JP2001064491A - 着色用ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用濃度を問わずに、分散性・相溶性・加工
性の全てに優れ、さらに、ポリエステル系樹脂に対する
相溶性に特に優れた、マスターパウダータイプあるいは
マスターバッチタイプの着色用樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 本発明の着色用ポリエステル樹脂組成物
は、熱可塑性ポリエステル樹脂に染顔料を分散させてな
る着色用ポリエステル樹脂組成物において、染顔料分散
用ビヒクルとして、数平均分子量１８００〜１６０００
の低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂を染顔料に対して
２５〜１５０重量％の割合で用いられてなることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着色用樹脂組成物
に関する。さらに詳しくは、熱可塑性ポリエステル樹脂
に染顔料を分散させてなる着色用ポリエステル樹脂組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂を着色するために使用する
着色剤としては種々のタイプのものがあるが、特に最近
は、生顔料タイプ、ドライカラータイプ、マスターパウ
ダータイプ、マスターバッチタイプの着色剤が汎用的に
使用されている。しかし、生顔料タイプの着色剤は、分
散加工せずにそのまま直接配合するために、分散性が十
分でなく、さらに、顔料の凝集によって斑点が発生した
りするので、外観上好ましくない場合があった。また、
着色効果自体も十分なものではなかった。

【０００３】また、ドライカラータイプの着色剤は、微
粉砕された染顔料を、金属石鹸類、ワックス類、無機質
の粉末等にて処理・混合して得られる粉末状着色剤であ
り、着色したい熱可塑性樹脂の表面にブレンダー等にて
均一に混合して使用される。しかし、このドライカラー
タイプの着色剤は微粉末状なので飛散性があり、混合機
内の汚染という問題がある。また、分散性も十分とはい
えない。

【０００４】上記の生顔料タイプおよびドライカラータ
イプの欠点をカバーすることを目的とした着色剤とし
て、マスターパウダータイプの着色剤がある。このマス
ターパウダータイプの着色剤は、例えば、加工性の良い
ポリオレフィンワックスをビヒクルとし、そこに染顔料
を混練分散した後に粉砕したものであるが、ポリオレフ
ィンワックスのような従来のビヒクルを用いた場合、成
形機内でのスリップ現象による吐出量の不安定化、成形
物の接着不良、印刷適正不良等の問題があり、さらに、
高濃度のマスターバッチを作成するのが困難であった。
また、ポリオレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂、特
に、ポリエステル系樹脂に対する相溶性が悪く、ポリエ
ステル系樹脂の着色に使用すると着色むら等の欠陥が生
じることが多かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明が解
決しようとする課題は、使用濃度を問わずに、分散性・
相溶性・加工性の全てに優れ、さらに、ポリエステル系
樹脂に対する相溶性に特に優れた、マスターパウダータ
イプあるいはマスターバッチタイプの着色用樹脂組成物
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討した。その結果、染顔料分散用のビヒ
クルとして低分子量の熱可塑性ポリエステル樹脂を特定
量使用することにより得られる着色用ポリエステル樹脂
組成物をマスターパウダータイプあるいはマスターバッ
チタイプとして用いると、上記の課題が全て解決できる
ことを見いだした。本発明はこのようにして完成され
た。

【０００７】すなわち本発明にかかる着色用ポリエステ
ル樹脂組成物は、熱可塑性ポリエステル樹脂に染顔料を
分散させてなる着色用ポリエステル樹脂組成物におい
て、染顔料分散用ビヒクルとして、数平均分子量１８０
０〜１６０００の低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂を
染顔料に対して２５〜１５０重量％の割合で用いられて
なることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明にかかる着色用ポリエステル樹脂組成物は、熱可塑
性ポリエステル樹脂に染顔料を分散させてなる着色用ポ
リエステル樹脂組成物において、染顔料分散用ビヒクル
として、数平均分子量１８００〜１６０００の低分子量
熱可塑性ポリエステル樹脂を染顔料に対して２５〜１５
０重量％の割合で用いられてなることを特徴とする。

【０００９】本発明にかかる着色用ポリエステル樹脂組
成物は、熱可塑性ポリエステル樹脂の配合の仕方によっ
て、マスターパウダータイプとして使用することもで
き、マスターバッチタイプとして使用することもでき
る。マスターパウダータイプとして用いる場合は、本発
明にかかる着色用ポリエステル樹脂組成物は、染顔料
を、染顔料に対して２５〜１５０重量％の割合の染顔料
分散用ビヒクルとしての数平均分子量１８００〜１６０
００の低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂に分散させ、
必要に応じて添加剤を加えてなるものである。

【００１０】一方、マスターバッチタイプとして用いる
場合は、本発明にかかる着色用ポリエステル樹脂組成物
は、上記マスターパウダータイプの着色剤を熱可塑性ポ
リエステル樹脂を用いて希釈してなるものであり、具体
的には、染顔料を、染顔料に対して２５〜１５０重量％
の割合の染顔料分散用ビヒクルとしての数平均分子量１
８００〜１６０００の低分子量熱可塑性ポリエステル樹
脂に分散させ、必要に応じて添加剤を加えてなるもの
を、さらに熱可塑性ポリエステル樹脂で希釈してなるも
のである。

【００１１】本発明において用いることができる染顔料
としては、公知の有機顔料、無機顔料、体質顔料等がい
ずれも使用できる。有機顔料としては、縮合アゾ等のア
ゾ系顔料、アントラキノン系、ペリノン系、ペリレン
系、チオインジゴ系等のスレン系、フタロシアニンブル
ー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、キ
ナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、
ピロロピロール系、アニリンブラック、有機蛍光顔料等
が挙げられる。無機顔料としては、クレー、バライト、
雲母等の天然物、紺青等のフェロシアン化物、硫化亜鉛
等の硫化物、硫酸バリウム等の硫酸塩、酸化クロム、亜
鉛華、チタン白、弁柄、鉄黒等の酸化物、水酸化アルミ
ニウム等の水酸化物、珪酸カルシウム、群青等のケイ酸
塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、カ
ーボンブラック、グラファイト等の炭素、アルミニウム
粉、ブロンズ粉、亜鉛粉等の金属粉、その他焼成顔料等
が挙げられる。体質顔料としては、炭酸カルシウム、硫
酸バリウム、タルク等が挙げられる。これらの顔料は単
独あるいは２種類以上混合して用いられる。また樹脂物
性を損なわない範囲であれば染料も使用可能である。

【００１２】本発明において、染顔料分散用ビヒクルと
して用いる低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂は、数平
均分子量が１８００〜１６０００の熱可塑性ポリエステ
ル樹脂をいう。ここで、前記染顔料分散用ビヒクルと
は、本発明の着色用樹脂組成物を製造する工程の必須段
階として、染顔料を混練分散させるための展開媒体をい
う。従来は、このビヒクルとして加工性の良いポリオレ
フィンワックス類が汎用されていたが、ポリオレフィン
ワックスのような樹脂を用いた場合、成形機内でのスリ
ップ現象による吐出量の不安定化、成形物の接着不良、
印刷適正不良等の問題があり、さらに、高濃度のマスタ
ーバッチを作成するのが困難であった。また、ポリオレ
フィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂、特に、ポリエステル
系樹脂に対する相溶性が悪く、ポリエステル系樹脂の着
色に使用すると着色むら等の欠陥が生じることが多かっ
た。本発明においては、このビヒクルとして、低分子量
熱可塑性ポリエステル樹脂を用いることにより、ポリエ
ステル系樹脂に対する相溶性を格段に向上させ、なおか
つ、数平均分子量が１８００〜１６０００という低分子
量の熱可塑性ポリエステル樹脂を用いることにより、加
工性も優れたものとなり、成形機内でのスリップ現象に
よる吐出量の不安定化、成形物の接着不良、印刷適正不
良等の従来の問題を抑制できた。また、高濃度のマスタ
ーバッチを作成することも可能となった。

【００１３】前記熱可塑性ポリエステル樹脂とは、ジカ
ルボン酸成分とグリコール成分が縮合されたエステル単
位、あるいはジカルボン酸成分やグリコール成分とヒド
ロキシカルボン酸成分とが縮合されたエステル単位な
ど、エステル結合を有するポリマーである。ジカルボン
酸の例としてテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニ
ルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、あるいはアジ
ピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられ
る。グリコールとしては、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチル
グリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が
挙げられ、ヒドロキシカルボン酸の例としてｐ−ヒドロ
キシ安息香酸などが挙げられる。また、結晶性であって
も非晶性であってもよい。

【００１４】本発明において、染顔料分散用ビヒクルと
して用いる低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂は、数平
均分子量が１８００〜１６０００であることを特徴とす
る。このように数平均分子量が１８００〜１６０００で
ある低分子量の熱可塑性ポリエステル樹脂を用いること
により、得られる樹脂組成物の加工性、ポリエステル系
樹脂との相溶性にも優れたものとなる。また、染顔料の
分散性も高くなる。前記数平均分子量が１８００より小
さいと、マスターバッチを作成する際に、希釈樹脂との
相溶性が低下し、拡散性が悪く、高濃度化が困難となる
ために好ましくなく、１６０００よりも大きいと、染顔
料に対する濡れが低下し、染顔料分散性が低下するため
に好ましくない。

【００１５】また、本発明において、染顔料分散用ビヒ
クルとして用いる低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂
は、その軟化点が３０〜１５０℃の範囲内にあることが
好ましく、５０〜１２０℃の範囲内にあることがより好
ましい。軟化点が３０℃よりも小さいと、常温でも溶融
状態となる場合もあり、ハンドリング性を含めた加工時
の作業性が良くないために好ましくなく、１５０℃より
も大きいと、染顔料に対する濡れが低下するためか、分
散性が十分でなくなるために好ましくない。

【００１６】本発明においては、前記染顔料が、染顔料
に対して２５〜１５０重量％の割合の染顔料分散用ビヒ
クルとしての前記低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂に
分散されてなることを特徴とする。前記割合が２５重量
％未満であると、染顔料に対する濡れが悪く、分散性が
低下するために好ましくなく、前記割合が１５０重量％
を超えると、マスターバッチ化の際、高濃度品が得られ
ないために好ましくない。

【００１７】上記分散の方法は特に限定されないが、例
えば、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、３本ロール
ミル、二軸押出機などによる混練分散が挙げられ、中で
も特に３本ロールミルが、色替性（掃除性）の点で好ま
しい。なお、上記分散においては、必要に応じて各種添
加剤を加えてもよい。本発明で用いることができる添加
剤とは、樹脂物性（加工性、柔軟性、弾性、脆性、取り
扱い性等）、樹脂性能（安定性、耐久性、難燃性、保温
性等）および加工性（離型性、混練り性等）等を改質さ
せる目的で用いられるものであり、溶融樹脂への添加時
に熱分解を起こさないものであれば特に限定されない。
例えば、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化
剤、難燃化剤、抗菌剤、帯電防止剤、銅害防止剤、金属
不活性化剤、粘着付与剤、滑剤、スリップ剤、内部離型
剤、防曇剤、付香剤、界面活性剤、湿潤剤、防腐剤、防
かび剤、充填剤、補強剤、安定剤、保温剤、発泡剤、防
震剤、耐衝撃性向上剤、表面処理剤、分散剤等を挙げる
ことが出来る。

【００１８】上記の分散により得られた混練分散混合物
は、必要に応じ、種々の粉砕機、例えば、ハンマーミ
ル、ピンミル、高速混合機、フェザーミル、ビクトリー
ミル等を用いて粉砕し、マスターパウダータイプの着色
用樹脂組成物とする。マスターパウダータイプとしての
本発明の着色用樹脂組成物の粒度は、４〜４０メッシュ
が好ましく、８〜２０メッシュがより好ましい。

【００１９】次に、マスターバッチタイプとして用いる
場合の本発明にかかる着色用ポリエステル樹脂組成物
は、上述のマスターパウダータイプの着色剤を熱可塑性
ポリエステル樹脂を用いて希釈してなるものであり、具
体的には、染顔料に対して２５〜１５０重量％の割合の
染顔料分散用ビヒクルとしての数平均分子量１８００〜
１６０００の低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂に、染
顔料を分散させ、必要に応じて添加剤を加えてなるもの
を、さらに熱可塑性ポリエステル樹脂で希釈してなるも
のである。

【００２０】前記希釈に用いる熱可塑性ポリエステル樹
脂の量は特に限定されないが、好ましくは、前記のマス
ターパウダータイプの着色用樹脂組成物に対して、９９
００重量％以下の範囲であり、より好ましくは、９００
重量％以下の範囲である。また、前記染顔料に対して
は、好ましくは、２４７５０重量％以下の範囲であり、
より好ましくは、２２５０重量％以下の範囲である。

【００２１】前記希釈に用いる熱可塑性ポリエステル樹
脂とは、ジカルボン酸成分とグリコール成分が縮合され
たエステル単位、あるいはジカルボン酸成分やグリコー
ル成分とヒドロキシカルボン酸成分とが縮合されたエス
テル単位など、エステル結合を有するポリマーである。
ジカルボン酸の例としてテレフタル酸、イソフタル酸、
フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’
−ジフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、あ
るいはアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸
が挙げられる。グリコールとしては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、
１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメ
タノール等が挙げられ、ヒドロキシカルボン酸の例とし
てｐ−ヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。また、結
晶性であっても非晶性であってもよい。また、前述のビ
ヒクルとして用いる場合と異なり、当該熱可塑性ポリエ
ステル樹脂の分子量や軟化点は特に限定されない。

【００２２】熱可塑性ポリエステル樹脂で希釈してマス
ターバッチ化するための方法としては、特に限定されな
いが、例えば、単軸や二軸の押出機、ニーダー、バンバ
リーミキサー等が挙げられ、中でも特に、二軸押出機が
好ましい。

【００２３】

【実施例】以下に本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。 ［実施例１］表１に示した低分子量飽和共重合ポリエス
テルＡを４７．９部、銅フタロシアニンブルー（Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を５０．０部、ステア
リン酸マグネシウムを１．０部、フェノール系酸化防止
剤を０．１部、万能混合機に投入し、３０分間攪拌した
のち、加熱温度１３０℃の三本ロールミルにて混練・分
散させた。次にこの混練分散物を常温まで冷却後、フェ
ザーミル（細川鉄工所社製）１ｍ／ｍスクリーンで粉砕
した後に粒度２０〜３０メッシュの着色用樹脂組成物
（１）を得た。

【００２４】得られた着色用樹脂組成物（１）を、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂（イースターＧＮ０７１、
イーストマンケミカル社製）１００重量部に対して表２
に示す添加量で配合し、Ｔダイシート製膜機にて１００
μｍ厚シートを作成（３号ダンベル）し、顔料分散性、
引張り強度、接着性、加工性について物性評価を行っ
た。結果を表２に示した。なお、物性評価方法は以下の
通りである。 （顔料分散性）得られたシートの外観を目視判定した。 （引張り強度）ＡＳＴＭ−Ｄ６３８に準じ、オートグラ
フより引張り降伏点強度を測定した。 （接着性）Ｔダイシート製膜時の、キャスティングロー
ルの剥離性を観察した。 （加工性）Ｔダイシートの吐き出しムラによるネックイ
ン現象を観察した。 ［実施例２］実施例１で得られた着色用樹脂組成物
（１）６０部と、非晶性ポリエチレンテレフタレート
（イースターＧＮ０７１、イーストマンケミカル社製）
４０部を二軸押出機を用いて混練ペレット化し、銅フタ
ロシアニンブルー３０％の着色用樹脂組成物（２）を得
た。

【００２５】得られた着色用樹脂組成物（２）を、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂（イースターＧＮ０７１、
イーストマンケミカル社製）１００重量部に対して表２
に示す添加量で配合し、Ｔダイシート製膜機にて１００
μｍ厚シートを作成（３号ダンベル）し、実施例１と同
様に物性評価を行った。結果を表２に示した。 ［実施例３］表１に示した低分子量飽和共重合ポリエス
テルＢを３０．０部、二酸化チタン（Ｃ．Ｉ．ピグメン
トホワイト６）を７０．０部、加圧ニーダーにて１５０
℃に加熱し、混練・分散させた。次にこの混練分散物を
常温まで冷却後、フェザーミル（細川鉄工所社製）３ｍ
／ｍスクリーンで粉砕した後に粒度１０〜２０メッシュ
の着色用樹脂組成物（３）を得た。

【００２６】得られた着色用樹脂組成物（３）を、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂（イースターＧＮ０７１、
イーストマンケミカル社製）１００重量部に対して表２
に示す添加量で配合し、Ｔダイシート製膜機にて１００
μｍ厚シートを作成（３号ダンベル）し、実施例１と同
様に物性評価を行った。結果を表２に示した。 ［実施例４］実施例３で得られた着色用樹脂組成物
（３）７１．４部と、非晶性ポリエチレンテレフタレー
ト（イースターＧＮ０７１、イーストマンケミカル社
製）２８．６部を二軸押出機を用いて混練ペレット化
し、二酸化チタン５０％の着色用樹脂組成物（４）を得
た。

【００２７】得られた着色用樹脂組成物（４）を、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂（イースターＧＮ０７１、
イーストマンケミカル社製）１００重量部に対して表２
に示す添加量で配合し、Ｔダイシート製膜機にて１００
μｍ厚シートを作成（３号ダンベル）し、実施例１と同
様に物性評価を行った。結果を表２に示した。 ［比較例１］実施例１で使用した銅フタロシアニンブル
ー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）を、そのまま
分散加工せずに比較着色剤（１）として用い、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂（イースターＧＮ０７１、イー
ストマンケミカル社製）１００重量部に対して表２に示
す添加量で配合し、Ｔダイシート製膜機にて１００μｍ
厚シートを作成（３号ダンベル）し、実施例１と同様に
物性評価を行った。結果を表２に示した。 ［比較例２］低分子量ポリエチレンワックス（サンワッ
クス１６５Ｐ、三洋化成（株）製）を５０．０部、銅フ
タロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：
３）を５０．０部、湿潤剤として変性アルコールを２
０．０部、バタフライ式ミキサーに投入し、２０分間攪
拌したのち、加熱温度１１０℃の三本ロールミルにて混
練・分散させた。次にこの混練分散物を常温まで冷却
後、フェザーミル（細川鉄工所社製）１ｍ／ｍスクリー
ンで粉砕した後に粒度２０〜３０メッシュの比較着色用
樹脂組成物（２）を得た。

【００２８】得られた比較着色用樹脂組成物（２）を、
ポリエチレンテレフタレート樹脂（イースターＧＮ０７
１、イーストマンケミカル社製）１００重量部に対して
表２に示す添加量で配合し、Ｔダイシート製膜機にて１
００μｍ厚シートを作成（３号ダンベル）し、実施例１
と同様に物性評価を行った。結果を表２に示した。 ［比較例３］比較例２で得られた比較着色用樹脂組成物
（２）６０．０部と、非晶性ポリエチレンテレフタレー
ト（イースターＧＮ０７１、イーストマンケミカル社
製）４０．０部を二軸押出機を用いて混練ペレット化し
ようと試みたが、相溶性が悪いため、ポリエチレンワッ
クスが分離し、押出機のシリンダー内でスリップ現象が
起こり、加工できなかった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明の着色用ポリエステル樹脂組成物
は、使用濃度を問わずに、分散性・相溶性・加工性の全
てに優れ、さらに、ポリエステル系樹脂に対する相溶性
に特に優れた、マスターパウダータイプあるいはマスタ
ーバッチタイプとして用いることができる着色用樹脂組
成物である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 剛 兵庫県伊丹市森本１丁目35番地 住化カラ ー株式会社大阪工場内 (72)発明者 児玉 建治 兵庫県伊丹市森本１丁目35番地 住化カラ ー株式会社大阪工場内 Ｆターム(参考） 4J002 CF041 CF061 CF071 CF081 CF181 FD096 4J037 AA01 AA02 AA04 AA05 AA09 AA10 AA11 AA15 AA16 AA17 AA19 AA22 AA24 AA26 AA27 CB28 CC24 DD04 EE08 EE28 FF15

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性ポリエステル樹脂に染顔料を分散
   させてなる着色用ポリエステル樹脂組成物において、染
   顔料分散用ビヒクルとして、数平均分子量１８００〜１
   ６０００の低分子量熱可塑性ポリエステル樹脂を染顔料
   に対して２５〜１５０重量％の割合で用いられてなるこ
   とを特徴とする、着色用ポリエステル樹脂組成物。