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JP2004269602A - Method for manufacturing polyester resin composition, and polyester film - Google Patents

Method for manufacturing polyester resin composition, and polyester film Download PDF

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JP2004269602A
JP2004269602A JP2003059587A JP2003059587A JP2004269602A JP 2004269602 A JP2004269602 A JP 2004269602A JP 2003059587 A JP2003059587 A JP 2003059587A JP 2003059587 A JP2003059587 A JP 2003059587A JP 2004269602 A JP2004269602 A JP 2004269602A
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polyester resin
resin composition
acid
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weight
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Application number
JP2003059587A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Sakamoto
純 坂本
Yoshihiro Honma
良宏 本間
Masatoshi Aoyama
雅俊 青山
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester resin composition and a polyester film, containing less foreign matter and having good color tone. <P>SOLUTION: A polyester containing a coloring component is brought into contact with an oxidizing substance or a reducing substance to give a color tone (b value) of 12 or lower. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【従来の技術】
ポリエステル樹脂はジカルボン酸成分とジオール成分の重縮合によって得られ、特に、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とエチレングリコールから製造されるポリエチレンテレフタレート樹脂は汎用性、実用性の点で優れており、ポリエステルフィルムなどに好適に使用されている。
【0002】
ポリエチレンテレフタレート樹脂をテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とエチレングリコールから高分子量のポリマーとして製造する商業的なプロセスでは、重縮合触媒としてアンチモン化合物やゲルマニウム化合物、チタン化合物化合物が広く用いられている。しかしながら、これらの重合触媒を用いたポリエステルにはいくつかの好ましくない特性がある。
【0003】
ポリエステルフィルムを光学用途に使用するには、無色透明であることが好ましいが、例えばアンチモン触媒を使用して得られたポリマーはアンチモン金属を含む異物を有しており、また触媒は重合活性と同時に分解活性も有しているため、得られたポリマーには黄味など着色がある。ゲルマニウム化合物を触媒として用いた場合には色調良好なポリマーが得られやすいが、ゲルマニウム化合物は非常に高価であり汎用的に用いることは難しいものであった。
【0004】
異物を形成しにくい触媒としてはチタン化合物をあげることもできるが、チタン化合物を触媒として用いたポリマーには強い黄味があり、無色透明とはほど遠い。
【0005】
そこで、かかる問題に対し、例えば特許文献1では特定の平均粒子径または比表面積を有する4族元素リン酸塩を重合触媒として用いる方法が、特許文献2ではチタン化合物、リン化合物、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物をそれぞれ特定の比率となるように用いる方法が、特許文献3ではリン化合物、チタン化合物、コバルト化合物、2価金属化合物の存在下重合する方法が、特許文献4ではアンチモン化合物、チタン化合物、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を用いた方法が、特許文献5ではリン化合物、チタン化合物、コバルト化合物、蛍光増白剤の使用が、特許文献6ではチタンハロゲン化物の加水分解物や助触媒さらに色相調整剤を用いる方法が示されている。
【0006】
しかしながら、これら従来の技術では、黄味が抑制されても青みが強調されたり、L値が低下してしまうなど満足できるものではなかった。また、重合触媒の工夫や色調調整剤の添加による方法では色調のバランスをとることが困難であった。
【0007】
【特許文献1】特開2002−308973号公報
【0008】
【特許文献2】特開2002−179781号公報
【0009】
【特許文献3】特開2000−256452号公報
【0010】
【特許文献4】特開平9−87374号公報
【0011】
【特許文献5】特開平8−73581号公報
【0012】
【特許文献6】特開2001−89557号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点を解決し、光学用途に好適な、色調良好なポリエステル樹脂組成物の製造方法およびポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはポリエステル重合過程にて発生する着色成分を直接分解することによって前記課題が解決できることを見出し本発明に至った。
【0015】
すなわち本発明は、ポリエステルと、酸化性物質または還元性物質とを接触させることにより色調(b値)を12以下とするポリエステル樹脂組成物の製造方法を特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステルと、酸化性物質または還元性物質とを接触させることにより、色調を示す値であるb値を12以下としたポリエステル樹脂組成物である。
【0017】
ポリエステルには、通常、二重結合を有したポリエステルやモノマー由来の化合物、チタン原子が配位したポリエステルやモノマー、触媒由来の化合物等が含まれており、これらが着色成分となって、後述する色調(b値)が大きくなる傾向にある。本発明では、これら着色成分を含むポリエステルに酸化性物質や還元性物質を作用(接触)させて着色成分を低減し、色調(b値)が12以下であるポリエステル樹脂組成物を得ようとするものである。
【0018】
なお、色調(b値)を12以下とするとは、12を超えているものを12以下にすることと共に、12以下のものをさらに低下させることも含む。
【0019】
また、本発明における色調とは、ハンター型色差計を用いて測定したものであり、L値、a値、b値で表示されるもののうちb値のことをいう。b値は黄味を示す指標であり、b値が大きい場合には黄味が強く、b値が小さい場合には黄味が弱いことを示す。本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方法によれば、このb値を12以下とすることが可能となる。該値が12を超える場合、黄味が強いために光学用フィルムとして使用することが困難となる。b値は小さいほど黄味が弱いが、好ましくは10以下であり、特に好ましくは8以下である。またL値は60以上であることが光学フィルム用としては好ましい。
【0020】
本発明で得られるポリエステル樹脂組成物は、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体及びジオールまたはそのエステル形成性誘導体から合成されるポリマーを含み、繊維、フィルム、ボトル等の成型品として用いることができるものであれば特に限定はない。このようなポリエステルとして例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロへキサンジメチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン−1,2−ビス(2−クロロフェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボキシレート等をあげることができ、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【0021】
このようなポリエチレンテレフタレートとしてはジカルボン酸成分やグリコール成分に共重合成分を含有していてもよい。ジカルボン酸成分として例えば、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、5−ソジウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体等をあげることができ、グリコール成分としては例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物等またはそのエステル形成性誘導体が挙げられ、さらにはパラヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体を挙げることができる。
【0022】
また本発明のポリエステル樹脂組成物には、必要に応じて各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤などが添加されていてもよい。
【0023】
重縮合用触媒としてはチタン化合物を用いるとよい。これはチタン化合物はアンチモン化合物に比較して異物を形成しにくいためである。重縮合触媒として用いられるチタン化合物は、チタン化合物の置換基がアルコキシ基、フェノキシ基、アシレート基、アミノ基および水酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種であるチタン化合物が好ましく、またチタン酸化物も好ましく用いられる。
【0024】
本発明ではこれらチタン化合物のうちでも特にテトラアルコキシチタン化合物が異物形成を抑制できる点で好ましい。
【0025】
本発明における触媒としてのチタン化合物は、得られるポリマーに対してチタン原子重量換算で0.5〜50ppm添加すると重合活性が高く、得られるポリマーの熱安定性や色調も良好となり好ましい。より好ましくは1〜30ppm、更に好ましくは3〜20ppmである。チタン原子重量換算で0.5ppm以下であれば重合活性が不足しており、一方50ppmを超える場合にはチタン触媒起因の異物が発生しやすくなり、また得られたポリエステルの耐熱性も悪くなる場合がある。なお、上記チタン化合物中のチタン元素は得られる樹脂組成物中にそのまま保存される。
【0026】
本発明のポリエステル組成物は、チタン元素と共にリン元素をポリエステル組成物に対してリン原子重量換算で0.1〜100ppm含有されていることが好ましい。なお、製糸時や製膜時におけるポリエステルの熱安定性や色調の観点からリン元素含有量は、1〜80ppmが好ましく、さらに好ましくは3〜50ppmである。リン原子重量換算で0.1ppm以下では触媒起因の異物が形成され易くなり、また得られたポリエステルの色調や耐熱性が悪化しやすく、一方、100ppmを超える場合にも触媒起因の異物が形成されやすく、また重合反応の時間がかかるようになりポリエステル樹脂の生産性が低下する場合がある。
【0027】
なお、本発明のポリエステル組成物に含有されるリン(リン酸やリン酸エステル系化合物、ホスホン酸やホスホン酸エステル化合物)は、ポリエステルの製造過程で添加したリン化合物の残渣である。このようなリン化合物としてはリン酸系、亜リン酸系、ホスホン酸系、ホスフィン酸系、ホスフィンオキサイド系、亜ホスホン酸系、亜ホスフィン酸系およびホスフィン系からなる群から選ばれる少なくとも1種のリン系化合物であることが好ましい。特に熱安定性、異物形成抑制、色調改善の観点から、リン酸系及び/またはホスホン酸系のリン系化合物であることが好ましい。
【0028】
本発明のポリエステル組成物においてはアンチモン元素の含有量が金属原子重量換算で30ppm以下であることが好ましい。この範囲とすることで異物の発生等が少なく、かつ比較的安価なポリマーを得ることができる。より好ましくは、10ppm以下、特には実質的に含有しないことが好ましい。
【0029】
重合する際には、アルカリ土類金属元素を含有せしめることが異物形成抑制、重合活性、ポリエステル樹脂溶融時の体積比抵抗の点から好ましく、アルカリ土類金属元素の含有量が5〜100ppm(重量基準、以下同様)であることが好ましい。中でも、特にカルシウム、マグネシウム元素を5〜100ppm(重量基準)ポリエステル樹脂に含有させることが好ましい。
【0030】
本発明の色調を有したポリエステル樹脂組成物は、酸化性物質や還元性物質に接触させることで得ることができる。ポリエステル樹脂組成物の色調は、樹脂中に生成する着色性物質(着色成分)によって影響される。このような着色性物質は酸化性物質や還元性物質に接触させることで分解することができる。なお、酸化性物質、還元性物質とは、相手となる物質を酸化したり還元したりする特性を有するものであり、酸化性物質としては標準電極電位が+300mV以上であることが好ましく、さらには+500mV以上、特に好ましくは+1,000mV以上である。同様に還元性物質は標準電極電位が−300mV以下であることが好ましく、さらには−500mV以下、特に好ましくは−1,000mV以下である。
【0031】
このような酸化性物質としては過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸化合物、二酸化硫黄、硫酸、硝酸、過炭酸ナトリウム、過カルボン酸をあげることができる。また過カルボン酸としては過酢酸、過プロピオン酸、過ブチリック酸をあげることができる。このような酸化性物質は単独で使用しても良いし、2種以上を併用してもよい。これらの酸化性物質は気化性のものはガスでポリエステル樹脂に接触しても良いし、水溶液としてポリエスエル樹脂に接触させてもよい。
【0032】
還元性物質としては二酸化チオ尿素、チオ硫酸塩、シュウ酸金属塩、硫化水素、過酸化水素、二酸化硫黄をあげることができる。還元性物質も酸化性物質の場合と同様に、単独で使用しても良いし、2種以上を併用してもよい。これらの還元性物質は気化性のものはガスでポリエステル樹脂に接触しても良いし、水溶液としてポリエスエル樹脂に接触させてもよい。
【0033】
また、酸化性物質と接触処理した後にポリエステル樹脂を洗浄し、還元性物質と接触処理をしても良く、さらに処理順序は逆でもかまわない。
【0034】
酸化性物質や還元性物質とポリエステルを接触させる条件は、温度や圧力が高い方が有利であり、より短時間で処理することができる。水溶液で処理する場合には40℃以上の温度で30分以上処理することが好ましく、ガスで処理する場合にも40℃以上の温度、1気圧以上の圧力で30分以上処理することが好ましい。
【0035】
本発明において用いる酸化性物質は、過酸化水素やオゾン、過酢酸が好ましく、還元性物質は二酸化チオ尿素が好ましい。これらの酸化性物質や還元性物質を用いることでポリエステル樹脂に含まれる着色性物質が効率よく分解され、ポリエステル樹脂自体にはほとんど影響を与えない。
【0036】
本発明において、重合反応が実質的に終了したポリエステル樹脂に対して酸化性物質や還元性物質を接触処理してもよいが、エステル化反応やエステル交換反応によってプレポリマーを得、それに続く重縮合反応の任意の時期に反応系へ上記した酸化性物質や還元性物質を添加する方法をとってもかまわない。
【0037】
本発明のポリエステルフィルムは、単層構成であってもよいが、目的によっては本発明のポリエステル樹脂からなる層を少なくとも片表面に積層した積層ポリエステルフィルムであることが好ましい。
【0038】
本発明のポリエステルフィルムは色調が良好であり、異物も少ないことから光学部材に使用される光学用ポリエステルフィルムとして好適である。
【0039】
次に、本発明のポリエステル樹脂組成物およびポリエステルフィルムの製造方法を説明する。具体例としてポリエチレンテレフタレートの例を記載するが特に限定されるものではない。
【0040】
ポリエチレンテレフタレートは通常、次のいずれかのプロセスで製造される。すなわち、(1)テレフタル酸とエチレングリコールを原料とし、直接エステル化反応によって低重合体を得、さらにその後の重縮合反応によって高分子量ポリマーを得るプロセス、(2)ジメチルテレフタレートとエチレングリコールを原料とし、エステル交換反応によって低重合体を得、さらにその後の重縮合反応によって高分子量ポリマーを得るプロセスである。ここでエステル化反応は無触媒でも反応は進行するが、チタン化合物を触媒として添加してもよい。また、エステル交換反応においては、マンガン、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、リチウム等の元素を含む化合物や本発明のチタン触媒を用いて進行させ、またエステル交換反応が実質的に完結した後に、該反応に用いた触媒を不活性化する目的で、リン化合物を添加してもよい。
【0041】
本発明においては、(1)または(2)の一連の反応の任意の段階、好ましくは(1)または(2)の一連の反応の前半で得られた低重合体に、必要に応じて易滑剤として無機、有機粒子等の添加物を添加した後、重縮合触媒として上記したチタン化合物を添加し重縮合反応を行い、高分子量のポリエチレンテレフタレートを得ることができる。
【0042】
得られるポリエステル樹脂の色調を良好にするため、上記反応の任意に段階で上記した酸化性物質や還元性物質を添加してもかまわない。
【0043】
また、上記の反応は回分式、半回分式あるいは連続式等の形式で実施されるが、本発明の製造方法はそのいずれの形式にも適応し得る。
【0044】
次に酸化性物質や還元性物質のガスや水溶液を得られたポリエステル樹脂に接触させてポリエステル樹脂の色調を調整する。例えば過酸化水素30%水溶液にポリエステル樹脂を浸漬し、70℃程度に加熱して撹拌しながら3時間程度処理する。
【0045】
次にポリエステルフィルムの製造では、上記によって得たポリエステル樹脂組成物を用意し、必要に応じて、事前乾燥を熱風中あるいは減圧下で行い、押出機に供給する。
【0046】
押出機内において、融点以上に加熱溶融された樹脂は、ギヤポンプ等で樹脂の押出量が均一化され、フィルタ等を介して異物や変性した樹脂がろ過される。さらに、樹脂は、ダイにて目的の形状に成形された後、吐出される。
【0047】
積層フィルムとする場合には、例えば、2台以上の押出機を用いて異なる流路から送り出されたポリエステル樹脂をフィールドブロックやスタティックミキサー、マルチマニホールドダイ等を用いて積層する方法等を使用することができる。 このようにしてダイから吐出された積層構造を有するシートもしくは単膜シートは、キャスティングドラム等の冷却体上に押し出され、冷却固化され、キャスティングフィルムが得られる。この際、ワイヤー状、テープ状、針状あるいはナイフ状等の電極を用いて、静電気力によりキャスティングドラム等の冷却体に密着させ、急冷固化させるのが好ましい。
【0048】
このようにして得られたキャスティングフィルムは、必要に応じて二軸延伸しても構わない。二軸延伸とは、縦方向および横方向に延伸することをいう。延伸は、逐次二軸延伸しても良いし、同時に二方向に延伸してもよい。また、さらに縦および/または横方向に再延伸を行ってもよい。
【0049】
ここで、縦方向への延伸とは、フィルムに長手方向の分子配向を与えるための延伸をいい、例えば、ロールの周速差により施される。この延伸は1段階で行ってもよく、また、複数本のロール対を使用して多段階に行っても良い。延伸の倍率としては、2〜15倍が好ましく、より好ましくは2.5〜7倍がとくに好ましく用いられる。
【0050】
また、こうして得られたフィルムの表面に、グラビアコーターやメタリングバー等のコーティング技術を用いて、コーティングを施すことにより、易接着層や易滑層を付与しても構わない。
【0051】
また、横方向の延伸とは、フィルムに幅方向の配向を与えるための延伸をいい、例えば、テンターを用いて、フィルムの両端をクリップで把持しながら搬送して、幅方向に延伸する。延伸の倍率としては、2〜10倍が好ましい。
【0052】
また、同時二軸延伸の場合には、テンター内にてフィルムの両端をクリップで把持しながら搬送しつつ、縦方向および横方向に同時に延伸するものであり、この方法を用いてもよい。
【0053】
こうして二軸延伸されたフィルムは、平面性、寸法安定性を付与するために、テンター内で延伸温度以上融点以下の熱処理を行うのが好ましく、均一に徐冷後、室温まで冷やして巻き取られる。本発明のフィルムにおいては、熱処理温度としては120℃〜240℃であることが、平面性、寸法安定性等の点からは好ましい。
【0054】
本発明のポリエステルフィルムは色調が良好であり、液晶表示装置、プラズマ表示装置、ブラウン管表示装置など、光学表示装置の保護フィルムや偏光フィルム、光拡散フィルムなどに好ましく使用することができる。
【0055】
【実施例】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定した。
【0056】
(1)ポリエステル樹脂組成物中のチタン元素、アルカリ土類金属元素、リン元素、アンチモン元素の含有量
理学電機社製蛍光X線装置(型番3270)を用い、ポリマ8gを溶融し板状に成型し、蛍光X線の強度を測定した。この値を含有量既知のサンプルで予め作成した検量線を用い、金属含有量に換算した。
【0057】
(2)ポリエステル樹脂の色調測定
スガ試験機株式会社製SMカラーコンピュータ“SM−3”型を用い、ハンターのL値、a値、b値を測定した。
【0058】
(3)ポリエステル樹脂の固有粘度
オルトクロロフェノールを溶媒とし、25℃で測定した。
【0059】
参考例1(コロイダルシリカ粒子の製造)
40重量部のエチルアルコールに4重量部の飽和アンモニア水を混合し、これを撹拌しながら4重量部の4ペンチルケイ素を添加して平均粒子径が0.2μmのコロイダルシリカを得た。ついでエチレングリコールを100重量部添加し、加熱することでエチルアルコールおよび水を留出させ、コロイダルシリカのエチレングリコールスラリーを得た。
【0060】
参考例2(ポリエチレンテレフタレートの製造)
高純度テレフタル酸100重量部とエチレングリコール43重量部のスラリーを予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約120重量部が仕込まれ、温度が250℃に保持されたエステル化反応槽に4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけて水を留出させながらエステル化反応を行い、このエステル化反応生成物の120重量部を重縮合槽に移送した。
【0061】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された前記重縮合反応槽に、ジエチルホスホノ酢酸エチルを0.012重量部添加し、さらに酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、さらにテトラブチルチタネートを0.004重量部添加した。ついで、参考例1にて調製したコロイダルシリカのエチレングリコールスラリーをポリマー中の粒子濃度が0.1%となるように添加した。
【0062】
その後、低重合体を攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を100Paまで下げた。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし常圧に戻し重縮合反応を停止し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。
【0063】
得られたポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は61.6、a値は−0.6、b値は16.7であった。
【0064】
参考例3(過酢酸溶液の製造)
酢酸を75重量部、濃度が30重量%の過酸化水素水を23重量部、濃硫酸を3重量部を混合し、常温で24時間反応させて過酢酸水溶液を作成した。
【0065】
参考例4(ポリエチレンテレフタレートの製造)
高純度テレフタル酸100重量部とエチレングリコール43重量部のスラリーを予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約120重量部が仕込まれ、温度が250℃に保持されたエステル化反応槽に4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけて水を留出させながらエステル化反応を行い、このエステル化反応生成物の120重量部を重縮合槽に移送した。
【0066】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された前記重縮合反応槽に、ジエチルホスホノ酢酸エチルを0.012重量部添加し、さらに酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、さらにテトラブチルチタネートを0.05重量部添加した。ついで、参考例1にて調製したコロイダルシリカのエチレングリコールスラリーをポリマー中の粒子濃度が0.1重量%となるように添加した。
【0067】
その後、低重合体を攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を100Paまで下げた。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし常圧に戻し重縮合反応を停止し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。
【0068】
得られたポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は50.6、a値は1.7、b値は18.5であった。
【0069】
(実施例1)
参考例2のポリエステル樹脂を50重量部、過酸化水素の20重量%水溶液200重量部を撹拌翼、還流冷却器付きの反応槽に仕込んだ。撹拌しながら内容物の温度を70℃に維持して2時間処理をおこなった。
【0070】
処理後のポリエステル樹脂を過酸化水素水と分離し、十分な水洗い後に乾燥した。処理後のポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は70.4、a値は−0.6、b値は6.0であった。
【0071】
(ポリエステルフィルムの製膜)
前記のポリエステル樹脂を減圧乾燥機にて乾燥し、押出機に供給した。
【0072】
ポリエステル樹脂は押出機にて280℃で溶融状態とし、ギヤポンプおよびフィルタを介した後、Tダイに供給しシート状に成形した後、ワイヤー状電極にて静電印加しながら、表面温度20℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化した。
【0073】
得られたキャストフィルムは、90℃に設定したロール群で加熱し、縦方向に3.0倍延伸後、テンターに導き、100℃の熱風で予熱後、横方向に3.3倍延伸した。延伸したフィルムは、そのまま、テンター内で200℃の熱風にて熱処理を行い、室温まで徐冷後、巻き取った。得られたフィルムの厚みは、50μmであった。
【0074】
得られたフィルムの色調はL値が68.5、a値は−0.6、b値は6.5であった。
【0075】
(実施例2)
参考例2のポリエステル樹脂を50重量部、二酸化チオ尿素の20重量%水溶液200重量部を撹拌翼、還流冷却器付きの反応槽に仕込んだ。撹拌しながら内容物の温度を40℃に維持して5時間処理をおこなった。
【0076】
処理後のポリエステル樹脂を二酸化チオ尿素水と分離し、十分な水洗い後に乾燥した。処理後のポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は65.5、a値は−0.6、b値は9.9であった。
【0077】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が63.5、a値は−0.6、b値は10.5であった。
【0078】
(実施例3)
参考例2のポリエステル樹脂50重量部を仕込んだ容器中に70℃に加熱されたオゾンガスを1重量部/時間の割合で6時間通気した。
【0079】
処理後のポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は64.5、a値は−0.5、b値は9.0であった。
【0080】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が64.0、a値が−0.5、b値が9.8であった。
【0081】
(実施例4)
参考例2のポリエステル樹脂を50重量部、参考例3の過酢酸水溶液200重量部を撹拌翼、還流冷却器付きの反応槽に仕込んだ。撹拌しながら内容物の温度を30℃に維持して2時間処理をおこなった。
【0082】
処理後のポリエステル樹脂を過酢酸水溶液と分離し、十分な水洗い後に乾燥した。処理後のポリマーの固有粘度は0.63、色調L値は68.5、a値は−0.6、b値は5.5であった。
【0083】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が67.5、a値は−0.6、b値は6.5であった。
【0084】
(比較例1)
参考例2のポリエステル樹脂を50重量部、精製水200重量部を撹拌翼、還流冷却器付きの反応槽に仕込んだ。撹拌しながら内容物の温度を70℃に維持して6時間処理をおこなった。
【0085】
処理後のポリエステル樹脂を精製水水と分離して乾燥した。処理後のポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は61.6、a値は−0.6、b値は16.7であった。
【0086】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が59.0、a値は−0.6、b値は18.0であった。
通常の水処理ではポリエステルの色調に変化は認められなかった。
【0087】
(実施例5)
高純度テレフタル酸100重量部とエチレングリコール43重量部のスラリーを予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約120重量部が仕込まれ、温度が250℃に保持されたエステル化反応槽に4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけて水を留出させながらエステル化反応を行い、このエステル化反応生成物の120重量部を重縮合槽に移送した。
【0088】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された前記重縮合反応槽に、ジエチルホスホノ酢酸エチルを0.012重量部添加し、さらに酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、さらにテトラブチルチタネートを0.004重量部、シュウ酸カリウムを0.005重量部添加した。ついで、参考例1にて調製したコロイダルシリカのエチレングリコールスラリーをポリマー中の粒子濃度が0.1重量%となるように添加した。
【0089】
その後、低重合体を攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を100Paまで下げた。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし常圧に戻し重縮合反応を停止し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。
得られたポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は64.5、a値は−0.6、b値は11.5であった。
【0090】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が63.0、a値は−0.6、b値は12.0であった。
【0091】
(実施例6)
高純度テレフタル酸100重量部とエチレングリコール43重量部のスラリーを予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約120重量部が仕込まれ、温度が250℃に保持されたエステル化反応槽に4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけて水を留出させながらエステル化反応を行い、このエステル化反応生成物の120重量部を重縮合槽に移送した。
【0092】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された前記重縮合反応槽に、ジエチルホスホノ酢酸エチルを0.012重量部添加し、さらに酢酸マグネシウム4水塩を0.04重量部、さらにテトラブチルチタネートを0.004重量部、チオ硫酸カリウムを0.005重量部添加した。ついで、参考例1にて調製したコロイダルシリカのエチレングリコールスラリーをポリマー中の粒子濃度が0.1重量%となるように添加した。
【0093】
その後、低重合体を攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を100Paまで下げた。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし常圧に戻し重縮合反応を停止し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてポリマーのペレットを得た。
【0094】
得られたポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は63.5、a値は−0.6、b値は10.5であった。
【0095】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が63.0、a値は−0.6、b値は11.5であった。
【0096】
(実施例7)
参考例4のポリエステル樹脂を50重量部、過酸化水素の20重量%水溶液200重量部を撹拌翼、還流冷却器付きの反応槽に仕込んだ。撹拌しながら内容物の温度を70℃に維持して2時間処理をおこなった。
【0097】
処理後のポリエステル樹脂を過酸化水素水と分離し、十分な水洗い後に乾燥した。処理後のポリマーの固有粘度は0.65、色調L値は57.5、a値は1.5、b値は12.0であった。
【0098】
ついで実施例1と同様の条件でフィルムを製膜した。得られたフィルムの色調はL値が55.0、a値が1.7、b値が12.0であった。
【0099】
【表1】

Figure 2004269602
【0100】
【発明の効果】
異物が少なく、色調の良好なポリエステル樹脂組成物およびポリエステルフィルムを得ることができ、光学材料用フィルムとして好適に使用することができる。[0001]
[Prior art]
Polyester resin is obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid component and a diol component.In particular, polyethylene terephthalate resin produced from terephthalic acid or its ester-forming derivative and ethylene glycol is excellent in versatility and practicality, and polyester It is suitably used for films and the like.
[0002]
In a commercial process for producing a polyethylene terephthalate resin from terephthalic acid or its ester-forming derivative and ethylene glycol as a high molecular weight polymer, antimony compounds, germanium compounds, and titanium compound compounds are widely used as polycondensation catalysts. However, polyesters using these polymerization catalysts have some undesirable properties.
[0003]
In order to use a polyester film for optical applications, it is preferable that the polyester film be colorless and transparent.For example, a polymer obtained using an antimony catalyst has a foreign substance containing antimony metal, and the catalyst has the same activity as the polymerization activity. Since the polymer obtained also has a decomposition activity, the obtained polymer has a color such as yellowish color. When a germanium compound is used as a catalyst, a polymer having a good color tone is easily obtained, but the germanium compound is very expensive and difficult to use for general purposes.
[0004]
Titanium compounds can be mentioned as catalysts that do not easily form foreign substances, but polymers using titanium compounds as catalysts have a strong yellow tint and are far from colorless and transparent.
[0005]
In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 discloses a method of using a Group 4 element phosphate having a specific average particle diameter or specific surface area as a polymerization catalyst. Patent Document 2 discloses a method of using a titanium compound, a phosphorus compound, an alkali metal compound, or the like. Patent Literature 3 discloses a method of polymerizing in the presence of a phosphorus compound, a titanium compound, a cobalt compound, and a divalent metal compound. Patent Literature 4 discloses an antimony compound, Patent Document 5 discloses a method using a titanium compound, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound. Patent Document 5 discloses the use of a phosphorus compound, a titanium compound, a cobalt compound, and a fluorescent whitening agent. Patent Document 6 discloses a hydrolyzate of a titanium halide. And a method using a co-catalyst and a hue adjusting agent.
[0006]
However, these conventional techniques are not satisfactory, for example, the bluish color is emphasized or the L value is reduced even when the yellowish color is suppressed. Further, it has been difficult to balance the color tone by the method of devising a polymerization catalyst or adding a color tone adjusting agent.
[0007]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-308973
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-179781
[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-256452
[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-87374
[Patent Document 5] JP-A-8-73581
[Patent Document 6] JP-A-2001-89557
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems described above and to provide a method for producing a polyester resin composition having good color tone and a polyester film suitable for optical use.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that the above problem can be solved by directly decomposing a coloring component generated in a polyester polymerization process, and have reached the present invention.
[0015]
That is, the present invention is characterized by a method for producing a polyester resin composition having a color tone (b value) of 12 or less by contacting a polyester with an oxidizing substance or a reducing substance.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polyester resin composition of the present invention is a polyester resin composition in which the polyester is brought into contact with an oxidizing substance or a reducing substance so that the b-value indicating the color tone is 12 or less.
[0017]
The polyester usually includes a compound derived from a polyester or a monomer having a double bond, a polyester or a monomer having a titanium atom coordinated, a compound derived from a catalyst, and the like, and these become coloring components, which will be described later. The color tone (b value) tends to increase. In the present invention, an oxidizing substance or a reducing substance is caused to act on (contact with) a polyester containing these coloring components to reduce the coloring components, thereby obtaining a polyester resin composition having a color tone (b value) of 12 or less. Things.
[0018]
In addition, setting the color tone (b value) to 12 or less includes not only the case where the color tone exceeds 12 but also the case where the color tone (b value) is 12 or less and the case where the color tone (b value) is 12 or less.
[0019]
Further, the color tone in the present invention is measured using a Hunter type color difference meter, and refers to the b value out of those represented by the L value, the a value, and the b value. The b value is an index indicating the yellowish tint. When the b value is large, the yellow tint is strong, and when the b value is small, the yellow tint is weak. According to the method for producing a polyester resin composition of the present invention, the b value can be adjusted to 12 or less. If the value exceeds 12, it becomes difficult to use as an optical film because of a strong yellow tint. The smaller the b-value, the weaker the yellow tint, but it is preferably 10 or less, particularly preferably 8 or less. Further, the L value is preferably 60 or more for an optical film.
[0020]
The polyester resin composition obtained in the present invention contains a polymer synthesized from dicarboxylic acid or its ester-forming derivative and diol or its ester-forming derivative, and can be used as a molded article such as a fiber, a film, and a bottle. If so, there is no particular limitation. Examples of such a polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexane dimethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyethylene-1,2-bis (2-chlorophenoxy) ethane-4,4′-dicarboxy. And the like, and polyethylene terephthalate is particularly preferred.
[0021]
Such a polyethylene terephthalate may contain a copolymerization component in a dicarboxylic acid component or a glycol component. Examples of the dicarboxylic acid component include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, and 5-sodium sulfoisophthalic acid, and ester-forming derivatives thereof, and fats such as adipic acid and sebacic acid. Aliphatic dicarboxylic acids or their ester-forming derivatives, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid or their ester-forming derivatives, and the like.Examples of the glycol component include propanediol, butanediol, neopentyl glycol, Methylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, cyclohexane dimethanol, bisphenol A ethylene oxide adduct and the like and ester-forming derivatives thereof, and further, parahydroxybenzoic acid. And the like, and hydroxycarboxylic acids and ester-forming derivatives thereof.
[0022]
Further, the polyester resin composition of the present invention, if necessary, various additives, for example, an antioxidant, an antistatic agent, a crystal nucleating agent, inorganic particles, organic particles, a thickener, a heat stabilizer, a lubricant, an infrared ray An absorber, an ultraviolet absorber, and the like may be added.
[0023]
A titanium compound is preferably used as the polycondensation catalyst. This is because the titanium compound is less likely to form foreign matter than the antimony compound. The titanium compound used as the polycondensation catalyst is preferably a titanium compound in which the substituent of the titanium compound is at least one selected from the group consisting of an alkoxy group, a phenoxy group, an acylate group, an amino group and a hydroxyl group. It is preferably used.
[0024]
In the present invention, among these titanium compounds, a tetraalkoxytitanium compound is particularly preferred in that foreign matter formation can be suppressed.
[0025]
When the titanium compound as a catalyst in the present invention is added in an amount of 0.5 to 50 ppm in terms of titanium atom weight with respect to the obtained polymer, the polymerization activity is high, and the obtained polymer has good thermal stability and color tone, which is preferable. More preferably, it is 1 to 30 ppm, still more preferably 3 to 20 ppm. When the content is 0.5 ppm or less in terms of titanium atomic weight, the polymerization activity is insufficient. On the other hand, when the content is more than 50 ppm, foreign matter due to the titanium catalyst is likely to be generated, and the heat resistance of the obtained polyester is also poor. There is. The titanium element in the titanium compound is stored as it is in the obtained resin composition.
[0026]
The polyester composition of the present invention preferably contains 0.1 to 100 ppm of a phosphorus element together with a titanium element in terms of phosphorus atom weight based on the polyester composition. The phosphorus element content is preferably from 1 to 80 ppm, more preferably from 3 to 50 ppm, from the viewpoint of the thermal stability and color tone of the polyester at the time of spinning and film formation. When the content is 0.1 ppm or less in terms of phosphorus atom weight, catalyst-derived foreign matter is easily formed, and the color tone and heat resistance of the obtained polyester are easily deteriorated. On the other hand, when the content exceeds 100 ppm, catalyst-based foreign matter is formed. And the polymerization reaction takes a long time, which may lower the productivity of the polyester resin.
[0027]
The phosphorus (phosphoric acid or phosphate compound, phosphonic acid or phosphonate compound) contained in the polyester composition of the present invention is a residue of the phosphorus compound added during the polyester production process. Such a phosphorus compound is at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, phosphinic acid, phosphine oxide, phosphonous acid, phosphinous acid and phosphine. It is preferably a phosphorus compound. In particular, from the viewpoints of thermal stability, suppression of foreign matter formation, and improvement of color tone, phosphoric compounds based on phosphoric acid and / or phosphonic acid are preferred.
[0028]
In the polyester composition of the present invention, the content of the antimony element is preferably 30 ppm or less in terms of metal atom weight. Within this range, it is possible to obtain a relatively inexpensive polymer with less generation of foreign matter and the like. More preferably, it is preferably not more than 10 ppm, particularly not substantially contained.
[0029]
At the time of polymerization, it is preferable to include an alkaline earth metal element from the viewpoints of suppression of foreign matter formation, polymerization activity, and volume resistivity when the polyester resin is melted, and the content of the alkaline earth metal element is 5 to 100 ppm (weight (The same applies hereinafter). Among them, it is particularly preferable to include calcium and magnesium elements in the polyester resin in an amount of 5 to 100 ppm (weight basis).
[0030]
The polyester resin composition having the color tone of the present invention can be obtained by bringing the polyester resin composition into contact with an oxidizing substance or a reducing substance. The color tone of the polyester resin composition is affected by a coloring substance (coloring component) generated in the resin. Such a coloring substance can be decomposed by contact with an oxidizing substance or a reducing substance. Note that the oxidizing substance and the reducing substance have a property of oxidizing and reducing a partner substance, and the oxidizing substance preferably has a standard electrode potential of +300 mV or more. It is +500 mV or more, particularly preferably +1,000 mV or more. Similarly, the reducing substance preferably has a standard electrode potential of -300 mV or less, more preferably -500 mV or less, particularly preferably -1,000 mV or less.
[0031]
Examples of such an oxidizing substance include hydrogen peroxide, ozone, hypochlorite, sulfur dioxide, sulfuric acid, nitric acid, sodium percarbonate, and percarboxylic acid. Further, the percarboxylic acid includes peracetic acid, perpropionic acid, and perbutylic acid. Such oxidizing substances may be used alone or in combination of two or more. These oxidizing substances may be in contact with the polyester resin by gas when they are vaporizable, or may be brought into contact with the polyester resin as an aqueous solution.
[0032]
Examples of the reducing substance include thiourea dioxide, thiosulfate, metal oxalate, hydrogen sulfide, hydrogen peroxide, and sulfur dioxide. As in the case of the oxidizing substance, the reducing substance may be used alone or in combination of two or more. These reducing substances may be in contact with the polyester resin by gas when they are vaporizable, or may be brought into contact with the polyester resin as an aqueous solution.
[0033]
Further, after the contact treatment with the oxidizing substance, the polyester resin may be washed and then subjected to the contact treatment with the reducing substance, and the order of the treatment may be reversed.
[0034]
As for the conditions for bringing the oxidizing substance or the reducing substance into contact with the polyester, it is advantageous that the temperature and pressure are higher, and the treatment can be performed in a shorter time. When treating with an aqueous solution, the treatment is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or more for 30 minutes or more, and when treating with a gas, the treatment is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or more and a pressure of 1 atm or more for 30 minutes or more.
[0035]
The oxidizing substance used in the present invention is preferably hydrogen peroxide, ozone, or peracetic acid, and the reducing substance is preferably thiourea dioxide. By using these oxidizing substances and reducing substances, the coloring substance contained in the polyester resin is efficiently decomposed, and has little effect on the polyester resin itself.
[0036]
In the present invention, an oxidizing substance or a reducing substance may be subjected to contact treatment with the polyester resin after the polymerization reaction has been substantially completed, but a prepolymer is obtained by an esterification reaction or a transesterification reaction, followed by polycondensation. A method of adding the above-mentioned oxidizing substance or reducing substance to the reaction system at any time of the reaction may be employed.
[0037]
The polyester film of the present invention may have a single-layer structure, but is preferably a laminated polyester film in which a layer made of the polyester resin of the present invention is laminated on at least one surface depending on the purpose.
[0038]
Since the polyester film of the present invention has a good color tone and a small amount of foreign matter, it is suitable as an optical polyester film used for an optical member.
[0039]
Next, a method for producing the polyester resin composition and the polyester film of the present invention will be described. An example of polyethylene terephthalate is described as a specific example, but is not particularly limited.
[0040]
Polyethylene terephthalate is usually produced by one of the following processes. That is, (1) a process of obtaining a low polymer by a direct esterification reaction using terephthalic acid and ethylene glycol as raw materials and further obtaining a high molecular weight polymer by a subsequent polycondensation reaction, and (2) a process of using dimethyl terephthalate and ethylene glycol as raw materials. In this process, a low polymer is obtained by a transesterification reaction, and a high molecular weight polymer is obtained by a subsequent polycondensation reaction. Here, the esterification reaction proceeds without a catalyst, but a titanium compound may be added as a catalyst. In the transesterification reaction, the reaction is carried out using a compound containing elements such as manganese, calcium, magnesium, zinc, and lithium and the titanium catalyst of the present invention, and after the transesterification reaction is substantially completed, For the purpose of inactivating the used catalyst, a phosphorus compound may be added.
[0041]
In the present invention, the low polymer obtained in any stage of the series of reactions (1) or (2), preferably in the first half of the series of reactions (1) or (2), may be added, if necessary, to the low polymer obtained. After adding additives such as inorganic and organic particles as a lubricant, the above-mentioned titanium compound is added as a polycondensation catalyst, and a polycondensation reaction is performed to obtain high molecular weight polyethylene terephthalate.
[0042]
In order to improve the color tone of the obtained polyester resin, the above-mentioned oxidizing substance or reducing substance may be added at any stage of the above reaction.
[0043]
The above reaction is carried out in a batch system, a semi-batch system, a continuous system, or the like, but the production method of the present invention can be applied to any of these systems.
[0044]
Next, the color tone of the polyester resin is adjusted by bringing a gas or an aqueous solution of an oxidizing substance or a reducing substance into contact with the obtained polyester resin. For example, a polyester resin is immersed in a 30% aqueous solution of hydrogen peroxide, heated to about 70 ° C., and stirred for about 3 hours.
[0045]
Next, in the production of a polyester film, the polyester resin composition obtained as described above is prepared, and if necessary, pre-dried in hot air or under reduced pressure, and then supplied to an extruder.
[0046]
In the extruder, the resin heated and melted at a temperature equal to or higher than the melting point is made uniform in the amount of resin extruded by a gear pump or the like, and foreign matter or denatured resin is filtered through a filter or the like. Further, the resin is discharged after being formed into a target shape by a die.
[0047]
When a laminated film is used, for example, a method of laminating polyester resins sent from different channels using two or more extruders using a field block, a static mixer, a multi-manifold die, or the like is used. Can be. The sheet or the single film sheet having a laminated structure discharged from the die in this way is extruded onto a cooling body such as a casting drum and cooled and solidified to obtain a casting film. At this time, it is preferable to use a wire-shaped, tape-shaped, needle-shaped or knife-shaped electrode to bring the electrode into close contact with a cooling body such as a casting drum by electrostatic force and to rapidly solidify.
[0048]
The casting film thus obtained may be biaxially stretched as needed. Biaxial stretching refers to stretching in the machine and transverse directions. The stretching may be performed sequentially biaxially or simultaneously in two directions. Further, re-stretching may be performed in the longitudinal and / or transverse directions.
[0049]
Here, the stretching in the longitudinal direction refers to stretching for giving a film a molecular orientation in the longitudinal direction, and is performed, for example, by a difference in peripheral speed of a roll. This stretching may be performed in one stage, or may be performed in multiple stages using a plurality of roll pairs. The stretching magnification is preferably 2 to 15 times, more preferably 2.5 to 7 times.
[0050]
Further, the surface of the film thus obtained may be coated with a coating technique such as a gravure coater or a metalling bar to give an easy-adhesion layer or an easy-slip layer.
[0051]
In addition, the stretching in the transverse direction refers to stretching to give the film a width direction orientation. For example, the film is conveyed while holding both ends of the film with clips using a tenter, and stretched in the width direction. The stretching magnification is preferably 2 to 10 times.
[0052]
In the case of simultaneous biaxial stretching, the film is simultaneously stretched in the vertical and horizontal directions while being conveyed while holding both ends of the film in a tenter with clips, and this method may be used.
[0053]
The biaxially stretched film is preferably subjected to a heat treatment at a stretching temperature or higher and a melting point or lower in a tenter in order to impart flatness and dimensional stability, and after uniform slow cooling, is cooled to room temperature and wound up. . In the film of the present invention, the heat treatment temperature is preferably from 120 ° C to 240 ° C from the viewpoint of flatness, dimensional stability, and the like.
[0054]
The polyester film of the present invention has a good color tone, and can be preferably used as a protective film, a polarizing film, a light diffusion film, and the like of an optical display device such as a liquid crystal display device, a plasma display device, and a CRT display device.
[0055]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The physical properties in the examples were measured by the methods described below.
[0056]
(1) Content of Titanium Element, Alkaline Earth Metal Element, Phosphorus Element, and Antimony Element in Polyester Resin Composition Using a fluorescent X-ray apparatus (model number 3270) manufactured by Rigaku Corporation, 8 g of a polymer is melted and formed into a plate shape. Then, the intensity of the fluorescent X-ray was measured. This value was converted to the metal content using a calibration curve prepared in advance with a sample whose content was known.
[0057]
(2) Measurement of color tone of polyester resin The L value, a value, and b value of the hunter were measured using an SM color computer “SM-3” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
[0058]
(3) Intrinsic viscosity of polyester resin Orthochlorophenol was used as a solvent and measured at 25 ° C.
[0059]
Reference Example 1 (Production of colloidal silica particles)
4 parts by weight of saturated aqueous ammonia was mixed with 40 parts by weight of ethyl alcohol, and 4 parts by weight of 4 pentyl silicon was added with stirring to obtain colloidal silica having an average particle diameter of 0.2 μm. Then, 100 parts by weight of ethylene glycol was added, and the mixture was heated to distill off ethyl alcohol and water to obtain an ethylene glycol slurry of colloidal silica.
[0060]
Reference Example 2 (Production of polyethylene terephthalate)
A slurry of 100 parts by weight of high-purity terephthalic acid and 43 parts by weight of ethylene glycol is sequentially supplied to an esterification reaction tank in which about 120 parts by weight of bis (hydroxyethyl) terephthalate is previously charged and the temperature is maintained at 250 ° C. over 4 hours. Then, after the completion of the supply, the esterification reaction was performed while distilling water for another 1 hour, and 120 parts by weight of the esterification reaction product was transferred to the polycondensation tank.
[0061]
Subsequently, 0.012 parts by weight of ethyl diethylphosphonoacetate was added to the polycondensation reaction tank to which the esterification reaction product had been transferred, 0.04 parts by weight of magnesium acetate tetrahydrate, and tetrabutyl titanate were further added. Was added in an amount of 0.004 parts by weight. Next, the ethylene glycol slurry of colloidal silica prepared in Reference Example 1 was added so that the particle concentration in the polymer became 0.1%.
[0062]
Thereafter, while stirring the low polymer, the temperature of the reaction system was gradually raised from 250 ° C. to 285 ° C., and the pressure was reduced to 100 Pa. When the stirring torque reached a predetermined value, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged into cold water in a strand form, and immediately cut to obtain polymer pellets.
[0063]
The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.65, the color L value was 61.6, the a value was -0.6, and the b value was 16.7.
[0064]
Reference Example 3 (Production of peracetic acid solution)
75 parts by weight of acetic acid, 23 parts by weight of a hydrogen peroxide solution having a concentration of 30% by weight, and 3 parts by weight of concentrated sulfuric acid were mixed and reacted at room temperature for 24 hours to prepare an aqueous solution of peracetic acid.
[0065]
Reference Example 4 (Production of polyethylene terephthalate)
A slurry of 100 parts by weight of high-purity terephthalic acid and 43 parts by weight of ethylene glycol is sequentially supplied to an esterification reaction tank in which about 120 parts by weight of bis (hydroxyethyl) terephthalate is previously charged and the temperature is maintained at 250 ° C. over 4 hours. Then, after the completion of the supply, the esterification reaction was performed while distilling water for another 1 hour, and 120 parts by weight of the esterification reaction product was transferred to the polycondensation tank.
[0066]
Subsequently, 0.012 parts by weight of ethyl diethylphosphonoacetate was added to the polycondensation reaction tank to which the esterification reaction product had been transferred, 0.04 parts by weight of magnesium acetate tetrahydrate, and tetrabutyl titanate were further added. Was added in an amount of 0.05 part by weight. Next, the ethylene glycol slurry of colloidal silica prepared in Reference Example 1 was added so that the particle concentration in the polymer was 0.1% by weight.
[0067]
Thereafter, while stirring the low polymer, the temperature of the reaction system was gradually raised from 250 ° C. to 285 ° C., and the pressure was reduced to 100 Pa. When the stirring torque reached a predetermined value, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged into cold water in a strand form, and immediately cut to obtain polymer pellets.
[0068]
The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.65, the color L value was 50.6, the a value was 1.7, and the b value was 18.5.
[0069]
(Example 1)
50 parts by weight of the polyester resin of Reference Example 2 and 200 parts by weight of a 20% by weight aqueous solution of hydrogen peroxide were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade and a reflux condenser. While stirring, the temperature of the contents was maintained at 70 ° C., and the treatment was performed for 2 hours.
[0070]
The treated polyester resin was separated from the aqueous hydrogen peroxide solution, washed sufficiently with water, and dried. The intrinsic viscosity of the polymer after the treatment was 0.65, the color L value was 70.4, the a value was -0.6, and the b value was 6.0.
[0071]
(Film formation of polyester film)
The polyester resin was dried by a reduced-pressure drier and supplied to an extruder.
[0072]
The polyester resin is melted at 280 ° C. by an extruder, fed through a gear pump and a filter, fed to a T-die and formed into a sheet, and then subjected to static electricity with a wire-like electrode while the surface temperature is lowered to 20 ° C. Quenched and solidified on the kept casting drum.
[0073]
The obtained cast film was heated with a set of rolls set at 90 ° C., stretched 3.0 times in the longitudinal direction, guided to a tenter, preheated with hot air at 100 ° C., and stretched 3.3 times in the transverse direction. The stretched film was directly subjected to heat treatment in a tenter with hot air at 200 ° C., gradually cooled to room temperature, and wound up. The thickness of the obtained film was 50 μm.
[0074]
Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 68.5, the a value was -0.6, and the b value was 6.5.
[0075]
(Example 2)
50 parts by weight of the polyester resin of Reference Example 2 and 200 parts by weight of a 20% by weight aqueous solution of thiourea dioxide were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade and a reflux condenser. While stirring, the temperature of the contents was maintained at 40 ° C., and the treatment was performed for 5 hours.
[0076]
The treated polyester resin was separated from thiourea dioxide aqueous solution, washed sufficiently with water, and dried. The intrinsic viscosity of the polymer after the treatment was 0.65, the color tone L value was 65.5, the a value was -0.6, and the b value was 9.9.
[0077]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 63.5, the a value was -0.6, and the b value was 10.5.
[0078]
(Example 3)
Ozone gas heated to 70 ° C. was passed through a container charged with 50 parts by weight of the polyester resin of Reference Example 2 at a rate of 1 part by weight / hour for 6 hours.
[0079]
The intrinsic viscosity of the polymer after the treatment was 0.65, the color L value was 64.5, the a value was -0.5, and the b value was 9.0.
[0080]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 64.0, the a value was -0.5, and the b value was 9.8.
[0081]
(Example 4)
50 parts by weight of the polyester resin of Reference Example 2 and 200 parts by weight of the aqueous solution of peracetic acid of Reference Example 3 were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade and a reflux condenser. While stirring, the temperature of the contents was maintained at 30 ° C., and the treatment was performed for 2 hours.
[0082]
The polyester resin after the treatment was separated from the aqueous solution of peracetic acid, washed sufficiently with water, and dried. The intrinsic viscosity of the polymer after the treatment was 0.63, the color tone L value was 68.5, the a value was -0.6, and the b value was 5.5.
[0083]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 67.5, the a value was -0.6, and the b value was 6.5.
[0084]
(Comparative Example 1)
50 parts by weight of the polyester resin of Reference Example 2 and 200 parts by weight of purified water were charged into a reaction tank equipped with a stirring blade and a reflux condenser. While stirring, the temperature of the contents was maintained at 70 ° C., and the treatment was performed for 6 hours.
[0085]
The treated polyester resin was separated from purified water and dried. The intrinsic viscosity of the polymer after the treatment was 0.65, the color L value was 61.6, the a value was -0.6, and the b value was 16.7.
[0086]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 59.0, the a value was -0.6, and the b value was 18.0.
No change was observed in the color tone of the polyester by ordinary water treatment.
[0087]
(Example 5)
A slurry of 100 parts by weight of high-purity terephthalic acid and 43 parts by weight of ethylene glycol is sequentially supplied to an esterification reaction tank in which about 120 parts by weight of bis (hydroxyethyl) terephthalate is previously charged and the temperature is maintained at 250 ° C. over 4 hours. Then, after the completion of the supply, the esterification reaction was performed while distilling water for another 1 hour, and 120 parts by weight of the esterification reaction product was transferred to the polycondensation tank.
[0088]
Subsequently, 0.012 parts by weight of ethyl diethylphosphonoacetate was added to the polycondensation reaction tank to which the esterification reaction product had been transferred, 0.04 parts by weight of magnesium acetate tetrahydrate, and tetrabutyl titanate were further added. Was added and 0.005 parts by weight of potassium oxalate was added. Next, the ethylene glycol slurry of colloidal silica prepared in Reference Example 1 was added so that the particle concentration in the polymer was 0.1% by weight.
[0089]
Thereafter, while stirring the low polymer, the temperature of the reaction system was gradually raised from 250 ° C. to 285 ° C., and the pressure was reduced to 100 Pa. When the stirring torque reached a predetermined value, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged into cold water in a strand form, and immediately cut to obtain polymer pellets.
The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.65, the color L value was 64.5, the a value was -0.6, and the b value was 11.5.
[0090]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 63.0, the a value was -0.6, and the b value was 12.0.
[0091]
(Example 6)
A slurry of 100 parts by weight of high-purity terephthalic acid and 43 parts by weight of ethylene glycol is sequentially supplied to an esterification reaction tank in which about 120 parts by weight of bis (hydroxyethyl) terephthalate is previously charged and the temperature is maintained at 250 ° C. over 4 hours. Then, after the completion of the supply, the esterification reaction was performed while distilling water for another 1 hour, and 120 parts by weight of the esterification reaction product was transferred to the polycondensation tank.
[0092]
Subsequently, 0.012 parts by weight of ethyl diethylphosphonoacetate was added to the polycondensation reaction tank to which the esterification reaction product had been transferred, 0.04 parts by weight of magnesium acetate tetrahydrate, and tetrabutyl titanate were further added. Was added and 0.005 parts by weight of potassium thiosulfate was added. Next, the ethylene glycol slurry of colloidal silica prepared in Reference Example 1 was added so that the particle concentration in the polymer was 0.1% by weight.
[0093]
Thereafter, while stirring the low polymer, the temperature of the reaction system was gradually raised from 250 ° C. to 285 ° C., and the pressure was reduced to 100 Pa. When the stirring torque reached a predetermined value, the reaction system was purged with nitrogen and returned to normal pressure to stop the polycondensation reaction, discharged into cold water in a strand form, and immediately cut to obtain polymer pellets.
[0094]
The intrinsic viscosity of the obtained polymer was 0.65, the color tone L value was 63.5, the a value was -0.6, and the b value was 10.5.
[0095]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 63.0, the a value was -0.6, and the b value was 11.5.
[0096]
(Example 7)
50 parts by weight of the polyester resin of Reference Example 4 and 200 parts by weight of a 20% by weight aqueous solution of hydrogen peroxide were charged into a reaction vessel equipped with a stirring blade and a reflux condenser. While stirring, the temperature of the contents was maintained at 70 ° C., and the treatment was performed for 2 hours.
[0097]
The treated polyester resin was separated from the aqueous hydrogen peroxide solution, washed sufficiently with water, and dried. The intrinsic viscosity of the polymer after the treatment was 0.65, the color tone L value was 57.5, the a value was 1.5, and the b value was 12.0.
[0098]
Then, a film was formed under the same conditions as in Example 1. Regarding the color tone of the obtained film, the L value was 55.0, the a value was 1.7, and the b value was 12.0.
[0099]
[Table 1]
Figure 2004269602
[0100]
【The invention's effect】
It is possible to obtain a polyester resin composition and a polyester film having a small amount of foreign matter and good color tone, and can be suitably used as a film for an optical material.

Claims (10)

ポリエステルと、酸化性物質または還元性物質とを接触させて色調(b値)を12以下とす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 having a color tone (b value) of 12 or less by contacting a polyester with an oxidizing substance or a reducing substance. 芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、脂肪族グリコールとからエステル化反応またはエステル交換反応によってプレポリマーを得た後、このプレポリマーを重縮合反応させる過程の任意の段階において酸化性物質または還元性物質を添加する、請求項1に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。After a prepolymer is obtained from an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and an aliphatic glycol by an esterification reaction or a transesterification reaction, an oxidizing substance or The method for producing a polyester resin composition according to claim 1, wherein a reducing substance is added. ポリエステル樹脂組成物が、チタン元素を0.5〜50ppm(重量基準)、リン元素を0.1〜100ppm(重量基準)含有する請求項1または2に記載のポリエステル樹脂組成物の製造方法。The method for producing a polyester resin composition according to claim 1 or 2, wherein the polyester resin composition contains 0.5 to 50 ppm (by weight) of a titanium element and 0.1 to 100 ppm (by weight) of a phosphorus element. 酸化性物質が過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸化合物、二酸化硫黄、硫酸、硝酸、過炭酸ナトリウムおよび過カルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の物質である、請求項1〜3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。The oxidizing substance is at least one substance selected from the group consisting of hydrogen peroxide, ozone, hypochlorite, sulfur dioxide, sulfuric acid, nitric acid, sodium percarbonate and percarboxylic acid, according to claim 1 to 3, wherein A method for producing the polyester resin composition according to any one of the above. 過カルボン酸が過酢酸、過プロピオン酸および過ブチリック酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸である請求項4に記載のポリエスエル樹脂組成物の製造方法。The method for producing a polyester resin composition according to claim 4, wherein the percarboxylic acid is at least one acid selected from the group consisting of peracetic acid, perpropionic acid, and perbutylic acid. 還元性物質が二酸化チオ尿素、チオ硫酸金属塩、シュウ酸金属塩、硫化水素、過酸化水素および二酸化硫黄からなる群から選ばれる少なくとも1種の物質である、請求項1〜3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。4. The method according to claim 1, wherein the reducing substance is at least one substance selected from the group consisting of thiourea dioxide, metal thiosulfate, metal oxalate, hydrogen sulfide, hydrogen peroxide and sulfur dioxide. A method for producing the polyester resin composition as described above. チタン化合物を重縮合触媒として用いる、請求項1〜6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。The method for producing a polyester resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein a titanium compound is used as a polycondensation catalyst. ポリエステル樹脂組成物が、アルカリ土類金属元素を5〜100ppm(重量基準)含有している、請求項1〜7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。The method for producing a polyester resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the polyester resin composition contains 5 to 100 ppm (by weight) of an alkaline earth metal element. 請求項1〜8のいずれかに記載の方法により得られたポリエステル樹脂組成物を含むポリエステルフィルム。A polyester film containing the polyester resin composition obtained by the method according to claim 1. 請求項9に記載のポリエステルフィルムを備えた光学表示装置。An optical display device comprising the polyester film according to claim 9.
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