JP2000167826A - 顔料樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

顔料樹脂組成物の製造方法

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JP2000167826A
JP2000167826A JP10346298A JP34629898A JP2000167826A JP 2000167826 A JP2000167826 A JP 2000167826A JP 10346298 A JP10346298 A JP 10346298A JP 34629898 A JP34629898 A JP 34629898A JP 2000167826 A JP2000167826 A JP 2000167826A
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pigment
resin
resin composition
kneading
outer peripheral
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Koichiro Miyajima
浩一郎 宮嶋
Kana Sakuma
奏 佐久間
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機顔料の粗大粒子の残存を低減させ、微粒
子が均一に分散された顔料樹脂組成物を得ること。 【解決手段】 少なくとも樹脂(A)及び有機顔料から
なる顔料樹脂組成物を製造するにあたり、回転円板と固
定円板との間で混練する機構を有する連続混練押出機を
用いて樹脂(A)の融点又は軟化点未満の温度で製造す
ること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、顔料樹脂組成物の
製造方法に関するものであり、更に詳しくは有機顔料粒
子が均一に分散された顔料樹脂組成物の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】顔料樹脂組成物の一例として、プラスチ
ック用着色剤が挙げられる。一般に不透明性と耐光性の
点では無機顔料が良いが、透明性と色の鮮明さという点
では有機顔料が勝る。色彩の鮮明さ及び着色力が大きい
ことは、その商品価値が半ば色によって決定されるプラ
スチック製品の着色には重要な条件である。また、着色
力大なることは顔料使用量の節減になり、原価の低下、
更にクロッキング、マイグレ−ションの可能性減少や樹
脂強度等の点でも有利である。一般に顔料の結晶粒子が
細かく、均一に揃って分散していると着色力が大となっ
て色が鮮明となり、分散が良くないと冴えが劣る。粗粒
子分が残ったり、一度分散してもビヒクル中で再凝集す
ると製品としてのツヤ、平滑性を悪くする。従って色彩
の鮮明さ、ツヤ、着色力を最大に発揮せしめるためには
顔料をよく組成物中に分散せしめる必要がある。
【0003】通常の顔料樹脂組成物の製造方法では、顔
料粉末と担体樹脂または必要に応じて分散剤とをニー
ダ、ロール等のバッチ式の混練機や一軸、二軸の押出機
等で溶融混練し、顔料の分散を図っているが、バッチ式
混練機では製品のロット毎の品質にムラが生じたり、ま
た生産効率が劣る。また、一軸、二軸の押出機では顔料
粗粒子の分散が完全ではないという欠点がある。従って
これら一軸、二軸の押出機で顔料中に存在する硬い粗粒
子を分散させるには、2回以上の混練操作を行う必要が
あるが、能率上の損失や、時には混練に伴う組成物の温
度上昇等によって組成物の粘度変化等の悪影響をもたら
す恐れがある。しかも顔料粉末中に多数存在する粗大な
2次凝集粒子は混練操作を数回行っても全てを数μm 程
度以下の微粒子にするのは困難で、ごく僅かの粗粒子分
は残りがちであり、その僅かな粗粒子のため製品のツ
ヤ、平滑性が損なわれ、商品価値を減ぜしめる問題があ
った。
【0004】また、一般に樹脂の混練の際、その温度を
変えるとシェア(剪断強さ)が変わり、練り上がりの状
態が変わる。すなわち、温度がより高くなると樹脂がよ
り柔らかく低粘度になる。この様な状態下での混練操作
はシェアがかかりにくく、練る力が逃げるため、顔料の
分散が悪くなるという現象があった。
【0005】更に、有機顔料は無機顔料に比べ一般に耐
熱性は劣り、良いものでもその多くはせいぜい180℃
くらいまでである。これ以上の高温では、多くの顔料は
顔料粒子が凝集、結晶生長を起こして大きな粒子になろ
うとしたり、または変色、分解、溶融、昇華等を起こし
てしまう。従って比較的低い温度で混練する製造方法の
開発が待たれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
顔料と樹脂(A)との混練温度が低く、かつ混練力が大
きい製造方法を用いることにより、顔料粗大粒子の残存
を低減させ、微粒子が均一に分散された着色力の大きい
顔料樹脂組成物の製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、第1の発明
は、少なくとも樹脂(A)及び顔料からなる顔料樹脂組
成物を製造するにあたり、回転円板と固定円板との間で
混練する機構を有する連続混練押出機を用いて樹脂
(A)の融点又は軟化点未満の温度で混練することを特
徴とする顔料樹脂組成物の製造方法である。
【0008】第2の発明は、樹脂(A)がオレフィン系
樹脂であることを特徴とする第1の発明に記載の顔料樹
脂組成物の製造方法である。
【0009】第3の発明は、樹脂(A)がオレフィン系
ワックスであることを特徴とする第1の発明に記載の顔
料樹脂組成物の製造方法である。
【0010】第4の発明は、有機顔料が水性ペーストで
あることを特徴とする第1乃至第3の発明いずれか記載
の顔料樹脂組成物の製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用される回転円板と固定円板との間で混練す
る機能を有する連続混練押出機については、例えば特公
昭55─41139号公報、特公昭54─24743号
公報等に記載されている。即ち連続混練押出機とは、シ
リンダ内において、外周部にスクリューが形成された回
転軸に固着した円板(回転円板)と該回転円板に相対す
る固定円板との間において材料を通過させつつ両円板に
形成された山と谷との相互作用によって混練を行わせる
ようにしたものである。更にまた、その連続混練押出機
は、前記回転円板の少なくとも片面には山と谷とが交互
に放射状に形成されると共に、この面に相対する前記固
定円板の少なくとも片面にも山と谷が交互に形成されて
いる。
【0012】付属しているフィ−ダ−により連続的に送
り込まれた混練材料は、固定円板と回転軸との間を通
り、前記両円板の谷間において両円板の外周方向へ押し
出され、回転円板の外周部とシリンダ内部との隙間へ送
り出されるよう構成されている。また、回転円板外周部
の材料は、両円板のお互いの山と谷との境界線部によっ
て中心方向に送られ、且つ回転軸と固定円板との間隙か
ら再度外周方向に押し出されることによって圧縮と剪断
作用により混練を行う構成を有している。回転円板と固
定円板とが交互に連続して複数個配置されることによっ
て材料投入口から流出取り出し口まで連続して混練作用
が行われる領域を効率よく形成している。
【0013】本発明に用いられる樹脂(A)としては、
従来から顔料樹脂組成物に用いられているものが使用で
きる。例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワ
ックス等のオレフィン系ワックス、サゾールワックス等
の合成ワックス、ロジン等の天然ワックス等や、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アルキド樹
脂、アクリル樹脂、スチレンーアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げら
れる。
【0014】尚、本発明における樹脂(A)とは、分子
量が1万未満でJIS K7210に準じた溶融粘度
(メルトフロ−レ−ト、以下MFRと略す)測定が不可
能である「ワックス」と、分子量が1万以上でJIS
K7210に準じたMFR測定が可能である「樹脂」の
両方の意味で用いられる。
【0015】本発明における樹脂(A)は、その融点又
は軟化点未満で混練する。例えば低密度ポリエチレン又
はポリエチレンワックスの場合は100〜120℃より
低い温度で混練されることが望ましい。その他の樹脂も
120℃未満の温度で混練されることが望ましい。混練
時の温度が高いとシェアがかかりにくく、練る力が逃げ
やすくなり、混練状態が不良になる場合がある。また、
顔料が水性ペ−ストの場合、充分に混練される前に顔料
から水が逃げる恐れがあり、うまく分散できない場合が
ある。
【0016】本発明において用いられる有機顔料はアゾ
顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料等の従来
公知の顔料はいずれも使用できるが、特に顔料粒子の比
表面積が大きいと、樹脂(A)に吸着しやすく分散性が
向上するため望ましい。
【0017】また、本発明において用いられる有機顔料
は、粉末顔料、担体樹脂に容易に着色するよう作業性を
よくしたドライカラ−、マスタ−パウダ−等と呼ばれる
分散性粉末顔料(加工顔料)、または湿式状態で作られ
た湿潤状態にある顔料を、湿潤状態下で乾燥することな
く濾過して得た、または乾燥した粉末顔料を可塑剤とロ
−ルミルで混練して得た、取り扱いに便利な水性ペ−ス
トのいずれを用いても良いが、比表面積が大きい水性ペ
−ストは特に望ましい。
【0018】本発明で得られる顔料樹脂組成物は、連続
混練機を用いて、高濃度の顔料を分散せしめ更にエクス
トルーダー等でペレット状に成形し、該ペレットをプラ
スチック成形の際被着色樹脂で希釈して所望の色に調整
するマスターバッチと称されるペレット状の着色用樹脂
組成物(以下、マスターバッチという)であってもよい
し、或いはまた、顔料濃度が比較的小さく、被着色樹脂
で希釈せずにそのままプラスチック成形に供されるペレ
ット状の着色用樹脂組成物(以下、着色ペレットとい
う)であってもよい。マスターバッチの製造に用いる樹
脂は、成形品製造に用いられる被着色樹脂と相溶性の良
い樹脂を用いることが好ましく、被着色樹脂と同一のも
のがより好ましい。
【0019】本発明においては、必要に応じて分散剤等
を添加してもよい。例えばステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪
族金属塩等が挙げられ、その含有量としては顔料樹脂組
成物に対して0.01〜5重量%の範囲が望ましい。
【0020】また、本発明においては、必要に応じて滑
剤、安定剤、酸化防止剤等を添加してもよい。例えば酸
化防止剤としてフェノール系、リン系、硫黄系の化合物
が挙げられる。
【0021】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳
しく説明する。
【0022】[実施例1]β型銅フタロシアニンブルー
顔料50重量部と軟化点100℃の低密度ポリエチレン
(密度0.92g/cm2 、溶融粘度指数(メルトイン
デックス、以下MIと略す。)=3)49.5重量部、
並びに分散剤としてステアリン酸マグネシウム0.5重
量部をスーパーミキサー(カワタ製)にて5分間混合し
た。この混合物をスクリュー式定量フィーダーで連続混
練機(KCK社製)に供給し、顔料樹脂組成物を製造し
た。連続混練機の条件は、フィード部スクリュー径80
mmφ、メータリング部スクリュー径35mmφ、混練
部組数6組(回転円板98.5、混練部シリンダー内径
101.5mmφ)で、押出量8kg/時、回転数10
0rpm、混練部の回転円板はフィード部から、扇型−
扇型、扇型−菊型、菊型−菊型、菊型−臼型、臼型−臼
型、臼型−ベントスクリューのものを使用し、また、回
転円板に相対する固定円板は、その回転円板と同じ模様
のものを用いた。混練温度は、混練部 50℃、ヘッド
部 90℃で運転した。
【0023】更に、上記顔料樹脂組成物1重量部と低密
度ポリエチレン100重量部とを押出機にて混練し、鮮
明に着色された組成物を得た。これをスライドガラス上
で加熱溶融して顕微鏡で観察したところ、顔料粒子は全
て微細に分散しており、粗大粒子は認められなかった。
【0024】[実施例2]β型銅フタロシアニンブルー
顔料水ペースト100重量部(固形分として50重量
部)と軟化点100℃の低密度ポリエチレン(密度0.
92g/cm2 、MI=3)50重量部とを実施例1と
同じ連続混練機で混練部温度90℃で混練し、顔料樹脂
組成物を得た。水分は連続混練機の第一開放ベント口か
ら蒸気として抜け、得られた組成物は水分を殆ど含んで
いなかった。
【0025】更に、上記顔料樹脂組成物1重量部と低密
度ポリエチレン100重量部とを押出機にて混練し、鮮
明に着色された組成物を得た。これをスライドガラス上
で加熱溶融して顕微鏡で観察したところ、顔料粒子は全
て微細に分散しており、粗大粒子は認められなかった。
【0026】[実施例3]β型銅フタロシアニンブルー
顔料水ペースト100重量部(固形分として50重量
部)とポリエチレン樹脂を熱分解して得られたポリエチ
レンワックス50重量部とを実施例1と同じ連続混練機
で混練部温度90℃で混練し、顔料樹脂組成物を得た。
水分は連続混練機の第一開放ベント口から蒸気として抜
け、得られた組成物は水分を殆ど含んでいなかった。
【0027】更に、上記顔料樹脂組成物1重量部と低密
度ポリエチレン100重量部とを押出機にて混練し、鮮
明に着色された組成物を得た。これをスライドガラス上
で加熱溶融して顕微鏡で観察したところ、顔料粒子は全
て微細に分散しており、粗大粒子は認められなかった。
【0028】[実施例4]低密度ポリエチレンの代わり
に軟化点110℃の線状ポリエチレンテレフタレート5
0重量部とする以外は実施例2と同様に顔料樹脂組成物
を得、更に該顔料樹脂組成物を上記線状ポリエチレンテ
レフタレートにて1%希釈したものを加熱溶融して顕微
鏡で観察したところ、顔料粒子は全て微細に分散してお
り、粗大粒子は認められなかった。
【0029】[比較例1]連続混練機の混練部温度を1
50℃とする以外は実施例1と同様にして顔料樹脂組成
物を得た。更に該顔料樹脂組成物を低密度ポリエチレン
で1%希釈したものを加熱溶融して顕微鏡で観察したと
ころ、数個の粗大な顔料粒子が認められた。
【0030】
【発明の効果】本発明の、少なくとも樹脂(A)及び有
機顔料からなる顔料樹脂組成物の製造方法は、連続混練
機を用いて、樹脂(A)の融点又は軟化点未満の温度で
大きなシェアを加えて強力に混練することにより、顔料
分散性に優れた着色力の大きい顔料樹脂組成物を連続的
に得ることができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F201 AA03 AA49 AB12 AR06 BA01 BC01 BC12 BC37 BK14 BK18 4J002 AA001 AF021 BB011 BB031 BB131 BC031 BC071 BD041 BG021 CC001 CD001 CF001 CF011 CF061 EQ016 EU026 FD070 FD096 FD200

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも樹脂(A)及び有機顔料から
    なる顔料樹脂組成物を製造するにあたり、回転円板と固
    定円板との間で混練する機構を有する連続混練押出機を
    用いて樹脂(A)の融点又は軟化点未満の温度で混練す
    ることを特徴とする顔料樹脂組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】 樹脂(A)がオレフィン系樹脂であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の顔料樹脂組成物の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 樹脂(A)がオレフィン系ワックスであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の顔料樹脂組成物の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 有機顔料が水性ペーストであることを特
    徴とする請求項1乃至3いずれか記載の顔料樹脂組成物
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006059574A1 (ja) * 2004-12-02 2006-06-08 Tokyo Printing Ink Mfg. Co., Ltd. 高分子複合体製造方法
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