WO2017056773A1 - ポリエステル系樹脂粒子、その製造方法及びその用途 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to polyester resin particles, a production method thereof and use thereof. More specifically, the present invention relates to a polyester resin particle having a fine particle diameter, its use, and a method for easily producing the polyester resin particle by mechanically crushing the polyester resin particle from a polyester raw material resin.
- the polyester resin particles of the present invention are suitable for coating additives, cosmetic additives and the like.
- Resin particles made of a vinyl polymer radical polymer are usually produced by suspension polymerization, emulsion polymerization, or the like, and relatively fine particles can be produced.
- the obtained resin particles are widely used as coating additives, cosmetic additives and the like.
- resin particles made of a condensation polymer such as a polyester resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, and a fluorine resin are mainly produced by a mechanical pulverization method or a freeze pulverization method.
- these methods are generally known to be difficult to produce fine particles.
- these polycondensate resin particles the following three methods have been proposed as methods for producing fine polyester resin particles.
- Patent Document 1 JP-A-2-215838
- a mixture composed of a partially crystalline polyester and an intermediate solvent thereof is heated to a melting point or higher in a mixed state, and then a solid phase is heated.
- This is a method for obtaining fine polyester resin particles of several ⁇ m to several tens of ⁇ m by cooling to a temperature at which liquid phase separation occurs.
- the second is a method described in JP-A-2006-328251 (Patent Document 2), in which a porous pellet obtained by partial decomposition polymerization of a polyester resin using glycol is pulverized. In this method, fine polyester resin particles having a size of 0.1 to 50 ⁇ m are obtained.
- the third is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-114961 (Patent Document 3), which is detected by DSC analysis with a crystallinity of 55% or more by heat-treating PET resin as a raw material. This is a method of obtaining polyester-based resin particles by making a crystalline state in which the area of the second peak region on the high temperature side adjacent to the first peak region is increased and then mechanically pulverized at room temperature.
- Patent Document 1 has a problem that the manufacturing cost is high because heating to a temperature exceeding the melting point of the polyester resin (for example, 200 ° C. or more for polyethylene terephthalate) is necessary. Moreover, the complicated process of extracting an intermediate
- porous pellets are formed by partial decomposition polymerization in order to facilitate pulverization.
- by-products for example, terephthalic acid ester
- by-products for example, terephthalic acid ester
- complicated processing such as partial decomposition polymerization is required, and there is a problem in that production efficiency decreases.
- the crystallinity is improved to 55% or more by heat treatment, and the crystal state is changed, so that a method such as freeze pulverization generally used for resin pulverization is not used. It facilitates crushing.
- a method such as freeze pulverization generally used for resin pulverization is not used. It facilitates crushing.
- the fine pulverization below 50 ⁇ m is not achieved. Therefore, even if pulverization is repeated, only fine particles of about 85 ⁇ m are obtained.
- the obtained particles have greatly improved crystallinity from the raw material resin (55% or more), for example, when the particles are used in commonly used powder paints, There has been a problem that the meltability of the particles of the particles decreases.
- there are problems in physical properties such as a decrease in strength (brittleness) of the particles themselves due to too high crystallinity.
- the inventors of the present invention can solve the above problems if the polyester resin particles have two endothermic peaks indicating a specific range of crystal melting heat quantity ratio by DSC measurement and a specific range of volume average particle diameter. As a result, the inventors have found out that the present invention can be achieved.
- a polyester resin is included as a base resin,
- the base resin shows a plurality of endothermic peaks corresponding to the crystal melting temperature by DSC measurement, At least one endothermic peak is present in each of the low temperature side region and the high temperature side region,
- the maximum endothermic peak in the low temperature side region and the maximum endothermic peak in the high temperature side region have a crystal melting calorie ratio (low temperature side crystal melting heat amount / high temperature side crystal melting heat amount) in the range of 0.1 to 1.5.
- Polyester resin particles having a volume average particle diameter of 1 to 50 ⁇ m are provided.
- a method for producing the polyester resin particles Including a step of bringing a polyester-based raw material resin having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.3 dl / g and a crystallinity of 30 to 50% by DSC measurement into contact with a glycol ether solvent, and a step of pulverizing the contacted resin.
- the contact is performed at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of the polyester-based raw resin.
- a process for producing polyester resin particles in which the glycol ether solvent is 3-methoxy-3-methyl-1-butanol is provided.
- blended the said polyester-type resin particle is provided.
- blended the said polyester-type resin particle are provided.
- polyester-based resin particles having a minute particle size without significantly changing the crystallinity from the raw material resin.
- finer polyester resin particles can be provided without significantly changing the crystallinity from the raw material resin.
- the polyester resin is polyethylene terephthalate.
- Maximum peak value in the range where the maximum endothermic peak in the low temperature side region is 230 ° C. or more and less than 250 ° C., and the maximum peak value in the range where the maximum endothermic peak in the high temperature side region is higher than 250 ° C. and 260 ° C. or less. Indicates.
- the maximum endothermic peak in the low temperature side region shows a heat of crystal melting of 5 to 35 J / g
- the maximum endothermic peak in the high temperature side region shows a heat of crystal melting of 20 to 50 J / g.
- the manufacturing method which can produce the said polyester-type resin particle by a simple pulverization method can be provided.
- 2 is a DSC chart of polyester-based raw resin in Examples 1 to 4.
- 6 is a DSC chart of a polyester-based material resin of Example 5.
- 2 is a DSC chart of polyester resin particles of Example 1.
- FIG. 2 is a DSC chart of polyester resin particles of Example 2.
- 3 is a DSC chart of polyester resin particles of Example 3.
- 6 is a DSC chart of polyester resin particles of Example 4.
- 6 is a DSC chart of polyester resin particles of Example 5.
- the polyester resin particles contain a polyester resin as a base resin and have the following physical properties.
- Various physical properties (a) Ratio of heat of crystal melting of base resin The ratio of heat of crystal melting in which the maximum endothermic peak in the low temperature region and the maximum endothermic peak in the high temperature region are in the range of 0.1 to 1.5. (Low temperature side crystal heat of fusion / high temperature side crystal heat of fusion) is shown.
- the endothermic peak is a peak corresponding to the crystal melting temperature shown by DSC measurement of the base resin.
- the base resin exhibits a plurality of endothermic peaks.
- the low temperature side region and the high temperature side region are regions having a boundary of 250 ° C., and at least one endothermic peak exists in each region.
- the crystal melting heat ratio is 0.1, 0.12, 0.13, 0.15, 0.18, 0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 1.2, 1.3, It can be 1.4, 1.45, 1.5.
- the crystal melting heat ratio is preferably from 0.12 to 1.45, more preferably from 0.13 to 1.40.
- the maximum endothermic peak in the low temperature side region has a maximum peak value in a range of 230 ° C. or higher and lower than 250 ° C.
- the maximum endothermic peak in the high temperature region preferably has a maximum peak value in a range higher than 250 ° C. and 260 ° C. or lower.
- the maximum endothermic peak in the low temperature region can take 230 ° C, 235 ° C, 240 ° C, 245 ° C, 249 ° C.
- the maximum endothermic peak in the high temperature region can be 251 ° C, 253 ° C, 255 ° C, 257 ° C, 260 ° C.
- the maximum endothermic peak in the low temperature region shows a heat of crystal melting of 5 to 35 J / g.
- the maximum endothermic peak in the high temperature region shows a heat of crystal melting of 20 to 50 J / g.
- the base resin can be given a property of fine pulverization.
- the maximum endothermic peak in the low temperature region can be 5 J / g, 10 J / g, 15 J / g, 20 J / g, 25 J / g, 30 J / g, 35 J / g.
- the maximum endothermic peak in the high temperature side region can be 20 J / g, 25 J / g, 30 J / g, 35 J / g, 40 J / g, 45 J / g, 50 J / g.
- the polyester resin particles have a volume average particle diameter of 1 to 50 ⁇ m.
- the volume average particle diameter may be 1 ⁇ m, 10 ⁇ m, 15 ⁇ m, 20 ⁇ m, 25 ⁇ m, 30 ⁇ m, 35 ⁇ m, 40 ⁇ m, 45 ⁇ m, or 50 ⁇ m.
- the volume average particle diameter is preferably 1 to 45 ⁇ m, more preferably 1 to 40 ⁇ m.
- the external shape of the polyester resin particles is not particularly limited.
- a spherical shape, a cylindrical shape, an indeterminate shape, and the like can be given. Of these, it is preferable that the shape be as spherical as possible.
- the polyester resin as the base resin is preferably polyethylene terephthalate.
- the polyethylene terephthalate specifically comprises 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more of ethylene terephthalate units.
- other components include acid components such as isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and sebacic acid, and glycol components such as diethylene glycol and propylene glycol. More specifically, for example, an ethylene isophthalate unit, an ethylene naphthalene dicarboxylate unit, a diethylene terephthalate unit and the like can be mentioned.
- the raw material polyethylene terephthalate is preferably a homopolymer, but 10 mol% or less of the dicarboxylic acid component other than terephthalic acid such as isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid and / or ethylene such as diethylene glycol, based on the total dicarboxylic acid component.
- the dicarboxylic acid component other than terephthalic acid such as isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid and / or ethylene such as diethylene glycol, based on the total dicarboxylic acid component.
- a copolymer using a glycol component other than glycol may be used.
- the blend polymer which mixed the other condensation resin 10 mass% or less with respect to the total mass may be sufficient.
- polyethylene terephthalate obtained using monoethylene glycol synthesized using plant-derived bioethanol as a raw material can also be used.
- the polyester resin preferably has an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.3 dl / g. When the intrinsic viscosity is less than 0.5 dl / g, the molecular weight is low, so that sufficient resin physical properties may not be obtained. If it is greater than 1.3 dl / g, the solvent contact time required for easy pulverization may be required for a long time even if the production method of the present invention is used.
- Intrinsic viscosities are 0.5 dl / g, 0.6 dl / g, 0.7 dl / g, 0.9 dl / g, 1.0 dl / g, 1.1 dl / g, 1.2 dl / g, 1.3 dl / g g can be taken.
- the intrinsic viscosity is more preferably 0.6 to 1.2 dl / g, still more preferably 0.7 to 1.1 dl / g.
- polyester resin particles may contain other additives in addition to the base resin, if necessary.
- Other additives include plasticizers, flame retardants, flame retardant aids, antistatic agents, spreading agents, foam control agents, fillers, colorants, weathering agents, anti-aging agents, lubricants, antifogging agents, and fragrances. Etc.
- the method for producing the polyester resin particles includes a step of contacting a polyester raw material resin having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.3 dl / g and a crystallinity of 35 to 50% by DSC measurement with a glycol ether solvent (contact). Step) and a step of crushing after contacting (crushing step).
- the shape of the polyester-based raw resin used here is not particularly limited. For example, a commonly used one having a so-called pellet shape having a diameter and length of about 1 to several mm, which is often used, can be suitably used.
- Intrinsic viscosities are 0.5 dl / g, 0.6 dl / g, 0.7 dl / g, 0.9 dl / g, 1.0 dl / g, 1.1 dl / g, 1.2 dl / g, 1.3 dl / g g can be taken. Crystallinity can be 35%, 37%, 40%, 43%, 45%, 47%, 50%.
- the contact temperature is preferably 20 ° C. or more higher than the crystallization temperature, more specifically more preferably in the range of 25 to 60 ° C., 25 ° C., 30 ° C., 35 ° C., 40 ° C., 45 ° C., 50 ° C. It may be higher by 55 ° C, 60 ° C.
- the crystallization temperature is usually around 140 ° C. Therefore, the preferable range of the contact temperature is 165 to 200 ° C. After the contact, it is usually cooled to room temperature (about 25 ° C.).
- the polyester resin is heated to a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of the polyester resin in the presence of a glycol ether solvent, and then cooled.
- the polyester raw material resin has a low intrinsic viscosity without causing partial decomposition polymerization to the monomer level, and crystal melting by DSC measurement without greatly changing the crystallinity of the polyester resin. Peak temperature can be increased.
- the inventors believe that the reason for this increase is crystal growth due to crystal rearrangement, and this increase can change the mechanical strength to facilitate mechanical crushing.
- the inventors have confirmed that the formation of a porous material as described in Patent Document 2 has not occurred in the electron microscope observation of the polyester-based raw material resin after the contact step.
- the production method of the present invention does not consider the use of easy pulverization due to a decrease in pellet strength due to elution of low molecular weight components by partial decomposition polymerization. Further, since there is almost no change in crystallinity and no increase in specific gravity is observed before and after the contacting step, it is considered that it is not easily pulverizable due to an increase in crystallinity.
- the polyester raw material resin before being brought into contact with the glycol ether solvent has an intrinsic viscosity and a crystallinity in the above range.
- the intrinsic viscosity is less than 0.5 dl / g, the molecular weight is significantly lowered by contact with the glycol solvent, and the resin particles obtained by pulverization may not have sufficient resin properties. If it is greater than 1.3 dl / g, the solvent contact time required for easy pulverization may be required for a long time even if the production method of the present invention is used.
- the intrinsic viscosity is more preferably 0.6 to 1.3 dl / g, still more preferably 0.7 to 1.1 dl / g.
- the degree of crystallinity is more preferably 35 to 50%, still more preferably 35 to 45%.
- the degree of crystallinity is less than 30%, the pulverization effect is not sufficient due to the elasticity of the resin, and fine pulverization such as forming into thread-like particles may be difficult. If it is larger than 50%, the crystallinity is high, and it is difficult to obtain a modification effect due to solvent contact.
- the glycol ether solvent 3-methoxy-3-methyl-1-butanol can be used.
- the contact should just be the whole surface of the polyester-type raw material resin which wants it contacting the glycol ether solvent. Therefore, you may make it contact by the method of immersing a polyester-type raw material resin in the glycol ether-type solvent with which the container was filled, the method of spraying a glycol ether-type solvent to a polyester-type raw material resin, etc.
- the former method of dipping is preferable from the viewpoint of ensuring contact.
- the polyester-based raw material resin after contact may be subjected to a filtration step from a glycol ether solvent, a washing step, and a drying step, if necessary.
- the pulverization is not particularly limited as long as the polyester resin particles can be obtained from the polyester raw material resin after contact. Any method using various mills can be used as the pulverization method.
- a pulverizer such as a crusher, hammer mill, or feather mill
- a kryptron system Kawasaki Heavy Industries, Ltd.)
- Super Rotor manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.
- turbo mill manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.
- Pulpelizer manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.
- current jet mill super jet mill (manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.) )
- an inertia classification type elbow jet manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.
- a centrifugal classification type turboplex manufactured by Hosokawa Micron Corporation
- a TSP separator manufactured by Hosokawa Micron Corporation
- a faculty manufactured by Hosokawa Micron Corporation
- hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.
- mechano-fusion system Hosokawa Micron
- Faculty made by Hosokawa Micron Co., Ltd.
- Meteorebom MR Type made by Nippon Pneumatic Co., Ltd.
- the polyester resin particles obtained by pulverization have a crystal heat of fusion ratio (low temperature side crystal) in which the maximum endothermic peak in the low temperature side region and the maximum endothermic peak in the high temperature side region are in the range of 0.1 to 1.5.
- Heat of fusion / high-temperature side crystal heat of fusion and preferably has an intrinsic viscosity of 30 to 100% of the polyester-based raw material resin. By changing the intrinsic viscosity and crystallinity within these ranges, the mechanical strength of the polyester-based raw resin can be changed, and mechanical pulverization can be easily performed.
- the crystal melting heat ratio can be 0.1, 0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 1.3, 1.5.
- the intrinsic viscosity of the polyester resin particles obtained by pulverization can be 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% of the intrinsic viscosity of the polyester raw material resin. You may classify the polyester-type resin particle obtained by the grinding
- Polyester resin particles can be used for applications such as coating materials and cosmetics.
- the coating material includes a binder resin, an ultraviolet curable resin, a solvent, and the like as necessary.
- the binder resin an organic solvent, a water-soluble resin, or an emulsion-type aqueous resin that can be dispersed in water can be used.
- the binder resin include acrylic resins, alkyd resins, polyester resins, polyurethane resins, chlorinated polyolefin resins, and amorphous polyolefin resins.
- the ultraviolet curable resins include polyfunctional alcohols such as polyhydric alcohol polyfunctional (meth) acrylates. (Meth) acrylate resin; polyfunctional urethane acrylate resin synthesized from diisocyanate, polyhydric alcohol, (meth) acrylic acid ester having a hydroxy group, and the like.
- a polyfunctional (meth) acrylate resin is preferable, and a polyhydric alcohol polyfunctional (meth) acrylate resin having three or more (meth) acryloyl groups in one molecule is more preferable.
- Specific examples of the polyhydric alcohol polyfunctional (meth) acrylate resin having three or more (meth) acryloyl groups in one molecule include trimethylolpropane tri (meth) acrylate and trimethylolethane tri (meth) acrylate.
- a photopolymerization initiator is added to the ultraviolet curable resin to obtain a binder resin.
- the photopolymerization initiator is not particularly limited. Examples of the photopolymerization initiator include acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, ⁇ -hydroxyalkylphenones, ⁇ -aminoalkylphenones, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides (Described in JP 2001-139663 A), 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds, fluoroamine compounds, aromatic sulfoniums, onium salts, borate salts, active halogen compounds, ⁇ -acyloxy Muester and the like.
- These binder resins or ultraviolet curable resins can be appropriately selected depending on the adhesion of the paint to the substrate to be coated, the environment in which it is used, and the like.
- the amount of the binder resin or ultraviolet curable resin and polyester resin particles added varies depending on the film thickness of the coating film to be formed, the average particle diameter of the polyester resin particles, and the coating method.
- the addition amount of the binder resin is preferably 5 to 50% by mass with respect to the total of the binder resin (solid content when an emulsion type aqueous resin is used) and the polyester resin particles.
- a more preferable content is 10 to 50% by mass, and a still more preferable content is 20 to 40% by mass.
- the solvent is not particularly limited, but it is preferable to use a solvent that can dissolve or disperse the binder resin or the ultraviolet curable resin.
- a solvent that can dissolve or disperse the binder resin or the ultraviolet curable resin.
- hydrocarbon solvents such as toluene and xylene
- ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone
- ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate
- dioxane ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol And ether solvents such as monobutyl ether.
- water, alcohols, etc. can be used.
- These solvents may be used alone or in combination of two or more.
- the solvent content in the coating material is usually about 20 to 60% by mass with respect to the total amount of the coating composition.
- Coating materials include known coating surface modifiers, fluidity modifiers, UV absorbers, light stabilizers, curing catalysts, extender pigments, colored pigments, metal pigments, mica powder pigments, dyes, etc., as necessary. It may be.
- the method for forming the coating film using the coating material is not particularly limited, and any known method can be used. For example, spray coating method, roll coating method, brush coating method, etc., and coating reverse roll coating method, gravure coating method, die coating method, comma coating method, spray coating method to coat a substrate such as a film as a thin layer Is mentioned.
- the coating composition may be diluted to adjust the viscosity as necessary.
- Diluents include hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; ether solvents such as dioxane and ethylene glycol diethyl ether; water An alcohol solvent or the like. These diluents may be used alone or in combination of two or more.
- a coating film can be formed by applying a coating film on an arbitrary coating surface such as a substrate, drying the coating film, and then curing the coating film as necessary. it can.
- the coating film using a coating material is used by coating various substrates, and is not particularly limited, such as metal, wood, glass, and plastics. Moreover, it can also coat and use for transparent base materials, such as PET, PC, and an acryl.
- the cosmetic preferably contains polyester resin particles in the range of 1 to 40% by mass.
- Cosmetics include soaps, body shampoos, facial cleansing creams, scrub facial cleansing cosmetics, lotions, creams, milky lotions, packs, funny products, foundations, lipsticks, lip balms, blushers, eyebrow cosmetics, nail polish cosmetics, Cosmetics for shampoo, hair dye, hair styling, aromatic cosmetics, toothpaste, bath preparation, antiperspirant, sunscreen products, suntan products, body powder, baby powder and other body cosmetics, shaving cream, pre-shave lotion, Examples include after-shave lotion and body lotion.
- ingredients generally used in cosmetics can be blended according to the purpose within a range not impairing the effects of the present invention.
- examples of such components include water, lower alcohols, fats and waxes, hydrocarbons, higher fatty acids, higher alcohols, sterols, fatty acid esters, metal soaps, moisturizers, surfactants, polymer compounds, coloring material raw materials, Perfumes, antiseptics / bactericides, antioxidants, UV absorbers, and special ingredients.
- Oils and waxes include avocado oil, almond oil, olive oil, cacao butter, beef tallow, sesame butter, wheat germ oil, safflower oil, shea butter, turtle oil, persimmon oil, persic oil, castor oil, grape oil, macadamia nut oil, Examples include mink oil, egg yolk oil, owl, palm oil, rosehip oil, hydrogenated oil, silicone oil, orange luffy oil, carnauba wax, candelilla wax, whale wax, jojoba oil, montan wax, beeswax, lanolin and the like.
- Examples of the hydrocarbon include liquid paraffin, petrolatum, paraffin, ceresin, microcrystalline wax, squalane and the like.
- higher fatty acid examples include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, behenic acid, undecylenic acid, oxystearic acid, linoleic acid, lanolin fatty acid, and synthetic fatty acid.
- Higher alcohols include lauryl alcohol, cetyl alcohol, cetostearyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, behenyl alcohol, lanolin alcohol, hydrogenated lanolin alcohol, hexyl decanol, octyl decanol, isostearyl alcohol, jojoba alcohol, decyltetradecane And the like.
- sterols include cholesterol, dihydrocholesterol, phytocholesterol and the like.
- Fatty acid esters include ethyl linoleate, isopropyl myristate, lanolin fatty acid isopropyl, hexyl laurate, myristyl myristate, cetyl myristate, octyldodecyl myristate, decyl oleate, octyldodecyl oleate, hexadecyl dimethyloctanoate, isooctanoic acid Cetyl, decyl palmitate, glyceryl trimyristate, glycerin tri (capryl / capric acid), propylene glycol dioleate, glyceryl triisostearate, glycerin triisooctanoate, cetyl lactate, myrist
- Examples of the metal soap include zinc laurate, zinc myristate, magnesium myristate, zinc palmitate, zinc stearate, aluminum stearate, calcium stearate, magnesium stearate, and zinc undecylenate.
- Examples of the humectant include glycerin, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, polyethylene glycol, sodium dl-pyrrolidonecarboxylate, sodium lactate, sorbitol, sodium hyaluronate, polyglycerin, xylit, maltitol and the like.
- surfactants include anionic surfactants such as higher fatty acid soaps, higher alcohol sulfates, N-acyl glutamates and phosphates, cationic surfactants such as amine salts and quaternary ammonium salts, betaines Type, amino acid type, imidazoline type, amphoteric surfactant such as lecithin, nonionic surfactant such as fatty acid monoglyceride, propylene glycol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, ethylene oxide condensate Can be mentioned.
- anionic surfactants such as higher fatty acid soaps, higher alcohol sulfates, N-acyl glutamates and phosphates
- cationic surfactants such as amine salts and quaternary ammonium salts
- betaines Type amino acid type, imidazoline type, amphoteric surfactant such as lecithin
- polymer compound examples include gum arabic, tragacanth gum, guar gum, locust bean gum, karaya gum, iris moss, quince seed, gelatin, shellac, rosin, casein, and other natural polymer compounds, sodium carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, Semi-synthetic polymer compounds such as sodium alginate, ester gum, nitrocellulose, hydroxypropylcellulose, crystalline cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, sodium polyacrylate, carboxyvinyl polymer, polyvinyl methyl ether, polyamide resin, silicone oil, nylon particles , Polymethyl methacrylate particles, crosslinked polystyrene particles, silicon particles, urethane particles, polyethylene Particles, synthetic polymer compounds such as resin particles of the silica particles and the like.
- Color material raw materials include iron oxide, ultramarine, conger, chromium oxide, chromium hydroxide, carbon black, manganese violet, titanium oxide, zinc oxide, talc, kaolin, mica, calcium carbonate, magnesium carbonate, mica, aluminum silicate, Inorganic pigments such as barium silicate, calcium silicate, magnesium silicate, silica, zeolite, barium sulfate, calcined calcium sulfate (calcined gypsum), calcium phosphate, hydroxyapatite, ceramic powder, azo, nitro, nitroso, xanthene And tar dyes such as quinoline, anthraquinoline, indigo, triphenylmethane, phthalocyanine, and pyrene.
- Inorganic pigments such as barium silicate, calcium silicate, magnesium silicate, silica, zeolite, barium sulfate, calcined calcium sulfate (calcined gyp
- the surface treatment may be performed in advance on the powder raw materials such as the polymer compound and the color material raw material.
- a conventionally known surface treatment technique can be used as the surface treatment method.
- oil treatment with hydrocarbon oil, ester oil, lanolin, etc. silicone treatment with dimethylpolysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, perfluoroalkyl group-containing ester, perfluoroalkylsilane, perfluoropolyether Fluorine compound treatment with a polymer having a perfluoroalkyl group, silane coupling agent treatment with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltris ( Dioctylpyrophosphate) Titanium coupling agent treatment with titanate, metal soap treatment, amino acid treatment with acylglutamic acid,
- fragrances include natural fragrances such as lavender oil, peppermint oil, and lime oil, and synthetic fragrances such as ethylphenyl acetate, geraniol, and p-tert-butylcyclohexyl acetate.
- synthetic fragrances such as ethylphenyl acetate, geraniol, and p-tert-butylcyclohexyl acetate.
- the antiseptic / bactericidal agent include methyl paraben, ethyl paraben, propyl paraben, benzalkonium, benzethonium and the like.
- antioxidant include dibutylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, propyl gallate, tocopherol and the like.
- Ultraviolet absorbers include inorganic absorbents such as fine particle titanium oxide, fine particle zinc oxide, fine particle cerium oxide, fine particle iron oxide, fine particle zirconium oxide, benzoic acid-based, paraaminobenzoic acid-based, anthranilic acid-based, salicylic acid-based And organic absorbents such as cinnamic acid, benzophenone and dibenzoylmethane.
- inorganic absorbents such as fine particle titanium oxide, fine particle zinc oxide, fine particle cerium oxide, fine particle iron oxide, fine particle zirconium oxide, benzoic acid-based, paraaminobenzoic acid-based, anthranilic acid-based, salicylic acid-based
- organic absorbents such as cinnamic acid, benzophenone and dibenzoylmethane.
- Special ingredients include hormones such as estradiol, estrone, ethinylestradiol, cortisone, hydrocortisone, prednisone, vitamins such as vitamin A, vitamin B, vitamin C, vitamin E, citric acid, tartaric acid, lactic acid, aluminum chloride, sulfuric acid Skin astringents such as aluminum / potassium, allantochlorhydroxyaluminum, zinc paraphenolsulfonate, zinc sulfate, cantalis tincture, pepper tincture, ginger tincture, assembly extract, garlic extract, hinokitiol, carpronium chloride, pentadecanoic acid glyceride, vitamin E, estrogen, hair growth promoters such as photosensitizers, and whitening agents such as magnesium phosphate-L-ascorbate and kojic acid.
- hormones such as estradiol, estrone, ethinylestradiol, cortisone, hydrocortisone, prednis
- the DSC curve is obtained when the temperature is increased from 30 ° C. to 290 ° C. at a rate of 10 ° C./min.
- alumina is used as the reference material.
- the crystallinity calculated in the present invention is the difference between the heat of fusion (J / g) determined from the area of the melting peak and the heat of crystallization (J / g) determined from the area of the crystallization peak. This is a ratio that is gradually obtained with a theoretical heat of fusion of 140.1 J / g.
- the heat of fusion and the heat of crystallization are calculated using the analysis software attached to the apparatus.
- the heat of fusion is calculated from a straight line connecting a point where the DSC curve is separated from the low temperature side baseline and a point where the DSC curve returns to the high temperature side baseline again, and a portion surrounded by the DSC curve.
- the amount of crystallization heat is calculated from the line connecting the point where the DSC curve is separated from the baseline on the low temperature side and the point where the DSC curve returns to the high temperature side again, and the area of the portion surrounded by the DSC curve. That is, the crystallinity can be obtained from the following equation.
- Crystallinity (%) ((heat of fusion (J / g) ⁇ heat of crystallization (J / g)) / 140.1 (J / g)) ⁇ 100
- a boundary line is provided based on the peak convex top temperature that exists in the melting peak, and the high temperature side from the boundary line.
- Each area (partial heat of fusion) obtained by dividing the heat of fusion on the low temperature side is read.
- the volume average particle diameter of the polymer particles is measured with a Coulter Multisizer TM 3 (measurement device manufactured by Beckman Coulter, Inc.). Measurement shall be performed using an aperture calibrated according to the Multisizer TM 3 User's Manual published by Beckman Coulter.
- the selection of the aperture used for the measurement is such that when the assumed volume average particle diameter of the resin particles to be measured is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, an aperture having a size of 50 ⁇ m is selected, and the assumed volume average particle diameter of the resin particles to be measured When the particle size is larger than 10 ⁇ m and 30 ⁇ m or less, an aperture having a size of 100 ⁇ m is selected.
- an aperture having a size of 280 ⁇ m is selected.
- an aperture having a size of 400 ⁇ m is selected.
- the current (aperture current) is set to ⁇ 800
- the gain (gain) is set to 4
- the current (aperture current) is ⁇ 1600
- Gain (gain) is set to 2
- Current (aperture current) is set to ⁇ 3200
- Gain (gain) is set to 1.
- 0.1 g of polymer particles were placed in 10 ml of a 0.1% by mass nonionic surfactant aqueous solution by touch mixer (manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd., “TOUCHMIXER MT-31”) and ultrasonic cleaner (Vervok). “ULTRASONICCLEANER VS-150 ”) and used as a dispersion.
- touch mixer manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd., “TOUCHMIXER MT-31”
- ultrasonic cleaner Verysonic cleaner
- SA135, IV 0.82 dl / g, crystallinity 39.4%, specific gravity 1.413, manufactured by Mitsui Chemicals
- the obtained contact polyester-based raw material resin is coarsely pulverized with a lab miller (Osaka Chemical Co., Ltd. small pulverizer lab miller PLUS LMPLUS), and then finely pulverized with a Nisshin Engineering Co., Ltd. current jet mill CJ-10 (pulverization air pressure 0.5 MPa).
- a lab miller Osaka Chemical Co., Ltd. small pulverizer lab miller PLUS LMPLUS
- pulverization air pressure 0.5 MPa pulverization air pressure 0.5 MPa
- FIGS. 1 (a) to 1 (f) Electron micrographs of pellets of polyester-based resin that has been contacted with a solvent are shown in FIGS. 1 (a) to 1 (f).
- 1 (a) and 1 (d) show photographs (35 times) of a rectangular pellet and a circular pellet in the pellet, respectively.
- FIG. 1B and FIG. 1C show 150 ⁇ and 300 ⁇ photographs of FIG.
- FIGS. 1 (e) and 1 (f) show 150 ⁇ and 300 ⁇ photographs of FIG. 1 (d). These photographs show that the particles are not porous. Therefore, it turns out that the polyester-type resin particle is not obtained by the grinding
- Example 2 Polyester resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature during stirring was changed from 185 ° C to 175 ° C.
- the IV of the pellets of the polyester-based resin resin already in contact with the solvent was 0.55 dl / g (decreased to 67%), and the crystallinity was 40.8% (increased to 104%).
- the obtained contact polyester-based raw material resin is coarsely pulverized with a lab miller (Osaka Chemical Co., Ltd., small pulverizer, lab milcer PLUS LMPLUS), and then finely pulverized with a Nisshin Engineering Co., Ltd. current jet mill CJ-10 (pulverization air pressure 0.5 MPa).
- fine polyester resin particles having a volume average particle diameter of 15.8 ⁇ m were obtained.
- Example 3 Polyester resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature during stirring was changed from 185 ° C. to 175 ° C. and the stirring time was changed from 2 hours to 8 hours.
- the IV of the polyester-based resin pellets in contact with the solvent was 0.22 dl / g (decreased to 27%), and the crystallinity was 38.6% (decreased to 98%).
- the obtained contact polyester-based raw material resin is coarsely pulverized with a lab miller (Osaka Chemical Co., Ltd., small pulverizer, lab milcer PLUS LMPLUS), and then finely pulverized with a Nisshin Engineering Co., Ltd. current jet mill CJ-10 (pulverization air pressure 0.5 MPa). As a result of the treatment, fine polyester resin particles having a volume average particle diameter of 10.9 ⁇ m were obtained.
- Example 4 Polyester resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature during stirring was changed from 185 ° C. to 170 ° C. (specific gravity 1.406). In addition, the grinding
- the IV of the pellets of the polyester-based resin resin already in contact with the solvent was 0.70 dl / g (decreased to 85%), and the crystallinity was 39.6% (increased to 101%).
- the obtained contact polyester-based raw material resin is coarsely pulverized with a lab miller (Osaka Chemical Co., Ltd., small pulverizer, lab milcer PLUS LMPLUS), and then finely pulverized with a Nisshin Engineering Co., Ltd. current jet mill CJ-10 (pulverization air pressure 0.5 MPa).
- a lab miller Osaka Chemical Co., Ltd., small pulverizer, lab milcer PLUS LMPLUS
- pulverization air pressure 0.5 MPa pulverization air pressure 0.5 MPa
- polyester raw material resin pellets that had been contacted with a solvent.
- the IV of the polyester-based resin pellets in contact with the solvent was 0.74 dl / g (reduced to 73%) and the crystallinity was 39.1% (reduced to 91%).
- the obtained contacted polyester raw material resin was coarsely pulverized with a lab miller (Osaka Chemical Co., Ltd., small pulverizer lab miller PLUS LMPLUS), and then subjected to a fine pulverization treatment with Hosokawa Micron's fine pulverizer pulperizer ACM-15H. Fine polyester resin particles having a volume average particle diameter of 42.2 ⁇ m were obtained.
- Polyester raw materials used in Examples 1 to 4 and 5 show DSC curves of the polyester resin particles of No. 4 and the polyester resin particles of Example 5, respectively.
- FIG. 2 there are two peaks at 241.1 ° C. and 247.8 ° C., the former heat of crystal fusion is 47.33 J / g, the heat of crystal fusion of the latter is 7.87 J / g, and the crystal heat of heat ratio is 6.01 (polyester raw material resin used in Examples 1 to 4).
- FIG. 3 shows that one peak exists at 248.7 ° C. and the heat of crystal fusion is 58.7 J / g (the polyester-based raw resin used in Example 5).
- the former heat of crystal melting is 7.093 J / g
- the heat of crystal fusion of the latter is 47.03 J / g
- the ratio of heat of crystal melting is It is shown to be 0.151 (Example 3).
- PET film coating material production example 1 7.5 parts by mass of the resin particles obtained in Example 1, 30 parts by mass of an acrylic resin (manufactured by DIC, product name Acridic A811), 10 parts by mass of a crosslinking agent (product name VM-D by DIC), A coating solution was obtained by mixing 50 parts by mass of butyl acetate as a solvent with a stirring and defoaming device for 3 minutes and defoaming for 1 minute. The obtained coating solution was applied onto a PET film having a thickness of 125 ⁇ m using a coating apparatus in which a blade having a clearance of 50 ⁇ m was set, and then dried at 70 ° C. for 10 minutes to obtain a film. The film obtained had a haze of 79.6% and a total light transmittance of 88.8%.
- PET film coating material production example 2 5 parts by mass of the resin particles obtained in Example 1, 85 parts by mass of pentaerythritol triacrylate (product name: PE-3A), which is a photopolymerizable polyfunctional polymer, and a radical photopolymerization initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name “Irgacure (registered trademark) 184”, manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.5 part by mass and 68 parts by mass of toluene as a solvent were mixed for 3 minutes using a stirring deaerator. A coating solution was obtained by defoaming for 1 minute.
- PE-3A pentaerythritol triacrylate
- PE-3A a radical photopolymerization initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone
- the obtained coating solution was applied onto a PET film (thickness: 125 ⁇ m) as a transparent substrate with a bar coater No. 07 (made by Daiichi Rika Co., Ltd.), the applied coating solution was dried at 80 ° C. for 1 minute, and then this coating layer was irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet irradiation device having an ultraviolet illuminance of 3 W / cm 2. By irradiating for 5 minutes, the dried coating layer was cured to form a coating film. The resulting film had a haze of 19.4% and a total light transmittance of 90.1%.
- Example 1 Production and blending amount of powder foundation Resin particles obtained in Example 1 10.0 parts by weight Red iron oxide 3.0 parts by weight Yellow iron oxide 2.5 parts by weight Black iron oxide 0.5 parts by weight Titanium oxide 10.0 Parts by weight mica 20.0 parts by weight talc 44.0 parts by weight liquid paraffin 5.0 parts by weight octyldodecyl myristate 2.5 parts by weight petrolatum 2.5 parts by weight preservative appropriate amount perfume appropriate amount / production method resin particles, red iron oxide , Yellow iron oxide, black iron oxide, titanium oxide, mica and talc are mixed with a Henschel mixer, and liquid paraffin, octyldodecyl myristate, petrolatum and preservative are mixed and added to this and mixed uniformly. After adding a fragrance
- polyethylene glycol and triethanolamine are added to purified water, dissolved by heating, and kept at 70 ° C. (aqueous phase).
- An oil phase is added to the aqueous phase, pre-emulsified, and then uniformly emulsified with a homomixer. After emulsification, the emulsion is cooled to 30 ° C. with stirring to obtain a cosmetic emulsion.
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Abstract
ポリエステル系樹脂を基材樹脂として含み、前記基材樹脂が、DSC測定により結晶融解温度に対応する複数の吸熱ピークを示し、前記吸熱ピークが、低温側領域と高温側領域のそれぞれの領域に少なくとも1つ存在し、前記低温側領域の最大の吸熱ピークと前記高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示し、1~50μmの体積平均粒子径を有するポリエステル系樹脂粒子。
Description
本発明は、ポリエステル系樹脂粒子、その製造方法及びその用途に関する。更に詳しくは、本発明は、微小粒径を有するポリエステル系樹脂粒子及びその用途、ポリエステル系樹脂粒子をポリエステル系原料樹脂から機械的粉砕することにより容易に製造する方法に関する。本発明のポリエステル系樹脂粒子は、コーティング用添加剤、化粧料用添加剤等に適している。
ビニル系モノマーのラジカル重合物からなる樹脂粒子は、通常、懸濁重合法、乳化重合法等により製造されており、比較的微小な粒子が製造可能である。得られた樹脂粒子は、コーティング用添加剤、化粧料用添加剤等として広く用いられている。
一方、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂等の縮重合物からなる樹脂粒子は、主に機械的粉砕法や凍結粉砕法により製造されている。しかしながら、これらの方法では、一般的に、微小な粒子を製造することは困難であることが知られている。これら重縮合物の樹脂粒子の内、微小なポリエステル系樹脂粒子の製造方法として、次の3つの方法が提案されている。
一つ目は、特開平2-215838号公報(特許文献1)に記載された方法であり、部分結晶性ポリエステルとその中間溶剤からなる混合物を混合状態の融点以上に加熱し、その後に固相/液相分離が生じる温度に冷却することにより数μm~数10μm程度の微小なポリエステル系樹脂粒子を得る方法である。
一方、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂等の縮重合物からなる樹脂粒子は、主に機械的粉砕法や凍結粉砕法により製造されている。しかしながら、これらの方法では、一般的に、微小な粒子を製造することは困難であることが知られている。これら重縮合物の樹脂粒子の内、微小なポリエステル系樹脂粒子の製造方法として、次の3つの方法が提案されている。
一つ目は、特開平2-215838号公報(特許文献1)に記載された方法であり、部分結晶性ポリエステルとその中間溶剤からなる混合物を混合状態の融点以上に加熱し、その後に固相/液相分離が生じる温度に冷却することにより数μm~数10μm程度の微小なポリエステル系樹脂粒子を得る方法である。
二つ目は、特開2006-328251号公報(特許文献2)に記載された方法であり、ポリエステル系樹脂をグリコールを用いて部分解重合して得られる多孔質状ペレットを粉砕することで、0.1~50μmの微小なポリエステル系樹脂粒子を得る方法である。
三つ目は、特開平11-114961号公報(特許文献3)に記載された方法であり、原料となるPET樹脂を加熱処理することによって結晶化度が55%以上で且つDSC分析で検出される第1ピーク域に隣接する高温側第2ピーク域の面積が増大した結晶状態とした後、常温下で機械粉砕することで、ポリエステル系樹脂粒子を得る方法である。
三つ目は、特開平11-114961号公報(特許文献3)に記載された方法であり、原料となるPET樹脂を加熱処理することによって結晶化度が55%以上で且つDSC分析で検出される第1ピーク域に隣接する高温側第2ピーク域の面積が増大した結晶状態とした後、常温下で機械粉砕することで、ポリエステル系樹脂粒子を得る方法である。
特許文献1の方法には、ポリエステル系樹脂の融点を超える温度(例えば、ポリエチレンテレフタレートでは200℃以上)への加温が必要であるため、製造コストが高くつくという課題があった。また、粒子の精製工程において中間溶剤を抽出するといった煩雑な処理が必要であり、生産効率が低下するという課題があった。加えて、これら課題のある方法を経ても、多孔質形状の粒子しか得られないという制限があった。
一方、特許文献2の方法は、粉砕を容易にするために部分解重合により多孔質状ペレットを形成している。しかし、この方法では部分解重合時に発生する副生物(例えば、テレフタル酸エステル)の残存が懸念されるため、用途が制限されるという課題があった。また、部分解重合といった煩雑な処理が必要であり、生産効率が低下するという課題があった。
特許文献3の方法は、加熱処理により結晶化度を55%以上に向上させ、なおかつ結晶状態を変化させることにより、一般的に樹脂の粉砕に用いられる凍結粉砕等の方法を用いることなく、常温での粉砕を容易にするものである。この方法では、長時間の加熱処理(結晶相を変化させるために必要な加熱時間は通常3~40時間)を行ったとしても、50μmを下回るような微粉砕はできていない。そのため、粉砕を繰り返したとしても高々85μm程度の微粒子しか得られていない。また、得られた粒子は、原料樹脂から大幅(55%以上)に結晶化度が向上していることから、例えば一般的に用いられる粉体塗料にその粒子を用いた場合には、焼き付け時の粒子の溶融性が低下するという課題があった。更に、塗料やその他の用途において、結晶性が高すぎることによる粒子そのものの強度低下(脆性)がある等、物性面での課題が残されていた。
本発明の発明者等は、DSC測定による特定の範囲の結晶融解熱量比を示す2つの吸熱ピークと、特定の範囲の体積平均粒子径とを有するポリエステル系樹脂粒子であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
かくして本発明によれば、ポリエステル系樹脂を基材樹脂として含み、
前記基材樹脂が、DSC測定により結晶融解温度に対応する複数の吸熱ピークを示し、
前記吸熱ピークが、低温側領域と高温側領域のそれぞれの領域に少なくとも1つ存在し、
前記低温側領域の最大の吸熱ピークと前記高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示し、1~50μmの体積平均粒子径を有するポリエステル系樹脂粒子が提供される。
かくして本発明によれば、ポリエステル系樹脂を基材樹脂として含み、
前記基材樹脂が、DSC測定により結晶融解温度に対応する複数の吸熱ピークを示し、
前記吸熱ピークが、低温側領域と高温側領域のそれぞれの領域に少なくとも1つ存在し、
前記低温側領域の最大の吸熱ピークと前記高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示し、1~50μmの体積平均粒子径を有するポリエステル系樹脂粒子が提供される。
更に、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子の製造方法であって、
固有粘度が0.5~1.3dl/g、DSC測定による結晶化度が30~50%のポリエステル系原料樹脂をグリコールエーテル系溶剤と接触させる工程と、接触させた後に粉砕する工程とを含み、
前記接触が、ポリエステル系原料樹脂の結晶化温度以上の温度下で行われ、
前記グリコールエーテル系溶剤が、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールであるポリエステル系樹脂粒子の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子を配合したコーティング材料が提供される。
更に、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子を配合した化粧料が提供される。
固有粘度が0.5~1.3dl/g、DSC測定による結晶化度が30~50%のポリエステル系原料樹脂をグリコールエーテル系溶剤と接触させる工程と、接触させた後に粉砕する工程とを含み、
前記接触が、ポリエステル系原料樹脂の結晶化温度以上の温度下で行われ、
前記グリコールエーテル系溶剤が、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールであるポリエステル系樹脂粒子の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子を配合したコーティング材料が提供される。
更に、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子を配合した化粧料が提供される。
本発明によれば、原料樹脂からの結晶化度を大幅に変化させず、微小な粒子径を有するポリエステル系樹脂粒子を提供できる。
以下のいずれかの場合、原料樹脂からの結晶化度を大幅に変化させず、より微小なポリエステル系樹脂粒子を提供できる。
(1)ポリエステル系樹脂が、ポリエチレンテレフタレートである。
(2)低温側領域の最大の吸熱ピークが230℃以上かつ250℃未満の範囲で最大ピーク値を、高温側領域の最大の吸熱ピークが250℃より高くかつ260℃以下の範囲で最大ピーク値を示す。
(3)低温側領域の最大の吸熱ピークが5~35J/gの結晶融解熱量を示し、高温側領域の最大の吸熱ピークが20~50J/gの結晶融解熱量を示す。
また、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子を簡便な微粉砕法で作製可能な製造方法を提供できる。
以下のいずれかの場合、原料樹脂からの結晶化度を大幅に変化させず、より微小なポリエステル系樹脂粒子を提供できる。
(1)ポリエステル系樹脂が、ポリエチレンテレフタレートである。
(2)低温側領域の最大の吸熱ピークが230℃以上かつ250℃未満の範囲で最大ピーク値を、高温側領域の最大の吸熱ピークが250℃より高くかつ260℃以下の範囲で最大ピーク値を示す。
(3)低温側領域の最大の吸熱ピークが5~35J/gの結晶融解熱量を示し、高温側領域の最大の吸熱ピークが20~50J/gの結晶融解熱量を示す。
また、本発明によれば、上記ポリエステル系樹脂粒子を簡便な微粉砕法で作製可能な製造方法を提供できる。
(ポリエステル系樹脂粒子)
ポリエステル系樹脂粒子は、ポリエステル系樹脂を基材樹脂として含み、以下の諸物性を有する。
(1)諸物性
(a)基材樹脂の結晶融解熱量比
低温側領域の最大の吸熱ピークと高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示す。
ここで、吸熱ピークは、基材樹脂のDSC測定により示される結晶融解温度に対応するピークである。基材樹脂は、複数の吸熱ピークを示す。また、低温側領域と高温側領域は、250℃を境とする領域であり、それぞれの領域に少なくとも1つの吸熱ピークが存在する。
ポリエステル系樹脂粒子は、ポリエステル系樹脂を基材樹脂として含み、以下の諸物性を有する。
(1)諸物性
(a)基材樹脂の結晶融解熱量比
低温側領域の最大の吸熱ピークと高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示す。
ここで、吸熱ピークは、基材樹脂のDSC測定により示される結晶融解温度に対応するピークである。基材樹脂は、複数の吸熱ピークを示す。また、低温側領域と高温側領域は、250℃を境とする領域であり、それぞれの領域に少なくとも1つの吸熱ピークが存在する。
結晶融解熱量比が0.1未満の場合及び1.5より大きい場合、十分な微粉砕性を示さない。結晶融解熱量比は、0.1、0.12、0.13、0.15、0.18、0.3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.3、1.4、1.45、1.5を取り得る。結晶融解熱量比は、0.12~1.45であることが好ましく、0.13~1.40であることがより好ましい。
また、低温側領域の最大の吸熱ピークは、230℃以上かつ250℃未満の範囲で最大ピーク値を示すことが好ましい。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、250℃より高くかつ260℃以下の範囲で最大ピーク値を示すことが好ましい。これら範囲内に最大ピーク値を有することで、基材樹脂の結晶性を変化させず、微粉砕性という性質を付与できる。低温側領域の最大の吸熱ピークは、230℃、235℃、240℃、245℃、249℃を取り得る。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、251℃、253℃、255℃、257℃、260℃を取り得る。
更に、低温側領域の最大の吸熱ピークは、5~35J/gの結晶融解熱量を示すことが好ましい。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、20~50J/gの結晶融解熱量を示すことが好ましい。結晶融解熱量がこれらの範囲内であることで、基材樹脂に微粉砕性という性質を付与できる。低温側領域の最大の吸熱ピークは、5J/g、10J/g、15J/g、20J/g、25J/g、30J/g、35J/gを取り得る。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、20J/g、25J/g、30J/g、35J/g、40J/g、45J/g、50J/gを取り得る。
また、低温側領域の最大の吸熱ピークは、230℃以上かつ250℃未満の範囲で最大ピーク値を示すことが好ましい。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、250℃より高くかつ260℃以下の範囲で最大ピーク値を示すことが好ましい。これら範囲内に最大ピーク値を有することで、基材樹脂の結晶性を変化させず、微粉砕性という性質を付与できる。低温側領域の最大の吸熱ピークは、230℃、235℃、240℃、245℃、249℃を取り得る。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、251℃、253℃、255℃、257℃、260℃を取り得る。
更に、低温側領域の最大の吸熱ピークは、5~35J/gの結晶融解熱量を示すことが好ましい。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、20~50J/gの結晶融解熱量を示すことが好ましい。結晶融解熱量がこれらの範囲内であることで、基材樹脂に微粉砕性という性質を付与できる。低温側領域の最大の吸熱ピークは、5J/g、10J/g、15J/g、20J/g、25J/g、30J/g、35J/gを取り得る。一方、高温側領域の最大の吸熱ピークは、20J/g、25J/g、30J/g、35J/g、40J/g、45J/g、50J/gを取り得る。
(b)体積平均粒子径
ポリエステル系樹脂粒子は、1~50μmの体積平均粒子径を有する。体積平均粒子径が1μm未満の場合、本発明の製造法においても得ることが容易ではない。50μmより大きい場合、以下で説明する方法以外でも粒子を入手できるため、本発明のメリットが低くなることがある。体積平均粒子径は、1μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μmを取り得る。用途にもよるが、体積平均粒子径は、1~45μmであることが好ましく、1~40μmであることがより好ましい。
(c)外形
ポリエステル系樹脂粒子の外形は特に限定されない。例えば、球状、円柱状、不定型状等が挙げられる。この内、できるだけ球状に近いことが好ましい。
ポリエステル系樹脂粒子は、1~50μmの体積平均粒子径を有する。体積平均粒子径が1μm未満の場合、本発明の製造法においても得ることが容易ではない。50μmより大きい場合、以下で説明する方法以外でも粒子を入手できるため、本発明のメリットが低くなることがある。体積平均粒子径は、1μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μmを取り得る。用途にもよるが、体積平均粒子径は、1~45μmであることが好ましく、1~40μmであることがより好ましい。
(c)外形
ポリエステル系樹脂粒子の外形は特に限定されない。例えば、球状、円柱状、不定型状等が挙げられる。この内、できるだけ球状に近いことが好ましい。
(2)基材樹脂
基材樹脂としてのポリエステル系樹脂は、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
ここで、ポリエチレンテレフタレートは、具体的には90モル%以上、好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは98モル%以上のエチレンテレフタレート単位からなることが好ましい。他の成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、セバシン酸等の酸成分、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール成分を例示することができる。さらに具体的には、例えばエチレンイソフタレート単位、エチレンナフタレンジカルボキシレート単位、ジエチレンテレフタレート単位等が挙げられる。すなわち原料ポリエチレンテレフタレートは、ホモポリマーであることが好ましいが、全ジカルボン酸成分に対し10モル%以下の、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等のテレフタル酸以外のジカルボン酸成分及び/又はジエチレングリコール等のエチレンングリコール以外のグリコール成分を用いた共重合ポリマーであってもよい。また、全質量に対し10質量%以下の他の縮合樹脂を混合させたブレンドポリマーであってもよい。
基材樹脂としてのポリエステル系樹脂は、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
ここで、ポリエチレンテレフタレートは、具体的には90モル%以上、好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは98モル%以上のエチレンテレフタレート単位からなることが好ましい。他の成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、セバシン酸等の酸成分、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール成分を例示することができる。さらに具体的には、例えばエチレンイソフタレート単位、エチレンナフタレンジカルボキシレート単位、ジエチレンテレフタレート単位等が挙げられる。すなわち原料ポリエチレンテレフタレートは、ホモポリマーであることが好ましいが、全ジカルボン酸成分に対し10モル%以下の、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等のテレフタル酸以外のジカルボン酸成分及び/又はジエチレングリコール等のエチレンングリコール以外のグリコール成分を用いた共重合ポリマーであってもよい。また、全質量に対し10質量%以下の他の縮合樹脂を混合させたブレンドポリマーであってもよい。
また、植物由来のバイオエタノールを原料として合成されたモノエチレングリコールを使用して得られたポリエチレンテレフタレートを使用することもできる。
ポリエステル系樹脂は、0.5~1.3dl/gの固有粘度を有していることが好ましい。固有粘度が0.5dl/g未満の場合、分子量が低いために十分な樹脂物性を有さないことがある。1.3dl/gより大きい場合、本発明の製造法を用いたとしても、易粉砕化に必要な溶剤接触時間が長時間必要となることがある。固有粘度は、0.5dl/g、0.6dl/g、0.7dl/g、0.9dl/g、1.0dl/g、1.1dl/g、1.2dl/g、1.3dl/gを取り得る。固有粘度は、0.6~1.2dl/gであることがより好ましく、0.7~1.1dl/gであることが更に好ましい。
ポリエステル系樹脂は、0.5~1.3dl/gの固有粘度を有していることが好ましい。固有粘度が0.5dl/g未満の場合、分子量が低いために十分な樹脂物性を有さないことがある。1.3dl/gより大きい場合、本発明の製造法を用いたとしても、易粉砕化に必要な溶剤接触時間が長時間必要となることがある。固有粘度は、0.5dl/g、0.6dl/g、0.7dl/g、0.9dl/g、1.0dl/g、1.1dl/g、1.2dl/g、1.3dl/gを取り得る。固有粘度は、0.6~1.2dl/gであることがより好ましく、0.7~1.1dl/gであることが更に好ましい。
(3)他の添加剤
ポリエステル系樹脂粒子には、必要に応じて、基材樹脂以外に他の添加剤が含まれていてもよい。他の添加剤としては、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、展着剤、気泡調整剤、充填剤、着色剤、耐候剤、老化防止剤、滑剤、防曇剤、香料等が挙げられる。
ポリエステル系樹脂粒子には、必要に応じて、基材樹脂以外に他の添加剤が含まれていてもよい。他の添加剤としては、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、展着剤、気泡調整剤、充填剤、着色剤、耐候剤、老化防止剤、滑剤、防曇剤、香料等が挙げられる。
(ポリエステル系樹脂粒子の製造方法)
上記ポリエステル系樹脂粒子の製造方法は、固有粘度が0.5~1.3dl/g、DSC測定による結晶化度が35~50%のポリエステル系原料樹脂をグリコールエーテル系溶剤と接触させる工程(接触工程)と、接触させた後に粉砕する工程(粉砕工程)とを含む。ここで使用されるポリエステル系原料樹脂は、その形状は特に限定されない。例えば、通常よく使用される1~数mm程度の直径、長さを有するいわゆるペレット状形状を有するものを好適に使用できる。
固有粘度は、0.5dl/g、0.6dl/g、0.7dl/g、0.9dl/g、1.0dl/g、1.1dl/g、1.2dl/g、1.3dl/gを取り得る。結晶化度は、35%、37%、40%、43%、45%、47%、50%を取り得る。
上記ポリエステル系樹脂粒子の製造方法は、固有粘度が0.5~1.3dl/g、DSC測定による結晶化度が35~50%のポリエステル系原料樹脂をグリコールエーテル系溶剤と接触させる工程(接触工程)と、接触させた後に粉砕する工程(粉砕工程)とを含む。ここで使用されるポリエステル系原料樹脂は、その形状は特に限定されない。例えば、通常よく使用される1~数mm程度の直径、長さを有するいわゆるペレット状形状を有するものを好適に使用できる。
固有粘度は、0.5dl/g、0.6dl/g、0.7dl/g、0.9dl/g、1.0dl/g、1.1dl/g、1.2dl/g、1.3dl/gを取り得る。結晶化度は、35%、37%、40%、43%、45%、47%、50%を取り得る。
(1)接触工程
接触は、ポリエステル系原料樹脂の結晶化温度以上の温度下で通常行われる。この温度下での接触により、固有粘度の低減を効率よく行うことができる。接触温度は、結晶化温度より20℃以上高いことが好ましく、より具体的には25~60℃の範囲で高いことがより好ましく、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃高くてもよい。ここで、ポリエチレンテレフタレート樹脂を用いる場合には、通常140℃付近に結晶化温度を持つことが知られており、従って接触温度の好ましい範囲としては165~200℃の範囲である。接触後は、通常、室温(約25℃)まで冷却される。
接触は、ポリエステル系原料樹脂の結晶化温度以上の温度下で通常行われる。この温度下での接触により、固有粘度の低減を効率よく行うことができる。接触温度は、結晶化温度より20℃以上高いことが好ましく、より具体的には25~60℃の範囲で高いことがより好ましく、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃高くてもよい。ここで、ポリエチレンテレフタレート樹脂を用いる場合には、通常140℃付近に結晶化温度を持つことが知られており、従って接触温度の好ましい範囲としては165~200℃の範囲である。接触後は、通常、室温(約25℃)まで冷却される。
接触工程では、ポリエステル系樹脂をグリコールエーテル系溶剤の存在下で、ポリエステル系樹脂の結晶化温度以上の温度に加温し、その後に冷却される。この一連の手順により、モノマーレベルへの部分解重合を生じさせることなく、ポリエステル系原料樹脂を低固有粘度化させ、ポリエステル系樹脂の結晶化度に大きく変化を与えることなく、DSC測定による結晶融解ピーク温度を上昇させることができる。発明者等は、この上昇の理由が、結晶の再配列による結晶成長であり、この上昇により機械的強度を変化せしめて、機械的粉砕を容易にすることができている、と考えている。加えて、発明者等は、実施例において、接触工程後のポリエステル系原料樹脂の電子顕微鏡観察では、特許文献2に記載されているような多孔質化が生じていないことを確認している。従って、本発明の製造方法は、部分解重合による低分子量成分の溶出によるペレットの強度低下による易粉砕性を利用するものではないと考えている。また、結晶化度の変化がほとんどないこと、接触工程前後での比重の上昇が見られないことから、結晶化度の上昇による易粉砕性ではない、と考えている。
グリコールエーテル系溶剤と接触させる前のポリエステル系原料樹脂は、上記範囲の固有粘度と結晶化度とを有する。
固有粘度が0.5dl/g未満である場合、グリコール系溶剤との接触により分子量低下が著しく、粉砕して得られる樹脂粒子が十分な樹脂物性を有さないことがある。1.3dl/gより大きい場合、本発明の製造法を用いたとしても、易粉砕化に必要な溶剤接触時間が長時間必要となることがある。固有粘度は、0.6~1.3dl/gであることがより好ましく、0.7~1.1dl/gであることが更に好ましい。結晶化度は、35~50%であることがより好ましく、35~45%であることが更に好ましい。結晶化度が30%未満である場合、樹脂の弾性により粉砕効果が十分ではなく、糸状粒子になる等微粉砕化が困難となることがある。50%より大きい場合、結晶性が高いために溶剤接触による改質効果が得られにくい。
固有粘度が0.5dl/g未満である場合、グリコール系溶剤との接触により分子量低下が著しく、粉砕して得られる樹脂粒子が十分な樹脂物性を有さないことがある。1.3dl/gより大きい場合、本発明の製造法を用いたとしても、易粉砕化に必要な溶剤接触時間が長時間必要となることがある。固有粘度は、0.6~1.3dl/gであることがより好ましく、0.7~1.1dl/gであることが更に好ましい。結晶化度は、35~50%であることがより好ましく、35~45%であることが更に好ましい。結晶化度が30%未満である場合、樹脂の弾性により粉砕効果が十分ではなく、糸状粒子になる等微粉砕化が困難となることがある。50%より大きい場合、結晶性が高いために溶剤接触による改質効果が得られにくい。
グリコールエーテル系溶剤には、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールを使用できる。
接触は、それを望むポリエステル系原料樹脂の全表面がグリコールエーテル系溶剤と接すればよい。従って、容器に満たされたグリコールエーテル系溶剤にポリエステル系原料樹脂を浸漬する方法、ポリエステル系原料樹脂にグリコールエーテル系溶剤を噴霧する方法等で接触させてもよい。この内、前者の浸漬する方法が、確実に接触を行う観点から好ましい。
接触後のポリエステル系原料樹脂は、必要に応じて、グリコールエーテル系溶剤からのろ別工程、水洗工程、乾燥工程に付してもよい。
接触は、それを望むポリエステル系原料樹脂の全表面がグリコールエーテル系溶剤と接すればよい。従って、容器に満たされたグリコールエーテル系溶剤にポリエステル系原料樹脂を浸漬する方法、ポリエステル系原料樹脂にグリコールエーテル系溶剤を噴霧する方法等で接触させてもよい。この内、前者の浸漬する方法が、確実に接触を行う観点から好ましい。
接触後のポリエステル系原料樹脂は、必要に応じて、グリコールエーテル系溶剤からのろ別工程、水洗工程、乾燥工程に付してもよい。
(2)粉砕工程
粉砕は、接触後のポリエステル系原料樹脂からポリエステル系樹脂粒子を得ることができさえすれば特に限定されない。粉砕方法には、各種ミルを使用した方法がいずれも使用できる
粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕した後、更に、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(ターボ工業製)、パルぺライザー(ホソカワミクロン社製)等の機械式粉砕機やカレントジェットミル、スーパージェットミル(日清エンジニアリング社製)のエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕できる。
粉砕は、接触後のポリエステル系原料樹脂からポリエステル系樹脂粒子を得ることができさえすれば特に限定されない。粉砕方法には、各種ミルを使用した方法がいずれも使用できる
粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕した後、更に、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(ターボ工業製)、パルぺライザー(ホソカワミクロン社製)等の機械式粉砕機やカレントジェットミル、スーパージェットミル(日清エンジニアリング社製)のエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕できる。
その後、更に必要に応じて慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)等の分級機や篩分機を用いて分級して、目的のポリエステル系樹脂粒子を得ることができる
また、必要に応じて、粉砕後に、ハイブリタイゼーションシステム(奈良機械製作所製)、メカノフージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)、メテオレインボー MR Type(日本ニューマチック社製)を用いて、球形化処理等を行うことも可能である。
また、必要に応じて、粉砕後に、ハイブリタイゼーションシステム(奈良機械製作所製)、メカノフージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)、メテオレインボー MR Type(日本ニューマチック社製)を用いて、球形化処理等を行うことも可能である。
粉砕により得られたポリエステル系樹脂粒子は、低温側領域の最大の吸熱ピークと前記高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示し、ポリエステル系原料樹脂の30~100%の固有粘度を示すことが好ましい。これら範囲への固有粘度及び結晶性の変化により、ポリエステル系原料樹脂の機械的強度を変化せしめて、容易に機械的粉砕を行うことができる。結晶融解熱量比は、0.1、0.3、0.5、0.8、1.0、1.3、1.5を取り得る。粉砕により得られたポリエステル系樹脂粒子の固有粘度は、ポリエステル系原料樹脂の固有粘度の30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%を取り得る。
粉砕により得られたポリエステル系樹脂粒子は、必要に応じて、所望の粒径に分級してもよい。
粉砕により得られたポリエステル系樹脂粒子は、必要に応じて、所望の粒径に分級してもよい。
(用途)
ポリエステル系樹脂粒子は、コーティング材料、化粧料等の用途で使用できる。
(1)コーティング材料
コーティング材料は、必要に応じて、バインダー樹脂、紫外線硬化樹脂、溶剤等が含まれる。バインダー樹脂としては、有機溶剤又は水に可溶な樹脂もしくは水中に分散できるエマルション型の水性樹脂を使用できる。
バインダー樹脂としては、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等が挙げられ、紫外線硬化樹脂としては多価アルコール多官能(メタ)アクリレート等のような多官能(メタ)アクリレート樹脂;ジイソシアネート、多価アルコール、及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル等から合成されるような多官能ウレタンアクリレート樹脂等が挙げられる。
ポリエステル系樹脂粒子は、コーティング材料、化粧料等の用途で使用できる。
(1)コーティング材料
コーティング材料は、必要に応じて、バインダー樹脂、紫外線硬化樹脂、溶剤等が含まれる。バインダー樹脂としては、有機溶剤又は水に可溶な樹脂もしくは水中に分散できるエマルション型の水性樹脂を使用できる。
バインダー樹脂としては、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等が挙げられ、紫外線硬化樹脂としては多価アルコール多官能(メタ)アクリレート等のような多官能(メタ)アクリレート樹脂;ジイソシアネート、多価アルコール、及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル等から合成されるような多官能ウレタンアクリレート樹脂等が挙げられる。
紫外線硬化性樹脂としては、多官能(メタ)アクリレート樹脂が好ましく、1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多価アルコール多官能(メタ)アクリレート樹脂がより好ましい。1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多価アルコール多官能(メタ)アクリレート樹脂としては、具体的には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、1,2,4-シクロヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられ、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、紫外線硬化性樹脂に光重合開始剤を加えてバインダー樹脂とする。光重合開始剤は、特に限定されない。
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-アミノアルキルフェノン、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類(特開2001-139663号公報等に記載)、2,3-ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、オニウム塩類、ボレート塩、活性ハロゲン化合物、α-アシルオキシムエステル等が挙げられる。
これらバインダー樹脂又は紫外線硬化樹脂は、塗装される基材への塗料の密着性や使用される環境等によって適宜選択され得る。
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-アミノアルキルフェノン、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類(特開2001-139663号公報等に記載)、2,3-ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、オニウム塩類、ボレート塩、活性ハロゲン化合物、α-アシルオキシムエステル等が挙げられる。
これらバインダー樹脂又は紫外線硬化樹脂は、塗装される基材への塗料の密着性や使用される環境等によって適宜選択され得る。
バインダー樹脂又は紫外線硬化樹脂及びポリエステル系樹脂粒子の添加量は、形成される塗膜の膜厚、ポリエステル系樹脂粒子の平均粒子径及び塗装方法によっても異なる。バインダー樹脂の添加量は、バインダー樹脂(エマルジョン型の水性樹脂を使用する場合は固形分)とポリエステル系樹脂粒子との合計に対して5~50質量%が好ましい。より好ましい含有量は10~50質量%であり、更に好ましい含有量は20~40質量%である。
溶剤としては、特に限定されないが、バインダー樹脂又は紫外線硬化樹脂を溶解又は分散できる溶剤を使用することが好ましい。例えば、油系塗料であれば、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル系溶剤等が挙げられる。水系塗料であれば、水、アルコール類等が使用できる。これら溶剤は、単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。コーティング材料中の溶剤含有量は、塗料組成物全量に対し、通常20~60質量%程度である。
コーティング材料には、必要に応じて、公知の塗面調整剤、流動性調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、硬化触媒、体質顔料、着色顔料、金属顔料、マイカ粉顔料、染料等が含まれていてもよい。
コーティング材料を使用した塗膜の形成方法は、特に限定されず、公知の方法をいずれも使用できる。例えば、スプレー塗装法、ロール塗装法、ハケ塗り法等の方法、及び薄層としてフィルム等基材にコーティングするにはコーティングリバースロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、コンマコート法、スプレーコート法が挙げられる。塗料組成物は、必要に応じて粘度を調整するために、希釈してもよい。希釈剤としては、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶剤;水;アルコール系溶剤等が挙げられる。これら希釈剤は、単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
コーティング材料を使用した塗膜の形成方法は、特に限定されず、公知の方法をいずれも使用できる。例えば、スプレー塗装法、ロール塗装法、ハケ塗り法等の方法、及び薄層としてフィルム等基材にコーティングするにはコーティングリバースロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、コンマコート法、スプレーコート法が挙げられる。塗料組成物は、必要に応じて粘度を調整するために、希釈してもよい。希釈剤としては、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶剤;水;アルコール系溶剤等が挙げられる。これら希釈剤は、単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
[規則91に基づく訂正 27.12.2016]
基材等の任意の塗工面に塗工して塗工膜を作製し、この塗工膜を乾燥させた後、必要に応じて塗工膜を硬化させることによって、塗膜を形成することができる。なお、コーティング材料を使用した塗膜は各種基材にコーティングして使用され、金属、木材、ガラス、プラスチックス等特に限定されない。また、PET、PC、アクリル等の透明基材にコーティングして用いることもできる。
基材等の任意の塗工面に塗工して塗工膜を作製し、この塗工膜を乾燥させた後、必要に応じて塗工膜を硬化させることによって、塗膜を形成することができる。なお、コーティング材料を使用した塗膜は各種基材にコーティングして使用され、金属、木材、ガラス、プラスチックス等特に限定されない。また、PET、PC、アクリル等の透明基材にコーティングして用いることもできる。
(化粧料)
化粧料は、ポリエステル系樹脂粒子を1~40質量%の範囲で含んでいることが好ましい。
化粧料としては、石鹸、ボディシャンプー、洗顔クリーム、スクラブ洗顔料等の洗浄用化粧品、化粧水、クリーム、乳液、パック類、おしろい類、ファンデーション、口紅、リップクリーム、頬紅、眉目化粧品、マニキュア化粧品、洗髪用化粧品、染毛料、整髪料、芳香性化粧品、歯磨き、浴用剤、制汗剤、日焼け止め製品、サンタン製品、ボディーパウダー、ベビーパウダー等のボディー用化粧料、ひげ剃り用クリーム、プレシェーブローション、アフターシェーブローション、ボディローション等のローション等が挙げられる。
化粧料は、ポリエステル系樹脂粒子を1~40質量%の範囲で含んでいることが好ましい。
化粧料としては、石鹸、ボディシャンプー、洗顔クリーム、スクラブ洗顔料等の洗浄用化粧品、化粧水、クリーム、乳液、パック類、おしろい類、ファンデーション、口紅、リップクリーム、頬紅、眉目化粧品、マニキュア化粧品、洗髪用化粧品、染毛料、整髪料、芳香性化粧品、歯磨き、浴用剤、制汗剤、日焼け止め製品、サンタン製品、ボディーパウダー、ベビーパウダー等のボディー用化粧料、ひげ剃り用クリーム、プレシェーブローション、アフターシェーブローション、ボディローション等のローション等が挙げられる。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、化粧料に一般に用いられている成分を目的に応じて配合できる。そのような成分として、例えば、水、低級アルコール、油脂及びロウ類、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、ステロール、脂肪酸エステル、金属石鹸、保湿剤、界面活性剤、高分子化合物、色材原料、香料、防腐・殺菌剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、特殊配合成分が挙げられる。
油脂及びロウ類としてはアボガド油、アーモンド油、オリーブ油、カカオ脂、牛脂、ゴマ脂、小麦胚芽油、サフラワー油、シアバター、タートル油、椿油、パーシック油、ひまし油、ブドウ油、マカダミアナッツ油、ミンク油、卵黄油、モクロウ、ヤシ油、ローズヒップ油、硬化油、シリコン油、オレンジラフィー油、カルナバロウ、キャンデリラロウ、鯨ロウ、ホホバ油、モンタンロウ、ミツロウ、ラノリン等が挙げられる。
炭化水素としては、流動パラフィン、ワセリン、パラフィン、セレシン、マイクロクリスタリンワックス、スクワラン等が挙げられる。高級脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、ウンデシレン酸、オキシステアリン酸、リノール酸、ラノリン脂肪酸、合成脂肪酸が挙げられる。
炭化水素としては、流動パラフィン、ワセリン、パラフィン、セレシン、マイクロクリスタリンワックス、スクワラン等が挙げられる。高級脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、ウンデシレン酸、オキシステアリン酸、リノール酸、ラノリン脂肪酸、合成脂肪酸が挙げられる。
高級アルコールとしては、ラウリルアルコール、セチルアルコール、セトステアリルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、ラノリンアルコール、水素添加ラノリンアルコール、へキシルデカノール、オクチルデカノール、イソステアリルアルコール、ホホバアルコール、デシルテトラデカノール等が挙げられる。
[規則91に基づく訂正 27.12.2016]
ステロールとしてはコレステロール、ジヒドロコレステロール、フィトコレステロール等が挙げられる。脂肪酸エステルとしては、リノール酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、ラノリン脂肪酸イソプロピル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸セチル、ミリスチン酸オクチルドデシル、オレイン酸デシル、オレイン酸オクチルドデシル、ジメチルオクタン酸ヘキサデシル、イソオクタン酸セチル、パルミチン酸デシル、トリミリスチン酸グリセリン、トリ(カプリル・カプリン酸)グリセリン、ジオレイン酸プロピレングリコール、トリイソステアリン酸グリセリン、トリイソオクタン酸グリセリン、乳酸セチル、乳酸ミリスチル、リンゴ酸ジイソステアリルやイソステアリン酸コレステリル、12-ヒドロキシステアリン酸コレステリル等の環状アルコール脂肪酸エステル等が挙げられる。
ステロールとしてはコレステロール、ジヒドロコレステロール、フィトコレステロール等が挙げられる。脂肪酸エステルとしては、リノール酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、ラノリン脂肪酸イソプロピル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸セチル、ミリスチン酸オクチルドデシル、オレイン酸デシル、オレイン酸オクチルドデシル、ジメチルオクタン酸ヘキサデシル、イソオクタン酸セチル、パルミチン酸デシル、トリミリスチン酸グリセリン、トリ(カプリル・カプリン酸)グリセリン、ジオレイン酸プロピレングリコール、トリイソステアリン酸グリセリン、トリイソオクタン酸グリセリン、乳酸セチル、乳酸ミリスチル、リンゴ酸ジイソステアリルやイソステアリン酸コレステリル、12-ヒドロキシステアリン酸コレステリル等の環状アルコール脂肪酸エステル等が挙げられる。
金属石鹸としては、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ウンデシレン酸亜鉛等が挙げられる。保湿剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、dl-ピロリドンカルボン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、ソルビトール、ヒアルロン酸ナトリウム、ポリグリセリン、キシリット、マルチトール等が挙げられる。
界面活性剤としては、高級脂肪酸石鹸、高級アルコール硫酸エステル、N-アシルグルタミン酸塩、リン酸エステル塩等のアニオン性界面活性剤、アミン塩、第4級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、ベタイン型、アミノ酸型、イミダゾリン型、レシチン等の両性界面活性剤、脂肪酸モノグリセリド、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、酸化エチレン縮合物等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
高分子化合物としては、アラビアゴム、トラガントガム、グアーガム、ローカストビーンガム、カラヤガム、アイリスモス、クインスシード、ゼラチン、セラック、ロジン、カゼイン等の天然高分子化合物、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、エステルガム、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、結晶セルロース等の半合成高分子化合物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミド樹脂、シリコーン油、ナイロン粒子、ポリメタクリル酸メチル粒子、架橋ポリスチレン粒子、シリコン粒子、ウレタン粒子、ポリエチレン粒子、シリカ粒子等の樹脂粒子等の合成高分子化合物が挙げられる。
色材原料としては、酸化鉄、群青、コンジョウ、酸化クロム、水酸化クロム、カーボンブラック、マンガンバイオレット、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、カオリン、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、雲母、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、シリカ、ゼオライト、硫酸バリウム、焼成硫酸カルシウム(焼セッコウ)、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、セラミックパウダー等の無機顔料、アゾ系、ニトロ系、ニトロソ系、キサンテン系、キノリン系、アントラキノリン系、インジゴ系、トリフェニルメタン系、フタロシアニン系、ピレン系等のタール色素が挙げられる。
ここで、上記高分子化合物や色材原料等の粉体原料については、予め表面処理が施されていてもよい。表面処理方法としては従来公知の表面処理技術が利用できる。例えば、炭化水素油、エステル油、ラノリン等による油剤処理、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等によるシリコーン処理、パーフルオロアルキル基含有エステル、パーフルオロアルキルシラン、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロアルキル基を有する重合体等によるフッ素化合物処理、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等によるシランカップリング剤処理、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート等によるチタンカップリング剤処理、金属石鹸処理、アシルグルタミン酸等によるアミノ酸処理、水添卵黄レシチン等によるレシチン処理、コラーゲン処理、ポリエチレン処理、保湿性処理、無機化合物処理、メカノケミカル処理等の処理方法が挙げられる。
香料としては、ラベンダー油、ペパーミント油、ライム油等の天然香料、エチルフェニルアセテート、ゲラニオール、p-tert-ブチルシクロヘキシルアセテート等の合成香料が挙げられる。防腐・殺菌剤としては、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ベンザルコニウム、ベンゼトニウム等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、没食子酸プロピル、トコフェロール等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛、微粒子酸化セリウム、微粒子酸化鉄、微粒子酸化ジルコニウム等の無機系吸収剤、安息香酸系、パラアミノ安息香酸系、アントラニリック酸系、サルチル酸系、桂皮酸系、ベンゾフェノン系、ジベンゾイルメタン系等の有機系吸収剤が挙げられる。
酸化防止剤としては、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、没食子酸プロピル、トコフェロール等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛、微粒子酸化セリウム、微粒子酸化鉄、微粒子酸化ジルコニウム等の無機系吸収剤、安息香酸系、パラアミノ安息香酸系、アントラニリック酸系、サルチル酸系、桂皮酸系、ベンゾフェノン系、ジベンゾイルメタン系等の有機系吸収剤が挙げられる。
特殊配合成分としては、エストラジオール、エストロン、エチニルエストラジオール、コルチゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾン等のホルモン類、ビタミンA、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE等のビタミン類、クエン酸、酒石酸、乳酸、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム・カリウム、アラントインクロルヒドロキシアルミニウム、パラフェノールスルホン酸亜鉛、硫酸亜鉛等の皮膚収斂剤、カンタリスチンキ、トウガラシチンキ、ショウキョウチンキ、センブリエキス、ニンニクエキス、ヒノキチオール、塩化カルプロニウム、ペンタデカン酸グリセリド、ビタミンE、エストロゲン、感光素等の発毛促進剤、リン酸-L-アスコルビン酸マグネシウム、コウジ酸等の美白剤等が挙げられる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。まず、実施例及び比較例中の測定方法及び評価方法について説明する。
(結晶化度、結晶化温度(吸熱ピークの最大ピーク値)、結晶融解熱量、結晶融解熱量比の測定)
JIS K7122:2012「プラスチックの転移熱測定方法」に記載されている方法で測定する。但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行う。示差走査熱量計装置 DSC6220型(エスアイアイナノテクノロジー社製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約10mg充てんして、窒素ガス流量20mL/minのもと30℃で2分間保持し、速度10℃/minで30℃から290℃まで昇温した時のDSC曲線を得る。その時の基準物質はアルミナを用いる。
本発明において算出される結晶化度とは、融解ピークの面積から求められる融解熱量(J/g)と結晶化ピークの面積から求められる結晶化熱量(J/g)の差をポリエチレンテレフタレート完全結晶の理論融解熱量140.1J/gで徐して求められる割合である。
融解熱量及び結晶化熱量は装置付属の解析ソフトを用いて算出する。
(結晶化度、結晶化温度(吸熱ピークの最大ピーク値)、結晶融解熱量、結晶融解熱量比の測定)
JIS K7122:2012「プラスチックの転移熱測定方法」に記載されている方法で測定する。但し、サンプリング方法・温度条件に関しては以下のように行う。示差走査熱量計装置 DSC6220型(エスアイアイナノテクノロジー社製)を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約10mg充てんして、窒素ガス流量20mL/minのもと30℃で2分間保持し、速度10℃/minで30℃から290℃まで昇温した時のDSC曲線を得る。その時の基準物質はアルミナを用いる。
本発明において算出される結晶化度とは、融解ピークの面積から求められる融解熱量(J/g)と結晶化ピークの面積から求められる結晶化熱量(J/g)の差をポリエチレンテレフタレート完全結晶の理論融解熱量140.1J/gで徐して求められる割合である。
融解熱量及び結晶化熱量は装置付属の解析ソフトを用いて算出する。
具体的には、融解熱量は低温側のベースラインからDSC曲線が離れる点と、そのDSC曲線が再び高温側のベースラインへ戻る点とを結ぶ直線と、DSC曲線に囲まれる部分から算出される。結晶化熱量は低温側のベースラインからDSC曲線が離れる点と、そのDSC曲線が再び高温側へ戻る点とを結ぶ直線と、DSC曲線に囲まれる部分の面積から算出される。
つまり、結晶化度は次式より求められる。
結晶化度(%)=((融解熱量(J/g)-結晶化熱量(J/g))/140.1(J/g))×100
部分融解熱量については、得られる融解ピークに少なくとも2つ以上のピークが存在する場合は、融解ピーク中に存在する上に凸のピークトップ温度を基準に境界線を設け、その境界線から高温側および低温側に融解熱量を分割したそれぞれの面積(部分融解熱量)を読み取る。
つまり、結晶化度は次式より求められる。
結晶化度(%)=((融解熱量(J/g)-結晶化熱量(J/g))/140.1(J/g))×100
部分融解熱量については、得られる融解ピークに少なくとも2つ以上のピークが存在する場合は、融解ピーク中に存在する上に凸のピークトップ温度を基準に境界線を設け、その境界線から高温側および低温側に融解熱量を分割したそれぞれの面積(部分融解熱量)を読み取る。
(体積平均粒子径の測定)
重合体粒子の体積平均粒子径は、コールターMultisizerTM3(ベックマン・コールター社製測定装置)により測定する。測定は、ベックマン・コールター社発行のMultisizerTM3ユーザーズマニュアルに従って校正されたアパチャーを用いて実施するものとする。
なお、測定に用いるアパチャーの選択は、測定する樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が1μm以上10μm以下の場合は50μmのサイズを有するアパチャーを選択し、測定する樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が10μmより大きく30μm以下の場合は100μmのサイズを有するアパチャーを選択し、樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が30μmより大きく90μm以下の場合は280μmのサイズを有するアパチャーを選択し、樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が90μmより大きく150μm以下の場合は400μmのサイズを有するアパチャーを選択するなど、適宜行う。測定後の体積平均粒子径が想定の体積平均粒子径と異なった場合は、適正なサイズを有するアパチャーに変更して、再度測定を行う。
重合体粒子の体積平均粒子径は、コールターMultisizerTM3(ベックマン・コールター社製測定装置)により測定する。測定は、ベックマン・コールター社発行のMultisizerTM3ユーザーズマニュアルに従って校正されたアパチャーを用いて実施するものとする。
なお、測定に用いるアパチャーの選択は、測定する樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が1μm以上10μm以下の場合は50μmのサイズを有するアパチャーを選択し、測定する樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が10μmより大きく30μm以下の場合は100μmのサイズを有するアパチャーを選択し、樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が30μmより大きく90μm以下の場合は280μmのサイズを有するアパチャーを選択し、樹脂粒子の想定の体積平均粒子径が90μmより大きく150μm以下の場合は400μmのサイズを有するアパチャーを選択するなど、適宜行う。測定後の体積平均粒子径が想定の体積平均粒子径と異なった場合は、適正なサイズを有するアパチャーに変更して、再度測定を行う。
また、50μmのサイズを有するアパチャーを選択した場合、Current(アパチャー電流)は-800、Gain(ゲイン)は4と設定し、100μmのサイズを有するアパチャーを選択した場合、Current(アパチャー電流)は-1600、Gain(ゲイン)は2と設定し、280μmおよび400μmのサイズを有するアパチャーを選択した場合、Current(アパチャー電流)は-3200、Gain(ゲイン)は1と設定する。
測定用試料としては、重合体粒子0.1gを0.1質量%ノニオン性界面活性剤水溶液10m1中にタッチミキサー(ヤマト科学社製、「TOUCHMIXER MT-31」)及び超音波洗浄器(ヴェルヴォクリーア社製、「ULTRASONICCLEANER
VS-150」)を用いて分散させ、分散液としたものを使用する。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、重合体粒子を10万個測定した時点で測定を終了する。重合体粒子の体積平均粒子径は、10万個の粒子の体積基準の粒度分布における算術平均である。
測定用試料としては、重合体粒子0.1gを0.1質量%ノニオン性界面活性剤水溶液10m1中にタッチミキサー(ヤマト科学社製、「TOUCHMIXER MT-31」)及び超音波洗浄器(ヴェルヴォクリーア社製、「ULTRASONICCLEANER
VS-150」)を用いて分散させ、分散液としたものを使用する。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、重合体粒子を10万個測定した時点で測定を終了する。重合体粒子の体積平均粒子径は、10万個の粒子の体積基準の粒度分布における算術平均である。
(固有粘度(IV)の測定)
固有粘度は、ポリエチレンテレフタレート樹脂0.5gをテトラクロロエタン/フェノール=50/50(wt%/wt%)混合溶液100ml中に加熱溶解した後、冷却して25℃で測定された溶液粘度から算出する。
固有粘度は、ポリエチレンテレフタレート樹脂0.5gをテトラクロロエタン/フェノール=50/50(wt%/wt%)混合溶液100ml中に加熱溶解した後、冷却して25℃で測定された溶液粘度から算出する。
(実施例1)
ポリエステル系原料樹脂としてのポリエチレンテレフタレート(三井化学社製 商品名SA135、IV=0.82dl/g、結晶化度39.4%、比重1.413)のペレット50g、グリコールエーテル系溶剤としての3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(クラレ社製 商品名;ソルフィット)100gを攪拌機付き容量300mlのオートクレーブに投入し、185℃の条件下で2時間攪拌した。2時間後に速やかに室温まで冷却し、内容物をろ別、水洗、80℃のオーブンでの乾燥を経て、溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレット49gを得た。この処理前後での質量減少はほとんど見られず、また乾燥後のペレットの表面を走査型電子顕微鏡で観察したが、多孔質形状はみられず、部分的解重合は起こっていないことを確認した。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.41dl/gであり(50%に低下)、結晶化度は38.1%であった(97%に低下)。
ポリエステル系原料樹脂としてのポリエチレンテレフタレート(三井化学社製 商品名SA135、IV=0.82dl/g、結晶化度39.4%、比重1.413)のペレット50g、グリコールエーテル系溶剤としての3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(クラレ社製 商品名;ソルフィット)100gを攪拌機付き容量300mlのオートクレーブに投入し、185℃の条件下で2時間攪拌した。2時間後に速やかに室温まで冷却し、内容物をろ別、水洗、80℃のオーブンでの乾燥を経て、溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレット49gを得た。この処理前後での質量減少はほとんど見られず、また乾燥後のペレットの表面を走査型電子顕微鏡で観察したが、多孔質形状はみられず、部分的解重合は起こっていないことを確認した。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.41dl/gであり(50%に低下)、結晶化度は38.1%であった(97%に低下)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製 カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径7.5μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットの電子顕微鏡写真を図1(a)~(f)に示す。図1(a)及び(d)は、ペレット中の長方形ペレットと円形ペレットの写真(35倍)をそれぞれ示している。図1(b)及び図1(c)は図1(a)の150倍及び300倍の写真を示している。図1(e)及び図1(f)は図1(d)の150倍及び300倍の写真を示している。これら写真には、粒子が多孔質になっていないことが示されている。従って、ポリエステル系樹脂粒子は、多孔質状ペレットを経た粉砕により得られていないことが分かる。
(実施例2)
撹拌時の温度を185℃から175℃とすること以外は実施例1と同様にしてポリエステル系樹脂粒子を得た。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.55dl/gであり(67%に低下)、結晶化度は40.8%であった(104%に上昇)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機 ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径15.8μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
撹拌時の温度を185℃から175℃とすること以外は実施例1と同様にしてポリエステル系樹脂粒子を得た。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.55dl/gであり(67%に低下)、結晶化度は40.8%であった(104%に上昇)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機 ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径15.8μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
(実施例3)
撹拌時の温度を185℃から175℃とし、撹拌時間を2時間から8時間とすること以外は実施例1と同様にしてポリエステル系樹脂粒子を得た。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.22dl/gであり(27%に低下)、結晶化度は38.6%であった(98%に低下)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機 ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径10.9μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
撹拌時の温度を185℃から175℃とし、撹拌時間を2時間から8時間とすること以外は実施例1と同様にしてポリエステル系樹脂粒子を得た。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.22dl/gであり(27%に低下)、結晶化度は38.6%であった(98%に低下)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機 ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径10.9μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
(実施例4)
撹拌時の温度を185℃から170℃とすること以外は実施例1と同様にしてポリエステル系樹脂粒子を得た(比重1.406)。なお、溶剤との接触済ポリエステル系樹脂粒子の粉砕が他の実施例に比べて若干困難であった。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.70dl/gであり(85%に低下)、結晶化度は39.6%であった(101%に上昇)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機 ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径45.9μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
撹拌時の温度を185℃から170℃とすること以外は実施例1と同様にしてポリエステル系樹脂粒子を得た(比重1.406)。なお、溶剤との接触済ポリエステル系樹脂粒子の粉砕が他の実施例に比べて若干困難であった。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.70dl/gであり(85%に低下)、結晶化度は39.6%であった(101%に上昇)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社 小型粉砕機 ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、日清エンジニアリング社製カレントジェットミル CJ-10(粉砕空気圧 0.5MPa)にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径45.9μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
(実施例5)
ポリエステル系原料樹脂としてのポリエチレンテレフタレート(遠東紡社製 商品名CH-611、IV=1.04dl/g、結晶化度42.8%、比重1.415)のペレット50g、グリコールエーテル系溶剤としての3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(クラレ社製 商品名;ソルフィット)100gを攪拌機付き容量300mlのオートクレーブに投入し、185℃の条件下で5時間攪拌した。5時間後に速やかに室温まで冷却し、内容物をろ別、水洗、80℃のオーブンでの乾燥を経て、溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレット49gを得た。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.74dl/gであり(73%に低下)、結晶化度は39.1%であった(91%に低下)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社製小型粉砕機ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、ホソカワミクロン社製 微粉砕装置パルペライザーACM-15H型にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径42.2μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
ポリエステル系原料樹脂としてのポリエチレンテレフタレート(遠東紡社製 商品名CH-611、IV=1.04dl/g、結晶化度42.8%、比重1.415)のペレット50g、グリコールエーテル系溶剤としての3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(クラレ社製 商品名;ソルフィット)100gを攪拌機付き容量300mlのオートクレーブに投入し、185℃の条件下で5時間攪拌した。5時間後に速やかに室温まで冷却し、内容物をろ別、水洗、80℃のオーブンでの乾燥を経て、溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレット49gを得た。溶剤との接触済ポリエステル系原料樹脂のペレットのIVは0.74dl/gであり(73%に低下)、結晶化度は39.1%であった(91%に低下)。
得られた接触済ポリエステル系原料樹脂をラボミルサー(大阪ケミカル社製小型粉砕機ラボミルサーPLUS LMPLUS)で粗粉砕した後、ホソカワミクロン社製 微粉砕装置パルペライザーACM-15H型にて微粉砕処理を行った結果、体積平均粒子径42.2μmの微細なポリエステル系樹脂粒子を得た。
実施例1~4及び5で使用したポリエステル系原料樹脂(図2及び3)、実施例1のポリエステル系樹脂粒子、実施例2のポリエステル系樹脂粒子、実施例3のポリエステル系樹脂粒子及び実施例4のポリエステル系樹脂粒子、実施例5のポリエステル系樹脂粒子それぞれのDSC曲線を図4~8に示す。
図2では、241.1℃と247.8℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が47.33J/g、後者の結晶融解熱量が7.87J/g、結晶融解熱量比が6.01であることが示されている(実施例1~4で使用したポリエステル系原料樹脂)。
図3では、248.7℃に1つのピークが存在し、結晶融解熱量が58.7J/gであることが示されている(実施例5で使用したポリエステル系原料樹脂)。
図2では、241.1℃と247.8℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が47.33J/g、後者の結晶融解熱量が7.87J/g、結晶融解熱量比が6.01であることが示されている(実施例1~4で使用したポリエステル系原料樹脂)。
図3では、248.7℃に1つのピークが存在し、結晶融解熱量が58.7J/gであることが示されている(実施例5で使用したポリエステル系原料樹脂)。
図4では、237.0℃と254.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が14.87J/g、後者の結晶融解熱量が38.56J/g、結晶融解熱量比が0.386であることが示されている(実施例1)。
図5では、238.9℃と253.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が26.68J/g、後者の結晶融解熱量が30.50J/g、結晶融解熱量比が0.875であることが示されている(実施例2)。
図6では、232.1℃と251.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が7.093J/g、後者の結晶融解熱量が47.03J/g、結晶融解熱量比が0.151であることが示されている(実施例3)。
図5では、238.9℃と253.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が26.68J/g、後者の結晶融解熱量が30.50J/g、結晶融解熱量比が0.875であることが示されている(実施例2)。
図6では、232.1℃と251.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が7.093J/g、後者の結晶融解熱量が47.03J/g、結晶融解熱量比が0.151であることが示されている(実施例3)。
図7では、239.6℃と252.3℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が32.06J/g、後者の結晶融解熱量が23.39J/g、結晶融解熱量比が1.371であることが示されている(実施例4)。
図8では、236.8℃と258.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が17.72J/g、後者の結晶融解熱量が37.09J/g、結晶融解熱量比が0.478であることが示されている(実施例5)。
図8では、236.8℃と258.0℃に2つのピークが存在し、前者の結晶融解熱量が17.72J/g、後者の結晶融解熱量が37.09J/g、結晶融解熱量比が0.478であることが示されている(実施例5)。
(比較例1~3)
実施例1においてグリコールエーテル系溶剤として、それぞれプロピレングリコールモノメチルエーテル(比較例1)、プロピレングリコールプロピルエーテル(比較例2)、プロピレングリコールブチルエーテル(比較例3)に変更したこと以外は同様にして、ポリエステル系原料樹脂を溶剤に接触させた。
接触後の、ポリエステル系原料樹脂をラボミルサーにて粗粉砕処理したが、いずれも粉砕出来なかった。
実施例1においてグリコールエーテル系溶剤として、それぞれプロピレングリコールモノメチルエーテル(比較例1)、プロピレングリコールプロピルエーテル(比較例2)、プロピレングリコールブチルエーテル(比較例3)に変更したこと以外は同様にして、ポリエステル系原料樹脂を溶剤に接触させた。
接触後の、ポリエステル系原料樹脂をラボミルサーにて粗粉砕処理したが、いずれも粉砕出来なかった。
〔コーティング材料の製造例〕
(塗料製造例1、2)
実施例1、2で得られたそれぞれの樹脂粒子2質量部と、市販のアクリル系水性つやあり塗料(カンぺパピオ社製、商品名スーパーヒット)20質量部とを、攪拌脱泡装置を用いて、3分間混合し、1分間脱泡することによって、塗料を得た。
得られた塗料を、クリアランス75μmのブレードをセットした塗工装置を用いてABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂)板上に塗布した後、乾燥することによって塗膜を得た。得られた塗膜をHORIBA社製 GLOSS CHECKER IG-330を用いて測定したグロス(60°)はそれぞれ10、12であった。
(塗料製造例1、2)
実施例1、2で得られたそれぞれの樹脂粒子2質量部と、市販のアクリル系水性つやあり塗料(カンぺパピオ社製、商品名スーパーヒット)20質量部とを、攪拌脱泡装置を用いて、3分間混合し、1分間脱泡することによって、塗料を得た。
得られた塗料を、クリアランス75μmのブレードをセットした塗工装置を用いてABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂)板上に塗布した後、乾燥することによって塗膜を得た。得られた塗膜をHORIBA社製 GLOSS CHECKER IG-330を用いて測定したグロス(60°)はそれぞれ10、12であった。
(PETフィルム用コーティング材料製造例1)
実施例1で得られた樹脂粒子7.5質量部と、アクリル樹脂(DIC社製、製品名アクリディックA811)30質量部、架橋剤(DIC社製、製品名VM-D)10質量部、溶剤として酢酸ブチル50質量部とを攪拌脱泡装置を用いて、3分間混合し、1分間脱泡することによって、塗液を得た。
得られた塗液を、クリアランス50μmのブレードをセットした塗工装置を用いて、厚さ125μmのPETフィルム上に塗布した後、70℃で10分乾燥することによってフィルムを得た。得られたフィルムのヘイズは79.6%、全光線透過率は88.8%であった。
実施例1で得られた樹脂粒子7.5質量部と、アクリル樹脂(DIC社製、製品名アクリディックA811)30質量部、架橋剤(DIC社製、製品名VM-D)10質量部、溶剤として酢酸ブチル50質量部とを攪拌脱泡装置を用いて、3分間混合し、1分間脱泡することによって、塗液を得た。
得られた塗液を、クリアランス50μmのブレードをセットした塗工装置を用いて、厚さ125μmのPETフィルム上に塗布した後、70℃で10分乾燥することによってフィルムを得た。得られたフィルムのヘイズは79.6%、全光線透過率は88.8%であった。
(PETフィルム用コーティング材料製造例2)
実施例1で得られた樹脂粒子5質量部と、光重合性多官能重合体であるペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学社製、製品名:PE-3A)85質量部と光ラジカル重合開始剤としての1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名「イルガキュア(登録商標)184」、BASFジャパン社製)0.5質量部、溶剤としてトルエン68質量部とを攪拌脱泡装置を用いて、3分間混合し、1分間脱泡をすることによって、塗液を得た。
得られた塗工液を、透明基材としてのPETフィルム(厚み125μm)上に、バーコーターNo.07(第一理化社製)で塗工し、塗布した塗工液を80℃で1分間かけて乾燥させ、次いで、この塗工層に、紫外線照度3W/cm2の紫外線照射装置で紫外線を5分間照射することにより、乾燥させた塗工層を硬化させ、塗膜を作成した。得られたフィルムのヘイズは19.4%、全光線透過率は90.1%であった。
実施例1で得られた樹脂粒子5質量部と、光重合性多官能重合体であるペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学社製、製品名:PE-3A)85質量部と光ラジカル重合開始剤としての1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名「イルガキュア(登録商標)184」、BASFジャパン社製)0.5質量部、溶剤としてトルエン68質量部とを攪拌脱泡装置を用いて、3分間混合し、1分間脱泡をすることによって、塗液を得た。
得られた塗工液を、透明基材としてのPETフィルム(厚み125μm)上に、バーコーターNo.07(第一理化社製)で塗工し、塗布した塗工液を80℃で1分間かけて乾燥させ、次いで、この塗工層に、紫外線照度3W/cm2の紫外線照射装置で紫外線を5分間照射することにより、乾燥させた塗工層を硬化させ、塗膜を作成した。得られたフィルムのヘイズは19.4%、全光線透過率は90.1%であった。
(化粧料の処方例)
(配合例1)
パウダーファンデーションの製造
・配合量
実施例1で得られた樹脂粒子 10.0質量部
赤色酸化鉄 3.0質量部
黄色酸化鉄 2.5質量部
黒色酸化鉄 0.5質量部
酸化チタン 10.0質量部
マイカ 20.0質量部
タルク 44.0質量部
流動パラフィン 5.0質量部
ミリスチン酸オクチルドデシル 2.5質量部
ワセリン 2.5質量部
防腐剤 適量
香料 適量
・製造法
樹脂粒子、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄、酸化チタン、マイカ、タルクをヘンシェルミキサーで混合し、これに流動パラフィン、ミリスチン酸オクチルドデシル、ワセリン及び防腐剤を混合溶解したものを加えて均一に混合する。これに、香料を加えて混合した後、粉砕して篩いに通す。これを、金皿に圧縮成形してパウダーファンデーションを得る。
(配合例1)
パウダーファンデーションの製造
・配合量
実施例1で得られた樹脂粒子 10.0質量部
赤色酸化鉄 3.0質量部
黄色酸化鉄 2.5質量部
黒色酸化鉄 0.5質量部
酸化チタン 10.0質量部
マイカ 20.0質量部
タルク 44.0質量部
流動パラフィン 5.0質量部
ミリスチン酸オクチルドデシル 2.5質量部
ワセリン 2.5質量部
防腐剤 適量
香料 適量
・製造法
樹脂粒子、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄、酸化チタン、マイカ、タルクをヘンシェルミキサーで混合し、これに流動パラフィン、ミリスチン酸オクチルドデシル、ワセリン及び防腐剤を混合溶解したものを加えて均一に混合する。これに、香料を加えて混合した後、粉砕して篩いに通す。これを、金皿に圧縮成形してパウダーファンデーションを得る。
(配合例2)
化粧乳液の製造
・配合量
実施例1で得られた樹脂粒子 10.0質量部
ステアリン酸 2.5質量部
セチルアルコール 1.5質量部
ワセリン 5.0質量部
流動パラフィン 10.0質量部
ポリエチレン(10モル)モノオレイン酸エステル 2.0質量部
ポリエチレングリコール1500 3.0質量部
トリエタノールアミン 1.0質量部
精製水 64.5質量部
香料 0.5質量部
防腐剤 適量
・製造法
まず、ステアリン酸、セチルアルコール、ワセリン、流動パラフィン、ポリエチレンモノオレイン酸エステルを加熱溶解して、ここへ樹脂粒子を添加・混合し、70℃に保温する(油相)。また、精製水にポリエチレングリコール、トリエタノールアミンを加え、加熱溶解し、70℃に保温する(水相)。水相に油相を加え、予備乳化を行い、その後ホモミキサーで均一に乳化し、乳化後かき混ぜながら30℃まで冷却させることで化粧乳液を得る。
化粧乳液の製造
・配合量
実施例1で得られた樹脂粒子 10.0質量部
ステアリン酸 2.5質量部
セチルアルコール 1.5質量部
ワセリン 5.0質量部
流動パラフィン 10.0質量部
ポリエチレン(10モル)モノオレイン酸エステル 2.0質量部
ポリエチレングリコール1500 3.0質量部
トリエタノールアミン 1.0質量部
精製水 64.5質量部
香料 0.5質量部
防腐剤 適量
・製造法
まず、ステアリン酸、セチルアルコール、ワセリン、流動パラフィン、ポリエチレンモノオレイン酸エステルを加熱溶解して、ここへ樹脂粒子を添加・混合し、70℃に保温する(油相)。また、精製水にポリエチレングリコール、トリエタノールアミンを加え、加熱溶解し、70℃に保温する(水相)。水相に油相を加え、予備乳化を行い、その後ホモミキサーで均一に乳化し、乳化後かき混ぜながら30℃まで冷却させることで化粧乳液を得る。
Claims (7)
- ポリエステル系樹脂を基材樹脂として含み、
前記基材樹脂が、DSC測定により結晶融解温度に対応する複数の吸熱ピークを示し、
前記吸熱ピークが、低温側領域と高温側領域のそれぞれの領域に少なくとも1つ存在し、
前記低温側領域の最大の吸熱ピークと前記高温側領域の最大の吸熱ピークとが、0.1~1.5の範囲の結晶融解熱量比(低温側結晶融解熱量/高温側結晶融解熱量)を示し、1~50μmの体積平均粒子径を有するポリエステル系樹脂粒子。 - 前記ポリエステル系樹脂が、ポリエチレンテレフタレートである請求項1に記載のポリエステル系樹脂粒子。
- 前記低温側領域の最大の吸熱ピークが230℃以上かつ250℃未満の範囲で最大ピーク値を、前記高温側領域の最大の吸熱ピークが250℃より高くかつ260℃以下の範囲で最大ピーク値を示す請求項1に記載のポリエステル系樹脂粒子。
- 前記低温側領域の最大の吸熱ピークが5~35J/gの結晶融解熱量を示し、前記高温側領域の最大の吸熱ピークが20~50J/gの結晶融解熱量を示す請求項1に記載のポリエステル系樹脂粒子。
- 請求項1に記載のポリエステル系樹脂粒子の製造方法であって、
固有粘度が0.5~1.3dl/g、DSC測定による結晶化度が30~50%のポリエステル系原料樹脂をグリコールエーテル系溶剤と接触させる工程と、接触させた後に粉砕する工程とを含み、
前記接触が、ポリエステル系原料樹脂の結晶化温度以上の温度下で行われ、
前記グリコールエーテル系溶剤が、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールであるポリエステル系樹脂粒子の製造方法。 - 請求項1に記載のポリエステル系樹脂粒子を配合したコーティング材料。
- 請求項1に記載のポリエステル系樹脂粒子を配合した化粧料。
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