JP7183200B2 - 赤外吸収性樹脂組成物並びにそれを含む成形品及び繊維 - Google Patents
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Description
《態様1》
タングステン系赤外線吸収性顔料及びポリエチレンテレフタレートを含む赤外吸収性樹脂組成物であって、前記ポリエチレンテレフタレートは、0.60以上の固有粘度を有し、かつ結晶性の共重合ポリエチレンテレフタレートである、赤外吸収性樹脂組成物。
《態様2》
前記ポリエチレンテレフタレートは、0.60以上1.30以下の固有粘度を有する、態様1に記載の赤外吸収性樹脂組成物。
《態様3》
前記ポリエチレンテレフタレートは、210℃以上240℃以下の融点を有する、態様1又は2に記載の赤外吸収性樹脂組成物。
《態様4》
前記タングステン系赤外線吸収性顔料が、
一般式(1):MxWyOz{式中、Mは、H、He、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、及びIから成る群から選択される1種類以上の元素であり、Wはタングステンであり、Oは酸素であり、x、y及びzは、それぞれ正数であり、0<x/y≦1であり、かつ2.2≦z/y≦3.0である}で表される複合タングステン酸化物、及び
一般式(2):WyOz{式中、Wはタングステンであり、Oは酸素であり、y及びzは、それぞれ正数であり、かつ2.45≦z/y≦2.999である}で表されるマグネリ相を有するタングステン酸化物
からなる群より選択される、態様1~3のいずれか一項に記載の赤外吸収性樹脂組成物。
《態様5》
アクリル系高分子である分散剤をさらに含む、態様1~4のいずれか一項に記載の赤外吸収性樹脂組成物。
《態様6》
態様1~5のいずれか一項に記載の赤外線吸収性樹脂組成物を含む、成形品。
《態様7》
態様1~5のいずれか一項に記載の赤外線吸収性樹脂組成物を、成形することを含む、成形品の製造方法。
《態様8》
態様1~5のいずれか一項に記載の赤外線吸収性樹脂組成物を含む、繊維。
《態様9》
前記赤外線吸収性樹脂組成物のポリエチレンテレフタレートは、0.60以上0.80未満の固有粘度を有する、態様8に記載の繊維。
《態様10》
前記ポリエチレンテレフタレートは、第三のモノマーとしてイソフタル酸又はそのエステルを含む、態様8又は9に記載の繊維。
《態様11》
態様8~10のいずれか一項に記載の繊維を含む、布帛。
本発明の赤外吸収性樹脂組成物は、タングステン系赤外線吸収性顔料及びポリエチレンテレフタレートを含む。ここで、そのポリエチレンテレフタレートは、0.60以上の固有粘度を有し、かつ結晶性の共重合ポリエチレンテレフタレートである。
タングステン系赤外線吸収性顔料としては、赤外線吸収性用途で用いられるタングステ酸化物系化合物の粒子を挙げることができる。
本発明の樹脂組成物に含まれるポリエチレンテレフタレートは、固有粘度が0.60以上であり、かつ結晶性の共重合ポリエチレンテレフタレートである。
本発明の赤外線吸収性樹脂組成物は、タングステン系赤外線吸収性顔料を上記のポリエチレンテレフタレートに高度に分散させるための分散剤を含有していてもよい。使用できる分散剤は、タングステン系赤外線吸収性顔料の種類に応じて選択することができるが、アクリル系高分子である分散剤、例えばアクリル主鎖と水酸基またはエポキシ基とを有する高分子分散剤を用いることができる。このような分散剤としては、例えば特許文献2に記載のような分散剤を挙げることができる。
本発明の赤外線吸収性樹脂組成物は、本発明の有利な効果が得られる範囲において、他の熱可塑性樹脂をさらに含有していてもよい。そのような熱可塑性樹脂としては、そのような樹脂としては、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物が挙げられる。
本発明の成形品は、上記の赤外線吸収性樹脂組成物を含む。本発明の成形品は、成形時の凹凸の発生が非常に少なく、非常に好適である。
本発明の成形品の製造方法は、上記の赤外線吸収性樹脂組成物を、230℃~260℃の温度で成形することを含む。例えば、本発明の成形品の製造方法は、上記の赤外線吸収性樹脂組成物を混練してマスターバッチを得ること、及びそのマスターバッチを成形することを含むことできる。
本発明の繊維は、例えば、上記のような赤外線吸収性樹脂組成物を溶融紡糸することによって得ることができる。溶融紡糸においては、一般的に用いられる溶融紡糸装置を使用することが可能である。
本発明の繊維の製造方法は、上記のような赤外線吸収性樹脂組成物を溶融混練すること、及び溶融混練した樹脂組成物を溶融紡糸することを含む。
本発明の布帛は、上記のような繊維を含む。本発明者らの検討によれば、このような布帛は、従来技術で用いられているような他の赤外線吸収材を含む繊維による布帛よりも、高い赤外線吸収特性を有しているため、赤外線カメラによる盗撮をより有効に防止できることが分かった。
《製造例》
〈実施例1〉
ポリエチレンテレフタレート(PET)として、固有粘度(IV)=0.80の結晶性の共重合PET(ベルペットIFG8L、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)95質量%と、タングステン系赤外線吸収性顔料として、分散剤で処理されたセシウム酸化タングステン(CWO(商標):YMDS-874、住友金属鉱山株式会社製)5質量%(セシウム酸化タングステン1質量%+分散剤4質量%)とを用いミキサー混練機で混練し、実施例1の赤外線吸収性樹脂組成物を得た。なお、ここで用いられたPETは、第三のモノマーとして、イソフタル酸が用いられていた。
PETとして、固有粘度(IV)=0.62の結晶性の共重合PET(ベルペットIP121B、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の赤外線吸収性樹脂組成物及び赤外線吸収性樹脂シートを得た。なお、ここで用いられたPETは、第三のモノマーとして、イソフタル酸が用いられていた。
PETとして、固有粘度(IV)=1.20の結晶性の共重合PET(クラペットKS710B-8S、株式会社クラレ製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3の赤外線吸収性樹脂組成物及び赤外線吸収性樹脂シートを得た。なお、ここで用いられたPETは、第三のモノマーとして、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体が用いられていた。
PETとして、固有粘度(IV)=0.87の結晶性のPET(ベルペットEFG85A、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の赤外線吸収性樹脂組成物及び赤外線吸収性樹脂シートを得た。なお、ここで用いられたPETは、モノマーとしてエチレングリコールとテレフタル酸とが用いられて製造されたホモPETであった。
PETとして、固有粘度(IV)=0.83の非晶性のPET(ベルペットE-03、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2の赤外線吸収性樹脂組成物及び赤外線吸収性樹脂シートを得た。なお、ここで用いられたPETは、第三のモノマーとして、ネオペンチルグリコールが用いられていた。
PETとして、固有粘度(IV)=0.58の結晶性のPET(ベルペットIP140B、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3の赤外線吸収性樹脂組成物及び赤外線吸収性樹脂シートを得た。なお、ここで用いられたPETは、第三のモノマーとして、イソフタル酸が用いられていた。
タングステン系赤外線吸収性顔料であるセシウム酸化タングステン(Cs0.33WO3)を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例4の赤外線吸収性樹脂組成物及び赤外線吸収性樹脂シートを得た。
〈均一性〉
各例の赤外線吸収性樹脂シートの目視上の均一性を評価した。各シートの見た目に、CWO(商標)に起因した青色の濃淡のムラがある場合に不均一であるとして、評価を「×」とし、それ以外の場合に評価を「○」とした。なお、比較例4については、CWO(商標)を混練していないため、評価をなし(「-」)とした。
各例の赤外線吸収性樹脂シートのUV-vis-NIR吸収スペクトルを測定し、全光線透過率と、近赤外域(800~2500nm)の最小透過率(NIR透過率)とを評価した。測定装置は、日立ハイテクサイエンス製分光光度計UH4150(JIS K 0115:2004準拠)を用いた。
樹脂組成物を用いて成形した成形品の外観不良や強度不足等に関連するため、樹脂組成物の加工性をその表面の凹凸によって評価した。評価方法としては、樹脂組成物の表面をデジタルマイクロスコープ(レーザーテック製ハイブリッドレーザーマイクロスコープOPTELICS)で観察し、25μm×25μmの領域にある凹み部分の面積率を測定し、5%未満である場合を「〇」、5%以上である場合を「×」とした。なお、ここで「凹み部分」は、デジタルマイクロスコープで観察して得たカラー画像を二値化し、黒色に表された領域として定義した。
上記の各例の赤外線吸収性樹脂シートの構成及び評価結果を、以下の表に示す。また、赤外線吸収性のUV-vis-NIR吸収スペクトルを図1に示した。
《製造例》
〈実施例4〉
固有粘度(IV)=0.80の結晶性の共重合PET(ベルペットIFG8L、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)と、固有粘度(IV)=0.62の結晶性の共重合PET(ベルペットIP121B、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)とを混合して、固有粘度(IV)=0.77相当の結晶性の共重合PETを得た。その結晶性の共重合PET95質量%と、タングステン系赤外線吸収性顔料として、分散剤で処理されたセシウム酸化タングステン(CWO(商標):YMDS-874、住友金属鉱山株式会社製)5質量%(セシウム酸化タングステン1.15質量%+分散剤3.85質量%)とを用い二軸押出機で混練し、赤外線吸収性樹脂組成物を得た。なお、ここで用いられたPETは、第三のモノマーとして、イソフタル酸が用いられていた。
固有粘度(IV)=0.62の結晶性の共重合PET(ベルペットIP121B、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)のみを用いたこと以外は、実施例4と同様にして繊維を紡糸した。
固有粘度(IV)=0.62の結晶性の共重合PET(ベルペットIP121B、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を97.5質量%とし、分散剤で処理されたセシウム酸化タングステン(CWO(商標):YMDS-874、住友金属鉱山株式会社製)を2.5質量%(セシウム酸化タングステン0.58質量%+分散剤1.92質量%)としたこと以外は、実施例4と同様にして繊維を紡糸した。
PETとして、固有粘度(IV)=0.65の結晶性のホモPET(ベルペットPBK1、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして繊維を紡糸した。
PETとして、固有粘度(IV)=0.58の結晶性の共重合PET(ベルペットIP140B、株式会社ベルポリエステルプロダクツ製)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして繊維を紡糸した。
タングステン系赤外線吸収性顔料であるセシウム酸化タングステン(C0.33WO3)を用いなかったこと以外は、実施例6と同様にして繊維を紡糸し、布帛を得た。
ポリエチレンテレフタレートと酸化アンチモンとを含む赤外線吸収性樹脂組成物から紡糸した繊維を用いた、市販の赤外線透過撮影防止用布帛(DIASIELD(商標)、三菱商事ファッション株式会社)を用意した。なお、この布帛の目付及び厚みは、実施例6の布帛と同等であった。
実験Aの実施例1の赤外線吸収性樹脂組成物を用いて、マルチフィラメント溶融紡糸装置で繊維化することを検討したところ、溶融紡糸時に繊維を細く巻き取ることが困難であることが分かった。この組成物は、シート用としては有用であるものの、繊維用としては不適切であった。
〈溶融紡糸適性〉
樹脂組成物の溶融紡糸適性を評価した。溶融紡糸中に、繊維切れが発生した場合には、溶融紡糸適性を「×」とし、それ以外の場合を「〇」とした。
画像が印刷してある板の上に布帛のサンプルを被せて、赤外線カメラで透過撮影して、その画像を確認することで透過の有無を判定した。カメラでの通常撮影時と、赤外線撮影時とを比較して、赤外線撮影時の方が画像の視認性が低下している場合を「〇」とし、それ以外の場合を「×」とした。
上記の各例の構成及び評価結果を、以下の表に示す。また、実施例6、比較例7及び比較例8の布帛の撮影画像及び透過スペクトルを図2及び図3に示した。
Claims (6)
- タングステン系赤外線吸収性顔料、ポリエチレンテレフタレート、及びアクリル系高分子である分散剤を含む赤外吸収性樹脂組成物を含む、成形品(ただし繊維、不織布、編地、及び布帛を除く)であって、
前記ポリエチレンテレフタレートは、0.60以上の固有粘度を有し、かつ結晶性の共重合ポリエチレンテレフタレートであり、
前記タングステン系赤外線吸収性顔料の含有量は、前記赤外吸収性樹脂組成物全体に対して、0.1質量%以上3.0質量%未満であり、
前記分散剤が、アクリル主鎖と水酸基またはエポキシ基とを有する高分子分散剤である、
成形品。 - 前記ポリエチレンテレフタレートは、0.60以上1.30以下の固有粘度を有する、請求項1に記載の成形品。
- 前記ポリエチレンテレフタレートは、210℃以上240℃以下の融点を有する、請求項1又は2に記載の成形品。
- 前記タングステン系赤外線吸収性顔料の含有量は、前記赤外吸収性樹脂組成物全体に対して、0.1質量%以上1.15質量%以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の成形品。
- 前記タングステン系赤外線吸収性顔料が、
一般式(1):MxWyOz{式中、Mは、H、He、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、及びIから成る群から選択される1種類以上の元素であり、Wはタングステンであり、Oは酸素であり、x、y及びzは、それぞれ正数であり、0<x/y≦1であり、かつ2.2≦z/y≦3.0である}で表される複合タングステン酸化物、及び
一般式(2):WyOz{式中、Wはタングステンであり、Oは酸素であり、y及びzは、それぞれ正数であり、かつ2.45≦z/y≦2.999である}で表されるマグネリ相を有するタングステン酸化物
からなる群より選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載の成形品。 - タングステン系赤外線吸収性顔料、ポリエチレンテレフタレート、及びアクリル系高分子である分散剤を含む赤外線吸収性樹脂組成物を、成形することを含む、成形品(ただし繊維、不織布、編地、及び布帛を除く)の製造方法であって、
前記ポリエチレンテレフタレートは、0.60以上の固有粘度を有し、かつ結晶性の共重合ポリエチレンテレフタレートであり、
前記タングステン系赤外線吸収性顔料の含有量は、前記赤外吸収性樹脂組成物全体に対して、0.1質量%以上3.0質量%未満であり、
前記分散剤が、アクリル主鎖と水酸基またはエポキシ基とを有する高分子分散剤である、
成形品の製造方法。
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