JP2021011546A - 樹脂組成物、樹脂成形体、及び樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無機物微粒子を樹脂中に微分散して混合することができ、そのまま成形物とするか、あるいはマスターバッチとして他の樹脂を加えて成形物とするのに好適な樹脂組成物及び樹脂組成物の製造方法を提供する。さらに、温感効果を有する樹脂組成物を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有した樹脂組成物であって、前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多く、前記遠赤外線放射物質粒子は微分散している。得られた樹脂組成物はマスターバッチ用樹脂として有用である。近赤外線反射物質粒子はＢ型シリカゲルが好ましく、遠赤外線放射物質粒子は酸化ジルコニウムが好ましい。【選択図】図１
Description
本発明は、特定の無機物粒子を混合した樹脂組成物、樹脂成形体、及び樹脂組成物の製造方法に関する。
従来から、樹脂に無機物粒子を混合させた組成物は様々な方法が提案されている。近年、特に、保温効果や断熱効果の高い衣料、敷物などのプラスチック製品や繊維製品が広く用いられており、それらの機能を発現するために、赤外線（近赤外線や遠赤外線）が利用されている。また前記製品は、屋外の利用だけでなく、屋内利用にも使われるようになっている。例えば、特許文献１には、遠赤外線放射材料として０．１〜１０ｍｍの比較的大きな粒径のＳｉＯ2，ＺｒＯ2などの無機物を使用することが提案されている。特許文献２〜３には、遠赤外線放射材料として３μｍ以下の粒径のＳｉＯ2，ＺｒＯ2などの無機物を使用することが提案されている。特許文献４には、遠赤外線放射と近赤外吸収性マスターバッチ用樹脂組成物として、アンチモンドープ酸化スズ粒子を樹脂に混合することが提案されている。
しかし、従来の方法は、特許文献１〜特許文献３では、遠赤外線放射材料だけなので使用する用途が制限される、使用環境により多量の遠赤外線放射材料を必要とするなど、制限されることがあった。また、特許文献４では、遠赤外線放射と近赤外吸収性とを有する粒子を混合しており、蓄熱性は高いが断熱性に劣る。さらに、無機物微粒子を樹脂にコンパウンド（混合）する場合、粒子径が小さくなるほど凝集等が起こりやすく、均一に微分散することは困難であった。分散させるには、例えば、特許文献１では元々の粒子径を大きくすることを試みているが、それでは粒子の持つ十分な効果を引き出すことができない。また特許文献４では特殊な分散剤を用いることを試みているが、コストが高くなるか、用途が制限されるなどの問題があった。よって、成形体、フィルム、繊維等に加工することが難しいという問題があった。
本発明は、前記従来の問題を解決するため、無機物微粒子を樹脂中に微分散して混合することができ、そのまま成形体とするか、あるいはマスターバッチとして他の樹脂を加えて樹脂成形体とするのに好適な樹脂組成物及び樹脂組成物の製造方法、並びにその樹脂組成物を用いて成形した樹脂成形体を提供する。さらに、温感効果を有する樹脂組成物及び樹脂成形体を提供する。
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有した樹脂組成物であって、前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多く、前記遠赤外線放射物質粒子は微分散していることを特徴とする。
本発明の第１番目の樹脂組成物の製造方法は、
熱可塑性樹脂を準備し、
遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を準備し、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多くなるように、熱可塑性樹脂中に混練させる工程を含むことを特徴とする。
熱可塑性樹脂を準備し、
遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を準備し、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多くなるように、熱可塑性樹脂中に混練させる工程を含むことを特徴とする。
本発明の第２番目の樹脂組成物の製造方法は、
熱可塑性樹脂を準備し、
遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を準備し、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多くなるようにして、
樹脂溶融部と、減圧ラインを備えた混練分散部と、押し出し部を連続して接続し、
前記混練溶融部に、水分散液とした遠赤外線放射物質粒子と、加熱溶融させた樹脂とを供給し、
次に前記混練分散部に送り、溶融混練と同時に前記減圧ラインから水分を気体の状態で除去し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する一次混練工程と、
得られたペレットと近赤外線反射物質粒子をドライブレンドし、溶融混練し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する二次混練工程を含むことを特徴とする。
熱可塑性樹脂を準備し、
遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を準備し、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多くなるようにして、
樹脂溶融部と、減圧ラインを備えた混練分散部と、押し出し部を連続して接続し、
前記混練溶融部に、水分散液とした遠赤外線放射物質粒子と、加熱溶融させた樹脂とを供給し、
次に前記混練分散部に送り、溶融混練と同時に前記減圧ラインから水分を気体の状態で除去し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する一次混練工程と、
得られたペレットと近赤外線反射物質粒子をドライブレンドし、溶融混練し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する二次混練工程を含むことを特徴とする。
本発明は、熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有した樹脂組成物であって、前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多く、前記遠赤外線放射物質粒子は微分散していることにより、そのまま成形体とするか、あるいはマスターバッチとして他の樹脂を加えて成形体とするのに好適である。
また、熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有しているため、相乗効果により成形体の温感効果を高めることができる。
さらに、水分散液とした遠赤外線放射物質粒子と、加熱溶融させた樹脂とを供給し、溶融混練と同時に前記減圧ラインから水分を気体の状態で除去し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する一次混練工程と、得られたペレットと近赤外線反射物質粒子をドライブレンドし、溶融混練し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する二次混練工程を含むことにより、無機物微粒子を樹脂中に微分散して混合することができる。
また、熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有しているため、相乗効果により成形体の温感効果を高めることができる。
さらに、水分散液とした遠赤外線放射物質粒子と、加熱溶融させた樹脂とを供給し、溶融混練と同時に前記減圧ラインから水分を気体の状態で除去し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する一次混練工程と、得られたペレットと近赤外線反射物質粒子をドライブレンドし、溶融混練し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する二次混練工程を含むことにより、無機物微粒子を樹脂中に微分散して混合することができる。
本発明は、熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有した樹脂組成物である。遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有した樹脂組成物は、例えば、成形してフィルム、繊維シート、あるいは発泡体などにすると、人体やペットのシートとして温かく有用である。特にシートにしたとき、太陽光などが照射されると表面温度が高く、有用である。近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多く、遠赤外線放射物質粒子は微分散している。近赤外線反射物質粒子の平均粒子径は、遠赤外線放射物質粒子の平均粒子径より大きいほうが好ましい。
近赤外線反射物質粒子は、ＣｏＯ，ＣｒＯ，ＭｎＯ2，Ｂｉ2Ｏ3，ＭｏＯ3，ＮｉＯ，Ｖ2Ｏ5，ＢａＯ，ＳｉＯ2（シリカゲル等）などの粒子が使用できるが、好ましくはシリカゲルである。Ａ型シリカゲルは細孔容積が小さく（０．４６ｍＬ／ｇ）、Ｂ型シリカゲルは大きい（０．７５ｍＬ／ｇ）。シリカゲル自体に近赤外線反射性能があるので、近赤外線反射と細孔による空洞による断熱効果に期待ができる。このことからＢ型シリカゲルが好ましい。シリカゲルのタイプ（Ａ型、Ｂ型）はＪＩＳ Ｚ ０７０１によって規定されている。近赤外線反射物質粒子の平均粒子径は１μｍ以上が好ましく、上限は１００μｍ以下が好ましい。より好ましい平均粒子径は１０〜９０μｍである。粒子径は、篩分け法による４００メッシュ通過粒子（目合いの大きさが３７μｍ）、あるいはＳＥＭ写真などで確認ができる。篩分け法により求められる粒子径は、４００メッシュ通過粒子（目合いの大きさが３７μｍ）である、すなわち３７μｍ以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂１００質量部に対し、近赤外線反射物質粒子の配合量は０．１〜１００質量部が好ましく、より好ましくは１〜７０質量部であり、さらに好ましくは５〜５０質量部である。近赤外線反射特性は、例えばレフランプ試験や近赤外線反射率測定により評価できる。
遠赤外線放射物質粒子は、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＦｅＯ2，ＣｕＯ2，ＺｎＯ2，ＭｎＯ2，ＭｇＯなどの粒子が使用できるが、好ましくは酸化ジルコニウムである。酸化ジルコニウムは遠赤外線放射特性が比較的高く、微粒子化でき、水分散液として樹脂に溶融混練できることから好ましい。遠赤外線放射物質粒子の平均粒子径は１００ｎｍ以下が好ましく、下限は１ｎｍである。より好ましい平均粒子径は１〜９０ｎｍである。平均粒子径は、ＤＬＳ（Dynamic light scattering：動的光散乱法）により測定できる。熱可塑性樹脂１００質量部に対し、遠赤外線放射物質粒子の配合量は０．１〜１５質量部が好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量部であり、さらに好ましくは１〜５質量部である。遠赤外線放射特性は、例えばフーリエ変換赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）試験により評価できる。
遠赤外線放射物質粒子は、そのままの状態でも使用できるが、スラリーの状態で添加することが好ましい。スラリーの濃度は１〜６０質量％が好ましく、より好ましくは５〜５０質量％である。スラリーの濃度が上記範囲内にあると、遠赤外線放射物質の粒子、特に平均粒子径は１００ｎｍ以下の微粒子を、樹脂中に略均一に分散することができる。後述する製造方法で、特には図１に示す押し出し機等を用いるとよい。
近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子１００質量部に対して、１〜１０００質量部が好ましく、より好ましくは２〜１４０質量部であり、さらに好ましくは５〜５０質量部である。各々の配合量において上記範囲を満たすことで、遠赤外線放射効果を活かしつつ、近赤外線反射効果を最大限に発揮することができる。
また。近赤外線反射物質粒子の平均粒子径は、遠赤外線放射物質粒子の平均粒子径よりも大きいことが好ましい。近赤外線反射物質粒子の平均粒子径は、遠赤外線放射物質粒子の平均粒子径の１０倍以上がより好ましい。各々の平均粒子径において上記範囲を満たすことで、遠赤外線放射効果を活かしつつ、近赤外線反射効果を最大限に発揮することができる。
樹脂組成物はそのまま成形体とするか、あるいはマスターバッチとして他の樹脂を加えて樹脂成形体とすることもできる。樹脂組成物としては、好ましくはペレット化等を行い、マスターバッチ用樹脂組成物とするのがよい。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、前記第１番目の方法と第２番目の方法があるが、遠赤外線放射物質粒子と近赤外線反射物質粒子の分散性が良いことから第２番目の方法が好ましい。理由としては、スラリーを添加した際、吸湿性を有する材料などスラリー化（水分散化）が困難な粒子（例えば、近赤外線反射物質粒子としてシリカゲルを用いた場合）を同時に練り込むと、スラリーの水分を含有したり、凝集したり、粒子の分散性が低下するため、一次混練工程でスラリーを溶融混練してペレットにし、二次混練工程で、得られたペレットと近赤外線反射物質粒子をドライブレンドするのがよい。
熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）樹脂、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などのポリエステル、それらの共重合体、及び熱可塑性エラストマー等があり、これら樹脂を単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。この中でもポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、成形加工した樹脂成形体とすることができる。樹脂成形体は前記の押し出し機を使用してそのまま押し出し成形しても良いし、一旦ペレット状にして、圧縮成形、真空成形、射出成形、トランスファ成形、押し出し成形、カレンダ成形等、あるいはこれらの成形法の組み合わせにより成形しても良い。樹脂成形体としては、繊維、フィラメント、不織布、シート、発泡体、フィルム、ブロック体、その他適宜形状に成形すると良い。
以下、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施態様で使用する押し出し機の模式的説明図である。この押し出し機１は、原料供給口２と、樹脂溶融部３と、混練分散部４と、減圧ライン５と、押し出し部６と、取り出し部７で構成されている。まず、樹脂溶融部３の原料供給口２からポリマーと、水に分散させた遠赤外線放射物質粒子を供給する。供給前に両者を混合しておいても良い。次に混練分散部４に送り、混練分散部４では複数枚の混練プレートが回転しており、ここでポリマーと水に分散させた遠赤外線放射物質粒子は均一に溶融混練される。次いで減圧ライン５から水分が水蒸気の状態で除去される。次いで押し出し部６から樹脂組成物が押し出され、冷却して取り出し部７から取り出される。冷却後カットすればペレット状の樹脂組成物となる。これが一次混練工程である。次に、一次混練工程で得られたペレット（場合によってはペレットを所望の大きさに粉砕してパウダー化して）と近赤外線反射物質粒子をドライブレンドし、溶融混練し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する。これが二次混練工程である。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
（測定方法）
＜近赤外線反射特性試験(1) 温度センサーによるレフランプ試験＞
試験は人工気象室内（20℃、65％RH）で行った。試料（発泡体）をタテ15 cm、ヨコ15 cmに切り出して試料台の上に設置した。試料と試料台の間に温度センサー端子（4CH温度データロガー、TM-947SDJ；佐藤商事）を付けて固定した。試料の50cm上方にレフランプ（アイランプPRF500W；岩崎電気）を用意し、照射10分・消灯10分での温度変化を計測した。
＜近赤外線反射特性試験(2) サーモカメラによるレフランプ試験＞
試料(発泡体)を加熱プレス機で（150℃、10 MPa、1分）でフィルム状にし、5cm×5cmに切り、試料台の上に設置した。試料の50 cm上方にレフランプ（アイランプPRF500W ; 岩崎電気）を用意し、10分間照射した。照射後９分、照射後９分５５秒での温度変化をサーモカメラ（FLIR C3 ; FLIR）で撮影した。
＜近赤外線反射特性試験(3) 分光光度計による近赤外線反射率測定＞
試料の測定は分光光度計（U-4100形分光光度計；日立）に60φ積分球付属装置（紫外可視近赤外域用；日立）を取り付けて行った。試料を4 cm×4 cmに切り、酸化アルミニウムの板と積分球の間に固定した後、1000 nm〜1600 nmの近赤外線を照射して反射率を測定した。
＜遠赤外線放射特性試験＞
FT-IR法により、測定温度：40℃、試験装置：パーキンエルマー社製 FT-IR SpectrumOne Fronier Tを使用し、遠赤外線分光放射特性を測定した。
＜近赤外線反射特性試験(1) 温度センサーによるレフランプ試験＞
試験は人工気象室内（20℃、65％RH）で行った。試料（発泡体）をタテ15 cm、ヨコ15 cmに切り出して試料台の上に設置した。試料と試料台の間に温度センサー端子（4CH温度データロガー、TM-947SDJ；佐藤商事）を付けて固定した。試料の50cm上方にレフランプ（アイランプPRF500W；岩崎電気）を用意し、照射10分・消灯10分での温度変化を計測した。
＜近赤外線反射特性試験(2) サーモカメラによるレフランプ試験＞
試料(発泡体)を加熱プレス機で（150℃、10 MPa、1分）でフィルム状にし、5cm×5cmに切り、試料台の上に設置した。試料の50 cm上方にレフランプ（アイランプPRF500W ; 岩崎電気）を用意し、10分間照射した。照射後９分、照射後９分５５秒での温度変化をサーモカメラ（FLIR C3 ; FLIR）で撮影した。
＜近赤外線反射特性試験(3) 分光光度計による近赤外線反射率測定＞
試料の測定は分光光度計（U-4100形分光光度計；日立）に60φ積分球付属装置（紫外可視近赤外域用；日立）を取り付けて行った。試料を4 cm×4 cmに切り、酸化アルミニウムの板と積分球の間に固定した後、1000 nm〜1600 nmの近赤外線を照射して反射率を測定した。
＜遠赤外線放射特性試験＞
FT-IR法により、測定温度：40℃、試験装置：パーキンエルマー社製 FT-IR SpectrumOne Fronier Tを使用し、遠赤外線分光放射特性を測定した。
（実施例１）
ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の約半分から全量を１ｍｍ以下に粉砕し、残りのペレットは（直径２ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状）のままにする。その樹脂１００質量部に対し、酸化ジルコニウムスラリー（製品名ＳＺＲ−Ｗ、堺化学工業社製、酸化ジルコニウム濃度３０質量％、粒子径Ｄ50：３ｎｍ，Ｄmax：３０ｎｍ（Measured by Dynamic light scattering,メーカー値））１０質量部（乾燥質量で３質量部）をブレンドした。ブレンドした樹脂と酸化ジルコニウムスラリーを押し出し機に投入した。樹脂溶融部、混練分散部で混錬を行い、押し出し部から吐出された樹脂組成物を冷却し、ペレタイザーを通してペレット化した。得られた樹脂組成物を再粉砕し、樹脂組成物１００質量部に対し、粉体Ｂ型シリカゲル（製品名：トヨタシリカゲルＢ白４００下、豊田化工社製、粉体、篩分け法による４００メッシュ通過粒子：３７μｍ以下，メーカー値）１０質量部とドライブレンドし、同工程にて酸化ジルコニウムとＢ型シリカゲルを含有した樹脂組成物ペレットを得た。押し出し機内における加工温度は、１５０〜１６０℃とした。
ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の約半分から全量を１ｍｍ以下に粉砕し、残りのペレットは（直径２ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状）のままにする。その樹脂１００質量部に対し、酸化ジルコニウムスラリー（製品名ＳＺＲ−Ｗ、堺化学工業社製、酸化ジルコニウム濃度３０質量％、粒子径Ｄ50：３ｎｍ，Ｄmax：３０ｎｍ（Measured by Dynamic light scattering,メーカー値））１０質量部（乾燥質量で３質量部）をブレンドした。ブレンドした樹脂と酸化ジルコニウムスラリーを押し出し機に投入した。樹脂溶融部、混練分散部で混錬を行い、押し出し部から吐出された樹脂組成物を冷却し、ペレタイザーを通してペレット化した。得られた樹脂組成物を再粉砕し、樹脂組成物１００質量部に対し、粉体Ｂ型シリカゲル（製品名：トヨタシリカゲルＢ白４００下、豊田化工社製、粉体、篩分け法による４００メッシュ通過粒子：３７μｍ以下，メーカー値）１０質量部とドライブレンドし、同工程にて酸化ジルコニウムとＢ型シリカゲルを含有した樹脂組成物ペレットを得た。押し出し機内における加工温度は、１５０〜１６０℃とした。
（実施例２）
ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の約半分から全量を１ｍｍ以下に粉砕し、残りのペレットは（直径２ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状）のままにする。その樹脂１００質量部に対し、酸化ジルコニウムスラリー（製品名ＳＺＲ−Ｗ、堺化学工業社製、酸化ジルコニウム濃度３０質量％、粒子径Ｄ50：３ｎｍ，Ｄmax：３０ｎｍ（Measured by Dynamic light scattering,メーカー値））１０質量部（乾燥質量で３質量部）をブレンドした。ブレンドした樹脂と酸化ジルコニウムスラリーを押し出し機に投入した。樹脂溶融部、混練分散部で混錬を行い、押し出し部から吐出された樹脂組成物を冷却し、ペレタイザーを通してペレット化した。得られた樹脂組成物を再粉砕し、樹脂組成物１００質量部に対し、粉体Ｂ型シリカゲル（製品名：トヨタシリカゲルＢ白４００下、豊田化工社製、粉体、篩分け法による４００メッシュ通過粒子：３７μｍ以下，メーカー値）３０質量部とドライブレンドし、同工程にて酸化ジルコニウムとＢ型シリカゲルを含有した樹脂組成物ペレットを得た。押し出し機内における加工温度は、１５０〜１６０℃とした。
ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の約半分から全量を１ｍｍ以下に粉砕し、残りのペレットは（直径２ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状）のままにする。その樹脂１００質量部に対し、酸化ジルコニウムスラリー（製品名ＳＺＲ−Ｗ、堺化学工業社製、酸化ジルコニウム濃度３０質量％、粒子径Ｄ50：３ｎｍ，Ｄmax：３０ｎｍ（Measured by Dynamic light scattering,メーカー値））１０質量部（乾燥質量で３質量部）をブレンドした。ブレンドした樹脂と酸化ジルコニウムスラリーを押し出し機に投入した。樹脂溶融部、混練分散部で混錬を行い、押し出し部から吐出された樹脂組成物を冷却し、ペレタイザーを通してペレット化した。得られた樹脂組成物を再粉砕し、樹脂組成物１００質量部に対し、粉体Ｂ型シリカゲル（製品名：トヨタシリカゲルＢ白４００下、豊田化工社製、粉体、篩分け法による４００メッシュ通過粒子：３７μｍ以下，メーカー値）３０質量部とドライブレンドし、同工程にて酸化ジルコニウムとＢ型シリカゲルを含有した樹脂組成物ペレットを得た。押し出し機内における加工温度は、１５０〜１６０℃とした。
（実施例３）
実施例１で得られたマスターバッチ樹脂組成物ペレット１０質量部と、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シート（樹脂成形体）を得た。この樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ（定規で目視して測定）、単位面積当たりの質量は８０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０４ｇ／ｃｍ3であった。また、シリカゲル含量は０．９１質量％、酸化ジルコニウム含量は０．２７質量％であった。
図４Ａは本発明の実施例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図４Ｂは同１０００倍の観察写真である。いずれも無機物の分散状態は良好である。
実施例１で得られたマスターバッチ樹脂組成物ペレット１０質量部と、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シート（樹脂成形体）を得た。この樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ（定規で目視して測定）、単位面積当たりの質量は８０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０４ｇ／ｃｍ3であった。また、シリカゲル含量は０．９１質量％、酸化ジルコニウム含量は０．２７質量％であった。
図４Ａは本発明の実施例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図４Ｂは同１０００倍の観察写真である。いずれも無機物の分散状態は良好である。
（実施例４）
実施例１で得られたマスターバッチ樹脂組成物ペレット３０質量部と、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シート（樹脂成形体）を得た。得られた樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ、単位面積当たりの質量は８０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０４ｇ／ｃｍ3であった。また、シリカゲル含量は２．３質量％、酸化ジルコニウム含量は０．６９質量％であった。
図５Ａは本発明の実施例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図５Ｂは同１０００倍の観察写真である。いずれも無機物の分散状態は良好である。
実施例１で得られたマスターバッチ樹脂組成物ペレット３０質量部と、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シート（樹脂成形体）を得た。得られた樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ、単位面積当たりの質量は８０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０４ｇ／ｃｍ3であった。また、シリカゲル含量は２．３質量％、酸化ジルコニウム含量は０．６９質量％であった。
図５Ａは本発明の実施例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図５Ｂは同１０００倍の観察写真である。いずれも無機物の分散状態は良好である。
（実施例５）
実施例２で得られたマスターバッチ樹脂組成物ペレット２０質量部と、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シート（樹脂成形体）を得た。この樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ、単位面積当たりの質量は１１０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０５５ｇ／ｃｍ3であった。また、シリカゲル含量は５．０質量％、酸化ジルコニウム含量は０．５質量％であった。
図６Ａは本発明の実施例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図６Ｂは同１０００倍の観察写真である。いずれも無機物の分散状態は良好である。
実施例２で得られたマスターバッチ樹脂組成物ペレット２０質量部と、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シート（樹脂成形体）を得た。この樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ、単位面積当たりの質量は１１０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０５５ｇ／ｃｍ3であった。また、シリカゲル含量は５．０質量％、酸化ジルコニウム含量は０．５質量％であった。
図６Ａは本発明の実施例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図６Ｂは同１０００倍の観察写真である。いずれも無機物の分散状態は良好である。
（実施例６）
実施例１で得られたシート発泡成形体を、加熱プレス機で１分間（１６０℃、１０ＭＰａ）プレスしてフィルム（樹脂成形体）を得た。このフィルムの厚みは７０μｍ、単位面積当たりの質量は６０ｇ／ｍ2であった。
実施例１で得られたシート発泡成形体を、加熱プレス機で１分間（１６０℃、１０ＭＰａ）プレスしてフィルム（樹脂成形体）を得た。このフィルムの厚みは７０μｍ、単位面積当たりの質量は６０ｇ／ｍ2であった。
（実施例７）
実施例２で得られたシート発泡成形体を、加熱プレス機で１分間（１６０℃、１０ＭＰａ）プレスしてフィルム（樹脂成形体）を得た。このフィルムの厚みは７０μｍ、単位面積当たりの質量は６０ｇ／ｍ2であった。
実施例２で得られたシート発泡成形体を、加熱プレス機で１分間（１６０℃、１０ＭＰａ）プレスしてフィルム（樹脂成形体）を得た。このフィルムの厚みは７０μｍ、単位面積当たりの質量は６０ｇ／ｍ2であった。
（実施例８）
実施例３で得られたシート発泡成形体を、加熱プレス機で１分間（１６０℃、１０ＭＰａ）プレスしてフィルム（樹脂成形体）を得た。このフィルムの厚みは７０μｍ、単位面積当たりの質量は６０ｇ／ｍ2であった。
実施例３で得られたシート発泡成形体を、加熱プレス機で１分間（１６０℃、１０ＭＰａ）プレスしてフィルム（樹脂成形体）を得た。このフィルムの厚みは７０μｍ、単位面積当たりの質量は６０ｇ／ｍ2であった。
（比較例１）
マスターバッチ樹脂組成物ペレットは加えず、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シートを得た。この樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ、単位面積当たりの質量は８０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０４ｇ／ｃｍ3であった。
図７Ａは比較例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図７Ｂは、同１０００倍の観察写真である。
以上の実施例３〜５及び比較例１の近赤外線反射特性(1) 温度センサーによるレフランプ試験で測定した温度を表１と図２にレフランプ照射時のその温度変化グラフを示す。
マスターバッチ樹脂組成物ペレットは加えず、ＬＤＰＥ樹脂１００質量部を用いて、公知の方法でシート発泡成形して樹脂発泡シートを得た。この樹脂発泡シートは厚さ約２ｍｍ、単位面積当たりの質量は８０ｇ／ｍ2、みかけ密度は約０．０４ｇ／ｃｍ3であった。
図７Ａは比較例１の発泡体樹脂のＳＥＭ観察１００倍の写真及び図７Ｂは、同１０００倍の観察写真である。
以上の実施例３〜５及び比較例１の近赤外線反射特性(1) 温度センサーによるレフランプ試験で測定した温度を表１と図２にレフランプ照射時のその温度変化グラフを示す。
表１及び図２の結果から、温度の高い順に、比較例１、実施例３、実施例４、実施例５となっており、シリカゲルの濃度に比例して、試料と試料台の間に設置した温度センサーの温度が低くなっていた。この結果からレフランプにより照射された赤外線がシリカゲルにより透過及び／又は吸収されにくくなったものと推定される。
次に、近赤外線反射特性試験(2)のサーモカメラによるレフランプ試験結果を示す。レフランプ照射時の温度変化より、レフランプ照射後９分、照射後９分５５秒において、温度の高い順に、実施例５、実施例４、実施例３、比較例１となっており、シリカゲルの濃度に比例して、試料の表面温度が高くなっていた。サーモカメラは、物質表面から放射されている赤外線エネルギーの強度を温度情報として検出・可視化して、温度分布などの画像表示を行う装置であり、この結果からレフランプによる照射された近赤外線がシリカゲルにより反射しているものと推定される。
実施例６〜８及び比較例１の近赤外線の反射率（近赤外線反射特性試験(3) 分光光度計による近赤外線反射率測定）を表２と図３に示す。
表２と図３の結果の結果から、近赤外線反射性が確認できた。よって、近赤外線反射特性試験(1)〜(3)の結果を総合すると、シリカゲルの濃度に比例して近赤外線反射性による断熱性が高く、試料表面の温度上昇と試料裏面の温度上昇抑制が確認できた。次に、遠赤外線分光放射特性を表３に示す。
表３から、酸化ジルコニウムの濃度にほぼ比例して赤外線分光放射率が高くなることが確認できた。
以上の実施例、比較例から、熱可塑性樹脂に遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有させると、相乗効果により樹脂成形体の温感効果を高めることができる。
以上の実施例、比較例から、熱可塑性樹脂に遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有させると、相乗効果により樹脂成形体の温感効果を高めることができる。
本発明の樹脂組成物は、マスターバッチ用樹脂組成物として有用である。本発明の樹脂組成物は、繊維、フィラメント、不織布、シート、発泡体、フィルム、ブロック体、その他適宜形状に成形した成形体に用いることができる。得られた樹脂成形体は、衣類、寝具、敷物、カーテン、ブラインド、屋外部材、日よけ用シートなどに用いることができる。
１ 押し出し機
２ 原料供給口
３ 樹脂溶融部
４ 混練分散部
５ 減圧ライン
６ 押し出し部
７ 取り出し部
２ 原料供給口
３ 樹脂溶融部
４ 混練分散部
５ 減圧ライン
６ 押し出し部
７ 取り出し部
Claims (11)
- 熱可塑性樹脂に、遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を含有した樹脂組成物であって、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多く、
前記遠赤外線放射物質粒子は微分散していることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記近赤外線反射物質粒子の平均粒子径は、遠赤外線放射物質粒子の平均粒子径より大きい、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記近赤外線反射物質粒子は、シリカゲルである請求項１または２に記載の樹脂組成物。
- 前記シリカゲルはＢ型シリカゲルである請求項３に記載の樹脂組成物。
- 前記遠赤外線放射物質粒子は酸化ジルコニウムである請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記近赤外線反射物質粒子の平均粒子径は１μｍ以上であり、前記遠赤外線放射物質粒子の平均粒子径は１００ｎｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、近赤外線反射物質粒子の配合量は０．１〜１００質量部であり、遠赤外線放射物質粒子の配合量は０．１〜１５質量部である請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物はマスターバッチ用樹脂組成物である請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂組成物を成形加工した樹脂成形体。
- 熱可塑性樹脂を準備し、
遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を準備し、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多くなるように、熱可塑性樹脂中に混練させる工程を含む樹脂組成物の製造方法。 - 熱可塑性樹脂を準備し、
遠赤外線放射物質粒子及び近赤外線反射物質粒子を準備し、
前記近赤外線反射物質粒子の配合量は、遠赤外線放射物質粒子の配合量より多くなるようにして、
樹脂溶融部と、減圧ラインを備えた混練分散部と、押し出し部を連続して接続し、
前記混練溶融部に、水分散液とした遠赤外線放射物質粒子と、加熱溶融させた樹脂とを供給し、
次に前記混練分散部に送り、溶融混練と同時に前記減圧ラインから水分を気体の状態で除去し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する一次混練工程と、
得られたペレットと近赤外線反射物質粒子をドライブレンドし、溶融混練し、押し出し部から樹脂組成物を押し出して冷却し、ペレット化する二次混練工程を含むことを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
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