JPH04328132A - 熱可塑性樹脂用着色剤とその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高濃度に顔料を含有し
、しかも顔料の分散性に優れた熱可塑性樹脂用着色剤に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂を着色成形加工
する際に使用する着色剤の形態としては、一般にドライ
カラーとマスターバッチが主として使用されている。し
かし、一般に市販されている顔料は、製造の際の乾燥工
程で凝集化した粗大な顔料粒子となっている。このため
、上記の着色剤を製造する際にも、粗大な顔料粒子を如
何に微粉化するかが大きな課題となっている。例えば、
ドライカラーの製造では、顔料を分散剤や界面活性剤と
一緒にドラムタンブラーやヘンシエルミキサー等の混合
機を使用して、混合の際に顔料の微粉化をはかっている
。しかし、これらの混合機の粉砕能力では、顔料の充分
な微粉化が困難であり、粒度が大きく分散性に難点があ
り、ドライカラーを使用してナチュラル樹脂（未着色樹
脂）を成形製造すると、製品に色ムラや分散不良等が発
生し易く、色の均一性、分散性を要求される成形品の着
色には、不適当である。

【０００３】このため、顔料の分散性、色の均一性、更
に調色精度が要求される電線被覆、フイルム、パイプ等
の成形の際には、マスターバッチが使用されている。そ
して、マスターバッチの製造では、顔料をバンバリミキ
サー、ミキシングロール、加圧ニーダ等混練装置を使用
して加熱溶融した担体樹脂に混練し、その際の物理的な
力によって、顔料を細かい粒子に解きほぐすと同時に、
担体樹脂中に分散することを目的としている。この方法
では、混練装置内で担体樹脂を加熱溶融状態とし、混入
する顔料に強力なシエアーを与え、粗大な顔料粒子の微
粉化と分散を計っている。このため、使用する機械によ
る優れた摩砕力を必要とするばかりでなく、溶融した担
体樹脂にも適度な粘度が必要であり、顔料の微粒子化と
樹脂の混練のために多量のエネルギーを必要としている
。しかも、担体樹脂として使用の熱可塑性樹脂は、一般
に顔料に対して貧湿潤媒質である。

【０００４】従って、混練装置を用いて溶融混練してい
る担体樹脂内に顔料を分散する方法は、多量のエネルギ
ーを使用するにもかかわらず、凝集状態の顔料を十分細
かい粉末にし、真に良質の顔料分散体粗大な顔料粒子の
微粉化が困難であり、製造されるマスターバッチは、あ
まり顔料分散性が良好でない。このため、マスターバッ
チを使用してナチュラル樹脂を着色成形して、フイルム
や繊維を製造すると、顔料の分散が十分でなく、着色成
形の際にも、シェアーにより色が変化し易く、色合わせ
が難しく、透明度や光沢を低下させる原因となることが
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、熱可塑性
樹脂の着色成形に使用する高品質の着色剤（マスターバ
ッチ）とは、顔料製造の際の乾燥工程や製造後の積み重
ね等により凝集化した粗大な顔料粒子を、如何に微粉末
化して、樹脂中に均一に分散するかにある。そこで高濃
度の顔料が配合されても凝集状態の顔料が存在しない着
色剤を製造するために、予め顔料の凝集を崩して微分散
状態としておき、担体樹脂中に顔料を配合してマスター
バッチを製造することを検討したのである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、顔料を含
む溶液を微粉砕分散可能な練肉装置にて練肉を行い得ら
れる顔料微分散液と、担体樹脂を溶媒の存在下にて加熱
し、該担体樹脂が溶解した後、冷却又は貧溶媒の添加に
より発生したゲル状物質を脱溶媒して得られる熱可塑性
樹脂用着色剤の製造法である。又、本発明の製造法で得
られる熱可塑性樹脂用着色剤は、担体樹脂樹脂中に分散
した顔料粒子の平均粒径が１μ以下であることを特徴と
する熱可塑性樹脂用着色剤である。

【０００７】本発明で使用する顔料としては、従来より
熱可塑性樹脂の着色に使用されているものであれば良く
、例えば、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等の
無機顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、フタロシ
アニン、キナクリドン、ジオキサン、イソインドリノン
顔料等の有機顔料が挙げられる。しかし、好ましくは耐
溶剤性に優れた顔料が特に良い。顔料の形態としては、
従来よりドライカラーやマスターバッチ製造の際に使用
している乾燥顔料でも、又、顔料ケーキでも良い。

【０００８】本発明の顔料を含む溶液は、有機溶媒又は
水に顔料を加えたものである。この溶液は、練肉装置を
使用して練肉を行う際の作業が容易に行えるものである
。この際に使用する有機溶媒としては、担体樹脂を溶解
する際に使用する溶媒と同じもので良く、例えばトルエ
ン、キシレン、トリクレン、酢酸エチルが挙げられる。 練肉装置としては、顔料の微粉末化するための装置とし
て印刷インキや塗料を製造の際に使用しているボールミ
ル、サンドミル、ビーズミルやスリーロールミル等の練
肉装置が挙げられる。

【０００９】本発明で使用する担体樹脂としては、従来
より熱可塑性樹脂用着色剤を製造する際に使用している
ものであり、着色成形に使用するナチュラル樹脂との相
溶性に優れているもの、例えば、ワックス類、金属石鹸
や着色成形の際に使用するナチュラル樹脂と同一樹脂等
が挙げられる。担体樹脂を溶解する溶媒としては、使用
する担体樹脂の性質により溶媒も異なるが、通常はトル
エン、キシレン、トリクレン、酢酸エチル等が、多くの
樹脂に使用可能である。具体的には、ポリエチレン又は
ポリプロピレンではトルエン、キシレン、トリクレン、
酢酸エチル等が、ポリスチレン又はＡＢＳ樹脂では、ト
ルエン、キシレン、トリクレン等が挙げられる。

【００１０】本発明では、顔料微分散液と担体樹脂を溶
媒の存在下で加熱し、該担体樹脂が溶解した後、冷却又
は貧溶媒の添加により発生したゲル状物質を脱溶媒し熱
可塑性樹脂用着色剤を製造する。得られたゲル状物質は
、容易に粒状化する、例えば攪拌式の粉砕機（例：ヘン
シェルミキサー、リボンブレンダー等）での軽い攪拌で
十分である。又、残留溶剤の除去は、通常の減圧乾燥法
で容易に完全除去できる。この際には、担体樹脂が熱溶
融しない程度で加熱しても良い。尚、好ましくは、減圧
状態で加温攪拌すると容易に粒状化する。そして、本発
明の製造法で得られる熱可塑性樹脂用着色剤中の顔料の
分散は、顕微鏡で観察したところ、顔料グリッドは全く
なく、非常によい顔料分散をしている。又、担体樹脂中
の分散顔料粒子の平均粒径が１μ以下である。以下に、
実施例及び比較例を述べる。

【００１１】

【実施例】

【実施例１】フタロシアニングリーン（ピグメント・ブ
ルー１５：１）３０重量部、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル５重量部、トルエン６５重量部をボールミル
にて２時間練肉を行い顔料微分散液（Ａ）を作成した。 この（Ａ）成分４０重量部、担体樹脂として低密度ポリ
エチレン（比重：０．９２、ＭＩ値：７）２８重量部、
及びトルエン６０重量部をオートクレーブ中にて、１０
０℃で２時間加熱撹拌し充分溶融した後に、４０℃まで
冷却したところ、ゲル状物質が得られた。このゲル状物
質を粗砕しながら減圧乾燥を行った処、顔料濃度３０％
の本発明の熱可塑性樹用着色剤（緑色粉末）が得られた
。この粉末状の熱可塑性樹脂用着色剤を顕微鏡にて観察
したところ、顔料グリッドは全くなく非常によい顔料分
散をしていることが分かった。又、担体樹脂中の分散顔
料粒子の平均粒径が１μ以下であった。この着色粉末を
用い、顔料濃度１％となるように低密度ポリエチレン（
比重：０．９２、ＭＩ値：７）で希釈して、Ｔ−ダイ押
出機を使用して、フイルムを製造したところ、従来のニ
ーダー法により作成したマスターバッチに比べ約１０％
濃度が向上した。

【００１２】

【実施例２】フタロシアニングリーン（ピグメント・ブ
ルー１５：１）３０重量部、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル３重量部、トルエン６５重量部をボールミル
にて２時間練肉を行い顔料微分散液（Ａ）を作成した。 この成分（Ａ）４０重量部、汎用ＡＢＳ樹脂２８重量部
、トルエン６０重量部をオートクレーブ中にて、１００
℃２時間加熱撹拌し充分溶融した後に、４０℃まで冷却
したところゲルが得られた。このゲルを粗砕しながら減
圧乾燥を行ったところ顔料濃度３０％の本発明の熱可塑
性樹脂用着色剤（緑色粉末）が得られた。この粉末状の
熱可塑性樹脂用着色剤を顕微鏡にて観察したところ、顔
料グリッドは全くなく非常によい顔料分散をしているこ
とが分かった。又、担体樹脂中の分散顔料粒子の平均粒
径が１μ以下であった。この着色粉末を用い、顔料濃度
１％となるように汎用ＡＢＳ樹脂で希釈して、射出成型
機にてプレートを作成したところ、従来のニーダー法に
より作成したマスターバッチに比べ約１０％濃度が向上
した。

【００１３】

【実施例３】実施例１で使用のフタロシアニングリーン
（ピグメント・ブルー１５：１）をイルガジンイエロー
（ピグメントイエロー１０９）に代える以外は、実施例
１と同じである。得られたこのゲル状物質を粗砕しなが
ら減圧乾燥を行った処、顔料濃度３０％の本発明の熱可
塑性樹用着色剤（黄色粉末）が得られた。この粉末状の
熱可塑性樹脂用着色剤を顕微鏡にて観察したところ、顔
料グリッドは全くなく非常によい顔料分散をしているこ
とが分かった。又、担体樹脂中の分散顔料粒子の平均粒
径が１μ以下であった。この着色粉末を用い、顔料濃度
１％となるように低密度ポリエチレン（比重：０．９２
、ＭＩ値：７）で希釈して、Ｔ−ダイ押出機を使用して
、フイルムを製造したところ、従来のニーダー法により
作成したマスターバッチに比べ約１０％濃度が向上した
。

【００１４】

【比較例１】実施例１で使用のフタロシアニングリーン
３０重量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル５重
量部及び低密度ポリエチレン２８重量部を、加熱ニーダ
ーを使用して、混練しカラーマスターバッチを製造する
。以後、このカラーマスターバッチについて、実施例１
と同じ操作を行う。得られたカラーマスターバッチを顕
微鏡にて観察したところ、顔料グリッドが若干見られた
。この着色剤を用い顔料濃度１％となるように、低密度
ポリエチレンで希釈し射出成型機にてプレートを作成し
たところ、実施例１での同じ試験法に比較して、約１０
％濃度が低下した。

【００１５】

【効果】本発明の製造法では、顔料を担体樹脂に配合す
る前に、予め微細粉末化しており、着色剤中の顔料は、
微細粒子であり、担体樹脂中に均一に分散している。こ
のため、着色成形の際にナチュラル樹脂への希釈も容易
であり、色合わせも簡単である。このため非常に高品質
分散の熱可塑性樹脂用着色剤が得られる。従って、本発
明の熱可塑性樹脂使用着色剤を使用して、ナチュラル樹
脂を着色成形して、フイルムや繊維を製造すると、顔料
の分散性が良好であり、着色成形の際にも、シェアーに
より色が変化することもなく、このため色合わせが容易
であり、透明度や光沢性に優れたフイルムや繊維が得ら
れる。しかも、本発明の製造法で使用する装置は、従来
からのマスターバッチ製造で使用する装置に比較して簡
便な装置、例えば、ボールミルで顔料を微粉化して、こ
れを実験室の加熱容器で担体樹脂と混合することで、容
易に製造可能であり、少量生産にも最適な製造法である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　顔料を含む溶液を微粉砕分散可能な練
   肉装置にて練肉を行い得られる顔料微分散液（Ａ）と、
   担体樹脂を溶媒の存在下にて加熱し、該担体樹脂が溶解
   した後、冷却又は貧溶媒の添加により発生したゲル状物
   質を脱溶媒して得られる熱可塑性樹脂用着色剤の製造法
   。
2. 【請求項２】　　顔料を含む溶液を微粉砕分散可能な練
   肉装置にて練肉を行い得られる顔料微分散液（Ａ）と、
   担体樹脂を溶媒の存在下にて加熱し、該担体樹脂が溶解
   した後、冷却又は貧溶媒の添加により発生したゲル状物
   質を脱溶媒して得られる担体樹脂中の分散顔料粒子の平
   均粒径が１μ以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂
   用着色剤。