JP7707600B2 - Method for producing polyester resin composition - Google Patents
Method for producing polyester resin compositionInfo
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Description
本発明は、ポリエステル樹脂組成物の製造方法に関する。詳しくは、ポリエステル樹脂に粒子のスラリーを添加して混練する工程を有するポリエステル樹脂組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyester resin composition. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyester resin composition that includes a step of adding a particle slurry to a polyester resin and kneading the mixture.
ポリエステル樹脂の二軸配向フィルムは、優れた物理的および化学的特性を有し、磁気記録媒体のベースフィルムやコンデンサーの誘電体として用いられている。また、その優れた透明性からグラフィックアーツ、ディスプレーおよび包材等の分野に広く用いられている。ポリエステル樹脂フィルムは、その走行性を改良すべく、炭酸カルシウム等の粒子をフィルム中に存在させることによりフィルムの表面を適度に粗面化させる必要があるが、均一で粗大突起が無いことが望まれている。 Biaxially oriented polyester resin films have excellent physical and chemical properties and are used as base films for magnetic recording media and as dielectrics for capacitors. In addition, due to their excellent transparency, they are widely used in fields such as graphic arts, displays, and packaging materials. In order to improve the running properties of polyester resin films, the surface of the film needs to be moderately roughened by adding particles such as calcium carbonate to the film, but it is desirable for the surface to be uniform and free of large protrusions.
炭酸カルシウム粒子は、合成する場合、水溶媒中にて行われるため、水スラリーとして得られる(特許文献1)。しかしこの水スラリーはpHが高く合成不純物が含まれる。市販の粒子の場合、エチレングリコール(「EG」)スラリーが知られている。この粒子をポリエステル樹脂に添加する工程として、エステル化工程にEGスラリーを添加すると、分散性が悪い。重合工程の場合、粒子濃度を低濃度に調整しなければ分散性が悪くなるが、低濃度にするとEGが多すぎてバランスが悪くなるのでやはり分散不良になる。他の工程において添加する場合は、EGを排出できないため、解重合が起こる。 When calcium carbonate particles are synthesized, they are obtained as a water slurry because the synthesis is carried out in a water solvent (Patent Document 1). However, this water slurry has a high pH and contains synthetic impurities. For commercially available particles, ethylene glycol ("EG") slurry is known. When EG slurry is added to the esterification process, which is a process for adding these particles to polyester resin, dispersibility is poor. In the polymerization process, dispersibility will be poor if the particle concentration is not adjusted to a low concentration, but if the concentration is low, there will be too much EG and the balance will be poor, so dispersion will also be poor. If it is added in another process, depolymerization will occur because EG cannot be discharged.
特許文献2には、ポリエステル樹脂と無機粒子との組成物を製造するに際し、二軸混練機に粒子の水分散体を添加する方法が記載されているが、粒子の配合量は、該組成物に対し0.001~1.0重量%、該水分散体中の粒子濃度は0.01~10重量%と低い。 Patent Document 2 describes a method of adding an aqueous dispersion of particles to a twin-screw kneader when producing a composition of polyester resin and inorganic particles, but the amount of particles is low, at 0.001 to 1.0% by weight of the composition, and the particle concentration in the aqueous dispersion is low, at 0.01 to 10% by weight.
特許文献3には、ポリエステル樹脂・無機粒子組成物(該組成物中の粒子の配合量:1~30重量%)を製造するに際し、水分散体中の粒子濃度が5~80重量%のスラリーを、混練機内部との圧力差を利用して噴霧注入する方法が記載されている。しかし、ポリエステル樹脂組成物を二軸延伸フィルムにした場合に、無機粒子の分散性と凝集性を良好にし、フィルム特性を良好なものにするには十分とは言えない。 Patent Document 3 describes a method for producing a polyester resin/inorganic particle composition (particle blending amount in the composition: 1 to 30% by weight), in which a slurry with a particle concentration of 5 to 80% by weight in an aqueous dispersion is sprayed and injected by utilizing the pressure difference with the inside of a kneader. However, when the polyester resin composition is made into a biaxially stretched film, this is not sufficient to improve the dispersibility and cohesiveness of the inorganic particles and to improve the film properties.
本発明の課題は、ポリエステル樹脂組成物中の無機粒子濃度が高く、二軸延伸フィルムにした場合その特性、すなわち粒子分散性、粒子凝集性の点で良好なポリエステル樹脂組成物を製造することができるポリエステル樹脂組成物の製造方法を提供することである。 The object of the present invention is to provide a method for producing a polyester resin composition that has a high inorganic particle concentration and that is capable of producing a polyester resin composition that has good properties, i.e., particle dispersibility and particle aggregation properties, when made into a biaxially stretched film.
本発明者らは、ポリエステル樹脂と、濃度の高い、無機粒子の水分散体(水スラリー)とを混練する際、該水スラリーを、混練機内の混練部の前半に圧入噴霧供給することにより、ポリエステル樹脂組成物を二軸延伸フィルムにした場合、無機粒子分散性が良好で、粒子凝集しないフィルムが得られることを見出し、この知見に基づいて発明を完成させるに至った。 The inventors discovered that when polyester resin is mixed with a highly concentrated aqueous dispersion (aqueous slurry) of inorganic particles, the aqueous slurry is injected and sprayed into the first half of the mixing section of a mixer, and when the polyester resin composition is made into a biaxially stretched film, a film with good inorganic particle dispersibility and no particle aggregation is obtained, and the inventors have completed the invention based on this finding.
本発明の要旨は次の通りである。 The gist of the present invention is as follows:
[1] 樹脂供給口側から可塑化部、混練部及び脱気部をこの順に備えた二軸押出機にポリエステル樹脂を供給し、該混練部に設けられた添加部から二軸押出機内に粒子分散スラリーを添加することにより、ポリエステル樹脂組成物を製造する方法において、該添加部は、該混練部の二軸押出機長手方向中間又はそれよりも可塑化部側に位置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。 [1] A method for producing a polyester resin composition by supplying a polyester resin from a resin supply port side to a twin-screw extruder equipped with a plasticizing section, a kneading section, and a degassing section in this order, and adding a particle dispersion slurry from an addition section provided in the kneading section into the twin-screw extruder, the addition section being located in the middle of the kneading section in the longitudinal direction of the twin-screw extruder or closer to the plasticizing section than that.
[2] 前記可塑化部と混練部との境界から前記添加部までの距離は、前記混練部の長さの40%以内である[1]のポリエステル樹脂組成物の製造方法。 [2] The method for producing a polyester resin composition according to [1], wherein the distance from the boundary between the plasticizing section and the kneading section to the adding section is within 40% of the length of the kneading section.
[3] 前記可塑化部と混練部との境界から前記添加部までの距離は、前記混練部の長さの30%以内である[1]のポリエステル樹脂組成物の製造方法。 [3] The method for producing a polyester resin composition according to [1], wherein the distance from the boundary between the plasticizing section and the kneading section to the adding section is within 30% of the length of the kneading section.
本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方法によると、ポリエステル樹脂組成物中の無機粒子濃度が高く、二軸延伸フィルムにした場合その特性、すなわち粒子分散性、粒子凝集性の点で良好なポリエステル樹脂組成物を製造することができるポリエステル樹脂組成物を製造することができる。 The method for producing a polyester resin composition of the present invention makes it possible to produce a polyester resin composition having a high inorganic particle concentration and excellent properties, i.e., particle dispersibility and particle aggregation properties, when made into a biaxially stretched film.
本発明では、樹脂供給口側から可塑化部、混練部及び脱気部をこの順に備えた二軸押出機にポリエステル樹脂を供給し、該混練部に設けられた添加部から二軸押出機内に粒子分散スラリーを添加することにより、ポリエステル樹脂組成物を製造する。 In the present invention, a polyester resin composition is produced by supplying a polyester resin from the resin supply port side to a twin-screw extruder equipped with a plasticizing section, a kneading section, and a degassing section in this order, and adding a particle dispersion slurry into the twin-screw extruder from an addition section provided in the kneading section.
[ポリエステル樹脂]
本発明で用いるポリエステル樹脂は、特に限定されず、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸またはそのエステルと、エチレングリコールを主たる出発原料として得られるポリエステルを指すが、他の第三成分を含有していてもよい。
[Polyester resin]
The polyester resin used in the present invention is not particularly limited, and refers to a polyester obtained using an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid or its ester, and ethylene glycol as the main starting materials, but may contain a third component.
ジカルボン酸成分としては、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、およびセバシン酸等の一種以上を用いることができる。また、グリコール成分としては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の一種以上を用いることができる。本発明のポリエステル樹脂は繰り返し構造単位の80モル%以上がエチレンテレフタレート単位またはエチレン-2,6-ナフタレート単位を有する。 As the dicarboxylic acid component, for example, one or more of isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, and sebacic acid can be used. In addition, as the glycol component, one or more of diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and neopentyl glycol can be used. In the polyester resin of the present invention, 80 mol % or more of the repeating structural units have ethylene terephthalate units or ethylene-2,6-naphthalate units.
このポリエステル樹脂を二軸押出機に供給し、その混練部にて粒子分散スラリーを注入してさらに混練して押し出し、ポリエステル樹脂組成物とする。 This polyester resin is fed into a twin-screw extruder, and the particle dispersion slurry is injected into the kneading section, where it is further kneaded and extruded to produce a polyester resin composition.
[粒子分散スラリー]
<粒子>
本発明で用いるポリエステル添加用粒子は特に限定されないが、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、架橋有機高分子粒子、タルク、クレイ、カオリン等が挙げられ、なかでも合成法により製造され、粒度分布の狭い合成炭酸カルシウム、球状酸化ケイ素、架橋有機粒子などが好ましい。粒子の平均粒子径(d50)は、フィルム用途に用いる場合、0.05~3μmが好ましい。また、大粒子側から積算した場合に、粒子の積算重量が25%における粒径(d25)と粒子の積算重量が75%における粒径(d75)との比〔d25/d75〕の値は2.2以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.8以下がさらに好ましい。
[Particle Dispersion Slurry]
<Particle>
The polyester additive particles used in the present invention are not particularly limited, but include calcium carbonate, silicon oxide, crosslinked organic polymer particles, talc, clay, kaolin, etc., among which synthetic calcium carbonate, spherical silicon oxide, crosslinked organic particles, etc., which are produced by a synthetic method and have a narrow particle size distribution, are preferred. The average particle size (d50) of the particles is preferably 0.05 to 3 μm when used for film applications. In addition, when integrating from the large particle side, the value of the ratio [d25/d75] of the particle size (d25) at 25% of the particle cumulative weight to the particle size (d75) at 75% of the particle cumulative weight is preferably 2.2 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.8 or less.
<粒子分散スラリーの濃度>
二軸押出機に添加される粒子分散スラリー中の粒子濃度は、10~60重量%、特に15~50重量%程度が好適である。
<Concentration of particle dispersion slurry>
The particle concentration in the particle dispersion slurry added to the twin-screw extruder is preferably about 10 to 60% by weight, particularly about 15 to 50% by weight.
<粒子分散スラリーの添加量>
二軸押出機に添加される粒子分散スラリーの添加量は、製造されたポリエステル樹脂組成物中の粒子含有量が0.1~10.0重量%、特に0.5~6.0重量%、とりわけ1.0~5.0重量%となる量であることが好ましい。なお、ポリエステル樹脂の加水分解を抑制するため、粒子分散スラリーの添加量はポリエステル樹脂に対して0.5~10重量%の範囲であることが好ましい
<Addition amount of particle dispersion slurry>
The amount of the particle-dispersed slurry added to the twin-screw extruder is preferably an amount that results in a particle content in the produced polyester resin composition of 0.1 to 10.0% by weight, particularly 0.5 to 6.0% by weight, and especially 1.0 to 5.0% by weight. In order to suppress hydrolysis of the polyester resin, the amount of the particle-dispersed slurry added is preferably in the range of 0.5 to 10% by weight relative to the polyester resin.
<粒子分散スラリーの媒体>
媒体は水を主体とする。媒体中の水の割合は、40重量%以上が好ましい。
<Particle Dispersion Slurry Medium>
The medium is mainly composed of water, and the proportion of water in the medium is preferably 40% by weight or more.
水以外の媒体としては、スラリー原料に由来するエチレングリコールが例示される。 An example of a medium other than water is ethylene glycol, which is derived from the slurry raw material.
水スラリーに含まれるエチレングリコール濃度の算出方法は、後述の水スラリー置換完了時の濾液を糖度計(アタゴ社製)にて測定し、Brix値を出す。濾液のエチレングリコール濃度(A)は、A=1.6153*Brix値-0.9458で算出し、水スラリーに含まれるエチレングリコール濃度(B)は、B=(100-粒子濃度(C))*(A/100)で算出する。水スラリーに含まれるエチレングリコール濃度は5重量%以下が好ましい。スラリー中のエチレングリコール濃度は低いほど好ましいが、2重量%以下にするには溶媒置換の時間が長くかかってしまう。5重量%をこえると、二軸押出機に添加した際、エチレングリコールによってポリエステル樹脂が解重合を起こす傾向があり、固有粘度が下がる傾向がある。 The ethylene glycol concentration in the water slurry is calculated by measuring the Brix value of the filtrate at the completion of the water slurry replacement using a saccharometer (manufactured by Atago Co., Ltd.) as described below. The ethylene glycol concentration in the filtrate (A) is calculated as A = 1.6153 * Brix value - 0.9458, and the ethylene glycol concentration in the water slurry (B) is calculated as B = (100 - particle concentration (C)) * (A/100). The ethylene glycol concentration in the water slurry is preferably 5% by weight or less. The lower the ethylene glycol concentration in the slurry, the better, but to reduce it to 2% by weight or less, it takes a long time to replace the solvent. If it exceeds 5% by weight, the ethylene glycol tends to cause depolymerization of the polyester resin when added to the twin-screw extruder, and the intrinsic viscosity tends to decrease.
<合成法により製造された粒子を含むスラリー(原料スラリー)の媒体の置換>
合成法により製造される粒子は、通常、粒子合成に使用した媒体(水及び/又は有機溶媒)に分散した粒子含有スラリー(以下、原料スラリーということがある。)として得られる。媒体が水の場合、pHが高く、望ましくない不純物が混入している。また、有機溶剤としては、メタノール等などが用いられることが多い。これらの有機溶剤は、ポリエステル樹脂製造工程では用いられない溶剤であることが多く、ポリエステル樹脂に添加されることは望ましくない。
<Replacement of medium in slurry (raw material slurry) containing particles produced by synthetic method>
Particles produced by the synthesis method are usually obtained as a particle-containing slurry (hereinafter sometimes referred to as raw material slurry) dispersed in the medium (water and/or organic solvent) used in particle synthesis. When the medium is water, the pH is high and undesirable impurities are mixed in. In addition, methanol and the like are often used as the organic solvent. These organic solvents are often not used in the polyester resin production process, and it is not desirable to add them to the polyester resin.
そこで、粒子含有スラリーの媒体が水又は有機溶媒である原料スラリーの場合、媒体をエチレングリコールに置換することが好ましい。原料スラリー中の水又は有機溶媒をエチレングリコールに置換してエチレングリコールスラリーとする方法としては、特に限定されず、例えば、溶媒液を濃縮、乾燥し、粉体を得たのち、エチレングリコールを投入する方法や、直接エチレングリコールを投入し、減圧濃縮して水または有機溶剤を除去する方法等もあるが、特開平6-269615号公報に記載の通り、濾材の細孔径(μm)が好ましくはd50×0.1以上、d50×12以下である濾材を用いて、濾過による濃縮及びエチレングリコールによる希釈を繰り返すことによりエチレングリコールスラリーとすることが好ましい。 Therefore, in the case of a raw slurry in which the medium of the particle-containing slurry is water or an organic solvent, it is preferable to replace the medium with ethylene glycol. The method of replacing the water or organic solvent in the raw slurry with ethylene glycol to obtain an ethylene glycol slurry is not particularly limited, and for example, there is a method of concentrating and drying the solvent liquid to obtain a powder, and then adding ethylene glycol, or a method of directly adding ethylene glycol and concentrating it under reduced pressure to remove the water or organic solvent, etc., but as described in JP-A-6-269615, it is preferable to use a filter material with a pore size (μm) of preferably d50×0.1 or more and d50×12 or less, and to repeat concentration by filtration and dilution with ethylene glycol to obtain an ethylene glycol slurry.
<エチレングリコールスラリー中のエチレングリコールの水への置換>
上記のようにして得られたエチレングリコールスラリー又は市販の粒子のエチレングリコールスラリーは、以下の方法で水スラリーに変換される。水スラリーにすることにより、重合時以外でも粒子のスラリーの添加ができるためである。
<Replacement of ethylene glycol with water in ethylene glycol slurry>
The ethylene glycol slurry obtained as described above or the ethylene glycol slurry of commercially available particles is converted into a water slurry by the following method. By converting it into a water slurry, the particle slurry can be added even during times other than polymerization.
エチレングリコールスラリーを水スラリーとするための媒体置換は、濾材の細孔径(μm)が好ましくはd50×0.1以上、d50×12以下である濾材を用いて、濾過による濃縮及び水による希釈を繰り返すことにより行うことが好ましい。 The medium replacement for converting the ethylene glycol slurry into a water slurry is preferably carried out by repeatedly concentrating the mixture by filtration and diluting it with water using a filter medium whose pore size (μm) is preferably d50×0.1 or more and d50×12 or less.
<媒体置換に用いる濾過装置>
媒体置換に用いる濾過装置は、スラリーの貯槽、スラリーの循環ポンプ、濾材を有した濾過器、圧力計、熱交換器などで構成されており必要に応じて貯槽などを追加してもよい。濾材の材質は、耐食性、および耐溶剤性などからセラミック製が好ましい。
<Filtration device used for medium replacement>
The filtration device used for medium replacement is composed of a slurry storage tank, a slurry circulation pump, a filter having a filter medium, a pressure gauge, a heat exchanger, etc., and a storage tank may be added as necessary. The material of the filter medium is preferably ceramic because of its corrosion resistance and solvent resistance.
濾過方法としては、濾過対象液を膜フィルター表面に流しながら濾過を行い、堆積ケーク層を平行流による剪断力により最小に保ち、濾過を行うクロスフロー濾過と呼ばれている方法、あるいは濾過対象液を膜フィルターで直接濾過を行う直濾過と呼ばれている方法があり、どちらを用いてもよい。 There are two types of filtration methods: cross-flow filtration, in which the liquid to be filtered is passed over the surface of a membrane filter, and the accumulated cake layer is kept to a minimum by the shear force of parallel flow, and filtration is performed; direct filtration, in which the liquid to be filtered is directly filtered through a membrane filter. Either method may be used.
スラリーを濾過処理することにより、濾液としての媒体と、濃縮されたスラリー(粒子+媒体)とに分離される。濃縮されたスラリーに水を加えて希釈し、再度濾過する。これを繰り返すことにより、媒体が徐々に水に置換される。例えば、粒子濃度40重量%の濃縮エチレングリコールスラリーに水を加え、粒子濃度20重量%程度まで希釈した後、濾過し、排出した濾液と同量の水を濃縮スラリーに加える。この濃縮、希釈の操作を繰り返すことにより、エチレングリコールを徐々に水に置換し、媒体が主として水よりなるスラリーを得ることができる。このようにして得たスラリーを濃縮することにより、目的濃度の、媒体が主として水よりなるスラリーを得ることが出来る。 By filtering the slurry, it is separated into the medium as a filtrate and a concentrated slurry (particles + medium). Water is added to the concentrated slurry to dilute it and filter it again. By repeating this process, the medium is gradually replaced with water. For example, water is added to a concentrated ethylene glycol slurry with a particle concentration of 40% by weight, and it is diluted to a particle concentration of about 20% by weight, then filtered, and the same amount of water as the discharged filtrate is added to the concentrated slurry. By repeating this concentration and dilution process, the ethylene glycol is gradually replaced with water, and a slurry whose medium is mainly water can be obtained. By concentrating the slurry obtained in this way, a slurry whose medium is mainly water and of the desired concentration can be obtained.
上記の濃縮に用いる濾材の細孔径がd50×0.1μm未満であると、濾過速度が小さいため、濃縮に時間を要して好ましくない。細孔径がd50×12を超えると、濾過による濃縮の際に濾過された分散媒とともに粒子も流出するので好ましくない。 If the pore size of the filter medium used for the above concentration is less than d50 x 0.1 μm, the filtration speed is low, so concentration takes a long time, which is not preferable. If the pore size exceeds d50 x 12, particles will flow out together with the filtered dispersion medium during concentration by filtration, which is also not preferable.
分散媒体を置換開始するときのスラリー濃度は、粒子の分散性を、良好に維持できる濃度が好ましく、粒子の種類、および粒子径によって異なる。合成炭酸カルシウム、球状酸化ケイ素、架橋有機高分子粒子の場合の置換開始時の濃度は、通常10~60重量%、好ましくは15~50重量%の範囲である。濃縮スラリー濃度が10重量%未満では効率が悪くなる傾向があり、スラリー濃度が60重量%を超えると濃縮スラリー中で粒子が凝集することがある。 The slurry concentration at the start of replacing the dispersion medium is preferably a concentration that can maintain good particle dispersibility, and varies depending on the type and particle size of the particles. In the case of synthetic calcium carbonate, spherical silicon oxide, and crosslinked organic polymer particles, the concentration at the start of replacement is usually in the range of 10 to 60% by weight, and preferably 15 to 50% by weight. If the concentrated slurry concentration is less than 10% by weight, efficiency tends to decrease, and if the slurry concentration exceeds 60% by weight, particles may aggregate in the concentrated slurry.
[二軸混練押出機]
混練には、二軸押出機(二軸混練押出機)を用いる。
[Twin-screw kneading extruder]
For the kneading, a twin-screw extruder (twin-screw kneading extruder) is used.
図1は、二軸混練押出機の側面図である。この二軸混練押出機は、周知のとおり、駆動装置Mによってバレル(シリンダ)1内のスクリュを回転させて混練及び押出を行うものである。 Figure 1 is a side view of a twin-screw kneading extruder. As is well known, this twin-screw kneading extruder performs kneading and extrusion by rotating the screws inside the barrel (cylinder) 1 using a drive device M.
ポリマー投入口2より供給されたポリエステル樹脂は、可塑化部Aにおいて溶融し、混練部Bへ移送される。そして、スラリー添加ノズル3より、溶融樹脂中に粒子分散スラリーが注入(好ましくは、圧入噴霧)され、溶融樹脂とスラリーとが混合・混練されたのち、脱気部Cへ移送される。ベント口4に接続された真空ポンプ(図示略)によってバレル1内を吸引することにより、分散媒である水が除去される。バレル1末端の押出口から樹脂組成物がストランドとして押し出され、その後、図示は省略するが、水中でカッティングしてペレット化される。 The polyester resin supplied from the polymer inlet 2 is melted in the plasticization section A and transferred to the kneading section B. Then, the particle dispersion slurry is injected (preferably by pressure spraying) into the molten resin from the slurry addition nozzle 3, and the molten resin and the slurry are mixed and kneaded, and then transferred to the degassing section C. The dispersion medium, water, is removed by suctioning the inside of the barrel 1 with a vacuum pump (not shown) connected to the vent port 4. The resin composition is extruded as strands from the extrusion port at the end of the barrel 1, and then, although not shown, is cut in water and pelletized.
二軸混練押出機のバレル内径は60~90mm特に65~85mm、可塑化部Aの長さは400~1000mm特に500~900mm、混練部Bの長さは400~1000mm特に500~900mm、脱気部Cの長さは400~1300mm特に500~1200mm程度が好適である。 The barrel inner diameter of the twin-screw kneading extruder is preferably 60 to 90 mm, particularly 65 to 85 mm, the length of the plasticization section A is preferably 400 to 1000 mm, particularly 500 to 900 mm, the length of the kneading section B is preferably 400 to 1000 mm, particularly 500 to 900 mm, and the length of the degassing section C is preferably 400 to 1300 mm, particularly 500 to 1200 mm.
可塑化部、混練部、脱気部の境界位置は、バレル内のスクリュのブレードの違いによって規定される。可塑化部及び混練部のスクリュピースとしては通常、ニーディングディスクが用いられ、脱気部のスクリュピースとしては通常、フルフライトスクリューが用いられる。可塑化部Aと混練部Bとの境界位置は、ブレードがニーディングディスクからフルフライトスクリューに切り替わったことによって規定される。スクリュピースの組み合わせは適宜変更可能である。 The boundary positions between the plasticization section, kneading section, and degassing section are determined by the difference in the blades of the screws inside the barrel. Kneading disks are usually used as the screw pieces in the plasticization section and kneading section, and full-flight screws are usually used as the screw pieces in the degassing section. The boundary position between the plasticization section A and the kneading section B is determined by the blade switching from a kneading disk to a full-flight screw. The combination of screw pieces can be changed as appropriate.
[水スラリーの添加ノズル3の位置]
スラリー添加ノズル3は、混練部Bのバレル長手方向の中央より可塑化部Aに近い側、すなわち混練部Bの上流端(可塑化部Aと混練部Bとの境界)から50%以内、好ましくは、40%以内、より好ましくは、30%以内に配置される。
[Position of water slurry addition nozzle 3]
The slurry addition nozzle 3 is positioned on the side closer to the plasticization section A than the center of the barrel longitudinal direction of the kneading section B, i.e., within 50%, preferably within 40%, and more preferably within 30% of the upstream end of the kneading section B (the boundary between the plasticization section A and the kneading section B).
[混練条件]
混練時のシリンダ温度は200~300℃特に220~290℃、スクリュ回転数は80~270rpm、特に100~200rpm、吐出量は80~180kg/h特に100~150kg/h程度が好適である。
[Kneading conditions]
The cylinder temperature during kneading is preferably 200 to 300° C., particularly 220 to 290° C., the screw speed is preferably 80 to 270 rpm, particularly 100 to 200 rpm, and the discharge rate is preferably 80 to 180 kg/h, particularly 100 to 150 kg/h.
[ポリエステル樹脂組成物の用途及び固有粘度]
このようにして製造されたポリエステル樹脂組成物より、種々の方法によりフィルムを製造することができる。成形法としては、公知のフィルム製造法を適用でき、例えば、ポリエステルの融点以上の温度で溶融した後、押出成形によりポリエステルシートを得ることができる。さらに、得られたポリエステルシートを二軸延伸してポリエステルフィルムを得ることができる。
[Uses and intrinsic viscosity of polyester resin composition]
The polyester resin composition thus produced can be used to produce a film by various methods. As a molding method, a known film production method can be applied, for example, a polyester sheet can be obtained by melting at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyester and then extruding the polyester. Furthermore, the obtained polyester sheet can be biaxially stretched to obtain a polyester film.
<ポリエステル樹脂組成物の固有粘度>
ポリエステル樹脂組成物の固有粘度は0.50dL/g以上が好ましく、0.52dL/g以上がより好ましい。この値が0.50dL/gを下回ると、ペレット化できない可能性がある。上限は特に限定されないが好ましくは0.70dL/g程度である。
<Intrinsic Viscosity of Polyester Resin Composition>
The intrinsic viscosity of the polyester resin composition is preferably 0.50 dL/g or more, more preferably 0.52 dL/g or more. If this value is less than 0.50 dL/g, pelletization may not be possible. The upper limit is not particularly limited, but is preferably about 0.70 dL/g.
ポリエステル樹脂組成物の固有粘度の測定は、試料約0.25gを、フェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタン(質量比1/1)の混合溶媒約25mLに、濃度が1.00g/dLとなるように溶解させた後、30℃まで冷却し、30℃において全自動溶液粘度計(センテック社製、「DT553」)にて、試料溶液及び溶媒のみの落下秒数を測定し、以下の式により、固有粘度(IV)を算出する。
IV=((1+4KHηsp)0.5-1)/(2KHC)
ここで、 ηsp=η/η0-1 であり、ηは試料溶液の落下秒数、η0は溶媒のみの落下秒数、Cは試料溶液濃度(g/dL)、KHはハギンズの定数である。KHは0.33を採用する。なお試料の溶解条件は、110℃で30分間である。
The intrinsic viscosity of the polyester resin composition was measured by dissolving about 0.25 g of a sample in about 25 mL of a mixed solvent of phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane (mass ratio 1/1) to a concentration of 1.00 g/dL, cooling the solution to 30° C., and measuring the number of seconds it takes for the sample solution and the solvent alone to fall at 30° C. using a fully automatic solution viscometer (DT553, manufactured by Sentec Co., Ltd.), and calculating the intrinsic viscosity (IV) according to the following formula.
IV=((1+4KHηsp)0.5-1)/(2KHC)
Here, ηsp=η/η0-1, η is the number of seconds the sample solution falls, η0 is the number of seconds the solvent alone falls, C is the concentration of the sample solution (g/dL), and KH is Huggins' constant. KH is 0.33. The sample dissolution conditions are 110°C and 30 minutes.
以下、本発明について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。実施例における種々の物性および特性の測定方法、定義は下記のとおりである。実施例および比較例中「部」とあるは「重量部」を示す。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention. The measurement methods and definitions for various physical properties and characteristics in the examples are as follows. In the examples and comparative examples, "parts" refers to "parts by weight."
[測定方法]
<スラリーに含まれる無機粒子の平均粒子径>
無機粒子のスラリー0.03~0.10gを純水200mlに混合し超音波分散装置内蔵試料供給装置(マイクロトラックベル社製、「MICROTRAC SDC」)で処理し、レーザー回折型粒度分布計(マイクロトラックベル社製、「MT-3000II」)を用いて平均粒径を測定した。この場合の平均粒径とは体積分率で50%に達するときの粒径である。
[Measurement method]
<Average particle size of inorganic particles contained in slurry>
0.03 to 0.10 g of inorganic particle slurry was mixed with 200 ml of pure water and treated with a sample supplying device with an ultrasonic dispersion device (MICROTRAC SDC, manufactured by Microtrack Bell), and the average particle size was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (MT-3000II, manufactured by Microtrack Bell). The average particle size in this case is the particle size at which the volume fraction reaches 50%.
<スラリーに含まれる無機粒子の粒子濃度>
無機粒子のスラリー3.0~5.0gをアルミ皿に秤量し、200℃のホットプレート乗せ、1時間分散溶媒のみ蒸発した。その後デシケータ内で3分間事前冷却させ、再度秤量することで粒子濃度を得る。
<Particle concentration of inorganic particles contained in slurry>
3.0 to 5.0 g of inorganic particle slurry is weighed out onto an aluminum dish, placed on a 200°C hot plate, and left for 1 hour to evaporate only the dispersion solvent. Then, the dish is pre-cooled for 3 minutes in a desiccator, and re-weighed to obtain the particle concentration.
<製造されたポリエステル樹脂組成物中の無機粒子(凝集粒子(2次粒子))の平均粒子径>
3.2gのポリエステル樹脂組成物に160mlのフェノール-テトラクロロエタン混合溶媒(重量比で2:3)を加えた後、130℃で加熱しながら30分攪拌してポリエステル樹脂組成物を溶解させスラリー液とする。該スラリー液を室温まで冷却した後、レーザー回折型粒度分布計(マイクロトラックベル社製、「MT-3000II」)を用いて平均粒子径を測定する。この場合の平均粒子径とは体積分率で50%に達するときの粒子径である。
<Average particle size of inorganic particles (aggregated particles (secondary particles)) in produced polyester resin composition>
160 ml of a phenol-tetrachloroethane mixed solvent (weight ratio 2:3) is added to 3.2 g of the polyester resin composition, and the mixture is stirred for 30 minutes while heating at 130° C. to dissolve the polyester resin composition to obtain a slurry. The slurry is cooled to room temperature, and the average particle size is measured using a laser diffraction particle size distribution meter (manufactured by Microtrackbell, “MT-3000II”). The average particle size in this case is the particle size at which the volume fraction reaches 50%.
<ポリエステル樹脂組成物中の粒子分散性の評価>
前記ポリエステル樹脂組成物中の粒子の平均粒子径の測定結果で得られた粒度積算分布から粒子径10μm以上の粒子の割合(体積基準、%)を算出した。該割合が小さいほど粒子分散性が良好である。該割合が5.0%以下の場合に◎(優秀)、5.1%以上10.0%以下の場合に○(良好)、10.1%以上15.0以下の場合に△(可)、15.1%以上の場合に×(不可)と判定した。
<Evaluation of particle dispersibility in polyester resin composition>
The percentage (volume basis, %) of particles with a particle diameter of 10 μm or more was calculated from the particle size cumulative distribution obtained by measuring the average particle diameter of the particles in the polyester resin composition. The smaller the percentage, the better the particle dispersibility. The percentage was judged as ◎ (excellent) when it was 5.0% or less, ○ (good) when it was 5.1% or more and 10.0% or less, △ (fair) when it was 10.1% or more and 15.0 or less, and × (bad) when it was 15.1% or more.
<フィルム特性(粗大突起数)>
ブルカー・エイエックスエス株式会社の「Contour GT-X」(登録商標)を用いて測定し、得られた表面のプロファイル曲線より、最大山高さSp値を求め、36画面中の400nm以上のSpの個数を数え、粗大突起数とした。この値は、少ないほど好ましい。5個以下の場合は良好(〇)、6個以上の場合は不可(×)とした。(異物は粗大突起としてカウントされる。)
<Film characteristics (number of large protrusions)>
Measurements were made using Bruker AXS's "Contour GT-X" (registered trademark), and the maximum peak height Sp value was determined from the obtained surface profile curve. The number of Sp particles of 400 nm or more in 36 screens was counted and regarded as the number of coarse protrusions. The lower this value, the better. Five or fewer particles were regarded as good (◯), and six or more particles were regarded as unacceptable (×). (Foreign matter is counted as a coarse protrusion.)
[スラリーの調製方法]
<炭酸カルシウムスラリー(I)の調製>
平均粒径d50が0.95μmのコロイド炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリー(丸尾カルシウム株式会社製「MG-10」。スラリー中の粒子濃度は40.0重量%)60kgに純水を60kg加え、スラリー中の粒子濃度が20重量%となるように希釈してスラリー原液とした。その後、このスラリー原液を濾過装置(細孔径0.2μmセラミック膜を装着したセラミック濃縮濾過装置(NGKフィルテック社製セフィルト濾過装置))にて濾過することにより濃縮した。該濾過装置から、濾液が10kg排出されるごとに濃縮スラリーに純水を10kg加えて希釈し、粒子濃度を20重量%に戻した。この濃縮及び希釈操作を15回繰り返した。次に、該濾過装置から濾液を60kg排出し、スラリー濃度が約40重量%になるように濃縮した。得られたスラリー中の粒子濃度は41.8重量%、スラリー中のエチレングリコール濃度は3.9重量%であった。得られたスラリー中の炭酸カルシウムの分散性は良好であった。このスラリーを炭酸カルシウムスラリー(I)とした。
[Method of preparing slurry]
<Preparation of calcium carbonate slurry (I)>
60 kg of ethylene glycol slurry of colloidal calcium carbonate particles having an average particle size d50 of 0.95 μm ("MG-10" manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.; particle concentration in the slurry is 40.0% by weight) was added with 60 kg of pure water, and diluted to a particle concentration of 20% by weight to obtain a slurry stock solution. Then, this slurry stock solution was concentrated by filtering with a filter (a ceramic concentration filter equipped with a ceramic membrane with a pore size of 0.2 μm (Cefilt filter manufactured by NGK Filtech Co., Ltd.)). Every time 10 kg of filtrate was discharged from the filter, 10 kg of pure water was added to the concentrated slurry to dilute it, and the particle concentration was returned to 20% by weight. This concentration and dilution operation was repeated 15 times. Next, 60 kg of filtrate was discharged from the filter, and concentrated to a slurry concentration of about 40% by weight. The particle concentration in the obtained slurry was 41.8% by weight, and the ethylene glycol concentration in the slurry was 3.9% by weight. The calcium carbonate in the obtained slurry had good dispersibility and was designated as calcium carbonate slurry (I).
<炭酸カルシウムスラリー(II)の調製>
上記と同じ平均粒径d50が0.95μmのコロイド炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリー25kgに純水を25kg加え、スラリー中の粒子濃度が20重量%となるように希釈してスラリー原液とした。その後、上記と同一のセラミック濃縮濾過装置にて濾過することにより濃縮した。該濾過装置から、濾液が10kg排出されるごとにスラリー原液は純水を10kg加えて希釈し、粒子濃度を20重量%に戻した。この濃縮及び希釈操作を6回繰り返した。次に、該濾過装置から濾液を30kg排出し、スラリー濃度が約50重量%になるように濃縮した。得られたスラリー中の粒子濃度は52.8重量%、スラリー中のエチレングリコール濃度は2.8重量%であった。得られたスラリー中の炭酸カルシウムの分散性は良好であった。このスラリーを炭酸カルシウムスラリー(II)とした。
<Preparation of calcium carbonate slurry (II)>
25 kg of pure water was added to 25 kg of ethylene glycol slurry of colloidal calcium carbonate particles having the same average particle size d50 of 0.95 μm as above, and the slurry was diluted to a particle concentration of 20% by weight to obtain a slurry stock solution. The slurry was then concentrated by filtering with the same ceramic concentration filter as above. Every time 10 kg of filtrate was discharged from the filter, the slurry stock solution was diluted by adding 10 kg of pure water to return the particle concentration to 20% by weight. This concentration and dilution operation was repeated six times. Next, 30 kg of filtrate was discharged from the filter, and the slurry was concentrated to a slurry concentration of about 50% by weight. The particle concentration in the obtained slurry was 52.8% by weight, and the ethylene glycol concentration in the slurry was 2.8% by weight. The dispersibility of calcium carbonate in the obtained slurry was good. This slurry was named calcium carbonate slurry (II).
<炭酸カルシウムスラリー(III)の調製>
平均粒径d50が0.68μmのコロイド炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリー(丸尾カルシウム株式会社製「MG-7」。スラリー中の粒子濃度は40.0重量%)を用いたこと以外は炭酸カルシウム(II)の場合と同様にして炭酸カルシウムスラリー(III)を調製した。得られたスラリー中の粒子濃度は50.5重量%、スラリー中のエチレングリコール濃度は3.5重量%であった。得られたスラリー中の炭酸カルシウムの分散性は良好であった。
<Preparation of calcium carbonate slurry (III)>
Calcium carbonate slurry (III) was prepared in the same manner as calcium carbonate (II) except that an ethylene glycol slurry of colloidal calcium carbonate particles having an average particle size d50 of 0.68 μm ("MG-7" manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.; particle concentration in the slurry was 40.0% by weight) was used. The particle concentration in the obtained slurry was 50.5% by weight, and the ethylene glycol concentration in the slurry was 3.5% by weight. The dispersibility of calcium carbonate in the obtained slurry was good.
<ポリエステル樹脂の製造>
1個の原液調製槽、及びそれに直列に接続された2段のエステル化反応槽、及び2段目のエステル化反応槽に直列に接続された3段の溶融重縮合槽からなる連続式重合装置を用いた。原液調製槽に、テレフタル酸とエチレングリコールを重量比で100:45の割合で連続的に供給すると共に、エチルアシッドホスフェートのエチレングリコール溶液を、生成ポリエステル樹脂に対してリン原子としての含有量が7重量ppmとなる量で連続的に添加して、撹拌、混合することによりスラリー状の原液を調製した。このスラリー状の原液を、第1段目のエステル化反応槽、次いで第2段目のエステル化反応槽に連続的に移送してエステル化反応を行った。
<Production of Polyester Resin>
A continuous polymerization apparatus was used, which consisted of one stock solution preparation tank, two esterification reaction tanks connected in series to the tank, and a three-stage melt polycondensation tank connected in series to the second esterification reaction tank. Terephthalic acid and ethylene glycol were continuously supplied to the stock solution preparation tank at a weight ratio of 100:45, and an ethylene glycol solution of ethyl acid phosphate was continuously added in an amount such that the phosphorus atom content in the produced polyester resin was 7 ppm by weight, and the mixture was stirred and mixed to prepare a slurry stock solution. This slurry stock solution was continuously transferred to the first esterification reaction tank and then to the second esterification reaction tank to carry out the esterification reaction.
次いでこのエステル化反応生成物に、酢酸マグネシウム4水和物のエチレングリコール溶液を、生成ポリエステル樹脂に対してマグネシウム原子としての含有量が9重量ppmとなる量添加し、さらにテトラ-n-ブチルチタネートのエチレングリコール溶液を生成ポリエステル樹脂に対してチタン原子としての含有量が4.5重量ppmとなる量添加して、第1段重縮合反応槽、次いで第2段重縮合反応層で溶融重縮合を行った。 Next, an ethylene glycol solution of magnesium acetate tetrahydrate was added to the esterification reaction product in an amount such that the magnesium atom content in the resulting polyester resin was 9 ppm by weight, and an ethylene glycol solution of tetra-n-butyl titanate was added in an amount such that the titanium atom content in the resulting polyester resin was 4.5 ppm by weight, and melt polycondensation was carried out in the first polycondensation reaction tank and then in the second polycondensation reaction tank.
次いで、第2段重縮合反応槽、さらに第3段重縮合反応槽で277℃、絶対圧力0.2kPa、平均滞留時間1時間で重縮合反応を行った。 Then, polycondensation reactions were carried out in the second-stage polycondensation reaction tank and then in the third-stage polycondensation reaction tank at 277°C, an absolute pressure of 0.2 kPa, and an average residence time of 1 hour.
第3段重縮合反応槽から取り出した溶融重縮合反応生成物を、ダイからストランド状に押出して冷却固化し、カッターで切断して1個の重さが平均24mgのポリエステル樹脂ペレットとした。このペレットの固有粘度は0.560dL/gであった。 The molten polycondensation reaction product taken out of the third-stage polycondensation reaction tank was extruded from a die in the form of strands, cooled and solidified, and cut with a cutter into polyester resin pellets each weighing an average of 24 mg. The intrinsic viscosity of the pellets was 0.560 dL/g.
次いで、この溶融重縮合ポリエステル樹脂ペレットを、窒素雰囲気下で約160℃に保持された撹拌結晶化機内に滞留時間が約60分となるように連続的に供給して結晶化させた後、塔型の固相重縮合装置に連続的に供給し、窒素雰囲気下にて、210℃で18時間、固相重縮合を行った。 Next, the molten polycondensed polyester resin pellets were continuously fed into a stirring crystallizer maintained at approximately 160°C under a nitrogen atmosphere so that the residence time was approximately 60 minutes, and then continuously fed into a tower-type solid-phase polycondensation apparatus, where solid-phase polycondensation was carried out at 210°C for 18 hours under a nitrogen atmosphere.
得られたポリエステル樹脂の固有粘度は0.700dL/gであった。 The intrinsic viscosity of the resulting polyester resin was 0.700 dL/g.
[実施例1]
図1に示す構成のベント式二軸押出機(AUTOMATIK社製「ZCM」、スクリュ同方向回転、バレル内径D:71mm、可塑化部Aの長さ800mm、混練部Bの長さ600mm、脱気部Cの長さ1000mm、スラリー添加用のノズル3の位置は、混練部Bの上流から162mm(混練部Bの長さ27%))を使用した。
[Example 1]
A vented twin-screw extruder having the configuration shown in FIG. 1 (AUTOMATIK's "ZCM", screws rotating in the same direction, barrel inner diameter D: 71 mm, length of plasticization section A: 800 mm, length of kneading section B: 600 mm, length of degassing section C: 1000 mm, position of nozzle 3 for adding slurry: 162 mm from the upstream of kneading section B (length of kneading section B: 27%)) was used.
上記により製造したポリエステル樹脂をポリマー投入口2から投入し、シリンダ温度280℃、スクリュ回転数150rpm、吐出量120kg/hにて混練した。また、ノズル3から炭酸カルシウムスラリー(I)を注入した。スラリー添加量は、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が1.5重量%となるようにした。ベント口真空度を-0.098MPaに設定し、脱気した。押し出されたポリエステル樹脂組成物を水中でカッティングしてペレット化した。このペレットの固有粘度は0.534dL/gであった。得られたポリエステル樹脂組成物の炭酸カルシウム粒子分散性及びフィルム特性の評価結果を表1に示す。 The polyester resin produced as described above was fed from the polymer inlet 2 and kneaded at a cylinder temperature of 280°C, a screw rotation speed of 150 rpm, and a discharge rate of 120 kg/h. Calcium carbonate slurry (I) was also injected from nozzle 3. The amount of slurry added was set so that the particle concentration in the polyester resin composition was 1.5% by weight. The vent port vacuum degree was set to -0.098 MPa for degassing. The extruded polyester resin composition was cut in water to form pellets. The intrinsic viscosity of the pellets was 0.534 dL/g. The evaluation results of the calcium carbonate particle dispersibility and film properties of the obtained polyester resin composition are shown in Table 1.
[実施例2]
炭酸カルシウムスラリー(I)の添加量を、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が2重量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を溶融混練してペレット化し、評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 2]
The polyester resin composition was melt-kneaded, pelletized, and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the amount of calcium carbonate slurry (I) added was adjusted so that the particle concentration in the polyester resin composition was 2% by weight. The results are shown in Table 1.
[実施例3]
炭酸カルシウムスラリー(II)を用い、添加量を、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が3.6重量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を溶融混練してペレット化し、評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 3]
The polyester resin composition was melt-kneaded, pelletized, and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the calcium carbonate slurry (II) was used and the amount added was adjusted so that the particle concentration in the polyester resin composition was 3.6% by weight. The results are shown in Table 1.
[実施例4]
炭酸カルシウムスラリー(III)を用い、該炭酸カルシウムスラリーの添加量を、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が2重量%となるようにしたこと以外は、実施例3と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を溶融混練してペレット化し、評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 4]
The polyester resin composition was melt-kneaded, pelletized, and evaluated in the same manner as in Example 3, except that the calcium carbonate slurry (III) was used and the amount of the calcium carbonate slurry added was adjusted so that the particle concentration in the polyester resin composition was 2% by weight. The results are shown in Table 1.
[実施例5]
炭酸カルシウムスラリー(III)を用い、その添加量を、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が4.7重量%となるようにするとともに、溶融混練に際して吐出量を100kg/hとしたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を溶融混練してペレット化し、評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 5]
The polyester resin composition was melt-kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1, except that calcium carbonate slurry (III) was used in such an amount that the particle concentration in the polyester resin composition was 4.7% by weight and the discharge rate during melt-kneading was 100 kg/h, and evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
[参考例1]
<シリカスラリーの調製>
平均粒径d50が0.44μmの球状シリカ粒子のエチレングリコールスラリー(日本触媒株式会社製「KE-E50」。スラリー中の粒子濃度は20.0重量%)25kgに純水を25kg加え、スラリー中の粒子濃度が10重量%となるように希釈してスラリー原液とした。その後、スラリーを細孔径0.1μmセラミック膜を装着したこと以外は上記と同一のセラミック濃縮濾過装置にて濾過することにより、濃縮した。濾過装置から濾液が10kg排出されるごとに純水を10kg加えて希釈し、粒子濃度10重量%に戻した。この濃縮及び希釈操作を6回繰り返した。次に、該濾過装置から濾液を37.5kg排出し、該スラリー濃度が約40重量%になるように濃縮した。得られたスラリー中の粒子濃度は38.9重量%、スラリー中のエチレングリコール濃度は3.7重量%であった。得られた水スラリー中のシリカの分散性は良好であった。
[Reference example 1]
<Preparation of Silica Slurry>
25 kg of ethylene glycol slurry of spherical silica particles having an average particle size d50 of 0.44 μm ("KE-E50" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.; particle concentration in the slurry is 20.0% by weight) was added with 25 kg of pure water, and diluted to a particle concentration of 10% by weight to obtain a slurry stock solution. The slurry was then concentrated by filtering with the same ceramic concentration filter as above, except that a ceramic membrane with a pore size of 0.1 μm was installed. Every time 10 kg of filtrate was discharged from the filter, 10 kg of pure water was added to dilute the filtrate and the particle concentration was returned to 10% by weight. This concentration and dilution operation was repeated six times. Next, 37.5 kg of filtrate was discharged from the filter, and the slurry was concentrated to a concentration of about 40% by weight. The particle concentration in the obtained slurry was 38.9% by weight, and the ethylene glycol concentration in the slurry was 3.7% by weight. The dispersibility of silica in the obtained water slurry was good.
このシリカスラリーを用い、添加量を、ポリエステル樹脂組成物中の粒子濃度が2重量%となるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂組成物を溶融混練してペレット化し、評価を行った。結果を表1に示す。 The polyester resin composition was melt-kneaded and pelletized in the same manner as in Example 1, except that this silica slurry was used and the particle concentration in the polyester resin composition was 2% by weight. The evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
炭酸カルシウムスラリー(I)を、下記参考例2で調製した炭酸カルシウムエチレングリコールスラリーに変更した以外は、実施例1と同様に実施したが、固有粘度が下がり、ストランドを得ることが出来なかった。
[Comparative Example 1]
The same operations as in Example 1 were carried out except that the calcium carbonate slurry (I) was changed to the calcium carbonate ethylene glycol slurry prepared in Reference Example 2 below. However, the intrinsic viscosity was decreased, and strands could not be obtained.
[参考例2]
<炭酸カルシウムのエチレングリコールスラリーの調製>
平均粒径d50が0.95μmのコロイド炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリー(丸尾カルシウム株式会社製「MG-10」。スラリー中粒子濃度は40.0重量%)60kgにエチレングリコールを60kg加え、スラリー中粒子濃度20重量%まで希釈した。
[Reference example 2]
<Preparation of ethylene glycol slurry of calcium carbonate>
To 60 kg of an ethylene glycol slurry of colloidal calcium carbonate particles having an average particle size d50 of 0.95 μm ("MG-10" manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.; particle concentration in the slurry is 40.0% by weight), 60 kg of ethylene glycol was added to dilute the slurry to a particle concentration of 20% by weight.
ジメチルテレフタレート100質量部、エチレングリコール65質量部を、攪拌装置、昇温装置及び留出液分離塔を備えたエステル交換反応槽に仕込み、150℃に加熱してジメチルテレフタレートを溶融させた。次いで、酢酸マグネシウムを、得られるポリエステル樹脂分に対し0.09質量部添加されるように酢酸マグネシウム四水塩のエチレングリコール溶液を添加した後、常圧下で3時間かけて225℃まで昇温させ、さらに225℃で1時間15分攪拌保持すると共にメタノールを留去しながらエステル交換反応を行ない、実質的にエステル交換反応を終了してポリエステル低重合体(オリゴマー)を得た。 100 parts by mass of dimethyl terephthalate and 65 parts by mass of ethylene glycol were charged into an ester exchange reaction tank equipped with a stirrer, a temperature raising device, and a distillate separation tower, and the dimethyl terephthalate was melted by heating to 150°C. Next, magnesium acetate was added to the resulting polyester resin in an ethylene glycol solution in an amount of 0.09 parts by mass, and the temperature was raised to 225°C over 3 hours under normal pressure, and the mixture was further stirred and held at 225°C for 1 hour and 15 minutes while distilling off the methanol to carry out the ester exchange reaction, essentially completing the ester exchange reaction and obtaining a polyester low polymer (oligomer).
次に、該ポリエステルオリゴマーを攪拌装置、昇温装置及び減圧装置を備えた重縮合反応槽へ移送した後、攪拌下、コロイド炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーをポリエステル樹脂分に対し、粒子濃度2.0重量%含まれるように前記オリゴマーに添加した。 Next, the polyester oligomer was transferred to a polycondensation reaction tank equipped with a stirring device, a heating device, and a pressure reducing device, and then an ethylene glycol slurry of colloidal calcium carbonate particles was added to the oligomer while stirring so that the particle concentration was 2.0% by weight relative to the polyester resin content.
次いで熱安定剤としてリン酸のエチレングリコール溶液を、得られるポリエステル樹脂分に対しリン酸添加量が0.03質量部となるように、また、重縮合触媒として三酸化アンチモンのエチレングリコール溶液を、得られるポリエステル樹脂分に対し三酸化アンチモン添加量が0.04質量部となるように、前記オリゴマーに添加した後、101.3kPaから0.4kPaまで85分間で減圧し0.4kPaに保持するとともに、225℃から280℃まで2時間かけて昇温させ280℃で1.5時間保持して重縮合反応を行い、固有粘度0.62dL/gのポリエステル樹脂組成物を得た。フィルム製膜の結果、粗大異物が発生した。 Next, an ethylene glycol solution of phosphoric acid as a thermal stabilizer was added to the oligomer so that the phosphoric acid content was 0.03 parts by mass relative to the polyester resin content obtained, and an ethylene glycol solution of antimony trioxide as a polycondensation catalyst was added to the oligomer so that the antimony trioxide content was 0.04 parts by mass relative to the polyester resin content obtained. The pressure was then reduced from 101.3 kPa to 0.4 kPa over 85 minutes and held at 0.4 kPa, while the temperature was raised from 225°C to 280°C over 2 hours and held at 280°C for 1.5 hours to carry out a polycondensation reaction, yielding a polyester resin composition with an intrinsic viscosity of 0.62 dL/g. As a result of film formation, coarse foreign matter was generated.
1 バレル
2 ポリマー投入口
3 スラリー添加ノズル
4 ベント口
1 Barrel 2 Polymer inlet 3 Slurry addition nozzle 4 Vent port
Claims (2)
該添加部は、該混練部の二軸押出機長手方向中間よりも可塑化部側に位置するポリエステル樹脂組成物の製造方法であって、
前記可塑化部と混練部との境界から前記添加部までの距離は、前記混練部の長さの40%以内(ただし0%を除く)であり、
前記粒子分散スラリー中の媒体中の水の割合は40重量%以上であり、該粒子分散スラリー中のエチレングリコール濃度は5重量%以下である
ポリエステル樹脂組成物の製造方法。 A method for producing a polyester resin composition by feeding a polyester resin from a resin supply port side to a twin-screw extruder equipped with a plasticizing section, a kneading section, and a degassing section in this order, and adding a particle-dispersed slurry from an addition section provided in the kneading section into the twin-screw extruder,
The adding section is located on the plasticizing section side of the kneading section from the middle of the twin-screw extruder in the longitudinal direction, in the method for producing a polyester resin composition ,
The distance from the boundary between the plasticizing section and the kneading section to the adding section is within 40% (excluding 0%) of the length of the kneading section,
The ratio of water in the medium in the particle-dispersed slurry is 40% by weight or more, and the concentration of ethylene glycol in the particle-dispersed slurry is 5% by weight or less.
A method for producing a polyester resin composition.
Priority Applications (1)
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