JP2000212415A

JP2000212415A - ポリエステル樹脂組成物および成形体

Info

Publication number: JP2000212415A
Application number: JP1588999A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Suzuta; 昌由鈴田; Keiko Nakamura; 圭子中村; Mamoru Sekiguchi; 守関口
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリエステル樹脂中に無機系紫外線吸収剤を分
散させ、紫外線吸収効果、透明性、加工性、樹脂物性を
維持した組成物およびその成形体。【解決手段】熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に
対し、紫外線吸効果を有する無機系紫外線吸収剤を０．
０１〜５．００重量部、およびポリエチレン、ポリプロ
ピレン、あるいはエチレンープロピレン共重合体のカル
ボン酸変性物であって、粘度法における分子量が５００
〜１００００である樹脂系顔料分散剤を、樹脂系顔料分
散剤と無機系紫外線吸収剤の比Ｒ１（Ｒ１＝樹脂系顔料
分散剤添加量／無機系紫外線吸収剤添加量）で０．１≦
Ｒ１≦５になるように配合したポリエステル樹脂組成物
において、ベースとなるポリエステル樹脂に分散してい
る無機系紫外線吸収剤の最大粒径が１μｍ以下であるこ
とを特徴とするポリエステル樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂
に紫外線吸収効果を有する無機系紫外線吸収剤を分散さ
せた、紫外線吸収効果と透明性に優れるポリエステル樹
脂組成物および、そのポリエステル樹脂組成物からなる
成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プラスチック成形品は、食品
・飲料・トイレタリー用品・化粧品などの容器に代表さ
れる包装材料を初めとして、機械材料、電気・電子材
料、光学材料、建装材料など、広い分野で使用されてい
る。これらプラスチック成形品は、使用目的に応じて機
能性を付与するために様々な添加物を加えられ、その一
例として紫外線吸収剤が挙げられる。

【０００３】紫外線は波長１００〜４００ｎｍの電磁波
のことを指し、この領域の光のエネルギーは、Ｃ，Ｈ，
Ｏの結合エネルギー（７０〜１１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
と同等のエネルギーを有する。そのため、主としてＣ，
Ｈ，Ｏの結合からなるプラスチック成形品は、紫外線が
照射するとその結合を崩壊し、樹脂の劣化、変色、機械
強度の低下を伴う恐れがある。一方、プラスチック成形
品だけでなく、包装材料に充填する内容物、特にトイレ
タリーや化粧品などは、紫外線を照射することにより内
容物の変色、変質、薬剤の分解を伴う恐れがある。

【０００４】このような問題点を解決するため、プラス
チック成形品には上述した紫外線吸収剤を配合する。一
般に紫外線吸収材料としてよく使用されるのが有機系紫
外線吸収材料であり、その代表的なものとして、フェニ
ルサリチレート、２−ヒドロキシー４メトキシベンゾフ
ェノン、２（２’−ヒドロキシー５メチルフェニル）ベ
ンゾトリアゾールが挙げられる。有機系紫外線吸収材料
はプラスチック成形品に練り込むことで、透明かつ紫外
線吸収能を付与することが可能である。

【０００５】しかしながら、有機系紫外線吸収材料は、
その紫外線吸収機構が原因で成形品を着色してしまうと
いう問題点がある。プラスチック成形品においては、こ
の着色の問題は外観不良を伴うもであり、できるだけ避
けたいところである。そこで、これらの有機紫外線吸収
材料に変わって無機系の紫外線吸収材料を使用するケー
スが増えてきた。これらの代表的なものとしては酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄などが挙げられ
る。

【０００６】また、一般に無機系紫外線吸収剤の表面張
力はプラスチックのものより小さく、本来は無機系紫外
線吸収剤とプラスチックの相互作用は低いため、プラス
チックを可塑化・混練時に無機系紫外線吸収剤微粒子を
添加すると、以下の問題が生じてくる。

【０００７】一般に、超微粒子と呼ばれる無機系紫外線
吸収剤の１次粒子の粒径は数ｎｍオーダーであり、その
サイズは可視光の波長以下である。この無機系紫外線吸
収剤を１次粒子の状態でプラスチック中に分散させれ
ば、そのプラスチック成形品の透明性を低下させる問題
は生じない。しかしながら、このような無機系紫外線吸
収剤は、通常１次粒子が凝集した２次粒子の状態でプラ
スチックに添加され、溶融混練されている。また、プラ
スチックを可塑化・混練時に無機系紫外線吸収剤微粒子
を添加すると、混練中に粒子間の相互作用でプラスチッ
ク中での無機系紫外線吸収剤粒子の分散性が低下し、１
次粒子もしくは２次粒子の凝集が起き、分散粒子径が数
μｍから数十μｍオーダーの２次粒子が生成する。プラ
スチック中に分散している無機系紫外線吸収剤の粒径が
μｍオーダーになると、可視光が無機系紫外線吸収剤に
より散乱し、その結果、プラスチック成形品の透明性を
著しく低下させる問題が生じる。また、２次凝集した粒
子が分散されていることは、無機系紫外線吸収剤添加の
効果が出る添加量よりも多くの無機系紫外線吸収剤を添
加していることを意味し、結果としてコストがかかって
しまう。

【０００８】また、このような無機系紫外線吸収剤は、
紫外線を吸収すると無機系紫外線吸収剤の伝導帯に電子
が、荷電子帯に正孔が生じる。これらの一部は無機系紫
外線吸収剤表面に移動し、酸素、水分、熱などにより・
ＯＨや・ＯＯＨを形成する。これらのラジカルが樹脂を
分解・劣化させる原因となる（光触媒活性）。この無機
系紫外線吸収剤の持つ光触媒活性は、無機系紫外線吸収
剤を添加した樹脂組成物の加工（溶融混練）において不
利に働く。

【０００９】無機系紫外線吸収剤の光触媒活性によりポ
リエステル樹脂の分子量が低下すると、まず第一に、樹
脂の変色（着色）や、成形体にした時の樹脂物性が低下
する恐れがある。樹脂物性の低下としては、樹脂の脆化
などが挙げられ、成形体にした時の耐衝撃性などが著し
く低下する。第二に、光触媒活性により分子量が極端に
低くなりすぎると、加工ができなくなる恐れがある。一
般に、このような樹脂組成物は、所定量の無機系紫外線
吸収剤を樹脂中に分散させて押出成形によって得られ
る。その押出加工時の引き取り性などの加工性は、樹脂
の分子量や固有粘度に大きく影響を受ける。そのような
意味で、光触媒活性による樹脂の劣化は、樹脂物性だけ
でなく加工性をも低下させる恐れがある。また、分子量
が下がり粘度が低下すると、射出成形の場合では特に、
バリや糸引きなどの成形不良を伴う恐れもある。

【００１０】このように、無機系紫外線吸収剤が持つ光
触媒活性のため、加工性や樹脂組成物の樹脂物性を著し
く低下させる恐れがある。このような無機系紫外線吸収
剤の光触媒活性を低下させるために、無機系紫外線吸収
剤の表面をシリカ、アルミナなどの無機系紫外線吸収剤
や、脂肪族カルボン酸やその金属塩やエステル、あるい
はシリコーンなどで表面処理を施す処方がとられてい
る。しかし、こういった表面処理は無機系紫外線吸収材
料の材料コストを上げる結果となる。

【００１１】上述した内容をまとめると、安全性、紫外
線吸収効果という意味では無機系紫外線吸収剤を使用
し、その分散性を向上させることで透明性を維持しなが
らも、無機系紫外線吸収剤のもつ光触媒活性を抑制する
ことで、加工性および樹脂組成物の物性の低下を改善さ
せたポリエステル樹脂組成物およびその成形体を得たい
のが現状である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記の
実状を考慮したものであり、ポリエステル樹脂中に無機
系紫外線吸収剤を分散させ、紫外線吸収効果を有しなが
らも透明性、加工性、樹脂物性を維持したポリエステル
樹脂組成物およびその成形体を提供することを課題とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するために考えられたものであり、請求項１記載の
発明は、熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対
し、紫外線吸効果を有する無機系紫外線吸収剤を０．０
１〜５．００重量部、およびポリエチレン、ポリプロピ
レン、あるいはエチレンープロピレン共重合体のカルボ
ン酸変性物であって、粘度法における分子量が５００〜
１００００である樹脂系顔料分散剤を、樹脂系顔料分散
剤と無機系紫外線吸収剤の比Ｒ１（Ｒ１＝樹脂系顔料分
散剤添加量／無機系紫外線吸収剤添加量）で０．１≦Ｒ
１≦５になるように配合したポリエステル樹脂組成物に
おいて、ベースとなるポリエステル樹脂に分散している
無機系紫外線吸収剤の最大粒径が１μｍ以下であること
を特徴とするポリエステル樹脂組成物、としたものであ
る。

【００１４】請求項２記載の発明は、熱可塑性ポリエス
テル樹脂１００重量部に対し、紫外線吸効果を有する無
機系紫外線吸収剤を０．０１〜５．００重量部、および
ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはエチレンープ
ロピレン共重合体のカルボン酸変性物であって、粘度法
における分子量が５００〜１００００である樹脂系顔料
分散剤を、樹脂系顔料分散剤と無機系紫外線吸収剤の比
Ｒ１（Ｒ１＝樹脂系顔料分散剤添加量／無機系紫外線吸
収剤添加量）で０．１≦Ｒ１≦５になるように配合した
ポリエステル樹脂組成物において、ベースとなるポリエ
ステル樹脂とそのポリエステル樹脂組成物の固有粘度比
Ｒ２｛Ｒ２＝（ポリエステル樹脂組成物の固有粘度）／
（ベースのポリエステル樹脂の固有粘度）｝が０．６〜
０．９であることを特徴とするポリエステル樹脂組成
物、としたものである。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のポリエステル樹脂組成物において、無機系紫外線
吸収剤が、酸化亜鉛、酸化チタンのいずれか、あるいは
これらの混合物であることを特徴とするポリエステル樹
脂組成物。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載のポリエステル樹脂組成物において、熱可塑性ポリ
エステル樹脂の酸成分がテレフタル酸、イソフタル酸、
ナフタレン２，６ジカルボン酸、コハク酸、アジピン
酸、サクシン酸、セバシン酸の少なくとも１種以上から
選択されることを特徴とするポリエステル樹脂組成物。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１または２
記載のポリエステル樹脂組成物において、熱可塑性ポリ
エステル樹脂のジオール成分が、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，４−
シクロヘキサンジメタノールなどのグリコール類、ある
いはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシア
ルキレングリコール類の少なくとも１種以上から選択さ
れることを特徴とするポリエステル樹脂組成物、とした
ものである。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載のポリエステル樹脂組成物において、熱可塑性ポリ
エステル樹脂がオキシ酸の重合体、あるいはオキシ酸の
共重合体からなるポリエステル樹脂組成物、としたもの
である。

【００１９】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
いずれかに記載のポリエステル樹脂組成物を用いて得ら
れた成形体、としたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明における熱可塑性ポリエステル樹脂は、その酸成
分が、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン２，６
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、サクシン酸、セ
バシン酸の少なくとも１種以上、さらに、ジオール成分
が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール
などのグリコール類、あるいはポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコールなどのポリオキシアルキレングリコール類の少
なくとも１種以上が重合されることにより構成される。
また、この他の酸成分としてジフェニルスルホンジカル
ボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソ
フタル酸、アゼライン酸などが選択が可能であり、ジオ
ール成分もネオペンチルグリコール、ジエチレングリコ
ール、１，４−シクロヘキサンジメチロール、２，２−
ビス（４−βーヒドロキシエトキシフェニル）プロパ
ン、１，４−ビス（βーヒドロキシエトキシ）ベンゼン
などが挙げられる。

【００２１】また、さらに本発明の熱可塑性ポリエステ
ル樹脂は、オキシ酸の重合体、あるいはオキシ酸の共重
合体からなるポリエステル樹脂でも構わなく、そのオキ
シ酸として乳酸、εカプロラクトン、ｐ−オキシ安息香
酸、ｐ−βーヒドロキシエトキシ安息香酸など様々に選
択することができる。

【００２２】以上に述べた熱可塑性ポリエステル樹脂の
代表的な例として、ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂などの芳香族ポリエステ
ル樹脂や、ポリエチレンサクシネート樹脂、ポリブチレ
ンサクシネート樹脂などの脂肪族ポリエステル樹脂や、
ポリ乳酸樹脂、ポリカプロラクトン樹脂のようなオキシ
酸の重合体、あるいは芳香族ポリエステルにポリオキ
シアルキレングリコールを共重合させたポリエステルエ
ラストマーでも使用が可能である。また、これらのポリ
エステル樹脂は、必要に応じて単体でもブレンドでも構
わない。

【００２３】本発明のポリエステル樹脂組成物における
紫外線吸収効果を有する無機系紫外線吸収剤としては、
酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄が挙げら
れる。しかしながら、酸化鉄は可視光領域の光を吸収す
るため僅かに赤色に変化すること、また、酸化チタン、
酸化セリウムは酸化亜鉛よりも紫外線吸収効果に劣るこ
とから、無機系の紫外線吸収剤としては酸化亜鉛が好ま
しい。また、この酸化亜鉛に代表される無機系の紫外線
吸収材料の平均一次粒子径は、熱可塑性樹脂へのブレン
ド、紫外線吸収効果を考慮すると、１０〜１００ｎｍの
微粒子である方が好ましい。

【００２４】上述したポリエステル樹脂に添加する樹脂
系顔料分散剤としては、オレフィン系の共重合体が挙げ
られる。これらのオレフィン系共重合体としてはポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合
体のいずれかのカルボン酸変性物が好ましい。これらの
共重合体は単体でも混合物でも構わない。カルボン酸の
種類としてはアクリル酸やメタクリル酸などのモノカル
ボン酸、無水マレイン酸やイタコン酸などのジカルボン
酸など様々な種類を使用することが可能である。これら
のカルボン酸による変性量にとくに制限はないが、ＪＩ
ＳＫ５９０２に準ずる酸価（ＫＯＨｍｇ／ｇ）で２０
〜６０、共重合体の重量分率で１〜１０ｗｔ％が使用さ
れる。

【００２５】上述したカルボン酸で変性したポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合体
は、ポリエステル樹脂と無機系紫外線吸収剤とともに溶
融混練することで、無機系紫外線吸収剤の表面とカルボ
キシル基とが反応し、無機系紫外線吸収剤の表面処理効
果を与えることが可能になる。つまり、このカルボン酸
で変性したポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンー
プロピレン共重合体は無機系紫外線吸収剤とポリエステ
ル樹脂との親和性を向上させることで、無機系紫外線吸
収材料の分散性を著しく向上させることが可能である。
また、一般に無機系紫外線吸収材料は光触媒活性を有す
るため、無機系紫外線吸収剤と樹脂を溶融混練すると、
その光触媒活性のために樹脂の分解・劣化が起こり、加
工性や樹脂物性の低下を引き起こす可能性があるが、上
述した樹脂系顔料分散剤を使用することで、その光触媒
活性を抑制することも可能である。

【００２６】上述した樹脂系顔料分散剤の分子量は粘度
法による測定値で５００〜１００００のものが使用され
る。上述した成分の樹脂系顔料分散剤はベースとなるポ
リエステル樹脂との相溶性が低いため、ポリエステル樹
脂のマトリックスに樹脂系顔料分散剤のドメインが海島
状に分散した海島構造を形成し、マトリックスとドメイ
ンの屈折率の違いから光が散乱し不透明になる恐れがあ
る。分子量が１００００を超えるものを配合すると、樹
脂系顔料分散剤のドメインが大きい状態でポリエステル
樹脂中に分散し透明性を損なう恐れがある。そのような
観点からすると比較的低分子量（粘度が低い）の樹脂系
顔料分散剤を添加することで、ドメインの分散径を＜１
μｍに抑えることが可能であり、透明性に大きな影響を
与える問題はない。

【００２７】ポリエステル樹脂に添加する無機系紫外線
吸収剤の添加量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し
０．０１〜５．００重量部が好ましい。０．０１重量部
よりも少ないと紫外線吸収効果に劣り、５．００重量部
より多いと、紫外線吸収効果は有するが、透明性に劣る
恐れがある。そのような意味で、無機系紫外線吸収剤の
添加量は０．０１〜５．００重量部が好ましい。

【００２８】無機系紫外線吸収剤の分散状態は、上述し
たように、成形体の透明性に影響を与える。そのため、
成形体における無機系紫外線吸収剤の分散状態として
は、ｎｍオーダーで分散していることが好ましい。非常
に高い透明性を要求されるのであれば、最大粒径が４０
０ｎｍ以下である方が好ましいが、無機系紫外線吸収剤
を添加することによる透明性の低下は、無機系紫外線吸
収剤による光の散乱が原因であるため、実際評価に用い
るプレートの厚さ、要求される光線透過度に応じて、無
機系紫外線吸収剤の添加量を抑制し、透明性を向上させ
ることが可能である。このようなことを考慮して、樹脂
組成物中に分散する無機系紫外線吸収剤の最大粒径が１
μｍ以下、好ましくは８００ｎｍ以下、さらに好ましく
は６００ｎｍ以下、さらに好ましくは４００ｎｍ以下が
好ましい。

【００２９】本発明のポリエステル樹脂組成物における
無機系紫外線吸収材料の添加量は、要求される紫外線吸
収効果、透明性、あるいは加工方法に応じて様々に選択
することができる。ただし、成形体の形状、肉厚などに
も左右されるが、成形体として含有される無機系紫外線
吸収剤の配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対
し、０．０１〜５．００重量部が好ましい。また、あら
かじめ無機系紫外線吸収剤を５．００〜５０．００重量
部の範囲で高濃度に分散させた高濃度分散体をマスター
バッチとして使用して、それをポリエステル樹脂で希釈
することで、成形体中に０．０１〜５．００重量部にな
るように調整しても構わない。

【００３０】本発明のポリエステル樹脂組成物を使用し
た成形体の紫外線吸収効果は、厚さ２ｍｍのプレートに
成形した時の光線透過率で評価され、その時の光線透過
率で、波長７００ｎｍの光線透過率が７５〜１００％、
波長３６０ｎｍにおける光線透過度が０〜４０％、波長
３００ｎｍ以下の光線透過率が０〜１０％、波長４００
〜７００ｎｍにおける光線透過度が５０〜１００％であ
ることが望ましい。波長７００ｎｍの光線透過率が７５
％以下であると透明性におとる。また、波長３６０ｎｍ
の光線透過度が４０％以上、特に波長３００ｎｍ以下の
光線透過率が１０％以上では紫外線吸収効果に劣る。ま
た、波長４００〜７００ｎｍの光線透過度が５０％以下
であると透明性に劣る。しかしながら、この厚さ２ｍｍ
のプレートを用いた時の評価方法は限られた方法でな
く、厚さに依存なく紫外線吸収効果、透明性を維持して
いた方が好ましい。

【００３１】透明性の指標としては、ヘーズ測定も挙げ
られる。ただし、ヘーズ測定の場合は、ベースとなる樹
脂が結晶性か非晶性かによっても大きく変化するが、透
明性を要求されるのであれば、ヘーズは５０％以下が好
ましい。特にポリエチレンテレフタレート樹脂のよう
に、透明性が良好な樹脂の場合は、好ましくはヘーズが
３０％以下、さらに好ましくは２０％以下、さらに好ま
しくは１０％以下が良い。この時の評価方法も、上述し
た厚さ２ｍｍのプレートを使用するが、この方法も限ら
れた方法でないので、厚さに依存なく紫外線吸収効果、
透明性を維持していた方が好ましい。

【００３２】本発明のポリエステル樹脂組成物は、ベー
スとなるポリエステル樹脂と、組成物としての固有粘度
との比Ｒ２｛Ｒ２＝（ポリエステル樹脂組成物の固有粘
度）／（ベースとなるポリエステル樹脂の固有粘度）｝
が０．６〜０．９であることが好ましい。つまりＲ２と
は、樹脂組成物作成前のポリエステル樹脂の固有粘度
が、加工および無機系紫外線吸収剤の光触媒活性により
どれだけ低下したかを示す指標となるものであり、Ｒ２
＜０．６であるとベースとなるポリエステル樹脂固有粘
度が低下しすぎてしまい（分子量が著しく低下）、加工
性、樹脂物性が低下することを意味する。そのような意
味で、Ｒ２の範囲が０．６〜０．９が好ましい。また、
樹脂組成物としての固有粘度がＩＶ＝０．６〜１．３で
あることが好ましい。

【００３３】本発明のポリエステル樹脂組成物の製造方
法としては、上記記載のポリエステル樹脂と、所定量の
無機系の紫外線吸収材料と顔料分散剤とを溶融混練する
ことによって行われる。これらの組成物を溶融混練する
際には、単軸押出機、２軸押出機、あるいはブラベンダ
ータイプの混練機など、様々な混練機を使用することが
可能である。これらの混練機を用いて混練した溶融樹脂
をストランド状に押出し、水冷あるいは空冷により冷却
後ペレタイズすることで得られる。このような手法で得
られたポリエステル樹脂組成物を射出、ブロー押出など
の様々な成形法を利用して成形体を得る。その際、あら
かじめ無機系紫外線吸収剤を高濃度で分散させた高濃度
分散体を作成し、この高濃度分散体をマスターバッチと
して使用することで、無機系紫外線吸収剤が０．０１〜
５．００重量部である成形体を得ることも可能である。

【００３４】成形体の展開としては、上述したプレート
以外にもフィルム、シート、ボトル、トレーなど様々な
形態が可能である。フィルムであればインフレーション
や押出ラミネートなどの手法により、シートであれば押
出成形や押出ラミネートなどの手法により、ボトルであ
れば射出成形、（延伸）ブロー成形、射出ブロー成形な
どの成形法により、トレーではシート成形品を真空圧縮
成形などの手法により成形することが可能である。これ
らの成形品以外にも、様々な成形体を得ることが可能で
ある。これらの成形体は、必要に応じて着色剤などの添
加剤を添加しても構わない。

【００３５】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、これらの実
施例に限られるものではない。

【００３６】＜実施例１＞熱可塑性ポリエステル樹脂と
して固有粘度（ＩＶ）が０．８のポリエチレンテレフタ
レート樹脂を、無機系紫外線吸収剤として平均一次粒子
径が２０ｎｍの酸化亜鉛を、樹脂系顔料分散剤として分
子量１６００のエチレンープロピレン共重合体の無水マ
レイン酸変性物を使用した。この時、酸化亜鉛の添加量
は０．５重量部、樹脂系顔料分散剤と酸化亜鉛の添加量
の比Ｒ１をＲ＝０．８に設定した。この無機系紫外線吸
収剤と樹脂系顔料分散剤の混合物を、溶融状態のポリエ
チレンテレフタレート樹脂に添加した。これらの混練に
は２軸押出機を利用した。この時、ポリエチレンテレフ
タレートは、酸化亜鉛の光触媒活性を受けること無く
（劣化すること無しに）、安定して混練することが可能
であった。２軸押出機により押出された溶融樹脂は、水
冷後ペレタイズ、乾燥することで、ポリエステル樹脂組
成物を作成した。このポリエステル樹脂組成物を用い
て、射出成形により厚さ２ｍｍで１００ｍｍ×１００ｍ
ｍの成形体（プレート）を作成した。このプレートの光
線透過率は分光光度計により、透明性はヘーズメーター
および目視によるブランクとの比較により評価した。ま
た、このポリエステル樹脂組成物を射出・延伸ブロー成
形により、平均肉厚０．８ｍｍの延伸ブローボトルを作
成した。この延伸ブローボトル中に水を充填して、５℃
で一昼夜保管したもの高さ１ｍから１０回落下させ、そ
の破袋の有無で光触媒活性の影響による樹脂物性の低下
の指標とした。また、この延伸ブローボトルでもヘーズ
および光線透過率を測定し、さらに成形体としてのＩＶ
値を測定し、その比Ｒ２を測定した。これらの結果を表
１に示す。

【００３７】＜実施例２＞ポリエステル樹脂の固有粘度
（ＩＶ）を１．０にした以外は実施例１と同様である。

【００３８】＜実施例３＞熱可塑ポリエステル樹脂とし
て、のポリエチレンテレフタレート樹脂に１，４−シク
ロヘキサンジメタノールを共重合させたコポリエステル
樹脂｛固有粘度（ＩＶ）０．７３｝（表中ではコポリエ
ステルと記す）にした以外は実施例１と同じである。た
だし、このポリエステル樹脂ではダイレクトブローによ
り平均肉厚１ｍｍのボトルを成形した。

【００３９】＜実施例４＞熱可塑性ポリエステル樹脂と
して固有粘度（ＩＶ）が０．７５のポリエチレンナフタ
レート樹脂を用いた以外は実施例１と同じである。

【００４０】＜実施例５＞酸化亜鉛の添加量を３重量部
にした以外は実施例１と同じである。

【００４１】＜比較例１＞顔料分散剤を用いなかった以
外は実施例１と同じである。

【００４２】＜比較例２＞成形体中に含まれる無機系紫
外線吸収剤の添加量を１０重量部にした以外は実施例１
と同じである。

【００４３】＜比較例３＞分散剤として低分子量のエチ
レンープロピレン共重合体系ワックス（分子量４００
０）にした以外は実施例１と同じである。

【００４４】＜比較例４＞顔料分散剤を用いず、無機系
紫外線吸収剤の添加量を１０重量部にした以外は実施例
１と同じである。

【００４５】

【表１】

【００４６】これらの結果より以下のことが言える。各
種ポリエステル樹脂に無機系の紫外線吸収剤を添加し、
顔料分散剤として分子量が５００〜１００００のカルボ
ン酸変性のオレフィン系共重合体を用い、顔料分散剤と
無機系紫外線吸収剤の添加量の比Ｒ１を０．１〜５にす
ることで、ポリエステル樹脂中に無機系紫外線吸収剤が
最大粒径１μｍ以下（ｎｍオーダー）で、分散状態が良
好な、透明性および紫外線吸収効果に優れるポリエステ
ル樹脂組成物およびその成形体を得ることが可能であ
る。

【００４７】また、各種ポリエステル樹脂に無機系の紫
外線吸収剤を０．０１〜５．００重量部添加し、樹脂系
顔料分散剤としてカルボン酸変性のオレフィン系共重合
体を用い、顔料分散剤と無機系紫外線吸収剤の添加量の
比Ｒ１を０．１〜５、そしてベースとなるポリエステル
樹脂と成形体としてのポリエステル樹脂との固有粘度の
比Ｒ２を０．６〜０．９にすることで、酸化亜鉛の持つ
光触媒活性を抑制し、ポリエステル樹脂組成物の加工性
を低下させること無く、無機系紫外線吸収剤である酸化
亜鉛の分散性を向上させた透明性を有するポリエステル
樹脂組成物およびその成形体を得ることが可能である。

【００４８】また、比較例１から３にあるように、分散
剤を添加しなかったり、あるいはその種類が変わると、
酸化亜鉛の光触媒活性によりポリエステル樹脂が著しく
劣化し、加工が不可能もしくは成形体の物性を低下させ
ることが確認できる。さらに、成形体中に含まれる酸化
亜鉛の添加量を多くすることで、成形体の透明性に影響
を与えることが分かる。無機系紫外線吸収剤の紫外線吸
収効果は種類によって異なるため、透明性、着色の有
無、紫外線吸収効果を考慮して今回は、酸化亜鉛を用い
たが、もちろんそれ以外の無機系紫外線吸収剤を使用し
ても構わない。

【００４９】

【発明の効果】本発明のポリエステル樹脂組成物および
それを使用した成形体は、従来まで着色、衛生性、紫外
線吸収効果の持続性、耐熱性を問題とする有機系紫外線
吸収剤の代替となり、かつその成形体はポリエステル樹
脂本来の透明性を損なうこともない。また、ベースとな
る材料または成形方法によっては、ボトルやプレートだ
けでなく、透明紫外線吸収フィルムやその積層体、トレ
ーなどへの展開も可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA21A AA25A AK04A AK07A AK41A AK64A AL07A BA01 CA07A CA13A DE01A GB16 JA07A JB16A JD14 JJ03 JN01 4J002 BB212 BN052 CF031 CF051 CF081 DE106 DE136 FD056

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に
対し、紫外線吸効果を有する無機系紫外線吸収剤を０．
０１〜５．００重量部、およびポリエチレン、ポリプロ
ピレン、あるいはエチレンープロピレン共重合体のカル
ボン酸変性物であって、粘度法における分子量が５００
〜１００００である樹脂系顔料分散剤を、樹脂系顔料分
散剤と無機系紫外線吸収剤の比Ｒ１（Ｒ１＝樹脂系顔料
分散剤添加量／無機系紫外線吸収剤添加量）で０．１≦
Ｒ１≦５になるように配合したポリエステル樹脂組成物
において、ベースとなるポリエステル樹脂に分散してい
る無機系紫外線吸収剤の最大粒径が１μｍ以下であるこ
とを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に
対し、紫外線吸効果を有する無機系紫外線吸収剤を０．
０１〜５．００重量部、およびポリエチレン、ポリプロ
ピレン、あるいはエチレンープロピレン共重合体のカル
ボン酸変性物であって、粘度法における分子量が５００
〜１００００である樹脂系顔料分散剤を、樹脂系顔料分
散剤と無機系紫外線吸収剤の比Ｒ１（Ｒ１＝樹脂系顔料
分散剤添加量／無機系紫外線吸収剤添加量）で０．１≦
Ｒ１≦５になるように配合したポリエステル樹脂組成物
において、ベースとなるポリエステル樹脂とそのポリエ
ステル樹脂組成物の固有粘度比Ｒ２｛Ｒ２＝（ポリエス
テル樹脂組成物の固有粘度）／（ベースのポリエステル
樹脂の固有粘度）｝が０．６〜０．９であることを特徴
とするポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】請求項１または２記載のポリエステル樹脂
組成物において、無機系紫外線吸収剤が、酸化亜鉛、酸
化チタンのいずれか、あるいはこれらの混合物であるこ
とを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】請求項１または２記載のポリエステル樹脂
組成物において、熱可塑性ポリエステル樹脂の酸成分が
テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン２，６ジカル
ボン酸、コハク酸、アジピン酸、サクシン酸、セバシン
酸の少なくとも１種以上から選択されることを特徴とす
るポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】請求項１または２記載のポリエステル樹脂
組成物において、熱可塑性ポリエステル樹脂のジオール
成分が、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ールなどのグリコール類、あるいはポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコールなどのポリオキシアルキレングリコール類の
少なくとも１種以上から選択されることを特徴とするポ
リエステル樹脂組成物。
【請求項６】請求項１または２記載のポリエステル樹脂
組成物において、熱可塑性ポリエステル樹脂がオキシ酸
の重合体、あるいはオキシ酸の共重合体からなるポリエ
ステル樹脂組成物。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載のポリエ
ステル樹脂組成物を用いて得られた成形体。