JPH10298448A - 飛散性が少なく、分散し易い着色剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛散性が少なく、分散し易い着色剤およびそ
の製造方法を提供すること。 【解決手段】 (ａ)二酸化チタンのような着色剤50〜95
重量％、ステアリン酸亜鉛のようなような分散剤0.5〜1
0重量％を配合する工程と、(ｂ)該配合物をヘンシェル
攪拌機中に投入し高速攪拌混合する工程と、(ｃ)結合造
粒剤4.5〜40重量％を投入する工程と、(ｄ)該分散剤を
溶融させる工程と、(ｅ)該分散剤および該結合造粒剤を
該着色剤の表面に充分かつ均一に吸着させる工程と、
(ｆ)得られた粒子を冷却する工程と、(ｇ)粒径0.50mmの
顆粒状着色剤を得る工程とを包含する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛散性が少なく、
分散し易い着色剤ならびにそれらの製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ペイント、プラスチック原料の添加に一
般に使用される着色剤は、製造の過程において、その発
色特性を持たせるために、通常極めて細かい粉末に研磨
される。それによって、着色剤の着色力および分散性を
十分に発揮する。しかし、これらの粉末は、使用中に極
めて飛散し易いため、作業場またはその他の原料粒子を
汚染し、粉塵が容易に生じる。また、配合時に微粒子が
均一に分散し難いため、高濃度の添加に適しないことに
加え、分散を良好にするために予備分散を行う必要があ
る。添加量が多い場合は、しばしば、十分な分散ができ
ない。これによって、着色剤粒子の浮き出し現象が生
じ、製品の外観および特性に悪影響に与える。従って、
操作性能が改善され、飛び散りにくく、分散性が良好
で、高濃度の添加に適した着色剤の調製は、現在の重要
課題である。

【０００３】プラスチックに使用される固形着色剤を例
えば硫酸バリウムまたは炭酸カルシウムで希釈するもの
は、分散性能を充分に改善できず、かつ飛散により物体
または人体に付着する。着色剤ケーキまたは着色粒子に
調製したものは、分散剤または潤滑剤およびプラスチッ
ク粉末またはプラスチック顆粒を利用して、充分の予備
分散を行った後、加熱押し出し工程、再剪断工程によっ
て得られた粒状または塊状のものである。着色剤ケーキ
または着色粒子を調製することにより、分散性および飛
散性が改善され、そして人体または物体に付着され難く
なる。しかし、その加工過程が複雑で、生産速度が遅
く、コストが高く、しかも添加されたプラスチックおよ
び顔料が着色剤ケーキまたは着色粒子を調製する工程で
一度高温加熱され、再利用時は、リサイクル製品のよう
に、その物理特性が影響される。それによって、その使
用対象を特定的に選択しなければならない。結果とし
て、使用の範囲がかなり制限される。例えば、ポリ塩化
ビニル（PVC）を基材として調製された着色剤ケーキ
は、ポリ塩化ビニルにしか使用されない。

【０００４】特開昭53-128633号公報に記載されるよう
に、熱可塑性樹脂顔料をステアリン酸金属塩および着色
剤と約５分間混合させ、混合物を150℃までに約５〜10
分間予め加熱した。溶融した混合物を取り出し、ミキサ
ーに投入し、約５〜20分間混練する時間を必要とし、そ
して熱気体によって汚染物が発散する。混練した着色剤
を約５〜10分間冷却し、粉砕機で約５分間粉砕した後、
ふるいにかけ、特定の粒径の粒子を調製した。熱可塑性
着色剤を調製するには、40分〜１時間あまりが必要とさ
れる。しかし、この着色剤の調製工程に使用される設備
が複雑で、生産過程が長く、多数回の運搬工程を必要と
し、熱気体による粉塵飛散の環境保護問題が存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、本発明者らは、常温下で固形着色剤および
潤滑剤（造粒剤）を混合した後、付着性がなく、分散性
が特に優れるコーティングされた着色剤を迅速かつ便利
なプロセスで調製する方法を発明した。得られた着色剤
が固形潤滑剤（造粒剤）の作用によって飛散性が少な
く、単一の密閉室で調製することができ、環境保護およ
び工業衛生保護の基準を満たすことができる。

【０００６】本発明は、飛散性が少なく、分散し易い着
色剤ならびにそれらの製法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、飛散性は少な
く、分散し易い着色剤を調製する方法を提供し、該方法
は、(ａ)着色剤50〜95重量％、分散剤0.5〜10重量％を
配合する工程と、(ｂ)該配合物をヘンシェル攪拌機中に
投入し、該攪拌機の高速剪断力を利用して該配合物を２
分間高速攪拌混合し、該分散剤を粉砕して該着色剤と充
分に混合させ、混合物の温度は攪拌機内の摩擦熱によっ
て約40℃まで上昇する工程と、(ｃ)結合造粒剤4.5〜40
重量％を投入する工程と、(ｄ)攪拌は３分になった時
に、攪拌機内の温度は引き続いて50℃まで上昇し、該分
散剤を溶融させる工程と、(ｅ)攪拌は４分になった時、
該着色剤と充分に混合された該分散剤および該結合造粒
剤を、該攪拌機の高速剪断力によって、該着色剤の表面
に充分かつ均一に吸着させる工程と、(ｆ)攪拌は５分に
なり、温度は約60℃まで上昇した時、該攪拌機の回転速
度を落として冷却し、急速冷却は必要である場合、該攪
拌機の外層胴体内に冷却水を注入して急速冷却する工程
と、(ｇ)常温になるまでに引き続いて３〜５分間攪拌
し、粒径0.50mmの顆粒状着色剤を得る工程とを包含す
る。

【０００８】１実施態様では、上記着色剤は無機顔料、
有機顔料、または有機染料である。

【０００９】他の実施態様では、上記着色剤は二酸化チ
タンであり、上記分散剤はステアリン酸亜鉛であり、そ
して上記結合造粒剤はステアリルアルコールである。

【００１０】さらに他の実施態様では、上記分散剤は用
途に基づいてプラスチック用分散剤またはペイント用分
散剤である。

【００１１】さらに他の実施態様では、上記分散剤はス
テアリン酸または脂肪酸の液状または固形亜鉛塩、カル
シウム塩、アルミニウム塩、マグネシウム塩、およびバ
リウム塩のような金属塩またはそれらの２種以上の混合
物である。

【００１２】さらに他の実施態様では、上記分散剤は炭
酸カルシウム、滑石粉、二酸化ケイ素、および硫酸バリ
ウムのような無機充填物から選択される。

【００１３】さらに他の実施態様では、上記分散剤は有
機シリコーン油である。

【００１４】さらに他の実施態様では、上記分散剤は有
機チタン、有機ケイ素、有機鉛、および有機ジルコニウ
ム系のカップリング剤から選択される。

【００１５】さらに他の実施態様では、上記分散剤は流
動パラフィンおよびスピンドル油のような有機油から選
択される。

【００１６】さらに他の実施態様では、上記分散剤はス
チレン／無水マレイン酸重合体、エチレン／無水マレイ
ン酸重合体、およびエチレン-酢酸ビニル／無水マレイ
ン酸重合体のようなグラフト重合体およびエステルから
選択される。

【００１７】さらに他の実施態様では、上記結合造粒剤
はパラフィンワックス、セレシンワックス、エステルワ
ックス、日本ワックス、モンタンワックス、ポリエチレ
ンワックス、塩化ワックス、塩化ナフタレン、およびOP
ワックスのようなワックス類炭化水素化合物から選択さ
れる。

【００１８】さらに他の実施態様では、上記結合造粒剤
はステアリルアルコールおよびセチルアルコールのよう
な有機高級アルコール類から選択される。

【００１９】さらに他の実施態様では、上記結合造粒剤
はステアリン酸、ステアリルアミド、メチレンビスステ
アリルアミド、およびエチレンビスステアリルアミドの
ような脂肪酸および脂肪酸アミドから選択される。

【００２０】さらに他の実施態様では、上記結合造粒剤
はトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、高
分子ポリオキシエチレングリコール、および高分子エチ
レングリコール-プロピレングリコール共重合体のよう
な多価アルコール類から選択される。

【００２１】さらに他の実施態様では、上記結合造粒剤
は、グリコール一ステアリン酸エステル、グリコール二
ステアリン酸エステル、エチレングリコール一ステアリ
ン酸エステル、エチレングリセロール二ステアリン酸エ
ステル、ポリオキシエチレングリコール一ステアリン酸
エステル、ポリオキシエチレングリコール二ステアリン
酸エステル、グリセロール一脂肪酸エステル、ソルビタ
ン脂肪酸エステル、およびポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステルのような脂肪酸アルコールおよびエス
テルから選択される。

【００２２】さらに他の実施態様では、上記プラスチッ
ク用分散造粒剤は、ポリエチレンワックス、ステアリン
酸、エステルワックス、セレシンワックス、塩化ワック
ス、ステアリルアミド、ステアリルアルコール、グリコ
ール一ステアリン酸エステル、セチルアルコールアミ
ド、ドデシル酸イミダゾリル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレングリコール一ステアリン酸エス
テル、ポリオキシエチレングリコールセチルアルコール
エステル、ポリエチレングリコールドデシル酸エステ
ル、エチレンステアリルアミド、トリメチロールエタ
ン、またはそれらの２つ以上の混合物である。

【００２３】さらに他の実施態様では、上記ペイント用
分散造粒剤はトリメチロールプロパン、エチレングリコ
ール-プロピレングリコール共重合体、ポリエチレング
リコール、ポリエチレングリコールまたはそれらの２つ
以上の混合物である。

【００２４】本発明はまた、上記の方法により調製され
る、飛散性は少なく、分散し易い着色剤を提供する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下は、添付の図面を参考して本
発明の調製工程および効果を説明する。

【００２６】以下は、最も代表的な着色剤、白色二酸化
チタン顔料を例として説明する。二酸化チタンの吸油量
をアマニ油を用いて測定するのは、最も普通の方法であ
る。一般に、鋭錐石型では、22グラム／100グラムのTiO
₂であり、金紅石型では14〜23グラム／100グラムのTiO₂
である。用途に依存して、その吸油量は、TiO表面処理
剤によって大きく異なる。プラスチックに良く使用され
るものは、最も普通には、14グラム／100グラムのTiO₂
である。本発明者らの実験により、図１に示すヘンシェ
ル攪拌機(HENSCHEL MIXER)を用いて、攪拌容器内中に工
業上一般に使用される酸化チタン顔料、分散剤（例え
ば、ステアリン酸亜鉛）および結合造粒剤（例えばエス
テルワックスなどのワックス類炭化水素）を投入する。
高速攪拌した後、二酸化チタンとステアリン酸亜鉛と
は、互いに摩擦衝突して均一に混合する。温度が結合造
粒剤の融点まで上昇すると、エステルワックスは、溶融
しない二酸化チタン顔料の表面に均一にコーティングす
る。

【００２７】冷却した後、エステルワックスは、固形状
態に戻すが、二酸化チタン粒子の表面に吸着される。従
って、得られた粒子は、エステルワックスの離型感覚を
有するが、付着性を有しない。外観では、細かい粒子形
状を示し、手で圧力をかけると、すぐに分散するが、手
に完全に残らない。たとえ手に少量の付着物があって
も、洗浄により簡単に除去される。さらに、二酸化チタ
ン表面上のエステルワックスの相互作用によって、飛散
性は全くない。

【００２８】得られた粒子は、プラスチックの着色剤と
して使用される場合、分散性が極めて優れている。粒子
表面上のエステルワックスは、プラスチックおよび他の
添加剤と混合した後、押し出し機または射出成型機内部
に投入される時に、加熱溶融を経て、押し出し成型また
は膜形成の過程中でプラスチックと互いに溶融し、着色
剤粒子が押されて分散し、分散作用を発揮する。このよ
うにして、着色剤を使用する時の最大の欠点が解決され
る。着色剤の最大の欠点とは、着色剤の分散不良によ
る、製品の色の不均一、斑点の出現、製品の物理的性能
の不良、および着色力の低下などをもたらすことであ
る。

【００２９】図２に示されるように、そして図３の着色
剤粒子群の基本構造を参照して、金紅石型の二酸化チタ
ンを例として説明する。金紅石型の単一の粒子の粒径は
0.19〜0.30μmであり、１粒子群が、300〜500個の粒子
からなり、それ以上の粒子もあり得る。図３は、エステ
ルワックスによってコーティングされた後の着色剤粒子
の形状を示す。そのうち、着色剤粒子はエステルワック
スでコーティングされた後に、押し出しによって単一粒
子の状態になる。これらの粒子をプラスチックに用いる
時に、プラスチックは、エステルワックスと互いに溶融
し、二酸化チタン粒子が押し出されてさらに分散し、分
散効果が非常に良くなる。一般の二酸化チタン粒子群
は、使用時に、予め分散処理を施すにもかかわらず、分
散の目的が充分に達成されない。これは、着色ペース
ト、着色ケーキを調製し使用することにより補うことが
できるが、着色ペーストは使用時に不便であり、かつ容
易に汚染をもたらす。着色ケーキの場合、複雑な設備を
要し、時間がかかり、大きなパワーが必要とされる。結
果として、添加されたプラスチック原料の劣化が生じ、
経済効率が悪くなる。

【００３０】本発明の特定の、飛散性がなく、付着され
難く、かつ、分散性が優れた着色剤粒子を調製する工程
は、極めて簡単で、かつ速度が早く、必要な時間は１ロ
ット生産あたり約10分である。本発明の着色剤粒子はま
た、上記の種々の利点を有し、開発価値が極めて高く、
経済効率および製品の品質に大きな利益をもたらす。以
下は、二酸化チタン顔料を本発明の特定の着色剤の例と
して着色剤粒子を調製する方法を説明する。

【００３１】(ａ) まず、着色剤（例えば、二酸化チタ
ン顔料）50〜95重量％（好ましくは、55重量％であ
る）、分散剤（例えば、ステアリン酸亜鉛）0.5〜10重
量％を配合し、(ｂ) 配合物をヘンシェル攪拌機中に投
入して高速混合し、攪拌を約２分間行った後、分散剤を
着色剤と充分に混合させ、その時に、混合物の温度が攪
拌機内の摩擦熱によって約40℃まで上昇し、(ｃ) 引き
続いて結合造粒剤（例えば、エステルワックス）4.5〜4
0重量％を投入し、(ｄ) 攪拌が３分になった時に、攪拌
機内の温度は引き続いて約50℃まで上昇し、添加された
結合造粒剤（コーティング剤）を溶融させ、(ｅ) 攪拌
が４分になった時、コーティング剤を溶融前に着色剤と
充分に混合し、かつ攪拌機の高速剪断力によって、液体
になった造粒剤が着色剤の表面に充分かつ均一に吸着さ
れ、(ｆ) 攪拌が５分になった時、温度が約60℃まで上
昇し、コーティングが完成した。その時、結合造粒剤が
まだ液状であり、攪拌機の回転速度を落とし、摩擦率を
低下させて冷却し（急速冷却が必要である場合、該攪拌
機の外層胴体内に冷却水を注入して急速冷却する）、
(ｇ) 常温になるまでに引き続いて３〜５分間攪拌し、
粒径0.50mmの顆粒状着色剤を得、(ｈ) 包装して製品と
なる。

【００３２】上記調製の全過程は、約８〜10分かかり、
着色剤粒子の調製が完成される。

【００３３】上記調製工程において、結合造粒剤（コー
ティング剤）の添加量は、二酸化チタンの基本吸油量を
越えないことを原則とする。コーティング剤が吸油量比
率を越える場合、融点に達した時に、高速攪拌下で粘度
の増加によって、塊状構造が生じ、高速混合機の負荷が
増加する。また、プラスチックに添加して使用する場
合、多量のコーティング剤が多くなると、用量制限の影
響で、着色剤を高濃度で使用することができない。

【００３４】また、コーティング剤（すなわち、結合造
粒剤）は、添加物によって融点が異なる。融点が高いも
のは、より長い時間を要する。場合によって、適切な時
間内で熱媒体を混合機の外層胴体に通入して予め加熱す
る必要がある。加熱に必要な熱源は、主に混合時に生じ
た摩擦熱に由来する。室温から融点温度までの攪拌剪断
力は、着色剤の分散、混合および均一なコーティングを
保証するのに十分である。次いで、高度な分散状態下で
除々に温度を上げ、溶融状態のコーティング剤が着色剤
粒子の表面に徐々に吸着され、着色剤粒子を充分に隔離
し、高度な分散効果が得られる。

【００３５】コーティング剤は、原則として、融点が室
温以上150℃以下のものを使用する。融点が室温以下で
ある場合、液状のため、添加されたコーティング剤の一
部は、充分に混合される前に局部の着色剤によって過剰
的に吸着され、他の部分は、吸着されない。これらを強
力で攪拌しても、均一に分散させることができない。液
体のコーティング剤を除々に添加することにより、均一
の分散および吸着の効果が得られる。しかし、着色剤の
表面に吸着されるのは、液体のコーティング剤であるた
め、飛散性は有しないが、液体の固有の粘度特性によ
り、付着性を有し、機械および操作者の体、衣服に付着
して汚染するおそれがある。これは、本発明の主旨に合
致しない。他方、高融点のコーティング剤は、調製過程
中において、熱媒体による加熱などで多くの時間がかか
り、しかも調製された製品を着色剤として使用する時
に、高融点のプラスチックまたは熱硬化性プラスチック
に限られる。そうでなければ、プラスチックと融合する
前に、押し出し成型または射出成型され、着色剤の特性
を十分に発揮し得ず、損失または不良製品を生じる。

【００３６】以下は、さらに二酸化チタンを着色剤とし
て使用する例を取り上げる。

【００３７】１．プラスチックにおける用途 二酸化チタン、ステアリン酸亜鉛およびエステルワック
スを高速混合して、コーティング着色剤を調製する。

【００３８】（ポリ塩化ビニルプラスチック粉、本発明
のコーティング着色剤、アジピン酸ジオクチル可塑剤お
よび安定剤） → 高速混合機 → 押し出し機 → 製品。

【００３９】２．水性ペイントにおける用途 二酸化チタン、ポリアルケングリコール（例えば、ポリ
ペンテングリコール）を高速混合して、コーティング着
色剤を調製する。

【００４０】（水性アクリル樹脂、本発明のコーティン
グ着色剤、希釈剤、乳化剤、体質顔料、充填剤、PH調整
剤、消泡剤および湿潤剤） → 高速混合機 → 押し出し
機→ 製品。

【００４１】本明細書中で用いられるコーティング剤
（または表面処理剤と称す）は、分散剤および結合造粒
剤を含む。分散剤には、以下が挙げられる： １．ステアリン酸または脂肪酸の液状または固形金属塩
（例えば亜鉛塩、カルシウム塩、アルミニウム塩、マグ
ネシウム塩、バリウム塩）またはそれらの２種以上の混
合物； ２．炭酸カルシウム、滑石粉、二酸化ケイ素、硫酸バリ
ウムのような無機充填剤； ３．有機シリコーン油； ４．有機チタン、有機ケイ素、有機鉛、有機ジルコニウ
ム系のカップリング剤； ５．流動パラフィン、スピンドル油； ６．スチレン／無水マレイン酸重合体およびそのエステ
ル； ７．エチレン／無水マレイン酸重合体およびそのエステ
ル； ８．エチレン−酢酸ビニル／無水マレイン酸重合体およ
びそのエステル。

【００４２】結合造粒剤には、以下が挙げられる： １．パラフィンワックス（Parafin Wax）、セレシンワ
ックス（Micro Crystalline Wax）、エステルワックス
（Ester wax）、日本ワックス（Japan Wax）、モンタン
ワックス（Montan Wax）、ポリエチレンワックス（Poly
ethylene Wax）、塩化ワックス（Chlorinate Wax）、塩
化ナフタレン（Chlorined Naphthalene）、OPワックス
（OP Wax）などのワックス類炭化水素化合物； ２．ステアリルアルコール（Stearyl Alcohol）、セチ
ルアルコール（Cetyl Alcohol）などの有機高級アルコ
ール類； ３．ステアリン酸（Stearic Acid）、ステアリルアミド
（Stearyl Amide）、メチレンビスステアリルアミド（M
ethylene Bisstearamide）、エチレンビスステアリルア
ミド（Ethylene Bisstearamide）などの脂肪酸および脂
肪酸アミド； ４．トリメチロールエタン（Trimethylol ethane）、ト
リメチロールプロパン（trimethylol Propane）、高分
子ポリオキシエチレングリコール（High Molecular Pol
yoxyethylene Glycol）、高分子エチレングリコール-プ
ロピレングリコール共重合体（High Molecular Ethylen
e Glycol-Propylene Glycol Copolymer）などの多価ア
ルコール類； ５．グリコール一ステアリン酸エステル（Glycol Monos
terate）、グリコール二ステアリン酸エステル（Glycol
Disterate）、エチレングリコール一ステアリン酸エス
テル（Ethylene Glycol monosterate）、エチレングリ
コール二ステアリン酸エステル（Ethylene Glycol dist
erate）、ポリオキシエチレングリコール一ステアリン
酸エステル（Polyoxyethylene Glycol Monosterate）、
ポリオキシエチレングリセロール二ステアリン酸エステ
ル（Polyoxyethylene Glycol Disterate）、グリセロー
ル一脂肪酸エステル（Glyserol Mono Fatty Acid Este
r）、ソルビタン脂肪酸エステル（Sorbitan Fatty Acid
Ester）、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル（Polyoxyethylene Sorbitan Fatty Acid Ester）の
ような脂肪酸アルコールおよびエステル。

【００４３】コーティング剤は、用途によってプラスチ
ック用およびペイント用に分けられる。プラスチックに
使用されるコーティング剤には、ポリエチレンワック
ス、ステアリン酸、エステルワックス、セレシンワック
ス、塩化ワックス、ステアリルアミド、ステアリルアル
コール、グリコール一ステアリン酸エステル、セチルア
ルコール、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レングリコール一ステアリン酸エステル、ポリオキシエ
チレングリセロール二ステアリン酸エステル、メチレン
ビスステアリルアミド、エチレンビスステアリルアミ
ド、トリメチロールエタン、またはそれらの２つ以上の
混合物が挙げられる。

【００４４】ペイントに使用されるコーティング剤に
は、トリメチロールプロパン、高分子エチレングリコー
ル-プロピレングリコール共重合体、ポリオキシエチレ
ングリコールまたはそれらの２つ以上の混合物が挙げら
れる。

【００４５】また、本発明に使用される処理装置または
調整過程において、化学反応を伴わないため、物理的性
質だけが改変され、化学的物質には何の変化もない。従
って、上記化合物の化学構造式を省略する。

【００４６】プラスチックに適したコーティング剤は、
好ましくは、エステルワックス、ポリエチレンワック
ス、ステアリン酸であり、ペイントに適したコーティン
グ剤亜、好ましくは、トリメチロールプロパン、ポリオ
キシエチレングリコールおよび高分子エチレングリコー
ル-プロピレングリコール共重合体である。コーティン
グ剤の量は、好ましくは、着色剤の吸油量の50〜125％
である。

【００４７】

【実施例】以下は、５つの実施例を挙げて説明する。

【００４８】実施例１ 50リットルのヘンシェル攪拌機に二酸化チタン15.0kg、
ステアリン酸亜鉛（分散剤）0.14kg、およびステアリル
アルコール（造粒剤）1.8kgを投入し、回転数を800RPM
に設定し、攪拌を開始させ、モーターの音が変わるまで
攪拌し続けた。この時、攪拌機内の温度は、約60℃であ
り、ステアリン酸が液体になり、二酸化チタンに吸着さ
れてその表面にコーティングされた。次いで、ヘンシェ
ル攪拌機の回転速度を400RPMに落とし、さらに３分間攪
拌した。（攪拌機中の混合物をより短い時間内で冷却す
る必要がある場合、攪拌機を停止させ、攪拌機の外層胴
体内に冷水を注入して急速の冷却を行う）。攪拌機を停
止させ、混合物を取り出し、粒径１〜２mmの粒状顔料を
得た。得られた粒子は、極めて均一で、外観が美しい。

【００４９】実施例２ 造粒剤をエステルワックスにすること以外は、実施例１
を繰り返した。

【００５０】実施例３ 造粒剤をステアリン酸にすること以外は、実施例１を繰
り返した。

【００５１】実施例４ 造粒剤をポリエチレンワックスにすること以外は、実施
例１を繰り返した。

【００５２】実施例５ 造粒剤をトリメチロールプロパンにすること以外は、実
施例１を繰り返した。

【００５３】実施例１〜５で得られた粒状顔料は全て飛
散性を有しなかった。

【００５４】比較実施例１ 実施例１（代表例）で得られた、試験により粒径が1.0
〜2.0mmである粒状二酸化チタン顔料100g、および未処
理の粉状二酸化チタン100gを取り、それぞれ250ccのシ
リンダーに入れ、その容積を量り、通常充填かさ比重お
よび緊密充填かさ比重を計算し、その結果を表１に示
す。

【００５５】 通常充填かさ比重 ＝ 充填重量／容積のcc数 緊密充填かさ比重 ＝ 充填重量／200回軽くたたいた後
の容積cc数

【００５６】

【表１】

【００５７】表１の比較から明らかになるように、本発
明の処理を経て得られた粒状顔料と未処理の粉状顔料と
のかさ比重は、かなり大きな差が存在する。これは、顔
料を飛散させない要件である。

【００５８】比較実施例２ 実施例１〜５で得られた二酸化チタンの粒状顔料、未処
理の粉状二酸化チタン、常用の着色ケーキおよび着色粒
子を軟質PVCと共に、二ローラ圧縮機によって熱圧縮し
て薄片状にし、次いで圧延機で圧延成型した。成型した
製品は、その分散度について肉眼で判断した。その結果
を表２に示す。表２の試験結果から分かるように、処理
後の粒状顔料は、未処理の顔料に比べて、分散性に優れ
ている。そのうち、エステルワックス、ポリエチレンワ
ックス、ステアリルアルコールで処理した顔料は最も優
れている。トリメチロールプロパンはペイント用である
ため、プラスチックには適しなかった。

【００５９】 処方： ＤＯＰ 45〜100PHR（40、60、80、100 PHR） ＰＶＣ 100 PHR Ba-Zn(バリウム−亜鉛)系液体安定剤 １ PHR カーボンブラック(40％ Carbon Black) 0.5 PHR 二酸化チタン顔料^* ４ PHR 二ローラ圧縮機145℃、７分、薄片長20cm、幅20cm、厚さ0.4mm。

【００６０】＊ 二酸化チタン粒状顔料の種類を変更し
て、その分散性を比較する。

【００６１】

【表２】

【００６２】＊ 処方中のDOPの添加量を変更して、顔
料の分散性を測定するのが、最も常用の方法である。DO
Pの添加量が多いほど、PVCの加工過程中の剪断力が小さ
いため、剪断力が欠ける状態で顔料は分散し難い。試験
された薄片の分散性を観察する時に、現れた白斑点（未
分散のTiO₂による白斑点）の数に基づいて、分散性の優
劣を判断した。 ◎ 優良（白斑点が見られない）； ○ 良好；
△ 一般；× 良くない； ×× 極めて良くない
（白斑点が極めて多い）。

【００６３】表２から分かるように、本発明の粒状着色
剤は、濃度が高いという特性を有するのに加えて、極め
て優れた分散性を有する。特にPVC中に多くのDOPを添加
する場合（例えば、DOPを100PHRに処方する時）、分散
性の要求は、本発明によって得られた製品しか満たさな
い。

【００６４】比較実施例３ 実施例５のサンプルおよび未処理のCR-60-2（両方のTiO
₂の正味量は同じである）を取り、それぞれメラミンア
ルキド樹脂(Melamine Alkyd Resin)に加え、油性焼き付
け塗料を調製した。これをガラス上に塗布して塗膜を作
成し、50℃で予め乾燥し、120℃で30分焼き付けた。光
沢測定器を用いてその光沢度を測定した。未処理のCR-6
0-2を標準品100として、測定の結果を示す。実施例５の
サンプルは、60度の角度で104であり、そして20度の角
度で108である。この結果から分かるように、実施例５
のサンプルは、分散性が均一で、塗膜の表面に突出した
顔料粒子が少なく、表面の平坦性が良好である。従っ
て、20度の角度下で極めて良好な光沢度を有する。

【００６５】上記コーティング剤のうち、以下の化合物
がペイント用途に適し、その他はプラスチックに使用さ
れる： １．トリメチロールプロパン ２．エチレングリコール-プロピレングリコール共重合
体 ３．ポリペンチレングリコール ４．ポリエチレングリコール。

【００６６】本発明で使用されるヘンシェル攪拌機は、
その使用方法が当業者に周知であり、本明細書中では説
明しない。

【００６７】

【発明の効果】上記の調製工程および実施例から分かる
ように、本発明は以下の利点を有する： １．調製工程が簡単かつ迅速で、生産コストが低く、設
備費用が安く、操作に必要な面積が小さく、攪拌は密閉
の状態で行われて、粉塵の発生はない。

【００６８】２．製品の形状が均一で、飛散性が低く、
物体に付着され難く、自動的に計量でき、充填のかさ比
重が高く、充填および取り出し時の流動性が極めて良
く、粉塵による支障がない。

【００６９】３．高速剪断力による粉砕および混合作用
により、着色剤に優れた分散性を持たせることができ
る。プラスチックの加工過程中の、潤滑剤の添加による
相融性の支障による着色剤の分散不良が避けられる。分
散が良好であるため、着色剤の着色力を高めることがで
きる。

【００７０】４．製品は、硬く脆い粒状物であるため、
使用中でプラスチックとの予め攪拌混合過程において、
破砕して分散し易く、粘り性が高く、破砕され難い着色
剤粒子によるロット製品の着色不均一が避けられる。

【００７１】５．ペイントに選択的に使用されるコーテ
ィング剤は、親水基を有し、水性または油性塗料に利用
されると、高い分散性、高い着色力を有する。分散性が
優れているため、塗膜の表面に高い平坦性および比較的
に高い光沢度を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用されるヘンシェル高速攪拌機の構
造を示す図である。

【図２】本発明の調製工程の流れを示す図である。

【図３】本発明の、潤滑剤（造粒剤）で着色剤をコーテ
ィングする工程の分子構造を示す図である。

【符号の説明】

AC 空気圧縮シリンダー BB ローラーベアリング BH ベアリング蓋 BP 導板 CA 蓋移動軸 DC 排出口 FR 台 IB 刃付き羽根 MS 主軸 PD シリンダー操作風防 SJ スチームジャケット SR 軸シーリングリング TB テーパーローラーベアリング TC 熱電対 TW 壁 VB Ｖ形ベルト VP Ｖ形ベルト滑車 MT モーター

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛散性が少なく、分散し易い着色剤を調
   製する方法であって、 (ａ) 着色剤50〜95重量％、分散剤0.5〜10重量％を配合
   する工程と、 (ｂ) 該配合物をヘンシェル攪拌機中に投入し、該攪拌
   機の高速剪断力を利用して該配合物を２分間高速攪拌混
   合し、該分散剤を粉砕して該着色剤と充分に混合させ、
   混合物の温度が攪拌機内の摩擦熱によって約40℃まで上
   昇する工程と、 (ｃ) 結合造粒剤4.5〜40重量％を投入する工程と、 (ｄ) 攪拌が３分になった時に、攪拌機内の温度が引き
   続いて50℃まで上昇し、該分散剤を溶融させる工程と、 (ｅ) 攪拌が４分になった時、該着色剤と充分に混合さ
   れた該分散剤および該結合造粒剤を、該攪拌機の高速剪
   断力によって、該着色剤の表面に充分かつ均一に吸着さ
   せる工程と、 (ｆ) 攪拌が５分になり、温度が約60℃まで上昇した
   時、該攪拌機の回転速度を落として冷却し、急速冷却が
   必要である場合、該攪拌機の外層胴体内に冷却水を注入
   して急速冷却する工程と、 (ｇ) 常温になるまでに引き続いて３〜５分間攪拌し、
   粒径0.50mmの顆粒状着色剤を得る工程とを包含する、方
   法。
2. 【請求項２】 前記着色剤が無機顔料、有機顔料、また
   は有機染料である、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記着色剤が二酸化チタンであり、前記
   分散剤がステアリン酸亜鉛であり、そして前記結合造粒
   剤がステアリルアルコールである、請求項１に記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記分散剤が用途に基づいてプラスチッ
   ク用分散剤またはペイント用分散剤である、請求項１に
   記載の方法。
5. 【請求項５】 前記分散剤がステアリン酸または脂肪酸
   の液状または固形亜鉛塩、カルシウム塩、アルミニウム
   塩、マグネシウム塩、およびバリウム塩のような金属塩
   またはそれらの２種以上の混合物である、請求項１に記
   載の方法。
6. 【請求項６】 前記分散剤が炭酸カルシウム、滑石粉、
   二酸化ケイ素、および硫酸バリウムのような無機充填物
   から選択される、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記分散剤が有機シリコーン油である、
   請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記分散剤が有機チタン、有機ケイ素、
   有機鉛、および有機ジルコニウム系のカップリング剤か
   ら選択される、請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記分散剤が流動パラフィンおよびスピ
   ンドル油のような有機油から選択される、請求項１に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 前記分散剤がスチレン／無水マレイン
    酸重合体、エチレン／無水マレイン酸重合体、およびエ
    チレン-酢酸ビニル／無水マレイン酸重合体のようなグ
    ラフト重合体およびエステルから選択される、請求項１
    に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記結合造粒剤がパラフィンワック
    ス、セレシンワックス、エステルワックス、日本ワック
    ス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、塩化ワ
    ックス、塩化ナフタレン、およびOPワックスのようなワ
    ックス類炭化水素化合物から選択される、請求項１に記
    載の方法。
12. 【請求項１２】 前記結合造粒剤がステアリルアルコー
    ルおよびセチルアルコールのような有機高級アルコール
    類から選択される、請求項１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記結合造粒剤がステアリン酸、ステ
    アリルアミド、メチレンビスステアリルアミド、および
    エチレンビスステアリルアミドのような脂肪酸および脂
    肪酸アミドから選択される、請求項１に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記結合造粒剤がトリメチロールエタ
    ン、トリメチロールプロパン、高分子ポリオキシエチレ
    ングリコール、および高分子エチレングリコール-プロ
    ピレングリコール共重合体のような多価アルコール類か
    ら選択される、請求項１に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記結合造粒剤が、グリコール一ステ
    アリン酸エステル、グリコール二ステアリン酸エステ
    ル、エチレングリコール一ステアリン酸エステル、エチ
    レングリセロール二ステアリン酸エステル、ポリオキシ
    エチレングリコール一ステアリン酸エステル、ポリオキ
    シエチレングリコール二ステアリン酸エステル、グリセ
    ロール一脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
    およびポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルの
    ような脂肪酸アルコールおよびエステルから選択され
    る、請求項１に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記プラスチック用分散造粒剤が、ポ
    リエチレンワックス、ステアリン酸、エステルワック
    ス、セレシンワックス、塩化ワックス、ステアリルアミ
    ド、ステアリルアルコール、グリコール一ステアリン酸
    エステル、セチルアルコールアミド、ドデシル酸イミダ
    ゾリル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
    ングリコール一ステアリン酸エステル、ポリオキシエチ
    レングリコールセチルアルコールエステル、ポリエチレ
    ングリコールドデシル酸エステル、エチレンステアリル
    アミド、トリメチロールエタン、またはそれらの２つ以
    上の混合物である、請求項４に記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記ペイント用分散造粒剤がトリメチ
    ロールプロパン、エチレングリコール-プロピレングリ
    コール共重合体、ポリエチレングリコール、ポリエチレ
    ングリコールまたはそれらの２つ以上の混合物である、
    請求項４に記載の方法。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれかに記載の方
    法により調製される、飛散性が少なく、分散し易い着色
    剤。