水洗を３回行
い、該粒子中の界面活性剤の量を３　ｐｐｍとした。

得られた粒子を用いて実施例１と同様にして練込操作を
行い、次いでフィルム化した。

比較例２ 実施例１の架橋高分子粒子の製造で得られた界面活性剤
を０．０３８重景重合む粒子をエチレングリコールに分
散させ（粒子濃度３重量％）、超音波分散処理を施した
後、得られたスラリーをポリエステル中の架橋高分子粒
子の濃度が０．３重量％となるようエステル交換反応終
了物に添加し、常法により重縮合反応を行った。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、架橋高分子粒子が均一に分散し
たポリエステル組成物を容易に得ることができ、その工
業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）界面活性剤を０．００１〜１重量％含有する架橋
   高分子粒子とポリエステルとを混練することを特徴とす
   るポリエステル組成物の製造方法。