JP2020158628A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】無機顔料を含有する樹脂組成物であって、当該樹脂組成物を成形してなる成形体の、当該無機顔料により奏される光学特性(反射率など)をより十分に発揮させることができる樹脂組成物を提供すること。【解決手段】本発明は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmES)もしくはガラス転移温度(TgES)が250℃以上である熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、または示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(TmA)が290℃以上であるポリアミド樹脂(B)と、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tmc)が70℃以上100℃以下であり、エステル構造またはアミド構造を有する化合物(C)と、無機顔料(D)と、を有する樹脂組成物に関する。上記樹脂組成物において、上記無機顔料(D)の全質量に対する上記化合物(C)の質量比は、2.0質量%以上15.0質量%以下である。【選択図】なし
Description
発光ダイオード(LED)や有機ELなどの光源は、低電力や高寿命などの特徴を活かして、照明やディスプレイのバックライトとして幅広く使用されている。これらの光源からの光を効率的に利用するために、反射材が種々の局面で利用されている。
反射材には、使用環境下において安定して高い反射率を維持できることが求められるほか、高い機械的強度や耐熱性を有することが求められる場合がある。例えば、LEDパッケージは、基板上に設けられた、LEDを搭載するための空間を有するハウジング部(反射材)と、上記空間に搭載されたLEDと、LEDを封止する封止部材とを有する。このようなLEDパッケージは、プリント配線基板などに表面実装される(リフローはんだ工程)。リフローはんだ工程では、LEDパッケージは250℃を超える高温環境に晒されることから、そのような高温下でも反射率を維持できること(耐熱性を有すること)も求められる。
そのため、反射材には、耐熱性が高い樹脂と、反射率を高めるための白色顔料と、を含む樹脂組成物が用いられることが多い。
たとえば、特許文献1には、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)と、酸化チタンと、グリシジルメタクリレート重合体などの高分子強化剤と、酸化防止剤とを含む樹脂組成物が開示されている。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献1に示される樹脂組成物は、良好な機械的強度や耐熱性を有するものの、当該樹脂組成物から得られる成形体の反射率を十分には高められていなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、無機顔料を含有する樹脂組成物であって、当該樹脂組成物を成形してなる成形体の、当該無機顔料により奏される光学特性(反射率など)をより十分に発揮させることができる樹脂組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmES)もしくはガラス転移温度(TgES)が250℃以上である熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、または示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(TmA)が290℃以上であるポリアミド樹脂(B)と、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tmc)が70℃以上100℃以下であり、エステル構造またはアミド構造を有する化合物(C)と、無機顔料(D)と、を有する樹脂組成物に関する。上記樹脂組成物において、上記無機顔料(D)の全質量に対する上記化合物(C)の質量比は、2.0質量%以上15.0質量%以下である。
本発明によれば、無機顔料を含有する樹脂組成物であって、当該樹脂組成物を成形してなる成形体の、当該無機顔料により奏される光学特性(反射率など)をより十分に発揮させることができる樹脂組成物が提供される。
本発明の一実施形態は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmES)もしくはガラス転移温度(TgES)が250℃以上である熱可塑性ポリエステル樹脂(A)または示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(TmA)が290℃以上であるポリアミド樹脂(B)と、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tmc)が70℃以上100℃以下であり、エステル構造またはアミド構造を有する化合物(C)(以下、単に「化合物(C)」ともいう。)と、無機顔料(D)と、を有する樹脂組成物に関する。
上記樹脂組成物は、当該樹脂組成物を成形してなる成形体(以下、単に「成形体」ともいう。)の、無機顔料(D)により奏される光学特性(反射率など)を十分に高めることができる。
[熱可塑性ポリエステル樹脂(A)]
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、分子内に−(C=O)−O−で表されるエステル構造を複数有しており、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)が250℃以上であれば、その種類は特に限定されない。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、分子内に−(C=O)−O−で表されるエステル構造を複数有しており、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)が250℃以上であれば、その種類は特に限定されない。
ポリエステル樹脂組成物の耐熱性をより高める観点からは、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、芳香族ジカルボン酸に由来する成分単位を有するジカルボン酸成分単位(Aa)と、脂環骨格を有するジアルコールに由来する成分単位を有するジアルコール成分単位(Ab)とを含むことが好ましい。
ポリエステル樹脂組成物の耐熱性をより高める観点からは、上記ジカルボン酸成分単位(Aa)は、テレフタル酸に由来する成分単位を30〜100モル%有し、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸に由来する成分単位を0〜70モル%有することが好ましい。ジカルボン酸成分単位(Aa)に含まれるテレフタル酸に由来する成分単位の割合は、より好ましくは40〜100モル%であり、さらに好ましくは60〜100モル%でありうる。テレフタル酸に由来する成分単位の含有量が高いと、ポリエステル樹脂組成物の耐熱性がより高まる。ジカルボン酸成分単位(Aa)に含まれるテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸に由来する成分単位の割合は、より好ましくは0〜60モル%であり、さらに好ましくは0〜40モル%でありうる。
上記テレフタル酸に由来する成分単位は、テレフタル酸、またはテレフタル酸エステルに由来する成分単位でありうる。上記テレフタル酸エステルは、好ましくはテレフタル酸の炭素原子数1〜4のアルキルエステルであり、その例にはジメチルテレフタレートなどが含まれる。
上記テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸に由来する成分単位の好ましい例には、イソフタル酸、2−メチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸およびこれらの組み合わせに由来する成分単位、ならびにこれらの芳香族ジカルボン酸のエステル(好ましくは芳香族ジカルボン酸の炭素原子数1〜4のアルキルエステル)に由来する成分単位が含まれる。
上記テレフタル酸に由来する成分単位と上記芳香族ジカルボン酸に由来する成分単位との合計量は、100モル%であることが好ましい。ただし、所望の特性に応じて、上記ジカルボン酸成分単位(Aa)は、上記成分単位とともに、少量の、脂肪族ジカルボン酸に由来する成分単位や分子内に3以上のカルボン酸基を有する多価カルボン酸に由来する成分単位をさらに含んでもよい。ジカルボン酸成分単位(Aa)が有する上記脂肪族ジカルボン酸に由来する成分単位と上記多価カルボン酸に由来する成分単位の割合は、合計で、例えば10モル%以下としうる。
上記脂肪族ジカルボン酸に由来する成分単位の炭素原子数は、特に制限されないが、4〜20であることが好ましく、6〜12であることがより好ましい。上記脂肪族ジカルボン酸の例には、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸およびドデカンジカルボン酸が含まれる。これらの脂肪族ジカルボン酸のうち、アジピン酸が好ましい。上記多価カルボン酸に由来する成分単位の例には、トリメリット酸およびピロメリット酸を含む三塩基酸、ならびに多塩基酸が含まれる。
また、ポリエステル樹脂組成物の耐熱性をより高める観点からは、上記ジアルコール成分単位(Ab)は、炭素原子数4〜20の脂環族ジアルコールに由来する成分単位、または炭素原子数2〜20の脂肪族ジアルコールに由来する成分単位を有することが好ましい。
上記脂環族ジアルコールに由来する成分単位は、ポリエステル樹脂組成物の耐熱性を高め、および吸水性を低減しうる。上記脂環族ジアルコールの例には、炭素原子数4〜20の脂環式炭化水素骨格を有するジアルコール、たとえば、1,3−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘプタンジオールおよび1,4−シクロヘプタンジメタノールが含まれる。なかでも、ポリエステル樹脂組成物の耐熱性がより高まり、吸水性がより低減され、かつ、入手が容易であるなどの観点からは、上記脂環族ジアルコールは、シクロヘキサン骨格を有する化合物であることが好ましく、1,4−シクロヘキサンジメタノールであることがより好ましい。
脂環族ジアルコールには、シス/トランス構造などの異性体が存在するが、ポリエステル樹脂組成物の耐熱性をより高める観点からは、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)はトランス構造の脂環族ジアルコールに由来する成分単位をより多く含むことが好ましい。したがって、上記脂環族ジアルコールに由来する成分単位のシス/トランス比は、好ましくは50/50〜0/100であり、さらに好ましくは40/60〜0/100である。
上記脂肪族ジアルコールに由来する成分単位は、ポリエステル樹脂組成物の溶融流動性をより高める。上記脂肪族ジアルコールの例には、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコールおよびドデカメチレングリコールが含まれる。
ジアルコール成分単位(Ab)は、上記脂環族ジアルコールに由来する成分単位および脂肪族ジアルコールに由来する成分単位のうち、いずれか一方のみを有してもよいし、双方を有してもよい。ジアルコール成分単位(Ab)は、上記脂環族ジアルコールに由来する成分単位(好ましくはシクロヘキサン骨格を有するジアルコールに由来する成分単位、より好ましくはシクロヘキサンジメタノールに由来する成分単位)を30〜100モル%有し、上記脂肪族ジアルコールに由来する成分単位を0〜70モル%有することが好ましい。ジアルコール成分単位(Ab)に含まれる上記脂環族ジアルコールに由来する成分単位(好ましくはシクロヘキサン骨格を有するジアルコールに由来する成分単位、より好ましくはシクロヘキサンジメタノールに由来する成分単位)の割合は、より好ましくは50〜100モル%であり、さらに好ましくは60〜100モル%である。ジアルコール成分単位(Ab)に含まれる上記脂肪族ジアルコールに由来する成分単位の割合は、より好ましくは0〜50モル%であり、さらに好ましくは0〜40モル%である。
上記脂環族ジアルコールに由来する成分単位と上記脂肪族ジアルコールに由来する成分単位との合計量は、100モル%であることが好ましい。ただし、所望の特性に応じて、上記ジアルコール成分単位(Ab)は、上記成分単位とともに、少量の、芳香族ジアルコールに由来する成分単位をさらに含んでもよい。上記芳香族ジアルコールの例には、ビスフェノール、ハイドロキノン、および2,2−ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンが含まれる。ジアルコール成分単位(Ab)が有する上記芳香族ジアルコールに由来する成分単位の割合は、例えば10モル%以下としうる。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の、示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)は250℃以上である。融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)は、270℃以上であることが好ましく、290℃以上であることがより好ましい。一方、融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)の上限値は特に制限されないが、たとえば350℃であり、335℃であることが好ましい。上記融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)が250℃以上であると、樹脂組成物の成形物の変色や変形などが抑制される。上限融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)が350℃以下であると、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の分解が抑制されるため好ましい。なお、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、融点(TmES)およびガラス転移温度(TgES)の双方を有する樹脂については、融点が270℃であればよい。
例えば、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の融点(TmES)またはガラス転移温度(TgES)は、250℃〜350℃の範囲内であることが好ましく、270℃〜350℃の範囲内であることがより好ましく、290〜335℃の範囲内であることがさらに好ましい。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の融点(TmES)およびガラス転移温度(TgES)は、示差走査熱量計(DSC)により、JIS−K7121に準拠して測定されうる。具体的には、測定装置としてX−DSC7000(SII社製)を準備する。この装置に、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の試料を封入したDSC測定用パンをセットし、窒素雰囲気下で昇温速度10℃/分で320℃まで昇温し、その温度で5分間保持した後、10℃/分の降温測定で30℃まで降温する。そして、昇温時の吸熱ピークのピークトップの温度を「融点」とする。また、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と,ガラス転移の階段状変化部分の曲線のこう配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度を「ガラス転移温度」とする。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の固有粘度[η]は0.3〜1.5dl/gであることが好ましい。固有粘度が上記範囲にある場合、反射材用ポリエステル樹脂組成物の成形時の流動性がより高まる。熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の固有粘度は、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の分子量を調整するなどして上記範囲に調整されうる。熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の分子量の調整方法の例には、重縮合反応の進行度合いを調整する方法、および単官能のカルボン酸または単官能のアルコールを適量加える方法を含む、公知の方法が含まれる。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の固有粘度は、以下の手順で測定することができる。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)をフェノールとテトラクロロエタンの50/50質量%の混合溶媒に溶解させて試料溶液とする。得られた試料溶液の流下秒数を、ウベローデ粘度計を用いて25℃±0.05℃の条件下で測定し、下記式に当てはめて固有粘度[η]を算出する。
[η]=ηSP/[C(1+kηSP)]
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)をフェノールとテトラクロロエタンの50/50質量%の混合溶媒に溶解させて試料溶液とする。得られた試料溶液の流下秒数を、ウベローデ粘度計を用いて25℃±0.05℃の条件下で測定し、下記式に当てはめて固有粘度[η]を算出する。
[η]=ηSP/[C(1+kηSP)]
上記式において、各代数または変数は以下を表す。
[η]:固有粘度(dl/g)
ηSP:比粘度
C:試料濃度(g/dl)
k:定数(溶液濃度の異なるサンプル(3点以上)の比粘度を測定し、横軸に溶液濃度、縦軸にηsp/Cをプロットして求めた傾き)
[η]:固有粘度(dl/g)
ηSP:比粘度
C:試料濃度(g/dl)
k:定数(溶液濃度の異なるサンプル(3点以上)の比粘度を測定し、横軸に溶液濃度、縦軸にηsp/Cをプロットして求めた傾き)
上記ηSPは以下の式によって求められる。
ηSP=(t−t0)/t0
ηSP=(t−t0)/t0
上記式において、各変数は以下を表す。
t:試料溶液の流下秒数(秒)
t0:溶媒の流下秒数(秒)
t:試料溶液の流下秒数(秒)
t0:溶媒の流下秒数(秒)
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、公知の方法で製造してもよいし、市販のものを購入してもよい。上記好ましい熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、例えば反応系内に分子量調整剤等を配合して、ジカルボン酸成分単位(Aa)とジアルコール成分単位(Ab)とを反応させて製造することができる。上述のように、反応系内に分子量調整剤を配合することで、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の固有粘度を調整しうる。
上記分子量調整剤の例には、モノカルボン酸およびモノアルコールが含まれる。上記モノカルボン酸の例には、炭素原子数2〜30の脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸および脂環族モノカルボン酸が含まれる。なお、上記芳香族モノカルボン酸および上記脂環族モノカルボン酸は、環状構造部分に置換基を有していてもよい。上記脂肪族モノカルボン酸の例には、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびリノ−ル酸が含まれる。上記芳香族モノカルボン酸の例には、安息香酸、トルイル酸、ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸およびフェニル酢酸が含まれる。上記脂環族モノカルボン酸の例には、シクロヘキサンカルボン酸が含まれる。
上記分子量調整剤の添加量は、ジカルボン酸成分単位(Aa)とジアルコール成分単位(Ab)とを反応させる際のジカルボン酸成分単位(Aa)の合計量1モルに対して0〜0.07モル、好ましくは0〜0.05モルとしうる。
[ポリアミド樹脂(B)]
ポリアミド樹脂(B)は、その示差走査熱量計(DSC)により測定される融点(TmA)が290℃以上である。上記融点(TmA)は、290℃以上340℃以下であることが好ましく、290℃以上330℃以下であることがより好ましく、290℃以上320℃であることがさらに好ましく、290℃以上310℃以下であることが特に好ましい。
ポリアミド樹脂(B)は、その示差走査熱量計(DSC)により測定される融点(TmA)が290℃以上である。上記融点(TmA)は、290℃以上340℃以下であることが好ましく、290℃以上330℃以下であることがより好ましく、290℃以上320℃であることがさらに好ましく、290℃以上310℃以下であることが特に好ましい。
上記融点(TmA)は、JIS K7121に準じて測定した値とすることができる。具体的には、公知の示差走査熱量計を用いて、10℃/分の速度で昇温してDSCの吸熱曲線を求め、当該吸熱曲線の最大ピーク位置の温度を融点(TmA)とすればよい。
ポリアミド樹脂(B)は、上記融点(TmA)が290℃以上であれば特に限定されない。上記融点(TmA)を実現する観点からは、ポリアミド樹脂(B)は、半芳香族ポリアミド樹脂であることが好ましい。なお、半芳香族ポリアミド樹脂は、通常はその融点(TmA)が多くの場合340℃を超えない。一方で、ポリアミド樹脂(B)は、その融点(TmA)を290℃以上とする観点から、その主たる構成単位が、下記の特定のジカルボン酸成分単位[Ba]と特定のジアミン成分単位[Bb]とからなる繰り返し単位で構成されている半芳香族ポリアミド樹脂であることが好ましい。
ジカルボン酸成分単位[Ba]は、ポリアミド樹脂(B)に含まれるジカルボン酸成分単位の総モル数を100モル%としたとき、テレフタル酸成分単位(Ba1)を20〜100モル%、好ましくは45〜100モル%、より好ましくは50〜90モル%、さらに好ましくは60〜80モル%の量で含有している。また、ジカルボン酸成分単位[Ba]は、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)または炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)を合計で0〜80モル%、好ましくは0〜55モル%、より好ましくは10〜50モル%、さらに好ましくは20〜40モル%の量で含有している。テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)および炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)は、両方が含有されていてもよいし、いずれか一方のみが含有されていてもよい。たとえば、ジカルボン酸成分単位[Ba]が少量の脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)を含有することにより、ポリアミド樹脂(B)の成形性がさらに向上しうる。なお、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)および炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)を合計した含有率が55モル%以下とすると、必然的にテレフタル酸成分単位の含有率が45モル%を上回ることになり、得られるポリアミド樹脂(B)は、融点(TmA)が290℃以上となりやすい。
より具体的には、ジカルボン酸成分単位[Ba]は、ジカルボン酸成分単位[Ba]の総モル数を100モル%としたとき、テレフタル酸成分単位(Ba1)を20〜100モル%、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)を0〜80モル%含むことが好ましく、テレフタル酸成分単位(Ba1)を55〜80モル%、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)を20〜45モル%含むことがより好ましく、テレフタル酸成分単位(Ba1)を60〜85モル%、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)を15〜40モル%含むことがさらに好ましい。ジカルボン酸成分単位[Ba]がテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)を含むと、成形体の熱伝導率がより高まりやすい。
あるいは、ジカルボン酸成分単位[Ba]は、ジカルボン酸成分単位[Ba]の総モル数を100モル%としたとき、テレフタル酸成分単位(Ba1)を40〜80モル%、炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)を20〜60モル%含むことが好ましい。ジカルボン酸成分単位[Ba]が脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)を含むと、成形体の熱伝導率および耐熱性が高まりやすい。
テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)の例には、イソフタル酸、2−メチルテレフタル酸およびナフタレンジカルボン酸成分単位などが含まれる。これらの中でも、イソフタル酸成分単位が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)は、炭素原子数4〜20、好ましくは6〜12のアルキレン基を有する脂肪族ジカルボン酸から誘導される。このような脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)の例には、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸成分単位などが含まれる。これらの中でも、アジピン酸成分単位およびセバシン酸成分単位が好ましい。
ポリアミド樹脂(B)は、上述したテレフタル酸成分単位(Ba1)、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位(Ba2)、および脂肪族ジカルボン酸成分単位(Ba3)の外に、少量のトリメリット酸またはピロメリット酸のような三塩基性以上の多価カルボン酸成分単位をさらに含有していてもよい。このような多価カルボン酸成分単位は、ジカルボン酸成分単位[Ba]の合計100モル%対して、0〜5モル%の量で含有されうる。
ジアミン成分単位[Bb]は、炭素原子数4〜18の直鎖状アルキレンジアミン成分単位(Bb1)を含むことが好ましく、側鎖アルキル基を有する炭素原子数4〜18のアルキレンジアミン成分単位(Bb2)や、炭素原子数4〜20の脂環族ジアミン成分単位(Bb3)をさらに含んでもよい。
ジアミン成分単位[Bb]は、ポリアミド樹脂(B)に含まれるジアミン成分単位の総モル数を100モル%としたとき、炭素原子数4〜18の直鎖状アルキレンジアミン成分単位(Bb1)を55〜100モル%、好ましくは55〜99モル%、より好ましくは70〜98モル%、さらに好ましくは80〜95モル%、特に好ましくは85〜93モル%の量で含有している。また、ジアミン成分単位[Bb]は、側鎖アルキル基を有する炭素原子数4〜18のアルキレンジアミン成分単位(Bb2)または炭素原子数4〜20の脂環族ジアミン成分単位(Bb3)を、0〜45モル%、好ましくは1〜45モル%、より好ましくは2〜30モル%、さらに好ましくは5〜20モル%、特に好ましくは7〜15モル%の量で含有している。なお、ジアミン成分単位[Bb]が、二種類の特定のアルキレンジアミン成分単位を上記のような量で含有すると、ポリアミド樹脂(B)の融点(TmA)を、成形時に半芳香族ポリアミド樹脂組成物がガス焼けを引き起こさない程度にまで低下させうる。
炭素原子数4〜18の直鎖状アルキレンジアミン成分単位(Bb1)の例には、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカンおよび1,12−ジアミノドデカンなどから誘導される成分単位が含まれる。これらの中でも、1,6−ジアミノヘキサン、1,8−ジアミノオクタン、1,10−ジアミノデカンおよび1,12−ジアミノドデカンから誘導される成分単位が好ましく、1,6−ジアミノヘキサン成分単位がより好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(B)中に複数種類含有されていてもよい。
側鎖アルキル基を有する炭素原子数4〜18のアルキレンジアミン成分単位(Bb2)の例には、1−ブチル−1,2−ジアミノ−エタン、1,1−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタン、1−エチル−1,4−ジアミノ−ブタン、1,2−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタン、1,3−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタン、1,4−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタン、2,3−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、2,5−ジメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,4−ジメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、3,3−ジメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,2−ジメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,2,4−トリメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,4,4−トリメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,4−ジエチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,3−ジメチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、2,4−ジメチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、2,5−ジメチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、2,2−ジメチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、2−メチル−4−エチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、2−エチル−4−メチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、2,2,5,5−テトラメチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、3−イソプロピル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、3−イソオクチル−1,7−ジアミノ−ヘプタン、1,3−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、1,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、2,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、3,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、4,5−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、2,2−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、3,3−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、4,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、3,3,5−トリメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、2,4−ジエチル−1,8−ジアミノ−オクタン、および5−メチル−1,9−ジアミノ−ノナンから誘導される成分単位が含まれる。これらの中でも、炭素原子数1〜2の側鎖アルキル基を1〜2個有すると共に、主鎖の炭素原子数が4〜10である側鎖アルキルジアミンから誘導される成分単位が好ましく、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン成分単位がより好ましい。これらの成分単位は、ポリアミド樹脂(B)中に複数種類含有されていてもよい。
炭素原子数4〜20の脂環族ジアミン成分単位(Bb3)の例には、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、イソホロンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルプロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル-5,5’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−5,5’−ジメチルジシクロヘキシルプロパン、α,α’−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−p−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−m−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−1,4−シクロヘキサン、α,α’−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−1,3−シクロヘキサンから誘導される成分単位が含まれる。これらの中でも、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、および4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンから誘導される成分単位が好ましく、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、1,3−ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、および1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンから誘導される成分単位がより好ましい。
なお、本明細書において、側鎖アルキル基を有するアルキレンジアミン成分単位における炭素原子数は、特に限定しない限り、主鎖アルキレン基の炭素原子数と側鎖アルキル基の炭素原子数との合計である。
ポリアミド樹脂(B)は、上述した炭素原子数4〜18の直鎖状アルキレンジアミン成分単位(Bb1)、側鎖アルキル基を有する炭素原子数4〜18のアルキレンジアミン成分単位(Bb2)、および炭素原子数4〜20の脂環族ジアミン成分単位(Bb3)の外に、少量のメタキシリレンジアミン成分単位などの他のジアミン成分単位を含んでもよい。このような他のジアミンに由来する成分単位の含有量は、ジアミン成分単位[Bb]の合計量に対して50モル%以下であり、好ましくは40モル%以下でありうる。
ポリアミド樹脂(B)の、濃硫酸中30℃の温度で測定した固有粘度[η]は、通常は0.5〜3.0dl/g、好ましくは0.5〜2.8dl/g、より好ましくは0.6〜2.5dl/gの範囲にある。
ポリアミド樹脂(B)は、異なる固有粘度を有する半芳香族ポリアミド樹脂を2以上組み合わせたものであってもよい。例えば、ポリアミド樹脂(B)は、固有粘度[η]が0.9dl/g以上である半芳香族ポリアミド樹脂(A1)と、固有粘度[η]が0.7dl/g以上0.9dl/g未満である半芳香族ポリアミド樹脂(A2)との混合物であってもよい。そのような混合物は、ポリアミド樹脂(B)の総量100質量部に対し、半芳香族ポリアミド樹脂(A1)を35〜100質量部、半芳香族ポリアミド樹脂(A2)を0〜65質量部含みうる。半芳香族ポリアミド樹脂(A1)と半芳香族ポリアミド樹脂(A2)の含有比率が上記範囲内であると、機械的強度を損なうことなく、半芳香族ポリアミド樹脂組成物の溶融流動性を高めうるので、金型汚染をより高度に抑制しやすい。ポリアミド樹脂(B)の固有粘度[η]は、主に分子量によって調整されうる。
ポリアミド樹脂(B)の固有粘度[η]は、熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の固有粘度と同様にして測定することができる。
また、ポリアミド樹脂(B)の示差走査熱量計(DSC)により測定されるガラス転移温度(TgA)は、80℃以上とすることができ、90〜150℃であることが好ましい。ポリアミド樹脂(B)のガラス転移温度(TgA)が90〜150℃であると、成形体の熱伝導率および耐熱性がより高まりやすい。
ポリアミド樹脂(B)は、ジカルボン酸成分とジアミン成分との重縮合により製造することができる。具体的には、ポリアミド樹脂(B)は、テレフタル酸と、(任意の)テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸と、直鎖状ジアルキレンジアミンおよび側鎖アルキル基を有するアルキレンジアミンとを、上述の量で水性媒体中に配合し、次亜リン酸ナトリウムなどの触媒の存在下に、加圧しながら加熱してポリアミド前駆体を製造し、次いでこのポリアミド前駆体を溶融混練することにより製造することができる。なお、ポリアミド前駆体を製造する際には、安息香酸のような分子量調整剤を配合することもできる。
また、ポリアミド樹脂(B)は、ジカルボン酸成分単位[Ba]およびジアミン成分単位[Bb]が上記範囲内になるように、組成の異なる少なくとも2種類のポリアミドの配合量を調整して、これを溶融混練することにより製造することもできる。
[化合物(C)]
化合物(C)は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmC)が70℃以上100℃以下であり、エステル構造またはアミド構造を有する化合物である。
化合物(C)は、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmC)が70℃以上100℃以下であり、エステル構造またはアミド構造を有する化合物である。
詳しい作用機序は不明であるものの、化合物(C)は、おそらくは融点(TmC)が上記範囲であることにより熱可塑性ポリエステル樹脂(A)またはポリアミド樹脂(B)との親和性が高く、かつ、エステル構造またはアミド構造を有することにより無機顔料(D)との親和性が高いため、樹脂組成物中における無機顔料(D)(特には白色顔料である酸化チタン)の分散性を高めることができると考えられる。これにより、化合物(C)は、無機顔料(D)の凝集を抑制して、成形体において無機顔料(D)により奏される光学特性をより十分に発揮させることができる。上記光学特性は、たとえば無機顔料(D)が白色顔料であるときは、当該成形体の反射率であり、無機顔料(D)が他の無機顔料であるときは、当該無機顔料により呈される色調である。
化合物(C)は、脂肪酸エステルおよび/または脂肪酸アミドであることが好ましい。化合物(C)は、脂肪族エステルであってもよいし、脂肪酸アミドであってもよいし、これらの混合物であってもよい。また、化合物(C)は、1分子内に炭化水素鎖と、エステル結合と、アミド基と、を併せ持つ化合物であってもよい。より具体的には、脂肪酸エステルおよび/または脂肪酸アミドである化合物(C)は、炭素原子数が3以上20以下の化合物であることが好ましく、炭素原子数が3以上15以下の化合物であることがより好ましく、炭素原子数が4以上10以下の化合物であることがさらに好ましい。
脂肪酸エステルは、脂肪酸のカルボキシル基とアルコールの水酸基との反応により生成し得る化合物である。脂肪酸エステルは、1価のアルコールと脂肪酸との反応により生成し得る脂肪酸モノエステル化合物であってもよいし、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびブチレングリコールなどの2価のアルコールと脂肪酸との反応により生成し得る脂肪酸ジエステルであってもよいし、グリセリンなどの3価のアルコールと脂肪酸との反応により生成し得る脂肪酸トリエステルであってもよいし、ショ糖などの糖と脂肪酸との反応により生成し得る糖脂肪酸エステルであってもよいし、ソルビタンと脂肪酸との反応により生成し得るソルビタン脂肪酸エステルであってもよい。これらのうち、脂肪酸エステルは、1価のアルコールと脂肪酸との反応により生成し得る化合物であることが好ましい。
脂肪酸アミドは、脂肪酸のモノアミドであってもよいし、ビスアミドであってもよい。
上記脂肪酸エステルおよび脂肪酸アミドの原料となる脂肪酸は、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミスチリン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸などとすることができる。
あるいは、上記脂肪酸は、ジカルボン酸およびトリカルボン酸などの多価カルボン酸でもよい。化合物(C)は、上記多価カルボン酸が有する複数のカルボキシル基を、アルコールと反応させたり、および/またはアミド化したりして得られる化合物であってもよい。
上記ジカルボン酸である脂肪酸の例には、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、およびセバシン酸などが含まれる。
なお、上記脂肪酸は、上述した飽和脂肪酸であってもよいし、不飽和脂肪酸であってもよい。また、分子内にエステル結合またはアミド基以外の酸素や窒素などの他の原子を有してもよい。
樹脂組成物における化合物(C)の含有量は、無機顔料(D)の全質量に対する化合物(C)の質量比が、2.0質量%以上15.0質量%以下となる量である。上記化合物(C)の含有量が2.0質量%以上であると、おそらくは無機顔料(D)の分散性が良好となるため、無機顔料(D)により奏される光学特性をより十分に発揮させることができる。また、上記化合物(C)の含有量が15質量%を超えると、化合物(C)による効果が頭打ちとなる。上記観点からは、上記化合物(C)の含有量は、2.0質量%以上12.0質量%以下であることがより好ましく、3.5質量%以上12.0質量%以下であることがさらに好ましく、3.5質量%以上8.0質量%以下であることが特に好ましい。
[無機顔料(D)]
無機顔料(D)は、成形体を着色する目的で樹脂組成物に添加される無機化合物である。無機顔料(D)の例には、カーボンブラック、酸化鉄、チタンブラック、窒化チタン、および酸化チタンなどの白色顔料などが含まれる。
無機顔料(D)は、成形体を着色する目的で樹脂組成物に添加される無機化合物である。無機顔料(D)の例には、カーボンブラック、酸化鉄、チタンブラック、窒化チタン、および酸化チタンなどの白色顔料などが含まれる。
成形体を白色化し、光反射機能を向上する観点からは、無機顔料(D)は、白色顔料であることが好ましい。白色顔料の例には、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛白、硫酸亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミナ、酸化ジルコニウム、シリカなどが含まれる。これらの白色顔料は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。中でも、白色顔料は、屈折率が2.0以上4.0以下であるものが好ましく、成形体の反射率や隠蔽性を高くしやすい点から、酸化チタンがより好ましい。
酸化チタンは、ルチル型が好ましい。
無機顔料(D)は、シランカップリング剤またはチタンカップリング剤などで処理されていてもよい。例えば、無機顔料(D)は、ビニルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、および2−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを含むシラン系化合物で表面処理されていてもよい。
成形体の色彩や反射率をより均一化させる観点からは、無機顔料(D)は、アスペクト比の小さい、すなわち、球状に近いものが好ましい。
無機顔料(D)の平均粒径は、0.1μm以上0.5μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.3μm以下であることがより好ましい。無機顔料(D)の平均粒径は、透過型電子顕微鏡写真をもとに、画像回折装置(ルーゼックスIIIU)を用いて一次粒子の各粒径区間における粒子量(質量%)をプロットして分布曲線を求め、得られた分布曲線から累積分布曲線を求め、この累積分布曲線における累積度50%のときの値とすることができる。
樹脂組成物における無機顔料(D)の含有量は、樹脂組成物の全質量を100質量部としたとき、5質量部以上50質量部以下であることが好ましい。無機顔料(D)の含有量が5質量部以上であると、成形体の色(たとえば白色度)がより高まりやすく、反射率がより高まりやすい。無機顔料(D)の含有量が50質量部以下であると、成形時の流動性や成形性が損なわれにくい。無機顔料(D)の上記含有量は、10質量部以上50質量部以下であることがより好ましく、20質量部以上40質量部以下であることがさらに好ましい。
[無機充填材]
樹脂組成物は、無機充填材を含んでもよい。上記無機充填材は、球状、繊維状又は板状の形状を有する、無機化合物の充填材である。ポリエステル樹脂組成物の強度及び靱性をより高める観点からは、上記無機充填材の形状は、繊維状であることが好ましい。
樹脂組成物は、無機充填材を含んでもよい。上記無機充填材は、球状、繊維状又は板状の形状を有する、無機化合物の充填材である。ポリエステル樹脂組成物の強度及び靱性をより高める観点からは、上記無機充填材の形状は、繊維状であることが好ましい。
無機充填材の例には、ガラス繊維、ワラストナイト、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカー、セピオライト、ゾノトライト、酸化亜鉛ウィスカー、ミルドファイバー及びカットファイバー等が含まれる。これらのうちの1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、平均繊維径が比較的小さく、成形物の表面平滑性を高めやすいことなどから、ワラストナイト、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカーが好ましく、ワラストナイト又はガラス繊維がより好ましい。ポリエステル樹脂組成物の光遮蔽効果をより高める観点からは、ワラストナイトが好ましく、ポリエステル樹脂組成物の機械強度をより高める観点からは、ガラス繊維が好ましい。
無機充填材の例には、ガラス繊維、ワラストナイト、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカー、セピオライト、ゾノトライト、酸化亜鉛ウィスカー、ミルドファイバーおよびカットファイバーなどが含まれる。これらのうちの一種を単独で用いても、二種以上を併用してもよい。中でも、平均繊維径が比較的小さく、成形体(反射材)の表面平滑性を高めやすいことなどから、ワラストナイト、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカーが好ましく、ワラストナイトまたはガラス繊維がより好ましい。ポリエステル樹脂組成物の光遮蔽効果をより高める観点からは、ワラストナイトが好ましく、ポリエステル樹脂組成物の機械強度をより高める観点からは、ガラス繊維が好ましい。
無機充填材の平均繊維長(l)は、通常、5mm以下であり、無機充填材を折れにくくし、かつ樹脂組成物中に微分散させやすくする観点からは、4mm以下であることが好ましい。無機充填材の平均繊維長(l)は、ポリエステル樹脂組成物の強度をより高める観点からは、2μm以上であることが好ましく、8μm以上であることがより好ましい。
無機充填材のアスペクト比(平均繊維長(l)/平均繊維径(d))は、5以上2000以下であることが好ましく、30以上600以下であることがより好ましい。アスペクト比が大きいほど、ポリエステル樹脂組成物の強度や剛性がより高まる。
樹脂組成物における無機充填材の含有量は、樹脂組成物の全質量を100質量%としたとき、1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。無機充填材の含有量が1質量%以上であると、樹脂組成物の耐熱性や強度を高めやすく、50質量%以下であると、樹脂組成物の成形時の流動性や成形性が損なわれにくい。無機充填材の上記含有量は、5質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、7質量%以上25質量%以下であることがさらに好ましい。
樹脂組成物における無機顔料(D)および無機充填材の含有量の合計は、樹脂組成物の全質量を100質量%としたとき、たとえば40質量%以上60質量%以下としうる。
[その他の添加剤]
上記樹脂組成物は、酸化防止剤(フェノール類、アミン類、イオウ類、リン酸類など)、充填材(クレー、シリカ、アルミナ、タルク、カオリン、石英、マイカ、グラファイトなど)、耐熱安定剤(ラクトン化合物、ビタミンE類、ハイドロキノン類、ハロゲン化銅、ヨウ素化合物など)、光安定剤(ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾフェノン類、ベンゾエート類、ヒンダードアミン類、オギザニリド類など)、難燃剤(臭素系、塩素系、リン系、アンチモン系、無機系など)、滑剤、蛍光増白剤、可塑剤、増粘剤、帯電防止剤、離型剤、顔料、結晶核剤などの公知の添加剤を含有してもよい。
上記樹脂組成物は、酸化防止剤(フェノール類、アミン類、イオウ類、リン酸類など)、充填材(クレー、シリカ、アルミナ、タルク、カオリン、石英、マイカ、グラファイトなど)、耐熱安定剤(ラクトン化合物、ビタミンE類、ハイドロキノン類、ハロゲン化銅、ヨウ素化合物など)、光安定剤(ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾフェノン類、ベンゾエート類、ヒンダードアミン類、オギザニリド類など)、難燃剤(臭素系、塩素系、リン系、アンチモン系、無機系など)、滑剤、蛍光増白剤、可塑剤、増粘剤、帯電防止剤、離型剤、顔料、結晶核剤などの公知の添加剤を含有してもよい。
これらの添加剤の合計含有量は、樹脂組成物の全質量に対して10質量%以下、好ましくは5質量%以下としうる。
以下、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は実施例の記載に限定されない。
1.原料の合成/用意
1−1.熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の合成
l06.2質量部のジメチルテレフタレートと、94.6質量部の1,4−シクロヘキサンジメタノール(シス/トランス比:30/70)との混合物に、0.0037質量部のテトラブチルチタネートを加え、150℃から260℃まで3時間30分かけて昇温して、エステル交換反応をさせた。エステル交換反応終了時に、1,4-シクロヘキサンジメタノールに溶解させた0.0165質量部の酢酸マンガン・四水塩を加えて、引き続き0.0299質量部のテトラブチルチタネートを導入して重縮合反応を行った。
1−1.熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の合成
l06.2質量部のジメチルテレフタレートと、94.6質量部の1,4−シクロヘキサンジメタノール(シス/トランス比:30/70)との混合物に、0.0037質量部のテトラブチルチタネートを加え、150℃から260℃まで3時間30分かけて昇温して、エステル交換反応をさせた。エステル交換反応終了時に、1,4-シクロヘキサンジメタノールに溶解させた0.0165質量部の酢酸マンガン・四水塩を加えて、引き続き0.0299質量部のテトラブチルチタネートを導入して重縮合反応を行った。
重縮合反応は常圧から1Torrまで85分かけて徐々に減圧し、同時に所定の重合温度300℃まで昇温させた。温度と圧力を保持して、所定の撹拌トルクに到達した時点で反応を終了した。
得られた熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の固有粘度[η]は0.6dl/gであり、融点(TmES)は290℃であった。固有粘度[η]と融点は、以下の方法で測定した。
(固有粘度)
得られた熱可塑性ポリエステル樹脂(A)を、フェノールとテトラクロロエタンの50/50質量%の混合溶媒に溶解して試料溶液とした。得られた試料溶液の流下秒数を、ウベローデ粘度計を用いて25℃±0.05℃の条件下で測定し、下記式に当てはめて固有粘度[η]を算出した。
[η]=ηSP/[C(1+kηSP)]
[η]:固有粘度(dl/g)
ηSP:比粘度
C:試料濃度(g/dl)
t:試料溶液の流下秒数(秒)
t0:溶媒の流下秒数(秒)
k:定数(溶液濃度の異なるサンプル(3点以上)の比粘度を測定し、横軸に溶液濃度、縦軸にηsp/Cをプロットして求めた傾き)
ηSP=(t−t0)/t0
得られた熱可塑性ポリエステル樹脂(A)を、フェノールとテトラクロロエタンの50/50質量%の混合溶媒に溶解して試料溶液とした。得られた試料溶液の流下秒数を、ウベローデ粘度計を用いて25℃±0.05℃の条件下で測定し、下記式に当てはめて固有粘度[η]を算出した。
[η]=ηSP/[C(1+kηSP)]
[η]:固有粘度(dl/g)
ηSP:比粘度
C:試料濃度(g/dl)
t:試料溶液の流下秒数(秒)
t0:溶媒の流下秒数(秒)
k:定数(溶液濃度の異なるサンプル(3点以上)の比粘度を測定し、横軸に溶液濃度、縦軸にηsp/Cをプロットして求めた傾き)
ηSP=(t−t0)/t0
(融点(TmES))
融点(TmES)は、示差走査熱量計(DSC)により、JIS−K7121に準拠して測定した。具体的には、X−DSC7000(SII社製)に、サンプルを封入したDSC測定用パンをセットし、窒素雰囲気下で昇温速度10℃/分で320℃まで昇温し、その温度で5分間保持した後、10℃/分の降温測定で30℃まで降温した。そして、昇温時の吸熱ピークのピークトップの温度を「融点」とした。
融点(TmES)は、示差走査熱量計(DSC)により、JIS−K7121に準拠して測定した。具体的には、X−DSC7000(SII社製)に、サンプルを封入したDSC測定用パンをセットし、窒素雰囲気下で昇温速度10℃/分で320℃まで昇温し、その温度で5分間保持した後、10℃/分の降温測定で30℃まで降温した。そして、昇温時の吸熱ピークのピークトップの温度を「融点」とした。
1−2.化合物(C)
無機顔料(C)として、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点TmCが85〜87℃であるアマイドワックス(BYK社製、BYK−P4102)を用いた。
無機顔料(C)として、示差走査熱量計(DSC)で測定した融点TmCが85〜87℃であるアマイドワックス(BYK社製、BYK−P4102)を用いた。
1−3.無機顔料(D)
無機顔料(D)として、白色顔料である酸化チタン(石原産業株式会社製、タイペークPC−3)を用いた。
無機顔料(D)として、白色顔料である酸化チタン(石原産業株式会社製、タイペークPC−3)を用いた。
1−4.その他の添加剤
難燃剤として、リン系難燃剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガフォスP−EPQ)を用いた。
難燃剤として、リン系難燃剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガフォスP−EPQ)を用いた。
光安定剤として、ヒンダードアミン系光安定化剤(クラリアントケミカルズ社製、ホスタビンN−30)を用いた。
滑剤として、ポリオレフィン系ワックス(三井化学株式会社製、ハイワックス800P)を用いた。
無機充填材として、タルク(松村産業株式会社製、ET−5)およびガラス繊維(扁平形)を用いた。
2,樹脂組成物の調製
2−1.樹脂組成物1
51.19質量部の上記合成した熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、0.9質量部の化合物(C)、30質量部の無機顔料(D)、および合計量が17.91質量部のその他の添加剤を、タンブラーブレンダーにて混合した。得られた混合物を、二軸押出機(株式会社日本製鋼所製TEX30α)にてシリンダー温度300℃で溶融混練した後、ストランド状に押出した。押出物を水槽で冷却後、ペレタイザーでストランドを引き取り、カットして、ペレット状の樹脂組成物1を得た。
2−1.樹脂組成物1
51.19質量部の上記合成した熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、0.9質量部の化合物(C)、30質量部の無機顔料(D)、および合計量が17.91質量部のその他の添加剤を、タンブラーブレンダーにて混合した。得られた混合物を、二軸押出機(株式会社日本製鋼所製TEX30α)にてシリンダー温度300℃で溶融混練した後、ストランド状に押出した。押出物を水槽で冷却後、ペレタイザーでストランドを引き取り、カットして、ペレット状の樹脂組成物1を得た。
2−2.樹脂組成物2
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を50.59質量部とし、化合物(C)の配合量を1.5質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物2を得た。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を50.59質量部とし、化合物(C)の配合量を1.5質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物2を得た。
2−3.樹脂組成物3
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を49.09質量部とし、化合物(C)の配合量を3.0質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物3を得た。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を49.09質量部とし、化合物(C)の配合量を3.0質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物3を得た。
2−4.樹脂組成物4
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を52.09質量部とし、化合物(C)の配合量を0質量部(添加せず)とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物4を得た。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を52.09質量部とし、化合物(C)の配合量を0質量部(添加せず)とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物4を得た。
2−5.樹脂組成物5
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を51.94質量部とし、化合物(C)の配合量を0.15質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物5を得た。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を51.94質量部とし、化合物(C)の配合量を0.15質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物5を得た。
2−6.樹脂組成物6
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を51.79質量部とし、化合物(C)の配合量を0.3質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物6を得た。
熱可塑性ポリエステル樹脂(A)の配合量を51.79質量部とし、化合物(C)の配合量を0.3質量部とした以外は樹脂組成物1の調製と同様にして、ペレット状の樹脂組成物6を得た。
3.評価
得られた樹脂組成物を、下記の成形機を用いて、下記の成形条件で射出成形して、長さ30mm、幅30mm、厚さ0.5mmの試験片を調製した。
成形機:住友重機械工業(株)社製、SE50DU
シリンダー温度:融点(TmES)+10℃、
金型温度:150℃
得られた試験片を、ミノルタ株式会社製、CM3500dを用いて、波長領域360nm〜740nmの反射率を求めた。
得られた樹脂組成物を、下記の成形機を用いて、下記の成形条件で射出成形して、長さ30mm、幅30mm、厚さ0.5mmの試験片を調製した。
成形機:住友重機械工業(株)社製、SE50DU
シリンダー温度:融点(TmES)+10℃、
金型温度:150℃
得られた試験片を、ミノルタ株式会社製、CM3500dを用いて、波長領域360nm〜740nmの反射率を求めた。
樹脂組成物1〜樹脂組成物6の調製に用いた各材料の量(特に断りがない限り、表中の単位は質量部)、および得られた450nm、540nmおよび620nmの反射率を、表1に示す。
表1の結果から明らかなように、無機顔料(D)の全質量に対する化合物(C)の質量比が2.0質量%以上15.0質量%以下である樹脂組成物1〜樹脂組成物3は、反射特性が良好であった。
本発明によれば、反射率および強度に優れた成形体を得られる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物が得られる。そのため、本発明は、反射材として良好に使用され得る熱可塑性ポリエステル樹脂組成物が製造されることが期待される。
Claims (6)
- 示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(TmES)もしくはガラス転移温度(TgES)が250℃以上である熱可塑性ポリエステル樹脂(A)、または示差走査熱量計(DSC)で測定される融点(TmA)が290℃以上であるポリアミド樹脂(B)と、
示差走査熱量計(DSC)で測定した融点(Tmc)が70℃以上100℃以下であり、エステル構造またはアミド構造を有する化合物(C)と、
無機顔料(D)と、
を有し、
前記無機顔料(D)の全質量に対する前記化合物(C)の質量比は、2.0質量%以上15.0質量%以下である、
樹脂組成物。 - 前記化合物(C)は、脂肪酸エステルおよび/または脂肪酸アミドである、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記化合物(C)は、炭素原子数が3以上20以下の脂肪酸エステルおよび/または脂肪酸アミドである、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂(A)は、
テレフタル酸に由来する成分単位30〜100モル%と、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸に由来する成分単位0〜70モル%とを含む、ジカルボン酸成分単位と、
炭素原子数4〜20の脂環族ジアルコールに由来する成分単位、または炭素原子数2〜20の脂肪族ジアルコールに由来する成分単位を含む、ジアルコール成分単位と、
を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記ジアルコール成分単位は、シクロヘキサン骨格を有する前記脂環族ジアルコールに由来する成分単位を含む、請求項4に記載の樹脂組成物。
- 前記無機顔料(D)は、酸化チタンである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
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