JP7399183B2 - 顔料を含むポリオレフィン系樹脂組成物、着色樹脂ペレット及びその製造方法 - Google Patents
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Description
樹脂ペレットの着色剤を用いた着色加工方法としては、ドライブレンド、マスターバッチブレンド、着色剤を原料樹脂ペレットの表面に固着する方法、着色剤を原料樹脂と混合してペレット化する方法等が知られている。
ドライブレンドによる着色加工は、着色剤と原料樹脂ペレットを乾式混合することにより行われる。ドライブレンドにおける着色剤の分散性を高めるために、必要に応じて分散剤が用いられる。このような形態として、顔料と、分散剤としての金属石鹸の混合物を微粉砕して得られる「ドライカラー」が知られている。このドライカラーを原料樹脂ペレットと乾式混合してドライブレンド物としての着色剤を含む樹脂ペレット材料を得ることができる。
ポリオレフィン系樹脂は、成形性、物性バランス、リサイクル特性やコストパフォーマンスなどに優れるため、日用品、建築分野、家電分野、自動車部品など、種々の産業分野での成形用の樹脂材料として広く用いられている。
着色剤を含む樹脂ペレット材料を用いた成形品において均一な着色が求められる場合には、樹脂ペレット材料中における良好な着色剤の分散性が必要となる。特に、建築物や自動車における内装品や内装部材として着色された成形品を用いる場合には、この点が重要となる。
特許文献1には、ポリオレフィンワックスを40μm未満の粒径分布d90を有する超微細粉末として用いることが開示されている。
特許文献1におけるポリプロピレン樹脂は顔料を含むマスターバッチ製造用であり、成形品を形作る母材としての樹脂材料ではない。
特許文献2には、ピーズまたはペレット状の熱可塑性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の高加工温度のエンジニアリングプラスチックが例示されている。
特許文献2には、固着剤として利用されるポリオレフィン系樹脂及びポリプロピレンワックスの粒径として、5μm~50μmの範囲が開示されている。また、顔料を固着剤により固着する際の処理温度として80~180℃が開示されている。更に、着色剤の成形品中での分散性を高めるために金属石鹸を用いてもよいことが開示されている。
金属石鹸を分散剤として着色剤を分散させた樹脂成形品では、金属石鹸が高温で揮散し、低温の外気と接触する窓の内壁面で冷やされて凝縮することにより、フォギングが発生する場合がある。
従って、自動車の内装品や内装部材等のように、フォギングの発生が問題となる着色された樹脂成形品では、成型品における着色剤の分散性が良好であることに加えて、フォギングの発生がないことが求められる。
本発明の目的は、顔料を含む着色剤の良好な分散性を有し、かつフォギング性の低い成形品の製造に好適なポリオレフィン系樹脂組成物及び着色樹脂ペレットを提供することにある。
[1] ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料成分100重量部に対して、
カーボンブラック及び有機系顔料からなる群から選択される少なくとも1種の顔料を含む着色剤を0.01重量部以上2.0重量部以下、及び、
平均粒径が1μm以上40μm以下の合成ワックスを0.01重量部以上2.0重量部以下含むことを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物。
[2] 前記合成ワックスがポリプロピレンワックスである、[1]に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[3] 前記合成ワックスの数平均分子量(Mn)が2,000以上20,000以下である、[1]または[2]に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[4] 前記ポリオレフィン系樹脂が、メルトフローレート(MFR:ASTM D1238、230℃、2160g荷重)が1g/10分以上100g/10分以下のポリプロピレン系樹脂である、[1]乃至[3]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[5] 前記ポリプロピレン系樹脂が、室温におけるn-デカン可溶分量が17重量%以上25重量%以下、MFR(ASTM D1238、230℃、荷重2160g)が20g/10分以上40g/10分以下であり、かつ、mmmm分率(アイソタクチックペンタッド分率)が95.7%を越える結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体である、[4]に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[6] 前記樹脂材料成分が、前記ポリオレフィン系樹脂からなる、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[7] 前記樹脂材料成分が、前記ポリオレフィン系樹脂とタルクの合計量を100重量%として、60重量%以上100重量%以下の前記ポリオレフィン系樹脂と、0重量%以上40重量%以下の前記タルクを含む、[1]乃至[5]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[8] 前記ポリオレフィン系樹脂と前記タルクの合計量を100重量%として、60重量%以上95重量%以下の前記ポリオレフィン系樹脂と、5重量%以上40重量%以下の前記タルクを含む、[7]に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[9] 前記着色剤が前記カーボンブラックからなる、[1]乃至[8]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[10] 前記着色剤が前記カーボンブラック及び前記有機系顔料からなる、[1]乃至[8]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[11] 前記着色剤が前記有機系顔料からなる、[1]乃至[8]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[12] 前記ポリオレフィン系樹脂がペレット状である、[1]乃至[11]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[13] ドライブレンドである、[12]に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
[14] [1]乃至[11]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物を溶融押出し、ペレット状に成形してなる着色樹脂ペレット。
[15] 成形品の製造用である[14]に記載の着色樹脂ペレット。
[16] 前記成形品が自動車の内装品または内装部材である[15]に記載の着色樹脂ペレット。
[17] [1]乃至[11]のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物を溶融押出し、ペレット状に成形する工程を含む、着色樹脂ペレットの製造方法。
[18] 前記着色樹脂ペレットが成形品の製造用である[17]に記載の着色樹脂ペレットの製造方法。
[19] 前記成形品が自動車の内装品または内装部材である[18]に記載の着色樹脂ペレットの製造方法。
本発明にかかるポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料成分と、カーボンブラック及び有機系顔料からなる群から選択される少なくとも1種の顔料を含む着色剤と、分散剤としての合成ワックスと、を含む。
これらの配合割合に関しては、樹脂材料成分100重量部に対して、着色剤が0.01重量部以上2.0重量部以下の範囲から選択された量で、合成ワックスが0.01重量部以上2.0重量部以下の範囲から選択された量で用いられる。
(A)樹脂材料成分
樹脂材料成分は成形品を形作る母材としての成形用の成分であり、成形用の樹脂成分としてのポリオレフィン系樹脂を少なくとも含む樹脂含有成分である。樹脂材料成分は、樹脂成分としてのポリオレフィン系樹脂単独からなるものでも、あるいはポリオレフィン系樹脂とタルクからなるものでもよい。
(A1)樹脂成分
樹脂成分として、1種のポリオレフィン系樹脂を単独で、あるいは2種以上のポリオレフィン系樹脂を組み合わせて用いることができる。
ポリオレフィン系樹脂としては、目的とする成形品の成形に利用できるものであれば特に限定されない。公知の方法で製造し得るポリオレフィン系樹脂や市販のポリオレフィン系樹脂から成形品の目的用途に応じたものを選択して用いればよい。
ポリオレフィン系樹脂としては、ASTM D1238に準拠した230℃、2160g荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が1g/10分以上100g/10分以下のポリプロピレン系樹脂が好ましい。
ポリオレフィン系樹脂のポリオレフィン系樹脂組成物全体に対する配合割合は、70重量%以上99.7重量%以下の範囲から選択することが好ましい。この配合割合の範囲の下限は75重量%に設定してもよく、この配合割合の上限は99重量%に設定してもよい。
ポリオレフィン系樹脂は、ペレット状等の種々の形態でポリオレフィン系樹脂組成物の調製に用いることができる。
ポリプロピレン系樹脂としては、特許文献3に(A)成分として開示された以下の特性を有する結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体が好ましい。
・室温におけるn-デカン可溶分量が17重量%以上25重量%以下である。
・ASTM D1238に準拠した230℃、2160g荷重の条件で測定したMFRが20g/10分以上40g/10分以下である。
・mmmm分率(アイソタクチックペンタッド分率)が95.7%を越える。
なお、mmmm分率はプロピレン単独重合体部(23℃n-デカン不溶分中)における測定値である。
n-デカン可溶分の測定は特許文献3等に開示の公知の方法により行うことができ、測定温度としての室温は23℃±5℃である。
n-デカン可溶分として特定される成分は、プロピレン・エチレン共重合体を主体とする成分であり、n-デカン可溶分が上記の範囲あると、成形品における剛性、耐衝撃性等の機械的特性の向上を図ることができる。このような観点から、n-デカン可溶分の割合は、18重量%以上24重量%以下であることが更に好ましい。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体のMFR(ASTM D1238、230℃、2160g荷重の条件)は、25g/10分以上35g/10分以下であることが更に好ましい。
室温n-デカン可溶分の135℃デカリン中で測定される極限粘度([η]a)は1dl/g以上5dl/g以下であることが好ましく、1.5dl/g以上4.0dl/g以下であることがより好ましい。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体としては、特許文献3等に開示される公知の方法を用いて製造された製造品、及び、市販品から、上記の物性を満たすものを選択して用いることができる。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体を用いると、剛性、耐衝撃性等の機械的物性に優れた成形品を調製できる樹脂組成物が得られる。
上述した結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体を樹脂成分として用いる場合には、結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体に、プロピレン単独重合体(G1)及びエチレン・1-ブテンランダム共重合体(G2)の少なくとも一方をゴム成分(G)として組わせて用いてもよい。
ゴム成分を含んでもよい樹脂成分の好ましい組成は、樹脂成分全体を100重量%として、83重量%以上100重量%以下の結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体、0重量%以上7重量%以下のプロピレン単独重合体(G1)及び0重量%以上10重量%以下のエチレン・1-ブテンランダム共重合体(G2)からなる。
プロピレン単独重合体(G1)のMFR(ASTM D1238,230℃、荷重2160gで測定)は、0.1g/10分以上50g/10分以下の範囲にあることが好ましく、0.2g/10分以上40g/10分以下の範囲にあることがより好ましい。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法で測定した分子量分布Mw/Mn(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)は10以上であることが好ましく、12以上20以下であることがより好ましく、13以上18以下の範囲であることが特に好ましい。また、分子量分布Mz/Mw(Mz:z-平均分子量)は、3.5以上であることは好ましく、4.0以上15以下であることがより好ましく、4.2以上10以下であることが特に好ましい。
前記分子量分布Mw/Mnが10以上、かつ分子量分布Mz/Mwが3.5以上ということは、プロピレン単独重合体(G1)は、通常のポリプロピレンに比べて高分子量側に分布が広いことを示している。
プロピレン単独重合体(G1)は、
(a-1)135℃デカリン中で測定される極限粘度[η]が6dl/g以上13dl/g以下、好ましくは7dl/g以上12dl/g以下の高分子量ポリプロピレン部と、
(a-2)135℃デカリン中で測定される極限粘度[η]が6dl/g未満の低分子量ポリプロピレン部と、
からなる組成物であることが好ましい。
室温n-デカン不溶部全体に対して、高分子量ポリプロピレン部(a-1)が10重量%以上50重量%以下であることが好ましく、15重量%以上40重量%以下の範囲であることがより好ましく、低分子量ポリプロピレン部(a-2)が50重量%以上90重量%以下であることが好ましく、60重量%以上85重量%以下の範囲にあることがより好ましい。
プロピレン単独重合体(G1)としては、特許文献3等に記載される公知の方法により製造された製造品や市販品を利用することができる。
プロピレン単独重合体(G1)を用いることによって、成形品におけるフローマークの発生が少ないポリオレフィン系樹脂組成物を得ることができる。
エチレン・1-ブテンランダム共重合体のMFR(ASTM D1238、230℃、荷重2160gで測定)は、1g/10分以上20g/10分以下であることが好ましく、2g/10分以上10g/10分以下であることがより好ましい。
エチレン・1-ブテンランダム共重合体は、エチレンと1-ブテンとのランダムな共重合体であって、1-ブテンから誘導される構成単位含量(1-ブテン含量)は、目的とするゴム的な性質を得る上で、5重量%以上50重量%以下であることが好ましく、10重量%以上40重量%以下であることがより好ましい。
エチレン・1-ブテンランダム共重合体の密度(ASTM D1505)は、剛性と耐衝撃性を成形品に付与するという観点から、0.860g/cm3以上0.920g/cm3以下の範囲内にあることが好ましい。
エチレン・1-ブテンランダム共重合体(G2)としては、特許文献3等に記載される公知の方法により製造された製造品や市販品を利用することができる。
ゴム成分(G)は、種々の形態でポリオレフィン系樹脂組成物の調製に用いることができる。
樹脂材料成分は、樹脂成分に加えてタルクを含んでもよい。タルクは、樹脂成分としてのポリオレフィン系樹脂との合計量を100重量%として、40重量%までの量で含むことが好ましい。すなわち、ポリオレフィン系樹脂とタルクの合計量を100重量%として、60重量%以上100重量%以下のポリオレフィン系樹脂と、0重量%以上40重量%以下のタルクを含むことが好ましい。
更に、ポリオレフィン系樹脂とタルクの合計量を100重量%として、60重量%以上95重量%以下のポリオレフィン系樹脂と、5重量%以上40重量%以下のタルクを含むことがより好ましい。
タルクの平均粒径は1.5μm以上5.0μm以下の範囲にあることが好ましい。
タルクを添加することによって、着色剤の良好な分散性を維持しつつ、フォギング性を低下させることができる。
タルクの添加によりフォギング性が低下する理由として、樹脂成分の一部を置き換えた充填剤としてのタルクがフォギング性を高める成分の揮発を抑制していることによる可能性が考えられる。
・(A1A):58重量%以上83重量%以下
・(G1):0.5重量%以上7重量%以下
・(G2):1重量%以上10重量%以下
・(A2):15重量%以上25重量%以下
なお、上記組成において、成分(A1A)、成分(G1)、成分(G2)及び成分(A2)の合計は100重量%である。
カーボンブラック及び有機系顔料からなる群から選択される少なくとも1種の顔料を含む着色剤は、樹脂材料成分100重量部に対して、0.01重量部以上2.0重量部以下の範囲から選択された割合、好ましくは0.01重量部以上1.0重量部以下の範囲から選択された割合で配合される。
着色剤は以下の形態で提供することができる。
(A)カーボンブラック単独からなる着色剤。
(B)有機系顔料単独からなる着色剤。
(C)カーボンブラック及び有機系顔料からなる着色剤。
(D)カーボンブラック又は有機系顔料と、これら以外の着色剤との組合せからなる着色剤。
(E)カーボンブラック及び有機系顔料と、これら以外の着色剤との組合せからなる着色剤。
カーボンブラック及び有機系顔料以外の着色剤としては、無機顔料を挙げることができる。
カーボンブラック、有機系顔料及び無機顔料としては、樹脂成形品用として利用できるものであれば特に限定されず、樹脂成形品用として知られているもの、汎用されているもの、あるいは市販されているものから適宜選択して用いることができる。
カーボンブラックの配合割合は、樹脂材料成分100重量部に対して、0.01重量部以上2.0重量部以下の範囲から選択することができ、0.01重量部以上1.0重量部以下の範囲から選択することが好ましい。
有機系顔料の配合割合は、樹脂材料成分100重量部に対して、0.01重量部以上2.0重量部以下の範囲から選択することができ、0.01重量部以上1.0重量部以下の範囲から選択することが好ましい。
カーボンブラックとしては、1種のカーボンブラックを単独で、あるいは2種以上の異なるカーボンブラックを組わせて用いることができる。
有機系顔料の具体例としては、溶性アゾ系顔料、不溶性アゾ系顔料、ポリアゾ系顔料、アントラキノン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリノン-ペリレン系顔料、アゾメチン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ピロロピロール系顔料等を挙げることができる。1種の有機系顔料を単独で、あるいは2種以上の異なる有機系顔料を組み合わせて用いることができる。
無機顔料の具体例としては、酸化チタン系顔料、黄色酸化鉄、弁柄(酸化鉄赤)、酸化クロム、群青、複合酸化物顔料等を挙げることができる。1種の無機顔料を単独で、あるいは2種以上の異なる無機顔料を組み合わせて用いることができる。
着色剤は、種々の形態でポリオレフィン系樹脂組成物の調製に用いることができる。
本発明においては、着色剤の分散剤として、平均粒径は1μm以上40μm以下の粉末である合成ワックスが用いられる。
合成ワックスの平均粒径を上記の範囲とすることによって、着色剤粒子間に合成ワックスを効果的に配置して着色剤粒子同士の凝集を防ぎ、樹脂成分中への着色剤の分散性を向上させることができる。
合成ワックスの配合割合は、樹脂材料成分100重量部に対して、0.01重量部以上2.0重量部以下の範囲から選択され、好ましくは0.2重量部以上1重量部以下の範囲から選択される。
タルクを添加する場合には、合成ワックスを、タルク100重量部に対して、1.5重量部以上10重量部以下の範囲から選択した量で配合することが好ましい。
樹脂材料成分に含まれる結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に対して、合成ワックスを0.2重量部以上1重量部以下の範囲で用いることが好ましい。
カーボンブラックに対する合成ワックスの配合割合は、カーボンブラック5重量部に対して合成ワックスを好ましくは3.3重量部以上または5重量部以上とすることが好ましい。
有機系顔料に対する合成ワックスの配合割合は、有機系顔料6重量部に対して合成ワックスを1.5重量部以上または4重量部以上とすることが好ましい。
無機顔料に対する合成ワックスの配合割合は、無機顔料8重量部に対して合成ワックスを2重量部以上とすることが好ましい。
合成ワックスとしては、ポリエチレンワックス及びポリプロピレンワックス等の炭化水素系合成ワックスが好ましく、これらの中ではポリプロピレンワックスがより好ましい。
1種の合成ワックスを単独で、あるいは2種以上の合成ワックスを組み合わせて用いることができる。
合成ワックスの数平均分子量(Mn)は2,000以上20,000以下であることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂組成物は、自動車内装部品等の成形品に目的とする耐光性を付与し、かつ低光沢の成形品を得るという観点から、耐光安定剤を含んでもよい。
耐光安定剤としては、重量平均分子量(Mw)が700以上、好ましくは700以上80000以下で、分子内にN-HおよびN-CH3基を含有する耐光安定剤が好ましい。このような耐光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)が挙げられる。重量平均分子量が700以上のヒンダードアミン系光安定剤は、成形品中から昇華しにくく、たとえば高温の自動車内においても窓ガラスは曇らない。
耐光安定剤は、樹脂成分(A1)100重量部に対して、好ましくは0.01~5重量部、より好ましくは0.03~3重量部の割合で用いられる。耐光安定剤をこの範囲の割合で用いると、耐光性に優れ、たとえば自動車内装部品に要求される耐光性を満足させることができ、しかも低光沢の成形品を得ることができる。
ポリオレフィン系樹脂組成物中に、上記の各成分に加えて、耐熱安定剤、帯電防止剤、耐候安定剤、老化防止剤、酸化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、タルク以外の充填剤、滑剤などの他の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。
耐光安定剤やその他の成分は、種々の形態でポリオレフィン系樹脂組成物の調製に用いることができる。
ドライブレンドとしてのポリオレフィン系樹脂組成物、すなわち、ドライブレンド調製物またはドライブレンド組成物は、固体粒子状の樹樹脂材料成分、着色剤及び分散剤を乾式混合して得られた混合物を含む。この混合物では、これらの粒子状の成分がそれぞれ粒子状の形態を保持して混在している。従って、この混合物は、樹脂ペレットと高濃度の顔料をブレンドし、押出機で樹脂ペレットを溶融して練り込み、ペレット状に押出成形されることで調製され、顔料粒子を樹脂により結着したマスターバッチとは異なる。
樹脂成分としてのポリオレフィン系樹脂は、粉末やペレット等の固体粒子の形態でドライブレンドの調製に用いることができる。
ドライブレンドとしてのポリオレフィン系樹脂組成物の調製には、必須成分としての樹脂材料成分、着色剤及び分散剤、並びに、必要に応じて用いられる耐光安定剤及びその他の成分の少なくとも1種を、粉末等の固体粒子の形態で用いることができる。
ドライブレンドとしてのポリオレフィン系樹脂組成物は、ペレット状のポリオレフィン系樹脂を含むことが好ましい。
ゴム成分(G)を用いる場合には、ゴム成分(G)を粉末やペレット等の固体粒子の形態でドライブレンドの調製に用いてもよい。
ドライブレンドとしてのポリオレフィン系樹脂組成物の調製は、タンブラー等の混合機を用いて、各成分をドライブレンド(乾式混合)することにより行うことができる。各成分を混合機に一度に投入してもよいし、各成分を少なくとも2つに分けて順に投入してもよく、混合機への各成分の投入に関する条件は特に限定されない。
着色樹脂ペレットの製造は、ポリオレフィン系樹脂組成物の各成分を混合し、溶融、固化してペレット状に成形することにより行うことができる。各成分の混合及び得られた混合物のペレット化には公知の方法を利用することができる。各成分の混合順は特に限定されず、ペレット化の方法に応じて適宜選択すればよい。ペレット化の方法としては、例えば、着色剤を溶融状態の合成ワックスと三本ロールミル等の混合機で混合して得られた混合物を樹脂材料成分と溶融混合し、固化してペレット化する方法や、各成分を乾式混合して調製したドライブレンドを溶融混合し、固化してペレット化する方法等を挙げることができる。
本発明にかかる着色樹脂ペレットの製造方法は、ポリプロピレン系樹脂組成物の各成分を溶融混合し、固化してペレット化して、成形用の着色樹脂ペレットを製造可能な方法である。この本発明にかかる製造方法は、樹脂ペレットと高濃度の着色用顔料を用いて、すなわち、樹脂ペレットに対する着色用顔料の配合割合を高くして調製されたマスターバッチに、樹脂ペレットを更に添加して溶融混合し、固化して成形用の着色樹脂ペレットを得る方法とは異なる。
着色樹脂ペレットの製造方法としては、操作性や着色濃度の制御の容易さ等の観点からは、ドライブレンドとして調製したポリオレフィン系樹脂組成物を溶融押出成形してペレット化する工程を有する方法が好ましい。
こうして得られた成形品は着色剤の良好な分散性と、低フォギング性を有し、自動車の内装品や内装部材のように、視覚に触れ、かつフォギングが問題となる製品用として好適に用いられる。自動車内装部材としては、インスツルメントパネル、グローボックス、コンソールボックス、ドアトリム、ピラートリム、ステアリングコラムカバーなどが挙げられる。
各実施例及び各比較例において得られた着色樹脂ペレットを、以下の試験によって評価した。
(試験方法)
(1)着色剤の分散性試験
着色樹脂ペレットをプレス機(成型温度220℃)にて薄くシート化して試験用の試料シート(50mm×50mm×:0.04mm厚)を作製し、マイクロスコープ(50倍)にて、モニター上において目視で観察可能な着色剤の凝集体の発生の有無を観察した。計測可能な領域(面積:約40mm2)内における、着色剤の凝集体が占める総面積Stで着色剤の分散性を定量化し、分散状態のレベル分けを行い、分散性を評価した。
分散状態のレベル分けは、以下の規定に従った。
Lv1(非常に悪い):0.5mm2<St(領域内において顔料の凝集体が著しく広がっている状態)
Lv2(悪い):0.3mm2<St≦0.5mm2(領域内において顔料の凝集体が明確に広がっている状態)
Lv3(良い):0.1mm2<St≦0.3mm2(領域内において顔料の凝集体がまばらに広がっている状態)
Lv4(非常に良い):St≦0.1mm2(領域内において顔料の凝集体がわずかに見える状態)
フォギング性試験は、ISO 6452の規定に準拠して行った。
着色樹脂ペレットをプレス機(成型温度220℃)にて薄くシート化(25mm×100mm×2mm厚)して試験用の試料シートとし、広口ビン中に試料を投入してヘイズ0%のガラス板で蓋をして封入した。試料シートが封入された広口ビンを100℃オイルバス中に24時間浸漬した。24時間後、蓋に使用したガラス板のヘイズを定法により測定し、得られた測定値によってフォギング性を評価した。
「フォギング性」は、上記の試験法で得られるヘイズ値によって評価される、成形品によって生じるフォギングの程度を示す特性である。低いヘイズ値は成形品がフォギングを生じないか、あるいはフォギングの程度が低いことを示し、高いヘイズ値はフォギングの程度が高いことを示す。
以下の実施例及び比較例では、ヘイズ値の閾値の一例として、樹脂成分のみを使用した場合(参考例1)の「3」を採用した。ヘイズ値が「3以下」であれば目的とする低いフォギング性が得られる。
(1)分散剤の数平均分子量(Mn)
ゲル浸透クロマトグラフHLC-8321 GPC/HT型(東ソー社製)を使用した。カラムにはTSKgelカラム(東ソー社製)×2(それぞれ7.5mmI.D.×30cm、東ソー社)を使用した。移動相にはo-ジクロロベンゼン(和光純薬 特級試薬)を使用した。カラム温度140℃、移動相流速1.0mL/minの条件下で測定を実施した。検出には示差屈折計を用い、分子量校正にはポリスチレンを用いて、数平均分子量(Mn)を測定した。
(2)分散剤の平均粒径(D50)
レーザー回折法を用い、循環速度60%、装置内蔵超音波ホモジナイザー1分、出力40Wの条件で、平均粒径(D50)を測定した。
樹脂成分としての表1に示す物性を有するペレット状の結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)100重量部に対して、0.5重量部の着色剤としてのカーボンブラック(吸油量95ml/100g)と、0.33重量部の分散剤としての平均粒径(レーザー回折法、D50)が10μm、数平均分子量(Mn)が3,460であるマイクロナイズドポリプロピレンワックスを、タンブラーで10分間混合した。その後、二軸押出機で溶融混錬しペレット化し、着色樹脂ペレットを得た。
MFRの値は、ASTM D1238に準拠した230℃、2.16kg荷重の条件で測定した値である。
エチレン含有量は、FT-IR法(フーリエ変換赤外分光法)により測定した値である。
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が5μm、数平均分子量(Mn)が2,250であるマイクロナイズドポリエチレンワックスを用いる以外は、実施例1と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が26μmであるステアリン酸マグネシウムを用いる以外は、実施例1と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
(比較例2)
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が178μmであるポリプロピレンワックスを用いる以外は、実施例1と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
実施例1、2及び比較例1、2において用いたポリオレフィン系樹脂組成物の組成と、着色樹脂ペレットの評価結果を表2に示す。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)のみを用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂ペレットを得た。得られた樹脂ペレットのフォギング性を評価したところ、3%であった。
樹脂材料成分としての表1に示す物性を有するペレット状の結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)100重量部に対して、0.28重量部の有機系顔料としての銅フタロシアニンブルー(Pigment Blue 15:1)と、0.07重量部の分散剤としての平均粒径(レーザー回折法、D50)が10μm、数平均分子量(Mn)が3,460であるマイクロナイズドポリプロピレンワックスを用いる以外は、実施例1と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
(実施例4)
分散剤としてのマイクロナイズドポリプロピレンワックスの配合割合を、結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)100重量部に対して0.187重量部とする以外は、実施例3と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
(実施例5)
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が5μm、数平均分子量(Mn)が2,250であるマイクロナイズドポリエチレンワックスを用いる以外は、実施例4と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が26μmであるステアリン酸マグネシウムを用いる以外は、実施例3と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
(比較例4)
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が224μmであるポリエチレンワックスを用いる以外は、実施例4と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
(比較例5)
分散剤として、マイクロナイズドポリプロピレンワックスに代えて、平均粒径(レーザー回折法、D50)が178μmであるポリプロピレンワックスを用いる以外は、実施例3と同様にして、着色樹脂ペレットを得た。
実施例3~5及び比較例3~5において用いたポリオレフィン系樹脂組成物の組成と、着色樹脂ペレットの評価結果を表3に示す。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)100重量部の代わりに、結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)80重量部及びタルク(A2)20重量部からなる樹脂材料成分100重量部を用いる以外は、実施例1及び2のそれぞれと同様にして着色樹脂ペレットを得た。
分散剤の種類と分散剤の配合割合を表4に示すように変える以外は、実施例6と同様にして着色樹脂ペレットを得た。
分散剤として、比較例6では平均粒径(レーザー回折法、D50)が26μmであるステアリン酸マグネシウムを、比較例7では平均粒径(レーザー回折法、D50)が178μmであるポリプロピレンワックスを用いた。
実施例6、7及び比較例6、7において用いたポリオレフィン系樹脂組成物の組成と、着色樹脂ペレットの評価結果を表4に示す。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)100重量部の代わりに、結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)80重量部及びタルク(A2)20重量部からなる樹脂材料成分100重量部を用いる以外は、実施例3~5のそれぞれと同様にして着色樹脂ペレットを得た。
分散剤の種類と分散剤の配合割合を表5に示すように変える以外は、実施例8または9と同様にして着色樹脂ペレットを得た。
なお、分散剤としては、比較例8、9では平均粒径(レーザー回折法、D50)が26μmであるステアリン酸マグネシウムを、比較例10では平均粒径(レーザー回折法、D50)が178μmであるポリプロピレンワックスを、比較例11では平均粒径(レーザー回折法、D50)が224μmであるポリエチレンワックスを用いた。
実施例8~10及び比較例8~11において用いたポリオレフィン系樹脂組成物の組成と、着色樹脂ペレットの評価結果を表5に示す。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)及びタルクのみを用いる以外は、実施例8と同様にして樹脂ペレットを得た。得られた樹脂ペレットのフォギング性を評価したところ、1%であった。
結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a)80重量部の代わりに、以下の樹脂成分80重量部を用い、表6に示す配合割合で、着色剤としてのカーボンブラック及び銅フタロシアニンブルー(Pigment Blue 15:1)と、分散剤を用いる以外は、実施例6及び7とそれぞれ同様にして着色樹脂ペレットを得た。
樹脂成分
・結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体(A1a):72重量部
・プロピレン単独重合体(G1)(Mw/Mn=15、Mz/Mw=5、MFR=3g/10分):4重量部
・エチレン・1-ブテンランダム共重合体(G2):4重量部
上記のMFRは、ASTM D1238に準拠した230℃、2.16kg荷重の条件で測定した値である。
上記のMw/Mn及びMz/Mwはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定した値である。
GPC測定条件は次の通りである。
装置:Waters社製、GPC150CV
カラム:ポリマーラボラトリーズ社製、PLカラム(Mixed-B,350mm×2)
データ処理装置:ミレニアム
測定温度:135℃
測定溶媒:オルトジクロロベンゼン
分散剤の種類と分散剤の配合割合を表6に示すように変える以外は、実施例11と同様にして着色樹脂ペレットを得た。
分散剤として、比較例12では平均粒径(レーザー回折法、D50)が26μmであるステアリン酸マグネシウムを、比較例13では平均粒径(レーザー回折法、D50)が178μmであるポリプロピレンワックスを用いた。
実施例11、12及び比較例12、13において用いたポリオレフィン系樹脂組成物の組成と、着色樹脂ペレットの評価結果を表6に示す。
樹脂材料成分[成分(A1a)、成分(G1)、成分(G2)、成分(A2)]のみを用いる以外は、実施例11と同様にして樹脂ペレットを得た。得られた樹脂ペレットのフォギング性を評価したところ、3%であった。
実施例1、3、4、6、8、9、11と、実施例2、5、7、10、12を比較すると、着色剤の分散性について、マイクロナイズドポリプロピレンワックスの方が、マイクロナイズドポリエチレンワックスよりも効果的であった。
実施例1~12と比較例2、4、5、7、10、11、13を比較すると、ワックスの粒径によって、着色剤の分散性に差が見られた。
実施例1~5と実施例6~10を比較すると、タルクを配合することによって、着色剤の良好な分散性を維持しつつ、フォギング性を更に低下させることができた。
一方、金属石鹸としてのステアリン酸マグネシウムを着色剤の分散剤として用いた比較例1、3、6、8、9、12では、実施例1~12に比べて着色剤の分散性が低下し、フォギング性の値が上昇した。
Claims (15)
- ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂材料成分100重量部に対して、
カーボンブラック及び有機系顔料からなる群から選択される少なくとも1種の顔料を含む着色剤を0.01重量部以上2.0重量部以下、及び、
平均粒径(D50)(レーザー回折法によって求めた体積基準における粒度分布における積算値50%となる粒径)が1μm以上40μm以下の炭化水素系合成ワックスを0.01重量部以上2.0重量部以下含み、
前記ポリオレフィン系樹脂がペレット状であり、
前記樹脂材料成分は、樹脂材料成分全体を100重量%として、
83重量%以上100重量%以下の結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体、
0重量%以上7重量%以下のプロピレン単独重合体(G1)及び
0重量%以上10重量%以下のエチレン・1-ブテンランダム共重合体(G2)からなり、
ドライブレンドであることを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物。 - 前記炭化水素系合成ワックスがポリプロピレンワックスである、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記炭化水素系合成ワックスの数平均分子量(Mn)が2,000以上20,000以下である、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体が、室温におけるn-デカン可溶分量が17重量%以上25重量%以下、MFR(ASTM D1238、230℃、荷重2160g)が20g/10分以上40g/10分以下であり、かつ、mmmm分率(アイソタクチックペンタッド分率)が95.7%を越える結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体である、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記樹脂材料成分が、前記ポリオレフィン系樹脂とタルクの合計量を100重量%として、60重量%以上100重量%以下の前記ポリオレフィン系樹脂と、0重量%以上40重量%以下の前記タルクを含む、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記ポリオレフィン系樹脂と前記タルクの合計量を100重量%として、60重量%以上95重量%以下の前記ポリオレフィン系樹脂と、5重量%以上40重量%以下の前記タルクを含む、請求項5に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記着色剤が前記カーボンブラックからなる、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記着色剤が前記カーボンブラック及び前記有機系顔料からなる、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 前記着色剤が前記有機系顔料からなる、請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂組成物。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物を溶融押出し、ペレット状に成形してなる着色樹脂ペレット。
- 成形品の製造用である請求項10に記載の着色樹脂ペレット。
- 前記成形品が自動車の内装品または内装部材である請求項11に記載の着色樹脂ペレット。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のポリオレフィン系樹脂組成物を溶融押出し、ペレット状に成形する工程を含む、着色樹脂ペレットの製造方法。
- 前記着色樹脂ペレットが成形品の製造用である請求項13に記載の着色樹脂ペレットの製造方法。
- 前記成形品が自動車の内装品または内装部材である請求項14に記載の着色樹脂ペレットの製造方法。
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