JP2002003659A

JP2002003659A - 着色樹脂組成物および成形品

Info

Publication number: JP2002003659A
Application number: JP2000186413A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Kawamura; 昌靖川村; Masashi Koide; 昌史小出
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-09
Also published as: US20020013397A1; KR20010114156A; US6566432B2; KR100805575B1

Abstract

(57)【要約】【課題】顔料分散性に優れ、発色性能の高い着色樹脂
組成物、ならびに、機械物性に優れた着色樹脂成形品を
提供すること。【解決手段】分散剤と顔料と熱可塑性樹脂とを含む着
色樹脂組成物において、分散剤として下記一般式（１）
で表されるものを用い、かつ、熱可塑性樹脂としてメタ
ロセン系ポリオレフィンを用いるようにする。Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｍＯＨ（１）（式中、ｎは１〜１００の整数であり、ｍは１〜１００
の整数である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着色樹脂組成物に
関する。さらに詳しくは、熱可塑性樹脂の成形品の着色
に用いられる着色樹脂組成物、および、その着色樹脂組
成物を用いて得られる着色樹脂成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂の成形品を着色する
ために、または、着色された樹脂成形品を製造するため
に用いられる着色樹脂組成物には、顔料と分散剤を混合
した粉末状のドライカラー、常温で液状の分散剤中に顔
料を分散させたリキッドカラーまたはペーストカラー、
常温で固体の樹脂中に顔料を分散させたペレット状、フ
レーク状あるいはビーズ状の着色ペレット（着色コンパ
ウンドともいう）もしくはマスターバッチなどがある。
ここで、マスターバッチは、常温で固体の樹脂中に顔料
を分散させたものであるという点で着色ペレットと共通
するが、着色ペレットがそのまま成形に供されるのに対
し、マスターバッチは着色ペレットに比して顔料を高濃
度に含んでいるので、適当な熱可塑性樹脂（希釈用樹脂
または被着色樹脂）で希釈してから成形に供される点で
相違する。

【０００３】これら着色樹脂組成物は、用途によって、
その特徴を生かして使い分けられているが、これらのう
ち、取り扱いの容易さ、使用時の作業環境保全の面でマ
スターバッチが好んで用いられている。そして、マスタ
ーバッチに要求される性能として、顔料濃度が高いこ
と、着色される熱可塑性樹脂の耐熱性や強度などの諸物
性に与える影響が少ないことなどに加え、ポリオレフィ
ン系樹脂の成形の精密化、高速化に伴い、以前にも増し
て顔料の高分散性が求められるようになった。

【０００４】マスターバッチの顔料分散性を付与する分
散剤としては、ステアリン酸；ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ス
テアリン酸カルシウム等のような金属石鹸；エチレンビ
スアマイド；ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワ
ックス等のような炭化水素系ワックス；およびこれらの
誘導体、たとえば酸変性体や水酸基変性体からなるワッ
クス等、が一般的に用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１０数
ミクロン径で高速紡糸し、またはフィルム化するなど、
高度な顔料分散が求められる成形品の場合には、上述の
分散剤では満足のいく分散効果は得られなかった。

【０００６】さらに、特開平７−５３７７２号公報で
は、着色樹脂組成物の分散剤として、下記化学構造式：ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_ｘ−ＣＨ_２−Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）
_ｎＨ（ｘ＝２８〜４８（平均）、ｎ＝１〜１６）で表される化合物が用いられている。この分散剤を用い
ることにより、従来品に比べて良好な結果が得られては
いるが、依然として、顔料分散不良に起因する紡糸時の
糸切れ、溶融紡糸機のフィルターの目詰まり、フィルム
表面のブツ発生等の問題が生じる場合があった。また、
たとえ高速紡糸やフィルム化が可能であっても、成形品
にさらに高度な機械物性強度が求められる場合には、実
用上充分な強度を与えることができない場合もあった。

【０００７】以上の問題を解決するために、マスターバ
ッチの加工方法の改良や強力混練機により顔料分散性を
向上させる等の努力が行われてきたが、充分な顔料分散
性能を発揮するものではなかった。

【０００８】本発明は、顔料分散性に優れ、発色性能の
高い着色樹脂組成物であり、これをマスターバッチとし
て用いた場合には、引張強度、曲げ弾性率、衝撃強度等
の機械物性が被着色樹脂の各強度値に対して５％以上の
物性阻害を与えないような着色樹脂組成物、ならびに、
同着色樹脂組成物を用いて得られる着色樹脂成形品を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る着色樹脂組成物は、分散剤と顔料と熱
可塑性樹脂とを含む着色樹脂組成物であって、分散剤が
下記一般式（１）で表されるものであるとともに、熱可
塑性樹脂がメタロセン系ポリオレフィンであることを特
徴とするものである。Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｍＯＨ（１）（式中、ｎは１〜１００の整数であり、ｍは１〜１００
の整数である。）また、別の本発明に係る着色樹脂組成物は、上記と同じ
一般式（１）で表される分散剤と顔料と水とメタロセン
系ポリオレフィンとを含む混合物から水分を除去せしめ
てなることを特徴とするものである。

【００１０】ここで、メタロセン系ポリオレフィンと
は、メタロセンを重合用触媒として得られるポリオレフ
ィンの総称である。このポリマーの特徴は、従来のチー
グラー触媒、チーグラー・ナッタ触媒等を用いた場合に
比べ、高度に単分散性の、分子量分布の狭い（たとえば
メタロセン系ポリエチレンではＭｗ／Ｍｎ＜２）高分子
量ポリマーとなっていることである。そして、得られた
ポリマーは結晶性が低くほぼ非晶性であって、その密度
と融点は、非メタロセン系触媒で重合された同じモノマ
ーからなる汎用ポリオレフィンに比べて、有意に低いも
のとなっている。

【００１１】発明者らは、着色樹脂組成物においてこの
ようなポリマーを用い、かつ、上記一般式（１）の分散
剤を用いることにより、多量の顔料を取り込んでそれを
非常に均一に分散させることができ、その結果、顔料の
分散不良に起因するフィルムの破断等の問題が生じるこ
となく、機械的強度に優れた成形品を与えうることを見
いだした。また、顔料分散性が良好であることから、発
色性能にも優れた着色樹脂組成物を得ることができる。

【００１２】発明者らの知見によれば、分散剤と顔料と
樹脂との混合物中に水が存在すると、溶融・混練の際
に、顔料を濡らしていた水が蒸発し、混練時の剪断によ
り微細化された顔料の表面を溶融熱可塑性樹脂が覆うよ
うになるので、それにより顔料の再凝集が防止されて、
顔料分散性に優れた樹脂組成物を得ることができる。そ
して、発明者らは、この水性相から樹脂相への顔料のフ
ラッシングを、水の沸点付近の温度で時間をかけて行う
ことにより顔料の分散性が向上することを見いだした。
そこで、汎用ポリオレフィンに比べて融点の低いメタロ
セン系ポリオレフィンを用いることにより、このような
水の沸点付近の温度でのフラッシングを、容易かつ有効
に行うことができるという利点もある。

【００１３】さらに、メタロセン系ポリオレフィンは、
他の樹脂（ポリオレフィン）との相溶性がよいという特
性を有するため、本発明の着色樹脂組成物は、マスター
バッチとして汎用性があって適用範囲が広いとともに、
被着色樹脂と均一に混合されることにより機械物性にも
優れた成形品を与えることができる。相溶性が高い理由
としては、メタロセン系ポリオレフィンは結晶性が低
く、わずかにできる結晶も均一で微細であることから、
被着色樹脂の結晶成長を妨げないからであると考えられ
る。加えてこのポリマーには、タイ分子が多いという特
徴があり、機械的強度（衝撃強度、引裂強度等）に優れ
た成形品が得られるという利点もある。

【００１４】本発明では、メタロセン系ポリオレフィン
として、融点および密度が低いことから、特にメタロセ
ン系ポリエチレンを好ましく用いることができる。ま
た、メタロセン系ポリオレフィンの融点は４０〜１２０
℃であり、密度は０．８７〜０．９１ｇ／ｃｍ^３である
ことが好ましい。

【００１５】また、分散剤としては、上記一般式（１）
においてｎが２６〜５０、ｍが４〜１００のものを好ま
しく用いることができる。また、その融点は、上記フラ
ッシング温度との関係から、６０〜１２０℃のものを用
いることが好ましい。分散剤がフラッシング温度で溶融
しないと、顔料分散効果を充分に発揮できないからであ
る。

【００１６】着色樹脂組成物が、分散剤と顔料と水とメ
タロセン系ポリオレフィンとを含む混合物から水分を除
去せしめてなるものである場合、混合物は、分散剤の水
溶液または分散剤の水分散体に顔料とメタロセン系ポリ
オレフィンとを添加してなるものであることが好まし
い。それにより、一層良好な顔料分散体を得ることがで
きる。また、混合物中の水に対する分散剤の配合量は、
１〜８０重量％であることが好ましい。

【００１７】次に、本発明に係る着色樹脂成形品は、本
発明の着色樹脂組成物を用いてなることを特徴とするも
のである。本発明の着色樹脂組成物は、顔料分散性に優
れ、発色性能もよいことから、これを用いて機械的強度
に優れ発色性の高い着色樹脂成形品を製造することがで
きる。

【００１８】なお、本発明に係る着色樹脂組成物は、マ
スターバッチまたは着色ペレットとして着色樹脂成形品
に好ましく用いられる他、インキ、塗料、接着剤などの
用途にも使用することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。

【００２０】分散剤と顔料と熱可塑性樹脂とを含む本発
明の着色樹脂組成物において用いられる分散剤は、下記
一般式（１）で表されるものである。Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｍＯＨ（１）（式中、ｎは１〜１００の整数であり、ｍは１〜１００
の整数である。）上記式において、ｎの値が１００を越えると、顔料分散
効果が低下するおそれがあると共に、分散剤の融点が高
くなるために低融点の被着色樹脂を用いる場合の加工性
が不良になるおそれがある。また、ｍの値が１００を越
えると、着色樹脂組成物の加工時の熱により分解発泡を
起こすおそれがある。好ましい実施態様において、上記
ｎは２６〜５０であり、また、ｍは４〜１００である。
さらに、この分散剤の融点は、押出加工時の円滑な材料
輸送性の観点から６０℃以上であることが好ましく、ま
た、被着色樹脂への速やかな分散性の観点から１２０℃
以下であることが好ましい。なお、本発明における融点
とは、示差走査熱量測定器にて、窒素ガス気流下、昇温
速度１０℃／分の条件で測定された融点のピーク温度で
ある。

【００２１】ベースとなる熱可塑性樹脂としては、メタ
ロセン化合物の触媒により重合されたメタロセン系ポリ
オレフィンが用いられる。

【００２２】メタロセン化合物とは、たとえばチタン、
ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、ニ
オブ、プラチナ等の四価の遷移金属に、シクロペンタジ
エニル骨格を有するリガンドが少なくとも１つ以上配位
する化合物の総称である。

【００２３】シクロペンタジエニル骨格を有するリガン
ドとしては、シクロペンタジエニル基；メチルシクロペ
ンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、ｎ−
またはｉ−プロピルシクロペンタジエニル基、ｎ−、ｉ
−、ｓｅｃ−、ｔｅｒｔ−ブチルシクロペンタジエニル
基、ヘキシルシクロペンタジエニル基、オクチルシクロ
ペンタジエニル基等のアルキル一置換シクロペンタジエ
ニル基；ジメチルシクロペンタジエニル基、メチルエチ
ルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペン
タジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、
メチルヘキシルシクロペンタジエニル基、エチルブチル
シクロペンタジエニル基、エチルヘキシルシクロペンタ
ジエニル基等のアルキル二置換シクロペンタジエニル
基；トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチル
シクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジ
エニル基等のアルキル多置換シクロペンタジエニル基；
メチルシクロヘキシルシクロペンタジエニル基等のシク
ロアルキル置換シクロペンタジエニル基；インデニル
基、４，５，６，７−テトラヒドロインデニル基、フル
オレニル基等が挙げられる。

【００２４】シクロペンタジエニル骨格を有するリガン
ド以外のリガンドとしては、たとえば、塩基、臭素等の
一価のアニオンリガンド、二価のアニオンキレートリガ
ンド、炭化水素基、アルコキシド、アミド、アリールア
ミド、アリールオキシド、ホスフィド、アリールホスフ
ィド、シリル基、置換シリル基等が挙げられる。上記炭
化水素基としては、炭素数１〜１２程度のものが挙げら
れ、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシ
ル基、ヘブチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、
セシル基、２−エチルヘキシル基等のアルキル基；シク
ロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル
基；フェニル基、トリル基等のアリール基；ベンジル
基、ネオフィル基等のアラルキル基；ノニルフェニル基
等が挙げられる。

【００２５】シクロペンタジエニル骨格を有するリガン
ドが配位したメタロセン化合物としては、具体的には、
シクロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミ
ド）、メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリス
（ジメチルアミド）、ビス（シクロペンタジエニル）チ
タニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシク
ロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペン
タジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジルコニウ
ムジクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチルシク
ロペンタジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドハフニウム
ジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタ
ジエニル−ｔｅｒｔ−ブチルアミドハフニウムジクロリ
ド、インデニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、
インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミド）、イン
デニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチルアミド）、イン
デニルチタニウムビス（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が
挙げられる。

【００２６】このようなメタロセン化合物は、共触媒と
して、たとえば、メチルアルミノキサンやホウ素化合物
等を加えた触媒系として用いることができる。この場
合、メタロセン化合物に対する上記共触媒の割合は、１
〜１００万ｍｏｌ倍であることが好ましい。

【００２７】ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体
（ランダムまたはブロック共重合体）の他、エチレンも
しくはプロピレンとα−オレフィン（エチレンもしくは
プロピレンを除く）との共重合体等が挙げられる。ある
いは、それらの熱分解による低重合体であってもよい。
上記α−オレフィンとしては、１−ブテン、１−ペンテ
ン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、４−
メチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１
−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン
等が挙げられる。これらのα−オレフィンのうち、エチ
レンとの共重合に供されるα−オレフィンとしては、１
−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンが好ましく、プ
ロピレンとの共重合に供されるα−オレフィンとして
は、１−ブテン、１−ヘキセンが好ましい。好ましい実
施態様においては、メタロセン系ポリエチレンが選ばれ
る。

【００２８】ポリマーの融点は、４０℃以上、１２０℃
以下であることが好ましい。さらに、融点が５０〜１０
０℃であることが一層好ましい。特に、融点がポリマー
の融点が１００℃以下であると、加工温度を９０℃付近
に設定でき、その結果フラッシング効率が最も高くなる
ため好ましい。融点が低すぎると、常温でべたついてし
まって操作性が悪い他、着色樹脂組成物の乾燥工程に支
障を来す恐れがある。また、ポリマーの密度は、上記融
点との関連性等から０．９１ｇ／ｃｍ^３以下であること
が好ましく、また、取り扱い容易性の観点から０．８７
ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．８７５〜
０．９０５ｇ／ｃｍ^３であることが一層好ましい。

【００２９】別の好ましい実施態様においては、メルト
フローレート（ＭＦＲ）が０．１〜４００、さらには５
〜２５０の範囲にあるポリマーが選ばれる。ＭＦＲが
０．１未満であると、被着色樹脂との相溶性が悪くなっ
て、成形品に色ムラが生じたり諸物性に悪影響を与えた
りするおそれがある。一方、ＭＦＲが４００を越える場
合には、着色樹脂組成物の製造が困難になると共に、成
形品の強度などの諸物性に悪影響を与えるおそれがあ
る。なお、このＭＦＲとは、ＪＩＳＫ７２１０に準拠
して測定されたＭＦＲである。

【００３０】メタロセン系ポリオレフィンは、被着色樹
脂との相溶性が高いという特性を有する。具体的には、
たとえばポリプロピレン（被着色樹脂）に対し、汎用ポ
リエチレンのマスターバッチは相溶しないが、メタロセ
ン系ポリエチレンであれば相溶が可能である。

【００３１】顔料としては、従来から印刷インキ、塗
料、あるいは熱可塑性樹脂の着色に使用されている公知
の有機顔料および無機顔料の１種以上を用いることがで
き、特に制限されることはない。

【００３２】有機顔料としては、アゾレーキ、ハンザ
系、ベンズイミダゾロン系、ジアリライド系、ピラゾロ
ン系、イエロー系、レッド系等のアゾ系顔料；フタロシ
アニン系、キナクリドン系、ペリレン系、ペリノン系、
ジオキサジン系、アントラキノン系、イソインドリノン
系等の多環系顔料およびアニリンブラック等を挙げるこ
とができる。無機顔料としては、酸化チタン、チタンイ
エロー、酸化鉄、群青、コバルトブルー、酸化クロムグ
リーン、黄鉛、カドミウムイエロー、カドミウムレッド
等の無機顔料およびカーボンブラック顔料を挙げること
ができる。

【００３３】これらの顔料は、乾燥顔料、あるいは水を
含有した乾燥前の顔料ウェットケーキ、およびこれらの
混合物、のいずれかの形態で用いられる。

【００３４】本発明に係る着色樹脂組成物は、以上の分
散剤と顔料とメタロセン系ポリオレフィンを少なくとも
含んでなるものであり、顔料を高濃度に含有して成形時
に被着色樹脂で希釈されるマスターバッチとして、ある
いは、顔料濃度が比較的低く被着色樹脂で希釈せずにそ
のまま成形に供される着色ペレットとして用いることが
できる。組成物中の各成分の配合割合は、特に限定され
ることはなく、用途等に応じて適宜選択することができ
る。

【００３５】たとえば、この着色樹脂組成物を着色ペレ
ットとして用いる場合には、顔料は、目的とする着色
力、色相等を確保する観点から、０．０１重量％以上含
まれていることが好ましい。また、成形品の外観性（顔
料凝集に伴うブツ等がないこと）の観点から、その含有
量は、４０重量％以下であることが好ましい。また、こ
の着色樹脂組成物をマスターバッチとして用いる場合
は、顔料は、目的とする色相や着色力を経済的に得る等
の観点から０．０１重量％以上含まれていることが好ま
しく、顔料分散性等の観点から、その含有量は９０重量
％以下であることが好ましく、特に２０〜８０重量％含
まれていることが好ましい。

【００３６】分散剤と熱可塑性樹脂との配合割合は、分
散剤０．０１〜３０重量％、樹脂１０〜９９．９重量％
であることが好ましい。

【００３７】着色樹脂組成物には、本発明の効果を阻害
しない範囲で、必要に応じてさらにワックス、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、界面活性剤などの各種添加剤が含ま
れていてもよい。

【００３８】次に、別の本発明に係る着色樹脂組成物
は、上述の分散剤と顔料と水とメタロセン系ポリオレフ
ィンとを含む混合物から水分を除去せしめてなるもので
ある。これまで述べてきた着色樹脂組成物と重複する記
載は省き、以下に、その特徴事項について説明する。

【００３９】水としては、水道水、蒸留水、イオン交換
水、硬水、軟水等を特に制限なく用いることができる
が、着色樹脂組成物の用途に影響をおよぼすような成分
（粗大粒子、溶解物質、イオン等）を含んでいないもの
が好ましい。

【００４０】分散剤と顔料と水とメタロセン系ポリオレ
フィンとを含む上記混合物は、以下の理由から、分散剤
の水溶液または分散剤の水分散体に顔料を添加してなる
ものであることが好ましい。分散剤の水性媒体（分散剤
と水との混合物；分散剤が水に可溶な場合は分散剤の水
溶液、分散剤が水に不溶な場合は分散剤の水分散体、あ
るいはこれらの組み合わせの総称）を用いることによ
り、分散剤を直接配合するよりも顔料の分散が効率よく
進む。その結果、顔料の高分散が必要な紡糸やフィルム
等の製造に適したものとなり、また、成形品の機械物性
が一層良好になるのである。この場合、分散剤の水性媒
体１〜３０重量部、顔料０．０１〜９０重量部、熱可塑
性樹脂１〜９０重量部を含有する混合物であることが好
ましい。

【００４１】水の添加量については、水に対する分散剤
の濃度（あるいは、水性媒体中の分散剤の濃度）が、目
的とする顔料分散性を効率よく得るために１重量％以上
であることが好ましく、また、取扱性および実用性の観
点から８０重量％以下であることが好ましく、特に５〜
５０重量％であることが好ましい。粉末乾燥顔料を用い
る場合は、水の添加量は、水を添加することの効果を充
分に得るために５重量％以上であることが好ましく、ま
た、脱水工程における効率性の観点から２００重量％以
下であることが好ましい。

【００４２】混合物中の各成分の配合順序は、特に限定
されない。分散剤の水溶液または分散剤の水分散体に顔
料とメタロセン系ポリオレフィンを加える場合であれ
ば、顔料と樹脂とを一緒に加えるようにしてもよいし、
先に顔料を添加して、得られた混合物と樹脂とを混ぜる
ようにしてもよい。

【００４３】以上述べてきた着色樹脂組成物は、通常の
混練機や押出機を用いて製造することができる。各装置
の設計や運転条件も、特に限定されることはない。

【００４４】好ましい実施態様において、分散剤の水性
散体と顔料とメタロセン系ポリオレフィンとをヘンシェ
ルミキサー等で混合し、次にフラッシャー、ニーダー、
押出機、ロールミル、ボールミル、スチールミル、サン
ドミル、アトライター、ハイスピードミキサー、ホモミ
キサー等に仕込んで加熱混合を行い、次いで残留してい
る水分を常圧あるいは減圧下で除去せしめて押し出すこ
とにより、着色樹脂組成物を製造することができる。こ
こで、加熱混合は、熱可塑性樹脂と分散剤とが溶融する
温度で行うことが必要であり、顔料の分散性を一層高め
るためには、水の沸点付近の温度で行うことが好まし
い。すなわち、加工温度（設定温度ではなく実際の加熱
温度）としては、９０〜１３０℃程度であることが好ま
しい。また、脱水の効率化を図るため、押出機には真空
ポンプを連結し、必要に応じて加熱減圧脱水処理を行う
ことが好ましい。

【００４５】次に、本発明に係る着色樹脂成形品は、本
発明の着色樹脂組成物を用いて任意の方法で成形された
ものである。成形方法としては、押出成形、射出成形が
好ましい。マスターバッチと成形時に混合される被着色
樹脂としては、着色樹脂組成物に用いられている熱可塑
性樹脂と相溶性の良い樹脂（ポリオレフィン系樹脂等）
が好ましく、任意に選択することができる。また、物性
の向上を目的として無機フィラーやガラス繊維等の強化
剤を含む被着色樹脂に対して本発明の着色樹脂組成物を
混合することもできる。

【００４６】本発明の着色樹脂組成物を押出成形、特に
フィルム等の薄肉ものの押出成形に供する場合には、顔
料分散性に優れ、筋引き等のない表面状態の優れたフィ
ルムを効率良く得ることができる。また、本発明の着色
樹脂組成物を射出成形に供する場合には、顔料分散性に
優れるとともに、色むらやフローマークのない成形品を
得ることができる。

【００４７】

【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、
以下、「重量部」は単に「部」、「重量％」は単に
「％」と記載する。

【００４８】１．マスターバッチまたは着色ペレットの
製造（実施例１）式（１）で表される分散剤（融点；１０５
℃、ｎ＝３０、ｍ＝１０）を２５％含有した水分散体１
６部、メタロセン系ポリエチレン樹脂（日本ポリケム社
製、融点；５８℃、ＭＦＲ；５０、密度；０．８８０ｇ
／ｃｍ^３）４６部、フタロシアニンブルー「リオノール
ブルーＦＧ７３３０」（東洋インキ製造社製）５０部を
ヘンシェルミキサーを用いて攪拌混合した。スクリュー
径３０ｍｍの押出機にて設定温度９０℃で加熱溶融・混
練し、真空ポンプを用いて水分を除去しながらペレット
化して、ストランド切れや脈動を生じることなく順調に
マスターバッチを得た。

【００４９】（実施例２）実施例１と同じ分散剤の水分
散体と顔料と樹脂とを用い、分散剤の水分散体と顔料と
をあらかじめ攪拌混合し、その後樹脂を加えるようにす
る他は、実施例１と同様にして、順調にマスターバッチ
を得た。

【００５０】（実施例３）水分散体ではない実施例１の
分散剤を４部、実施例１と同じ熱可塑性樹脂４６部と顔
料５０部をヘンシェルミキサーを用いて攪拌混合し、こ
れをスクリュー径３０ｍｍの押出機にて設定温度９０℃
で溶融混練してペレット化し、ストランド切れや脈動を
生じることなく順調にマスターバッチを得た。

【００５１】（比較例１）分散剤として、ポリエチレン
ワックス「サンワックス１３１Ｐ」（三洋化成工業社
製）４部を用いた以外は、実施例３と同様にマスターバ
ッチを得た。

【００５２】（比較例２）分散剤として、ステアリン酸
マグネシウム「ＮＰ１５００」（淡南化学社製）４部を
用いた以外は、実施例３と同様にマスターバッチを得
た。

【００５３】（比較例３）分散剤を用いず、実施例１と
同じ熱可塑性樹脂５０部と顔料５０部とを用いて、実施
例３と同様にマスターバッチを得た。

【００５４】（比較例４）分散剤を用いず、水１２部、
実施例１と同じ熱可塑性樹脂５０部と顔料５０部とを用
いて、実施例１と同様にしてマスターバッチを得た。

【００５５】（比較例５）分散剤として、ポリオキシエ
チレングリコールエーテルのリン酸エステル「フォスフ
ァノールＧＢ５２０」（東邦化学社製）を２５％含有し
た水分散体を１６部用いた以外は、実施例１と同様にし
てマスターバッチを得た。

【００５６】（比較例６）分散剤として、パーフルオロ
アルキルリン酸エステル「サーフロンＳ−１１２」（旭
硝子社製）を２５％含有した水分散体を１６部用いた以
外は、実施例１と同様にしてマスターバッチを得た。

【００５７】（実施例４〜１２）顔料と熱可塑性樹脂を
以下の様に変更した以外は、実施例１と同様にしてマス
ターバッチを得た。実施例４：酸化チタン「タイペークＣＲ−６０」（石原産業社製）７０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂２６部実施例５：カーボンブラック「９５０Ｂ」（三菱化学社製）７０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂２６部実施例６：キナクリドンレッド「ファストゲンスーパーマゼンタＲＥ０３」（大日本インキ化学工業社製）５０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂４６部実施例７：イソインドリノンイエロー「イルガジンイエロー３ＲＬＴ−Ｎ」（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）５０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂４６部実施例８：フタロシアニングリーン「リオノールグリーンＰＯＧ−Ｔ」（東洋インキ製造社製）５０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂４６部実施例９：チタンイエロー「フェロー４２−１４５Ａ」（日本フェロー社製）７０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂２６部実施例10：群青「群青＃２０００」（第一化成社製）７０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂２６部実施例11：黄色酸化鉄「バイフェロックス＃３９５０」（バイエル社製）７０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂２６部実施例12：ベンガラ「トダカラー１２０ＥＤ」（戸田工業社製）７０部実施例１と同じメタロセン系ポリエチレン樹脂２６部（比較例７〜１５）分散剤を用いずに水を１２部と、実
施例４〜１２で使用した顔料および熱可塑性樹脂をそれ
ぞれ用いて、実施例１と同様にしてマスターバッチを得
た。なお、各比較例では、対応する実施例の樹脂量より
も４部多く樹脂を加えるようにした（顔料の配合量は対
応する実施例と同じ）。

【００５８】（実施例１３）式（１）で表される分散剤
（融点：１０６℃、ｎ＝３０、ｍ＝９４）を２５％含有
した水分散体を１６部用いた以外は、実施例１と同様に
してマスターバッチを得た。

【００５９】（実施例１４）式（１）で表される分散剤
（融点：１１５℃、ｎ＝５０、ｍ＝８）を２５％含有し
た水分散体を１６部用いた以外は、実施例１と同様にし
てマスターバッチを得た。

【００６０】（実施例１５）熱可塑性樹脂として、メタ
ロセン系ポリエチレン樹脂（日本ポリケム社製、融点；
９０℃、ＭＦＲ；１６．５、密度；０．８９８ｇ／ｃｍ
^３）４６部を用いるようにする他は、実施例１と同様に
してマスターバッチを得た。なお、押出機の設定温度は
１００℃とした。

【００６１】（比較例１６）分散剤として、ポリプロピ
レンワックス「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成工業社
製）を４部用いた以外は、実施例１５と同様にしてマス
ターバッチを得た。

【００６２】（比較例１７）比較例５で用いたポリオキ
シエチレングリコールエーテルのリン酸エステルを２５
％含有した水分散体を１６部用いた以外は、実施例１５
と同様にしてマスターバッチを作成した。その際、スト
ランドの発泡や脈動が発生した。

【００６３】（比較例１８）比較例６で用いたパーフル
オロアルキルリン酸エステルを２５％含有した水分散体
を１６部用いた以外は、実施例１５と同様にしてマスタ
ーバッチを作成した。その際、ストランドの発泡や脈動
が発生した。

【００６４】（実施例１６）実施例１と同じ分散剤を２
５％を含有した水分散体を２部、実施例１と同じ熱可塑
性樹脂９８部と顔料１．５部を用い、実施例１と同様に
してペレット化し、ストランド切れや脈動を生じること
なく順調に着色ペレットを得た。

【００６５】（比較例１９）分散剤を用いず、実施例１
６と同じ熱可塑性樹脂１００部と顔料１．５部を用いて
同様にペレット化し、ストランド切れや脈動を生じるこ
となく順調に着色ペレットを得た。

【００６６】（比較例２０）熱可塑性樹脂として、ポリ
エチレン樹脂（「ハイゼックス２１００Ｊ」三井化学社
製、融点；１２７℃、ＭＦＲ；６、密度；０．９５６ｇ
／ｃｍ^３）４６部を用いるようにする他は、実施例１と
同様にしてマスターバッチを得た。なお、押出機の設定
温度は１５０℃とした。

【００６７】（比較例２１）熱可塑性樹脂として、ポリ
プロピレン樹脂（「グランドポリプロＦ３２７ＢＶ」グ
ランドポリプロ社製、融点；１３０℃、ＭＦＲ；７）４
６部を用いるようにする他は、実施例１と同様にしてマ
スターバッチを得た。なお、押出機の設定温度は１８０
℃とした。

【００６８】２．マスターバッチおよび着色ペレットの
評価試験上記得られた実施例および比較例のマスターバッチおよ
び着色ペレットについて、以下に示す評価試験を行い、
結果を表１、２に示した。評価方法および評価基準を以
下に示す。

【００６９】［生産性評価］（１）マスターバッチ／着色ペレットの生産性評価 ○：ストランド切れや脈動を生じることなく、順調に生
産 △：若干の脈動は生じるが、ストランド切れを生じるこ
となく生産可能 ×：ストランド切れや脈動が生じ、生産は困難

【００７０】［フィルム成形品の評価］得られたマスタ
ーバッチと被着色樹脂であるポリプロピレン「Ｆ３２７
ＢＶ」（グランドポリプロ社製）とを、顔料濃度が１．
５％になるように混合し、Ｔダイフィルム成型機（東洋
精機製）を用いて、成形温度２５０ｒｐｍ、スクリュー
回転数５０ｒｍｐで溶融押出し、膜厚３０μｍのフィル
ムを得た。また、得られた着色ペレットは、そのままの
組成で同様にフィルム化した。得られたフィルムについ
て、以下の評価を行った。

【００７１】（２）フィルム空隙観察および強度評価フィルム断面を電子顕微鏡（×３０００）にて観察し
た。観察される空隙の数を、５視野の平均値として示し
た。フィルムの引張強度は、ＪＩＳＫ７１１３に準じ
て測定し、その保持率を求めた。空隙数は７以下、強度
保持率は９６％以上であれば、良好と判断できる。

【００７２】（３）フィルム表面状態の評価（膜割れ、
ブツおよび平滑性の有無等の目視による評価） ◎：非常に良好 ○：実用上は問題なし △：膜割れ、ブツおよび平滑性のいずれかに問題あり ×：悪い −：評価せず

【００７３】［顔料分散性の評価］得られたマスターバ
ッチおよび着色ペレット中の顔料分散状態について、以
下の評価試験を行った。

【００７４】（４）押出機先端部の圧力上昇値マスターバッチおよび着色ペレット中に未分散顔料が多
数存在すると、押し出しに伴い上記メッシュに目詰まり
が生じる。そこで、得られたマスターバッチおよび着色
ペレットを、先端に１０ミクロンカットの金網を装着し
たスクリュー径が２０ｍｍの単軸押出機を用いて、それ
ぞれ顔料分として３００ｇ押し出した。押出初期にかか
る圧力と、３００ｇ分押し出した時のメッシュにかかる
圧力との差（ｋｇ／ｃｍ^２）を求めた。圧力上昇値は、
３０ｋｇ／ｃｍ^２以下であれば良好と判断できる。

【００７５】（５）粗大粒子数上記（２）、（３）で評価したＴダイフィルム成形物を
用い、各フィルム中の１μｍ以上５０μｍ以下の顔料の
粒子数を、画像処理機「Ｌｕｚｅｘ４５０」（東洋イン
キ製造社製）で測定し、以下のスコアを与えた。スコア
は４以上であれば良好と判断できる。５：１．０×１０^３個／ｃｍ^２以下４：１．０×１０^３〜７．０×１０^３個／ｃｍ^２以下３：７．０×１０^３〜２．７×１０^４個／ｃｍ^２以下２：２．７×１０^４〜７．０×１０^４個／ｃｍ^２以下１：７．０×１０^４個／ｃｍ^２以上

【００７６】（６）熱プレスシートの相対的発色強度ポリプロピレン「Ｊ１０６」（グランドポリマー社製）
１００部、実施例１〜３および５〜１５、比較例１〜
６、８〜１８、２０、２１で得られた各マスターバッチ
１部と酸化チタン「タイペークＣＲ−６０」（石原産業
社製）５部を混合し、各混合物を２本ロールミルで混練
した後、混練物を熱プレスして２ｍｍ厚のプレートを得
た。実施例４および比較例７で得られたマスターバッチ
については、上記樹脂１００部、マスターバッチ１部、
カーボン「三菱カーボン＃４４」（三菱化学社製）０．
０１部をそれぞれ混合し、同様にして２ｍｍ厚のプレー
トを得た。また、実施例１６および比較例１９で得られ
た着色ペレット１００部と上記酸化チタン５部とを混合
し、同様にして２ｍｍ厚のプレートを得た。

【００７７】得られた各プレートについて、色差計「Ｋ
ＵＲＡＢＯＣＯＬＯＲ−７Ｅ」（クラボウ社製）を用
いて、４３０ｎｍ、５４０ｎｍ、６２０ｎｍ、６４０ｎ
ｍの各波長における反射強度を測定し、その反射強度か
ら各プレートのｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ関数（ｋ／
ｓ）（発色強度）を求めた。ただし、実施例４、比較例
７の酸化チタンマスターバッチ、および、実施例５、比
較例８のカーボンマスターバッチは、プレートの明度
（ΔＬ）を測定した。

【００７８】上記において、実施例１〜３、１３、１
４、比較例１〜６、２０、２１では、実施例１のプレー
トの発色強度を１００％；実施例６、比較例９は、実施
例６のプレートの発色強度を１００％；実施例７、比較
例１０は、実施例７のプレートの発色強度を１００％；
実施例８、比較例１１は、実施例８のプレートの発色強
度を１００％；実施例９、比較例１２は、実施例９のプ
レートの発色強度を１００％；実施例１０、比較例１３
は、実施例１０のプレートの発色強度を１００％；実施
例１１、比較例１４は、実施例１１のプレートの発色強
度を１００％；実施例１２、比較例１５は、実施例１２
のプレートの発色強度を１００％；実施例１５、比較例
１６〜１８は、実施例１５のプレートの発色強度を１０
０％；実施例１６、比較例１９は、実施例１６のプレー
トの発色強度を１００％；としてそれぞれの相対的発色
強度を求めた。また、実施例４、比較例７は、実施例４
のプレートの明度を基準に；実施例５、比較例８は、実
施例５のプレートの明度を基準に；それぞれΔＬを求め
た。

【００７９】（７）紡糸性評価各マスターバッチの顔料分として１．５部と、ポリプロ
ピレン樹脂「Ｓ１０６Ｌ」（グランドポリマー社製）１
００部とを混合して、縦型テスト紡糸機「スピニングテ
スター」（富士フィルター社製）にて、ホッパー下１８
０℃、混練部、ダイス部２３０℃で紡糸後、３倍延伸を
行い、ポリプロピレン系繊維を得た。また、各着色ペレ
ットはそのままの組成で同様に紡糸して３倍延伸を行っ
て、ポリエチレン繊維を得た。それぞれの線維の紡糸性
を、以下に従い評価した。 ○：紡糸性、延伸性とも実用上は問題なし △：紡糸性、延伸性のいずれかに問題あり ×：糸切れ発生 −：評価せず

【００８０】［射出成形品における評価］得られたマス
ターバッチおよび着色ペレットの射出成形性を、以下の
ように評価した。

【００８１】（８）機械的物性の保持率マスターバッチの顔料分として１．５部と、ポリプロピ
レン「Ｊ１０６」（グランドポリマー社製）１００部と
の混合物を、射出成形機にて背圧１０ｋｇ／ｃｍ^２で射
出成形し、プレートを得た。着色ペレットについては、
そのままの組成で同様に射出成形してプレートを得た。
また、被着色樹脂たる上記ポリプロピレンのみを用い、
同様に射出成形によるプレートを得た。

【００８２】得られた各プレートについて、引張強度、
曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の３試験をそれぞれ行
った。被着色樹脂のみからなるプレートの値を１００％
として各プレートの機械物性の保持率をそれぞれ求め、
３試験における機械的物性の保持率から以下の基準で評
価した。 ○：全て９６％以上 △：１試験でも９０％以上９６％未満があった場合 ×：１試験でも９０％未満があった場合

【００８３】（９）分配性上記（８）で得られたプレートの色ムラについて、目視
で評価した。 ○：色ムラなし △：色ムラ少々あり ×：色ムラ顕著 −：評価せず

【表１】

【表２】以上の結果より、実施例においては、顔料分散性に優れ
た着色樹脂組成物が、ストランドの発泡や脈動もなく良
好に得られ、これを用いて、表面性状、機械的強度に優
れた成形品（フィルム、プレート、繊維）を、色ムラ等
もなく良好な発色状態で得ることができた。これに対
し、比較例の着色樹脂組成物においては、生産性、顔料
分散性、発色強度、紡糸性等に劣り、得られた成形品の
表面性状ならびに機械的強度においても充分な特性が得
られなかった。

【００８４】

【発明の効果】本発明に係る着色樹脂組成物は、顔料の
分散性に優れているため、紡糸やフィルム化にも適して
おり、これを用いて機械物性ならびに発色性に優れた成
形品の提供が可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 23/06 Ｃ０８Ｌ 23/06 71/00 71/00 ＺＦターム(参考） 4F070 AA12 AA13 AA15 AA16 AA52 AC13 AC32 AC45 AC66 AC84 AE04 FA01 FA05 FB03 FC02 FC03 FC05 4F071 AA14 AA15 AA51 AA82 AA84 AB18 AC02 AC12 AE09 AE18 AH19 BA01 BA04 BB05 BB06 BC01 BC07 4J002 AA01W BB01W BB03W BB05W BB12W BB15W CH02X DA036 DE096 DE116 DE136 EA066 EE056 EQ016 EU026 EU056 FD096 FD20X

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分散剤と顔料と熱可塑性樹脂とを含む着
色樹脂組成物であって、前記分散剤が下記一般式（１）
で表されるものであるとともに、前記熱可塑性樹脂がメ
タロセン系ポリオレフィンであることを特徴とする着色
樹脂組成物。Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｍＯＨ（１）（式中、ｎは１〜１００の整数であり、ｍは１〜１００
の整数である。）
【請求項２】下記一般式（１）で表される分散剤と顔
料と水とメタロセン系ポリオレフィンとを含む混合物か
ら水分を除去せしめてなることを特徴とする着色樹脂組
成物。Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｍＯＨ（１）（式中、ｎは１〜１００の整数であり、ｍは１〜１００
の整数である。）
【請求項３】前記メタロセン系ポリオレフィンが、メ
タロセン系ポリエチレンである請求項１または２記載の
着色樹脂組成物。
【請求項４】前記メタロセン系ポリオレフィンが、融
点４０〜１２０℃のものである請求項１〜３のいずれか
に記載の着色樹脂組成物。
【請求項５】前記メタロセン系ポリオレフィンが、密
度０．８７〜０．９１ｇ／ｃｍ^３のものである請求項１
〜４のいずれかに記載の着色樹脂組成物。
【請求項６】前記分散剤が、一般式（１）においてｎ
が２６〜５０、ｍが４〜１００のものである請求項１〜
５のいずれかに記載の着色樹脂組成物。
【請求項７】前記分散剤が、融点６０〜１２０℃のも
のである請求項１〜６のいずれかに記載の着色樹脂組成
物。
【請求項８】前記混合物が、分散剤の水溶液または分
散剤の水分散体に顔料とメタロセン系ポリオレフィンと
を添加してなるものである請求項２〜７のいずれかに記
載の着色樹脂組成物。
【請求項９】前記混合物において、水に対する分散剤
の濃度が１〜８０重量％である請求項２〜８のいずれか
に記載の着色樹脂組成物。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の着色
樹脂組成物を用いてなることを特徴とする着色樹脂成形
品。