JPS6019934B2 - 顔料分散剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スチレン系ポリマー用顔料分散剤に関する。

さらに詳細には、特定のスチレン系化合物グラフトポリ
オレフィンワックスを主成分とし、スチレン系ポリマー
への顔料分散性を向上させかつ配合後の組成物の透明性
および着色性に優れた顔料分散剤に関する。ポリスチレ
ン、スチレン・アクリロニトリル共重合体（ＡＳ）、ス
チレン・アクリロニトリル・ブタジェン共重合体（Ａ斑
）などのスチレン系ポリマーを着色する場合の方法とし
て、ドライカラー法またはカラーコンパウンド法が主と
して採用されており、マスターバッチ法はあまり採用さ
れし、ない。

これらのいずれの方法でも、顔料を均一に分散させるた
めには顔料分散剤が使用されている。たとえば、従来の
スチレン系ポリマー用の顔料分散剤としてはステアリン
酸等の高級脂肪酸の各種金属塩、低分子量ポリスチレン
、スチレンーアクリル酸共重合オリゴマーなどが使用さ
れてきた。しかし、前記高級脂肪酸塩を顔料分散剤とし
て使用した場合には、着色されたスチレン系ポリマーか
ら前記高級脂肪酸塩がブリートアゥトし、顔料の分散性
が低下したり、透明性が低下するなどの現象が起こると
いうクく点がある。また、顔料分散剤として低分子量ポ
リスチレンを使用した場合には、ドライカラーを調製す
る際あるいはこのドライカラーをスチレン系ポＩＪマー
に混練調製する際の混綾作業性が劣り、その結果顔料の
分散性にも劣っているという欠点がある。また、従来の
前記分散剤を使用した場合には、多量の顔料を均一にス
チレン系ポリマー中に分散させることができないので、
マスターバッチ法を採用することはできなかった。本発
明者らは、スチレン系ポリマーへの顔料分散性に優れか
つ配合後の組成物の透明性および着色安定性に優れた顔
料分散剤を探索したところ、特定のスチレン系化合物グ
ラフトポリオレフィンワックスがスチレン系ポリマー用
顔料分散剤として優れていることを見出し、本発明に到
達した。

本発明によれば、本発明のスチレン系ポリマー用の顔料
分散剤は、前述のごとく顔料分散性および配合後の組成
物の透明性ならびに着色安定性が優れることの他に、分
散性がが良好であるのでスチレン系ポリマー着色用マス
ターバッチを調製することもできる。すなわち、本発明
は、極限粘度が０．０４なし、し０．５ｄ‘／夕の範囲
のポリオレフインワツクス１００重量部に対して、スチ
レン系化合物１なし・し５００重量部をグラフトしてな
るスチレン系化合物グラフトポリオレフインワツクスか
らなるスチレン系ポリマー用顔料分散剤である。

本発明の顔料分散剤は、特定のポリオレフィンワツクス
にスチレン系化合物の特定量をグラフト共重合したスチ
レン系化合物グラフトポリオレフィンワックスである。

グラフト共重合に供されるポリオレフィンワツクスは、
その極限粘度〔デカリソ溶媒中で１３５ｑｏで測定した
もの〕が０．０４ないし０．５ｄ‘／夕の範囲にあるこ
とが必要であり、さらに０．１０なし・し０．４ｄ‘／
夕の範囲にあることが好ましく、０．１なし、し０．３
の範囲にあることがとくに好ましい。ポリオレフインワ
ツクスの極限粘度が０．０４より小さくなると、該ポリ
オレフィンワツクスから得られたスチレン系化合物グラ
フトボリオレフィンワツクスをスチレン系ポリマー用の
顔料分散剤として使用しても、溶融粘度が低いために充
分な分散効果が得られず、着色ムラが生じるようになる
。また、ポリオレフィンワツクスの極限粘度が０．５よ
り大きくなると、該ポリオレフィンワックスから調製さ
れたスチレン系化合物グラフトポリオレフィンワツクス
を同様に顔料分散剤として使用しても、溶融粘度が高す
ぎるためにマスターバッチの作製が困難となり分散済と
しての適性に欠ける。ここで、該ポリオレフィンワツク
スは、エチレン、プロピレン、１ーブテン、１ーヘキセ
ン、４−メチル−１ーベンテン、１ーデセンなどのｑー
オレフィンの単独重合体または２種以上のＱ−オレフィ
ンの共重合体であって極限粘度が前述の範囲にあるもの
である。たとえば、高圧法ポリエチレンの熱分解によっ
て得られるポリエチレンワックス、高圧でエチレンをラ
ジカル重合して得られる高圧重合ポリエチレンワックス
、エチレンまたはエチレンと前記Ｑーオレフィンとを遷
移金属化合物触媒の存在下に中・低圧重合することによ
って得られるポリエチレンワックスまたはエチレン・Ｑ
ーオレフイン共重合ワックスなどを例示することができ
る。これらのポリオレフインワックスのうちでは、エチ
レンを主成分とするポリオレフィンワックスが好適であ
る。本発明のスチレン系化合物グラフトポリオレフイン
ワツクスにグラフトされたスチレン系化合物として具体
的には、スチレン、ｑ−メチルスチレン、Ｃ−メチルス
チレン、ｍーメチルスチレン、ｐ−メチルスチレンなど
を例示することができる。

本発明の顔料分散剤であるスチレン系化合物グラフトポ
リオレフインワツクスのスチレン系化合物のグラフト割
合は、該ポリオレフィンワックス１０の重量部に対して
１ないし５０の重量部の範囲にあることが必要である。

スチレン系化合物のグラフト割合が１重量部より４・さ
くなると、スチレン系ポリマーに対する相熔性が無くな
り、顔料の分散効果が低下するようになる。また、スチ
レン系化合物のグラフト割合が５００重量部より大きく
なると、低分子量ポリスチレンと同様の性状となり、マ
スターバッチ作製時の作業性が劣るようになる。さらに
、該スチレン系化合物グラフトポリオレフィンワツクス
の極限粘度〔デカリン溶媒中で１３ぷ０測定したもの〕
は通常０．０７なし、し１．０ｄ‘／夕、好ましくは０
．１なし、し０．６の範囲である。本発明のスチレン系
化合物グラフトポリオレフィンワツクスは従来から公知
の方法によって製造することができる。たとえば、前記
ポリオレフィンワツクスを直接溶融あるいは溶媒に溶か
して、前記スチレン系モノマ−をラジカル開始剤を用い
てあるし・は用いずに添加してグラフトする方法が例示
できる。ラジカル開始剤としては有機ベルオキシド、有
機ベルェステル、例えばペンゾィルベルオキシド、ジク
ロルベンゾイルベルオキシド、ジクミルベルオキシド、
ジーｔｅｒｔーブチルベルオキシド、２，５−ジメチル
ー２，５ージ（ベルオキシベンゾエート）へキシンー３
、１，４−ピス（ｔｅｎ−ブチルベルオキシイソブロピ
ル）ベンゼン、ラウロイルベルオキシド、にｒｔ−ブチ
ルベルアセテート、２，５ージメチルー２，５ージ（把
ｒｔーブチルベルオキシ）へキシンー３、２，５ージメ
チルー２，５−ジ（ｔｅｒｔーブチルベルオキシ）へキ
サン、ｔｅ九−ブチルベンゾエート、皮ｒｔーブチルベ
ルフエニルアセテート、ｔｅｎーブチルベルイソブチレ
ート、ねｒｔーブチルベルーＳｅＣ−オクトエート、ｔ
ｅ比−ブチルベルピバレート、クミルベルピバレートお
よびｔｅｍ−ブチルベルジェチルアセテート、その他ア
ゾ化合物、たとえばアゾビスーイソブチルニトリル、ジ
メチルアゾイソブチレートがある。これらのうちではジ
クミルベルオキシド、ジーｔｅ止ーブチルベルオキシド
、２，５−ジメチルー２，５−ジ（ｔｅｎーブチルベル
オキシ）へキシン−３、２，５ージメチル−２，５−ジ
（ｔｅｒｔ−ブチルベルオキシ）へキシン、１，４ービ
ス（にｒｔーブチルベルオキシイソプロピル）ベンゼン
などのジアルキルベルオキシドが好ましい。本発明の顔
料分散剤はスチレン系ポリマー用の顔料分散剤として使
用される。

ここで、スチレン系ポリマーとして具体的には、ポリス
チレン、ポリーＱ−メチルスチレン、スチレン・アクリ
。ニトリル共重合体（ＡＳ）、スチレン・アクリロニト
リル・ブタジェン共重合体（Ａ茂）などのスチレン系化
合物成分単位を含有する重合体を例示することができる
。これらのスチレン系ポリマーのうちでは、ポリスチレ
ンの着色に本発明のスチレン系化合物グラフトポリオレ
フィンワツクスからなる顔料分散剤を使用することが好
ましい。スチレン系ポリマー用の顔料分散剤として、本
発明のスチレン系化合物グラフトポリオレフィンワツク
スを単独で使用することもできるし、該スチレン系化合
物グラフトポリオレフィンワツクスと従来から公知の顔
料分散剤とを併用することもできる。本発明の顔料分散
剤は従来からスチレン系ポリマーの着色に知られている
いずれの顔料にも使用することができる。

顔料として具体的には、アルミニウム、銀、金などの金
属類；炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩：Ｚ
ｎｏ、Ｔｉｏ２などの酸化物：ＡＩ２Ｑ・ｎ比０，Ｆｅ
２０３・ｎＨ２０などの水酸化物：ＣａＳ０４，ＢａＳ
０４などの硫酸塩：Ｂｉ（ＯＨ）２Ｎ０３などの硝酸塩
；Ｐに１２・Ｐｂ（ＯＨ）２などの塩化物；ＣａＣの４
，母Ｃの４などのクロム酸塩；ＣｏＣて２０４などの亜
クロム酸塩、マンガン酸塩および過マンガン酸塩：Ｃｕ
（ＢＯ）２などの棚酸塩；Ｎａ２仏０７・母ＬＯなどの
ウラン酸塩；Ｋ３Ｃｏ（ＮＱ）６・班２０などの亜硝酸
塩；Ｓｉ０２などの窪酸塩：ＣｕＡｓ０３・Ｃｕ（ＯＨ
）２などの枇酸塩および頭枇酸塩；Ｃｕ（Ｃ２日３０２
）２・Ｃｕ（ＯＨ）２などの酢酸塩；（ＮＨ４）２Ｍｎ
Ｑ（Ｐ２０７）２などの燐酸塩：アルミ酸塩、モリブデ
ン酸塩、亜鉛酸塩、錫酸塩、アンチモン酸塩、タングス
テン酸塩、セレン化物、チタン酸塩、シアン化鉄塩、フ
タル酸塩、ＣａＳ，ＺｕＳ，ＣｄＳなどの硫化物などの
無機顔料、コチニール・レーキ、マダー・レーキなどの
天然有機顔料、ナフトール・グリーンＹ、ナフトール・
グリーンＢなどのニトロソ顔料：ナフトールェロ一Ｓ、
ピグメント・クロリン汐などのニトロ顔料；パーマネン
ト・レッド岬、ハンザェロ‐、ブリリアント・力‐ミン
紐、ス力‐レット２Ｒなどのアゾ顔料；マラカィン・グ
リーン、ローダミンＢ、．などの塩基性染料レーキ、ア
シッド・グリーンレーキ、ェオシン・レーキ、などの酸
性染料レーキ、アリザリン・レーキ、ブルプリン・レー
キなどの煤染染料レーキ、チオ・インジゴ・レッドＢ、
ィンタンスレン・オレンヂなどの建築染料顔料、フタロ
シアニンプルー、フタロシアニングリーンなどのフタロ
シアニン顔料などの有機顔料を例示することができる。
本発明のスチレン系化合物グラフトポリオレフインワツ
クスを前記スチレン系ポリマー用顔料分散剤として使用
する際の配合割合は、顔料１００重量部に対して通常５
０なし、し１５の重量部、好ましくは８０なし、し１２
の重量部の範囲である。

本発明の顔料分散剤は、スチレン系ポリマーのドライカ
ラー法による着色、カラーコンパウンド法による着色ま
たはマスターバッチ法による着色のいずれの方法による
着色にも利用できる。たとえば、ドライカラー法による
着色あるいはカラーコンパウンド法による着色では、顔
料および本発明の分散剤からなる混合物を徴粉細して粉
末状あるいはビーズ状のドライカラーを調製し、これを
無色透明のべレット状のスチレン系ポリマーと共にタン
ブラーまたは適当な混合機中に計量混合し、樹指べレッ
トの表面にドライカラーを均一にまぶし、これを押出機
を経てあるし、は成型機によりスクリューで溶融した樹
指を源練しながらせん断力により顔料を分散させて着色
し、これを成型する。また、前記工程中で押出機から溶
融着色樹指を押出し、カッティングした着色べレットが
カラーコンパウンドである。次に、本発明を実施例によ
り具体的に説明する。

参考例 １ （スチレングラフトポリエチレンワックスの製造例）極
限粘度０．１３の／夕の高密度ポリエチレンワクス（商
品名三井ハィワツクス２０岬：三井石油化学工業ｋｋ製
）１００雌をセパラブルタィプのガラス製反応器に仕込
み、１４０午０に溶解した。

次いでスチレンモノマー２５雌及びジーｔｅｒｔ−ブチ
ルベルオキシド技迄をそれぞれガラス製滴下ロートより
連続的に４時間で滴下し後反応を１時間行い、溶融状態
のまま５胸Ｈｇ真空中で１時間脱気処理して揮発分を除
去し、その後冷却した。得られたスチレングラフトスチ
レンワツクスは白色の固形物であり、スチレンのグラフ
ト割合はポリエチレンワックス１０の重量部に対してス
チレン２５重量部であり、その〔り〕は０．１４ｄ‘／
夕あつた。〔顔料分散剤の性能評価方法〕顔料分散剤の
徴粉末１００重量部およびフタロシアニンブルーの徴粉
禾１００重量部の割合で筒井化学器械ｋ．ｋ．製、ミク
ロ型透視式混合機（Ｖ型ブレンダー）を用いて混合し、
ドライブレンドを調製した。

このドライブレンド組成物を１３０ｑｏの三本ロール混
練機に供給し、３回通過させて混練した。この混線組成
物およびポリスチレン〔三井東圧化学ｋ．ｋ．社製、商
品名トーポレックス〕を濃練成形物中の顔料濃度が１．
３重量％になるような割合で１６０℃で５比．ｐ．ｍ．
の速度で回転しているプラベンダー溢練機に供Ｖ給して
５分間濃練した。この−濃綾物をプレス温度１７ぴ０の
条件下でプレス加工し、０．１柵の厚さのマスターバッ
チフィルムを得た。このマスターバッチフィルム中の顔
料分散性を次の５〜１の５段階で評価した。５ ５０ム
以上の粒子数 １．００×１びコ／塊以下４ ５０〆
以上の粒子数 １．００×ｌぴコ／〆〜７×１びコ
／泳３ ５０ム以上の粒子数 ７×１ぴコ／地〜
２．７×１ぴコ／地２ ５０山以上の粒子数 ２
．７×１ぴコ／塊〜７．００×１ぴコ／塊１ ５０ｒ以
上の粒子数 ７．００×１びコ／榊以上（測定は、
東洋インキ社製Ｌｖｚｅｘ４５伽藍像処理機で行った。

）また、得られたフィルムの霞み度をフィルムヘィズと
して測定した。

この値が小さいもの程透明性が良好である。また、該ド
ライブレンド組成物の三本ロール混糠工程におけるべた
付きおよび過度のモーター負荷があるかどうかを調べた
。実施例１〜７、比較例１〜４表１に示した顔料分散剤
を使用し、前述の方法でマスターバッチフィルムを作製
し、その性能を評価した。

その結果を表１に示した。なお、比較例１ないし４にお
いて使用したスチレングラフトボリエチレンワックスは
参考例１に準ずる方法で調製した。比較例 ５ 顔料分散剤として〔刀〕が０．１３のポリエチレンワッ
クスを使用し、実施例１の処法でマスターバッチフィル
ムを作製し、その性能を評価した。

その結果を表１に示した。比較例 ６ 顔料分散剤として低憤子量ポリスチレン（三洋化成製、
ハィマＳＴ−２０）を使用し、実施例１と同機の処法で
マスターバッチフィルムを作製し、その性能を評価した
。

その結果を表１に示した。表 １（注１）ポリエチレン
ワックス １００重量部に対する割合

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 極限粘度０．０４ないし０．５ｄｌ／ｇのポリオレ
   フインワツクス１００重量部に対して、スチレン系化合
   物１ないし５００重量部をグラフトしてなるスチレン系
   化合物グラフトポリオレフインワツクスからなるスチレ
   ン系ポリマー用顔料分散剤。