JP4417599B2 - 押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及びその成形品に関する。さらに詳しくは、本発明は、成形温度を低下し、成形時の負荷を低減することができ、賦形性が良好な押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及び該組成物を押出成形して得られる色調、外観が良好な成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非晶質ポリエステル樹脂は、押出成形時の負荷が大きく、高温での成形が必要となるために、樹脂の粘度低下が激しくドローダウンが生じ、賦形性が悪くなる。また、成形温度を高温に設定するために、樹脂が焼けて変色しやすく、特に淡色の成形品は色調が悪くなり、設計どおりの色調を表現することが困難になる。
このために、低温で押出成形することができ、寸法精度と外観、色調の良好な成形品を得ることができる押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及びその成形品が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形温度を低下し、成形時の負荷を低減することができ、賦形性が良好な押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及び該組成物を押出成形して得られる色調、外観が良好な成形品を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤０.０１〜５重量部を配合してなる組成物は、押出成形に際して成形機への負荷が小さく、低温で成形することが可能であり、外観と色調の良好な成形品が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、クエン酸ステアリルからなる滑剤０.０１〜５重量部、平均粒子径が５０〜２５０μｍである木質系充填剤１〜８０重量部及び無機質充填剤１〜５０重量部を配合してなることを特徴とする押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物、
（２）非晶質ポリエステル樹脂のジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％である第１項に記載の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物、及び、
（３）第１〜４項のいずれかに記載の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物を押出成形してなることを特徴とする成形品、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤０.０１〜５重量部を配合してなる組成物である。
本発明組成物に用いる非晶質ポリエステル樹脂は、加熱処理を行っても結晶化による物性の変化を起こすことがない、結晶性を有しないポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂が結晶性を有しないことは、加熱しても外観的に白濁ないし白化を生じないことによって確認することができる。このような非晶質ポリエステル樹脂としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸などをジカルボン酸成分とし、エチレングリコール、１,４−ブタンジオール、１,４−シクロヘキサンジメタノールなどをグリコール成分とする共重合ポリエステル樹脂を挙げることができる。これらの中で、テレフタル酸をジカルボン酸成分とし、エチレングリコールと１,４−シクロヘキサンジメタノールをグリコール成分とする共重合ポリエステル樹脂を好適に用いることができる。ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸を用いてグリコール成分と脱水エステル化反応することができ、あるいは、テレフタル酸ジメチルを用いてグリコール成分とエステル交換反応することもできる。
テレフタル酸をジカルボン酸成分とし、エチレングリコールと１,４−シクロヘキサンジメタノールをグリコール成分とする共重合ポリエステル樹脂は、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％であることが好ましい。このような非晶質ポリエステル樹脂は、イーストマン・ケミカル社よりＰＲＯＶＩＳＴＡ ＫＯＤＡＲ ＰＥＴＧ（商品名）として市販されている。ジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％とである非晶性ポリエステル樹脂は、再度加熱処理を行っても再結晶化による物性低下を起こさず、成形品が白化することもないので好適に用いることができる。
【０００６】
本発明組成物に用いる脂肪酸エステル系滑剤に特に制限はなく、ラウリン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸などの炭素数１２〜３２の脂肪酸と、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールなどの１価脂肪族アルコールや、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタンなどの多価脂肪族アルコールとのエステル化合物、脂肪酸と多塩基性有機酸と１価脂肪族アルコール又は多価脂肪族アルコールの複合エステル化合物などを用いることができる。このような脂肪酸エステル系滑剤としては、例えば、パルミチン酸セチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、クエン酸ステアリル、グリセリンモノカプリレート、グリセリンモノカプレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンジパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート、グリセリントリオレエート、グリセリンモノリノレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリンジアセトモノステアレート、グリセリンクエン酸脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステル、モンタン酸部分ケン化エステル、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ソルビタントリステアレートなどを挙げることができる。これらの脂肪酸エステル系滑剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、クエン酸ステアリルを特に好適に用いることができる。脂肪酸エステル系滑剤は、非晶質ポリエステル樹脂との相溶性が良好であり、樹脂組成物の透明性を損なうことなく、成形性を向上することができる。
【０００７】
本発明組成物に用いるポリエチレンワックス系滑剤に特に制限はなく、例えば、無酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸変性型ポリエチレンワックスなどを挙げることができる。これらのポリエチレンワックス系滑剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、高酸価の酸化型ポリエチレンワックスは、非晶質ポリエステル樹脂との相溶性が良好なので、特に好適に用いることができる。ポリエチレンワックスの分子量は、１,０００〜８,０００であることが好ましく、２,０００〜５,０００であることがより好ましい。また、高酸価の酸化型ポリエチレンワックスの酸価は、５〜３０mgKOH／ｇであることが好ましく、８〜２０mgKOH／ｇであることがより好ましく、１０〜１５mgKOH／ｇであることがさらに好ましい。本発明組成物においては、脂肪酸エステル系滑剤と、ポリエチレンワックス系滑剤を併用することもできる。
本発明組成物において、脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤の配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、０.０１〜５重量部であり、より好ましくは０.０５〜４重量部であり、さらに好ましくは０.１〜３重量部である。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、滑剤の配合量が０.０１重量部未満であると、滑剤の効果が乏しく、押出成形するときに負荷が大きく、高温成形が必要となり、そのためにドローダウンが生じて、賦形性が不良となるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、滑剤の配合量が５重量部を超えると、滑性過多となって成形性が低下したり、成形品表面に滑剤がブリードしたり、成形中にプレートアウトを起こすおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤０.０１〜５重量部を配合することにより、成形温度を低下し、成形時の負荷を低減し、賦形性と成形品の色調、外観を改良し、良好な押出成形品を得ることができる。
【０００８】
本発明組成物の押出成形により、不透明な成形品を製造する場合は、組成物に充填剤を配合することができる。配合する充填剤に特に制限はなく、例えば、木質系充填剤、有機繊維質系充填剤、無機質系充填剤などを挙げることができる。これらの中で、木質系充填剤及び無機質充填剤を好適に用いることができる。木質系充填剤及び無機質系充填剤は、それぞれを単独で配合することができ、あるいは、両者を併用して配合することもできる。
本発明組成物に用いる木質系充填剤としては、例えば、木粉、セルロース、ヤシ殻粉、これらを表面処理した木質系材料などを挙げることができる。これらの中で、木粉は、木質調の外観を有する成形品が得られるので特に好適に用いることができる。木質系充填剤は、木質系素材を、石臼、スタンプ・ミル、ロール・ミル、インパクト・ミルなどを用いて粉砕することにより、製造することができる。木質系素材に特に制限はなく、例えば、針葉樹若しくは広葉樹、あるいは、落葉樹若しくは常緑樹のいずれをも用いることができる。木質系充填剤の平均粒径に特に制限はないが、１０〜１,０００μｍであることが好ましく、３０〜５００μｍであることがより好ましく、５０〜２５０μｍであることがさらに好ましい。木質系充填剤の平均粒径が１０μｍ未満であると、凝集肥大して異物を形成しやすくなるおそれがある。木質形成充填剤の平均粒径が１,０００μｍを超えると、異物状になり、成形品が脆くなるおそれがある。
本発明組成物に用いる無機質系充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、合成珪酸、酸化チタン、大理石粉、ケイソウ土、黒鉛、ガラス繊維などの白色顔料を除く無機質系充填剤を挙げることができる。これらの中で、炭酸カルシウム、タルク及びマイカは、良好な物性を有する成形品が得られるので特に好適に用いることができる。
【０００９】
本発明組成物において、充填剤として木質系充填剤のみを配合するとき、その配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜１００重量部であることが好ましく、５〜７０重量部であることがより好ましく、１０〜５０重量部であることがさらに好ましい。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品の木質感が不足するおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が１００重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。
本発明組成物において、充填剤として無機質系充填剤のみを配合するとき、その配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜１００重量部であることが好ましく、２〜５０重量部であることがより好ましく、３〜３０重量部であることがさらに好ましい。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品に剛性を与える効果が不十分になるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１００重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。
本発明組成物において、充填剤として木質系充填剤及び無機質系充填剤を配合するとき、木質系充填剤の配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜８０重量部であることが好ましく、５〜７０重量部であることがより好ましく、１０〜５０重量部であることがさらに好ましい。また、無機質系充填剤の配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜５０重量部であることが好ましく、２〜４０重量部であることがより好ましく、３〜３０重量部であることがさらに好ましい。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品の木質感が不足するおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が８０重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品に剛性を与える効果が不十分になるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１００重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。
【００１０】
本発明組成物においては、さらに改質剤を配合することができる。改質剤としては、例えば、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル共重合体（ＡＳＡ）、アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン共重合体（ＡＥＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アクリルゴム−メタクリル酸メチル共重合体、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）、ポリエステル系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーアロイ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）アロイ、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）アロイなどを挙げることができる。
本発明組成物は、さらに必要に応じて、他の添加剤を添加することができる。例えば、木質系充填剤を配合した本発明組成物に、茶系の顔料を添加することにより、より優れた木質調の外観を発現させて意匠性を向上することができる。
本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物の成形方法に特に制限はなく、非晶質ポリエステル樹脂組成物をブレンドしたパウダー状のコンパウンドを用いることも可能であり、また、本発明の組成物を溶融混練してなるペレット状コンパウンドも使用可能である。溶融混練してなるペレット状コンパウンドの製造方法に特に制限はなく、通常の熱可塑性樹脂の混合、混練に用いられる装置、設備を用いて容易に製造することができる。例えば、各成分をタンブラー、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダーなどの予備混合機に同時に仕込んで均一に混合したのち混練することができ、あるいは、混練機へ特定成分を別々に定量フィーダーや容量フィーダーなどを用いて供給することもできる。各成分の混合物を溶融混練機に供給して溶融混練し、ダイから押し出し、ペレタイザーなどを用いてペレット化することができる。使用する混練機としては、例えば、ベント付き単軸押出機、異方向二軸押出機、同方向二軸押出機などを好適に用いることができる。また、押出機に代えて、スーパーミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、コニーダーなどの混練機を用いることもできる。このなかでも木質系充填剤の非晶質ポリエステル樹脂組成物の溶融混練りするときは、木粉の水分を削除する為、バンバリーミキサーが最適である。
本発明の成形品は、本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物を押出成形することにより得られる成形品である。本発明に用いる押出機に特に制限はなく、例えば、ラム式連続押出機、ギヤ式押出機などの非スクリュー押出機、単軸押出機、多軸押出機などのスクリュー押出機などを挙げることができる。本発明の押出成形品の形状に特に制限はなく、例えば、パイプ、シート、異形押出品、押出ブロー成形品、電線被覆などを挙げることができる。
【００１１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例、参考例及び比較例においては、ヘンシェルミキサーを用いて混合した配合物を、シリンダー温度１９０℃、ダイス温度１９０℃に設定した４０ｍｍ二軸押出機を用いて混練し、押し出すことにより、ペレット化した。得られたペレットを、幅３０ｍｍ、厚さ１ｍｍの金型を取り付けた４０ｍｍ二軸押出機を用い、金型温度を１９０℃に設定し、シリンダー温度を２１０℃から５℃きざみで下げて、テープ状に押し出し、押出成形可能な最低のシリンダー温度を求め、そのときの押出機の負荷電流を記録した。また、ドローダウンがなく、良好なテープが得られる場合を ○、ややドローダウンを伴うものを △、成形が困難なものを × として賦形性を評価した。
得られたテープの表面を観察し、表面が平滑なものを ○、若干の凹凸があるものを △、表面荒れがはなはだしいものを × として、表面性を評価した。
充填材を配合したテープについては色調を観察し、設計したとおりの色調のものを ○、若干黄味を帯びているものを △、焼けが発生しているものを × として、色調を評価した。
充填剤を配合しない透明なテープは、６ポイント活字による印刷物の上にのせ、活字が容易に判読できるものを ○、判読がやや困難なものを △、判読できないものを × として、透明性を評価した。
【００１２】
参考例１
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部と、滑剤としてグリセリンモノステアレート０.５重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１９０℃であり、そのときの負荷電流は３８Ａであった。押出に際して、若干のドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
参考例２
グリセリンモノステアレートの配合量を１重量部とした以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１８５℃であり、そのときの負荷電流は３５Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
参考例３
滑剤として、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステルを用いた以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１８０℃であり、そのときの負荷電流は２８Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
実施例１
滑剤として、クエン酸ステアリル０.０１重量部を配合した以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１９５℃であり、そのときの負荷電流は３２Ａであった。押出に際して、若干のドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
実施例２
クエン酸ステアリルの配合量を０.５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１８０℃であり、そのときの負荷電流は３２Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
実施例３
クエン酸ステアリルの配合量を１重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であり、そのときの負荷電流は２０Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
実施例４
クエン酸ステアリルの配合量を２.５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であり、そのときの負荷電流は１６Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
実施例５
クエン酸ステアリルの配合量を４.５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であり、そのときの負荷電流は１４Ａであった。滑性が若干高く、成形品は溶融不良気味であるが、成形は可能であった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
参考例４
滑剤として、グリセリンクエン酸脂肪酸エステルを用いた以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２５Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
【００１３】
実施例６
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル１重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム［日東粉化工(株)、ＮＳ＃４００］３重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２０Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。
実施例７
炭酸カルシウムの配合量を５.５重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例８
炭酸カルシウムの配合量を５０重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例９
炭酸カルシウムの配合量を６０重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１０
炭酸カルシウムの配合量を９５重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１１
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル１重量部及び木質系充填剤として木粉［(株)カジノ、セルロシン＃１００］３重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２０Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調は、設計したとおりであった。
実施例１２
木粉の配合量を５.５重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１３
木粉の配合量を５０重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１４
木粉の配合量を９０重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１５
木粉の配合量を９５重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１６
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル１重量部、木質系充填剤として木粉３０重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム５重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２３Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調は、設計したとおりであった。
実施例１７
実施例１６の配合に、さらにポリエステル系エラストマー［東レ・デュポン(株)、ハイトレル４０５６］５重量部を加えた以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
参考例５
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてモンタン酸部分ケン化エステル１重量部を配合した以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
参考例６
モンタン酸部分ケン化エステルの配合量を４重量部とした以外は、参考例５と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
参考例７
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤として酸化型ポリエチレンワックス１重量部を配合した以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
【００１４】
比較例１
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］ペレットに、滑剤も充填剤も配合することなく、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は２１０℃であり、そのときの負荷電流は４５Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面は、はなはだしく荒れていた。色調は、やや黄味がかっていた。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
比較例２
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部と、滑剤としてクエン酸ステアリル６重量部を配合し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であったが、滑性過多で安定して食い込まず、負荷電流も一定せず、ボソボソの成形品になり、評価できなかった。
比較例３
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、木質系充填剤として木粉１５重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム５重量部を配合してペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２１０℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面は、はなはだしく荒れていた。木粉が焼け、色調が変わっていた。
比較例４
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル６重量部、木質系充填剤として木粉１５重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム５重量部を配合してペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１７０℃であったが、滑性過多で安定して食い込まず、負荷電流も一定せず、ボソボソの成形品になり、評価できなかった。
比較例５
グリセリンモノステアレートの代わりに、滑剤としてステアリン酸カルシウム１重量部を配合した以外は、参考例２と同様にして、ペレット化して、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２００℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
比較例６
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてエチレンビスステアリン酸アミド１重量部を配合した以外は、実施例７と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１９０℃であり、そのときの負荷電流は３８Ａであった。押出に際して、若干のドローダウンが起こった。テープの表面は、はなはだしく荒れていた。色調は、やや黄味がかっていた。
比較例７
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてベヘニン酸１重量部を配合した以外は、実施例１３と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２００℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。木粉が焼け、色調が変わっていた。
比較例８
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてステアリルアルコール１重量部を配合した以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２００℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。木粉が焼け、色調が変わっていた。
参考例１〜４及び実施例１〜５の結果を第１表に、実施例６〜１７及び参考例５〜７の結果を第２表に、比較例１〜８の結果を第３表に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
第１表に見られるように、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、脂肪酸エステル系滑剤０.０１〜４.５重量部を配合した参考例１〜４及び実施例１〜５では、押出温度が比較的低く、小さい負荷電流で押し出すことができている。参考例１と実施例１が若干ドローダウン気味であり、実施例５が滑性が若干高く、成形品が溶融不良気味であったことを除くと、賦形性はすべて良好である。また、押出成形により得られたテープの色調は良好であり、表面性と透明性も、おおむね良好である。
第２表に見られるように、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル１重量部と、無機質系充填剤として炭酸カルシウム３〜９５重量部を配合した実施例６〜１０は、押出温度が低く、小さい負荷電流で押し出すことができ、賦形性も良好である。炭酸カルシウムの配合量が多い実施例１０で、表面にわずかな凹凸が生じた以外は、表面性は良好であり、色調も黄味を帯びることはなかった。
非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル１重量部と、木質系充填剤として木粉３〜９５重量部を配合した実施例１１〜１５でも、押出温度が低く、小さい負荷電流で押し出すことができ、賦形性も良好である。木粉の配合量が多い実施例１４と実施例１５で、表面にわずかな凹凸が生じ、木粉が少し変色した以外は、表面性は良好であり、木粉に強い焼けが生ずることはなかった。
非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル１重量部、木粉３０重量部及び炭酸カルシウム５重量部を配合した実施例１６は、押出温度が低く、小さい負荷電流で押し出すことができ、成形性も良好である。また、得られたテープの表面は平滑であり、色調も設計どおりである。さらに、ポリエステル系エラストマー５重量部を追加して配合した実施例１７でも、押出条件、賦形性、表面性に変化はなく、色調も良好である。
クエン酸ステアリルの代わりにモンタン酸部分ケン化エステルを配合した参考例５では、押出温度がやや高くなり、テープの表面に若干の凹凸が生じ、色調もやや悪い。モンタン酸部分ケン化エステルの配合量を４重量部に増やしても、状況は変化しないことから、脂肪酸エステル系滑剤の中でも、クエン酸ステアリルが特に良好な結果を与えることが分かる。
一方、第３表に見られるように、脂肪酸エステル系滑剤もポリエチレンワックス系滑剤も添加しない比較例１と比較例３では、押出温度が高く、負荷電流が大きく、ドローダウンが激しくなって、賦形性も、得られるテープの表面性と色調も不良である。また、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル６重量部を配合した比較例２と比較例４では、滑性が過多となり、ペレットの食い込みが悪く、安定して押出成形することができない。滑剤として、脂肪酸金属石けん系滑剤であるステアリン酸カルシウムを配合した比較例５は、最低のシリンダー温度が高く、ドローダウンが激しい。脂肪酸アミド系滑剤であるエチレンビスステアリン酸アミドを配合した比較例６は、テープ表面に粉状のものが浮き出した。脂肪酸系滑剤であるベヘニン酸を配合した比較例７は、最低のシリンダー温度が高く、ドローダウンが激しく、木粉に焼けを生じていた。脂肪族アルコール系滑剤であるステアリルアルコールを配合した比較例８も、最低のシリンダー温度が高く、ドローダウンが激しく、木粉に焼けを生じていた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物は、低い押出温度で、小さい押出負荷電流で、ドローダウンを生ずることなく安定して押し出すことができる。本発明組成物から得られる成形品は、表面性と色調が良好であり、顔料を配合しない組成物から得られる成形品は、透明性にも優れている。
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及びその成形品に関する。さらに詳しくは、本発明は、成形温度を低下し、成形時の負荷を低減することができ、賦形性が良好な押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及び該組成物を押出成形して得られる色調、外観が良好な成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非晶質ポリエステル樹脂は、押出成形時の負荷が大きく、高温での成形が必要となるために、樹脂の粘度低下が激しくドローダウンが生じ、賦形性が悪くなる。また、成形温度を高温に設定するために、樹脂が焼けて変色しやすく、特に淡色の成形品は色調が悪くなり、設計どおりの色調を表現することが困難になる。
このために、低温で押出成形することができ、寸法精度と外観、色調の良好な成形品を得ることができる押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及びその成形品が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形温度を低下し、成形時の負荷を低減することができ、賦形性が良好な押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物及び該組成物を押出成形して得られる色調、外観が良好な成形品を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤０.０１〜５重量部を配合してなる組成物は、押出成形に際して成形機への負荷が小さく、低温で成形することが可能であり、外観と色調の良好な成形品が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、クエン酸ステアリルからなる滑剤０.０１〜５重量部、平均粒子径が５０〜２５０μｍである木質系充填剤１〜８０重量部及び無機質充填剤１〜５０重量部を配合してなることを特徴とする押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物、
（２）非晶質ポリエステル樹脂のジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％である第１項に記載の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物、及び、
（３）第１〜４項のいずれかに記載の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物を押出成形してなることを特徴とする成形品、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤０.０１〜５重量部を配合してなる組成物である。
本発明組成物に用いる非晶質ポリエステル樹脂は、加熱処理を行っても結晶化による物性の変化を起こすことがない、結晶性を有しないポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂が結晶性を有しないことは、加熱しても外観的に白濁ないし白化を生じないことによって確認することができる。このような非晶質ポリエステル樹脂としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸などをジカルボン酸成分とし、エチレングリコール、１,４−ブタンジオール、１,４−シクロヘキサンジメタノールなどをグリコール成分とする共重合ポリエステル樹脂を挙げることができる。これらの中で、テレフタル酸をジカルボン酸成分とし、エチレングリコールと１,４−シクロヘキサンジメタノールをグリコール成分とする共重合ポリエステル樹脂を好適に用いることができる。ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸を用いてグリコール成分と脱水エステル化反応することができ、あるいは、テレフタル酸ジメチルを用いてグリコール成分とエステル交換反応することもできる。
テレフタル酸をジカルボン酸成分とし、エチレングリコールと１,４−シクロヘキサンジメタノールをグリコール成分とする共重合ポリエステル樹脂は、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％であることが好ましい。このような非晶質ポリエステル樹脂は、イーストマン・ケミカル社よりＰＲＯＶＩＳＴＡ ＫＯＤＡＲ ＰＥＴＧ（商品名）として市販されている。ジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％とである非晶性ポリエステル樹脂は、再度加熱処理を行っても再結晶化による物性低下を起こさず、成形品が白化することもないので好適に用いることができる。
【０００６】
本発明組成物に用いる脂肪酸エステル系滑剤に特に制限はなく、ラウリン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸などの炭素数１２〜３２の脂肪酸と、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールなどの１価脂肪族アルコールや、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタンなどの多価脂肪族アルコールとのエステル化合物、脂肪酸と多塩基性有機酸と１価脂肪族アルコール又は多価脂肪族アルコールの複合エステル化合物などを用いることができる。このような脂肪酸エステル系滑剤としては、例えば、パルミチン酸セチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ステアリル、クエン酸ステアリル、グリセリンモノカプリレート、グリセリンモノカプレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンジパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート、グリセリントリオレエート、グリセリンモノリノレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノ１２−ヒドロキシステアレート、グリセリンジアセトモノステアレート、グリセリンクエン酸脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステル、モンタン酸部分ケン化エステル、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ソルビタントリステアレートなどを挙げることができる。これらの脂肪酸エステル系滑剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、クエン酸ステアリルを特に好適に用いることができる。脂肪酸エステル系滑剤は、非晶質ポリエステル樹脂との相溶性が良好であり、樹脂組成物の透明性を損なうことなく、成形性を向上することができる。
【０００７】
本発明組成物に用いるポリエチレンワックス系滑剤に特に制限はなく、例えば、無酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸変性型ポリエチレンワックスなどを挙げることができる。これらのポリエチレンワックス系滑剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、高酸価の酸化型ポリエチレンワックスは、非晶質ポリエステル樹脂との相溶性が良好なので、特に好適に用いることができる。ポリエチレンワックスの分子量は、１,０００〜８,０００であることが好ましく、２,０００〜５,０００であることがより好ましい。また、高酸価の酸化型ポリエチレンワックスの酸価は、５〜３０mgKOH／ｇであることが好ましく、８〜２０mgKOH／ｇであることがより好ましく、１０〜１５mgKOH／ｇであることがさらに好ましい。本発明組成物においては、脂肪酸エステル系滑剤と、ポリエチレンワックス系滑剤を併用することもできる。
本発明組成物において、脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤の配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、０.０１〜５重量部であり、より好ましくは０.０５〜４重量部であり、さらに好ましくは０.１〜３重量部である。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、滑剤の配合量が０.０１重量部未満であると、滑剤の効果が乏しく、押出成形するときに負荷が大きく、高温成形が必要となり、そのためにドローダウンが生じて、賦形性が不良となるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、滑剤の配合量が５重量部を超えると、滑性過多となって成形性が低下したり、成形品表面に滑剤がブリードしたり、成形中にプレートアウトを起こすおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、脂肪酸エステル系滑剤又はポリエチレンワックス系滑剤０.０１〜５重量部を配合することにより、成形温度を低下し、成形時の負荷を低減し、賦形性と成形品の色調、外観を改良し、良好な押出成形品を得ることができる。
【０００８】
本発明組成物の押出成形により、不透明な成形品を製造する場合は、組成物に充填剤を配合することができる。配合する充填剤に特に制限はなく、例えば、木質系充填剤、有機繊維質系充填剤、無機質系充填剤などを挙げることができる。これらの中で、木質系充填剤及び無機質充填剤を好適に用いることができる。木質系充填剤及び無機質系充填剤は、それぞれを単独で配合することができ、あるいは、両者を併用して配合することもできる。
本発明組成物に用いる木質系充填剤としては、例えば、木粉、セルロース、ヤシ殻粉、これらを表面処理した木質系材料などを挙げることができる。これらの中で、木粉は、木質調の外観を有する成形品が得られるので特に好適に用いることができる。木質系充填剤は、木質系素材を、石臼、スタンプ・ミル、ロール・ミル、インパクト・ミルなどを用いて粉砕することにより、製造することができる。木質系素材に特に制限はなく、例えば、針葉樹若しくは広葉樹、あるいは、落葉樹若しくは常緑樹のいずれをも用いることができる。木質系充填剤の平均粒径に特に制限はないが、１０〜１,０００μｍであることが好ましく、３０〜５００μｍであることがより好ましく、５０〜２５０μｍであることがさらに好ましい。木質系充填剤の平均粒径が１０μｍ未満であると、凝集肥大して異物を形成しやすくなるおそれがある。木質形成充填剤の平均粒径が１,０００μｍを超えると、異物状になり、成形品が脆くなるおそれがある。
本発明組成物に用いる無機質系充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、合成珪酸、酸化チタン、大理石粉、ケイソウ土、黒鉛、ガラス繊維などの白色顔料を除く無機質系充填剤を挙げることができる。これらの中で、炭酸カルシウム、タルク及びマイカは、良好な物性を有する成形品が得られるので特に好適に用いることができる。
【０００９】
本発明組成物において、充填剤として木質系充填剤のみを配合するとき、その配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜１００重量部であることが好ましく、５〜７０重量部であることがより好ましく、１０〜５０重量部であることがさらに好ましい。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品の木質感が不足するおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が１００重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。
本発明組成物において、充填剤として無機質系充填剤のみを配合するとき、その配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜１００重量部であることが好ましく、２〜５０重量部であることがより好ましく、３〜３０重量部であることがさらに好ましい。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品に剛性を与える効果が不十分になるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１００重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。
本発明組成物において、充填剤として木質系充填剤及び無機質系充填剤を配合するとき、木質系充填剤の配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜８０重量部であることが好ましく、５〜７０重量部であることがより好ましく、１０〜５０重量部であることがさらに好ましい。また、無機質系充填剤の配合量は、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、１〜５０重量部であることが好ましく、２〜４０重量部であることがより好ましく、３〜３０重量部であることがさらに好ましい。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品の木質感が不足するおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、木質系充填剤の配合量が８０重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１重量部未満であると、成形品に剛性を与える効果が不十分になるおそれがある。非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無機質充填剤の配合量が１００重量部を超えると、成形品が脆くなるおそれがある。
【００１０】
本発明組成物においては、さらに改質剤を配合することができる。改質剤としては、例えば、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル共重合体（ＡＳＡ）、アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン共重合体（ＡＥＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アクリルゴム−メタクリル酸メチル共重合体、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）、ポリエステル系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーアロイ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）アロイ、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）アロイなどを挙げることができる。
本発明組成物は、さらに必要に応じて、他の添加剤を添加することができる。例えば、木質系充填剤を配合した本発明組成物に、茶系の顔料を添加することにより、より優れた木質調の外観を発現させて意匠性を向上することができる。
本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物の成形方法に特に制限はなく、非晶質ポリエステル樹脂組成物をブレンドしたパウダー状のコンパウンドを用いることも可能であり、また、本発明の組成物を溶融混練してなるペレット状コンパウンドも使用可能である。溶融混練してなるペレット状コンパウンドの製造方法に特に制限はなく、通常の熱可塑性樹脂の混合、混練に用いられる装置、設備を用いて容易に製造することができる。例えば、各成分をタンブラー、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダーなどの予備混合機に同時に仕込んで均一に混合したのち混練することができ、あるいは、混練機へ特定成分を別々に定量フィーダーや容量フィーダーなどを用いて供給することもできる。各成分の混合物を溶融混練機に供給して溶融混練し、ダイから押し出し、ペレタイザーなどを用いてペレット化することができる。使用する混練機としては、例えば、ベント付き単軸押出機、異方向二軸押出機、同方向二軸押出機などを好適に用いることができる。また、押出機に代えて、スーパーミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、コニーダーなどの混練機を用いることもできる。このなかでも木質系充填剤の非晶質ポリエステル樹脂組成物の溶融混練りするときは、木粉の水分を削除する為、バンバリーミキサーが最適である。
本発明の成形品は、本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物を押出成形することにより得られる成形品である。本発明に用いる押出機に特に制限はなく、例えば、ラム式連続押出機、ギヤ式押出機などの非スクリュー押出機、単軸押出機、多軸押出機などのスクリュー押出機などを挙げることができる。本発明の押出成形品の形状に特に制限はなく、例えば、パイプ、シート、異形押出品、押出ブロー成形品、電線被覆などを挙げることができる。
【００１１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例、参考例及び比較例においては、ヘンシェルミキサーを用いて混合した配合物を、シリンダー温度１９０℃、ダイス温度１９０℃に設定した４０ｍｍ二軸押出機を用いて混練し、押し出すことにより、ペレット化した。得られたペレットを、幅３０ｍｍ、厚さ１ｍｍの金型を取り付けた４０ｍｍ二軸押出機を用い、金型温度を１９０℃に設定し、シリンダー温度を２１０℃から５℃きざみで下げて、テープ状に押し出し、押出成形可能な最低のシリンダー温度を求め、そのときの押出機の負荷電流を記録した。また、ドローダウンがなく、良好なテープが得られる場合を ○、ややドローダウンを伴うものを △、成形が困難なものを × として賦形性を評価した。
得られたテープの表面を観察し、表面が平滑なものを ○、若干の凹凸があるものを △、表面荒れがはなはだしいものを × として、表面性を評価した。
充填材を配合したテープについては色調を観察し、設計したとおりの色調のものを ○、若干黄味を帯びているものを △、焼けが発生しているものを × として、色調を評価した。
充填剤を配合しない透明なテープは、６ポイント活字による印刷物の上にのせ、活字が容易に判読できるものを ○、判読がやや困難なものを △、判読できないものを × として、透明性を評価した。
【００１２】
参考例１
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部と、滑剤としてグリセリンモノステアレート０.５重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１９０℃であり、そのときの負荷電流は３８Ａであった。押出に際して、若干のドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
参考例２
グリセリンモノステアレートの配合量を１重量部とした以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１８５℃であり、そのときの負荷電流は３５Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
参考例３
滑剤として、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステルを用いた以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１８０℃であり、そのときの負荷電流は２８Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
実施例１
滑剤として、クエン酸ステアリル０.０１重量部を配合した以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１９５℃であり、そのときの負荷電流は３２Ａであった。押出に際して、若干のドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
実施例２
クエン酸ステアリルの配合量を０.５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１８０℃であり、そのときの負荷電流は３２Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
実施例３
クエン酸ステアリルの配合量を１重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であり、そのときの負荷電流は２０Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
実施例４
クエン酸ステアリルの配合量を２.５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であり、そのときの負荷電流は１６Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
実施例５
クエン酸ステアリルの配合量を４.５重量部とした以外は、実施例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であり、そのときの負荷電流は１４Ａであった。滑性が若干高く、成形品は溶融不良気味であるが、成形は可能であった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
参考例４
滑剤として、グリセリンクエン酸脂肪酸エステルを用いた以外は、参考例１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２５Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字は、容易に判読することができた。
【００１３】
実施例６
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル１重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム［日東粉化工(株)、ＮＳ＃４００］３重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２０Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調に、黄変は認められなかった。
実施例７
炭酸カルシウムの配合量を５.５重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例８
炭酸カルシウムの配合量を５０重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例９
炭酸カルシウムの配合量を６０重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１０
炭酸カルシウムの配合量を９５重量部とした以外は、実施例６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１１
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル１重量部及び木質系充填剤として木粉［(株)カジノ、セルロシン＃１００］３重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２０Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調は、設計したとおりであった。
実施例１２
木粉の配合量を５.５重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１３
木粉の配合量を５０重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１４
木粉の配合量を９０重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１５
木粉の配合量を９５重量部とした以外は、実施例１１と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
実施例１６
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル１重量部、木質系充填剤として木粉３０重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム５重量部を配合してペレット化し、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は１７０℃であり、そのときの負荷電流は２３Ａであった。押出に際して、ドローダウンは起こらなかった。テープの表面は、平滑であった。色調は、設計したとおりであった。
実施例１７
実施例１６の配合に、さらにポリエステル系エラストマー［東レ・デュポン(株)、ハイトレル４０５６］５重量部を加えた以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
参考例５
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてモンタン酸部分ケン化エステル１重量部を配合した以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
参考例６
モンタン酸部分ケン化エステルの配合量を４重量部とした以外は、参考例５と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
参考例７
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤として酸化型ポリエチレンワックス１重量部を配合した以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
【００１４】
比較例１
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］ペレットに、滑剤も充填剤も配合することなく、テープを押し出した。
最低のシリンダー温度は２１０℃であり、そのときの負荷電流は４５Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面は、はなはだしく荒れていた。色調は、やや黄味がかっていた。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
比較例２
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部と、滑剤としてクエン酸ステアリル６重量部を配合し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１６５℃であったが、滑性過多で安定して食い込まず、負荷電流も一定せず、ボソボソの成形品になり、評価できなかった。
比較例３
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、木質系充填剤として木粉１５重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム５重量部を配合してペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２１０℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面は、はなはだしく荒れていた。木粉が焼け、色調が変わっていた。
比較例４
非晶質ポリエステル樹脂［ＰＲＯＶＩＳＴＡ、イーストマン・ケミカル社］１００重量部、滑剤としてクエン酸ステアリル６重量部、木質系充填剤として木粉１５重量部及び無機質系充填剤として炭酸カルシウム５重量部を配合してペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１７０℃であったが、滑性過多で安定して食い込まず、負荷電流も一定せず、ボソボソの成形品になり、評価できなかった。
比較例５
グリセリンモノステアレートの代わりに、滑剤としてステアリン酸カルシウム１重量部を配合した以外は、参考例２と同様にして、ペレット化して、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２００℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。色調に、黄変は認められなかった。６ポイントの活字の判読は、やや困難であった。
比較例６
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてエチレンビスステアリン酸アミド１重量部を配合した以外は、実施例７と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は１９０℃であり、そのときの負荷電流は３８Ａであった。押出に際して、若干のドローダウンが起こった。テープの表面は、はなはだしく荒れていた。色調は、やや黄味がかっていた。
比較例７
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてベヘニン酸１重量部を配合した以外は、実施例１３と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２００℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。木粉が焼け、色調が変わっていた。
比較例８
クエン酸ステアリルの代わりに、滑剤としてステアリルアルコール１重量部を配合した以外は、実施例１６と同様にして、ペレット化し、テープの押出を行った。
最低のシリンダー温度は２００℃であり、そのときの負荷電流は４０Ａであった。押出に際して、激しいドローダウンが起こった。テープの表面には、若干の凹凸があった。木粉が焼け、色調が変わっていた。
参考例１〜４及び実施例１〜５の結果を第１表に、実施例６〜１７及び参考例５〜７の結果を第２表に、比較例１〜８の結果を第３表に示す。
【００１５】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
第１表に見られるように、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、脂肪酸エステル系滑剤０.０１〜４.５重量部を配合した参考例１〜４及び実施例１〜５では、押出温度が比較的低く、小さい負荷電流で押し出すことができている。参考例１と実施例１が若干ドローダウン気味であり、実施例５が滑性が若干高く、成形品が溶融不良気味であったことを除くと、賦形性はすべて良好である。また、押出成形により得られたテープの色調は良好であり、表面性と透明性も、おおむね良好である。
第２表に見られるように、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル１重量部と、無機質系充填剤として炭酸カルシウム３〜９５重量部を配合した実施例６〜１０は、押出温度が低く、小さい負荷電流で押し出すことができ、賦形性も良好である。炭酸カルシウムの配合量が多い実施例１０で、表面にわずかな凹凸が生じた以外は、表面性は良好であり、色調も黄味を帯びることはなかった。
非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル１重量部と、木質系充填剤として木粉３〜９５重量部を配合した実施例１１〜１５でも、押出温度が低く、小さい負荷電流で押し出すことができ、賦形性も良好である。木粉の配合量が多い実施例１４と実施例１５で、表面にわずかな凹凸が生じ、木粉が少し変色した以外は、表面性は良好であり、木粉に強い焼けが生ずることはなかった。
非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル１重量部、木粉３０重量部及び炭酸カルシウム５重量部を配合した実施例１６は、押出温度が低く、小さい負荷電流で押し出すことができ、成形性も良好である。また、得られたテープの表面は平滑であり、色調も設計どおりである。さらに、ポリエステル系エラストマー５重量部を追加して配合した実施例１７でも、押出条件、賦形性、表面性に変化はなく、色調も良好である。
クエン酸ステアリルの代わりにモンタン酸部分ケン化エステルを配合した参考例５では、押出温度がやや高くなり、テープの表面に若干の凹凸が生じ、色調もやや悪い。モンタン酸部分ケン化エステルの配合量を４重量部に増やしても、状況は変化しないことから、脂肪酸エステル系滑剤の中でも、クエン酸ステアリルが特に良好な結果を与えることが分かる。
一方、第３表に見られるように、脂肪酸エステル系滑剤もポリエチレンワックス系滑剤も添加しない比較例１と比較例３では、押出温度が高く、負荷電流が大きく、ドローダウンが激しくなって、賦形性も、得られるテープの表面性と色調も不良である。また、非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対して、クエン酸ステアリル６重量部を配合した比較例２と比較例４では、滑性が過多となり、ペレットの食い込みが悪く、安定して押出成形することができない。滑剤として、脂肪酸金属石けん系滑剤であるステアリン酸カルシウムを配合した比較例５は、最低のシリンダー温度が高く、ドローダウンが激しい。脂肪酸アミド系滑剤であるエチレンビスステアリン酸アミドを配合した比較例６は、テープ表面に粉状のものが浮き出した。脂肪酸系滑剤であるベヘニン酸を配合した比較例７は、最低のシリンダー温度が高く、ドローダウンが激しく、木粉に焼けを生じていた。脂肪族アルコール系滑剤であるステアリルアルコールを配合した比較例８も、最低のシリンダー温度が高く、ドローダウンが激しく、木粉に焼けを生じていた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物は、低い押出温度で、小さい押出負荷電流で、ドローダウンを生ずることなく安定して押し出すことができる。本発明組成物から得られる成形品は、表面性と色調が良好であり、顔料を配合しない組成物から得られる成形品は、透明性にも優れている。
Claims (3)
- 非晶質ポリエステル樹脂１００重量部に対し、クエン酸ステアリルからなる滑剤０.０１〜５重量部、平均粒子径が５０〜２５０μｍである木質系充填剤１〜８０重量部及び無機質充填剤１〜５０重量部を配合してなることを特徴とする押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物。
- 非晶質ポリエステル樹脂のジカルボン酸成分がテレフタル酸であり、グリコール成分がエチレングリコール６０〜８０モル％と１,４−シクロヘキサンジメタノール２０〜４０モル％である請求項１に記載の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の押出成形用非晶質ポリエステル樹脂組成物を押出成形してなることを特徴とする成形品。
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