JP3016208B2 - ポリブチレンテレフタレート樹脂着色組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種電機・電子部品、自動車部品等の素材と
して利用されているポリブチレンテレフタレート樹脂の
着色組成物に関する。

〔従来の技術〕

線状芳香族ポリエステルを代表するポリブチレンテレ
フタレート樹脂は、吸水性が低く、摩擦係数が小さい上
に伸び性質および成形性が良好であることに加えて、優
れた結晶化特性、剛性、耐熱性、特に長期耐熱性、耐ク
リープ性、電気的特性、安定した寸法安定性、耐薬品
性、耐酸化劣化性、耐候性等の諸特性を備え、非常にバ
ランスのとれたエンジニアリングプラスチックとして注
目され、各種電機・電子部品、自動車部品、電動工具部
品、その他諸工業の分野において広範囲に利用に供され
ている。

そしてこれらの用途分野においては、識別力向上のた
め、あるいは意匠性・装飾性賦与等の目的の下に種々の
色相に着色されることが多くなってきているが、最近は
特に鮮明な色相に着色されたポリブチレンテレフタレー
ト樹脂の着色組成物について強い要望がある。

上記した各色相のうち赤色系着色のため従来は、無機
顔料としてベンガラなどが、また有機顔料としては成形
時における耐熱性が比較的良好なアンスラキノン系顔
料、ペリレン系顔料、レーキ系を除いたアゾ系顔料など
が、さらに染料としてはアンスラキノン系染料、ペリノ
ン系染料などが主に着色剤として使用されてきている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記したように、従来はポリブチレンテレフタレート
樹脂に対する赤色系着色剤として、ベンガラなどの無機
顔料、アンスラキノン系顔料、ペリノン系顔料、レーキ
系を除いたアゾ系顔料などの有機顔料、さらにアンスラ
キノン系顔料、ペリノン系顔料などが使用されてきた。

ところが、前記した赤色系無機顔料を着色剤として使
用した場合、着色力が比較的小さく、また彩度も低いた
め鮮明な色相の着色ができないという欠点がある。

一方、前記した有機系および染料系の赤色着色剤を使
用したポリブチレンテレフタレート樹脂着色組成物につ
いては、射出成形時における弊害として金型汚染という
問題が発生し易い。

これは成形時に大きな支障を来す問題であると共に、
その成形品については、用途的に特に使用温度雰囲気の
影響によって、着色剤が成形物の表面に滲み出し、他の
物質へ色が移行し、他物質を汚染するという大きな欠点
があり、商品価値を著しく低下させるようなことになり
かねない。

前記金型汚染の原因については、使用した従来の有機
系顔料および染料が、溶融状態のポリマー中に溶解して
いるため、金型内で冷却固化されたときに成形物の表面
に滲み出て、金型を汚染すると考えられる。また、特に
染料系を使用した場合は、染料自体が昇華し易く、金型
のガス抜きの悪い箇所に色が付着したりする場合が多
い。

そこで本発明者らは、前記した従来のポリブチレンテ
レフタレート樹脂着色組成物に伴う諸欠点を除去すべく
鋭意研究した結果、多数ある赤色系着色剤のうち特定の
有機系赤色染料を必須着色成分として使用することによ
り、金型汚染がなく、耐色移行性、耐熱安定性に優れた
ポリブチレンテレフタレート樹脂着色組成物が得られる
ことを見出し本発明に到達した。

従って本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂自
体の優れた物性を著しく低下させることなく、且つ金型
汚染性、色移行性に問題がないと共に、耐熱安定性にも
優れた、鮮明な赤色系に着色された成形品を得るのに適
するポリブチレンテレフタレート樹脂着色組成物を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するための本発明の構成を詳述すれ
ば、ポリブチレンテレフタレート樹脂に対して、赤色系
着色剤を配合してなるポリブチレンテレフタレート樹脂
着色組成物において、前記赤色系着色剤として、カラー
インデックスに記載されたCI.ピグメントレッド247、C
I.ピグメントレッド151、CI.ピグメントバイオレット1
9、CI.ピグメントレッド122、CI.ピグメントレッド202
のうちの少なくとも一種を必須着色成分として配合した
ことを特徴とするポリブチレンテレフタレート樹脂着色
組成物である。

本発明で用いるポリブチレンテレフタレート樹脂と
は、酸成分として、テレフタル酸またはそのエステル形
成性誘導体およびジオール成分として、1,4−ブタンジ
オールまたはそのエステル形成性誘導体を縮合反応する
ことにより得られる重合体を意味する。

なお、酸成分として20モル％以下であれば、イソフタ
ル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,5−
ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニ
ル）メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4′−ジフ
ェニルジカルボン酸、4,4′−ジフェニルエーテルジカ
ルボン酸、1,2−ビスフェノキシエタン−4,4′−ジカル
ボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体などテレフタ
ル酸以外のジカルボン酸を用いてもよい。

また、ジオール成分として20モル％以下であれば、エ
チレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロ
パンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、1,10−デカンジオール、1,4−シクロヘキサ
ンジメタノール、ネオペンチルグリコール、２−メチル
−1,3−プロパンジオール、ポリテトラメチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール等の1,4−ブタンジオール以外のジオールを用いて
もよい。

また、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、0.5％の
オルソクロロフェノール溶液を25℃で測定したときの相
対粘度が機械的強度の点から1.30以上のものが好まし
く、また成形時の流動性の点から2.00以下のものが好ま
しい。

特に1.35〜1.70の範囲のものが好ましく使用できる。

これらのポリブチレンテレフタレート樹脂に対して本
発明で使用される特定の赤色系着色剤は、本発明者らに
よる研究の結果、カラーインデックスに記載された多種
多様の赤色系着色剤のうち、CI.ピグメントレッド247、
CI.ピグメントレッド151、CI.ピグメントバイオレット1
9、CI.ピグメントレッド122、CI.ピグメントレッド202
であることが判った。

本発明で使用する赤色系着色剤の添加量は、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂100重量部に対して、好ましく
は0.001重量部〜5.0重量部の範囲であり、より好ましく
は0.01重量部〜2.0重量部の範囲である。

また実用的にあらゆる色相の範囲への応用として併用
される他の着色剤としては公知の無機顔料が使用され
る。

次に、一般的に顔料の分散性を向上させるために配合
される分散剤としては、ステアリン酸マグネシウム、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウム等の高級
脂肪酸金属塩や、脂肪酸エステル、N,N′−アルキレン
ビス脂肪酸アミド等多数あるが、本発明ポリブチレンテ
レフタレート樹脂着色組成物に使用し得る分散剤は、本
発明者らによる各種実験の結果、N,N′−アルキレンビ
ス脂肪酸アミド、好ましくはN,N′−エチレンビスミリ
スチン酸アミド、N,N′−エチレンビスステアリン酸ア
ミド、N,N′−エチレンビスオレイン酸アミド、N,N′−
メチレンビスミリスチン酸アミド、N,N′−メチレンビ
スステアリン酸アミド、N,N′−メチレンビスオレイン
酸アミド等であることが判明したが、その中でも特に好
ましいのは、N,N′−エチレンビスステアリン酸アミド
である。

なお、本発明で使用する顔料と分散剤の配合比率は特
に限定はしないが、顔料1.0部に対して分散剤の重量比
で0.1〜2.0部の範囲内であり、好ましくは0.4〜1.5部の
範囲である。

本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂着色組成物
を得る方法としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂
および所望濃度の前記した赤色系有機顔料、分散剤の所
定量を、タンブラー、ミキサー等の混合機で混合後、押
出機中で溶融混練して着色ペレットを作成し、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂着色組成物を得る方法や、高濃
度の顔料、分散剤およびポリブチレンテレフタレート樹
脂を同様の方法で混合し、溶融混練後、高濃度マスター
ペレットを作成してから所望濃度まで無着色ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂で混合希釈して当該組成物を得る
方法等がある。

なお、上記各作業工程において、ポリブチレンテレフ
タレート樹脂の劣化を来さないよう水の介在を極力避け
る必要がある。

また、本発明の組成物に対しては、本発明の目的を損
なわない範囲で他の添加剤を配合したものであってもよ
い。すなわち、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、滑剤および離型剤、その他難燃剤、難燃助剤、およ
び無機充填剤として、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊
維、アスベスト、ワラステナイト、チタン酸カリウィス
カー、クレー、マイカ、ベントナイト、ガラスビーズ、
酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏、酸
化アルミニウム、タルク等の通常の添加剤を、本発明の
組成物に対して１種以上添加することができる。

さらに、他の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカー
ボネート、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチ
レン／メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／メ
タクリル酸グリシジル／酢酸ビニル共重合体、エチレン
／プロピレン共重合体、エチレン／プロピレン／非共役
ジエン共重合体、エチレン／ブテン−１共重合体、アク
リルゴム、ポリエーテルエステルエラストマー等であ
り、中でもエチレン／メタクリル酸グリシジル共重合体
およびエチレン／メタクリル酸グリシジル／酢酸ビニル
共重合体が好ましい。）や熱硬化性樹脂を添加すること
もでき、これらの樹脂は１種のみでなく２種以上を併用
してもよい。

また、着色剤の配合については本発明による特定の赤
色系着色剤を基本とする限り、実用的にあらゆる赤色系
色相の範囲の応用展開が可能であり、併用顔料および／
または補色顔料として他の色移行性のない特定の有機顔
料を組み合わせて使用してもよく、また公知の無機顔料
を使用してもよいのは勿論である。

〔実施例〕

以下に、実施例を挙げて本発明の効果をさらに詳述す
る。

実施例（１）〜（７）、比較例（１）〜（７） ポリブチレンテレフタレート樹脂（0.5％のオルソク
ロロフェノール溶液を25℃で測定したときの相対粘度が
1.54のもの）100重量部に対して、表−１に示した種類
および分量の顔料と分散剤をタンブラーで常温下15分混
合後、50mm径の押出機にて樹脂温度260℃になるように
設定して溶融混練後ペレタイザーで造粒し着色ペレット
をそれぞれ製造した。

なお、実施例中に示すCI.ピグメントレッド247として
は商品名PVファーストレッドHG/ヘキスト社製のもの
を、CI.ピグメントレッド151としては商品名PVファース
トレッドH4B01/ヘキスト社製のものを、CI.ピグメント
バイオレット19としては商品名ルビクロンレッド500RS/
東洋ソーダ社製のものを、CI.ピグメントレッド122とし
ては商品名ファーストゲンスーパーマゼンタRE03/大日
本インキ社製のものを、CI.ピグメントレッド202として
は商品名キインドマゼンタRE03/チバガイギー社製のも
のを、CI.ピグメントイエロー183としては商品名パリオ
トールイエローK2270/BASF社製のものを、CI.ピグメン
トブルー29としては商品名群青＃8000/第一化成工業社
製のものを、CI.ピグメントレッド101としては商品名10
0ED/戸田工業社製のものを、それぞれ用いた。

また、比較例中のCI.ピグメントレッド178としては商
品名パリオゲンレッドK3911HD/BASF社製のものを、CI.S
olventレッド135としては商品名カヤセットレッドAG/日
本火薬社製のものを、CI.Solventレッド169としては商
品名ワクソリンレッドBP−FW/ICI社製のものを、CI.Sol
ventレッド52としては商品名マクロレックスレッド5B/
バイエル社製のものを、CI.Disperseバイオレット26と
しては商品名スミプラストボルドーHBL/住友化学社製の
ものを、CI.Solventイエロー98としては商品名ホスタゾ
ールイエロー3G/ヘキスト社製のものを、CI.ピグメント
イエロー147としては商品名クロモフタールイエローAGR
/チバガイギー社製のものを、CI.ピグメントブラック７
としては商品名MA100/三菱化成社製のものを、それぞれ
用いた。

さらにこの各着色ペレットを用い、スクリューインラ
イン型射出成形機を使用し、シリンダー温度250℃に
て、色移行性等テスト用に供するため、厚さ1.5mm、3cm
×5cmの大きさの矩形状テストピースをそれぞれ作成し
た。

そして、 （１） 厚さ1mmの白色軟質塩化ビニルシート（塩化ビ
ニル樹脂／可塑剤＝100/50）を用意し、前記テストピー
スと密着させ、温度150℃の雰囲気で３時間、荷重300g/
cm²の条件で当該白色シートに色が滲むかどうかの実験
を行った。

（２） 厚さ1mm、5cm×6cmの大きさの透明塩化ビニル
シート（塩化ビニル樹脂／可塑剤＝100/50）を用意し、
その上に、作成した前記テストピースを載せ、温度120
℃の雰囲気、荷重なしで30時間放置し、当該透明塩化ビ
ニルシートに対して色が移行するかどうかの実験を行っ
た。

（３） 厚さ1.5mm、5cm×6cmの大きさのポリブチレン
テレフタレート樹脂製白色板を用意し、その上に、作成
した前記テストピースを載せ、温度150℃の雰囲気、荷
重100g/cm²で５時間放置し、当該白色板に対して色が移
行するかどうかの実験を行った。

（４） 前記作成した着色ペレットを用い、スクリュー
インライン型射出成形機を使用して、シリンダー温度26
0℃にて、０分、５分、10分の滞留テストを行い耐熱変
色性を確認した。

（５） 前記着色ペレットを用い、250℃に設定した３
オンスのスクリューインライン型射出成形機を用い、金
型温度60℃でASTM1号ダンベルおよび1/8インチ幅のノッ
チ付アイゾット衝撃試験片を作成した。これらの試験片
について、ASTM D638に従い引張物性を、ASTM 256に
従い衝撃強さを測定した。

また、ASTM D1238に従って250℃荷重325gでメルトフ
ローレート（MFR）を測定した。

（６） 前記と同様のポリブチレンテレフタレート樹脂
100重量部に対して、表−１の実施例（６）および比較
例（６）に示した種類および分量の20倍量をタンブラー
で常温下15分混合後、50mm径の押出機にて樹脂温度260
℃になるように設定して溶融混練後ペレタイザーで造粒
し着色マスターバッチをそれぞれ製造した。

金型に対する汚染性を調べるため、このマスターバッ
チを用い、スクリューインライン型射出成形機にて、シ
リンダー温度250℃およびサイクル１分（射出10秒、冷
却20秒）で、連続成形試験を行い所定のショット数を成
形した後、アルコールを浸した白い布で金型（シボ付カ
ラープレート用のシボ部）を拭き取り、当該白い布に対
する着色度合いを調べた。さらに、拭き取った白い布の
部分について着色度合いを目視で評価し分光光度計によ
ってΔＥ（色差）で測定した。

上記試験項目のうち、（１）〜（４）の結果を表−２
に、（５）の結果を表−３に、（６）の結果を表−４に
それぞれ示す。

〔発明の効果〕 表−２によって明らかなように、本発明によって特定
し得た赤色系着色剤を用いた本発明ポリブチレンテレフ
タレート樹脂着色組成物は耐色移行性が非常に良好であ
る。従って、これまで用途的に温度雰囲気が高い状態で
使用された場合、成形物の表面に色材が滲み出し、他の
物質へ色が移行して当該他の物質を汚染するという問題
が発生していたが、本発明によればこのような問題点を
解決することができるものである。

また、表−４によって明らかなとおり、比較例（６）
の場合には100ショットで既に金型の汚染が認められた
が、実施例（６）の場合には300ショットでも金型に対
する汚染が認められなかった。

従って、本発明ポリブチレンテレフタレート樹脂着色
組成物によった場合は、従来問題となっていた成形時に
おける金型汚染を解消することができるものである。

さらに、表−３によって明らかなとおり、本発明ポリ
ブチレンテレフタレート樹脂着色組成物によった場合
は、成形品の物理的性能に顕著な低下現象は認められな
かった。

このように、本発明ポリブチレンテレフタレート樹脂
着色組成物によった場合は、耐色移行性、耐熱変色性な
らびに金型非汚染性ともに良好な着色成形品を与えるこ
とができるため、得られる鮮明な色相の着色成形品は樹
脂本来の諸特性を生かした各種電機・電子部品、自動車
部品、電動工具部品、その他諸工業の用途分野において
広範囲な利用が期待される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米谷 起一 愛知県名古屋市港区大江町９番地の１ 東レ株式会社名古屋事業場内 (72)発明者 小谷 宣義 愛知県名古屋市港区大江町９番地の１ 東レ株式会社名古屋事業場内 (56)参考文献 特開 昭49−120948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−49750（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1767（ＪＰ，Ａ) （社）色材協会編「色材工学ハンドブ ック」，初版，1989年 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 67/00 - 67/08 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリブチレンテレフタレート樹脂に対し
   て、赤色系着色剤を配合してなるポリブチレンテレフタ
   レート樹脂着色組成物において、前記赤色系着色剤とし
   て、カラーインデックスに記載されたCI.ピグメントレ
   ッド247、CI.ピグメントレッド151、CI.ピグメントバイ
   オレット19、CI.ピグメントレッド122、CI.ピグメント
   レッド202のうちの少なくとも一種を必須着色成分とし
   て配合したことを特徴とするポリブチレンテレフタレー
   ト樹脂着色組成物。
2. 【請求項２】射出成形用である第１請求項記載のポリブ
   チレンテレフタレート樹脂着色組成物。