JP5790892B1 - 樹脂組成物およびポリエステル樹脂成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明では、パール調質感が高いポリエステル樹脂成形体を得るために、ポリエステル樹脂と相溶性が悪いポリオレフィン樹脂に加えて、両者を適度に相溶できる酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂組成物を用いた。すなわち樹脂組成物が含む酸変性ポリオレフィン樹脂が、ポリエステル樹脂とポリオレフィン樹脂との相溶性を適度に向上させたことで、パール調質感が高いポリエステル樹脂成形体を実現できた。
本発明においてポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテンおよびペンテン等の単独重合体、ないしこれらの共重合体を主成分とした樹脂である。ポリオレフィン樹脂は、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−メチルメタクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、ポリブテン、ポリ−3−メチル−1−ブテン共重合体、ポリ−4−メチル−1−ペンテン共重合体等が挙げられる。これらの中でも安価かつ加工性に優れ、各種工業部品・家電製品などに幅広く使用されているポリプロピレン樹脂およびポリエチレン樹脂が好ましい。
ポリオレフィン樹脂は、単独または2種以上を併用して使用できる。
本発明において酸変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエステル樹脂とポリオレフィン樹脂との適度な相溶性を実現するために使用する。そのため酸変性ポリオレフィン樹脂は、有機酸の特性基を有している。有機酸の特性基は、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基、ヒドロキシ基、チオール基等が好ましく、カルボキシル基を有する飽和もしくは不飽和カルボン酸、およびその酸無水物基含有化合物がより好ましい。
本発明のポリエステル樹脂は、成形体の主成分になる希釈樹脂であり、ジカルボン酸成分とジオール成分とのエステルである。
ジオール成分は、例えばエチレングリコール、ブチレングリコール、1,3プロパンジオール、1,4ブタンジオール、1,4シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、着色剤を含むことができる。本発明では着色剤によりポリエステル樹脂成形体を所望の色に着色できる上、着色剤に起因する色むらが生じにくい。着色剤は、顔料および染料が好ましい。顔料は、黒色顔料、有彩色顔料が挙げられる。
このように染料は、単独または2種類以上を併用できる。
すなわち、樹脂組成物は、波長380〜750nmにおける平均反射率が10%以下を示す黒色着色剤、および波長380nm〜500nmにおいて最大反射率が3%以上のピークを示す有彩色着色剤を少なくとも一方を含むことが好ましい。前記反射率特性を示す着色剤を少なくとも1種類含むことで、樹脂組成物を成形した成形体の質感(艶や深み)が向上し、一層の外観向上を図ることができる。このことは、着色剤を配合していない樹脂組成物を成形した成形体の外観から得られるパール調光沢は、光干渉効果により発せられ、白色でありながらも若干青味を帯びていることに起因している。すなわち、波長380〜750nmにおける平均反射率が10%以下を示す黒色着色剤を使用することで、白色のパール調がより引き立てられる。また、波長380nm〜500nmにおいて最大反射率が3%以上のピークを示す有彩色着色剤を使用することで、パール調光沢の青味成分により、有彩色着色剤の彩色効果が高まり、質感の向上に繋がったと考えられる。
無機充填材は、ポリエステル樹脂成形体の透明性を低下させない程度に配合することが好ましい。
係る場合、ポリエステル樹脂100重量部に対して酸変性ポリオレフィン樹脂を0.1〜20重量部を配合することが好ましい。
溶融混練温度は、200〜370℃が好ましく、220〜350℃がより好ましい。
一方、着色剤として染料を使用する場合、染料はポリオレフィン樹脂と混合し難い。そこでポリオレフィン樹脂および酸変性ポリオレフィン樹脂を含む混合物、およびポリエステル樹脂と染料を含む着色組成物を準備して、希釈用ポリエステル樹脂とこれらを配合し、溶融混錬を行い、成形することでポリエステル樹脂成形体を作製することが好ましい。なお、顔料を使用する場合も染料と同様の方法でポリエステル樹脂成形体を作製しても良い。着色剤を使用する場合、着色組成物を経てから樹脂組成物を作製すると着色剤のブリードアウトを抑制できるため好ましい。
前記着色組成物は、前記混合物100重量部に対して、0.0001〜300重量分含むことが好ましく、0.001〜200重量部がより好ましい。着色組成物を前記範囲含むことで、さらに良好なパール調質感を持つポリエステル樹脂成形体が得られる。
[ポリオレフィン樹脂]
(A−1):エチレンープロピレン共重合体(日本ポリプロ社製、ノバテックEG7F)
(A−2):エチレンープロピレン共重合体(プライムポリマー社製、J226T)
(A−3):プロピレン単独重合体(プライムポリマー社製、F−704NP)
(A−4):エチレンープロピレンーエチレンプロピレンゴム共重合体(プライムポリマー社製、J715M)
(A−5):高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製、ノバテックHJ550、密度:0.96g/cm3)
(A−6):低密度ポリエチレン(クラレ社製、ミラソン50、密度:0.92g/cm3)
(B−1):無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三井化学社製、アドマーQE800、酸価:4.3mgKOH/g)
(B−2):無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三井化学社製、ハイワックスNP50605A、酸価:11mgKOH/g)
(B−3):無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三洋化成工業社製、ユーメックス1001、酸価:26mgKOH/g)
(B−4):無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三井化学社製、ハイワックスNP0555A、酸価:45mgKOH/g)
(B−5):無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三洋化成工業社製、ユーメックス1010、酸価:52mgKOH/g)
(C−1):黒色無機顔料(カーボンブラック C.I.Pigment Black 7、平均反射率:1.6%、平均一次粒子径:0.024μm)
(C−2):青色有機顔料(β型フタロシアニンブルー C.I.Pigment Blue 15:3、反射極大波長:450nm、最大反射率:10.5%、平均一次粒子径:0.1μm)
(C−3):赤色有機顔料(キナクリドン系レッド C.I.Pigment Red 122、反射極大波長:402nm、最大反射率:5%、平均一次粒子径:0.12μm)
(C−4):黄色有機顔料(ジスアゾ系イエロー C.I.Pigment Yellow 180、380〜500nmにおいて反射極大ピークなし、平均一次粒子径:0.23μm)
(C−5):青色無機顔料(群青 C.I.Pigment Blue 29、反射極大波長:424nm、最大反射率:9%、平均一次粒子径:2μm)
なお、平均反射率は波長380〜750nmにおける各波長の拡散反射率の相加平均値を示し、最大反射率は波長300〜800nmの反射率における最も低い値(ベースライン)に対して、波長380〜500nmの範囲内に現れる3%以上高い極大ピークの拡散反射率を示す。
(C−6):金色パール顔料(粒径5μm〜25μm、酸化チタン被覆量48%)
(D−1):ステアリン酸亜鉛/ステアリン酸カルシウム混合物(混合比率:1/1)
(1)樹脂組成物の製造
(A−1)100重量部、(B−1)50重量部、(C−1)0.1重量部、(D−1)0.01重量部を、攪拌羽の回転速度300rpmで3分間攪拌・混合することで混合物を得た。前記混合物を設定温度220℃の二軸押出機(日本プラコン社製)に投入して溶融混練・造粒することによりペレット状の樹脂組成物を得た。
希釈用ポリエステル樹脂(三井化学社製、SA135)100重量部と得られた樹脂組成物10重量部を、シリンダー設定温度270℃、冷却ロール温度60℃のTダイフィルム成形機に投入して成形し、成形体(厚さ100μm×幅150mm×長さ200m)を得た。
実施例1の原料および配合量を表1〜3、表5に記載した通りに変更した以外は、実施例1と同様に行うことで樹脂組成物、およびその成形体を得た。なお表中の配合比は、ポリオレフィン樹脂(A)100重量部に対する重量部を示す。なお、本明細書において、実施例11、14、17、20、38〜40は参考例である。
(B−1)100重量部、(C−1)0.1重量部、(D−1)0.01重量部を、攪拌羽の回転速度300rpmで3分間攪拌・混合することで混合物を得た。前記混合物を設定温度220℃の二軸押出機(日本プラコン社製)に投入して溶融混練・造粒することにより樹脂組成物を得た。
希釈用ポリエステル樹脂(三井化学社製、SA135)100重量部と得られた樹脂組成物10重量部を、シリンダー設定温度270℃、冷却ロール温度60℃のTダイフィルム成形機に投入して成形し、成形体(厚さ100μm×幅150mm×長さ200m)を得た。
実施例38の原料および配合量を表4〜5に記載した通りに変更した以外は、実施例38と同様に行うことで樹脂組成物、およびその成形体を得た。なお表中の配合比は、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)100重量部に対する重量部を示す。
成形体表面のパール調光沢を光輝感として10名のテスターが目視評価した。なお、評価基準は、次の通りである。
4:8名以上が光輝感を感じた。優れている。
3:5〜7名が光輝感を感じた。良好。
2:2〜4名が光輝感を感じた。実用上問題ない。
1:1名以下が光輝感を感じた。実用不可。
成形体表面のパール調光沢の質感を艶やかさおよび深みの観点で10名のテスターが目視評価した。なお、評価基準は、次の通りである。
4:8名以上が滑らかさおよび深みを感じた。優れている。
3:5〜7名が滑らかさおよび深みを感じた。良好。
2:2〜4名が滑らかさおよび深みを感じた。実用上問題ない。
1:1名以下が滑らかさおよび深みを感じた。実用不可。
成形体の鏡面の色ムラをコンピュータカラーマッチングシステム(CCM)(倉敷紡績社製、AUCOLOR VP−2)を使用して標準光源D−65、拡散照明10°の条件で任意の5点についてΔE値を測定し平均した。なお、評価基準は、次の通りである。
4:0.3未満。8名以上が滑らかさおよび深みを感じた。優れている。
3:0.3以上0.5未満。良好。
2:0.5以上1未満。実用上問題ない。
1:1以上。実用不可。
得られた樹脂組成物をTダイフィルム成形機に投入して、厚さ100μm×幅150mmの大きさのフィルムを200m作製した。作製開始から191m目〜200m目までをサンプリングし、フィルム表面に発生した直径40μm以上大きさ異物(樹脂劣化物、顔料凝集物等)を、デジタル顕微鏡(デジタルマイクロスコープ、VHS−100 キーエンス社製、)を用いて観察した。樹脂組成物の相溶性が低い場合、ロングラン成形すると、異物が蓄積して成形最終部に集まり易い。なお、評価基準は、次の通りである。
4:希釈用ポリエステル樹脂のみでフィルムを作製した際に発生した異物と同数。またはそれ以下。異物は10個以下/m)、優れている。
3:異物が11〜25個/m、良好。
2:異物が26〜40個/m、実用上問題ない。
1:異物が41個/m以上、実用不可。
得られた評価結果を元に樹脂組成物がポリエステル樹脂成形体の成形に適当か否かを下記基準で評価した。
A:評価が全て4。優れている。
B:評価が2または3を1個以上含み、1を含まない。良好
C:評価が1を1個以上含む。実用不可
一方、比較例1〜3に示す酸変性ポリオレフィン樹脂を含まない樹脂組成物の場合、色ムラが発生し、成形体から発せられるパール調光沢も弱く、その質感も艶やかさや深みが欠如しており、見劣りしていた。これはポリオレフィン樹脂(A)が希釈樹脂であるポリエステル樹脂中に均一微細な分散状態を形成できなかったことが原因と思われる。
Claims (7)
- ポリエチレンテレフタレート樹脂とともに溶融混錬して成形するパール調成形体用の樹脂組成物であって、
ポリオレフィン樹脂(ただし、密度0.92以下の低密度ポリエチレンを除く)と、酸変性ポリオレフィン樹脂とを含むことを特徴とする樹脂組成物。 - 前記酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価が1〜60mgKOH/gであることを特徴とする請求項1項に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリオレフィン樹脂100重量部に対し、前記酸変性ポリオレフィン樹脂を1〜1900重量部含むことを特徴とする請求項1または2項に記載の樹脂組成物。
- さらに着色剤を含むことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 希釈用ポリエチレンテレフタレート樹脂と、請求項1〜4いずれか1項に記載の樹脂組成物とを含む混合物を成形してなるパール調成形体。
- ポリエチレンテレフタレート樹脂と、酸変性ポリオレフィン樹脂とを含み、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に対して、前記酸変性ポリオレフィン樹脂を0.1〜20重量部含むことを特徴とするパール調成形用樹脂組成物。 - 前記酸変性ポリオレフィン樹脂がペレット状であることを特徴とする請求項6記載のパール調成形用樹脂組成物。
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