JP3613990B2 - Thermoplastic resin composition and molded body - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂に代表される熱可塑性樹脂100重量部に対し、紫外線吸収効果を有する無機化合物を0.01〜5.00重量部を配合し、さらに顔料分散剤を、顔料分散剤添加量と無機化合物添加量の比(R=顔料分散剤添加量/無機化合物添加量)を0.1≦R≦5にすることで、紫外線吸収効果を有しながら、紫外線吸収効果を有する無機化合物および顔料分散剤を含まない樹脂(以後、ブランクと呼ぶ)とほぼ同等の透明性を有する樹脂組成物およびその樹脂組成物から成形されたボトル、プレートなどの成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、プラスチック成形品は、食品・飲料・トイレタリー用品・化粧品などの容器に代表される包装材料を初めとして、機械材料、電気・電子材料、光学材料、建装材料など、広い分野で使用されている。これらプラスチック成形品は、使用目的に応じて機能性を付与するために様々な添加物を加えられ、その一例として紫外線吸収剤が挙げられる。
【0003】
紫外線は波長100〜400nmの電磁波のことを指し、この領域の光のエネルギーは、C,H,Oの結合エネルギー(70〜110kcal/mol)と同等のエネルギーを有する。そのため、主としてC,H,Oの結合からなるプラスチック成形品は、紫外線が照射するとその結合を崩壊し、樹脂の劣化、変色、機械強度の低下を伴う恐れがある。
一方、プラスチック成形品だけでなく、包装材料に充填する内容物、特にトイレタリーや化粧品などは、紫外線を照射することにより内容物の変色、変質、薬剤の分解を伴う恐れがある。
【0004】
このような問題点を解決するため、プラスチック成形品には上述した紫外線吸収剤を配合する。
一般に紫外線吸収材料としてよく使用されるのが有機系紫外線吸収材料であり、その代表的なものとして、フェニルサリチレート、2−ヒドロキシー4メトキシベンゾフェノン、2(2’−ヒドロキシー5メチルフェニル)ベンゾトリアゾールが挙げられる。有機系紫外線吸収材料はプラスチック成形品に練り込むことで、透明かつ紫外線吸収能を付与することが可能である。
【0005】
しかしながら、有機系紫外線吸収材料は、その紫外線吸収機構が原因で成形品を着色してしまうという問題点がある。プラスチック成形品においては、この着色の問題は外観不良を伴うもであり、できるだけ避けたいところである。
そこで、これらの有機紫外線吸収材料に変わって無機系の紫外線吸収材料を使用するケースが増えてきた。これらの代表的なものとしては酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄などが挙げられる。
【0006】
しかしながら、これらの無機化合物の表面張力はプラスチックのものより小さく、本来は無機化合物とプラスチックの相互作用は低いため、プラスチックを可塑化・混練時に無機化合物微粒子を添加すると、以下の問題が生じてくる。
【0007】
一般に、超微粒子と呼ばれる無機化合物の1次粒子の粒径は数nmオーダーであり、そのサイズは可視光の波長以下である。この無機化合物を1次粒子の状態でプラスチック中に分散させれば、そのプラスチック成形品の透明性を低下させる問題は生じない。しかしながら、このような無機化合物は、通常1次粒子が凝集した2次粒子の状態でプラスチックに添加され、溶融混練されている。
また、プラスチックを可塑化・混練時に無機化合物微粒子を添加すると、混練中に粒子間の相互作用でプラスチック中での無機化合物粒子の分散性が低下し、1次粒子もしくは2次粒子の凝集が起き、分散粒子径が数μmから数十μmオーダーの2次粒子が生成する。
プラスチック中に分散している無機化合物の粒径がμmオーダーになると、可視光が無機化合物により散乱し、その結果、プラスチック成形品の透明性を著しく低下させる問題が生じる。また、2次凝集した粒子が分散されていることは、無機化合物添加の効果が出る添加量よりも多くの無機化合物を添加していることを意味し、結果としてコストがかかってしまう。
【0008】
無機系の紫外線吸収剤は、その優れた紫外線吸収能力から、紫外線吸収剤として様々なプラスチックに練り込まれているが、プラスチックと溶融混練を行うことで2次凝集が起こり、その結果、プラスチック成形品の透明性を低下させることから、できるだけ無機系の紫外線吸収剤の分散状態が細かい状態で分散した、透明性を有する熱可塑性樹脂組成物を得たいのが現状である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上記の実状を考慮したものであり、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂に代表される熱可塑性樹脂を主成分とするプラスチック成形の熱可塑性樹脂組成物であって、紫外線吸収効果を有しながら、ブランクとほぼ同等の透明性を有する樹脂組成物、およびその樹脂組成物から成形される成形体を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題点を解決するために考えられたものであり、
請求項1記載の発明は、熱可塑性樹脂(オキシ酸の重合体あるいはオキシ酸の共重合体からなる熱可塑性ポリエステル樹脂を除く)中に紫外線吸収効果を有する無機化合物および顔料分散剤を配合し、その無機化合物の添加量が、熱可塑性樹脂100重量部に対し、0.01〜5.00重量部であり、かつ顔料分散剤添加量と無機化合物添加量の比(R=顔料分散剤添加量/無機化合物添加量)が、0.1≦R≦5である熱可塑性樹脂組成物であって、厚さ2mmのプレートにした際に、波長700nmおける光線透過率が75〜100%、波長360nmにおける光線透過率が0〜40%、波長300nm以下の光線透過率が0〜10%、波長400〜700nmにおける光線透過率が50〜100%であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、としたものである。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物において、紫外線吸収効果を有する無機化合物として、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄を少なくとも一種含んでいることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、としたものである。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の熱可塑性樹脂組成物において、熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂、オレフィンービニル化合物共重合体、ポリビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、あるいはこれらの共重合物の単体、あるいはこれらの混合物から選択されることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、としたものである。
【0013】
請求項4記載の発明は、請求項1、2又は3記載の熱可塑性樹脂組成物において、顔料分散剤として高級脂肪酸あるいはその金属塩、エステル、アミド、または、低分子量のポリオレフィン系ワックスあるいはその酸変成物、共重合物を少なくとも一種含んでいることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、としたものである。
【0015】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を、厚さ2mmのプレートに成形した際のヘーズ値が50%以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、としたものである。
【0016】
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形体であって、該成形体がボトル、シート(フィルム)、トレー、プレートのいずれかであることを特徴とする成形体、としたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下で本発明を詳細に説明する。
本発明における熱可塑性樹脂は、オキシ酸の重合体あるいはオキシ酸の共重合体からなる熱可塑性ポリエステル樹脂を除く、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖線状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体やエチレン−メタクリル酸共重合体およびそのエステル化物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂から選択することが可能であり、また、これらのグラフト共重合物、ブロック共重合物、ランダム共重合体でも使用可能である。さらに、これらの樹脂のブレンドでも構わない。
【0018】
本発明の熱可塑性樹脂組成物における紫外線吸収効果を有する無機化合物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄が挙げられる。しかしながら、酸化鉄は可視光領域の光を吸収するため僅かに赤色に変化すること、また、酸化チタン、酸化セリウムは酸化亜鉛よりも紫外線吸収効果に劣ることから、無機系の紫外線吸収剤としては酸化亜鉛が好ましい。
また、この酸化亜鉛に代表される無機系の紫外線吸収材料の平均粒子径は、熱可塑性樹脂へのブレンド、紫外線吸収効果を考慮すると、10〜100nmの微粒子である方が好ましい。
また、無機化合物の表面は、光触媒活性の抑制や、プラスチック中への分散性を向上させるなどの目的で、必要に応じて、シリカなどの無機化合物や、ステアリン酸などの有機物などで表面処理をしても構わない。必要に応じて、これらの無機化合物は単体だけでなく混合物でも構わない。
【0019】
熱可塑性樹脂への、紫外線吸収効果を有する無機化合物の添加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対し0.01〜5.00重量部とする。
0.01重量部よりも少ないと、ブランクと比較した時の透明性は同等程度であるが紫外線吸収効果に劣る。
また、5.00重量部より多いと、紫外線吸収効果には優れるが、ブランクと比較した時の透明性が著しく低下する。
そのような意味で、熱可塑性樹脂100重量部に対する無機化合物の添加量は0.01〜5.00重量部とするが、添加量については、光線透過率の評価として使用するプレートの厚さに応じて添加量を調整しても構わない。
【0020】
紫外線吸収効果を有する無機化合物のプラスチックへの分散性を向上させるために、顔料分散剤を配合する。
この顔料分散剤の種類としては、ステアリン酸のような高級脂肪酸やその金属塩、エステル、アミドなどが挙げられる。また、このような分散剤だけでなく、粘度法による分子量が500〜10000の低分子量ポリオレフィン系ワックスあるいはその酸変性物、各種モノマーとの共重合物などを使用してもよい。
また、比較的高分子量の高分子でも、樹脂と紫外線吸収剤とを溶融状態で練り込む際に、分解し、その分解生成物が分散剤としての効果を発現するような分散剤も使用が可能である。
また、ベースとなる熱可塑性樹脂の種類に応じて、上記記載の分散剤以外の顔料分散剤ももちろん使用は可能である。これらの顔料分散剤は単体でも混合物でも構わない。
【0021】
顔料分散剤の添加量は、顔料分散剤添加量と無機化合物の添加量比(R=顔料分散剤添加量/無機化合物添加量)が0.1≦R≦5とする。
5よりも大きいと(顔料分散剤が多いと)、樹脂組成物自体の平均分子量が低下し、機械的強度が低下したり、加工性が低下する恐れがある。
また、0.1よりも小さいと(顔料分散剤が少ないと)、紫外線吸収効果を有する無機化合物の分散状態が低下し、樹脂組成物の透明性を低下させる恐れがある。
【0022】
本熱可塑性樹脂組成物での無機系紫外線吸収剤の分散状態は、μmオーダーで分散する無機化合物の量が少なければ少ない方が好ましい。非常に高い透明性を要求されるのであれば、最大粒径が400nm以下である方が好ましい。しかしながら、無機化合物を添加することによる透明性の低下は、無機化合物による光の散乱が原因であるため、実際評価に用いるプレートの厚さ、要求される光線透過度に応じて、紫外線吸収剤の添加量を抑制し、透明性を向上させることが可能である。
しかしながら、そのような場合でも、樹脂組成物中に分散する無機化合物の最大粒径が5μm以下、好ましくは1μm以下、さらに好ましくは500nm以下が好ましい。
【0023】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の紫外線吸収効果は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を2mmのプレートにした際、波長700nmの光線透過率が75〜100%、波長360nmにおける光線透過度が0〜40%、波長300nm以下の光線透過率が0〜10%、波長400〜700nmにおける光線透過度が50〜100%である。波長700nmの光線透過率が75%以下であると透明性におとる。
また、波長360nmの光線透過度が40%以上、特に波長300nm以下の光線透過率が10%以上では紫外線吸収効果に劣る。また、波長400〜700nmの光線透過度が50%以下であると透明性の劣る。
しかしながら、この厚さ2mmのプレートを用いた時の評価方法は限られた方法でなく、厚さに依存なく紫外線吸収効果、透明性を維持していた方が好ましい。
【0024】
透明性の指標としては、ヘーズ測定も挙げられる。ただし、ヘーズ測定の場合は、ベースとなる樹脂が結晶性か非晶性かによっても大きく変化するが、透明性を要求されるのであれば、ヘーズ値は50%以下が好ましい。
ただし、ブランクと同等の透明性を有するのであれば問題はない。この時の評価方法も、上述した厚さ2mmのプレートを使用するが、この方法も限られた方法でないので、厚さに依存なく紫外線吸収効果、透明性を維持していた方が好ましい。
【0025】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法としては、上記記載の熱可塑性樹脂と、所定量の無機系の紫外線吸収材料と顔料分散剤とをドライブレンドにより溶融混練することによって行われる。これらの組成物を溶融混練行う際には、単軸押出機、2軸押出機、あるいはブラベンダータイプの混練機など、様々な混練機を使用することが可能である。
この熱可塑性樹脂組成物からなる成形体を作成する方法としては、これらの混練機を用いて混練した溶融樹脂を、水冷あるいは空冷により冷却しフィルムにすることも可能であり、またストランド上に押出したサンプルをペレタイズした後に、射出成形、真空圧縮成形等の成形法で評価用プレートを作成してもよい。
また、あらかじめ高含有量の無機系紫外線吸収剤を配合するマスターバッチを上記混練機を用いて作成し、無機系紫外線吸収剤、顔料分散剤が、上述した範囲の濃度になるようにドライブレンドしたものを、射出成形等の成形法で評価プレートを作成しても良い。
【0026】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形体の展開としては、上述したプレート以外にもフィルム成形体、シート成形体、ボトル成形体、トレー成形体など様々な形態が可能である。フィルムであればインフレーションや押出ラミネートなどの手法により、シートであれば押出成形や押出ラミネートなどの手法により、ボトルであれば射出成形、(延伸)ブロー成形、射出ブロー成形などの成形法により、トレーではシート成形品を真空圧縮成形などの手法により成形することが可能である。これらの成形品以外にも、様々な成形体を得ることが可能である。
【0027】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限られるものではない。
なお、以下の実施例、比較例において、無機化合物、顔料分散剤の添加量は熱可塑性樹脂100重量部に対する重量部である。
【0028】
<実施例1>
熱可塑性樹脂として低密度ポリエチレン樹脂、紫外線吸収効果を有する無機化合物として平均1次粒子径20nmの酸化亜鉛、顔料分散剤として低分子量ポリオレフィン系ワックスを使用した。
この時、酸化亜鉛の添加量は、低密度ポリエチレン樹脂100重量部に対し0.3重量部、顔料分散剤を0.3重量部(R=顔料分散剤添加量/無機化合物添加量=1)に設定した。
この紫外線吸収剤と顔料分散剤の混合物を、溶融状態の低密度ポリエチレン樹脂に添加した。これらの混練には2軸押出機を利用した。
2軸押出機により押出された溶融樹脂は、水冷後ペレタイズし、射出成形により、紫外線樹脂組成物の厚さ2mmで100mm×100mmのプレート成形体を作成した。このプレートの光線透過率は分光光度計により、透明性はヘーズメーターおよび目視によるブランクとの比較により評価した。これらの結果を表1に示す。
【0029】
<実施例2>
熱可塑性樹脂としてエチレンープロピレンランダム共重合体を、酸化亜鉛添加量を0.1重量部、顔料分散剤を高級脂肪酸の金属塩にし、その添加量を0.2重量部(R=2)にした以外は実施例1と同じである。
【0030】
<実施例3>
熱可塑性樹脂としてエチレンープロピレンランダム共重合体にした以外は実施例1と同じである。
【0031】
<実施例4>
熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート樹脂を、酸化亜鉛添加量を0.2重量部、顔料分散剤として、低分子量ポリオレフィン系ワックスの共重合体を0.2重量部(R=1)にした以外は実施例1と同じである。
【0032】
<実施例5>
出発物質としてエチレンーメタアクリル酸メチル共重合体を使用し、酸化亜鉛添加量を1重量部、顔料分散剤として高級脂肪酸のエステルを0.5重量部(R=0.5)にした以外は実施例1と同じである。
【0033】
<実施例6>
無機系の紫外線吸収剤として酸化セリウムを使用し、顔料分散剤として低分子量ポリオレフィン系ワックスにした以外は実施例2と同じである。
【0034】
<実施例7>
無機系の紫外線吸収剤として酸化鉄を用いた以外は実施例6と同じである。
【0035】
<実施例8>
無機系の紫外線吸収剤を酸化チタンにした以外は実施例6と同じである。
【0036】
<比較例1>
顔料分散剤を添加しなかった以外は実施例2と同じである。
【0037】
<比較例2>
酸化亜鉛添加量を10重量部にし、顔料分散剤を低分子量ポリオレフィン系ワックスにした以外は実施例2と同じである。
【0038】
<比較例3>
無機化合物の添加量を同じにし、R比を20にした以外は実施例2と同じであるが、溶融粘度が低くなりすぎて、加工することができなかった。
【0039】
【表1】
【0040】
これらの結果より以下のことが言える。
熱可塑性樹脂に無機系の紫外線吸収剤である酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄および、高級脂肪酸系あるいは低分子量ポリオレフィン系ワックスを配合し、熱可塑性樹脂100重量部に対し、無機系紫外線吸収剤を0.01〜5重量部、顔料分散剤を顔料分散剤添加量/無機化合物添加量比Rで0.1≦R≦5の範囲で設定することで、紫外線吸収効果のあり、ブランクと同等の透明性を有する熱可塑性樹脂組成物およびその成形体を得ることが可能である。
【0041】
無機系紫外線吸収剤の紫外線吸収効果は種類によって異なり、酸化亜鉛を用いた方が、ブランクの透明性を維持しながら、波長360nm付近の透過率も10%以下にすることが可能である。また、比較例1から顔料分散剤を添加しないと分散性が低下し、透明性が低下することが分かる。比較例2から、酸化亜鉛添加量が多すぎると、R比を0.1≦R≦5に設定しても透明性が阻害されることが分かる。
【0042】
比較例3から、顔料分散剤の添加量が多くなると、系全体の分子量の低下、可塑剤効果の影響で、加工性が著しく低下することが分かる。
【0043】
【発明の効果】
本発明の熱可塑性樹脂組成物およびその成形体は、紫外線吸収効果の持続性、安全性、着色、低耐熱性等の問題を持つ有機系紫外線吸収剤の代替となり、かつ樹脂本来の透明性を損なうこともない。
また、ベースとなる材料によっては、ボトル、フィルム積層体への展開も可能であり、また、接着性を有する樹脂にも展開が可能である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, 0.01 to 5.00 parts by weight of an inorganic compound having an ultraviolet absorption effect is blended with 100 parts by weight of a thermoplastic resin typified by a polyolefin resin and a polyester resin, and a pigment dispersant is added to the pigment. By making the ratio of the dispersant addition amount and the inorganic compound addition amount (R = pigment dispersant addition amount / inorganic compound addition amount) 0.1 ≦ R ≦ 5, the ultraviolet absorption effect can be obtained while having the ultraviolet absorption effect. The present invention relates to a resin composition having substantially the same transparency as a resin not containing an inorganic compound and a pigment dispersant (hereinafter referred to as a blank), and molded articles such as bottles and plates formed from the resin composition.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, plastic molded products have been used in a wide range of fields, including packaging materials represented by containers for food, beverages, toiletries and cosmetics, as well as mechanical materials, electrical / electronic materials, optical materials, and building materials. ing. In these plastic molded products, various additives are added in order to impart functionality according to the purpose of use, and an example is an ultraviolet absorber.
[0003]
Ultraviolet rays refer to electromagnetic waves having a wavelength of 100 to 400 nm, and the energy of light in this region has energy equivalent to C, H, O binding energy (70 to 110 kcal / mol). Therefore, a plastic molded product mainly composed of C, H, and O bonds may be broken when irradiated with ultraviolet rays, which may cause deterioration of the resin, discoloration, and a decrease in mechanical strength.
On the other hand, not only plastic molded products but also contents filled in packaging materials, particularly toiletries and cosmetics, may be accompanied by discoloration, alteration, and chemical decomposition of the contents when irradiated with ultraviolet rays.
[0004]
In order to solve such problems, the above-described ultraviolet absorber is blended in the plastic molded product.
In general, organic ultraviolet absorbing materials are often used as ultraviolet absorbing materials, and representative examples thereof include phenyl salicylate, 2-hydroxy-4methoxybenzophenone, and 2 (2′-hydroxy-5methylphenyl) benzotriazole. Is mentioned. An organic ultraviolet absorbing material can be imparted with transparency and ultraviolet absorbing ability by being kneaded into a plastic molded product.
[0005]
However, the organic ultraviolet absorbing material has a problem that the molded product is colored due to its ultraviolet absorbing mechanism. In a plastic molded product, this coloring problem is accompanied by a poor appearance and should be avoided as much as possible.
Therefore, there are increasing cases of using inorganic ultraviolet absorbing materials instead of these organic ultraviolet absorbing materials. Typical examples of these include zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, and iron oxide.
[0006]
However, since the surface tension of these inorganic compounds is smaller than that of plastics and the interaction between inorganic compounds and plastics is inherently low, the addition of inorganic compound fine particles during plasticizing and kneading of plastics causes the following problems. .
[0007]
In general, the particle size of primary particles of inorganic compounds called ultrafine particles is on the order of several nm, and the size is equal to or smaller than the wavelength of visible light. If this inorganic compound is dispersed in the plastic in the form of primary particles, there is no problem of lowering the transparency of the plastic molded product. However, such an inorganic compound is usually added to a plastic in the form of secondary particles in which primary particles are aggregated, and is melt-kneaded.
In addition, when inorganic compound fine particles are added during plasticizing and kneading of plastic, the dispersibility of the inorganic compound particles in the plastic is lowered due to the interaction between the particles during kneading, and aggregation of primary particles or secondary particles occurs. Then, secondary particles having a dispersed particle diameter of the order of several μm to several tens of μm are generated.
When the particle size of the inorganic compound dispersed in the plastic is on the order of μm, visible light is scattered by the inorganic compound, resulting in a problem that the transparency of the plastic molded product is significantly reduced. In addition, the dispersion of the secondary agglomerated particles means that more inorganic compound is added than the addition amount that produces the effect of adding the inorganic compound, resulting in a cost increase.
[0008]
Inorganic UV absorbers are kneaded into various plastics as UV absorbers due to their excellent UV absorbing ability, but secondary agglomeration occurs by melting and kneading with plastics, resulting in plastic molding. Since the transparency of the product is lowered, it is desired to obtain a thermoplastic resin composition having transparency in which the dispersion state of the inorganic ultraviolet absorber is dispersed as finely as possible.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to consider the above-mentioned actual situation, and is a thermoplastic resin composition of a plastic molding mainly composed of a thermoplastic resin typified by a polyolefin resin and a polyester resin, and has an ultraviolet absorption effect. However, it is an object of the present invention to provide a resin composition having substantially the same transparency as that of a blank, and a molded body molded from the resin composition.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been conceived to solve the above problems,
In the invention of claim 1, an inorganic compound having an ultraviolet absorbing effect and a pigment dispersant are blended in a thermoplastic resin (excluding a thermoplastic polyester resin made of an oxyacid polymer or an oxyacid copolymer) , The addition amount of the inorganic compound is 0.01 to 5.00 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and the ratio of the pigment dispersant addition amount to the inorganic compound addition amount (R = pigment dispersant addition amount). / inorganic compounds added amount), a thermoplastic resin composition Ru 0.1 ≦ R ≦ 5 der, upon the plate thickness 2 mm, wavelength 700nm definitive light transmittance of 75% to 100%, the wavelength A thermoplastic resin having a light transmittance of 0 to 40% at 360 nm, a light transmittance of 0 to 10% at a wavelength of 300 nm or less, and a light transmittance of 50 to 100% at a wavelength of 400 to 700 nm. Narubutsu, it is obtained by the.
[0011]
The invention described in claim 2 is characterized in that the thermoplastic resin composition according to claim 1 contains at least one kind of zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, and iron oxide as an inorganic compound having an ultraviolet absorbing effect. A thermoplastic resin composition.
[0012]
The invention according to claim 3 is the thermoplastic resin composition according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic resin is a polyolefin resin, an olefin-vinyl compound copolymer, a polyvinyl resin, a polyester resin, a polyamide resin, or a copolymer thereof. A thermoplastic resin composition characterized by being selected from a single polymer or a mixture thereof.
[0013]
The invention according to claim 4 is the thermoplastic resin composition according to claim 1, 2 or 3, wherein a higher fatty acid or a metal salt thereof, an ester, an amide, or a low molecular weight polyolefin wax or an acid thereof is used as a pigment dispersant. A thermoplastic resin composition characterized by containing at least one modified product and copolymer.
[0015]
According to a fifth aspect, said the haze value when the thermoplastic resin composition according to any Re without gall claims 1-4, molded into plates having a thickness of 2mm is 50% or less A thermoplastic resin composition.
[0016]
Invention according to claim 6, a molded body obtained by molding the thermoplastic resin composition according to any Re without gall claims 1-5, molded body is a bottle, sheet (film), trays, shaped body characterized in that it is either Re not have a plate, in which a.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
The thermoplastic resin in the present invention is a low density polyethylene resin, a medium density polyethylene resin, a high density polyethylene resin, a linear linear low density polyethylene , excluding a thermoplastic polyester resin made of an oxyacid polymer or an oxyacid copolymer. Resin, polypropylene resin, ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer or ethylene-methacrylic acid copolymer and esterified product thereof, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene vinyl alcohol copolymer, polystyrene resin, It can be selected from polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyamide resins, and these graft copolymers, block copolymers and random copolymers can also be used. Furthermore, a blend of these resins may be used.
[0018]
Examples of the inorganic compound having an ultraviolet absorption effect in the thermoplastic resin composition of the present invention include zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, and iron oxide. However, since iron oxide absorbs light in the visible light region, it turns slightly red, and titanium oxide and cerium oxide are inferior in ultraviolet absorption effect to zinc oxide. Zinc oxide is preferred.
In addition, the average particle size of the inorganic ultraviolet absorbing material typified by zinc oxide is preferably 10 to 100 nm in terms of blending with a thermoplastic resin and the ultraviolet absorbing effect.
The surface of the inorganic compound is surface treated with an inorganic compound such as silica or an organic material such as stearic acid as necessary for the purpose of suppressing photocatalytic activity and improving dispersibility in plastics. It doesn't matter. If necessary, these inorganic compounds may be a mixture as well as a simple substance.
[0019]
The addition amount of the inorganic compound having an ultraviolet absorbing effect to the thermoplastic resin is 0.01 to 5.00 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
If it is less than 0.01 parts by weight, the transparency when compared with the blank is comparable, but the ultraviolet absorption effect is poor.
On the other hand, when the amount is more than 5.00 parts by weight, the ultraviolet absorption effect is excellent, but the transparency when compared with the blank is remarkably lowered.
In this sense, the inorganic compound is added in an amount of 0.01 to 5.00 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin. The amount of addition is determined by the thickness of the plate used for evaluating the light transmittance. The amount added may be adjusted accordingly.
[0020]
In order to improve the dispersibility of the inorganic compound having an ultraviolet absorption effect in the plastic, a pigment dispersant is blended.
Examples of the pigment dispersant include higher fatty acids such as stearic acid, metal salts thereof, esters and amides. In addition to such a dispersant, a low molecular weight polyolefin wax having a molecular weight of 500 to 10,000 by the viscosity method, an acid-modified product thereof, a copolymer with various monomers, or the like may be used.
In addition, even a relatively high molecular weight polymer can be used as a dispersant that decomposes when the resin and UV absorber are kneaded in a molten state, and the decomposition product exhibits the effect as a dispersant. It is.
Of course, pigment dispersants other than the above-described dispersants can be used depending on the type of the thermoplastic resin as the base. These pigment dispersants may be used alone or as a mixture.
[0021]
The addition amount of the pigment dispersant is such that the ratio of the addition amount of the pigment dispersant to the inorganic compound (R = addition amount of the pigment dispersant / inorganic compound addition amount) is 0.1 ≦ R ≦ 5.
If it is larger than 5 (the amount of the pigment dispersant is large), the average molecular weight of the resin composition itself is lowered, and the mechanical strength may be lowered or the processability may be lowered.
On the other hand, when it is less than 0.1 (when there are few pigment dispersants), the dispersion state of the inorganic compound having an ultraviolet absorbing effect is lowered, and the transparency of the resin composition may be lowered.
[0022]
The dispersion state of the inorganic ultraviolet absorber in the thermoplastic resin composition is preferably as small as the amount of the inorganic compound dispersed on the order of μm is small. If very high transparency is required, the maximum particle size is preferably 400 nm or less. However, the decrease in transparency due to the addition of an inorganic compound is due to light scattering by the inorganic compound, so depending on the thickness of the plate used for actual evaluation and the required light transmittance, It is possible to suppress the addition amount and improve transparency.
However, even in such a case, the maximum particle size of the inorganic compound dispersed in the resin composition is 5 μm or less, preferably 1 μm or less, more preferably 500 nm or less.
[0023]
The ultraviolet absorption effect of the thermoplastic resin composition of the present invention is such that when the thermoplastic resin composition of the present invention is made into a 2 mm plate, the light transmittance at a wavelength of 700 nm is 75 to 100% and the light transmittance at a wavelength of 360 nm is 0. -40%, light transmittance at a wavelength of 300 nm or less is 0-10%, and light transmittance at a wavelength of 400-700 nm is 50-100%. When the light transmittance at a wavelength of 700 nm is 75% or less, transparency is achieved.
Further, when the light transmittance at a wavelength of 360 nm is 40% or more, particularly when the light transmittance at a wavelength of 300 nm or less is 10% or more, the ultraviolet absorption effect is poor. Moreover, transparency is inferior that the light transmittance of wavelength 400-700 nm is 50% or less.
However, the evaluation method when this 2 mm thick plate is used is not a limited method, and it is preferable to maintain the ultraviolet absorption effect and transparency regardless of the thickness.
[0024]
An example of the transparency index is haze measurement. However, in the case of haze measurement, it varies greatly depending on whether the base resin is crystalline or amorphous. However, if transparency is required, the haze value is preferably 50% or less.
However, there is no problem if it has the same transparency as the blank. The evaluation method at this time also uses the above-mentioned plate having a thickness of 2 mm. However, since this method is not limited, it is preferable to maintain the ultraviolet absorption effect and transparency regardless of the thickness.
[0025]
The method for producing the thermoplastic resin composition of the present invention is carried out by melt-kneading the above-described thermoplastic resin, a predetermined amount of an inorganic ultraviolet absorbing material and a pigment dispersant by dry blending. When these compositions are melt kneaded, various kneaders such as a single screw extruder, a twin screw extruder, or a Brabender type kneader can be used.
As a method for producing a molded body comprising this thermoplastic resin composition, the molten resin kneaded using these kneaders can be cooled by water cooling or air cooling to form a film, and extruded onto a strand. After pelletizing the prepared sample, an evaluation plate may be prepared by a molding method such as injection molding or vacuum compression molding.
In addition, a masterbatch containing a high content of an inorganic ultraviolet absorber was prepared in advance using the kneader, and dry blended so that the inorganic ultraviolet absorber and the pigment dispersant were in the above-mentioned range. The evaluation plate may be prepared by a molding method such as injection molding.
[0026]
As the development of the molded body of the thermoplastic resin composition of the present invention, various forms such as a film molded body, a sheet molded body, a bottle molded body, and a tray molded body other than the above-described plate are possible. For film, use a technique such as inflation or extrusion lamination. For a sheet, use a technique such as extrusion or extrusion lamination. Then, it is possible to form a sheet molded product by a technique such as vacuum compression molding. In addition to these molded products, various molded products can be obtained.
[0027]
【Example】
Examples of the present invention are shown below, but the technical scope of the present invention is not limited to these Examples.
In addition, in the following examples and comparative examples, the addition amount of the inorganic compound and the pigment dispersant is parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
[0028]
<Example 1>
A low density polyethylene resin was used as the thermoplastic resin, zinc oxide having an average primary particle diameter of 20 nm was used as the inorganic compound having an ultraviolet absorbing effect, and a low molecular weight polyolefin wax was used as the pigment dispersant.
At this time, the addition amount of zinc oxide is 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the low density polyethylene resin, and 0.3 parts by weight of the pigment dispersant (R = addition amount of the pigment dispersant / inorganic compound addition amount = 1). Set to.
This mixture of UV absorber and pigment dispersant was added to the molten low density polyethylene resin. A twin screw extruder was used for these kneading.
The molten resin extruded by the biaxial extruder was pelletized after water cooling, and a 100 mm × 100 mm plate molded body with an ultraviolet resin composition thickness of 2 mm was prepared by injection molding. The light transmittance of this plate was evaluated by a spectrophotometer, and the transparency was evaluated by comparison with a haze meter and a visually blank. These results are shown in Table 1.
[0029]
<Example 2>
Ethylene-propylene random copolymer as a thermoplastic resin, zinc oxide addition amount 0.1 parts by weight, pigment dispersant as a higher fatty acid metal salt, and addition amount 0.2 parts by weight (R = 2) Except for the above, this is the same as Example 1.
[0030]
<Example 3>
Example 1 is the same as Example 1 except that an ethylene-propylene random copolymer is used as the thermoplastic resin.
[0031]
<Example 4>
Implemented except that polyethylene terephthalate resin was used as the thermoplastic resin, the zinc oxide addition amount was 0.2 parts by weight, and the low molecular weight polyolefin wax copolymer was 0.2 parts by weight (R = 1) as the pigment dispersant. Same as Example 1.
[0032]
<Example 5>
Except for using ethylene-methyl methacrylate copolymer as a starting material, adding 1 part by weight of zinc oxide and 0.5 parts by weight of higher fatty acid ester (R = 0.5) as a pigment dispersant. Same as Example 1.
[0033]
<Example 6>
Example 2 is the same as Example 2 except that cerium oxide is used as the inorganic ultraviolet absorber and the low molecular weight polyolefin wax is used as the pigment dispersant.
[0034]
<Example 7>
Example 6 is the same as Example 6 except that iron oxide is used as the inorganic ultraviolet absorber.
[0035]
<Example 8>
Example 6 is the same as Example 6 except that the inorganic ultraviolet absorber is titanium oxide.
[0036]
<Comparative Example 1>
The same as Example 2 except that no pigment dispersant was added.
[0037]
<Comparative example 2>
The same as Example 2, except that the amount of zinc oxide added was 10 parts by weight and the pigment dispersant was a low molecular weight polyolefin wax.
[0038]
<Comparative Example 3>
It was the same as Example 2 except that the addition amount of the inorganic compound was the same and the R ratio was 20, but the melt viscosity was too low to be processed.
[0039]
[Table 1]
[0040]
From these results, the following can be said.
Inorganic UV absorber zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, iron oxide and higher fatty acid type or low molecular weight polyolefin type wax are blended in thermoplastic resin, and inorganic UV rays are added to 100 parts by weight of thermoplastic resin. By setting the absorbent in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, and the pigment dispersant in the range of 0.1 ≦ R ≦ 5 with the pigment dispersant addition amount / inorganic compound addition ratio R, there is an ultraviolet absorption effect, and a blank It is possible to obtain a thermoplastic resin composition having the same transparency as that and a molded product thereof.
[0041]
The ultraviolet absorption effect of the inorganic ultraviolet absorber varies depending on the type, and the use of zinc oxide can reduce the transmittance around the wavelength of 360 nm to 10% or less while maintaining the transparency of the blank. Further, it can be seen from Comparative Example 1 that if the pigment dispersant is not added, the dispersibility is lowered and the transparency is lowered. From Comparative Example 2, it can be seen that when the amount of zinc oxide added is too large, the transparency is inhibited even when the R ratio is set to 0.1 ≦ R ≦ 5.
[0042]
From Comparative Example 3, it can be seen that when the amount of the pigment dispersant is increased, the processability is significantly lowered due to the decrease in the molecular weight of the whole system and the effect of the plasticizer.
[0043]
【The invention's effect】
The thermoplastic resin composition of the present invention and the molded product thereof are an alternative to organic ultraviolet absorbers that have problems such as durability of ultraviolet absorption effect, safety, coloring, and low heat resistance, and have the transparency inherent in the resin. There is no loss.
Further, depending on the material used as a base, it can be developed into bottles and film laminates, and can also be developed into resin having adhesiveness.
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