JPH07102184A - 塩化ビニル系樹脂用着色剤および同着色剤マスターバッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 分子量が２０００以上で、酸価が１０〜３０
（ＫＯＨｍｇ／ｇ）である酸化変性ポリエチレン（Ａ）
と顔料（Ｂ）と必要によっては可塑剤（Ｃ）とを含有す
る塩化ビニル系樹脂用着色剤、あるいはこれら成分に加
えて更に塩化ビニル系樹脂（Ｄ）及び塩化ビニル系樹脂
用安定剤（Ｅ）を含有する塩化ビニル系樹脂用着色剤マ
スターバッチ。 【効果】 塩化ビニル系樹脂組成物を着色すると共に該
樹脂組成物のゲル化を促進することが出来、したがって
二次加工成形を含めた成形時の加工性を改善することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塩化ビニル樹脂中への
着色剤の解膠性に優れ、しかも押出成形、カレンダー成
形、射出成形や真空成形、曲げ加工等の二次加工成形
（後加工）での成形加工性も改善される塩化ビニル系樹
脂用着色剤および同着色剤マスターバッチに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂組成物には、塩化ビニ
ル系樹脂に加えて、有機顔料、無機顔料等の顔料、フタ
ル酸エステル系、脂肪族二塩基酸エステル系等の可塑
剤、金属石鹸、硫酸鉛系安定剤、有機錫系安定剤等の安
定剤、カルナバロウ、パラフィン、分子量１０００〜５
０００程度のポリエチレンワックス等の外部滑剤、クレ
ー、タルク、炭酸カルシウム等の充填剤等が配合されて
いる。

【０００３】このような塩化ビニル系樹脂組成物は、加
工温度、せん断力等条件によって、固有のゲル化時間を
持つ。そのため押出成形、カレンダー成形、射出成形、
さらには真空成形、曲げ加工等の二次加工成形（後加
工）を行うに際しては、その成形条件を塩化ビニル系樹
脂組成物のもつゲル化挙動に合わせることが行われる。
しかしながら実際には、ほとんどの塩化ビニル系樹脂加
工業者は、生産効率を向上するために、成形品目毎に、
成形条件を設定したままで成形加工を行っている。この
ため塩化ビニル系樹脂組成物の組成内容によってはゲル
化が不十分な状態、いわゆる組成物のまとまりが悪く混
練が不十分である場合がしばしば生じる。特に、押出成
形による塩化ビニル樹脂成形品において、分子量１００
０〜５０００程度のポリエチレンワックス等の外部滑剤
が混入された系ではこの滑剤によってゲル化が更に遅ら
されるため、生産性を向上させようとすると、混練不
足、分散不良といった問題の発生が一段と多くなり、こ
の問題の解決が急務であった。

【０００４】ところで塩化ビニル系樹脂用着色剤には、
顔料と可塑剤からなるペーストカラー、顔料と金属石鹸
からなるドライカラー、顔料と分子量が１０００〜５０
００程度のポリエチレンワックスからなるドライカラー
ほか、これら着色剤を塩化ビニル系樹脂で希釈した、い
わゆる着色剤マスターバッチ等が知られている。生産
性、取扱いやすさの点でドライカラーや塩化ビニル系樹
脂で希釈された着色剤マスターバッチを使用することが
多い。金属石鹸や滑剤を用いたドライカラーは、着色剤
調製時での顔料分散性には優れるが、塩化ビニル系樹脂
に対する解膠性は劣り、ゲル化も遅延する傾向があっ
た。また着色剤マスターバッチには顔料、可塑剤、滑
剤、安定剤、塩化ビニル系樹脂等がすでに混入されてい
る。この着色剤マスターバッチは賦型されて一般にはペ
レット状や板状で供給されるが、成形加工時にこれを更
に希釈コンパウンド（通常、塩化ビニル系樹脂と可塑剤
を主成分とする）と混練しても解膠性が劣っていた。こ
のため、成形加工時の生産性を向上させようとしても、
前記したような混練不足、マスターバッチの分散不良と
いったトラブルの発生がより顕著に現れてしまった。

【０００５】塩化ビニル系樹脂組成物の成形加工におい
て、ゲル化が不十分な状態での具体的な弊害としては、
押出成形では成形品表面のアレ（シャークスキン）、光
沢減少等が、電線被覆では絶縁不良（スパークアウト
等）が、カレンダー加工ではロールバンク不均一、耳切
れ、ネックイン現象等があり、いずれの場合も製品の不
良化をまねいている。これらの防護策としては塩化ビニ
ル系樹脂組成物のゲル化を促進させることが必要であ
り、このような方法として、加工温度を上昇させる、ゲ
ル化促進性を有した更に樹脂加工改良剤を添加する等の
方法がとられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、加工温度を
上昇させた場合は、塩化ビニル系樹脂組成物の熱劣化や
加工効率の低下につながる。またゲル化促進性に優れる
メタクリル酸メチル−アクリル酸アルキルエステル共重
合体のようなアクリル系樹脂加工改良剤を使用した場合
でも、２ＰＨＲ（塩化ビニル系樹脂組成物中の塩化ビニ
ル系樹脂１００重量部に対して、２重量部の添加比率）
以上添加しなければゲル化促進効果が発揮されないが、
このような助剤の使用は、組成物の配合内容をより複雑
し、また従来の配合組成物に比べても高価となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、従来の
塩化ビニル系樹脂組成物の組成を出来るだけ変えること
なしに、希釈コンパウンドである塩化ビニル系樹脂組成
物に対して解膠性があり、またゲル化促進機能を持ち成
形加工時の加工性能を向上させる塩化ビニル系樹脂用着
色剤を提供することにある。

【０００８】本発明者は鋭意検討したところ、酸化変性
されたポリエチレンを含んだ着色剤マスターバッチ使用
した場合には、希釈レジンである塩化ビニル系樹脂への
該マスターバッチの解膠が良好で、しかも塩化ビニル樹
脂組成物のゲル化も促進して成形加工性が極めて良好と
なることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明は、酸化変性ポリエチレン
（Ａ）と顔料（Ｂ）とを含有することを特徴とする塩化
ビニル系樹脂用着色剤、さらに前記組成に更に加えて可
塑剤（Ｃ）を含有してなることを特徴とする着色剤、更
にこれら成分に塩化ビニル系樹脂（Ｄ）及び塩化ビニル
系樹脂用安定剤（Ｅ）等を含有することを特徴とする塩
化ビニル系樹脂用着色剤マスターバッチに関する。

【００１０】本発明において用いられる酸化変性ポリエ
チレン（Ａ）は、一般型のポリエチレンを酸化変性によ
って極性基を導入したポリエチレンである。本発明に於
いては特に分子量が２０００以上好ましくは２０００〜
６０００で、酸価（単位：ＫＯＨｍｇ／ｇ）が１０〜３
０の範囲にあるものが好ましい。分子量、酸価が前記し
た範囲にあるとき該ポリエチレンを含む着色剤は解膠
し、塩化ビニル系樹脂中良好に分散する。またこの酸化
変性ポリエチレンを配合した本発明の着色剤および該着
色剤マスターバッチは、従来と変わらぬ着色剤添加量
で、当該着色剤による塩化ビニル系樹脂組成物の着色製
品の成形工程、着色後の着色塩化ビニル系樹脂組成物の
二次加工成形時の双方で、ゲル化促進性を発揮する特徴
がある。特に酸価が前記した範囲をはずれたものでは従
来のポリエチレンワックスと同様に滑剤としての効果し
か期待できず使用できない。

【００１１】また該酸化変性ポリエチレンは、前記した
酸価１０〜３０の範囲のもののうちではその酸価が高い
ほど、ゲル化促進性がある。そして、本発明に用いられ
る酸化変性ポリエチレンは、従来のアクリル系加工助剤
に比べ、少量で、同様の効果を発揮する。

【００１２】本発明の着色剤等で用いる顔料（Ｂ）とし
ては、塩化ビニル系樹脂用として用いられているもので
あればいずれも使用できる。例えばキナクリドン系顔
料、縮合アゾ系顔料、ペリレン系顔料、ジブロムアンサ
ンスロン系顔料、イソインドリノン系顔料、ベンズイミ
ダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、スレン系顔
料、ジオキサジン系顔料、黄鉛、クロムバーミリオン、
弁柄、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料が好まし
く挙げられる。これらは単独であるいは希望の色調にす
るため２種類以上を混合して用いることができる。

【００１３】これら顔料の具体例としては、例えばキナ
クリドン系顔料であれば、Ｃ.Ｉ.ピグメントナンバーが
レッド１２２、レッド１９２、レッド２０６、レッド２
０７、レッド２０９、バイオレット１９、バイオレット
３０、バイオレット４２のもの；縮合アゾ系顔料であれ
ば、イエロー９３、イエロー９５、イエロー１２８、オ
レンジ３１、レッド１４４、レッド１６６、ブラウン２
３のもの；ペリレン系顔料であれば、レッド１２３、レ
ッド１４９、レッド１７８、レッド１７９、レッド１９
０、レッド２０３、レッド２２４、レッド２２８、バイ
オレット４５のもの；ジブロムアンサンスロン系顔料で
あれば、レッド１６８のもの；イソインドリノン系顔料
であれば、イエロー１０９、イエロー１１０、イエロー
１３７、イエロー１７７、イエロー１７８、イエロー１
７のもの；ベンズイミダゾロン系顔料であれば、ブラウ
ン２５、レッド１７１、レッド１７５、レッド１７６、
レッド１８３、レッド１８５、レッド２０８、バイオレ
ット３２のもの；フタロシアニン系顔料であれば、ブル
ー１５、ブルー１５：１、ブルー１５：２、ブルー１
５：３、ブルー１５：４、ブルー１５：５、ブルー１
５：６、ブルー１６、ブルー６８、ブルー７０、グリー
ン７、グリーン３６、グリーン３７のもの；スレン系顔
料であれば、ブルー２１、ブルー２２、ブルー６０、ブ
ルー６４、レッド１７７、バイオレット２０、バイオレ
ット２６、バイオレット４６のもの；ジオキサジン系顔
料であれば、バイオレット２３、バイオレット３４、バ
イオレット３５、バイオレット３７等のもの；等が挙げ
られる。なお、これらの顔料は分散性や耐熱性、耐候性
等を向上させるために、予め通常行われる方法で表面処
理等されたものであってもかまわない。

【００１４】本発明の着色剤は、基本的には前記した酸
化変性ポリエチレン（Ａ）と顔料（Ｂ）を含有する着色
剤のほか、前記した顔料と酸化変性ポリエチレンに更に
可塑剤（Ｃ）を加えた着色剤の形態としてもよい。また
これら成分に加えて塩化ビニル系樹脂（Ｄ）と塩化ビニ
ル系樹脂用安定剤（Ｅ）とを含有した、いわゆる着色剤
マスターバッチの形態としてもよい。取扱い易さの点で
着色剤マスターバッチの形態がよい。

【００１５】本発明の着色剤或いは該着色剤マスターバ
ッチにおいて用いる可塑剤（Ｃ）としては、塩化ビニル
系樹脂用の可塑剤であればいずれも使用でき、例えば、
フタル酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル、
トリメリット酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、エポ
キシキ系可塑剤等が挙げられる。

【００１６】上記フタル酸エステル系可塑剤としては、
例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジヘプチルフタ
レート（ＤＨＰ）、ジ−２−エチルヘキシルフタレート
（ＤＯＰ）、ジノニルフタレート（ＤＮＰ）、ジイソデ
シルフタレート（ＤＩＤＰ）などが用いられるが、なか
でも耐候性、耐寒性等の特性と価格のバランスが良好な
点でＤＯＰが好ましい。

【００１７】また、上記脂肪族二塩基酸エステルとして
は、例えばコハク酸エステル、アジピン酸エステル、ア
ゼライン酸エステル、セバシン酸エステル、ドデカンジ
カルバン酸エステルなどが挙げられる。上記トリメリッ
ト酸系可塑剤としては、例えばトリオクチルトリメリテ
ート、トリメリット酸エステルなどが挙げられる。

【００１８】エポキシ系可塑剤としては、例えばエポキ
シ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化脂肪酸エ
ステルなどがあるが、なかでも耐候性に優れる点でエポ
キシ化大豆油が好ましい。

【００１９】本発明の着色剤においてベースレジン或い
は希釈レジンとなるに塩化ビニル系樹脂（Ｄ）として
は、塩化ビニルを必須成分として重合してなる、常温固
状のものであればいかなるものでも使用できる。塩化ビ
ニルホモポリマーの他に、酢酸ビニル、エチレンなど塩
化ビニルと共重合体を形成する少量の官能基を含む塩化
ビニル系共重合体も包含する。さらに、塩化ビニル樹脂
と親和性を有する他のポリマー、例えば塩化ビニル・酢
酸ビニル共重合体、酢酸ビニル含有量が５０〜７０重量
％のエチレン・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・エチ
レン共重合体、ＮＢＲ、ポリウレタン、ポリエステルな
どのブレンド用ポリマーを小量添加したポリマーブレン
ドも包含する。

【００２０】また塩化ビニル樹脂用安定剤（Ｅ）として
は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム等の金属
石鹸、これら金属石鹸の組み合わせによる複合安定剤、
二塩基性硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、有機錫系安定剤が好
ましい。

【００２１】また必要によって着色剤マスターバッチ中
には分子量が１０００〜５０００の一般型ポリエチレン
ワックス、カラナバロウ、モンタン酸系ワックス等の外
部滑剤を使用することができる。最終塩化ビニル系樹脂
成形品中での該滑剤の含有量は通常塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対して１〜５重量部の範囲である。またこ
れら外部滑剤は、着色剤マスターバッチ中では２〜８重
量％添加される。

【００２２】本発明の着色剤或いは着色剤マスターバッ
チにおける酸化変性ポリエチレン（Ａ）の含有量は、着
色剤の形態、配合剤中での外部滑剤の存在の有無等の条
件によってが異なるが、通常０．５〜４０重量％であ
る。配合組成中に外部滑剤がある場合は、その滑剤量の
０．５〜３．０倍、好ましくは１．０〜２．５倍がよ
い。

【００２３】顔料（Ｂ）の含有量は、無機顔料の場合が
通常０．１〜７５重量％、有機顔料の場合が通常０．１
〜６０重量％、カーボンブラックの場合が通常０．１〜
５０重量％の範囲内である。なかでも顔料の分散性が良
好な点でそれぞれ２０〜４０重量％の範囲内が好まし
い。

【００２４】本発明の着色剤或いは着色剤マスターバッ
チには前記したように可塑剤（Ｃ）を含有させてもよ
い。その場合の可塑剤の含有量は通常０〜９０重量％の
範囲内であり、なかでも着色剤の分散および解膠性を良
好にするためには１５〜３５重量％の範囲内が好まし
い。

【００２５】塩化ビニル系樹脂（Ｄ）の含有量は、着色
剤マスターバッチの形態にもよるが、通常０．１〜８０
重量％の範囲内であり、なかでも着色剤マスターバッチ
の分散および解膠性が優れる点では１０〜４０重量％の
範囲内が好ましい。

【００２６】なお、上記各成分の含有量は、（Ａ）＋
（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）を１００重量％とした場合の値
を示すものである。本発明の塩化ビニル系樹脂用着色剤
或いは着色剤マスターバッチには、必要によって更に充
填剤を添加してもよい。充填剤としては、クレー、タル
ク、水酸化アルミニウムおよび炭酸カルシウムが好まし
い。

【００２７】本発明の着色剤は、従来より行われている
あらゆる製造方法を用いて製造することができる。

【００２８】以下本発明の着色剤の製造方法の一例につ
いて説明する。まず、すべての着色剤配合物は計量後、
ブレンダーなどにより予備混合される。次に、この配合
物は、２軸押出機やニーダーまたは三本ロール等の混練
機によって混練分散され、最後に二本ロールまたは押出
機等の賦型機で賦型されて製造される。

【００２９】

【実施例】以下に示す実施例および比較例により本発明
をさらに具体的に説明する。 （実施例１）第１表に示す着色剤配合組成で各成分を１
２０℃の三本ロールで溶融混練して着色剤を作製した。
この着色剤を第４表に示す添加量で、第３表に示す塩化
ビニル組成物とプラストミルミキサー（株式会社東洋精
機製造所製）に投入し、混練トルクを測定した。結果を
第５表に示す。

【００３０】（実施例２）第２表に示す着色剤配合組成
で各成分を１２０℃の三本ロールで溶融混練して着色剤
を作製した。この着色剤を第４表に示す添加量で、第３
表に示す塩化ビニル組成物とプラストミルミキサー（株
式会社東洋精機製造所製）に投入し、混練トルクを測定
した。結果を第５表に示す。

【００３１】（比較例１、２、３、４）第１表、及び第
２表に示す着色剤配合組成で、実施例１、２と同様にし
て着色剤を作製し、実施例１、２と同様に、着色剤を第
４表に示す添加量で、第３表に示す塩化ビニル組成物と
プラストミルミキサーに投入し、混練トルクを測定し
た。結果を第５表に示す。

【００３２】なお比較例３、４は、着色剤は添加せず
に、塩化ビニル組成物のみ用いたものである。

【００３３】

【表１】

【００３４】*1 ニポリット ＳＬ チッソ株式会
社製 *2 三塩基性硫酸鉛（スタヒ゛ネックスTC 水澤化学工業株式
会社製） *3 酸化変性ポリエチレン （分子量3200、酸価20、Hi-wax 4052E 三井石油化学社
製） *4 一般型ポリエチレンワックス（分子量5000、サンワ
ックス 161P 三洋化成工業株式会社製） *5 カーボンブラック

【００３５】

【表２】

【００３６】 *1 ニポリット ＳＬ チッソ株式会社製 *2 グレッグ Ｍ７２６８Ａ 大日本インキ化学工業
株式会社製 *3 酸化変性ポリエチレン（分子量3200、酸価20、Hi
-wax 4052E 三井石油化学社製） *4 一般型ポリエチレンワックス（分子量5000、サンワ
ックス 161P 三洋化成工業株式会社製） *5 顔料：（酸化チタン、フタロシアニンフ゛ルー、フタロシアニンク゛リーンの
混合）

【００３７】

【表３】

【００３８】*1 ニポリット ＳＭ チッソ株式会社
製 *2 安定剤：（三塩基性硫酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ス
テアリン酸カルシウムの混合品）

【００３９】

【表４】

【００４０】

【表５】

【００４１】＊測定条件：ミキサー温度 １８０
℃ ブレード回転数 ３０ ｒｐｍ 仕込量 ７５ ｇ 予熱 １ 分間

【００４２】

【発明の効果】酸化変性ポリエチレン含む本発明の着色
剤および着色剤マスターバッチは、塩化ビニル系樹脂組
成物のゲル化を著しく促進する。したがって、本発明の
着色剤を用いれば、塩化ビニル系樹脂組成物を着色する
と共に押出成形、カレンダー成形、射出成形、二次加工
成形での加工性を改善することができ、良質の成形品を
得ることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化変性ポリエチレン（Ａ）と顔料
   （Ｂ）とを含有することを特徴とする塩化ビニル系樹脂
   用着色剤。
2. 【請求項２】 酸化変性ポリエチレン（Ａ）と顔料
   （Ｂ）と可塑剤（Ｃ）とを含有することを特徴とする塩
   化ビニル系樹脂用着色剤。
3. 【請求項３】 酸化変性ポリエチレン（Ａ）、顔料
   （Ｂ）、可塑剤（Ｃ）、塩化ビニル系樹脂（Ｄ）及び塩
   化ビニル系樹脂用安定剤（Ｅ）を含有することを特徴と
   する塩化ビニル系樹脂用着色剤マスターバッチ。
4. 【請求項４】 分子量が２０００以上で、酸価が１０〜
   ３０（ＫＯＨｍｇ／ｇ）の範囲にある酸化変性ポリエチ
   レンである請求項１、２または３に記載の塩化ビニル系
   樹脂着色剤および同着色剤マスターバッチ。