JP3757205B2 - 樹脂用配合剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス粉末からなる樹脂用配合剤に関するものであり、より詳細には、配合樹脂の透光性に悪影響を与えず、しかも、保温性やアンチブロッキング性に優れた樹脂用配合剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
延伸樹脂フィルムは、透明性、耐熱性、耐衝撃性等の各種特性に優れており、包装材料、農業用などの各種用途に広く使用されているが、フィルム相互が付着(ブロッキング)する傾向が大であり、フィルム相互に滑り性を付与するために、フィルム中にアンチブロッキング剤を配合することが広く行われている。また、ハウス栽培やトンネル栽培などの農業用に使用される用途では、透光性と共に保温性が要求され、保温性を付与するために、フィルム中に保温剤が配合されている。
このようなアンチブロッキング剤や保温剤としては、シリカ、ケイ酸塩、アルミナ、アルミン酸塩、ハイドロタルサイト類、塩基性炭酸アルミニウム・リチウム塩等の無機の微粒子が知られている。
【0003】
また、黒曜石などの天然火山ガラスは、これを加熱膨張させ、次いで粉砕及び分級して粒度調整したものをろ過助剤としての用途に供されることが知られている。このような天然火山ガラスから得られる無機粒子が、上述した保温剤やアンチブロッキング剤等の用途に適用できるのであれば、コスト的な利点が極めて大きい。
例えば、加熱膨張させた黒曜石を、酸処理して鉄酸化物(Fe2O3)等を除去したものは、ろ過助剤やフィラーとして有用であることが記載されている(特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】
米国特許第2,898,303号明細書
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリカ、ケイ酸塩、アルミナ、アルミン酸塩、ハイドロタルサイト類、塩基性炭酸アルミニウム・リチウム塩等の無機の微粒子をアンチブロッキング剤および保温剤に用いた場合、樹脂成型時での加熱状態において含有水分の脱離に伴う発泡がしばしば問題となる。また、樹脂成型後の屋外暴露状態において、吸湿あるいは吸水による失透などが問題となる。さらに、樹脂に対する分散性など解決すべき点も多数存在する。
一方、酸処理された天然火山ガラスからなる粉末粒子については、その保温性やアンチブロッキング性能についての検討は全くなされていなかった。
【0006】
従って本発明の目的は、合成化合物、粘土鉱物、または天然火山ガラスなどから容易にかつ安価に製造することができ、しかも、従来の問題点を解決した保温剤やアンチブロッキング剤などとして有用な樹脂用配合剤を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の樹脂用配合剤を含み、保温性やアンチブロッキング性に優れた樹脂組成物を提供することにある。
【0007】
本発明者等は、合成化合物、粘土鉱物または真珠岩、松脂岩、黒曜石等の天然火山ガラスから得られる無機粉末について検討を重ねた結果、本来天然物が含有する鉄分など、着色して樹脂配合剤として好ましくない不純物を、適度な酸処理によって粒子表面から除去することで、実用上問題とならないレベルまで改善可能なことを見出した。また残存する鉄分は紫外線を吸収する作用を有する。一般的に農業用フィルムは屋外暴露時における樹脂の紫外線劣化を防止するため、紫外線吸収剤を添加して使用する場合があるが、当該樹脂用配合剤を用いることで、他の有機系紫外線吸収剤を減配することが可能となる。しかもアルミナ等金属酸化物含有量の調整により目的とする屈折率に合致させることも可能であり、保温性やアンチブロッキング性に優れた、保温剤やアンチブロッキング剤等の樹脂用配合剤として極めて有用であることを見出し、本発明に到達した。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ガラス粉末からなる樹脂用配合剤において、該ガラス粉末は、
(1)下記組成:
SiO2;40乃至90重量%
Al2O3;1.5乃至55重量%
Fe2O3;0.01乃至2.0重量%
を有し、且つSiO 2 、Al 2 O 3 及びFe 2 O 3 の合量が87.95重量%以上であり、
(2)11規定硫酸を用いて、95℃×2時間の酸処理を行なったときに溶出する鉄分(Fe2O3)量が、全鉄分量の20重量%以下であり、
(3)強熱減量(1050℃)が10重量%以下であり、
(4)屈折率が1.46乃至1.54の範囲にあること、
を特徴とする樹脂用配合剤が提供される。
本発明によれば、また、上記樹脂用配合剤を、樹脂100重量部当り、0.1乃至25重量部含有していることを特徴とする保温性に優れた樹脂組成物が提供される。
本発明によれば、更に、上記樹脂用配合剤を、樹脂100重量部当り、0.01乃至5重量部含有していることを特徴とするアンチブロッキング性に優れた樹脂組成物が提供される。
【0009】
本発明において、樹脂用配合剤として用いるガラス粉末は、
(A)9%水性スラリーで測定したときの電気伝導度が150μS・cm−1以下であること、
(B)25℃、75%RH及び24時間における平衡水分率が5重量%以下であること、
(C)レーザ回折法で測定した体積基準の中位径(D50)が0.1乃至20μmの範囲にあること、
が好ましい。
【0010】
【発明の実施形態】
[樹脂用配合剤]
本発明の樹脂用配合剤は、特に、合成化合物、粘土鉱物および真珠岩、松脂岩、黒曜石等の天然火山ガラスから容易に製造できるという利点を有するものであり、このガラス粉末は、下記組成:
SiO2;40乃至90重量%、好ましくは45乃至85重量%
Al2O3;1.5乃至55重量%、好ましくは2.0乃至50重量%
Fe2O3;0.01乃至2.0重量%、好ましくは0.03乃至1.5
重量%
の組成を有し、且つSiO 2 、Al 2 O 3 及びFe 2 O 3 の合量が87.95重量%以上である。このガラス粉末は、上記範囲内でシリカ分(SiO2)、アルミナ分(Al2O3)及び鉄分(Fe2O3)を含有しているが、特に重要なことは、一定量のアルミナ分(Al2O3)及び鉄分(Fe2O3)を含有している点にある。
【0011】
即ち、樹脂用配合剤として使用するためには、鉄分は、着色の原因となるため、酸処理により全て除去するのが望ましいが、これを実現させるためには非常に高度な酸処理を要する。従って後述するように本発明では、上記の範囲において鉄分を含有しているが、粒子表面での鉄分濃度を低く抑えているため実用上の問題は小さい。このような量で鉄分が存在している結果、後述する実施例で測定した図3のUV−vis吸収スペクトルから明らかな通り、本発明で用いるガラス粉末は、紫外領域(200nm〜400nm)に大きな吸収ピークを示すものである。また、鉄分量が上記範囲よりも多いと、着色等の問題が無視し得ないレベルになってしまい、上記範囲よりも少ないと樹脂用配合剤を天然原料から合成することはコスト的にも技術的にも難しく、紫外線吸収作用が望めない。
【0012】
また、本発明で用いるガラス粉末は、11規定硫酸を用いて、95℃×2時間の酸処理を行なったときに溶出する鉄分量が、全鉄分量の20重量%以下、特に18重量%以下である。
即ち、発明の樹脂用配合剤(ガラス粉末)は、前述した範囲内の量で鉄分を含有しているものの、上記酸処理で溶出する鉄分量は極めて少量であるか、或いは全く溶出しない。このことは、このガラス粉末に含まれる鉄分は、大部分が粒子の中心に存在しており、粒子表面には、鉄分はほとんど存在していないことを意味する。
この結果、本発明で用いるガラス粉末は、鉄分を含有しているにもかかわらず、その着色傾向は比較的小さい。
また、本発明の樹脂用配合剤は、1.46乃至1.54、特に1.47乃至1.53の屈折率を有し、ポリエチレン、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル等の樹脂に近い屈折率を有し、これら樹脂の透光性等の光学的性質を低下させることがない。これは、アルミナ分含量が前記範囲にあることに起因しており、アルミナ分含量が範囲外であると、屈折率が上記の範囲外となってしまい、樹脂との屈折率との相違が大きくなり、透光性を低下させる等、樹脂用配合剤の用途として不適当となってしまう。
【0013】
また、本発明で用いるガラス粉末は、強熱減量(1050℃)が10重量%以下でなければならない。即ち、このようなガラス粉末からなる本発明の樹脂用配合剤は、図7に示すような示差熱曲線を示し、0℃から350℃まで昇温したときに吸熱ピークを示さず、樹脂に配合したときの発泡傾向がほとんどない。
【0014】
既に述べた通り、樹脂用配合剤として本発明で用いるガラス粉末は、シリカ分、アルミナ分及び鉄分を必須成分として含有しているが、通常、不可避的不純物として、Na、K等のアルカリ金属、Ca等のアルカリ土類金属、及びMg、Ti等を、合計で0.5乃至35重量%(酸化物換算)で含有している。
また、上記のような不可避的不純金属成分を少量含んでいることから、本発明で用いるガラス粉末は、9%水性スラリーで測定したときの電気伝導度が150μS・cm−1以下であり、このような電気的性質を有していることも、本発明である樹脂用配合剤の特徴の一つである。
【0015】
更に本発明で用いるガラス粉末は、BET比表面積が25m2/g以下に抑制され、さらに、25℃、75%RH及び24時間における平衡水分率が5重量%以下となっている。このような表面特性を有していることから、かかるガラス粉末からなる本発明の樹脂用配合剤は、復水の問題が少なく、樹脂に練り込んだときや、フィルムをヒートシールする際に、水分の離脱に伴う発泡の問題が有効に解消されている。また、樹脂成型後の屋外暴露時における吸湿、吸水による失透を発生させることがない。
【0016】
また、本発明の樹脂用配合剤は、レーザ回折法で測定した体積基準の中位径(D50)が0.1乃至20μmの範囲となるように粒度調整されていることが好ましい。一般に、レーザ回折法で測定される体積基準の中位径(D50)は、分散粒子径(電子顕微鏡などで観察される粒子径がほぼこれに相当する)よりも微細であるが、上記範囲内の中位径であれば、粒子間の凝集の程度も適切であり、樹脂中への分散の程度も良好に保持される。
【0017】
上述したガラス粉末からなる本発明の樹脂用配合剤は、低発泡性であり、またフィルム形成用の樹脂に近い屈折率を有しているという性質を有しているが、特に保温性やアンチブロッキング性に優れており、保温剤やアンチブロッキング剤等の樹脂フィルム用の配合剤として特に有用である。
【0018】
例えば、図6に示す本発明の樹脂用配合剤のIRスペクトルを参照されたい。このIRスペクトルによれば、本発明の樹脂用配合剤は、波数が約1000cm−1の領域に非常に大きな吸収ピーク有していることが理解される。
一般に、一定の温度にある黒体と、その黒体から輻射される電磁波のエネルギーが最大となる波長との間には、ウィーン(Wien)の法則と呼ばれる一定の関係があり、室温近辺の温度と極大エネルギー波長との関係を示すと次の通りである。
この事実から、常温乃至その近辺の温度の物体から放射される輻射線を有効に吸収するという目的には、極大エネルギー波長近辺の赤外線(波数約1000cm−1)の吸収が重要であり、波数が約1000cm−1の領域に非常に大きな吸収ピークを有する本発明の樹脂用配合剤は、優れた保温特性を示すことが判る。
事実、後述する実施例6から明らかな通り、波数が2500〜400cm−1のでのIRスペクトルの吸収ピーク面積を、黒体に対する比率で、従来公知の保温剤と比較すると、本発明の樹脂用配合剤は46.3%であり、かかる実施例からも、本発明の樹脂用配合剤が、従来公知の保温剤と同等或いはそれ以上の保温性を有していることが理解される。
【0019】
更に、後述する実施例7の実験結果を示す表4には、本発明の樹脂用配合剤を配合した樹脂フィルムについての静摩擦係数(SCOF)が、従来公知のアンチブロッキング剤が配合された樹脂フィルムと比較されているが、かかる実験結果によれば、本発明の樹脂用配合剤が配合された樹脂フィルムは、他の樹脂フィルムと比較しても、小さな摩擦係数を有しており、本発明の樹脂用配合剤がアンチブロッキング剤としても極めて有用であることが理解される。
【0020】
[製造法]
本発明において、樹脂用配合剤として用いるガラス粉末は、合成化合物、粘土鉱物、または、真珠岩、松脂岩、黒曜石等の天然火山ガラスを出発原料として、容易に製造することができる。
具体的には、カオリン等の粘土鉱物を主原料、その他の合成化合物などを配合組成調整用の副原料として用いる。また、原料すべてを単一の合成化合物とすることも可能である。
例えば、シリカ源として、粉末シリカ、ケイ酸ソーダ等のケイ酸アルカリ、或いはカオリン等の粘土鉱物を使用することができる。
また、アルミナ源としては、水酸化アルミニウム、アルミン酸アルカリ、及びカオリン等の粘土鉱物を使用することができる。
更に、鉄源としては、硫酸第一鉄アンモニウム等の鉄化合物を使用することができる。
さらに必要により、ソーダ分やカリウム分等のアルカリ源として、炭酸ソーダ、苛性ソーダ、ケイ酸ソーダ、炭酸カリウム等を使用することができ、カルシウム等のアルカリ土類金属源として、炭酸カルシウムなどを用いることができる。
これらの各種金属源を混合して水性スラリー(ペースト)を調製し、これを溶融してガラス化する。
また、ケイ酸ソーダ等のアルカリ源をやや過剰に配合しておくことによりフラックスとして機能し、比較的低温(例えば900乃至1100℃程度)での溶融によりガラス化することができる。
また、天然火山ガラスを適度に粉砕し、これを900乃至1100℃に加熱して発泡せしめる。この方法で得られたガラスも、カオリン等の粘土鉱物から合成したガラスと同等の物理的化学的特性を有する。
【0021】
上記のようにして得られたガラスを粉砕した後、酸処理する。酸処理は、前記の性能が得られるのであれば、どのような方法でも良い。好ましくは、過剰なアルカリ成分の溶脱を目的とした比較的マイルドな酸処理、および鉄分の溶脱を目的とした酸処理の二段階で行うのが良い。過剰なアルカリ成分の溶脱を目的とした酸処理開始時の酸濃度は、0.2乃至0.6規定程度とするのがよく、また酸としては硫酸が最適であり、酸処理温度は、25乃至95℃程度がよい。これよりも高濃度または高温での酸処理を行うと、過剰なアルカリ成分に加えて、必須成分であるアルミナ等の溶出が著しくなる。また鉄分の溶脱を目的とした酸処理開始時の酸濃度は、2乃至33規定程度とするのがよく、酸処理温度は、60乃至100℃程度がよい。これよりも高濃度または高温での酸処理を行っても、鉄分溶出量の大幅な増加は期待できず経済的で無い。なお、過剰なアルカリ成分配合量が少ない場合には前者の酸処理を省略できる。
本発明によれば、上記のような酸処理を行なうことにより、粒子表面部分に存在する鉄分のみを除去することができ、この結果、鉄分量が前述した範囲に調整されるとともに、11規定硫酸を用いての酸処理により溶出する鉄分量を前述した範囲内とすることができ、さらに所定の屈折率を有する樹脂用配合剤を得ることが可能となる。
【0022】
上記の酸処理が終了した後、充分に水洗し、乾燥後、微粉砕を行ない、本発明の樹脂用配合剤を得ることができる。
【0023】
尚、上記の微粉砕終了後に、必要により、表面処理を行ない、樹脂に対する分散性を高めることができる。例えば、この樹脂用配合剤を保温剤として用いる場合には、後記するように、樹脂中に比較的多量に配合されるため、表面処理を行なっておくことが特に好適である。
このような表面処理は、有機或いは無機の助剤を用いて行なうことができる。
【0024】
有機の助剤としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸等およびこれらのカルシウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、バリウム塩等の金属石鹸、シラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、各種ワックス類、未変性乃至変性の各種樹脂(例えばロジン、石油樹脂等)等を例示することができ、その表面処理量(コーティング量)は、未処理の樹脂用配合剤当たり0.01乃至15重量%、特に0.1乃至10重量%の範囲が好適である。
【0025】
また、無機の助剤としては、エアロジル、疎水処理エアロジル等の微粒子シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、カルシア、マグネシア、チタニア等の金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩、A型、P型等の合成ゼオライト及びその酸処理物又はその金属イオン交換物から成る定形粒子を、上述した未処理の樹脂用配合剤にブレンド乃至マブシして使用することもできる。また、シラン系、チタニウム系或いはジルコニウム系のカップリング剤を用いることもできる。
これらの無機系助剤は、未処理の樹脂用配合剤当たり0.01乃至15重量%、特に0.1乃至10重量%の量で用いるのがよい。
【0026】
上記のように、本発明の樹脂用配合剤は、合成化合物、粘土鉱物、天然火山ガラスを出発原料として使用して製造できるため、製造コストを極めて安価にすることができる。
【0027】
[用途]
本発明の樹脂用配合剤は、前述したように、表面が未処理の状態においても、前述した特性を示し、特に保温剤やアンチブロッキング剤として、他の無機成分、有機成分、及び各種の配合剤と共に、各種の樹脂に配合することができる。
【0028】
組合せで使用する無機成分としては、ハイドロタルサイト類、リチウム・アルミニウム・カーボネート、ゼオライト、微粉ケイ酸、アルミナ、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、アタパルガイド、カオリン、カーボンブラック、グラファイト、ケイ酸カルシウム、ケイソウ土、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、スレート粉、セリサイト、フリント、炭酸カルシウム、タルク、長石、準長石、二硫化モリブデン、バライト、ひる石、ホワイティング、マイカ、ろう石クレイ、石こう、炭化ケイ素、ジルコン、ガラスビーズ、シラスバルーン、アスベスト、ガラス繊維、カーボン繊維、ロックウール、スラグウール、ボロンウスイカ、ステンレススチール繊維、チタン白、亜鉛華、ベンガラ、鉄黒、黄色酸化鉄、チタンエロー、酸化クロムグリーン、群青、紺青等が挙げられる。これらは、一種類或いは二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【0029】
有機成分としては、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤/防霧剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、低融点樹脂等があり、それぞれ必要に応じて用いることができる。それぞれについて以下に例示する。
【0030】
[可塑剤]
可塑剤としては、ブチルステアレート、P−トルエンサルフォアマイド、D−ニトロビフェニール、ジシクロヘキシル・フタレート、ジエチレン・グリコール・ジベンゾエート、トリフェニルフォスフェート等が挙げられる。
【0031】
[滑剤]
滑剤は、一般にポリオレフィンフィルムに使用されるもの全てが適用可能である。滑剤は(イ)流動、天然または合成パラフィン、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、塩素化ポリエチレンワックス等の炭化水素系のもの、(ロ)ステアリン酸、ラウリン酸等の脂肪酸系のもの、(ハ)ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、エシル酸アミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド等の脂肪酸モノアミド系またはビスアミド系のもの、(ニ)ブチルステアレート、硬化ヒマシ油、エチレングリコールモノステアレート等のエステル系のもの、(ホ)セチルアルコール、ステアリルアルコール等のアルコール系のもの、(ヘ)ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム等の金属石ケンおよび(ト)それらの混合系が一般に用いられるが、特に脂肪酸モノアミド系またはビスアミド系が好ましい。
【0032】
[帯電防止剤]
帯電防止剤は、一般にポリオレフィンフィルムに使用されるもの全てが適用可能である。帯電防止剤としては、(イ)第一級アミン塩、第三級アミン、第四級アンモニウム化合物、ピリジン誘導体等のカチオン系のもの、(ロ)硫酸化油、石ケン、硫酸化エステル油、硫酸化アミド油、オレフィンの硫酸エステル塩類、脂肪アルコール硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、脂肪酸エチルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、コハク酸エステルスルホン酸塩、リン酸エステル塩等のアニオン系のもの、(ハ)多価アルコールの部分的脂肪酸エステル、脂肪アルコールのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、脂肪アミノまたは脂肪酸アミドのエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、アルキルナフトールのエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの部分的脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール等の非イオン系のもの、(ニ)カルボン酸誘導体、イミダゾリン誘導体等の両性系のものが一般に使用可能であるが、特に非イオン系、中でもポリオキシエチレンアルキルアミンやポリオキシエチレンアルキルアミドないしそれらの脂肪酸エステル、グリセリンの脂肪酸エステル等が好ましい。
【0033】
[防曇剤/防霧剤]
防曇剤としては、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、ポリグリセリンオレイン酸エステル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート及びソルビタンモノオレート等の脂肪酸塩系化合物、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基等を含有する高分子或いは低分子の界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のシリコーン系界面活性剤、コロイダルシリカ、アルミナゾル等の無機系化合物が挙げられる。
また、防霧剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム酸塩、パーフルオロアルキル燐酸エステル、等のフッ素系界面活性剤が挙げられる。更に、(A)炭素数4乃至20個のフッ素基を含有する不飽和エステルと他の共重合し得る化合物との共重合オリゴマーと、(B)1個以上のフッ素基アルキレンオキサイド基を1個有するフッ素系界面活性剤との混合物であり、重量比で(A):(B)=5:95乃至90:10であるものも使用できる。
有機系の防曇剤あるいは防霧剤については各種の樹脂に練り込んで組み合わせても構わず、無機系の防曇剤あるいは防霧剤についてはフィルムの内層に塗布して使用しても構わない。
【0034】
[紫外線吸収剤]
紫外線吸収剤としては例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、5,5’−メチレンビス(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)等の2−ヒドロキシベンゾフェノン類;2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−第三ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ3’,5’−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス(4−第三オクチル−6−ベンゾトリアゾリル)フェノール等の2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類があげられる。
【0035】
[光安定剤]
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられ、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルステアレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ドデシルコハク酸イミド、1−〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル−2−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン、テトラ(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、テトラ(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、1,5,8,12−テトラキス〔4,6−ビス{N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミノ}−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール/コハク酸ジメチル縮合物、2−第三オクチルアミノ−4,6−ジクロロ−s−トリアジン/N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン縮合物、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン/ジブロモエタン縮合物などがあげられる。
【0036】
[フェノール系酸化防止剤]
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールF、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、1,6−ヘキサメチレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサメチレンビス〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アミド〕、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドルキシベンジル)イソシアヌレート、トリエチレングリコールビス〔(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕などがあげられる。
【0037】
[硫黄系酸化防止剤]
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、チオジプロピオン酸ジラウリル、ジミリスチル、ジステアリル等のジアルキルチオジプロピオンネート類及びペンタエリスリト−ルテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネート)等のポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類があげられる。
【0038】
[ホスファイト系酸化防止剤]
ホスファイト系酸化防止剤としては、例えば、トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス〔2−第三ブチル−4−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニルチオ)−5−メチルフェニル〕ホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、ジ(デシル)モノフェニルホスファイト、ジ(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどがあげられる。
【0039】
[脂肪酸及びその金属塩]
高級脂肪酸としては、炭素数10乃至22、特に14乃至18の飽和乃至不飽和脂肪酸、例えばカプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、アラキン酸等の飽和脂肪酸、リンデル酸、ツズ酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸等が使用される。中でもステアリン酸が好適なものである。脂肪酸は勿論牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸等の混合脂肪酸であってもよい。
アルカリ金属石鹸とは脂肪酸アルカリ金属塩または脂肪酸アンモニウム塩であり、具体的には炭素数6〜22の脂肪酸、たとえばカプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、12−ヒドロキシステアリン酸、あるいはこれらの混合物などのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩が用いられる。
【0040】
[アマイド,アミン]
高級脂肪酸アマイド、エルカ酸アミド、オレイルパルミトアマイド、ステアリルエルカミド、2−ステアロミドエチルステアレート、エチレンビス脂肪酸アマイド、N,N’−オレオイルステアリルエチレンジアミン、ジエチルトルアミド、N,N’−ビス(2ヒドロキシエチル)アルキル(C12〜C18)アマイド、N,N’−ビス(ヒドロキシエチル)ラウロアマイド、N−アルキル(C10〜C18)トリメチレンジアミンと反応したオレイン酸、脂肪酸ジエタノールアミン、ジ−(ヒドロキシエチル)ジエチレントリアミンモノアセテートのジステアリン酸エステル
【0041】
[一価,多価アルコールの脂肪酸エステル]
ステアリン酸n−ブチル、水添ロジンメチルエステル、セバチン酸ジブチル〈n−ブチル〉、セバチン酸ジオクチル〈2−エチルヘキシル、n−オクチル共〉グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリト−ルテトラステアレート、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジオレエート、ポリエチレングリコールヤシ脂肪酸ジエステル、ポリエチレングリコールトール油脂肪酸ジエステル、エタンジオールモンタン酸ジエステル、1,3ブタンジオールモンタン酸ジエステル、ジエチレングリコールステアリン酸ジエステル、プロピレングリコール脂肪酸ジエステル、トリグリセライドワックス、水添食用油脂、12−ヒドロオキシステアリン酸のグリセリンエステル、スパームアセチワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、蜜蝋、木蝋、一価脂肪酸アルコールと脂肪酸飽和酸エステル、〈例:硬化鯨油ラウリルステアレート、ステアリルステアレート〉、ラノリン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、酸変性ポリオレフィンワックス、エポキシ変性ポリエチレンワックス、石油系ワックス。
これらのワックス類のうちでも、ワックス類1グラム当り、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、ケトン、エーテル、水酸基等の極性基を0.1乃至20ミリモル、特に0.5乃至10ミリモルの濃度で含有し且つ炭素数10以上、特に炭素数12以上の少なくとも1個の長鎖アルキレン鎖を分子内に含むワックス類が好ましい。
【0042】
[低融点樹脂]
低融点樹脂としては、融点或いは軟化点が40乃至200℃、特に70乃至160℃である各種樹脂、例えば、エポキシ樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン系樹脂、クロマン−インデン樹脂、その他の石油樹脂、アルキッド樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、低融点アクリル樹脂、ポリビニルプチラール、低融点コポリアミド、低融点コポリエステル等を挙げることができる。
【0043】
また本発明において、前記の有機成分の他に、防虫剤、防虫忌避剤、防臭剤、防菌剤、香料、薬効成分等も使用することができる。
【0044】
[摩砕混合]
本発明の樹脂用配合剤は、上述した無機成分の粉末と有機成分とを組み合わせて、摩砕条件下で混合することができる。例えば、湿式摩砕混合では、本発明の樹脂用配合剤を含む無機粉末と有機成分とを溶剤の存在下に摩砕下に混合し、また乾式摩砕混合では、無機成分の粉末と有機成分の粉末とを、溶媒等の不存在下に乾式で摩砕下に混合する。
これら何れの場合にも、無機成分の粉末が一次粒子に解されるように摩砕することが重要であり、この目的には、擂漬機、サンドグラインダ−ミル、アトライター、高速剪断撹拌機、アトマイザー、奈良式粉砕機、円板振動ミル、振動ボールミル、回転ボールミル、スーパーミキサー等或いはこれらの組合せが使用される。これらの摩砕混合機においては、無機成分の粉末が一次粒子に解されると同時に、有機成分による表面処理が行われるようになる。
また、粉砕混合物を、ニーダー等の溶融混練機内で溶融混練し、ノズルより押出して噴霧造粒するか、或いは回転円盤状に滴下して造粒するディスク造粒法により球状粒子に造粒しても良い。
【0045】
本発明の樹脂用配合剤は、予めマスターバッチを作成して、樹脂に配合しても良い。マスターバッチの形状は、分散性が悪くならなければどの様な形状でも良く、例えば、円筒状、円柱状、立方体状、直方体状、球状等の形状が挙げられる。
【0046】
本発明の樹脂用配合剤は、フィルム形成用熱可塑性樹脂に対する保温剤やアンチブロッキング剤として有用である。
即ち、本発明の樹脂用配合剤は、樹脂の加工温度で水分の離脱に伴う発泡を生じることがなく、樹脂への配合及び分散が容易であり、優れた保温性を示すと共に、フィルムの延伸に際して優れたアンチブロッキング性を示し、フィルムに白斑等の欠点を生じることがなく、また、耐擦傷性にも優れているという利点を与える。
【0047】
また、本発明の樹脂用配合剤を、例えば保温剤として使用し、農業用フィルム等の用途に供する場合には、フィルム形成用の熱可塑性樹脂当り0.1乃至25重量部、特に0.5乃至25重量部の量で使用するのがよく、また、アンチブロッキング剤として使用する場合には、フィルム形成用の熱可塑性樹脂当り0.01乃至5重量部、特に0.05乃至2重量部の量で使用するのがよい。
【0048】
また、この樹脂用配合剤が配合されるフィルム形成用熱可塑性樹脂としては、例えば、低−、中−或いは高−密度のポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、あるいはこれらのエチレン乃至α−オレフィンとの共重合体であるポリプロピレン系重合体、線状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−1、エチレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のポリオレフィン;ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル、フッ化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のビニル系樹脂;ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミド;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等の熱可塑性ポリエステル;及び、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド等を例示することができ、これらは、1種単独でも、或いは2種以上を組み合わせても使用することができる。
【0049】
また、本発明の樹脂用配合剤は、前述した範囲の屈折率を有することから、上述した熱可塑性樹脂の中でも特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が好適に使用される。即ち、これらの熱可塑性樹脂は、本発明の樹脂用配合剤と近似した屈折率を有しており、これらの熱可塑性樹脂から形成されるフィルムの優れた透光性を確保することができる。
【0050】
【実施例】
以下の実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、実施例及び比較例で行った各試験は次の方法により行った。
【0051】
(1)化学分析
セラミックス用アルミノケイ酸塩質原料の化学分析方法JIS M 8853−1998に準拠して測定した。
【0052】
(2)溶出鉄分量の測定
300mLビーカーに110℃乾燥物試料10gと11規定硫酸57gを入れ、95℃にて2時間酸処理を行った。次に室温まで冷却後、No.5Cの濾紙を用い濾別し、濾液の鉄をJIS M 8853−1998に準拠して定量し、以下の式にて溶出鉄分量とした。
溶出鉄分量(Fe2O3重量%)=
(溶出したFe2O3重量/110℃乾燥物試料中の全Fe2O3量)×100
【0053】
(3)示差熱分析
Seiko Instruments Inc.製EXSTAR 6000 TG/DTA6300を用いて測定した。
測定条件としては、標準物質α−Al2O3、昇温速度3℃/min、空気雰囲気下で試料を室温から350℃まで昇温させ、その減少量を測定した。尚、測定試料は予めエタノールで十分に処理して表面処理剤を除去した後、110℃で乾燥して調整したものである。
【0054】
(4)屈折率測定
Nikon製偏光顕微鏡OPTIPHOT2−POLを用いて、ErnestG.Ehlers.Optical Mineralogy,:BLACKWELL SCIENTIFIC PUBLICATIONS.Volume 1.1987.Theory and Techniques,18−25.に記載のBecke testにより測定した。浸液は、α−ブロムナフタレン−ケロシン混合溶液を用いた。
【0055】
(5)電気伝導度測定
電気伝導度1μS・cm−1以下の蒸留水を用い、予め110℃にて20時間乾燥させた試料を9%水性スラリーとし、15分間撹拌、24時間静置後、上澄みを(株)堀場製作所製電気伝導度計(DS−8F)で測定した。
【0056】
(6)平衡水分率測定
試料約2gを予め重量を測定した40×40mmの秤量ビンに入れ150℃の電気恒温乾燥器で2時間乾燥後、デシケーター中で放冷する。次いで試料の重さを精秤し、予め硫酸水溶液で関係湿度75%(25℃)に調節したデシケーター中に入れ24時間後の重量増を測定し平衡水分率とした。
【0057】
(7)体積基準の中位径(D50)測定
Coulter社製Particle Size Analyzer Model LS230を使用し、体積基準の中位径(D50)を測定した。
【0058】
(8)赤外線吸収スペクトル測定(IR)
日本分光(株)製フーリエ変換赤外分光光度計FT/IR−610を用いて測定した。測定試料は、KBr 200mgに対して、1mgの粉末を加え、錠剤成型機にて作成した。尚、測定試料は予めエタノールで十分に処理して表面処理剤を除去した後、110℃で乾燥して調整したものを用いた。
【0059】
(9)X線回折測定
理学電機工業(株)製ガイガ−フレックスを用いて下記の条件で測定した。
タ−ゲット;Cu
フィルター;Ni
電圧;35kV
電流;15mA
走査速度;4deg/min
時定数;0.5sec
スリット;DS 1deg,RS 0.3mm,SS 1deg
照射;6deg
【0060】
(10)比表面積測定
島津製作所製高速比表面積・細孔分布測定装置ASAP 2010を使用し、N2を用いてBET法により測定した。
【0061】
(11)走査型電子顕微鏡観察(SEM)
日立(株)製走査型電子顕微鏡S−570を用いて観察した。
【0062】
(12)UV−vis吸収スペクトル測定
日本分光(株)製UV−VIS Spectrophotometer V−560を用い、Kubelka−Munk変換により反射率から吸光度曲線を求めた。
【0063】
(13)フィルム確性試験環境
ISO 291:1997に準拠して、室温23℃、湿度50%に調節した環境中において試験フィルムを保存し、所定時間経過した試験片を以下(14)乃至(19)の各種フィルム確性試験に供した。
【0064】
(14)保温率測定
試料または試料を含有したフィルムの赤外線吸収を2500cm−1乃至400cm−1(4μm乃至25μm)の範囲で透過率%Tを測定し、以下の式により保温率を求めた。
保温率(%)=
100×Σ{(100−透過率%T)×黒体放射密度}/Σ(100×黒体放射密度)
尚、用いた黒体放射エネルギーは、以下のプランクの式より導いたものである。
Wλ,T=c1λ−5/{exp(c2/λT)−1}
Wλ, T:波長λ,温度Tにおける分光放射密度(W/cm2)
c1:3.7402×10−12(W・cm2,Planckの放射第1定数)
c2:1.4388(cm・deg,Planckの放射第2定数)
保温効果は、保温率の値が大きいほど高い。
【0065】
(15)HazeおよびClarity測定
Hazeは、ASTM D 1003−95に準拠して測定した。
Hazeの値が小さいほど透明性に優れる。
また、Clarityは、ASTM D 1044−94に記載されている装置を用い、前記Haze測定に用いたフィルムの試験片をそのまま測定した。
Clarityの値が大きいほど鮮明性に優れる。
なお、両方の測定に用いた装置はGardner社製 haze−gard plusを用いた。
【0066】
(16)Gloss測定
ISO 2813:1994に準拠し、Gardner社製micro−TRI−glossを用いて評価した。なお、背面板には94の黒アクリル板を用いた。Glossの値が高いほど平滑性に優れる。
【0067】
(17)YI測定
各フィルム試料11gから加工温度190℃での3mm厚プレスプレートを作製した。JIS K 7105.6.3(a)−1981に準拠し、日本電色工業製Color Meter ZE 2000を用いて、背面カラーX=92.20、Y=94.19、Z=110.58でのYI値を得、一切の添加剤を含まないブランクプレートとの差を△YIとした。△YIの値が低いほど樹脂の黄変を来たさない。
【0068】
(18)静摩擦係数(SCOF)測定
ASTM D 1894−95に準拠し、東洋精機製摩擦測定機TR−2を用いて、フィルム外表面同士の静摩擦係数を評価した。SCOFの値が低いほど滑り性に優れる。
【0069】
(19)アンチブロッキング性(AB性)測定
ISO 11502:1995 method Bに記載の条件で圧着したフィルムについて、以下に示す評価基準を用いた触診による5段階評価を行った。
5−問題なく剥れる
4−やや抵抗を感じる
3−一回で剥れない
2−著しく剥れにくい
1−剥れない
【0070】
(実施例1)
カオリン粉末(SiO2=45.1重量%、Al2O3=38.1重量%、Fe2O3=0.62重量%)2.43g、3号ケイ酸ソーダ(SiO2=23.9重量%、Na2O=7.58重量%)16.5g、苛性カリ(K2O=71.3重量%)0.58g、苛性ソーダ(Na2O=38.0重量%)6.29gからなる原料を十分に混合して水性ペーストを調製した。これを白金皿に移し、電気炉を用いて大気雰囲気下1000℃で2時間溶融させた。次に溶融物を冷却し、粗粉砕を行った。
粗粉砕物を0.4規定硫酸に加えて4%スラリーとし、攪拌下80℃まで加温し、過剰なアルカリの溶脱を目的とした酸処理を1時間行った。濾過、温水洗浄を経て、濾過ケーキを11規定硫酸に加えて15%スラリーとし、攪拌下95℃まで加温し、鉄分の溶脱を目的とした酸処理を8時間行った。濾過、温水洗浄、110℃乾燥を経て、酸処理ガラス粉末を得、さらに平均粒子径が体積基準の中位径(D50)で5μmとなるまで微粉砕を行い、アンチブロッキング剤を得た。
表1に得られた粉末の物性を、図1にX線回折像を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を、図3にUV−vis吸収スペクトルを、図4にSEM像を示す。
【0071】
(実施例2)
カオリン粉末(SiO2=45.1重量%、Al2O3=38.1重量%、Fe2O3=0.62重量%)1.92g、炭酸ソーダ(Na2O=58.2重量%)9.00g、炭酸カリ(K2O=67.9重量%)0.60gおよび適量のイオン交換水からなる原料を十分に混合して水性ペーストを調製した。以下、実施例1と同様な方法でアンチブロッキング剤を得た。
表1に得られた粉末の物性を、図1にX線回折像を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0072】
(実施例3)
シリカ粉末(SiO2=95.0重量%)5.19g、炭酸ソーダ(Na2O=58.2重量%)6.94g、炭酸カリ(K2O=67.9重量%)0.64g、炭酸カルシウム(CaO=55.4重量%)0.06g、水酸化アルミニウム(Al2O3=65.4重量%)2.87g、硫酸第一鉄アンモニウム(Fe2O3=20.4重量%)0.31gおよび適量のイオン交換水からなる原料を十分に混合して水性ペーストを調製した。以下、実施例1と同様な方法でアンチブロッキング剤を得た。
表1に得られた粉末の物性を、図1にX線回折像を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0073】
(実施例4)
シリカ粉末(SiO2=95.0重量%)5.31g、炭酸ソーダ(Na2O=58.2重量%)7.10g、炭酸カリ(K2O=67.9重量%)0.66g、水酸化アルミニウム(Al2O3=65.4重量%)2.93gおよび適量のイオン交換水からなる原料を十分に混合して水性ペーストを調製した。以下、実施例1と同様な方法でアンチブロッキング剤を得た。
表1に得られた粉末の物性を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を、図3にUV−vis吸収スペクトルを示す。
【0074】
(実施例5)
山形県東田川郡櫛引町産黒曜石15.0gを用いて、白金皿に移し、電気炉を用いて大気雰囲気下1000℃で2時間溶融させた。次に溶融物を冷却し、粗粉砕を行った。
粗粉砕物を0.4規定硫酸に加えて4%スラリーとし、攪拌下80℃まで加温し、過剰なアルカリの溶脱を目的とした酸処理を1時間行った。濾過、温水洗浄を経て、濾過ケーキを11規定硫酸に加えて15%スラリーとし、攪拌下95℃まで加温し、鉄分の溶脱を目的とした酸処理を8時間行った。濾過、温水洗浄、110℃乾燥を経て、酸処理ガラス粉末を得、さらに平均粒子径が体積基準の中位径(D50)で5μmとなるまで微粉砕を行い、アンチブロッキング剤を得た。
表1に得られた粉末の物性を、図1にX線回折像を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0075】
(比較例1)
シリカ粉末(SiO2=95.0重量%)5.54g、炭酸ソーダ(Na2O=58.2重量%)4.01g、炭酸カリ(K2O=67.9重量%)0.45gおよび適量のイオン交換水からなる原料を十分に混合して水性ペーストを調製した。以下、実施例1と同様の方法でアンチブロッキング剤を得た。
表2に得られた粉末の物性を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0076】
(比較例2)
鉄分の溶脱を目的とした酸処理に用いる11規定硫酸をイオン交換水に変更した以外は、実施例1と同様にしてアンチブロッキング剤を得た。
表2に得られた粉末の物性を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0077】
(比較例3)
反応容器中にイオン交換水8kgを加え、攪拌下で85℃まで加温した。ここに3号ケイ酸ソーダ(SiO2=23.9重量%、Na2O=7.58重量%)3kgおよび3規定硫酸を、反応容器中のスラリーpHで9.0となるように流量調節を行いながら同時注加した。この後スラリーpHが3乃至5となるまで3規定硫酸を加えた後、生成物を濾過、洗浄、乾燥を行い、平均粒子径が体積基準の中位径(D50)で5μmとなるまで粉砕し、アンチブロッキング剤を得た。表2に得られた粉末の物性を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0078】
(参考例1)
微粉砕操作における目標平均粒子径を、体積基準の中位径(D50)で25μmに変更した以外は、実施例1と同様にしてアンチブロッキング剤を得た。
表2に得られた粉末の物性を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を示す。
【0079】
【表1】
【0080】
【表2】
【0081】
(実施例6)
実施例1で得たアンチブロッキング剤を、平均粒子径が体積基準の中位径(D50)で0.5μmとなるまで微粉砕した。これをイオン交換水に加えて15%スラリーとし、固形分に対して3%相当の日本油脂(株)製ソフトオイルMP−200を加え、攪拌下80℃で、表面処理を1時間行った。スラリーを110℃にて蒸発乾固、粉砕して、保温剤を得た。
表3に得られた粉末の物性を、図5にSEM像を、図6に赤外線吸収スペクトルを、図7にTG−DTA曲線を示す。
【0082】
(比較例4)
石英砂(和光純薬製)を原料として、以下、実施例6と同様な方法で微粉砕および表面処理を行い、保温剤を得た。
表3に得られた粉末の物性を、図2にAl2O3/SiO2重量比に対する屈折率の依存性を、図3にUV−vis吸収スペクトルを、図6に赤外線吸収スペクトルを示す。
【0083】
(比較例5)
水酸化マグネシウム(MgO=64.2重量%)141.3g、水酸化アルミニウム(Al2O3=64.7重量%)59.1g及び炭酸ナトリウム(Na2O=57.9重量%)54.9gにイオン交換水を加え4Lとし、攪拌混合したスラリーを170℃で24時間水熱反応させた。反応終了後、濾過、温水洗浄、110℃乾燥を行い、ハイドロタルサイトを得、以下、実施例6と同様な方法で微粉砕および表面処理を行い、保温剤を得た。
下記に得られた粉末の化学組成を、表3に物性を、図6に赤外線吸収スペクトルを、図7にTG−DTA曲線を示す。
化学組成;Mg6Al2(OH)16(CO3)・3H2O
【0084】
【表3】
【0085】
<アンチブロッキング剤としての効果>
LLDPEおよびLDPEを用いて、以下に示した配合原料を加工温度200℃でインフレーション製膜し、厚さ30μmのフィルムを得た。得られたフィルムおよびシートについてフィルム確性試験を行い、結果を表4に示した。
(LLDPE−樹脂組成物配合表)
LLDPE{メルトフローレート(MFR)=1.1}84.55重量%
LDPE(MFR=1.0) 15.0 重量%
アンチブロッキング剤(実施例あるいは比較例) 0.3 重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.15重量%
【0086】
(実施例7)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として実施例1を用いた。
【0087】
(実施例8)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として実施例3を用いた。
【0088】
(実施例9)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として実施例5を用いた。
【0089】
(比較例6)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤を配合せず、LLDPE配合量を84.85重量%とした。
【0090】
(比較例7)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として比較例1を用いた。
【0091】
(比較例8)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として比較例2を用いた。
【0092】
(比較例9)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として比較例3を用いた。
【0093】
(参考例2)
LLDPE−樹脂組成物配合表において、アンチブロッキング剤として参考例1を用いた。
【0094】
【表4】
【0095】
<保温剤としての効果>
EVAおよびLLDPEを用いて、以下に示した外層、中間層及び内層用それぞれの配合原料を加工温度160℃でインフレーション製膜し、厚さ150μmのLLDPE(30μm)/EVA(90μm)/LLDPE(30μm)3層積層フィルムを得た。得られたフィルムおよびシートについてフィルム確性試験を行い、結果を表5に示した。
なお、外層、中間層及び内層とは、例えばフィルムを展張使用した場合に、ハウス、トンネルなどの外側になる面を外層、内側になる面を内層、それらの中間にある層を中間層という。これは、以下の積層フィルムについても同様である。
(LLDPE(外層)/EVA(中間層)/LLDPE(内層)−樹脂組成物配合表)
外層
LLDPE(MFR=1.1) 98.8重量%
紫外線吸収剤(住友化学製スミソーブ130) 0.1重量%
酸化防止剤(ブチルヒドロキシトルエン) 0.3重量%
光安定剤(チバガイギー製チヌビン622−LD) 0.5重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.3重量%
中間層
EVA(酢酸ビニル含有量15%) 88.8重量%
保温剤(実施例あるいは比較例) 10.0重量%
紫外線吸収剤(住友化学製スミソーブ130) 0.1重量%
酸化防止剤(ブチルヒドロキシトルエン) 0.3重量%
光安定剤(チバガイギー製チヌビン622−LD) 0.5重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.3重量%
内層
LLDPE(MFR=1.1) 95.8重量%
防曇剤(ソルビタンモノステアレート) 3.0重量%
紫外線吸収剤(住友化学製スミソーブ130) 0.1重量%
酸化防止剤(ブチルヒドロキシトルエン) 0.3重量%
光安定剤(チバガイギー製チヌビン622−LD) 0.5重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.3重量%
【0096】
(比較例10)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤を配合せず、EVA配合量を98.8重量%とした。
【0097】
(比較例11)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として比較例4に記載の石英を用いた。
【0098】
(比較例12)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として比較例5に記載のハイドロタルサイトを用いた。
【0099】
(実施例10)
LLDPE(外層)/EVA(中間層)/LLDPE(内層)−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を用いた。
【0100】
(実施例11)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を2重量%、および比較例5に記載のハイドロタルサイトを8重量%混合して用いた。
【0101】
(実施例12)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を5重量%、および比較例5に記載のハイドロタルサイトを5重量%混合して用いた。
【0102】
(比較例13)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として、神島化学製塩基性炭酸マグネシウムを、平均粒子径が体積基準の中位径(D50)で0.4μmとなるまで微粉砕したものを用いた。
【0103】
(比較例14)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩である水澤化学製ミズカラックを用いた。
なお、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩の平均粒子径は体積基準の中位径(D50)で0.5μm、化学組成は下記の通りである。
Li2Al4(OH)12CO3・4H2O
【0104】
(実施例13)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を8重量%、および比較例13で用いた塩基性炭酸マグネシウムを2重量%混合して用いた。
【0105】
(実施例14)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を8重量%、および比較例14で用いたリチウムアルミニウム複合水酸化物塩を2重量%混合して用いた。
【0106】
(実施例15)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を6.4重量%、比較例5に記載のハイドロタルサイトを2重量%、および比較例13で用いた塩基性炭酸マグネシウムを1.6重量%混合して用いた。
【0107】
(実施例16)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を4重量%、比較例5に記載のハイドロタルサイトを5重量%、および比較例13で用いた塩基性炭酸マグネシウムを1重量%混合して用いた。
【0108】
(実施例17)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を1.6重量%、比較例5に記載のハイドロタルサイトを8重量%、および比較例13で用いた塩基性炭酸マグネシウムを0.4重量%混合して用いた。
【0109】
(実施例18)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を6.4重量%、比較例13で用いた塩基性炭酸マグネシウムを1.6重量%、および比較例14で用いたリチウムアルミニウム複合水酸化物塩を2重量%混合して用いた。
【0110】
(実施例19)
LLDPE/EVA/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を1.6重量%、比較例13で用いた塩基性炭酸マグネシウムを0.4重量%、および比較例14で用いたリチウムアルミニウム複合水酸化物塩を8重量%混合して用いた。
【0111】
PVCを用いて、以下に示した配合原料を、温度150℃で5分間ロールミル混練を行い、厚さ0.5mmの均一な混和物を作成し、次いで温度170℃、圧力150kg/cm2、2分間加圧加熱し、厚さ100μmのPVCフィルムを得た。得られたフィルムおよびシートについてフィルム確性試験を行い、結果を表5に示した。
(PVC−樹脂組成物配合表)
PVC(重合度=1050) 100重量部
防曇剤(ダイキン製DS−401) 0.1重量部
可塑剤(ビス(2−エチルヘキシル)フタレート) 50重量部
滑剤(ステアリン酸) 0.1重量部
酸化防止剤(ビスフェノール−A) 0.2重量部
保温剤(実施例あるいは比較例) 2.5重量部
【0112】
(実施例20)
PVC−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を用いた。
【0113】
(比較例15)
PVC−樹脂組成物配合表において、保温剤を配合しなかった。
【0114】
(比較例16)
PVC−樹脂組成物配合表において、保温剤として比較例5に記載のハイドロタルサイトを用いた。
【0115】
LLDPEを用いて、以下に示した外層、中間層及び内層用それぞれの配合原料を加工温度170℃でインフレーション製膜し、厚さ150μmのLLDPE(30μm)/LLDPE(90μm)/LLDPE(30μm)3層積層フィルムを得たのち、防曇剤として日産化学製アルミナゾル−100を内層表面にアクリル樹脂系バインダーを用いて塗布した。得られたフィルムおよびシートについてフィルム確性試験を行い、結果を表5に示した。
(LLDPE(外層)/LLDPE(中間層)/LLDPE(内層)−樹脂組成物配合表)
外層
LLDPE(MFR=1.1) 98.8重量%
紫外線吸収剤(住友化学製スミソーブ130) 0.1重量%
酸化防止剤(ブチルヒドロキシトルエン) 0.3重量%
光安定剤(チバガイギー製チヌビン622−LD) 0.5重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.3重量%
中間層
LLDPE(メタロセン系,MFR=4) 86.8重量%
保温剤(実施例あるいは比較例) 12.0重量%
紫外線吸収剤(住友化学製スミソーブ130) 0.1重量%
酸化防止剤(ブチルヒドロキシトルエン) 0.3重量%
光安定剤(チバガイギー製チヌビン622−LD) 0.5重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.3重量%
内層
LLDPE(MFR=1.1) 98.8重量%
紫外線吸収剤(住友化学製スミソーブ130) 0.1重量%
酸化防止剤(ブチルヒドロキシトルエン) 0.3重量%
光安定剤(チバガイギー製チヌビン622−LD) 0.5重量%
滑剤(エルカ酸アミド) 0.3重量%
【0116】
(実施例21)
LLDPE(外層)/LLDPE(中間層)/LLDPE(内層)−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を用いた。
【0117】
(実施例22)
LLDPE(外層)/LLDPE(中間層)/LLDPE(内層)−樹脂組成物配合表において、保温剤として実施例6を6重量%、および比較例5に記載のハイドロタルサイトを6重量%混合して用いた。
【0118】
(比較例17)
LLDPE/LLDPE/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤を配合せず、中間層のLLDPE配合量を98.8重量%とした。
【0119】
(比較例18)
LLDPE/LLDPE/LLDPE−樹脂組成物配合表において、保温剤として比較例5に記載のハイドロタルサイトを用いた。
【0120】
【表5】
【0121】
【発明の効果】
本発明の樹脂用配合剤は、
(1)下記組成:
SiO2;40乃至90重量%
Al2O3;1.5乃至55重量%
Fe2O3;0.01乃至2.0重量%
を有し、
(2)11規定硫酸を用いて、95℃×2時間の酸処理を行なったときに溶出する鉄分(Fe2O3)量が、全鉄分量の20重量%以下であり、
(3)強熱減量(1050℃)が10重量%以下であり、
(4)屈折率が1.46乃至1.54の範囲にあること、
という特性を有しており、特に保温剤やアンチブロッキング剤として極めて有用である。
特に、この樹脂用配合剤は、合成化合物、粘土鉱物、天然火山ガラスから容易に製造することができ、極めて安価なコストで製造できる点で、工業的に極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1乃至実施例3、実施例5のX線回折像を示す図である。
【図2】実施例1乃至実施例5、比較例1乃至比較例4、参考例1のAl2O3 / SiO2 重量比と屈折率との相関を示す図である。
【図3】実施例1、実施例4、比較例4のUV−vis吸収スペクトルの対比を示す図である。
【図4】実施例1の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図5】実施例6の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図6】実施例6、比較例4、比較例5の赤外線吸収スペクトルの対比を示す図である。
【図7】実施例6、比較例5の示差熱分析の結果を示す図である。
Claims (6)
- ガラス粉末からなる樹脂用配合剤において、該ガラス粉末は、
(1)下記組成:
SiO2;40乃至90重量%
Al2O3;1.5乃至55重量%
Fe2O3;0.01乃至2.0重量%
を有し、且つSiO 2 、Al 2 O 3 及びFe 2 O 3 の合量が87.95重量%以上であり、
(2)11規定硫酸を用いて、95℃×2時間の酸処理を行なったときに溶出する鉄分(Fe2O3)量が、全鉄分量の20重量%以下であり、
(3)強熱減量(1050℃)が10重量%以下であり、
(4)屈折率が1.46乃至1.54の範囲にあること、
を特徴とする樹脂用配合剤。 - 前記ガラス粉末は、9%水性スラリーで測定したときの電気伝導度が150μS・cm−1以下である請求項1に記載の樹脂用配合剤。
- 前記ガラス粉末は、25℃、75%RH及び24時間における平衡水分率が5重量%以下である請求項1または2に記載の樹脂用配合剤。
- レーザ回折法で測定した体積基準の中位径(D50)が0.1乃至20μmの範囲にある請求項1乃至3に樹脂用配合剤。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の樹脂用配合剤を、樹脂100重量部当り、0.1乃至25重量部含有していることを特徴とする保温性に優れた樹脂組成物。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の樹脂用配合剤を、樹脂100重量部当り、0.01乃至5重量部含有していることを特徴とするアンチブロッキング性に優れた樹脂組成物。
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