(57)【要約】【課題】  ＩＶダウンを最小限に抑えるとともに、ポリエステルシートのヘーズアップを抑制するように改良されたポリエステルシートの製造方法を提供する。【解決手段】  キャスティングドラム表面にポリエステルをシート状に溶融押出しするポリエステルシートの製造方法において、押出機としてシリンダーの内径（直径）Ｄが１４０ｍｍ以上のベント式二軸押出機を使用し、単位時間当たりの押出量Ｑ（ｋｇ／ｈｒ）とスクリュー回転数Ｎ（ｒｐｍ）とが下記式（１）を満足する条件下で溶融押出しを行い、直径ｄが１５００ｍｍ以上のキャスティングドラムを使用し、キャンスティングドラムの回転数ｎ（ｒｐｍ）と直径ｄ（ｍｍ）が下記式（２）を満足する条件で溶融シートを冷却固化することを特徴とするポリエステルシートの製造方法。  ５．２×１０−６×Ｄ２．８≦Ｑ／Ｎ≦１５．８×１０−６×Ｄ２．８  …（１）  ７５０≦ｄ／ｎ≦４０００  …（２）【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャスティングドラム表面にポリエステルをシート状に溶融押出しするポリエステルシートの製造方法において、押出機としてシリンダーの内径（直径）Ｄが１４０ｍｍ以上のベント式二軸押出機を使用し、単位時間当たりの押出量Ｑ（ｋｇ／ｈｒ）とスクリュー回転数Ｎ（ｒｐｍ）とが下記式（１）を満足する条件下で溶融押出しを行い、直径ｄが１５００ｍｍ以上のキャスティングドラムを使用し、キャンスティングドラムの回転数ｎ（ｒｐｍ）と直径ｄ（ｍｍ）が下記式（２）を満足する条件で溶融シートを冷却固化することを特徴とするポリエステルシートの製造方法。
５．２×１０−６×Ｄ２．８≦Ｑ／Ｎ≦１５．８×１０−６×Ｄ２．８  …（１）
７５０≦ｄ／ｎ≦４０００  …（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステルシートの製造方法に関するものであり、特定の条件下で溶融押出し、シートの冷却を行うことにより、実質的に未乾燥の原料ポリエステルを使用した場合や溶融押出量が高められた大スケールの場合であっても、溶融押出後のポリエステルの固有粘度（以下、ＩＶと略記することがある）の低下が極めて少なく、透明性に優れたポリエステルシートを得ることができる製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエチレンテレフタレートや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、その優れた化学的、物理的性質のため、フィルム、ボトル、繊維、その他の各種成形品の原料として広く使用されている。特にポリエチレンテレフタレートに代表される二軸配向ポリエステルフィルムは、優れた機械的特性、耐薬品性を有しており、磁気テープ、強磁性薄膜テープ、写真フィルム、包装用フィルム、電子部品用フィルム、電気絶縁フィルム、金属ラミネートフィルム、各種部材の保護用フィルム等の素材として広く用いられている。
【０００３】
ポリエステルフィルムは、近年、特に各種光学用フィルムに多く使用され、ＬＣＤの部材のプリズムシート、光拡散シート、反射板、タッチパネル等のベースフィルムや反射防止用のベースフィルムやディスプレイの防爆用ベースフィルム、ＰＤＰフィルター用フィルム、タッチパネル用フィルム等の各種用途に用いられている。光学用においては、生産性の面からポリエステルのＩＶは高いことが好ましく、用途面からはより透明性が高いことが好ましい。
【０００４】
二軸配向ポリエステルフィルムは、押出成形されたポリエステルシートを延伸することにより製造される。ポリエステルシートの成形は、キャスティングドラム表面にポリエステルの溶融シートを押し出して冷却固化して行われる。例えば、特許文献１には、押出機（成形機）として、ベント式二軸押出機の使用が提案されている。ベント式二軸押出機は、減圧作用による脱気のためのベント孔を備えた押出機であり、上記の公開公報においては、滑り性の付与されたポリエステルフィルムを製造するため、ポリエステルと無機粒子および／または有機粒子のスラリーとの混合にベント式二軸押出機が利用されている。また特許文献２や特許文献３には、特定の押出条件の下でベント式二軸押出機を使用するポリエステルシートの製造方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、ベント式二軸押出機を使用して、ある特定の押出条件で押し出しても溶融シートの冷却固化が不十分な場合には、得られるポリエステルシートおよび当該シートを延伸して得られるポリエステルフィルムの透明性が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９１６３５公報
【特許文献２】特開平１０−９５０４２号公報
【特許文献３】特開２０１２−６１８３１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みなされたものであって、その解決課題は、押出機としてベント式二軸押出機を使用して、特定のベント式押出機の条件でＩＶダウンを最小限に抑えるとともに、特定のキャスティングドラムの条件で製造することでポリエステルシートのヘーズアップを抑制するように改良されたポリエステルシートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成を採用することによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、キャスティングドラム表面にポリエステルをシート状に溶融押出しするポリエステルシートの製造方法において、押出機としてシリンダーの内径（直径）Ｄが１４０ｍｍ以上のベント式二軸押出機を使用し、単位時間当たりの押出量Ｑ（ｋｇ／ｈｒ）とスクリュー回転数Ｎ（ｒｐｍ）とが下記式（１）を満足する条件下で溶融押出しを行い、直径ｄが１５００ｍｍ以上のキャスティングドラムを使用し、キャンスティングドラムの回転数ｎ（ｒｐｍ）と直径ｄ（ｍｍ）が下記式（２）を満足する条件で溶融シートを冷却固化することを特徴とするポリエステルシートの製造方法に存する。
５．２×１０−６×Ｄ２．８≦Ｑ／Ｎ≦１５．８×１０−６×Ｄ２．８  …（１）
７５０≦ｄ／ｎ≦４０００  …（２）
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ベント式二軸押出機における脱気効率を高めて加水分解によるポリエステルのＩＶダウンを最小限に抑制し、キャスティングドラムの条件の最適化によりポリエステルシートのヘーズアップを最小限に抑制し得るように改良されたポリエステルシートの製造方法が提供され、本発明の工業的価値は顕著である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明でいうポリエステルシートとは、いわゆる押出法に従い押出口金からキャスティングドラム上に溶融押出されたポリエステルシートである。
【００１１】
本発明の特徴は、押出機のシリンダーの内径（直径）をＤ（ｍｍ）とした際、単位時間当たりの押出量Ｑ（ｋｇ／ｈ）とスクリュー回転数Ｎ（ｒｐｍ）とが下記式（１）、好ましくは下記式（３）、さらに好ましくは下記式（４）を満足する条件下に溶融押出しを行う点にある。かかる条件を満足することにより、スクリューのせん断作用による過度の発熱を抑制しつつ脱気効率を高め、ポリエステルのＩＶダウンを防止することができる。
【００１２】
５．２×１０−６×Ｄ２．８≦Ｑ／Ｎ≦１５．８×１０−６×Ｄ２．８  …（１）
６．０×１０−６×Ｄ２．８≦Ｑ／Ｎ≦１５．０×１０−６×Ｄ２．８  …（３）
６．３×１０−６×Ｄ２．８≦Ｑ／Ｎ≦１４．７×１０−６×Ｄ２．８  …（４）
【００１３】
本発明においては、溶融ポリエステルをキャスティングドラムで冷却固化する工程において、キャスティングドラムの直径をｄ（ｍｍ）とし、キャスティングドラムの回転数をｎ（ｒｐｍ）とした際、キャスティングドラムの直径ｄ（ｍｍ）と回転数ｎ（ｒｐｍ）とが次の式（２）を満たすことが必要である。かかる条件を満足することにより、特定の条件下で溶融押出しした溶融ポリエステルシートを効果的に冷却固化して、冷却不足によるシートの白化を抑制して、より透明性に優れるポリエステルシートを得ることができる。ｄ／ｎが７５０より小さい場合には溶融ポリエステルシートのキャスティングドラムでの冷却が十分ではなく、ｄ／ｎが４０００より大きい場合にはキャスティングドラムの直径に対して回転速度が遅すぎるので冷却としては十分であるが、生産性が著しく悪化するため好ましくない。
７５０≦ｄ／ｎ≦４０００  …（２）
【００１４】
本発明においては、溶融シートのキャスティングドラムに接触しない面のシートの冷却をサポートするために、必要に応じてシートの反キャスティングドラム側に冷風機や冷却ロールを使用してもよい。
【００１５】
本発明に使用するポリエステルとは、ジカルボン酸単位とジオール単位を重縮合させて得られるものを指す。ジカルボン酸単位としては、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、ジオール単位としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。
【００１６】
本発明におけるポリエステルは、従来公知の方法で、例えばジカルボン酸とジオールの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法や、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとジオールを従来公知のエステル交換触媒で反応させた後、重合触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。本発明に用いる重合触媒としては、アンチモン触媒、ゲルマニウム化合物、チタン化合物等公知の触媒を使用してよいが、好ましくはアンチモン化合物の量を零またはアンチモンとして１００ｐｐｍ以下にすることが好ましい。
【００１７】
本発明で用いるポリエステルは、溶融重合後これをチップ化し、加熱減圧下または窒素等不活性気流中に必要に応じてさらに固相重合を施したものでもよい。得られたポリエステルのＩＶは通常０．４０〜１．１０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．５０〜１．００ｄｌ／ｇである。
【００１８】
本発明においては、原料として、異なる嵩密度を有する２種以上のポリエステルを使用することもできる。具体的には、原料の一部に再生ポリエステルを使用することができる。再生ポリステルの中でもフィルムの端部を小片に粉砕した所謂フラフは、嵩密度が０．０１〜０．６０の範囲であり、スクリューに上手く噛み込まずに供給口へ滞留するという問題がある。しかも、上記の様に嵩密度の低い材料の場合は、スクリューの輸送部でペレットとの輸送効率が異なる故に押出機先端での圧力変動が大きくなり、その結果、押出量の変動も増大する。したがって、上記の様な嵩密度の低いフラフは、フラフ専用のチップ製造ラインで使用するのが困難である。
【００１９】
本発明におけるポリエステルシートには、透明性を損なわない条件で粒子を含有させてもよい。本発明で用いる粒子の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子や、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。また粒子を添加する方法としては、原料とするポリエステル中に粒子を含有させて添加する方法、押出機に直接添加する方法等を挙げることができ、このうちいずれか一方の方法を採用しても良く、２つの方法を併用してもよい。
【００２０】
用いる粒子の粒径は通常０．０５〜５.０μｍ、好ましくは０．１〜４.０μｍである。粒子含有量は、ポリエステルに対し、通常０．００１〜３０．０ｗｔ％であり、好ましくは０．０１〜１０．０ｗｔ％である。粒子含有量が多いとヘーズが大きくなり、可視光領域の透過率が低下することがあり、粒子含有量が少ないと取り扱いが困難になる場合がある。
【００２１】
ポリエステルに粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用しうる。例えば、ポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混錬押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混錬押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
【００２２】
本発明では、必要に応じて上記粒子の他にも添加剤を加えてもよい。このような添加剤としては、例えば、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、染料、顔料、紫外線吸収剤などが挙げられる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、種々の諸物性、特性は以下のように測定、または定義されたものである。実施例中、「％」は「重量％」を意味する。
【００２４】
（１）ポリエステルのＩＶ
ポリエステルに非相溶な他のポリマー成分および粒子を除去したポリエステル１ｇに対して、フェノール／テトラクロロエタン：５０／５０（重量比）の混合溶媒１００ｍｌを加えて溶解させ、３０℃で測定した。
【００２５】
（２）ポリエステルの嵩密度
ＪＩＳ  Ｋ６７２２に準拠し、嵩比重測定器を使用し、単位体積Ｖ当たりの重量Ｗとして求めた。
【００２６】
（３）ヘーズの測定
日本電色工業株式会社製ヘーズメーターを用いてシートのヘーズを測定した。
【００２７】
（４）総合評価
溶融押出した溶融ポリエステルシートを冷却固化して得られたシートのＩＶダウンやヘーズアップが小さく許容できるもの、生産性に問題ないものを○、得られたシートのＩＶダウンやヘーズアップが非常に大きいもの、または何らかの問題で溶融押出ができなかったもの、その後の延伸でフィルム破断が多発した場合などを不適として×とした。
【００２８】
実施例１〜４：
ＩＶが０．６５０（ｄｌ／ｇ）、含水率が０．２％、嵩密度が０．７の実質的に未乾燥のポリエステルを原料とし、表に示す条件下、ベント式二軸押出機で溶融押出し、得られたポリエステルシートのＩＶやヘーズから総合評価を行った。結果を下記表１にまとめて示す。
【００２９】
比較例１〜２：
ＩＶが０．６５０（ｄｌ／ｇ）、含水率が０．２％、嵩密度が０．７の実質的に未乾燥のポリエステルを原料とし、表に示す条件下、ベント式二軸押出機で溶融押出し、得られたポリエステルシートのＩＶやヘーズから総合評価を行った。得られたシートはＩＶダウンやヘーズアップが大きく、製造法として採用不可能であった。結果を表１にまとめて示す。
【００３０】
【表１】
2014061671.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の製造方法は、例えば、ＬＣＤの部材のプリズムシート、光拡散シート、反射板、タッチパネル等のベースフィルムや反射防止用のベースフィルムやディスプレイの防爆用ベースフィルム、ＰＤＰフィルター用フィルム、タッチパネル用フィルム等の各種用途のフィルムの製造方法として好適に利用することができる。