JP2005097563A - 熱可塑性樹脂組成物及び光反射体、並びに光反射体用成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、(B)脂肪酸グリセリントリエステルおよび/または脂肪酸グリセリンジエステルを0.01〜3質量部含有する熱可塑性樹脂組成物を用い、この樹脂組成物からなる成形品に光反射金属層を直接形成して光反射体を得る。
【選択図】なし
Description
また、もう1つの目的は、ポリエステル樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物から光反射体を製造する際に、成形外観、特に像鮮映性に優れた外観を有する光反射体を製造する方法を提供することにある。
また、算術平均表面粗さRaが0.075μm以下である金型で成形することにより、磨き番手5000番以上で磨いた金型で成形することにより、またはクロムメッキ表面処理を行った金型により、ポリエステル樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を用いた場合であっても、良好な反射外観を有する光反射金属層が直接形成された光反射体を得ることができる。
ポリエステル樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を成形する場合には、特に金型の表面状態(表面粗さ)が、光反射体用成形品の表面状態に影響を及ぼす。これは、ポリエステル樹脂の流動特性に起因するものであり、ポリエステル樹脂は流動性が良好であるために、金型表面の微小な凹凸の間にも樹脂が流れ込み、その結果、成形品が金型の表面状態をそのまま転写する傾向にある。
金型の表面を三鷹光器製非接触三次元測定装置NH−3を用いて、評価長さ2mm、カットオフ値0.8mm、評価速度0.3mm/secで測定し、JIS B0601に準拠して、算術平均表面粗さRaを求めた。
(1)還元粘度(ηsp/C)
ポリブチレンテレフタレート樹脂0.25gに対し、フェノールとテトラクロロエタンの1:1(質量比)混合溶媒(関東化学(株)製、商品名「PTM11」)50mlを添加し、140℃で10〜30分溶解して溶液を得た。これを25℃の恒温水槽中で3分間調温したのち、ウベローデ型粘度計により標線間を通過する時間を測定し、還元粘度ηsp/Cを求めた。
ηsp/C=(ηrel−1)/C =(T/T0−1)/C
T:サンプル溶液の毛細管標線通過時間(秒)
T0:混合溶媒のみの毛細管標線間通過時間(秒)
C:サンプル濃度(g/dl)
フェノールとテトラクロロエタンの1:1(質量比)混合溶剤を用い、濃度0.2、0.3、0.4g/dlのポリエチレンテレフタレート樹脂溶液を調製した。各濃度の溶液の粘度を、ウベローデ型自動粘度計(SAN DENSHI(株)製、AVL−2C)を用いて、温度25℃で測定し、得られた値をHugginsプロットにて、濃度0g/dlに外挿して、固有粘度[η]を求めた。
ベンジルアルコールに、ポリブチレンテレフタレートを溶解させ、1/50N NaOHベンジルアルコール溶液にて滴定して測定した。
(1)離型性
各組成の溶融混練ペレットを乾燥後、射出成形機(山城精密社製SANJECT3601 60T)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度80℃、冷却時間20秒、サイクル35秒の条件で、長さ50mm、内径45mm、肉厚3mm〜4mmの円筒形成形品を成形し、離型時の突出し力(離型力)を圧力センサーにより測定した。離型力が小さい程、金型離型性は良好である。
なお、この離型力が500N以下のものが、各種ランプの部品として成形する際に、良好な離型性を有する。離型力が500Nを超える場合は、離型性に難があり、生産性の低下が生じたり、大型の成形品や複雑な形状の成形品を成形する際に問題となることがある。
成形品から20mm×10mm程度の小片を切出し、試験管(φ30×200mm)に6g入れ、160℃に温度調節したフォギング試験機(スガ試験機製フォギングテスターWSF−2改良型)にセットした。さらに、上記試験管に、耐熱ガラス(テンパックスガラス55×55×3mmt)の蓋をした後、25℃に温度調節した冷却水を通水したアルミブロックを載せ、160℃で20時間、熱処理を実施した。この熱処理の結果、ガラス板内壁には樹脂組成物より昇華した分解物等による付着物が析出した。これらのガラス板におけるヘイズ(光線の透過度)を、反射・透過率計((株)村上色彩技術研究所製HR−100)を用いて測定した。
なお、160℃×20時間加熱後のガラス板ヘイズが45%を超える場合は、各種ランプ部品として実用上問題がある。ガラス板ヘイズが45%以下の場合に、各種ランプの部品としての機能を果たし、良好で好ましく、20%以下の場合が特に好ましい。
JIS H 8686に準拠して、スガ試験機株式会社製写像性測定器ICM−1DPを用いて、光学クシ幅0.5mmで光反射体用成形品の像鮮明度を測定した。
(1)目視による外観評価
光反射体の光反射金属層の外観について、耐熱試験の前後で、欠陥(離型マークによる欠陥、ユズ肌状の欠陥、白化)がないか、目視により評価した。
1)離型マーク
◎:樹脂の離型性不良による型表面凹凸の転写(型凹凸転写)による白い模様、および樹脂の収縮による毛羽立ち状凹凸(フローマーク状)の白い模様が、全く無い。
○:型凹凸転写による白い模様またはフローマーク状の白い模様が、目視の角度により僅かに認められるが、実用上問題ないレベル。
△:型凹凸転写による白い模様またはフローマーク状の白い模様が、表面にある。
×:型凹凸転写による白い模様およびフローマーク状の白い模様が、甚だしく目立つ。
◎:表面の荒れ(ザラザラ、ブツブツ感)が全く無い。
○:表面の荒れ(ザラザラ、ブツブツ感)が目視の角度により僅かに認められるが、実用上問題ないレベル。
△:表面の荒れ(ザラザラ、ブツブツ感)がある。
×:表面の荒れ(ザラザラ、ブツブツ感)が甚だしく目立つ。
◎:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、全く無い。
○:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、目視の角度により僅かに認められるが、実用上問題ないレベル。
△:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、認められる。
×:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、甚だしく認められる。
◎:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化、または耐熱試験時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、全く無い。
○:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化、または耐熱試験時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、目視の角度により僅かに認められるが、実用上問題ないレベル。
△:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化、または耐熱試験時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、認められる。
×:成形時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化、または耐熱試験時に添加剤が成形品表面へ滲み出したことに起因する不均一な形状(斑点状等)の白化が、甚だしく認められる。
耐熱試験の前後での光反射体の拡散反射率を、(株)村上色彩技術研究所 反射・透過率計 HR−100を用いて測定した。
なお、初期あるいは耐熱試験後の拡散反射率が3%以下の場合に、光反射体としての機能を果たし、良好である。拡散反射率が3%を超える場合は、光反射体として実用上問題がある。
JIS H 8686に準拠して、スガ試験機株式会社製写像性測定器ICM−1DPを用いて、光学クシ幅0.5mmで光反射体の像鮮明度を測定した。
光反射体の初期および耐熱試験後の金属層接着強度を碁盤目剥離試験により評価した。碁盤目剥離試験は、ニチバン製セロハンテープ(品番:CT−24)を使用し、1mm間隔の碁盤目数100の碁盤目剥離試験を実施した。評価は全碁盤目数に対する成形品表面に残存する碁盤目数の百分率(%)で示した。初期で100%かつ耐熱試験後80%以上のものが、光反射体としての機能を果たし、良好である。
なお、光反射体の初期の碁盤目剥離試験は、光反射体用成形品にアルミ蒸着を施した後、室温で24時間以上放置してから行った。また、耐熱試験後の碁盤目剥離試験は、耐熱試験後、光反射体を室温で24時間以上放置してから行った。
タバイエスベック(株)製ギヤオーブンGPH(H)−100を用いて、光反射体を160℃の熱風中に24時間放置し、熱処理をした。
(A)成分として、(a−1)ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱レイヨン(株)製、商品名「タフペットN1300」、還元粘度ηsp/C=1.01、酸価=42meq/kg)80質量部、および(a−2)ポリエチレンテレフタレート樹脂(三菱レイヨン(株)製、商品名「ダイヤナイトMA521H−D」、固有粘度[η]=0.780)20質量部、(B)成分として(B−1)モンタン酸グリセリントリエステル(クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licolub WE4」)0.2質量部、(E)強化材として(E−1)タルク(林化成(株)製、商品名「#SG200」、平均粒子径4.4μm)にγ−グリキドキシプロピルトリメトラキシンで表面処理(0.5質量%)したもの1質量部、並びに顔料としてカーボンブラック(住化カラー(株)製、商品名「ブラックBPM−8E756」)0.24質量部を配合し、V型ブレンダーで5分間混合均一化させて、シリンダー温度260℃で直径30mmのベント付き二軸押出機に投入し、ペレットを得た。
熱可塑性樹脂組成物の組成を、表1の組成とする以外は、実施例1と同様の方法で、ペレット、成形品、光反射体を得た。評価結果を表1に示す。
熱可塑性樹脂組成物の組成を表2の組成とする以外は、実施例1と同様の方法で、ペレット、成形品、光反射体を得た。評価結果を表2に示す。
実施例1のペレットを用いて、射出成形機((株)東芝製IS80FPB)で、シリンダー温度260℃、金型温度80℃の条件で、100mm角の平板用金型(金型表面を#8000で磨き上げたもの、算術平均表面粗さRa=0.04μm)に射出成形して、光反射体用の平板成形品(100mm×100mm)を得た。得られた100mm角の平板成形品に、実施例1と同様の方法でアルミニウムを直接蒸着して光反射体を得た。得られた光反射体の像鮮映性を表3に示す。
平板用金型として、金型表面を#5000で磨き上げた金型(算術平均表面粗さRa=0.06μm)を用いること以外は、実施例9と同様の方法で光反射体を得た。得られた光反射体の像鮮映性を表3に示す。
平板用金型として、金型表面を#3000で磨き上げた金型(算術平均表面粗さRa=0.08μm)を用いること以外は、実施例10と同様の方法で光反射体を得た。得られた光反射体の像鮮映性を表3に示す。
平板用金型として、金型表面を#800で磨き上げた金型(算術平均表面粗さRa=0.13μm)を用いること以外は、実施例10と同様の方法で光反射体を得た。得られた光反射体の像鮮映性を表3に示す。
(B−1)モンタン酸グリセリントリエステル:クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licolub WE4」
(b−2)モンタン酸ナトリウム:クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licomont NaV」
(b−3)モンタン酸カルシウム:クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licomont CaV102」
(b−4)モンタン酸ペンタエリストールテトラエステル:クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licolub WE40」
(b−5)モンタン酸エチレングリコールジエステル:クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licowax E」
(b−6)モンタン酸部分けん化エステル(モンタン酸ブチレングリコールエステルとモンタン酸カルシウムの混合物):クラリアントジャパン(株)製、商品名「Licowax OP」
(C−1)脂肪酸グリセリンモノエステル:理研ビタミン(株)製、商品名「リケマールS100A」
(E−1)タルク(平均粒子径4.4μm):林化成(株)製、商品名「#SG200」にγ−グリキドキシプロピルトリメトラキシンで表面処理(0.5質量%)したもの
(E−2)タルク(平均粒子径0.9μm):林化成(株)製、商品名「#SG2000」にγ−グリキドキシプロピルトリメトラキシン(エポキシシラン)で表面処理(0.5質量%)したもの
(E−3)カオリン(0.4μm):ステアリン酸で表面処理(0.5質量%)した含水カオリン、ENGELHARD製、商品名「ASP−101」
(その他)安息香酸ナトリウム:和光純薬(株)製
Claims (8)
- (A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、(B)脂肪酸グリセリントリエステルおよび/または脂肪酸グリセリンジエステルを0.01〜3質量部含有する熱可塑性樹脂組成物。
- さらに、(C)脂肪酸グリセリンモノエステルを0.01〜3質量部含有することを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
- (A)熱可塑性樹脂が、(a)ポリエステル樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1〜3に記載のいずれかの熱可塑性樹脂組成物からなる成形品の少なくとも一部の表面に光反射金属層が直接形成された光反射体。
- ポリエステル樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて、算術平均表面粗さRaが0.075μm以下である金型で成形することを特徴とする光反射体用成形品の製造方法。
- ポリエステル樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて、磨き番手5000番以上で表面を磨いた金型で成形することを特徴とする光反射体用成形品の製造方法。
- ポリエステル樹脂を含有する熱可塑性樹脂組成物を用いて、クロムめっきした金型で成形することを特徴とする光反射体用成形品の製造方法。
- 請求項5〜7に記載の製造方法により得られた光反射体用成形品の少なくとも一部の表面に光反射金属層が直接形成された光反射体。
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