WO2011021658A1 - 熱可塑性樹脂組成物の製造方法、成形体及び発光体 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物の製造方法、成形体及び発光体 Download PDF

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洋 新納
光史 野殿
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    • C08L71/02Polyalkylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin composition, a molded product obtained by molding a thermoplastic resin composition obtained by the production method, and a light emitting body using the molded product.
  • metal oxides and metal complexes are known to emit visible light when irradiated with ultraviolet rays. Utilizing this property, metal oxides and metal complexes are used in optical materials such as phosphors.
  • a metal oxide or a metal complex emits light is considered to be caused by a crystal state or a surface electron-donating defect (interstitial metal or oxygen vacancy). It is known that a metal oxide having a high crystal state or a metal oxide having an electron donating defect on the surface emits visible light when irradiated with ultraviolet rays. Further, it is known that a metal complex emits light when returning from an excited state excited by irradiation with ultraviolet rays to a ground state.
  • thermoplastic resin composition containing a metal oxide is generally produced by kneading metal oxide fine particles and a thermoplastic resin, and is strongly influenced by the particle size and aggregation state of the metal oxide fine particles.
  • the particle size is large, the emission intensity is reduced or no emission occurs. Even when the aggregation of the fine particles proceeds, the light emission intensity is reduced or no light emission occurs.
  • Patent Document 1 proposes a method for producing a thermoplastic resin composition in which a thermoplastic resin and a metal complex are heated.
  • the molded body obtained by this method has ultraviolet absorbing ability. Although this molded body may emit visible light when irradiated with ultraviolet rays, its emission intensity is not high.
  • An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition having good visible light emission characteristics by ultraviolet irradiation and a method for producing a molded body thereof.
  • the present invention relates to 0.001 to 50 parts by mass of at least one metal compound (B) selected from the metal complex (B1) and the metal halide (B2) with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A), and In this process, 0.001 to 30 parts by mass of the polyalkylene glycol compound (C) is blended and heated at a temperature of 100 to 320 ° C.
  • the present invention is a molded body obtained by molding a thermoplastic resin composition obtained by the above production method.
  • the present invention is a light emitter using the molded body.
  • a molded article having good visible light emission characteristics by ultraviolet irradiation is provided. That is, by irradiating with light, the wavelength of the light is increased and a molded body having a high emission intensity is obtained.
  • thermoplastic resin (A) of the present invention a known thermoplastic resin can be used.
  • a known thermoplastic resin can be used.
  • These thermoplastic resins (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • thermoplastic resins (A) acrylic resins, styrene resins, olefin resins, polycarbonate resins, polyvinyl chloride resins, and polyester resins are preferred because they are in a molten state in a temperature range of 100 to 320 ° C. Resins, styrene resins, olefin resins, and polycarbonate resins are more preferable. Further, since the compatibility with the polyalkylene glycol compound (C) is good, an acrylic resin, a styrene resin, and a polycarbonate resin are more preferable, and since the light emitting characteristics of the obtained molded article are good, the acrylic resin is Particularly preferred.
  • acrylic resin examples include polymethyl methacrylate (PMMA); acrylic resin obtained by copolymerizing methyl methacrylate with other monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, acrylonitrile, various acrylic esters and methacrylic esters. Resins; Polymers based on various acrylic acid esters and methacrylic acid esters; Methyl methacrylate, various acrylic acid esters and methacrylic acid esters on polymers based on rubbers such as acrylic rubber, silicone rubber and butadiene rubber An acrylic resin obtained by graft copolymerization of monomers such as
  • styrene resin examples include polystyrene (PS), high impact polystyrene (HIPS), methyl methacrylate-styrene copolymer (MS), methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS), and styrene-maleic anhydride copolymer.
  • PS polystyrene
  • HIPS high impact polystyrene
  • MS methyl methacrylate-styrene copolymer
  • MFS methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer
  • styrene-maleic anhydride copolymer examples include polystyrene (PS), high impact polystyrene (HIPS), methyl methacrylate-styrene copolymer (MS), methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS), and styrene-maleic anhydr
  • SMA Polymer
  • SMAA styrene-methacrylic acid copolymer
  • SMAA styrene- ⁇ -methylstyrene copolymer
  • styrene-maleimide copolymer acrylonitrile-styrene copolymer
  • acrylonitrile-styrene copolymer ⁇ -methylstyrene-acrylonitrile copolymer
  • the alloy of these styrene resin and polyphenylene ether resin is mentioned.
  • acrylonitrile-styrene copolymer examples include acrylonitrile-styrene copolymer (SAN), acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer (ABS), acrylonitrile-styrene-acrylic rubber copolymer (AAS), and acrylonitrile-styrene- Examples thereof include chlorinated polyethylene copolymer (ACS), acrylonitrile-styrene-ethylene-propylene rubber copolymer (AES), and acrylonitrile-styrene-ethylene-vinyl acetate copolymer. Further, an acrylonitrile- ⁇ -methylstyrene copolymer in which the styrene portion is substituted with ⁇ -methylstyrene can also be mentioned.
  • SAN acrylonitrile-styrene copolymer
  • ABS acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer
  • the olefin resin examples include polyethylene resins such as ultra-low density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium low density polyethylene, and high density polyethylene; ethylene having a vinyl acetate unit content of 0.1 to 25% by mass.
  • COP cycloolefin resin
  • low density polyethylene, high density polyethylene, and polypropylene are preferable because the obtained molded article has good mechanical properties.
  • polyvinyl chloride resin examples include a vinyl chloride homopolymer; a copolymer obtained by copolymerizing vinyl chloride with other monomers such as ethylene, propylene, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinyl acetate; Examples thereof include MBS, ABS, nitrile rubber, chlorinated polyethylene, ethylene vinyl alcohol-vinyl chloride graft copolymer, and modified polyvinyl chloride resin in which various plasticizers are added to vinyl.
  • the mass average molecular weight of the thermoplastic resin (A) is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 800,000, and still more preferably 10,000 to 500,000.
  • the mass average molecular weight of the thermoplastic resin (A) is 1,000 or more, the mechanical properties of the obtained molded article are good.
  • the moldability of a thermoplastic resin composition is favorable as the mass average molecular weight of a thermoplastic resin (A) is 1,000,000 or less, the dispersibility of the metal oxide in a molded object is It becomes favorable, and the emitted light intensity of the molded object obtained becomes high.
  • the metal compound (B) of the present invention is at least one compound selected from a metal complex (B1) and a metal halide (B2).
  • Group 1 As a kind of metal of the metal compound (B), Group 1, Group 2, Group 2, Group 5, Group 5, Group 7, Group 8, Group 8, Group 9 including hydrogen, lanthanoid and actinoid excluding hydrogen in the periodic table, Each element belonging to Group 10, Group 11, Group 12, Group 13 excluding boron, Group 14 excluding carbon, Group 15 excluding nitrogen, phosphorus and arsenic, Group 16 excluding oxygen, sulfur, selenium and tellurium, Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Yb, Lu, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag , Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge
  • Zn, Al, Be, Dy, Eu, Sr, In, Yb, Co, and Ga are preferable, and Zn is more preferable because the obtained molded article has good light emission characteristics.
  • the types of ligands that bind to the metal of the metal complex (B1) include, for example, carboxylic acids, ⁇ -diketones, ketoesters, hydroxycarboxylic acids or salts thereof, various Schiff bases, ketoalcohols, polyvalents Examples include amines, alkanolamines, enolic active hydrogen compounds, dicarboxylic acids, glycols, and ferrocenes.
  • Examples of the compound serving as a ligand that binds to the metal of the metal complex (B1) include formic acid, acetic acid, propionic acid, acetylacetone, tetrafluoroacetylacetone, ethylenediamine, triethylenediamine, ethylenetetramine, bipiperidine, cyclohexanediamine, and tetraazacyclo.
  • Tetradecane ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenebis (guanide), ethylenebis (salicylamine), tetraethylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, tartaric acid, glycine, triglycine, naphthyridine, phenanthroline, pentanediamine, salicylaldehyde, catechol, porphyrin, Thiourea, 8-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinaldine, ⁇ -aminoethyl mercaptan, bisacetylacetone Tylenedimine, eriochrome black T, oxine, salicylaldoxime quinalzate, picolinic acid, dimethylglyoximato, dimethylglyoxime, ⁇ -benzoinoxime, N, N′-bis (1-methyl-3-oxobutylidene) ethylenediamine, 3 - ⁇ (2-aminoethyl) amino ⁇ -1-propanol, 3- (
  • the resulting molded article has good emission characteristics, so that acetic acid, acetylacetone, hexafluoroacetylacetone, ethylenediamine, bipiperidine, bipyrazine, cyclohexanediamine, tetraazacyclotetradecane, ethylenediaminetetraacetic acid.
  • Ethylene bis (guanide), ethylene bis (salicylamine), tetraethylene glycol, aminoethanol, glycine, triglycine, pentanediamine, pyridine and thiourea are preferred.
  • acetylacetone and acetic acid are more preferable, and acetylacetone is more preferable because it has sublimation property and promotes decomposition of the metal complex (B1) into a metal oxide.
  • halogen element that binds to the metal of the metal halide (B2) examples include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. These halogen elements may be used alone or in combination of two or more. Among these halogen elements, chlorine and bromine are preferable, and chlorine is more preferable because the light emitting characteristics of the obtained molded article are good.
  • These metal compounds (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic resin (A) those having high solubility in the thermoplastic resin (A) are preferable because they have good dispersibility in the thermoplastic resin (A), and also have sublimation properties.
  • zinc acetylacetonate, aluminum acetylacetonate, cobalt acetylacetonate, gallium acetylacetonate, beryllium acetylacetonate, zinc acetate, zinc chloride are preferable, zinc acetylacetonate, aluminum acetylacetonate, zinc acetate Zinc chloride is more preferred, and zinc acetylacetonate is still more preferred.
  • the compounding amount of the metal compound (B) is 0.001 to 50 parts by weight, preferably 0.01 to 20 parts by weight, and preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin (A). Part is more preferred.
  • the blending amount of the metal compound (B) is 0.001 part by mass or more, the light emission intensity of the obtained molded body is increased.
  • disassembly of the metal compound (B) at the time of a heating becomes easy as the compounding quantity of a metal compound (B) is 50 mass parts or less.
  • the polyalkylene glycol compound (C) of the present invention includes, for example, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetraethylene glycol; polyalkylene glycol monoalkyl ethers such as polyethylene glycol monomethyl ether; and polyalkylene glycol monoalkyl ethers such as polyethylene glycol dimethyl ether. Examples include alkylene glycol dialkyl ethers. These polyalkylene glycol compounds (C) may be used alone or in combination of two or more.
  • polyalkylene glycol and polyalkylene glycol monoalkyl ether are preferable because the dispersibility of the metal compound (B) is good.
  • alkylene group an ethylene group, a propylene group, and a tetraethylene group are more preferable.
  • the alkylene group of the polyalkylene glycol compound (C) of the present invention has 1 to 20 carbon atoms and may be linear or branched.
  • the mass average molecular weight of the polyalkylene glycol compound (C) is preferably from 100 to 200,000, more preferably from 1,000 to 50,000.
  • the mass average molecular weight of the polyalkylene glycol compound (C) is 100 or more, the resulting molded article has good mechanical properties.
  • the compatibility with a thermoplastic resin (A) will become favorable as the mass average molecular weight of a polyalkylene glycol type compound (C) is 200,000 or less, dispersion
  • the compounding amount of the polyalkylene glycol compound (C) is 0.001 to 30 parts by mass, preferably 0.1 to 25 parts by mass, and preferably 1.0 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). 20 parts by mass is more preferable.
  • the blending amount of the polyalkylene glycol compound (C) is 0.001 part by mass or more, the light emission intensity of the obtained molded article is increased. Further, when the blending amount of the polyalkylene glycol compound (C) is 30 parts by mass or less, the compatibility with the thermoplastic resin (A), the mechanical properties of the molded article, and the thermal properties are improved.
  • the compounding ratio of the metal compound (B) and the polyalkylene glycol compound (C) can be appropriately selected in view of the light emission characteristics of the molded article to be obtained.
  • the metal compound (B) and the polyalkylene glycol compound (C) ) In a total of 100% by mass, the metal compound (B) is preferably 0.1 to 50% by mass, the polyalkylene glycol compound (C) is preferably 50 to 99.9% by mass, and the metal compound (B) is preferably More preferably, the content of the polyalkylene glycol compound (C) is 0.5 to 40% by mass, and the metal compound (B) is 1 to 30% by mass. ) Is more preferably 70 to 99% by mass.
  • the compounding ratio of the metal compound (B) When the compounding ratio of the metal compound (B) is 0.1% by mass or more, the light emission intensity of the obtained molded body is increased. Further, when the compounding ratio of the metal compound (B) is 50% by mass or less, the mechanical properties and thermal properties of the obtained molded article are improved. Further, when the blending ratio of the polyalkylene glycol compound (C) is 50% by mass or more, the mechanical properties and thermal properties of the obtained molded article are good. Moreover, the emitted light intensity of the molded object obtained as the compounding ratio of a polyalkylene glycol type compound (C) is 99.9 mass% or less becomes high.
  • the composition of the present invention may include a plasticizer, a lubricant, a stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet ray as necessary. You may mix
  • the method for producing the thermoplastic resin composition of the present invention is particularly limited if the thermoplastic resin (A), the metal compound (B) and the polyalkylene glycol compound (C) are blended and heated at a temperature of 100 to 320 ° C.
  • a method of heating and mixing the thermoplastic resin (A), the metal compound (B) and the polyalkylene glycol compound (C) at the same time, heating the thermoplastic resin (A) and the polyalkylene glycol compound (C) A method in which the metal compound (B) is heated and mixed after mixing, a small amount of the thermoplastic resin (A), the metal compound (B), and the polyalkylene glycol compound (C) are heated and mixed to increase the concentration of the metal compound (B).
  • the method of heat-mixing the remaining thermoplastic resin (A) after producing the masterbatch contained in is mentioned.
  • the metal compound (B) is heated and mixed after the thermoplastic resin (A) and the polyalkylene glycol compound (C) are heated and mixed.
  • the method is preferred.
  • thermoplastic resin composition can be used as a molding material by pelletizing.
  • a known kneading apparatus can be used, and examples thereof include a single screw, a biaxial or more multi-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, and a roll.
  • the product gas or the like in the decomposition of the metal compound (B) can be appropriately removed by providing a vent port in the apparatus and devolatilizing under reduced pressure.
  • heating may be performed under an inert atmosphere or a reducing atmosphere while avoiding an oxidizing atmosphere.
  • the heating temperature of the present invention can be appropriately set between 100 and 320 ° C. depending on the kind of the thermoplastic resin (A) and the metal compound (B).
  • the thermoplastic resin (A) 180 to 300 ° C. is preferable from the viewpoint of the melt viscosity of the thermoplastic resin (A) and the decomposition of the metal compound (B), and 200 to 280 ° C. is more preferable.
  • the heating time of the present invention can be appropriately set based on the type of thermoplastic resin (A) and metal compound (B) and the heating temperature.
  • the thermoplastic resin (A) and metal compound (B) For example, when an acrylic resin or a styrene resin is used as the thermoplastic resin (A) and heated at 200 to 280 ° C., from the viewpoint of the melt viscosity of the thermoplastic resin (A) and the decomposition of the metal compound (B), 10 It is preferably at least 30 seconds, and more preferably at least 30 seconds from the viewpoint of promoting the decomposition of the metal compound (B).
  • the upper limit of the heating time is preferably 60 minutes or less, more preferably 30 minutes or less, from the viewpoint of decomposition of the thermoplastic resin (A) by melt kneading.
  • thermoplastic resin composition obtained by the production method of the present invention may contain additives such as a plasticizer, a lubricant, a stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a release agent as necessary.
  • the molded article and luminescent material of the present invention can be obtained by molding the thermoplastic resin composition of the present invention.
  • a known molding method can be used, and examples thereof include injection molding, extrusion molding, blow molding, inflation molding, vacuum molding, compression molding, and foam molding.
  • seat, a foam sheet, a foam bead, etc. it can also shape
  • the molding conditions (temperature, rotation speed, screw L / D, screw shape, discharge amount, etc.) can be set as appropriate, and the dispersion state of the metal oxide in the molded body can also be controlled.
  • the molded body and light-emitting body of the present invention can convert the ultraviolet light into a visible light wavelength and control the conductivity by band gap control. As a result, it is expected to be applied in the fields of optical materials and electronic materials such as solar cell top sheets or sealing materials, organic EL members, liquid crystal members, and illumination members, and agricultural materials such as wavelength conversion sheets. .
  • part represents “part by mass”.
  • the physical properties shown in the examples were evaluated by the methods shown below.
  • Quantum Yield Measurement The surface (10 mm ⁇ 20 mm) of the obtained molded body (10 mm ⁇ 20 mm ⁇ 2 mm) was used as an absolute quantum yield measuring device (model name “PE-1100”, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Set in the integrating sphere. The excitation light was determined at intervals of 10 nm in the excitation wavelength range of 300 to 420 nm, and the emission spectrum at that time was measured. From the obtained data, the internal quantum yield and the external quantum yield were evaluated. The internal quantum yield was calculated by dividing the number of photons emitted from the molded body by the number of photons absorbed by the molded body in the irradiated excitation light. The external quantum yield was calculated by dividing the number of photons emitted from the molded body by the number of photons emitted from the excitation light.
  • the positions of the molded body, the light source, and the detector were 90 ° with respect to the optical axis of the light source, the distance from the light source to the molded body was 30 cm, and the distance from the molded body to the detector was 5 cm.
  • the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents the relative intensity of light emission.
  • Example 1 100 parts of polymethyl methacrylate (trade name “VHK”, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) as the thermoplastic resin (A), polyethylene glycol monomethyl ether (manufactured by Fluka, mass average molecular weight 5000) as the polyalkylene glycol compound (C) 2.5 parts was charged into a small injection molding machine (model name “CS-183MMX”, manufactured by Custom Scientific Instruments Inc.) and kneaded at a temperature of 220 ° C. for 1 minute to obtain pellets.
  • a small injection molding machine model name “CS-183MMX”, manufactured by Custom Scientific Instruments Inc.
  • the obtained pellets were again put into a small injection molding machine and kneaded at a temperature of 220 ° C. for 1 minute, and then 0.5 parts of zinc acetylacetonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added as a metal compound (B). Then, after kneading for 1 minute at a temperature of 220 ° C., a molded body of 10 mm ⁇ 20 mm ⁇ 2 mm was obtained.
  • Example 1 except that the type of thermoplastic resin (A), the type and blending amount of the metal compound (B), and the type and blending amount of the polyalkylene glycol compound (C) were changed as shown in Tables 1 to 3. In the same manner, a molded body was obtained.
  • Tables 1 to 3 show the light emission characteristics of the molded bodies obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 6. Moreover, the emission spectrum of the molded body obtained in Example 1 and Comparative Example 3 is shown in FIG.
  • the molded bodies obtained in Examples 1 to 17 had high emission intensity.
  • the molded bodies obtained in Comparative Examples 2 to 6 that did not contain the polyalkylene glycol compound (C) had low emission intensity.
  • the molded body obtained in Comparative Example 1 in which the metal compound (B) and the polyalkylene glycol compound (C) were not blended did not emit light.
  • the molded body and the light-emitting body of the present invention can be converted into the visible light wavelength of ultraviolet rays, and can be controlled in conductivity by band gap control, and can be applied in the fields of optical materials and electronic materials such as solar cells, organic EL, and liquid crystals. There is expected.

Abstract

 熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、金属錯体(B1)及び金属ハロゲン化物(B2)から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(B)0.001~50質量部、及び、ポリアルキレングリコール系化合物(C)0.001~30質量部を配合し、100~320℃の温度で加熱する工程を有する、紫外線照射による可視光の発光特性が良好な熱可塑性樹脂組成物の製造方法が開示される。

Description

熱可塑性樹脂組成物の製造方法、成形体及び発光体
 本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法、前記製造方法で得られる熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる成形体及び前記成形体を用いた発光体に関する。
 ある種の金属酸化物や金属錯体は、紫外線の照射を受けることにより、可視光を発することが知られている。この性質を利用して、金属酸化物や金属錯体は、蛍光体等の光学材料に用いられている。
 金属酸化物や金属錯体が発光するという性質は、結晶状態や表面の電子供与型欠陥(格子間の金属や酸素の空孔)に起因すると考えられている。高い結晶状態の金属酸化物や、表面に電子供与型欠陥が生成している金属酸化物は、紫外線の照射を受けることにより、可視光を発することが知られている。また、金属錯体は、紫外線の照射を受けて励起された励起状態から、基底状態に戻る際に、発光することが知られている。
 金属酸化物を含む熱可塑性樹脂組成物は、金属酸化物微粒子と熱可塑性樹脂とを混練して製造する方法が一般的であり、金属酸化物微粒子の粒子径や凝集状態の影響を強く受ける。粒子径が大きい場合には、発光強度が低下、又は発光を生じない。微粒子の凝集が進行した場合にも、発光強度が低下、又は発光を生じない。
 前記課題を解決するために、特許文献1には、熱可塑性樹脂と金属錯体とを加熱する熱可塑性樹脂組成物の製造方法が提案されている。この方法で得られる成形体は、紫外線吸収能を有している。この成形体は、紫外線の照射を受けることにより、可視光を発する場合があるが、その発光強度は高くない。
特開平10-72552号公報
 本発明の目的は、紫外線照射による可視光の発光特性が良好な、熱可塑性樹脂組成物及びその成形体の製造方法を提供することである。
 本発明は、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、金属錯体(B1)及び金属ハロゲン化物(B2)から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(B)0.001~50質量部、及び、ポリアルキレングリコール系化合物(C)0.001~30質量部を配合し、100~320℃の温度で加熱する熱可塑性樹脂組成物の製造方法である。
 また、本発明は、前記製造方法で得られる熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる成形体である。
 更に、本発明は、前記成形体を用いた発光体である。
 本発明によれば、紫外線照射による可視光の発光特性が良好な成形体を与える。即ち、光を照射することにより光を長波長化し、且つ、その発光強度が高い成形体を与える。
励起波長365nmでの成形体の発光スペクトルである。
 本発明の熱可塑性樹脂(A)は、公知の熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂(A)は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらの熱可塑性樹脂(A)の中では、100~320℃の温度範囲で溶融状態となることから、アクリル樹脂、スチレン樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、アクリル樹脂、スチレン樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂がより好ましい。また、ポリアルキレングリコール系化合物(C)との相溶性が良好であることから、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂が更に好ましく、得られる成形体の発光特性が良好であることから、アクリル樹脂が特に好ましい。
 アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA);メチルメタクリレートにスチレン、α-メチルスチレン、アクリロニトリル、各種のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル等の他の単量体を共重合させて得られるアクリル樹脂;各種のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルを主成分とする重合体;アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム等のゴムを主成分とする重合体にメチルメタクリレート、各種のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル等の単量体をグラフト共重合させて得られるアクリル樹脂が挙げられる。
 スチレン樹脂としては、例えば、ポリスチレン(PS)、ハイインパクトポリスチレン(HIPS)、メチルメタクリレート-スチレン共重合体(MS)、メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン共重合体(MBS)、スチレン-無水マレイン酸共重合体(SMA)、スチレン-メタクリル酸共重合体(SMAA)、スチレン-α-メチルスチレン共重合体、スチレン-マレイミド共重合体、アクリロニトリル-スチレン共重合体、α-メチルスチレン-アクリロニトリル共重合体、これらのスチレン樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂とのアロイが挙げられる。
 アクリロニトリル-スチレン共重合体としては、例えば、アクリロニトリル-スチレン共重合体(SAN)、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-スチレン-アクリルゴム共重合体(AAS)、アクリロニトリル-スチレン-塩素化ポリエチレン共重合体(ACS)、アクリロニトリル-スチレン-エチレン-プロピレンゴム共重合体(AES)、アクリロニトリル-スチレン-エチレン-酢酸ビニル共重合体が挙げられる。また、スチレン部分がα-メチルスチレンに置換したアクリロニトリル-α-メチルスチレン共重合体も挙げられる。
 オレフィン樹脂としては、例えば、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン樹脂;酢酸ビニル単位含有量が0.1~25質量%のエチレン-酢酸ビニル共重合体;アクリル酸単位含有量が0.1~25質量%のエチレン-アクリル酸共重合体;ポリプロピレン;エチレン単位含有量が2~40質量%のエチレン-プロピレンブロック共重合体;エチレン単位含有量が0.5~10質量%のエチレン-プロピレンランダム共重合体;ポリブテン;エチレン-プロピレンゴム;エチレン-プロピレン-ジエンゴム;シクロオレフィン樹脂(COP)が挙げられる。これらのオレフィン樹脂の中でも、得られる成形体の機械特性が良好であることから、シクロオレフィン樹脂(COP)、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
 ポリ塩化ビニル樹脂としては、例えば、塩化ビニル単独重合体;塩化ビニルにエチレン、プロピレン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル等の他の単量体を共重合させて得られた共重合体;ポリ塩化ビニルにMBS、ABS、ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン、エチレンビニルアルコール-塩化ビニルグラフト共重合体、各種の可塑剤を添加した改質ポリ塩化ビニル樹脂が挙げられる。
 熱可塑性樹脂(A)の質量平均分子量は、1,000~1,000,000が好ましく、5,000~800,000がより好ましく、10,000~500,000が更に好ましい。熱可塑性樹脂(A)の質量平均分子量が1,000以上であると、得られる成形体の機械特性が良好となる。また、熱可塑性樹脂(A)の質量平均分子量が1,000,000以下であると、熱可塑性樹脂組成物の成形性が良好であることから、成形体中での金属酸化物の分散性が良好となり、得られる成形体の発光強度が高くなる。
 本発明の金属化合物(B)は、金属錯体(B1)及び金属ハロゲン化物(B2)から選ばれる少なくとも1種の化合物である。
 金属化合物(B)の金属の種類としては、周期表において水素を除く1族、2族、ランタノイド及びアクチノイドを含む3族、4族、5族、6族、7族、8族、9族、10族、11族、12族、ホウ素を除く13族、炭素を除く14族、窒素とリンと砒素を除く15族、酸素と硫黄とセレンとテルルを除く16族に属する各元素であり、例えば、Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Biが挙げられる。これらの金属は、金属酸化物の半導体特性、得られる成形体の発光特性を鑑み、適宜選択することができる。また、これらの金属は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらの金属の中でも、得られる成形体の発光特性が良好であることから、Zn、Al、Be、Dy、Eu、Sr、In、Yb、Co、Gaが好ましく、Znがより好ましい。
 金属錯体(B1)の金属に結合する配位子の種類としては、例えば、カルボン酸類、β-ジケトン類、ケトエステル類、ヒドロキシカルボン酸類又はその塩類、各種のシッフ塩基類、ケトアルコール類、多価アミン類、アルカノールアミン類、エノール性活性水素化合物類、ジカルボン酸類、グリコール類、フェロセン類が挙げられる。
 金属錯体(B1)の金属に結合する配位子となる化合物としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アセチルアセトン、テトラフルオロアセチルアセトン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、エチレンテトラミン、ビピペリジン、シクロヘキサンジアミン、テトラアザシクロテトラデカン、エチレンジアミンテトラ酢酸、エチレンビス(グアニド)、エチレンビス(サリチルアミン)、テトラエチレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、酒石酸、グリシン、トリグリシン、ナフチリジン、フェナントロリン、ペンタンジアミン、サリチルアルデヒド、カテコール、ポルフィリン、チオ尿素、8-ヒドロキシキノリン、8-ヒドロキシキナルジン、β-アミノエチルメルカプタン、ビスアセチルアセトンエチレンジイミン、エリオクロムブラックT、オキシン、キナルジン酸サリチルアルドキシム、ピコリン酸、ジメチルグリオキシマト、ジメチルグリオキシム、α-ベンゾインオキシム、N,N’-ビス(1-メチル-3-オキソブチリデン)エチレンジアミン、3-{(2-アミノエチル)アミノ}-1-プロパノール、3-(アミノエチルイミノ)-2-ブタンオキシム、アラニン、N,N’-ビス(2-アミノベンジリデン)エチレンジアミン、α-アミノ-α-メチルマロン酸、2-{(3-アミノプロピル)アミノ}エタノール、アスパラギン酸、1-フェニル-1,3,5-ヘキサントリオン、5,5’-(1,2-エタンジイルジニトリロ)ビス(1-フェニル-1,3-ヘキサンジオン)、1,3-ビス{ビス[2-(1-エチルベンズイミダゾリル)メチル]アミノ}-2-プロパノール、1,2-ビス(ピリジン-α-アルジミノ)エタン、1,3-ビス{ビス(2-ピリジルエチル)アミノメチル}ベンゼン、1,3-ビス{ビス(2-ピリジルエチル)アミノメチル}フェノール、2,6-ビス{ビス(2-ピリジルメチル)アミノメチル}-4-メチルフェノール、2,2’-ビピリジン、2,2’-ビピラジン、ヒドロトリス(1-ピラゾリル)ホウ酸イオン、3,4:9,10-ジベンゾ-1,5,8,12-テトラアザシクロテトラデカン-1,11-ジエン、2,6-ジアセチルピリジンジオキシム、ジベンジルスルフィド、N-{2-(ジエチルアミノ)エチル}-3-アミノ-1-プロパノール、o-フェニレンビス(ジメチルホスフィン)、2-{2-(ジメチルアミノ)エチルチオ}エタノール、4,4’-ジメチル-2,2’-ビピリジン、N,N’-ジメチル-1,2-シクロヘキサンジアミン、1,2-ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジアセチルモノオキシムイミノ)プロパン、3,3’-トリメチレンジニトロビス(2-ブタンオキシム)-1,5-ジアミノ-3-ペンタノールジピバロイルメタン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ジエチルジチオカルバミン酸イオン、N,N’-ビス{2-(N,N’-ジエチルアミノエチル)アミノエチル}オキサミド、7-ヒドロキシ-4-メチル-5-アザヘプト-4-エン-2-オン、2-アミノエタノール、N,N’-エチレンビス(3-カルボキシサリチリデンアミン)、1,3-ビス(3-ホルミル-5-メチルサリチリデンアミノ)プロパン、3-グリシルアミノ-1-プロパノール、グリシルグリシン、N’-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミントリ酢酸、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ヒスチジン、5,26:13,18-ジイミノ-7,11:20,24-ジニトロジベンゾ[c,n]-1,6,12,17-テトラアザシクロドコシン、2,6-ビス{N-(2-ヒドロキシフェニル)イミノメチル}-4-メチルフェノール、5,5,7,12,12,14-ヘキサメチル-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン-N,N”-ジ酢酸、1,2-ジメチルイミダゾール、3,3’-エチレンビス(イミノメチリデン)-ジ-2,4-ペンタンジオン、N,N’-ビス(5-アミノ-3-ヒドロキシペンチル)マロンアミド、メチオニン、2-ヒドロキシ-6-メチルピリジン、メチルイミノジ酢酸、1,1-ジシアノエチレン-2,2-ジチオール、1,8-ナフチリジン、3-(2-ヒドロキシエチルイミノ)-2-ブタノンオキシム、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチルポルフィリン、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタメチルポルフィリン、シュウ酸、オキサミド、2-ピリジルアルドキシム、3-{2-(2-ピリジル)エチルアミノ}-1-プロパノール、3-(2-ピリジルエチルイミノ)-2-ブタノンオキシム、2-ピコリルアミン、3-(2-ピリジルメチルイミノ)-2-ブタノンオキシム、亜リン酸二水素イオン、3-n-プロピルイミノ-2-ブタノンオキシム、プロリン、ピリジン、N,N’-ジピリドキシリデンエチレンジアミン、N-ピリドキシリデングリシン、ピリジン-2-チオール、1,5-ビス(サリチリデンアミノ)-3-ペンタノール、サリチルアルデヒド、N-サリチリデンメチルアミン、サリチル酸、N-(サリチリデン)-N’-(1-メチル-3-オキソブチリデン)エチレンジアミン、サリチリデンアミン、N,N’-ジサリチリデン-2,2’-ビフェニリレンジアミン、N,N’-ジサリチリデン-2-メチル-2-(2-ベンジルチオエチル)エチレンジアミン、N,N’-ジサリチリデン-4-アザ-1,7-ヘプタンジアミン、N,N’-ジサリチリデンエチレンジアミン、N-サリチリデングリシン、サリチルアルドキシム、N,N’-ジサリチリデン-o-フェニレンジアミン、N,N’-ジサリチリデントリメチレンジアミン、3-サリチリデンアミノ-1-プロパノール、テトラベンゾ[b,f,j,n]-1,5,9,13-テトラアザシクロヘキサデシン、1,4,7-トリアザシクロノナン、5,14-ジヒドロジベンゾ[b,i]-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデシン、トリス(2-ベンズイミダゾリルメチル)アミン、6,7,8,9,16,17,18,19-オクタヒドロジシクロヘプタ[b,j]-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデセン、4,6,6-トリメチル-3,7-ジアザノン-3-エン-1,9-ジオール、トリス(3,5-ジメチル-1-ピラゾリルメチル)アミン、2,2’:6’,2”-テルピリジン、5,7,7,12,14,14-ヘキサメチル-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン、テトラヒドロフラン、トリス(2-ピリジルメチル)アミン、N,N,N’,N’-テトラメチル尿素、N,N’-ビス(3-アミノプロピル)オキサミド、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ピリジルメチル)エチレンジアミン、allcis-5,10,15,20-テトラキス{2-(2,2’-ジメチルプロピオンアミド)フェニル}ポルフィリン、5,10,15,20-テトラフェニルポルフィリン、1,4,7-トリス(2-ピリジルメチル)-1,4,7-トリアザシクロノナン、ヒドロトリス(1-ピラゾリル)ボレイト、3,3’4-トリメチルジピロメテン、トリメチレンジアミンテトラ酢酸、3,3’5,5’-テトラメチルジピロメテン、5,10,15,20-テトラキス(p-トリポルフィリン)が挙げられる。これらの配位子となる化合物は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらの配位子となる化合物の中でも、得られる成形体の発光特性が良好であることから、酢酸、アセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、エチレンジアミン、ビピペリジン、ビピラジン、シクロヘキサンジアミン、テトラアザシクロテトラデカン、エチレンジアミンテトラ酢酸、エチレンビス(グアニド)、エチレンビス(サリチルアミン)、テトラエチレングリコール、アミノエタノール、グリシン、トリグリシン、ペンタンジアミン、ピリジン、チオ尿素が好ましい。また、昇華性を有し金属錯体(B1)の金属酸化物への分解が促進されることから、アセチルアセトン、酢酸がより好ましく、アセチルアセトンが更に好ましい。
 金属ハロゲン化物(B2)の金属に結合するハロゲン元素としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。これらのハロゲン元素は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのハロゲン元素の中でも、得られる成形体の発光特性が良好となることから、塩素、臭素が好ましく、塩素がより好ましい。
 これらの金属化合物(B)は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらの金属化合物(B)の中でも、熱可塑性樹脂(A)中での分散性が良好であることから、熱可塑性樹脂(A)に対する溶解性が高いものが好ましく、また、昇華性を有するものが好ましい。具体的には、亜鉛アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナート、コバルトアセチルアセトナート、ガリウムアセチルアセトナート、ベリリウムアセチルアセトナート、酢酸亜鉛、塩化亜鉛が好ましく、亜鉛アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナート、酢酸亜鉛、塩化亜鉛がより好ましく、亜鉛アセチルアセトナートが更に好ましい。
 金属化合物(B)の配合量としては、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.001~50質量部であり、0.01~20質量部が好ましく、0.1~10質量部がより好ましい。金属化合物(B)の配合量が0.001質量部以上であると、得られる成形体の発光強度が高くなる。また、金属化合物(B)の配合量が50質量部以下であると、加熱時の金属化合物(B)の分解における生成ガスの処理が容易となる。
 本発明のポリアルキレングリコール系化合物(C)は、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラエチレングリコール等のポリアルキレングリコール;ポリエチレングリコールモノメチルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル;ポリエチレングリコールジメチルエーテル等のポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが挙げられる。これらのポリアルキレングリコール系化合物(C)は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらのポリアルキレングリコール系化合物(C)の中でも、金属化合物(B)の分散性が良好であることから、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。アルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、テトラエチレン基がより好ましい。
 本発明のポリアルキレングリコール系化合物(C)のアルキレン基としては、炭素数が1~20で、直鎖状であっても分岐状であってもよい。
 ポリアルキレングリコール系化合物(C)の質量平均分子量は、100~200,000が好ましく、1,000~50,000がより好ましい。ポリアルキレングリコール系化合物(C)の質量平均分子量が100以上であると、得られる成形体の機械特性が良好となる。また、ポリアルキレングリコール系化合物(C)の質量平均分子量が200,000以下であると、熱可塑性樹脂(A)との相溶性が良好となることから、成形体中での金属酸化物の分散性が良好となり、得られる成形体の発光強度が高くなる。
 ポリアルキレングリコール系化合物(C)の配合量は、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.001~30質量部であり、0.1~25質量部が好ましく、1.0~20質量部がより好ましい。ポリアルキレングリコール系化合物(C)の配合量が0.001質量部以上であると、得られる成形体の発光強度が高くなる。また、ポリアルキレングリコール系化合物(C)の配合量が30質量部以下であると、熱可塑性樹脂(A)との相溶性、成形体の機械特性、熱特性が良好となる。
 金属化合物(B)とポリアルキレングリコール系化合物(C)の配合比としては、得られる成形体の発光特性を鑑み、適宜選択することができ、金属化合物(B)とポリアルキレングリコール系化合物(C)の合計100質量%中、金属化合物(B)が0.1~50質量%、ポリアルキレングリコール系化合物(C)が50~99.9質量%であることが好ましく、金属化合物(B)が0.5~40質量%、ポリアルキレングリコール系化合物(C)が60~99.5質量%であることがより好ましく、金属化合物(B)が1~30質量%、ポリアルキレングリコール系化合物(C)が70~99質量%であることが更に好ましい。
 金属化合物(B)の配合比が0.1質量%以上であると、得られる成形体の発光強度が高くなる。また、金属化合物(B)の配合比が50質量%以下であると、得られる成形体の機械特性、熱特性が良好となる。また、ポリアルキレングリコール系化合物(C)の配合比が50質量%以上であると、得られる成形体の機械特性、熱特性が良好となる。また、ポリアルキレングリコール系化合物(C)の配合比が99.9質量%以下であると、得られる成形体の発光強度が高くなる。
 本発明の組成物には、熱可塑性樹脂(A)、金属化合物(B)及びポリアルキレングリコール系化合物(C)以外に、必要に応じて、可塑剤、滑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤を配合してもよい。
 本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂(A)、金属化合物(B)及びポリアルキレングリコール系化合物(C)を配合し、100~320℃の温度で加熱すれば特に制限はなく、例えば、熱可塑性樹脂(A)、金属化合物(B)及びポリアルキレングリコール系化合物(C)を同時に加熱混合する方法、熱可塑性樹脂(A)及びポリアルキレングリコール系化合物(C)を加熱混合した後に金属化合物(B)を加熱混合する方法、少量の熱可塑性樹脂(A)、金属化合物(B)、ポリアルキレングリコール系化合物(C)を加熱混合して金属化合物(B)を高濃度に含むマスターバッチを作製した後に残りの熱可塑性樹脂(A)を加熱混合する方法が挙げられる。
 これらの製造方法の中でも、得られる成形体の発光特性が良好となることから、熱可塑性樹脂(A)及びポリアルキレングリコール系化合物(C)を加熱混合した後に金属化合物(B)を加熱混合する方法が好ましい。
 得られた熱可塑性樹脂組成物は、ペレット化することにより、成形材料として用いることができる。
 加熱混合方法としては、公知の混練装置を用いることができ、例えば、単軸、二軸以上の多軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールが挙げられる。金属化合物(B)の分解における生成ガス等は、装置にベント口を設けて減圧脱揮することにより、適宜除去することができる。また、金属酸化物の格子欠陥や酸素空孔等の欠陥量を制御するため、酸化雰囲気を避け不活性雰囲気下又は還元雰囲気下で加熱してもよい。
 本発明の加熱温度としては、熱可塑性樹脂(A)や金属化合物(B)の種類から100~320℃の間で適宜設定することができる。例えば、熱可塑性樹脂(A)としてアクリル樹脂又はスチレン樹脂を用いる場合には、熱可塑性樹脂(A)の溶融粘度と金属化合物(B)の分解の観点から、180~300℃が好ましく、200~280℃がより好ましい。
 本発明の加熱時間としては、熱可塑性樹脂(A)や金属化合物(B)の種類、加熱温度から適宜設定することができる。例えば、熱可塑性樹脂(A)としてアクリル樹脂又はスチレン樹脂を用い、200~280℃で加熱する場合には、熱可塑性樹脂(A)の溶融粘度と金属化合物(B)の分解の観点から、10秒以上が好ましく、金属化合物(B)の分解の促進の観点から、30秒以上がより好ましい。加熱時間の上限は、溶融混練による熱可塑性樹脂(A)の分解の観点から、60分以下が好ましく、30分以下がより好ましい。
 本発明の製造方法で得られる熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、可塑剤、滑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤を含んでもよい。
 本発明の成形体及び発光体は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる。
 成形方法としては、公知の成形方法を用いることができ、例えば、射出成形、押出成形、ブロー成形、インフレーション成形、真空成形、圧縮成形、発泡成形が挙げられる。また、フィルム、二軸延伸フィルム、シート、発泡シート、発泡ビーズ等に成形した後、所望の成形体に成形することもできる。
 成形条件(温度、回転数、スクリューのL/D、スクリューの形状、吐出量等)としては、適宜設定することができ、成形体中の金属酸化物の分散状態を制御することもできる。
 本発明の成形体及び発光体は、紫外線の可視光波長への変換、バンドギャップ制御による導電性の制御が可能となる。これより、太陽電池のトップシート又は封止材、有機EL用部材、液晶用部材、照明用部材等の光学材料分野及び電子材料分野、波長変換シート等の農業材料分野での応用が期待される。
 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、実施例中、「部」は「質量部」を表す。実施例に示す各物性の評価は、以下に示す方法により実施した。
 (1)量子収率測定
 得られた成形体(10mm×20mm×2mm)の表面(10mm×20mm)を、絶対量子収率測定装置(機種名「PE-1100」、大塚電子(株)製)の積分球内にセットした。励起光を励起波長300~420nmの範囲で、10nm間隔で決定し、そのときの発光スペクトルを測定した。得られたデータから、内部量子収率及び外部量子収率を評価した。内部量子収率は、成型体の発光の光子数を、照射した励起光のうち、成型体に吸収された光子数で除することで算出した。外部量子収率は、成型体の発光の光子数を、照射した励起光の光子数で除することで算出した。
 (2)発光ピーク波長測定
 得られた成形体(10mm×20mm×2mm)の表面(10mm×20mm)に、紫外線レーザー(機種名「ハンディーUVランプ SLUV-4」、アズワン(株)製、光源から50mmの照射強度743μW/cm(365nm))を光源としてピーク波長365nmの紫外線を照射し、成形体の側面(10mm×2mm)から放出された光を光学式薄膜測定装置(機種名「FilmTek1000」、Scientific Computing Int.製)を検出器として発光ピーク波長を測定した。成形体、光源、検出器の位置は、検出器を光源の光軸に対して90°、光源から成形体までの距離を30cm、成形体から検出器までの距離を5cmとした。尚、図1において、横軸は波長、縦軸は発光の相対強度を表す。
 [実施例1]
 熱可塑性樹脂(A)としてポリメチルメタクリレート(商品名「VHK」、三菱レイヨン(株)製)100部、ポリアルキレングリコール系化合物(C)としてポリエチレングリコールモノメチルエーテル(Fluka社製、質量平均分子量5000)2.5部を、小型射出成形機(機種名「CS-183MMX」、Custom Scientific Instruments Inc.製)に投入し、温度220℃で1分間混練して、ペレットを得た。
 得られたペレットを、再度小型射出成形機に投入して、温度220℃で1分間混練した後、金属化合物(B)として亜鉛アセチルアセトナート(東京化成(株)製)0.5部を投入して、温度220℃で1分間混練した後、10mm×20mm×2mmの成形体を得た。
 [実施例2~17及び比較例1~6]
 熱可塑性樹脂(A)の種類、金属化合物(B)の種類と配合量、ポリアルキレングリコール系化合物(C)の種類と配合量を表1~3のように変更した以外は、実施例1と同様に行ない、成形体を得た。
 実施例1~17及び比較例1~6で得られた成形体の発光特性を表1~3に示す。また、実施例1及び比較例3で得られた成形体の発光スペクトルを図1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 尚、表1~3に記載の略号は、以下の化合物を示す。
・「PMMA」:ポリメチルメタクリレート(商品名VHK、三菱レイヨン(株)製)
・「PS」:ポリスチレン(商品名トーヨースチロールG200C、東洋スチレン(株)製)
・「COP」:シクロオレフィン樹脂(商品名ゼオノア1420R、日本ゼオン(株)製)
・「PC」:ポリカーボネート樹脂(商品名パンライトL-1250WP、帝人化成(株)製)
・「Zn(Acac)」:亜鉛アセチルアセトナート
・「Zn(OAc)」:酢酸亜鉛
・「ZnCl」:塩化亜鉛
・「PEGMME」:ポリエチレングリコールモノメチルエーテル
・「PEG」:ポリエチレングリコール
・「TPG」:トリプロピレングリコール
・「PTG」:ポリテトラエチレングリコール(商品名ユニオールPB-2000R、日油(株)製)
・「PPG」:ポリプロピレングリコール(商品名ユニオールD-4000、日油(株)製)
 表1~3から明らかなように、実施例1~17で得られた成形体は、発光強度が高かった。ポリアルキレングリコール系化合物(C)を配合しない比較例2~6で得られた成形体は、発光強度が低かった。金属化合物(B)及びポリアルキレングリコール系化合物(C)を配合しない比較例1で得られた成形体は、発光しなかった。
 本発明の成形体及び発光体は、紫外線の可視光波長への変換、バンドギャップ制御による導電性の制御が可能となり、太陽電池、有機EL、液晶等の光学材料分野や電子材料分野での応用が期待される。
 

Claims (4)

  1.  熱可塑性樹脂(A)100質量部に対し、金属錯体(B1)及び金属ハロゲン化物(B2)から選ばれる少なくとも1種の金属化合物(B)0.001~50質量部、及び、ポリアルキレングリコール系化合物(C)0.001~30質量部を配合し、100~320℃の温度で加熱する熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  2.  金属化合物(B)の金属が、亜鉛である請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  3.  請求項1又は2記載の製造方法で得られる熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる成形体。
  4.  請求項3記載の成形体を用いた発光体。
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