JP3088953B2 - 機能性ポリエステル樹脂及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性，防臭性な
どの機能を付与せしめたポリエステル樹脂並びに、当該
ポリエステル樹脂の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、抗菌性金属を担持したゼオラ
イトを熱可塑性樹脂中に添加したもの（特公昭６３−５
４０１３号）、熱可塑性樹脂中にチアゾリン系防黴剤を
添加したもの等の機能性樹脂が知られている。

【０００３】ところで、ポリエステル樹脂は機械加工
性，耐熱性，耐候性，耐薬品性，電気絶縁性等に優れて
いるので、家電製品，自動車部品，建材等の多分野にお
いて広く使用されている。

【０００４】そして、近年、このポリエステル樹脂に機
能性粒子を練り込み、上述した機能性を持たせたポリエ
ステル樹脂が求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリエステル
樹脂については、単に機能性粒子を添加しただけでは、
ポリエステル樹脂の特質から機能性能が発現され難いと
いう問題があった。ポリエステル樹脂は高い結晶性を備
えることで良く知られており、成形後緻密に結晶化した
ものとなる。このため、ポリエステル樹脂に機能性粒子
を練り込んだ場合、成形物表面における機能性粒子は、
緻密なポリエステル樹脂の結晶に封じ込まれた状態とな
り、成形物表面に表出し難いため、機能性粒子の性能が
発現され難いものと思われる。

【０００６】そこで、機能剤を通常の２〜３倍添加する
等により、性能面での改善を図るべく努力されてきた
が、これについては、機能剤の添加量が増えることに伴
いコストが増す反面、機能性能の発現は然程改善されな
いという問題点を有するものであった。

【０００７】本発明は以上の実情に鑑みなされたもので
あって、少量の機能性粒子を添加するだけで、機能性能
が十分に発現されるポリエステル樹脂及びその製造方法
の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、マトリックス樹脂たるポリエステル樹脂中
に、結晶性ポリオレフィン樹脂塊を分散させるととも
に、該結晶性ポリオレフィン樹脂塊に機能性粒子を含有
せしめた機能性ポリエステル樹脂に係るものであって、
前記結晶性ポリオレフィン樹脂がポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂のいずれかであり、前記機能性粒子
が、抗菌性ゼオライトまたは／および有機機能付与剤を
無機物質に吸尽或いは吸着させたものであることを特徴
とする機能性ポリエステル樹脂に係る。

【０００９】前記結晶性ポリオレフィン樹脂は結晶化の
遅い樹脂であり、生成される結晶はポリエステルに比べ
ると粗いものとなる。したがって、結晶性ポリオレフィ
ン樹脂に添加された機能性粒子は、樹脂表面に表出され
易くなる。そして、当該樹脂成形物の表面は、結晶の粗
いオレフィン樹脂と結晶の緻密なポリエステル樹脂とが
混在した状態となり、結晶性ポリオレフィン樹脂に添加
された機能性粒子が表面に表出して、当該機能性粒子の
機能性能が十分に発揮されるようになるものと思われ
る。

【００１０】本発明の機能性ポリエステル樹脂は、機能
性粒子を結晶性ポリオレフィン樹脂に添加して溶融ペレ
ット化し、ついで、得た該結晶性ポリオレフィン樹脂を
ポリエステル樹脂に添加することにより得られる。尚、
結晶性ポリオレフィン樹脂に機能性粒子を添加する際
に、結晶性ポリオレフィン樹脂にペレット原料を使用す
る方法と、パウダー原料を使用する方法とがあるが、熱
履歴を考慮するとパウダー原料の方が好ましい。その
際、機能性粒子と粉末状の結晶性ポリオレフィン樹脂と
粒子分散剤とを混練した後フレーク状となし、ついで該
フレーク状の樹脂をポリエステル樹脂に添加するように
しても良い。粒子分散剤を用いることで、機能性粒子と
結晶性ポリオレフィン樹脂が均一に混合され、分散され
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】上述したように、本発明に係る機
能性ポリエステル樹脂は、マトリックス樹脂たるポリエ
ステル樹脂中に、結晶性ポリオレフィン樹脂塊を分散さ
せるとともに、該結晶性ポリオレフィン樹脂塊に機能性
粒子を含有せしめた構成を備えるものである。

【００１２】前記機能性粒子とは、樹脂に添加すること
により、今迄に無かった機能を樹脂に付与し得る粒子を
いい、無機系機能性粒子、有機機能付与剤を無機物質に
吸尽或いは吸着させたものを含む。具体的には、一般的
に、抗菌剤，防黴剤，防臭剤，消臭剤，防虫剤，芳香
剤，遠赤外線放射剤，天然製剤と言われるもの等が含ま
れ、これらの一種又は二種以上を用いても良く、一種で
二以上の性状を備えたものを用いても良い。

【００１３】無機系の抗菌剤並びに抗菌防黴剤には、銀
イオン，亜鉛イオン，銅イオン等の抗菌性金属イオンを
担持したゼオライト，リン酸ジルコニウム，ガラス，ハ
イドロキシアパタイト等があり、防臭剤には、ゼオライ
ト，シリカゲル，セイ酸カルシウム，ハイドロタルサイ
ト，活性炭等があり、消臭剤には、トリポリリン酸ナト
リウム，酸化チタン，酸化亜鉛等がある。

【００１４】また、遠赤外線放射剤には、チタン，ジル
コニウム，ゼオライト，シリカ等の遠赤外線を放射する
ものがあり、天然製剤には、ヒノキオイル等自然物より
抽出したものがあり、芳香剤にはイソ吉草酸イソアミ
ル，アミルシンナミックアルデヒド，エチレンブラシレ
ート等がある。

【００１５】前記結晶性ポリオレフィン樹脂には、ＬＤ
−ＰＥ，ＨＤ−ＰＥ，ＬＬＤ−ＰＥ，ＰＰ，ＰＭＰ等が
含まれる。結晶性ポリオレフィン樹脂はポリエステル樹
脂に比べて結晶が粗く、疎水性であるため、ポリエステ
ル樹脂を劣化させにくく、３００℃の成形温度にも耐え
ることが出来るので好ましい。

【００１６】そして、当該機能性ポリエステル樹脂を製
造するには、例えば、まず、機能性粒子を結晶性ポリオ
レフィン樹脂に添加し、押出し成形機によりペレット状
のマスターバッチを製造する。押出し機には一軸機，二
軸機のいずれも使用可能であるが、熱履歴を考慮した場
合、二軸機よりも高混練の一軸機の方が好ましい。尚、
押出し温度は１６０〜２００℃（シリンダー温度）の範
囲が好ましい。

【００１７】ついで、得た該結晶性ポリオレフィン樹脂
をポリエステル樹脂に添加することにより得られるが、
その組成は、機能性粒子１００重量部に対して、結晶性
ポリオレフィン樹脂１０〜１０００重量部であることが
望ましく、さらに望ましくは５０〜３００重量部であ
る。結晶性ポリオレフィン樹脂が１０重量部より少ない
と、機能性粒子が十分に結晶性ポリオレフィン樹脂によ
って覆われず、逆に、１０００重量部より多いと、ポリ
エステル樹脂の物性が劣化し易くなるからである。

【００１８】尚、機能性粒子，粉末状のオレフィン樹
脂，粒子分散剤を１００℃程度の温度で混練してフレー
ク状にし、当該フレークをポリエステル樹脂に練り込む
ようにすれば、機能性粒子が均一に分散されて、当該ポ
リエステル樹脂は更に良好な機能を発現するようにな
る。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について以下に説明す
る。

【００２０】（実施例１）機能性粒子として抗菌性ゼオ
ライト（抗菌性金属を担持させたゼオライト）（バクテ
キラー（登録商標）ＢＭ１０２Ａ（銀含有量２．２重量
％）；鐘紡株式会社製）を用い、結晶性ポリオレフィン
樹脂にはポリエチレンパウダー（ＨＤ−ＰＥ，ＪＴ２０
０Ｐ；三菱化学株式会社製）を用い、まず、この抗菌性
ゼオライトの４０重量％とポリエチレンパウダー６０重
量％とを１７０℃の温度下で混練した後、押出し成形し
てマスターバッチを製造した。

【００２１】次に、２９０℃の温度下で、ポリエステル
樹脂（ＥＦＧ−８５Ａ；鐘紡株式会社製）９８．７５重
量％に前記マスターバッチの１．２５重量％を添加し混
練した後、１２０℃の温度下で１６時間乾燥させ、射出
成形によりプレート状に成形し、実施例１の機能性ポリ
エステル樹脂を得た。

【００２２】（実施例２）機能性粒子として前記実施例
１と同じ抗菌性ゼオライトを用い、結晶性ポリオレフィ
ン樹脂にも実施例１と同じポリエチレンパウダーを用
い、まず、この抗菌性ゼオライトの４０重量％とポリエ
チレンパウダー６０重量％とを１７０℃の温度下で混練
した後、押出し成形してマスターバッチを製造した。

【００２３】次に、２９０℃の温度下で、実施例１と同
じポリエステル樹脂の９６．２５重量％に前記マスター
バッチの３．７５重量％を添加し混練した後、１２０℃
の温度下で１６時間乾燥させ、射出成形によりプレート
状に成形し、実施例２の機能性ポリエステル樹脂を得
た。

【００２４】（比較例１）機能性粒子として前記実施例
１と同じ抗菌性ゼオライトを用い、まず、この抗菌性ゼ
オライトの１０重量％と前記実施例１と同じポリエステ
ル樹脂の９０重量％とを２９０℃の温度下で混練した
後、押出し成形してマスターバッチを製造した。

【００２５】次に、２９０℃の温度下で、前記実施例１
と同じポリエステル樹脂の９５重量％に前記マスターバ
ッチの５重量％を添加し混練した後、１２０℃の温度下
で１６時間乾燥させ、射出成形によりプレート状に成形
し、比較例１の機能性ポリエステル樹脂を得た。

【００２６】（比較例２）機能性粒子として前記実施例
１と同じ抗菌性ゼオライトを用い、まず、この抗菌性ゼ
オライトの１０重量％と前記実施例１と同じポリエステ
ル樹脂の９０重量％とを２９０℃の温度下で混練した
後、押出し成形してマスターバッチを製造した。

【００２７】次に、２９０℃の温度下で、前記実施例１
と同じポリエステル樹脂の８５重量％に前記マスターバ
ッチの１５重量％を添加し混練した後、１２０℃の温度
下で１６時間乾燥させ、射出成形によりプレート状に成
形し、比較例２の機能性ポリエステル樹脂を得た。

【００２８】そして、以上のようにして製造した実施例
１，実施例２，比較例１，比較例２のプレート状の機能
性ポリエステル樹脂それぞれに、細菌の菌液を接種した
後、ポリエチレンフィルムで覆い、２５℃の温度下で２
４時間保管し、その後の生菌数を計数した。その結果を
下表表１に示す。尚、前記細菌にはＥ．ｃｏｌｉ（Ｅｓ
ｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ；大腸菌）を用い、前記
と同量のこの細菌をシャーレに接種した場合を対照とし
た。

【００２９】

【表１】

【００３０】上記表１に示したように、実施例１の樹脂
と比較例１の樹脂には同量の抗菌性ゼオライトが添加さ
れているが、生菌数については実施例１のものが遥かに
少なく、実施例１の樹脂が抗菌性能を十分に発揮してい
ることが分かる。また、単にポリエステル樹脂に機能性
粒子としての抗菌性ゼオライトを添加する場合に、実施
例１の樹脂と同様な抗菌性能を発揮させるには、実施例
１における添加量の３倍の抗菌性ゼオライトを添加する
必要があることが、比較例２から分かる。さらに、実施
例１及び２から分かるように、ポリエチレン樹脂を介在
させて抗菌性ゼオライトを添加する場合には、一定の抗
菌性を発揮する添加量以上に添加しても然程抗菌性能は
変わらない。

【００３１】（実施例３）吸水性無機物質として合成Ａ
型ゼオライト（シルトンＢ）を使用し、これを４００℃
の温度下で２４時間乾燥処理した後、窒素雰囲気の中で
常温になるまで放置する。ついで、これを窒素置換リボ
ンブレタン中に移し変えて、当該合成Ａ型ゼオライトの
１００重量部に対して、メタノールに溶解したＴＢＺ
（２−（４−チアゾルベンツイミダゾール））（サアゾ
ール１００）の３０重量部を吸尽させ、しかる後これを
１５０〜１８０℃で乾燥してメタノールを蒸発せしめ、
機能性粒子を得た。ついで、この機能性粒子の４０重量
％と前記実施例１のポリエチレンパウダー６０重量％と
を１７０℃の温度下で混練した後、押出し成形してマス
ターバッチを製造した。

【００３２】次に、２９０℃の温度下で、実施例１と同
じポリエステル樹脂の９５重量％に前記マスターバッチ
の５重量％を添加し混練した後、１２０℃の温度下で１
６時間乾燥させ、射出成形によりプレート状に成形し、
実施例３の機能性ポリエステル樹脂を得た。

【００３３】（比較例３）機能性粒子として前記実施例
３と同じものを用い、まず、この機能性粒子の２重量％
を前記実施例１と同じポリエステル樹脂の９８重量％に
添加し、２９０℃の温度下で混練した後、１２０℃の温
度下で１６時間乾燥させ、射出成形によりプレート状に
成形し、比較例３の機能性ポリエステル樹脂を得た。

【００３４】（比較例４）機能性粒子として前記実施例
３と同じものを用い、まず、この機能性粒子の５重量％
を前記実施例１と同じポリエステル樹脂の９５重量％に
添加し、２９０℃の温度下で混練した後、１２０℃の温
度下で１６時間乾燥させ、射出成形によりプレート状に
成形し、比較例３の機能性ポリエステル樹脂を得た。

【００３５】そして、以上のようにして製造した実施例
３，比較例３，比較例４のプレート状の機能性ポリエス
テル樹脂それぞれに、真菌の菌液を接種した後、ポリエ
チレンフィルムで覆い、２５℃の温度下で４８時間保管
し、その後の生菌数を計数した。その結果を下表表２に
示す。尚、前記真菌には青黴（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ
ｃｉｔｒｉｎｕｍ）を用い、前記と同量のこの真菌を
シャーレに接種した場合を対照とした。

【００３６】

【表２】

【００３７】上記表２に示したように、実施例３の樹脂
と比較例３の樹脂には同量の機能性粒子が添加されてい
るが、生菌数については実施例３のものが遥かに少な
く、実施例３の樹脂が抗黴性能を十分に発揮しているこ
とが分かる。また、単にポリエステル樹脂に機能性粒子
を添加する場合に、実施例３の樹脂と同様な抗黴性能を
発揮させるには、実施例３における添加量の２．５倍の
機能性粒子を添加する必要があることが、比較例４から
分かる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
少量の機能性粒子を添加するのみで、十分な機能性能を
発現する機能性ポリエステル樹脂を得ることができ、製
造コストを削減することが出来る。また、機能性粒子の
添加量が少量であるので、マトリックス樹脂の劣化が少
く、マトリックス樹脂本来の特性を損なうことがない。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス樹脂たるポリエステル樹脂
   中に、結晶性ポリオレフィン樹脂塊を分散させるととも
   に、該結晶性ポリオレフィン樹脂塊に機能性粒子を含有
   せしめた機能性ポリエステル樹脂であって、 前記結晶性ポリオレフィン樹脂がポリエチレン樹脂、ポ
   リプロピレン樹脂のいずれかであり、 前記機能性粒子が、抗菌性ゼオライトまたは／および有
   機機能付与剤を無機物質に吸尽或いは吸着させたもので
   あることを特徴とする機能性ポリエステル樹脂。
2. 【請求項２】 機能性粒子を結晶性ポリオレフィン樹脂
   に添加して溶融ペレット化し、ついで、得た該結晶性ポ
   リオレフィン樹脂をポリエステル樹脂に添加する機能性
   ポリエステル樹脂の製造方法であって、 前記結晶性ポリオレフィン樹脂がポリエチレン樹脂、ポ
   リプロピレン樹脂のいずれかであり、 前記機能性粒子が、抗菌性ゼオライトまたは／および有
   機機能付与剤を無機物質に吸尽或いは吸着させたもので
   あることを特徴とする機能性ポリエステル樹脂の製造方
   法。