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JP5069434B2 - Polyester composition and method for producing the same - Google Patents

Polyester composition and method for producing the same Download PDF

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JP5069434B2
JP5069434B2 JP2006195541A JP2006195541A JP5069434B2 JP 5069434 B2 JP5069434 B2 JP 5069434B2 JP 2006195541 A JP2006195541 A JP 2006195541A JP 2006195541 A JP2006195541 A JP 2006195541A JP 5069434 B2 JP5069434 B2 JP 5069434B2
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

本発明はポリエステル組成物およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、シリカ粒子が均一に分散されたポリエステル組成物およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a polyester composition and a method for producing the same, and more particularly to a polyester composition in which silica particles are uniformly dispersed and a method for producing the same.

ポリエチレンテレフタレートあるいはポリエチレンナフタレートに代表されるポリエステルは優れた物理的、化学的特性を有し、磁気テープ、電気絶縁材料、コンデンサー、写真フイルムまたは包装材等などのフイルム用途に広く用いられている。   Polyesters typified by polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate have excellent physical and chemical properties, and are widely used for film applications such as magnetic tapes, electrical insulating materials, capacitors, photographic films or packaging materials.

このようなポリエステルをフィルムなどに用いる場合、得られるフィルムに優れた巻き取り性を付与する目的で、不活性粒子が添加されている。そして、このような不活性粒子の中でも、アルコキシド法や水ガラス法によって得られる真球状シリカ粒子は、形状が極めて真球状で粒度分布がシャープであることから、フィルム表面に突起を均一に形成しやすく好適に用いられている。   When such a polyester is used for a film or the like, inert particles are added for the purpose of imparting excellent winding properties to the obtained film. Among such inert particles, true spherical silica particles obtained by the alkoxide method or the water glass method have a very true spherical shape and a sharp particle size distribution, so that protrusions are uniformly formed on the film surface. It is easy to use suitably.

ところで、近年のフィルムへの要求はますます高度になり、例えば従来よりも高度な表面平坦性が要求されてきている。そのため、含有させる真球状シリカ粒子もより平均粒径の小さな粒子、具体的には平均粒径で0.5μm以下のようなシリカ粒子を使用する必要性が高まってきている。   By the way, the demand for films in recent years is becoming higher and higher, for example, higher surface flatness than before has been required. For this reason, there is an increasing need for using spherical particles having a smaller average particle diameter, specifically, silica particles having an average particle diameter of 0.5 μm or less.

しかしながら、前述のとおり、優れた特性を有する真球状シリカ粒子ではあるが、粒子径が小さくなっていくと、シリカ粒子同士が凝集が発生し易く、フイルム成形時にフィッシュアイなどといった欠点が頻発してくるという問題があった。そのため、ポリエステル組成物には、より平均粒径の小さな真球状シリカ粒子を、凝集を抑制しつつ均一に分散させることが望まれていた。   However, as described above, although it is a true spherical silica particle having excellent characteristics, as the particle diameter becomes smaller, the silica particles tend to aggregate with each other, and defects such as fish eyes frequently occur during film forming. There was a problem of coming. Therefore, it has been desired that the spherical silica particles having a smaller average particle diameter be uniformly dispersed in the polyester composition while suppressing aggregation.

このようなシリカ粒子などの不活性粒子の凝集を抑制技術としては、例えば不活性粒子をエチレングリコールスラリーとして加水分解可能な有機金属化合物をグリコール中で加水分解し、更に縮合させた微粒子を添加する方法が特許文献1(特開平7−216068号公報)で、親水性官能基を有するケイ素含有有機物で表面処理したシリカ微粒子をベント式2軸混練押出機にて熱可塑性樹脂と混練する方法が特許文献2(特開平11−216722号公報)で提案され、また、16メッシュ以上のJIS標準ふるいを通過するポリエステル樹脂粉末を無機粒子と同時に添加し混錬する方法特許文献3(特開2003−155351号公報)などが提案されている。しかしながら、これらの公報に提案された方法でも、平均粒径が0.5μm以下といったきわめて小さい真球状シリカ粒子に対しては不十分であり、また不活性粒子を別に処理する工程が必要であることから単に不活性粒子を添加する工程に比べて生産効率が劣るなどといった問題もあった。また、不活性粒子を添加してから重縮合反応を開始するまでの間に、温度が150〜260℃で圧力が0.05〜0.3MPaの高温加圧処理する方法も特許文献4(特開2003−238671号公報)で提案されているが、この方法でも平均粒径が0.5μm以下といったきわめて小さい真球状シリカ粒子に対しては、その凝集抑制効果は充分でなく、さらなる改善が望まれていた。   As a technique for suppressing aggregation of such inert particles such as silica particles, for example, hydrolyzable organometallic compounds are hydrolyzed in glycol using inert particles as ethylene glycol slurry, and further condensed fine particles are added. The method is Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-21668), and a method of kneading silica fine particles surface-treated with a silicon-containing organic substance having a hydrophilic functional group with a thermoplastic resin in a vent type twin-screw kneading extruder is patented. Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-155351), which is proposed in Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-216722), and a polyester resin powder passing through a JIS standard sieve of 16 mesh or more is added simultaneously with inorganic particles and kneaded. Etc.) have been proposed. However, even the methods proposed in these publications are insufficient for extremely small spherical silica particles having an average particle size of 0.5 μm or less, and a process for treating the inert particles separately is necessary. Therefore, there is also a problem that the production efficiency is inferior to the process of simply adding inert particles. Also, a method of performing high-temperature pressurization at a temperature of 150 to 260 ° C. and a pressure of 0.05 to 0.3 MPa between the addition of inert particles and the start of the polycondensation reaction is also disclosed in Patent Document 4 No. 2003-238671), but even with this method, the effect of suppressing aggregation is not sufficient for extremely small spherical silica particles having an average particle size of 0.5 μm or less, and further improvement is desired. It was rare.

特開平7−216068号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-21068 特開平11−216722号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-216722 特開2003−155351号公報JP 2003-155351 A 特開2003−238671号公報JP 2003-238671 A

本発明の目的はかかる従来技術の問題点を解消し、平均粒径の小さな真球状シリカ粒子を凝集が少なく極めて均一に分散させたポリエステル組成物およびそれを効率的に製造できるポリエステル組成物の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to produce a polyester composition in which true spherical silica particles having a small average particle diameter are dispersed very uniformly with little aggregation, and a polyester composition capable of efficiently producing the same. It is to provide a method.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、シリカ粒子と特定のホスホネート化合物を特定の条件で添加することによりシリカ粒子の分散性が向上することを見出し本発明に到達したものである。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the dispersibility of silica particles is improved by adding silica particles and a specific phosphonate compound under specific conditions, and have reached the present invention. It is.

かくして本発明によれば、本発明の目的は、
真球状シリカ粒子は、平均粒径0.5μm以下で、2つ以上の一次粒子が凝集した凝集粒子の割合が、全シリカ粒子の個数を基準として、フィルムにしたとき(なお、凝集率を測定するためのフィルムは、ポリエステル組成物がエチレン−2,6−ナフタレート単位を主たる繰り返し単位とする場合は、該組成物を180℃で4時間乾燥した後、290℃で溶融状態とし、回転しているキャスティングドラムに溶融状態の樹脂組成物を押出して、厚さ350μmの未延伸シート状物を得、この未延伸シートを二軸延伸装置にて150℃で長手方向および幅方向にそれぞれ同じ倍率で同時二軸延伸し、厚さが25μmのフィルムサンプルとし、ポリエステル組成物がエチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とする場合は、該組成物を160℃で4時間乾燥した後、280℃で溶融状態とし、回転しているキャスティングドラムに溶融状態の樹脂組成物を押出して、厚さ400μmの未延伸シート状物を得、この未延伸シートを二軸延伸装置にて110℃で長手方向および幅方向にそれぞれ同じ倍率で同時二軸延伸し、厚さが25μmのフィルムとしたものである)に高々25%で、組成物の重量を基準として、0.01〜3.0重量%含有されており、そして、
該ポリエステル樹脂は、主たる熱安定剤として、下記式(I)

Figure 0005069434
(式中、RおよびRは、それぞれ炭素数2以上のアルキレン基であり、mおよびnは整数で、m+nは3〜10の範囲である。)
で示すホスホネート化合物が添加され、該ホスホネート化合物の含有量が、ポリエステル組成物の重量を基準として、リン元素量で15〜70ppmの範囲にあるポリエステル組成物によって達成される。 Thus, according to the present invention, the object of the present invention is to
Spherical silica particles have an average particle size of 0.5 μm or less, and the proportion of aggregated particles in which two or more primary particles aggregate is formed into a film based on the number of all silica particles (the aggregation rate is measured). When the polyester composition has ethylene-2,6-naphthalate units as the main repeating unit, the film is dried at 180 ° C. for 4 hours, then melted at 290 ° C., and rotated. The molten resin composition is extruded onto a casting drum to obtain an unstretched sheet material having a thickness of 350 μm, and this unstretched sheet is stretched at 150 ° C. in the biaxial stretching apparatus at the same magnification in the longitudinal direction and the width direction. When a film sample having a thickness of 25 μm is formed by simultaneous biaxial stretching and the polyester composition has ethylene terephthalate units as main repeating units, the composition is 1 After drying at 0 ° C. for 4 hours, the molten resin composition is made into a molten state at 280 ° C., and the molten resin composition is extruded onto a rotating casting drum to obtain an unstretched sheet having a thickness of 400 μm. In a biaxial stretching apparatus, the film is biaxially stretched at the same magnification in the longitudinal direction and the width direction at 110 ° C. at the same magnification to make a film having a thickness of 25 μm) at most 25%, based on the weight of the composition 0.01 to 3.0% by weight, and
The polyester resin has the following formula (I) as a main heat stabilizer.
Figure 0005069434
(In the formula, R 1 and R 2 are each an alkylene group having 2 or more carbon atoms, m and n are integers, and m + n is in the range of 3 to 10.)
A phosphonate compound represented by the formula (1) is added, and the content of the phosphonate compound is achieved by a polyester composition having a phosphorus element content in the range of 15 to 70 ppm based on the weight of the polyester composition.

さらにまた、本発明によれば、本発明のもうひとつの目的は、
テレフタル酸成分または2,6−ナフタレンジカルボン酸成分とエチレングリコール成分とを用いて、エステル化反応もしくはエステル交換反応および重縮合反応を経由してポリエステルを製造する際に、
(A)エステル化反応もしくはエステル交換反応の反応系に、その温度が150℃以上で215℃に上昇するのまでの間に、平均粒径が0.5μm以下の真球状シリカ粒子を、得られるポリエステル組成物に対して、0.01〜3.0重量%となる範囲で添加し、かつ
(B)シリカ粒子を添加してから重縮合反応を開始するまでの間に、上記式(I)で示されるホスホネート化合物を、該ホスホネート化合物の含有量が、ポリエステル組成物の重量を基準として、リン元素量で15〜70ppmの範囲となるように添加するポリエステル組成物の製造方法によって達成される。
Furthermore, according to the present invention, another object of the present invention is:
When producing a polyester via an esterification reaction or a transesterification reaction and a polycondensation reaction using a terephthalic acid component or a 2,6-naphthalenedicarboxylic acid component and an ethylene glycol component,
(A) In the reaction system of the esterification reaction or transesterification reaction, spherical silica particles having an average particle diameter of 0.5 μm or less can be obtained before the temperature rises to 150 ° C. or higher and 215 ° C. It is added in the range of 0.01 to 3.0% by weight with respect to the polyester composition, and (B) from the addition of the silica particles to the start of the polycondensation reaction, the above formula (I) The phosphonate compound represented by the above formula is achieved by a method for producing a polyester composition in which the content of the phosphonate compound is added so that the amount of phosphorus element is in the range of 15 to 70 ppm based on the weight of the polyester composition.

さらにまた、本発明によれば、本発明のポリエステル組成物またはその製造方法の好ましい態様として、該ホスホネート化合物の含有量が、ポリエステル組成物の重量を基準として、リン元素量で10〜100ppmの範囲にあること、シリカ粒子がテトラアルコキシシランを原料として加水分解・重合することにより得られた粒子であること、シリカ粒子が、ポリエステルのエステル交換反応もしくはエステル化反応中に添加された粒子であること、およびフィルムへの製膜に用いられることの少なくともいずれかひとつを具備するものも提供される。   Furthermore, according to the present invention, as a preferred embodiment of the polyester composition of the present invention or a method for producing the same, the content of the phosphonate compound is in the range of 10 to 100 ppm in terms of phosphorus element based on the weight of the polyester composition. The silica particles are particles obtained by hydrolysis and polymerization using tetraalkoxysilane as a raw material, and the silica particles are particles added during the transesterification or esterification reaction of polyester. And at least one of those used for forming a film is also provided.

本発明によれば、上記式(I)で示すホスホネート化合物を熱安定剤として用いることで、平均粒径が極めて小さい真球状シリカ粒子を、ポリエステル組成物中に均一に分散でき、極めて表面平坦性が求められるフィルムなどの原料として好適に用いることができる。   According to the present invention, by using the phosphonate compound represented by the above formula (I) as a heat stabilizer, true spherical silica particles having an extremely small average particle diameter can be uniformly dispersed in the polyester composition, and the surface flatness is extremely high. Can be suitably used as a raw material for films and the like that are required.

本発明におけるポリエステルは、テレフタル酸成分または2,6−ナフタレンジカルボン酸成分とエチレングリコール成分とからなるポリエステルで、フィルムなどへの製膜性を有するものであれば特に制限はされない。そのようなポリエステルの中でも、力学的特性の観点などから、全繰り返し単位の85mol%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−ナフタレート単位からなるポリエステルが好ましい。もちろん、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば芳香族ポリエステルの全繰返し単位に対して、15モル%以下で、好ましくは10モル%以下で、他の第3成分を共重合した共重合体であっても良い。第3成分(共重合成分)としては、テレフタル酸(エチレン−2、6−ナフタレート単位の場合)、2,6−ナフタレンジカルボン酸(エチレンテレフタレート単位の場合)、2,7−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、フタル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の如き脂環族ジカルボン酸、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコールが例示でき、これらは単独で使用しても二種以上を併用してもよい。また、本発明のポリエステル組成物は、エチレンテレフタレート単位又はエチレン−2、6−ナフタレート単位とは異なる他の樹脂を、本発明の目的を損なわない範囲、例えばポリエステル組成物の重量を基準として、20重量%以下、好ましくは10重量%以下の範囲でブレンドしたものであってもよい。   The polyester in the present invention is a polyester composed of a terephthalic acid component or a 2,6-naphthalenedicarboxylic acid component and an ethylene glycol component, and is not particularly limited as long as it has film-forming properties on a film or the like. Among such polyesters, polyesters in which 85 mol% or more of all repeating units are composed of ethylene terephthalate units or ethylene-2,6-naphthalate units are preferable from the viewpoint of mechanical properties. Of course, a copolymer obtained by copolymerizing the other third component within a range not impairing the effects of the present invention, for example, 15 mol% or less, preferably 10 mol% or less, with respect to all repeating units of the aromatic polyester. It may be. As the third component (copolymerization component), terephthalic acid (in the case of ethylene-2,6-naphthalate unit), 2,6-naphthalenedicarboxylic acid (in the case of ethylene terephthalate unit), 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, isophthalate Aromatic dicarboxylic acids such as acids and phthalic acids, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and decanedicarboxylic acid, cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, trimethylene glycol, diethylene glycol, tetra Examples include glycols such as methylene glycol and cyclohexanedimethanol, and these may be used alone or in combination of two or more. In addition, the polyester composition of the present invention contains other resins different from the ethylene terephthalate unit or ethylene-2,6-naphthalate unit in a range that does not impair the object of the present invention, for example, based on the weight of the polyester composition. It may be blended in the range of not more than wt%, preferably not more than 10 wt%.

本発明のポリエステル組成物は、平均粒径0.5μm以下の真球状シリカ粒子を含むことが必要である。本発明における真球状とは、例えば走査型電子顕微鏡により、用いたシリカ粒子のサイズに応じた倍率にて各粒子の写真を撮影し、画像解析処理装置ルーゼックス500(日本レギュレーター社製)を用い、投影面最大径(D)(μm)および粒子の体積(V)(μm)を算出し、VをDで割った値を体積球状係数(f)が0.4〜π/6といった粒子を意味する。 The polyester composition of the present invention needs to contain true spherical silica particles having an average particle size of 0.5 μm or less. The true spherical shape in the present invention is, for example, by taking a photograph of each particle at a magnification according to the size of the silica particles used by a scanning electron microscope, using an image analysis processor Luzex 500 (manufactured by Japan Regulator Co., Ltd.), A particle whose volume spherical coefficient (f) is 0.4 to π / 6, which is obtained by calculating the maximum projection surface diameter (D) (μm) and the volume (V) (μm 3 ) of the particle and dividing V by D 3 Means.

また、本発明におけるシリカ粒子は、フィルムとしたときに比較的均一な突起高さの突起を形成しやすい球状の形状を有する粒子が好ましいことから、不活性粒子の長径の平均値(Dl)を、不活性粒子の短径の平均値(DS)で割った値(Dl/DS)が1.0〜1.2の範囲にあることが好ましい。   In addition, since the silica particles in the present invention are preferably particles having a spherical shape that easily forms protrusions having a relatively uniform protrusion height when formed into a film, the average value (Dl) of the major axis of the inert particles is determined. The value (Dl / DS) divided by the average value (DS) of the minor axis of the inert particles is preferably in the range of 1.0 to 1.2.

このようなシリカ粒子を製造する方法としては、テトラアルコキシシランを加水分解・重縮合することによって得る方法(アルコキシド法)またはケイ酸ソーダを原料として加水分解・重合加水分解・重縮合することによって得る方法(水ガラス法)が挙げられ、これらの方法で製造されるシリカ粒子は、スラリー状であり、表面電位が高く凝集抑制に対して安定性がある。特に、シリカ粒子がアルコキシド法によって得られて粒子である場合、その分散性は極めて優れたものとなる。   As a method for producing such silica particles, a method obtained by hydrolysis / polycondensation of tetraalkoxysilane (alkoxide method) or a method of hydrolysis / polymerization hydrolysis / polycondensation using sodium silicate as a raw material. The silica particles produced by these methods are in the form of a slurry and have a high surface potential and stability against aggregation suppression. In particular, when silica particles are obtained by an alkoxide method, the dispersibility is extremely excellent.

本発明での分散性向上効果はより平均粒径の小さいシリカ粒子で発現し易く、シリカ粒子の平均粒径は0.5μm以下であることが必要であり、好ましくは0.3μm以下、更に0.2μm以下であることが好ましい。なお不活性粒子の平均粒径の下限については特に制限されないが、取扱い性などの観点から0.01μm以上であることが好ましい。   The effect of improving dispersibility in the present invention is easily manifested by silica particles having a smaller average particle diameter, and the average particle diameter of the silica particles needs to be 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, and more preferably 0. .2 μm or less is preferable. The lower limit of the average particle diameter of the inert particles is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more from the viewpoint of handleability.

本発明のポリエステル組成物は、特定のリン化合物の使用により従来のリン化合物では達成しがたいようなレベルまで真球状シリカ粒子を均一に分散させることができたものであり、それによる効果を十分に発現するには、後述のポリマー中の真球状シリカ粒子の凝集率は、25%以下であることが必要であり、さらに15%以下、特に10%以下であることが好ましい。なお、本発明におけるポリマー中の真球状シリカ粒子の凝集率とは、後述の条件で一旦フィルムに製膜した状態での凝集率を意味する。   In the polyester composition of the present invention, spherical silica particles can be uniformly dispersed to a level that cannot be achieved with conventional phosphorus compounds by using a specific phosphorus compound. In order to express, the agglomeration rate of the spherical silica particles in the polymer described later needs to be 25% or less, more preferably 15% or less, and particularly preferably 10% or less. In addition, the aggregation rate of the spherical silica particles in the polymer in the present invention means the aggregation rate in a state where the film is once formed on a film under the conditions described later.

本発明においてポリエステル組成物に含有させるシリカ粒子の量は、得られるポリエステル樹脂組成物の重量を基準として、0.01〜3.0重量%にする必要がある。シリカ粒子の含有量が下限より少ないと、製膜時におけるフィルムの巻き取り性向上効果が十分に発揮されず、他方、シリカ粒子の含有量が上限より多いと、シリカ粒子同士の凝集が起こり易くなる。好ましいシリカ粒子の含有量は、0.05〜2.0重量%、0.1〜1.2重量%である。   In the present invention, the amount of silica particles contained in the polyester composition needs to be 0.01 to 3.0% by weight based on the weight of the obtained polyester resin composition. When the content of the silica particles is less than the lower limit, the effect of improving the winding property of the film during film formation is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the content of the silica particles is more than the upper limit, aggregation of the silica particles is likely to occur. Become. The content of the silica particles is preferably 0.05 to 2.0% by weight and 0.1 to 1.2% by weight.

また、本発明で使用する不活性粒子は、不活性粒子自体に含まれる粗大粒子の少ないものが好ましく、小粒径側から体積基準で積算した積算体積70%の粒子径(D70)を積算体積30%の粒子径(D30)で割った値(D70/D30)が1.1〜2.0、さらに1.2〜1.5の範囲にあることが好ましい。   Further, the inert particles used in the present invention are preferably those containing few coarse particles contained in the inert particles themselves, and an integrated volume of a particle diameter (D70) of an integrated volume of 70% integrated on a volume basis from the small particle diameter side. The value (D70 / D30) divided by the particle size (D30) of 30% is preferably in the range of 1.1 to 2.0, more preferably 1.2 to 1.5.

本発明のポリエステル組成物は、主たる熱安定剤として、前記一般式(I)で示すホスホネート化合物を含有することが必要である。前記一般式(1)で表されるホスホネート化合物のRおよびRは炭素数2以上のアルキレン基であって、直鎖状であっても分岐状であってもよい。具体的なアルキレン基としては、炭素数2〜18、好ましくは炭素数2〜8のアルキレン基であり、具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、イソプロレン基、t−ブチレン基、sec−ブチレン基等を例示することができる。また、シクロアルキレン基としては、炭素数3〜18、好ましくは炭素数3〜8のシクロアルキレン基であり、具体的には、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等を例示することができる。なお、式中のRとRは、それぞれが同一の基であっても異なる基であってもよい。 The polyester composition of the present invention needs to contain the phosphonate compound represented by the general formula (I) as a main heat stabilizer. R 1 and R 2 of the phosphonate compound represented by the general formula (1) are alkylene groups having 2 or more carbon atoms, and may be linear or branched. Specific examples of the alkylene group include alkylene groups having 2 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms. Specifically, ethylene groups, propylene groups, butylene groups, isopropylene groups, t-butylene groups, sec- A butylene group can be exemplified. The cycloalkylene group is a cycloalkylene group having 3 to 18 carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms. Specific examples include a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group. Can do. In the formula, R 1 and R 2 may be the same group or different groups.

前記一般式(1)において、mおよびnは整数であって互いに同一であっても異なっていてもよく、m+nの範囲は3〜10の範囲である。3未満であると、酸性が強くなりシリカ粒子の分散性を向上させる効果が乏しく、一方上限を超えると、ホスホネート化合物自体の熱安定性が劣るようになる。好ましいm+nの範囲は4〜8であり、特に好ましい範囲は4〜7である。   In the general formula (1), m and n are integers which may be the same or different from each other, and the range of m + n is 3 to 10. If it is less than 3, the acidity becomes strong and the effect of improving the dispersibility of the silica particles is poor. On the other hand, if it exceeds the upper limit, the thermal stability of the phosphonate compound itself becomes poor. A preferable range of m + n is 4 to 8, and a particularly preferable range is 4 to 7.

このようなホスホネート化合物を熱安定剤として使用することで得られるシリカ粒子の分散性が向上する理由は定かでないが、以下のように考えられる。まず、一般的にシリカ粒子などの不活性粒子を均一に分散させるには、より早い段階でポリエステルに添加するのが有利で、ポリエステルの製造工程におけるエステル化反応やエステル交換反応の段階で添加するのが好ましい。一方、通常エステル化反応やエステル交換反応終了後には得られるポリエステルの熱安定性を向上させるため、熱安定剤としてリン化合物が添加される。本発明者らの研究によれば、このリン化合物を添加するときに、シリカ粒子の凝集が発生し、それが本発明で挙げた上記式(I)で示されるホスホネート化合物では抑制されるためではないかと考えられる。   The reason for improving the dispersibility of the silica particles obtained by using such a phosphonate compound as a heat stabilizer is not clear, but is considered as follows. First, in general, in order to uniformly disperse inert particles such as silica particles, it is advantageous to add to the polyester at an earlier stage, and at the stage of esterification reaction or transesterification reaction in the polyester production process. Is preferred. On the other hand, a phosphorus compound is usually added as a heat stabilizer in order to improve the thermal stability of the resulting polyester after completion of the esterification reaction or transesterification reaction. According to the study by the present inventors, when this phosphorus compound is added, aggregation of silica particles occurs, which is suppressed by the phosphonate compound represented by the above formula (I) mentioned in the present invention. It is thought that there is not.

前記一般式(1)で表されるホスホネート化合物の具体例としては、例えば下記の表1に示される化合物が好ましく挙げられる。   As specific examples of the phosphonate compound represented by the general formula (1), for example, compounds shown in the following Table 1 are preferably exemplified.

Figure 0005069434
Figure 0005069434

本発明において、ポリエステル組成物に含有させる前記一般式(I)のホスホネート化合物の量は特に制限されないが、ポリエステル組成物の重量を基準として、リン元素の量で、10〜100ppm、15〜70ppmの範囲とすることが、本発明の効果の点から好ましい。   In the present invention, the amount of the phosphonate compound of the general formula (I) to be contained in the polyester composition is not particularly limited, but is 10 to 100 ppm and 15 to 70 ppm in terms of the amount of phosphorus element based on the weight of the polyester composition. The range is preferable from the viewpoint of the effect of the present invention.

次に、もうひとつの本発明であるポリエステル組成物の製造方法について説明する。
本発明のポリエステル組成物の製造方法は、エステル交換法もしくは直接エステル化法を経由し、それらで得られた低重合体を重縮合反応させる溶融重合法である。なお、エステル交換反応触媒、エステル化反応触媒、エーテル化防止剤、また重縮合に用いる重縮合触媒、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、末端封鎖剤などは、本発明の効果を損なわない範囲で、それ自体公知のものを好適に使用することができる。例えば、エステル交換触媒としては、マンガン、コバルト、亜鉛、チタン、カルシウム等の化合物、またエステル化触媒としては、マンガン、コバルト、亜鉛、チタン、カルシウム等の化合物、またエーテル化防止剤としてはアミン化合物等が好適に例示できる。また、重縮合触媒としてはゲルマニウム、アンチモン、スズ、チタン、アルミニウム等の化合物が例示できる。
Next, another method for producing a polyester composition according to the present invention will be described.
The method for producing the polyester composition of the present invention is a melt polymerization method in which a low polymer obtained therefrom is subjected to a polycondensation reaction via a transesterification method or a direct esterification method. In addition, transesterification reaction catalyst, esterification reaction catalyst, etherification inhibitor, polycondensation catalyst used for polycondensation, antioxidant, light stabilizer, ultraviolet absorber, end-capping agent, etc. impair the effect of the present invention. As long as it is not present, those known per se can be preferably used. For example, compounds such as manganese, cobalt, zinc, titanium and calcium are used as transesterification catalysts, compounds such as manganese, cobalt, zinc, titanium and calcium are used as esterification catalysts, and amine compounds are used as anti-etherification agents. Etc. can be suitably exemplified. Examples of the polycondensation catalyst include compounds such as germanium, antimony, tin, titanium, and aluminum.

本発明の製造方法の特徴のひとつは、反応系の温度が215℃に上昇するまでの範囲にあるエステル化反応もしくはエステル交換反応で、真球状シリカ粒子を、ポリエステル組成物に対して、0.01〜3.0重量%となるように添加することである。エステル化反応もしくはエステル交換反応に、反応系の温度が215℃になるよりも前の段階でシリカ粒子を添加することにより、シリカとポリエステルとの親和性が向上し、凝集抑制効果につながる。エステル化反応もしくはエステル交換反応終了後では、シリカとポリエステルとの親和性向上効果が十分に発現されない。なお、反応系に添加する温度の下限は、特に制限されないが、本発明の効果の点から、150℃以上が好ましい。一方、反応系の温度が215℃を超えると、添加したときにシリカ粒子の凝集が発生してしまう。なお、シリカ粒子の添加方法としては、よりシリカ粒子の凝集を抑制しやすいことから、エチレングリコール溶液の状態で添加するのが好ましい。エチレングリコール溶液中のホスホネート化合物の濃度は特に制限されないが、凝集抑制の面からはできるかぎり濃度が低い方が好ましい。ただし、過度に濃度が低くなると、過剰にエチレングリコールを添加することになり、ポリエステル組成物中のジエチレングリコール量が増加させるといった問題があり、1〜30wt%、さらに3〜25wt%の範囲で添加するのが好ましい。なお、添加は一度に行ってもよいし、2回以上に分割して行ってもよい。   One of the features of the production method of the present invention is an esterification reaction or a transesterification reaction in the range until the temperature of the reaction system rises to 215 ° C. It is to add so that it may become 01-3.0 weight%. By adding silica particles to the esterification reaction or transesterification reaction at a stage before the temperature of the reaction system reaches 215 ° C., the affinity between silica and polyester is improved, leading to an aggregation-inhibiting effect. After completion of the esterification reaction or transesterification reaction, the effect of improving the affinity between silica and polyester is not sufficiently exhibited. The lower limit of the temperature added to the reaction system is not particularly limited, but is preferably 150 ° C. or higher from the viewpoint of the effect of the present invention. On the other hand, when the temperature of the reaction system exceeds 215 ° C., aggregation of silica particles occurs when added. In addition, as a method for adding silica particles, it is preferable to add the silica particles in the state of an ethylene glycol solution because aggregation of silica particles is more easily suppressed. The concentration of the phosphonate compound in the ethylene glycol solution is not particularly limited, but is preferably as low as possible from the viewpoint of suppressing aggregation. However, when the concentration is excessively low, ethylene glycol is excessively added, and there is a problem that the amount of diethylene glycol in the polyester composition is increased, and it is added in the range of 1 to 30 wt%, and further 3 to 25 wt%. Is preferred. In addition, you may perform addition at once and may divide | segment into 2 times or more.

さらに、本発明のもうひとつの特徴は、シリカ粒子を添加してから重縮合反応を開始するまでの間に、主たる熱安定剤として、前記式(I)で示されるホスホネート化合物を添加することである。従来から熱安定剤として使用されている正リン酸などでは、ポリマーの熱安定性は向上できるものの、シリカ粒子の凝集が発生してしまう。前記式(I)で示されるホスホネート化合物の添加量は、前述の組成物の量となるように調整するのが好ましく、例えば全酸成分のモル数を基準として、8〜80mmol%、さらに10〜60mmol%の範囲で添加するのが好ましい。   Furthermore, another feature of the present invention is that the phosphonate compound represented by the formula (I) is added as a main thermal stabilizer between the addition of the silica particles and the start of the polycondensation reaction. is there. Conventional phosphoric acid and the like conventionally used as a heat stabilizer can improve the thermal stability of the polymer, but agglomeration of silica particles occurs. The addition amount of the phosphonate compound represented by the formula (I) is preferably adjusted so as to be the amount of the above-mentioned composition, for example, 8 to 80 mmol% based on the number of moles of all acid components, and further 10 to 10 It is preferable to add in the range of 60 mmol%.

ところで、該ホスホネート化合物の添加方法としては、よりシリカ粒子の凝集を抑制しやすいことから、エチレングリコール溶液の状態で添加するのが好ましい。エチレングリコール溶液中のホスホネート化合物の濃度は特に指定されないが、凝集抑制の面からはできるかぎり濃度が低い方が好ましい。ただし、過度に濃度が低くなると、過剰にエチレングリコールを添加することになり、ポリエステル組成物中のジエチレングリコール量が増加させるといった問題があり、0.5〜30wt%、さらに1〜20wt%の範囲で添加するのが好ましい。なお、添加は一度に行ってもよいし、2回以上に分割して行ってもよい。   By the way, as the addition method of this phosphonate compound, since it is easy to suppress aggregation of a silica particle, adding in the state of an ethylene glycol solution is preferable. Although the concentration of the phosphonate compound in the ethylene glycol solution is not particularly specified, the concentration is preferably as low as possible from the viewpoint of suppressing aggregation. However, when the concentration is excessively low, ethylene glycol is excessively added, and there is a problem that the amount of diethylene glycol in the polyester composition is increased, and in the range of 0.5 to 30 wt%, further 1 to 20 wt%. It is preferable to add. In addition, you may perform addition at once and may divide | segment into 2 times or more.

このようにして、シリカ粒子およびホスホネート化合物を添加した後、所望とする固有粘度になるまで重縮合反応を行い、さらに要すれば固相重合などを行うことで、本発明のポリエステル組成物を製造することができる。なお、得られるポリエステル組成物の固有粘度は、フィルムとしたときの強度や耐摩耗性などの観点から、0.40dl/g以上が好ましく、より好ましくは0.45〜1.0dl/gの範囲であることが好ましい。   In this way, after adding the silica particles and the phosphonate compound, the polycondensation reaction is performed until the desired intrinsic viscosity is obtained, and if necessary, solid-state polymerization is performed to produce the polyester composition of the present invention. can do. In addition, the intrinsic viscosity of the obtained polyester composition is preferably 0.40 dl / g or more, more preferably in the range of 0.45 to 1.0 dl / g, from the viewpoint of strength and abrasion resistance when used as a film. It is preferable that

以上、説明してきた本発明の製造方法を用いれば、シリカ粒子のポリエステル組成物中の分散性を向上でき、新たにシリカ粒子に特別の処理を行なわなくても、均一に分散されたポリエステルを製造することができる。   As described above, if the production method of the present invention described above is used, the dispersibility of the silica particles in the polyester composition can be improved, and a uniformly dispersed polyester can be produced without any special treatment for the silica particles. can do.

以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。なお、本発明におけるポリエステル組成物の特性は、下記の方法で測定および評価した。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. In addition, the characteristic of the polyester composition in this invention was measured and evaluated by the following method.

(1)固有粘度(IV)
ポリマーサンプルを35℃の温度下で、オルソクロロフェノールに溶解して測定した。
(1) Intrinsic viscosity (IV)
A polymer sample was dissolved in orthochlorophenol at a temperature of 35 ° C. and measured.

(2)シリカ粒子の平均粒径、積算粒子数(体積換算)70%および30%の粒子径
レーザー散乱式粒度分布測定器(島津製作所製SALD2000)を用いて測定した積算粒度分布から、積算粒子数(体積換算)50%の粒子径を平均粒径とした。同様に積算粒子数(体積換算)70%の粒子径(D70)と同30%の粒子径(D30)もそれぞれ測定した。
(2) Average particle diameter of silica particles, cumulative particle number (volume conversion) 70% and 30% particle diameter Accumulated particles from the cumulative particle size distribution measured using a laser scattering particle size distribution analyzer (SALD2000 manufactured by Shimadzu Corporation) The particle diameter of a number (volume conversion) 50% was taken as the average particle diameter. Similarly, the particle diameter (D70) of 70% and the particle diameter (D30) of 30% were also measured.

(3)シリカ粒子の粒径比
シリカ粒子を走査型電子顕微鏡(日立製S-3100型)で100個の粒子について、長径・短径を測定し、それぞれの平均値を求め、平均長径を平均短径で割った値を粒径比とした。
(3) Particle size ratio of silica particles For 100 particles of silica particles, the major axis and minor axis were measured with a scanning electron microscope (Hitachi S-3100 type), the average value of each was obtained, and the average major axis was averaged. The value divided by the minor axis was taken as the particle size ratio.

(4)ポリマー中のリン含有量
ポリマーサンプルを加熱溶融して、円形ディスクを作成し、リガク製蛍光X線装置3270型を用いて測定し、定量を行った。
(4) Phosphorus content in polymer The polymer sample was heated and melted to prepare a circular disk, which was measured using a Rigaku fluorescent X-ray apparatus 3270 type and quantified.

(5)ポリマー中シリカ粒子の凝集粒子率
フィルムサンプルをエイコーエンジニアリング(株)製スバッターリング装置(1B−2型イオンコーター装置)を用いてフィルム表面に下記条件にてイオンエッチング処理を施す。条件は、シリンダージャー内に試料を設置し、約6.65Pa(5×10-2Torr)の真空状態まで真空度を上げ、電圧0.45kV、電流5mAにて約15分間イオンエッチングを実施する。更に同装置にてフィルム表面に金スパッターを施した。そして走査型電子顕微鏡(日立製S-2150)を用いて、測定倍率5千〜2万倍で2×10−3mmの範囲にある全一次粒子数及び凝集粒子の数をカウントし、下記式より求めた。なお、ここで、2ケ以上のシリカ粒子が集まっているものを凝集粒子とし、2個の一次粒子からなる場合は凝集粒子数は2個、3個の一次粒子からなる場合は凝集粒子数は3個といったようにカウントした。
凝集粒子率(%)=凝集粒子数÷全一次粒子数×100
(5) Aggregated particle ratio of silica particles in polymer A film sample is subjected to ion etching treatment on the film surface under the following conditions using a sputtering apparatus (1B-2 type ion coater apparatus) manufactured by Eiko Engineering Co., Ltd. The condition is that a sample is placed in a cylinder jar, the degree of vacuum is increased to a vacuum state of about 6.65 Pa (5 × 10 −2 Torr), and ion etching is performed at a voltage of 0.45 kV and a current of 5 mA for about 15 minutes. Furthermore, gold sputtering was performed on the film surface with the same apparatus. Then, using a scanning electron microscope (S-2150 manufactured by Hitachi), the total number of primary particles and the number of aggregated particles in the range of 2 × 10 −3 mm 2 at a measurement magnification of 5,000 to 20,000 times were counted, and the following Obtained from the equation. Here, the aggregate of two or more silica particles is an aggregated particle. When two primary particles are formed, the number of aggregated particles is two, and when the three primary particles are formed, the number of aggregated particles is Counted as three.
Aggregated particle ratio (%) = number of aggregated particles ÷ total number of primary particles × 100

なお、フィルムサンプルは、エチレン−2,6−ナフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル組成物である場合は、該組成物を180℃で4時間乾燥した後、290℃で溶融状態とし、回転しているキャスティングドラムに溶融状態の樹脂組成物を押出して、厚さ350μmの未延伸シート状物を得、この未延伸シートを二軸延伸装置にて150℃で長手方向および幅方向にそれぞれ同じ倍率で同時二軸延伸し、厚さが25μmのフィルムサンプルとした。一方、エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル組成物である場合は、該組成物を160℃で4時間乾燥した後、280℃で溶融状態とし、回転しているキャスティングドラムに溶融状態の樹脂組成物を押出して、厚さ400μmの未延伸シート状物を得、この未延伸シートを二軸延伸装置にて110℃で長手方向および幅方向にそれぞれ同じ倍率で同時二軸延伸し、厚さが25μmのフィルムサンプルを作成した。   When the film sample is a polyester composition having ethylene-2,6-naphthalate units as the main repeating unit, the composition is dried at 180 ° C. for 4 hours, then melted at 290 ° C., and rotated. The molten resin composition is extruded onto a casting drum to obtain an unstretched sheet material having a thickness of 350 μm, and this unstretched sheet is stretched at 150 ° C. in the biaxial stretching apparatus at the same magnification in the longitudinal direction and the width direction. And a biaxially stretched film sample having a thickness of 25 μm. On the other hand, in the case of a polyester composition having ethylene terephthalate units as the main repeating unit, the composition is dried at 160 ° C. for 4 hours, then melted at 280 ° C., and the molten casting resin on the rotating casting drum. The composition was extruded to obtain an unstretched sheet material having a thickness of 400 μm, and this unstretched sheet was simultaneously biaxially stretched at the same magnification in the longitudinal direction and the width direction at 110 ° C. with a biaxial stretching apparatus to obtain a thickness. A film sample having a thickness of 25 μm was prepared.

[実施例1]
テレフタル酸ジメチルエステル(DMT)100モルとエチレングリコール(EG)200モル、酢酸マンガン四水和物0.03モルとをエステル交換反応槽に仕込み、190℃まで昇温した。次いで10%エチレングリコールスラリーとしてアルコキシド法によって得られた平均粒径が0.1μmの真球状シリカ粒子を得られるポリエステルの重量を基準として、0.5wt%となるように添加した。その後、240℃に昇温しながらメタノールを除去しエステル交換反応を終了した。
[Example 1]
100 mol of dimethyl terephthalate (DMT), 200 mol of ethylene glycol (EG) and 0.03 mol of manganese acetate tetrahydrate were charged into a transesterification reactor, and the temperature was raised to 190 ° C. Subsequently, it added so that it might become 0.5 wt% on the basis of the weight of the polyester which can obtain the spherical silica particle with an average particle diameter of 0.1 micrometer obtained by the alkoxide method as a 10% ethylene glycol slurry. Thereafter, methanol was removed while raising the temperature to 240 ° C. to complete the transesterification reaction.

続いて、三酸化二アンチモン0.02モルとジオキシエチレントリオキシエチレンヒドロキシメチルホスホネート(CBW社製、商品名:Wofaplexx33、m+n=5)の10wt%エチレングリコール溶液を、リン量で0.04モル添加した。
得られた反応生成物を重合反応槽へと移行し、昇温しつつ重縮合反応槽内の圧力をゆっくりと減圧し、最終的に重縮合温度290℃、50Paの真空下で重縮合を行った。目標の攪拌動力となった時点でポリエステル組成物を取り出した。
得られたポリエステル組成物の特性を表1に示す。
Subsequently, 0.02 mol of 10 wt% ethylene glycol solution of 0.02 mol of diantimony trioxide and dioxyethylene trioxyethylene hydroxymethylphosphonate (manufactured by CBW, trade name: Wofaplexx33, m + n = 5) is 0.04 mol in phosphorus amount. Added.
The obtained reaction product is transferred to a polymerization reaction tank, the pressure in the polycondensation reaction tank is slowly reduced while the temperature is raised, and finally polycondensation is performed under a polycondensation temperature of 290 ° C. and a vacuum of 50 Pa. It was. The polyester composition was taken out when the target stirring power was reached.
The properties of the obtained polyester composition are shown in Table 1.

[実施例2、比較例1〜2]
リン化合物(ホスホネート化合物)の種類およびシリカ粒子の量、添加温度を表1に示すとおり変更した以外は実施例1と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の特性を表1に示す。
[Example 2, Comparative Examples 1-2]
The same operation as in Example 1 was repeated except that the type of phosphorus compound (phosphonate compound), the amount of silica particles, and the addition temperature were changed as shown in Table 1. The properties of the obtained polyester composition are shown in Table 1.

[実施例3]
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル(NDCM)100モルとエチレングリコール(EG)200モル、酢酸マンガン四水和物0.03モルとをエステル交換反応槽に仕込み、190℃まで昇温した。次いで10%エチレングリコールスラリーとしてアルコキシド法によって得られた平均粒径が0.3μmの真球状シリカ粒子を得られるポリエステルの重量を基準として、0.3wt%となるように添加した。その後、250℃に昇温しながらメタノールを除去しエステル交換反応を終了した。
[Example 3]
100 mol of dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate (NDCM), 200 mol of ethylene glycol (EG) and 0.03 mol of manganese acetate tetrahydrate were charged into a transesterification reactor, and the temperature was raised to 190 ° C. Subsequently, it added so that it might become 0.3 wt% on the basis of the weight of the polyester which can obtain the spherical silica particle with an average particle diameter of 0.3 micrometer obtained by the alkoxide method as a 10% ethylene glycol slurry. Thereafter, methanol was removed while raising the temperature to 250 ° C. to complete the transesterification reaction.

続いて、三酸化二アンチモン0.02モルとジオキシエチレントリオキシエチレンヒドロキシメチルホスホネート(CBW社製、商品名:Wofaplexx33、m+n=5)の10wt%エチレングリコール溶液を、リン量で0.04モル添加した。
得られた反応生成物を重合反応槽へと移行し、昇温しつつ重縮合反応槽内の圧力をゆっくりと減圧し、最終的に重縮合温度300℃、50Paの真空下で重縮合を行った。目標の攪拌動力となった時点でポリエステル組成物を取り出した。
得られたポリエステル組成物の特性を表1に示す。
Subsequently, 0.02 mol of 10 wt% ethylene glycol solution of 0.02 mol of diantimony trioxide and dioxyethylene trioxyethylene hydroxymethylphosphonate (manufactured by CBW, trade name: Wofaplexx33, m + n = 5) is 0.04 mol in phosphorus amount. Added.
The obtained reaction product is transferred to a polymerization reaction tank, the pressure in the polycondensation reaction tank is slowly reduced while raising the temperature, and finally polycondensation is performed under a polycondensation temperature of 300 ° C. and a vacuum of 50 Pa. It was. The polyester composition was taken out when the target stirring power was reached.
The properties of the obtained polyester composition are shown in Table 1.

[実施例4〜5、比較例3〜4]
リン化合物(ホスホネート化合物)の量およびシリカ粒子の種類、量、添加温度を表1に示すとおり変更した以外は実施例4と同様な操作を繰り返した。得られたポリエステル組成物の特性を表1に示す。
[Examples 4-5, Comparative Examples 3-4]
The same operation as in Example 4 was repeated except that the amount of the phosphorus compound (phosphonate compound) and the type, amount and addition temperature of the silica particles were changed as shown in Table 1. The properties of the obtained polyester composition are shown in Table 1.

[実施例6]
2,6−ナフタレンジメチルエステル(NDCM)100モルとエチレングリコール(EG)200モルとをエステル交換反応槽に仕込み、170℃まで昇温した。次いでトリメリット酸チタンを0.01モル添加し、10%エチレングリコールスラリーとしてアルコキシド法によって得られた平均粒径が0.05μmの真球状シリカ粒子を得られるポリエステルの重量を基準として、1.0wt%となるように添加した。その後エステル交換反応槽全体を0.10MPaへ加圧して230℃でエステル交換反応を実施した。エステル交換反応槽内温が250℃に到達後、放圧しジオキシエチレントリオキシエチレンヒドロキシメチルホスホネート(CBW社製、商品名:Wofaplexx33、m+n=5)の10wt%エチレングリコール溶液を、リン量で0.015モル添加した。得られた反応生成物を重合反応槽へと移行し、昇温しつつ重縮合反応槽内の圧力をゆっくりと減圧し、最終的に重縮合温度300℃、50Paの真空下で重縮合を行った。目標の攪拌動力となった時点でポリエステル組成物を取り出した。
得られたポリエステル組成物の特性を表1に示す。
[Example 6]
100 mol of 2,6-naphthalenedimethyl ester (NDCM) and 200 mol of ethylene glycol (EG) were charged into a transesterification reactor and heated to 170 ° C. Next, 0.01 mol of titanium trimellitic acid was added and 1.0 wt% based on the weight of the polyester from which true silica particles having an average particle size of 0.05 μm obtained as an 10% ethylene glycol slurry by the alkoxide method were obtained. % Was added. Thereafter, the entire transesterification reaction tank was pressurized to 0.10 MPa, and the transesterification reaction was carried out at 230 ° C. After the internal temperature of the transesterification reaction tank reached 250 ° C., the pressure was released and a 10 wt% ethylene glycol solution of dioxyethylene trioxyethylene hydroxymethylphosphonate (manufactured by CBW, trade name: Wofaplexx33, m + n = 5) was 0 in phosphorus amount. .015 mole was added. The obtained reaction product is transferred to a polymerization reaction tank, the pressure in the polycondensation reaction tank is slowly reduced while raising the temperature, and finally polycondensation is performed under a polycondensation temperature of 300 ° C. and a vacuum of 50 Pa. It was. The polyester composition was taken out when the target stirring power was reached.
The properties of the obtained polyester composition are shown in Table 1.

Figure 0005069434
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ここで、表2中のホスホネート化合物の種類の欄にある、Aはジオキシエチレントリオキシエチレンヒドロキシメチルホスホネート、Bはオキシエチレンテトラオキシエチレンヒドロキシメチルホスホネート、Cは正リン酸、Dはジエトキシホスホノ酢酸エチルを意味する。 Here, A in the column of the type of phosphonate compound in Table 2, A is dioxyethylene trioxyethylene hydroxymethyl phosphonate , B is oxyethylene tetraoxyethylene hydroxymethyl phosphonate , C is normal phosphoric acid, D is diethoxyphospho It means ethyl acetate.

本発明によれば、ポリエステル組成物に凝集を起こしやすい平均粒径の小さなシリカ粒子を均一に分散させることができ、それをフィルムに用いた場合、極めて表面平坦性の優れたフィルムとすることができ、例えば磁気記録媒体のベースフィルムなどに好適に使用できる。   According to the present invention, it is possible to uniformly disperse silica particles having a small average particle diameter that easily cause aggregation in the polyester composition, and when used in a film, it is possible to obtain a film having extremely excellent surface flatness. For example, it can be suitably used for a base film of a magnetic recording medium.

Claims (5)

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主たる繰り返し単位とするポリエステルに、真球状シリカ粒子と熱安定剤とを含有させたポリエステル組成物であって、
真球状シリカ粒子は、平均粒径0.5μm以下で、2つ以上の一次粒子が凝集した凝集粒子の割合が、全シリカ粒子の個数を基準として、フィルムにしたときに高々25%で、組成物の重量を基準として、0.01〜3.0重量%含有されており、そして、
該ポリエステルは、主たる熱安定剤として、下記式(I)で示すホスホネート化合物が添加され、該ホスホネート化合物の含有量が、ポリエステル組成物の重量を基準として、リン元素量で15〜70ppmの範囲にあることを特徴とするポリエステル組成物。
Figure 0005069434
(式中、RおよびRは、それぞれ炭素数2以上のアルキレン基であり、mおよびnは整数で、m+nは3〜10の範囲であり、凝集率を測定するためのフィルムは、ポリエステル組成物がエチレン−2,6−ナフタレート単位を主たる繰り返し単位とする場合は、該組成物を180℃で4時間乾燥した後、290℃で溶融状態とし、回転しているキャスティングドラムに溶融状態の樹脂組成物を押出して、厚さ350μmの未延伸シート状物を得、この未延伸シートを二軸延伸装置にて150℃で長手方向および幅方向にそれぞれ同じ倍率で同時二軸延伸し、厚さが25μmのフィルムサンプルとし、ポリエステル組成物がエチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とする場合は、該組成物を160℃で4時間乾燥した後、280℃で溶融状態とし、回転しているキャスティングドラムに溶融状態の樹脂組成物を押出して、厚さ400μmの未延伸シート状物を得、この未延伸シートを二軸延伸装置にて110℃で長手方向および幅方向にそれぞれ同じ倍率で同時二軸延伸し、厚さが25μmのフィルムとしたものである。)
A polyester composition containing a spherical silica particle and a heat stabilizer in a polyester having ethylene terephthalate units or ethylene-2,6-naphthalate units as main repeating units,
True spherical silica particles have an average particle size of 0.5 μm or less, and the proportion of aggregated particles in which two or more primary particles are aggregated is at most 25% when formed into a film based on the number of all silica particles. 0.01 to 3.0% by weight based on the weight of the product, and
The polyester is added with a phosphonate compound represented by the following formula (I) as a main heat stabilizer, and the content of the phosphonate compound is in the range of 15 to 70 ppm in terms of phosphorus element based on the weight of the polyester composition. A polyester composition characterized by being.
Figure 0005069434
(In the formula, R 1 and R 2 are each an alkylene group having 2 or more carbon atoms, m and n are integers, m + n is in the range of 3 to 10, and the film for measuring the aggregation rate is polyester. When the composition has ethylene-2,6-naphthalate units as the main repeating unit, the composition is dried at 180 ° C. for 4 hours, then melted at 290 ° C., and is melted on the rotating casting drum. The resin composition was extruded to obtain an unstretched sheet having a thickness of 350 μm, and this unstretched sheet was simultaneously biaxially stretched at the same magnification in the longitudinal direction and the width direction at 150 ° C. by a biaxial stretching apparatus, When the polyester composition has an ethylene terephthalate unit as a main repeating unit, the composition is dried at 160 ° C. for 4 hours, The molten resin composition was extruded on a rotating casting drum to obtain an unstretched sheet having a thickness of 400 μm, and this unstretched sheet was elongated at 110 ° C. with a biaxial stretching apparatus. respectively and widthwise simultaneously biaxially stretched at the same magnification, Ru der which thickness was 25μm film.)
シリカ粒子がテトラアルコキシシランを原料として加水分解・重縮合することにより得られた粒子である請求項1記載のポリエステル組成物。   The polyester composition according to claim 1, wherein the silica particles are particles obtained by hydrolysis and polycondensation using tetraalkoxysilane as a raw material. シリカ粒子が、ポリエステルのエステル交換反応もしくはエステル化反応中に添加された粒子である請求項1記載のポリエステル組成物。   The polyester composition according to claim 1, wherein the silica particles are particles added during a transesterification reaction or an esterification reaction of the polyester. フィルムへの製膜に用いられる請求項1記載のポリエステル組成物。   The polyester composition according to claim 1, which is used for forming a film. テレフタル酸成分または2,6−ナフタレンジカルボン酸成分とエチレングリコール成分とを用いて、エステル化反応もしくはエステル交換反応および重縮合反応を経由してポリエステルを製造する際に、
(A)エステル化反応もしくはエステル交換反応の反応系に、その温度が150℃以上で215℃に上昇するのまでの間に、平均粒径が0.5μm以下の真球状シリカ粒子を、得られるポリエステル組成物に対して、0.01〜3.0重量%となる範囲で添加し、かつ
(B)シリカ粒子を添加してから重縮合反応を開始するまでの間に、下記式(I)で示されるホスホネート化合物を、該ホスホネート化合物の含有量が、ポリエステル組成物の重量を基準として、リン元素量で15〜70ppmの範囲となるように添加することを特徴とするポリエステル組成物の製造方法。
Figure 0005069434
(式中、RおよびRは、それぞれ炭素数2以上のアルキレン基であり、mおよびnは整数で、m+nは3〜10の範囲である。)
When producing a polyester via an esterification reaction or a transesterification reaction and a polycondensation reaction using a terephthalic acid component or a 2,6-naphthalenedicarboxylic acid component and an ethylene glycol component,
(A) In the reaction system of the esterification reaction or transesterification reaction, spherical silica particles having an average particle diameter of 0.5 μm or less can be obtained before the temperature rises to 150 ° C. or higher and 215 ° C. Addition in the range of 0.01 to 3.0% by weight to the polyester composition, and (B) from the addition of the silica particles to the start of the polycondensation reaction, the following formula (I) A method for producing a polyester composition comprising adding the phosphonate compound represented by the formula (1) such that the content of the phosphonate compound is in the range of 15 to 70 ppm in terms of phosphorus element, based on the weight of the polyester composition. .
Figure 0005069434
(In the formula, R 1 and R 2 are each an alkylene group having 2 or more carbon atoms, m and n are integers, and m + n is in the range of 3 to 10.)
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