JP2005036186A - 着色用樹脂組成物及び該着色用樹脂組成物を用いてなる着色樹脂成型体 - Google Patents

着色用樹脂組成物及び該着色用樹脂組成物を用いてなる着色樹脂成型体 Download PDF

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Masaharu Shinoyama
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Abstract

【課題】 マスターバッチ等の着色用樹脂組成物をナチュラル樹脂で稀釈し成型することにより得られる着色樹脂成型体であって、前記ナチュラル樹脂の曲げ弾性率と同等の高度の曲げ弾性率を有する着色樹脂成型体を提供する。
【解決手段】 ブロックポリプロピレン及び/又はホモポリプロピレン30重量部〜99.998重量部、顔料 0.001重量部〜60重量部及び低分子量ポリプロピレン系分散剤 0.001重量部〜40重量部を含有することを特徴とする着色用樹脂組成物並びに該着色用樹脂組成物を用いて調製された着色樹脂成型体。
【選択図】 なし

Description

本発明は、新規な着色用樹脂組成物及びそれを用いる着色樹脂成型体に関するものであり、詳しくは、着色用樹脂組成物をマスターバッチとして使用し、成形加工時にナチュラルポリプロピレン樹脂で稀釈することにより得られる着色樹脂成型体、又は着色用樹脂組成物をマスターバッチ及びドライカラーとして使用し、ナチュラルポリプロピレン樹脂でコンパウンド化時に着色し、成型加工して得られる着色樹脂成型体に関するものである。特に、本発明は、着色樹脂成型体の曲げ弾性率を稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等に保つことが可能な着色用樹脂組成物及びそれを用いて得られる着色樹脂成型体に関するものである。
従来、ポリプロピレン樹脂成型体を着色するためには、マスターバッチやドライカラー等の着色用組成物が使用されている。しかしながら、従来のマスターバッチは、着色成分の分散剤に低分子量ポリエチレン系分散剤を使用しているため、ベース樹脂にブロックポリプロピレンやホモポリプロピレンを使用した場合であっても、得られる着色樹脂成型体の弾性率は、低分子量ポリエチレン系分散剤により低下させられ、稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂と同等な値は得られなかった。また、従来のドライカラーにおいても分散剤に金属石鹸や低分子量ポリエチレン系分散剤を使用しているため、マスターバッチと同様にドライカラーを用いて得られる着色樹脂成型体の弾性率はナチュラルポリプロピレン樹脂の弾性率よりも低下するという難点があった。
例えば、特許文献1(特開2000−290513号公報)によれば、マスターバッチの成分として顔料の稀釈に用いられる樹脂として密度、曲げ弾性率および融点のピーク温度を特定した熱可塑性樹脂が提案されているが、かかる提案においても具体的にはポリエチレン樹脂が使用されており、着色樹脂成型体の曲げ弾性率の低下を抑制する点については、未だ十分な効果を得ることができる状況にはなかった。
ポリプロピレン樹脂は、軽量にもかかわらず機械的物性、成型性がよいことから、自動車部品や家電製品等の分野を中心に使用されている。近年、自動車用途では、燃費向上のために樹脂成型体の薄肉軽量化が検討されている。また、樹脂成型体を薄肉軽量化することは、ポリプロピレン樹脂の使用量を減らすためにも重要な課題である。このような事情のもとに着色樹脂成型体の弾性率低下に影響を与えない着色用樹脂組成物の開発が切望されてきた。
特開2000−290513号公報
従って、本発明の課題は、上記の如き着色用樹脂組成物を用いて得られるポリプロピレン系着色樹脂成型体の開発状況に鑑み、稀釈用ナチュラル樹脂の弾性率と同等の弾性率を有する着色樹脂成型体が得られる着色用樹脂組成物及びそれを用いた着色樹脂成型体を提供することにある。
そこで、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ベース樹脂、顔料及び分散剤からなるマスターバッチ系着色用樹脂組成物であって、ベース樹脂としてブロックポリプロピレン樹脂及び/又はホモポリプロピレン樹脂を使用し、分散剤として低分子量ポリプロピレン系分散剤を使用することにより、該着色用樹脂組成物をナチュラルポリプロピレン樹脂で稀釈し成型して得られる着色樹脂成型体の弾性率が、該ナチュラルポリプロピレン樹脂の弾性率と同等程度に維持されることを見出し、また、顔料及び分散剤とからなるドライカラー系着色用樹脂組成物であって、分散剤として低分子量ポリプロピレン系分散剤を含有する着色用樹脂組成物を上記着色用樹脂組成物(マスターバッチ)と併用することにより、効果的に弾性率に優れた着色樹脂組成物を実現できることにも着目し、これらの知見に基づいて本発明の完成に到達した。
すなわち、本発明の第一は、
ブロックポリプロピレン及び/又はホモポリプロピレン樹脂30重量部〜99.998重量部、顔料 0.001重量部〜60重量部並びに低分子量ポリプロピレン系分散剤 0.001重量部〜40重量部を含有してなることを特徴とする着色用樹脂組成物
に関するものである。
本発明の第二は、
前記着色用樹脂組成物を稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂と混練し成型することにより得られる最終顔料濃度にした着色樹脂成型体であって、該着色樹脂成型体の曲げ弾性率が、前記稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等になることを特徴とする着色樹脂成型体
に関するものである。
また、本発明の第三は、
前記着色用樹脂組成物を稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂でコンパウンディングし、最終顔料濃度の着色コンパウンドを調製し、該着色コンパウンドを成型加工することにより得られる着色樹脂成型体であって、該着色樹脂成型体の曲げ弾性率を、前記コンパウンディングに用いたナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等のレベルに維持してなることを特徴とする着色樹脂成型体
に関するものである。
さらに、本発明の第四は、
前記着色用樹脂組成物と、
顔料 100重量部に対して低分子量ポリプロピレン系分散剤を20重量部〜 200重量部含有するドライカラー系着色用樹脂組成物との混合着色用樹脂組成物及び該混合着色用樹脂組成物とナチュラルポリプロピレン樹脂とを含有してなることを特徴とする着色樹脂成型体
に関するものである。
また、本発明によれば、
前記着色用樹脂組成物と、
顔料 100重量部に対して低分子量ポリプロピレン系分散剤を20重量部〜 200重量部含有するドライカラー系着色用樹脂組成物との混合着色用樹脂組成物を稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂でコンパウジングし、最終顔料濃度の着色コンパウンドを調製し、該着色コンパウンドを成型加工することにより得られる着色樹脂成型体であって、該着色樹脂成型体の曲げ弾性率を、前記コンパウンディングに用いたナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等のレベルに維持してなることを特徴とする着色樹脂成型体
が提供される。
なお、本明細書において、「ブロックポリプロピレン樹脂」とは、プロピレン系プロックコポリマー(ブロックPP)であり、プロピレンと他のオレフィン、主としてエチレンとを多段で重合することにより得られるポリマー・アロイ・ブレンドをいう。プロピレンとエチレンのブロック共重合により得られる該ポリマー・アロイ・ブレンドは、プロピレン−エチレンブロック共重合体からなり、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、エチレン−プロピレンラバー(EPR)等を主成分とする組成物である。このブロックPPの高次組織は、PEをEPRが包み込んだコアーシェル構造をもつ分散相がポリプロピレンマトリックス中に分散した構造のものであり、重合条件等の選択により制御されたものである。また、本明細書において「ナチュラルポリプロピレン樹脂」は、添加剤等を含有していない単味のプロピレン系炭化水素の重合体である。
以上のとおり、本発明にかかる着色用樹脂組成物は、分散剤に低分子量ポリプロピレン樹脂を使用し、着色用樹脂組成物のベース樹脂にブロックポリプロピレン及び/又はホモポリプロピレンを使用することにより、稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂で稀釈した着色樹脂成型体の曲げ弾性率を低下させることなく、ナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等のレベルに維持することができる。
従って、本発明によれば、ポリプロピレン樹脂を使用する際の、高曲げ弾性率を必要とする用途に利用可能な着色用樹脂組成物及び着色樹脂成型体を提供することができる。
以下、本発明を具体的に詳述する。
本発明の着色用樹脂組成物の構成成分は、
(1)ブロックポリプロピレン及び/又はホモポリプロピレン、
(2)顔料 及び
(3)低分子量ポリプロピレン系分散剤 さらに
(4)必要に応じ各種添加剤
とからなるものである。
本発明の着色用樹脂組成物のベース樹脂として使用されるブロックポリプロピレン樹脂及びホモポリプロピレン樹脂は、従来公知のポリプロピレン樹脂でよく、具体的には密度が0.90g/cm3〜0.91g/cm3 、メルトフローレート(MFR)が 200g/min.以下のブロックポリプロピレン樹脂及びホモポリプロピレン樹脂をそれぞれ用いることができる。
本発明の着色用樹脂組成物に用いられる顔料としては、従来から用いられている通常の顔料であり、例えばアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ペリレン系、イソインドリノン系等の有機顔料及び酸化チタン、弁柄、鉛丹、カーボンブラック、鉄黒、群青、コバルトブルー等の無機顔料が挙げられる。これらの有機顔料や無機顔料は単独で、又は複数種を組み合わせて使用することができる。
本発明の着色用樹脂組成物を構成する成分としての低分子量ポリプロピレン系分散剤は、粘度平均分子量(以下「平均分子量」という。)が6000〜 30000のものであれば、特に限定されるものではなく、任意に選択することができるが、好ましい平均分子量が6500〜 10000のものである。粘度平均分子量が6000未満の低分子量ポリプロピレン系分散剤は、工業的な製造が困難であり、また、着色樹脂成型体の弾性率の低下の抑制に寄与することができないという難点がある。一方、平均分子量が 30000を超えても同様に弾性率を維持することができないばかりでなく、着色用樹脂組成物として使用する際の加工性がよくないなどの弊害が生ずるおそれがある。
本発明の着色用樹脂組成物には、着色剤のほか必要によりさらに各種添加剤を配合することもできる。添加剤として、例えば、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等を任意に選択してそれぞれ用いることができる。
本発明にかかる着色用樹脂組成物は、上記の如き成分から構成されるものであり、具体的には、
・ブロックポリプロピレン樹脂及び/又はホモポリプロピレン樹脂;
30重量部〜99.998重量部、
・顔料; 0.001重量部〜60重量部 及び
・低分子量ポリプロピレン系分散剤; 0.001重量部〜40重量部
を必須成分として含有してなるものである。
従って、これらの成分及び含有量を上記範囲に設定することが本発明による弾性率維持効果を達成するためには肝要である。すなわち、上記のいずれかの構成成分を欠如するか、または含有量範囲を逸脱した着色用樹脂組成物を用いた場合には、本発明の効果が達成されず、着色した樹脂成型体の曲げ弾性率が、成型体の構成成分として用いられるナチュラルポリプロピレン樹脂単体の曲げ弾性率と同等にはならないという難点が生ずる。
前記の組成からなる本発明の着色用樹脂組成物は、具体的には、まず、顔料と低分子量ポリプロピレン系分散剤とを加熱下、例えば60℃〜 170℃の温度下において、ヘンシェルミキサー、三本ロール、二本ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機、その他の混練機を用いて混練し、次いで、得られた混練物をブロックポリプロピレン樹脂及び/又はホモポリプロピレン樹脂と共に押出機等で溶融混練し、着色用樹脂組成物、例えばマスターバッチ又は着色コンパウンドとして供給される。
本発明の着色用樹脂組成物としては、さらに顔料と低分子量ポリプロピレン系分散剤とを混合処理して得られる粉粒状着色剤又はこれに添加剤を配合したものを用いることができる。例えば顔料100重量部に対して低分子量ポリプロピレン系分散剤20重量部〜200重量部を含有する着色用樹脂組成物であり、例えばドライカラー、顆粒状カラー等を挙げることができる。該着色用樹脂組成物は、前記着色用樹脂組成物に混合して用いることが好ましい。
本発明の着色樹脂成型体は、着色用樹脂組成物とナチュラル樹脂とを構成成分とし、着色用樹脂組成物をナチュラルポリプロピレン樹脂で稀釈するか、又は着色コンパウンドとし成型することにより製造することができる。具体的には、着色樹脂成型体の製造方法は、着色用樹脂組成物、ナチュラルポリプロピレン樹脂及び成型加工条件等により、下記のいずれの方法をも選択することができる。
例えば、
着色用樹脂組成物とナチュラル樹脂を計量し混合した後、成型機に供給し成型と同時に着色する方法、
着色用樹脂組成物及びナチュラル樹脂を自動計量し混合した後、成型機に供給し着色成型する方法、
さらには、
着色用樹脂組成物を自動計量した後、成型機にナチュラル樹脂を供給し着色成型する方法
等を採用することができる。
また、着色用樹脂組成物、ナチュラル樹脂及び添加剤を計量混合し、押出機等の混練機でペレット化し、カラーコンパウンドを調製した後、成型機により成型加工する方法も採用することができる。
成型加工法としては、従来から常用されている射出成型、押出成型、ブロー成型、その他の方法を用いることができる。
ナチュラルポリプロピレン樹脂としては、所望の用途に応じて調整された性状を有するいずれのポリプロピレン樹脂をも用いることができる。
本発明の着色樹脂成型体の最大の特徴の一つは、前記着色用樹脂組成物を用いて製造することにより、最終顔料濃度とした着色樹脂成型体の曲げ弾性率をナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等に維持させたことにある。
従って、このような性能を発揮し得る着色樹脂成型体中の最終顔料濃度は、成型体の用途に応じて適宜決定することができるが、具体的には、0.05重量部〜 5重量部が好ましく、特に 0.1重量部〜 2重量部が好適である。また、最終着色樹脂成型体中の低分子量ポリプロピレン系分散剤の含有量は、0.05重量部〜 5重量部が好ましく、特に0.05重量部〜 2重量部が好適である。なお、低分子量ポリプロピレン系分散剤の含有量は、上記の範囲内であっても、弾性率を低下させない観点からはできるだけ少量であることが好ましい。
なお、本発明の着色樹脂成型体には、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤を前記着色剤組成物及びナチュラル樹脂と共に成型前のコンパウンド中に配合してもよい。
以下、本発明の実施例を挙げ、比較例と比較しながら本発明を詳述する。もっとも、本発明は、実施例等により何ら限定されるものではない。なお、曲げ弾性率は、ASTM D790に規定する操作・条件等での測定より評価した。また、実施例および比較例における、「分子量」は粘度平均分子量であり、「部」および「%」表示は重量基準である。
実施例1
酸化チタン(C.I.Pigment White6)2部、フタロシアニングリーン(C.I.Pigmen t Green 7)10部及び低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量7000)9部を2リットルのニーダーを用いて、90℃〜120℃で混練し、混練物A−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 40部、ブロックポリプロピレン(MFR=10)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物A−2を得た。
混練物A−1を12部、混練物A−2を30部、市販のブロックポリプロピレン(MFR=10)58部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチAを得た。
マスターバッチAを2部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=25)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドAを得た。
コンパウンドAを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースAを得た。このテストピースAをテンシロン曲げ測定機を使用し曲げ弾性率を求めた。評価結果を表1に示す。
実施例2
フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:1) 10部、酸化鉄レッド(C.I.Pigment Red 101)6部、低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量7000)16部を2リットルのニーダーを用いて、90℃〜120℃で混練し、混練物B−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 40部、ブロックポリプロピレン(MFR=10)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物B−2を得た。
混練物B−1を10部、混練物B−2を30部、ブロックポリプロピレン(MFR=10)60部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチBを得た。
マスターバッチBを3部、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂(MFR=20)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドBを得た。
コンパウンドBを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースBを得た。このテストピースBをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
実施例3
群青(C.I.Pigment Blue 29) 16部、キナクリドン(C.I.Pigment Violet 19) 2部及び低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量7000)10部を2リットルのニーダーを用いて、90℃〜120℃で混練し、混練物C−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 50部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)49部、ステアリン酸マグネシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物C−2を得た。
混練物C−1を20部、混練物C−2を30部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)50部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチCを得た。
マスターバッチCを5部、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂(MFR=20)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドCを得た。
コンパウンドCを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースCを得た。このテストピースCをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
実施例4
フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:1) 15部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)4部及び低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量 10000)20部を2リットルのニーダーを用いて、90℃〜120℃で混練し、混練物D−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 50部、ホモポリプロピレン(MFR=20)49部、ステアリン酸マグネシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物D−2を得た。
混練物D−1を10部、混練物D−2を40部、ホモポリプロピレン(MFR=20)50部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチDを得た。
マスターバッチDを3部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=30)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドDを得た。
コンパウンドDを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースDを得た。このテストピースDをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
実施例5
フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:1)10部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)4部、低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量7000)12部を10リットルのヘンシェルミキサーで5分間攪拌し、混合物E−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 50部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)49部、ステアリン酸マグネシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物E−2を得た。
混合物E−1を20部、混練物E−2を40部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)40部を10リットルヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの円柱状マスターバッチEを得た。
マスターバッチEを3部、自動車内装用ポリプロピレン樹脂(MFR=20)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの円柱状コンパウンドEを得た。
コンパウンドEを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースEを得た。このテストピースEをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例1
フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:1)10部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)2部及び低分子量ポリエチレン系分散剤(分子量28 00)13部を2リットルのニーダーを用いて、70℃〜100℃で混練し、混練物F−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)40部、低密度ポリエチレン(MFR=7)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで140℃〜170℃で混練し、混練物F−2を得た。
混練物F−1を8部、混練物F−2を32部、低密度ポリエチレン(MFR=7)60部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で140℃〜170℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチFを得た。
マスターバッチFを3部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=25)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドFを得た。
コンパウンドFを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースFを得た。このテストピースFをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例2
フタロシアニングリーン(C.I.Pigment Green 7)10部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)4部及び低分子量ポリエチレン系分散剤(分子量4000)14部を2リットルのニーダーを用いて、70℃〜100℃で混練し、混練物G−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)50部、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR=50)49部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで160℃〜190℃で混練し、混練物G−2を得た。
混練物G−1を20部、混練物G−2を50部、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR=50)30部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で160℃〜190℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチGを得た。
マスターバッチGを2部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=40)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドGを得た。
コンパウンドGを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースGを得た。このテストピースGをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例3
酸化鉄レッド(C.I.Pigment Red 101)6部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)20部及び低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量7000)13部を2リットルのニーダーを用いて、90℃〜120℃で混練し、混練物H−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)50部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)49部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで160℃〜190℃で混練し、混練物H−2を得た。
混練物H−1を25部、混練物H−2を50部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)25部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で180℃〜210℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチHを得た。
マスターバッチHを3部、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂(MFR=20)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドHを得た。
コンパウンドHを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースHを得た。このテストピースHをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例4
群青(C.I.Pigment Blue 29)20部、酸化鉄黒(C.I.Pigment Black 11)20部及び低分子量ポリプロピレン系分散剤(分子量 10000)26部を2リットルのニーダーを用いて、90℃〜120℃で混練し、混練物I−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)40部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで160℃〜190℃で混練し、混練物I−2を得た。
混練物I−1を40部、混練物I−2を20部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)40部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で180℃〜210℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチIを得た。
マスターバッチIを5部、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂(MFR=15)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドIを得た。
コンパウンドIを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースIを得た。このテストピースIをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例5
群青(C.I.Pigment Blue 29)10部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)4部及び低分子量ポリエチレン系分散剤(分子量2000)9部を2リットルのニーダーを用いて、70℃〜100℃で混練し、混練物J−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)40部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物J−2を得た。
混練物J−1を10部、混練物J−2を40部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)50部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチJを得た。
マスターバッチJを2部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=30)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドJを得た。
コンパウンドJを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースJを得た。このテストピースJをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例6
フタロシアニングリーン(C.I.Pigment Green 7)15部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)6部及び低分子量ポリエチレン系分散剤(分子量4000)21部を2リットルのニーダーを用いて、70℃〜100℃で混練し、混練物K−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)40部、ホモポリプロピレン(MFR=20)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物K−2を得た。
混練物K−1を18部、混練物K−2を40部、ホモポリプロピレン(MFR=20)42部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で180℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチKを得た。
マスターバッチKを3部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=30)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドKを得た。
コンパウンドKを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースKを得た。このテストピースKをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例7
フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:1)5部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6) 2部及び低分子量ポリエチレン系分散剤(分子量2800)7部を2リットルのニーダーを用いて、70℃〜100℃で混練し、混練物L−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)40部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで170℃〜200℃で混練し、混練物L−2を得た。
混練物L−1を8部、混練物L−2を35部、ブロックポリプロピレン(MFR=30)57部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチLを得た。
マスターバッチLを3部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=25)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドLを得た。
コンパウンドLを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースLを得た。このテストピースLをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例8
フタロシアニングリーン(C.I.Pigment Green 7)20部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)10部及びステアリン酸マグネシウム25部をヘンシェルミキサーを使用し室温で十分混合し、混合物M−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)40部、低密度ポリエチレン(MFR=7)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで140℃〜170℃で混練し、混練物M−2を得た。
混合物M−1を15部、混練物M−2を35部、低密度ポリエチレン(MFR=7)50部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で140℃〜170℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチMを得た。
マスターバッチMを3部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=25)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドMを得た。
コンパウンドMを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースMを得た。このテストピースMをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例9
群青(C.I.Pigment Blue 29) 20部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6) 10部及びステアリン酸マグネシウム15部をヘンシェルミキサーを使用し室温で十分混合し、混合物N−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 40部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで160℃〜190℃で混練し、混練物N−2を得た。
混合物N−1を20部、混練物N−2を50部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)30部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で180℃〜210℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチNを得た。
マスターバッチNを5部、自動車バンパー用ポリプロピレン樹脂(MFR=40)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドNを得た。
コンパウンドNを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースNを得た。このテストピースNをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例10
フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:1) 16部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)6部、キナクリドンレッド(C.I.Pigment Violet 19)2部及び低分子量ポリエチレン系分散剤21部をヘンシェルミキサーを使用し室温で十分混合し、混合物O−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 40部、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR=50)59部、ステアリン酸カルシウム1部をバンバリーミキサーで160℃〜190℃で混練し、混練物O−2を得た。
混合物O−1を10部、混練物O−2を40部、直鎖状低密度ポリエチレン(MFR=50)50部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で160℃〜190℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチOを得た。
マスターバッチOを2部、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂(MFR=20)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドOを得た。
コンパウンドOを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースOを得た。このテストピースOをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
比較例11
フタロシアニングリーン(C.I.Pigment Green 7) 10部、二酸化チタン(C.I.Pigment White 6)10部及び低分子量ポリエチレン系分散剤15部をヘンシェルミキサーを使用し室温で十分混合し、混合物P−1を得た。
カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7) 40部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)59部、ステアリン酸マグネシウム1部をバンバリーミキサーで160℃〜190℃で混練し、混練物P−2を得た。
混合物P−1を25部、混練物P−2を60部、ランダムポリプロピレン(MFR=7)15部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径30mmの単軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状マスターバッチPを得た。
マスターバッチPを2部、自動車内装材用ポリプロピレン樹脂(MFR=30)100部を10リットルのヘンシェルミキサーで十分混合した後、スクリュー径40mmの二軸押出機で190℃〜220℃の温度で溶融、混練、造粒し3×3mmの大きさの円柱状コンパウンドPを得た。
コンパウンドPを1Kg、型締め圧力100トンの射出成型機を用いて210℃〜240℃で成型加工し、13.0×6.4×128mmの曲げ弾性率測定用テストピースPを得た。このテストピースPをテンシロン曲げ測定機を使用し弾性率を求めた。結果を表1に示す。
以上の実施例及び比較例の結果から、分散剤が低分子量ポリプロピレンであり、ベース樹脂がブロックポリプロピレン又はホモポリプロピレンである着色用樹脂組成物を用いた着色成型体の曲げ弾性率はナチュラルポリプロピレンと同等の効果を示す(実施例1〜5)のに対し、分散剤が低分子量ポリエチレンであり、ベース樹脂が低密度ポリエチレンである着色用樹脂組成物の曲げ弾性率は劣悪であり(比較例1)、また、分散剤が低分子量ポリプロピレンであってもベース樹脂がランダムポリプロピレンである着色用樹脂組成物(比較例3及び4)を用いた成型体の曲げ弾性率は劣るものであった。また、分散剤の低分子量ポリプロピレンの粘度平均分子量が臨界的であり、6000に達しない場合の成型体の曲げ弾性率は劣るものであった(比較例5)。このように、着色用樹脂組成物の分散剤及びベース樹脂が特定の成分の組合せによって顕著な効果を奏することが明らかとなった。

Claims (6)

  1. ブロックポリプロピレン樹脂及び/又はホモポリプロピレン樹脂30重量部〜99.998重量部、顔料 0.001重量部〜60重量部並びに低分子量ポリプロピレン系分散剤 0.001重量部〜40重量部を含有してなることを特徴とする着色用樹脂組成物。
  2. 前記低分子量ポリプロピレン系分散剤が、粘度平均分子量6000〜 30000のポリプロピレン樹脂である請求項1に記載の着色用樹脂組成物。
  3. 請求項1記載の着色用樹脂組成物を稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂で成型することにより得られる最終顔料濃度にした着色樹脂成型体であって、該着色樹脂成型体の曲げ弾性率を、前記稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等のレベルに維持してなることを特徴とする着色樹脂成型体。
  4. 請求項1記載の着色用樹脂組成物を稀釈用ナチュラルポリプロピレン樹脂でコンパウンディングし、最終顔料濃度の着色コンパウンドを調製し、該着色コンパウンドを成型加工することにより得られる着色樹脂成型体であって、該着色樹脂成型体の曲げ弾性率を、前記コンパウンディングに用いたナチュラルポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率と同等のレベルに維持してなることを特徴とする着色樹脂成型体。
  5. 請求項1記載の着色用樹脂組成物が、顔料 100重量部と低分子量ポリプロピレン系分散剤20重量部〜 200重量部とからなる着色用樹脂組成物との着色用樹脂組成物の混合物である請求項3または4に記載の着色樹脂成型体。
  6. 前記着色樹脂成型体の最終顔料濃度が、該樹脂成型体 100重量部に対し0.05重量部〜 5重量部である請求項3ないし5のいずれかの1項に記載の着色樹脂成型体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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