JPH07188577A

JPH07188577A - 熱可塑性重合体用着色剤

Info

Publication number: JPH07188577A
Application number: JP5346978A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Fujiyama; 實則藤山; Masakazu Kimura; 昌数木村; Nobuhiko Naito; 暢彦内藤; Yoshio Takamura; 善雄高村
Original assignee: CHIYOURI KK; PORIKOOLE KOGYO KK
Current assignee: CHIYOURI KK; PORIKOOLE KOGYO KK
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【構成】着色成分と、スチグマステロール、カンペス
テロール、プラシカステロール、β−シトステロール等
のフィトステロールまたはこれらのフィトステロールの
改質物の１種または２種以上を含有する熱可塑性重合体
用着色剤、並びにこれらの成分にさらにマスターバッチ
のキャリヤーレジンとして熱可塑性樹脂を配合してなる
熱可塑性重合体用着色剤。【効果】本発明の熱可塑性重合体用着色剤は、着色成
分の分散性に優れており、熱可塑性重合体に対して、低
濃度域の０．０１％から高濃度域の３０％の割合で添加
した場合においても、着色剤の分散不良に伴う顔料凝集
体の発生が見られない。また、熱可塑性重合体への均一
着色性および均一発色性に優れている。さらに、高温成
形が要求される熱可塑性重合体の着色熱安定性に優れて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性重合体用着色
剤に関する。さらに詳しくは、スチグマステロール、カ
ンペステロール、プラシカステロール、β−シトステロ
ール等のフィトステロールまたはこれらのフィトステロ
ールの改質物の１種または２種以上を含有する熱可塑性
重合体用着色剤、並びにこれらの成分にマスターバッチ
のキャリヤーレジンとして熱可塑性樹脂をさらに配合し
てなる熱可塑性重合体用着色剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性重合体の着色は、着色顔料およ
び染料等の着色成分を、あらかじめ脂肪酸金属塩、アマ
イド系ワックス、ポリエチレンワックスなどのポリマー
ワックス等と混合、共粉砕あるいは混練、練肉等により
分散処理を行って、ドライカラー（粉末状着色剤）とす
るか、またはさらにキャリヤーレジン（担体樹脂）と混
練して、マスターバッチとして使用するのが一般的であ
る。

【０００３】従来のドライカラーによる着色の場合は、
顔料分散剤としてステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグ
ネシウム等の高級脂肪酸の金属塩が配合されており、こ
のドライカラーは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン
樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等の比較的低温度
で成形されるような汎用樹脂への着色には、特に問題な
く使用することができるが、ポリアミド系樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の
高温成形が要求されるエンジニアリング樹脂への使用に
おいては、これら樹脂（または熱可塑性重合体）の熱劣
化、熱分解、分子量低下等の問題を発生させるため、使
用することができなかった。

【０００４】また、着色成分と、ポリエチレンワックス
などのポリマーワックスとを配合して作成された従来の
ドライカラー、または、さらにキャリヤーレジンと配合
して作成された従来のマスターバッチは、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂へ
の着色には、非常に優れた分散性能を有しており、また
比較的に優れた熱安定性をも有しているが、他方、ポリ
オレフィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂（熱可塑性重合
体）とは相溶性および混和性が非常に悪く、着色成分の
分散不良、濁り、着色むら等の問題が発生する。このた
め、例えばポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等
のポリスチレン系樹脂、並びにポリアミド系樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン樹
脂等のエンジニアリング樹脂への着色には適正（相溶不
良、着色顔料の分散不良等）が合わない等のことから使
用することができなかった。

【０００５】したがって、これらエンジニアリング樹脂
への着色において、着色成分の分散性が優れ、かつ、こ
れらの樹脂への相溶性、熱安定性に優れた熱可塑性重合
体用着色剤の開発が強く望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、着色
成分が熱可塑性重合体の種類によって異なることなく容
易に分散して均一に着色することのできる熱可塑性重合
体用着色剤を提供することである。特に、ポリスチレン
系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、
ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアミアミド系樹脂
等の透明性を有する熱可塑性重合体に添加し、着色成形
した場合に、これらの熱可塑性重合体への着色成分の分
散性が優れ、分散不良に伴う顔斑（顔料の凝集体）や相
溶不良に伴う色むら等を発生させることのない熱可塑性
重合体用着色剤を提供することである。

【０００７】また、成形加工温度が２４０℃を超えるよ
うな高温成形が要求されるエンジニアリング樹脂、例え
ばボリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート
樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアミド系樹
脂等の熱可塑性重合体に添加し、着色成形した場合に
も、熱劣化、熱分解等の変質を起こさず、またこれら熱
可塑性重合体の機械的強度物性の低下、分子量の低下を
発生させない熱可塑性重合体用着色剤を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述した
従来の着色剤がもつ問題点を解決すべく鋭意研究を重ね
ていた際、ある植物から抽出されたワックス状物質を前
記した高温成形が要求される（高融点を有する）熱可塑
性重合体に添加、配合し、試験サンプルを作成してみた
ところ、このワックス状物質が着色成分の分散性を著し
く向上させる特徴を有しており、また、これら熱可塑性
重合体との相溶性、混和性がよく、しかも、これら熱可
塑性重合体の熱による熱分解、熱劣化等の変質を抑制す
る特徴を有していることを見いだした。そして、植物か
ら抽出されたこの物質について成分を分析したところ、
後述するフィトステロールおよびフィトステロールのエ
ステル成分が比較的多く含まれていることが判った。

【０００９】さらに、本発明者らは、医薬用途に使われ
ているコレステロールの制御剤が植物から抽出、精製さ
れたフィトステロールを主成分としていることに着目
し、この制御剤に着色成分等を配合し、混合および共粉
砕してドライカラーを作成し、また、さらにキャリヤー
レジンを配合して押出機によりマスターバッチを作成し
て、これらの着色剤を、ポリカーボネート樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂等に適用したところ、着色成
分の分散性が優れていること、また高温成形においても
熱分解や熱劣化を起こさせない効果があることを見いだ
した。

【００１０】本発明者らは、さらに、透明性を有する多
種類の熱可塑性重合体への着色、および高温成形が要求
される多種類の熱可塑性重合体への着色について研究を
拡大し、いずれも良好な結果を得て、本発明を完成する
に至った。すなはち、本発明は、以下に示すとおりであ
る。

【００１１】（１）着色成分として無機顔料、有機顔
料、染料および無機体質顔料から選ばれた１種または２
種以上、並びに少なくとも０．１重量％のスチグマステ
ロール、カンペステロール、ブラシカステロール、β−
シトステロールおよびこれら環状アルコールの改質物か
ら選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴と
する熱可塑性重合体用着色剤。

【００１２】（２）着色成分として無機顔料、有機顔
料、染料および無機体質顔料から選ばれた１種または２
種以上、少なくとも０．１重量％のスチグマステロー
ル、カンペステロール、ブラシカステロール、β−シト
ステロールおよびこれら環状アルコールの改質物から選
ばれた１種または２種以上、並びに合成ワックス、天然
ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩および脂肪
酸のアマイド等から選ばれた１種または２種以上を含有
することを特徴とする熱可塑性重合体用着色剤。

【００１３】（３）キャリヤーレジンとして熱可塑性
樹脂をさらに配合してなることを特徴とする前記（１）
または（２）項記載の熱可塑性重合体用着色剤。以下
に、本発明をさらに詳細に説明する。

【００１４】本発明では、着色成分として、無機顔料、
有機顔料、染料および無機体質顔料から選ばれた１種ま
たは２種以上が必須である。着色成分のうち無機顔料と
しては、例えば酸化チタン、カーボンブラック、硫化カ
ドミウム（黄色）、硫セレン化カドミウム（橙色または
赤色）、クロームイエロー（黄鉛）、クロムオレンジ、
弁柄（赤色酸化鉄、黄色酸化鉄）、群青、コバルトバイ
オレット、クロムグリーン、アルミン酸コバルト、チタ
ニウムイエロー、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム、
焼成顔料（複合金属酸化物系の顔料）等の無機顔料が使
用される。また、有機顔料もしくは染料としては、アゾ
系顔料、ポリアゾ系顔料、イソインドリノン顔料、キノ
フタロン顔料、キナクリドン顔料、ペリノン系顔料、ペ
リレン顔料、アンスラキノン顔料、銅フタロシアニン顔
料等の有機顔料または染料（蛍光性の染料を含む）が使
用される。また、無機体質顔料としては、光拡散顔料と
してのタルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、合成
および天然のゼオライト等の無機体質顔料並びにマイカ
箔チタンコート粉（パール顔料）、アルミ、銅等の金属
箔粉顔料が使用される。なお、本発明は、これらの例示
に制限されるものではない。

【００１５】本発明では、着色成分の分散媒体または配
合媒体として、スチグマステロール、カンペステロー
ル、ブラシカステロール、β−シトステロールの環状ア
ルコール（フィトステロール）およびこれらの改質物か
ら選ばれた１種もしくは２種以上が必須である。

【００１６】環状アルコール（フィトステロール）また
はそのエステル（フィトステロールエステル）は、ある
種の植物中に比較的少量であるが含有されており、これ
らの植物から抽出、精製して得ることができる。また、
この抽出、精製されて得られたフィトステロールおよび
フィトステロールエステルは、さらに反応を進めて、脂
肪酸等の有機酸やスルホン酸等の無機酸とのエステルと
することができ、またはＮａ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｍｇ、
Ｚｎ、Ａｌ等の金属と反応させてフィトステロールの金
属化合物（金属付加反応生成物）とすることができる。

【００１７】前記した本発明でいう環状アルコールの改
質物とは、例えば、フィトステロールエステル、脂肪酸
等の有機酸とのエステル、スルホン酸等の無機酸とのエ
ステル、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ等と
の金属付加反応生成物、またはメチル、エチル等のアル
キルでアルコキシ化された環状アルコールの改質物をい
う。これらの環状アルコールの改質物は、フィトステロ
ールと同様の多くの環状の基本骨格を有している。

【００１８】フィトステロールの成分であるスチグマス
テロール（融点１７０℃）、カンペステロール（融点１
５７℃）、プラシカステロール（融点１４５℃）および
β−シトステロール（融点１４０℃）は、いずれも１４
０℃以上の高い融点を有する環状アルコールである。

【００１９】これらの環状アルコールを分子式で示す
と、それぞれＣ₂₉Ｈ₄₈Ｏ、Ｃ₂₈Ｈ₄₈Ｏ、Ｃ₂₈Ｈ₄₆Ｏおよ
びＣ₂₉Ｈ₅₀Ｏであり、また構造式で示すと、下記する化
１、化２、化３および化４のとおりである。

【００２０】

【化１】

【００２１】

【化２】

【００２２】

【化３】

【００２３】

【化４】

【００２４】これらの環状アルコールは、植物の中で
も、特に大豆、菜種、トール、小豆、砂糖きび等の農産
物、昆布等の海産物に比較的少量ではあるが含まれてお
り、これらの植物中に前記の環状アルコールが混合物と
して存在している。例えば、大豆に含まれる環状アルコ
ール（フィトステロール）は、約０．０８重量％の割合
で含まれており、β−シトステロール、カンペステロー
ル、スチグマステロールの３種の環状アルコールおよび
そのエステルが主成分となっている。また、菜種に含ま
れる環状アルコールは、約０．０４重量％の割合で含ま
れており、β−シトステロール、スチグマステロール、
カンペステロール、ブラシカステロールの４種の環状ア
ルコールが主成分となっている。

【００２５】これらの環状アルコールまたはそのエステ
ルを大量に得るには、例えば大豆からであると、大豆油
の精製、脱臭工程において溜出してくるスカムを、ヘキ
サン、メタノール等の溶媒を用いて抽出し、最後に環状
アルコールおよびそのエステルを結晶化して得ることが
できる。さらに精製を行うことによって純度を上げるこ
とができる。

【００２６】このようにして得られる本発明の環状アル
コール（フィトステロール）は、着色成分に配合して、
混合または混練することにより、着色成分の分散性を非
常に向上させる特徴を有している。すなわち、これらの
環状アルコール（フィトステロール）は、熱可塑性重合
体の種類によって異なることなく熱可塑性重合体との混
和性、相溶性に優れており、その中でも特に、ポリカー
ボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、メチ
ルメタクリレート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリ
エチレンナフタレート樹脂、ポリアミド系樹脂等の高温
成形加工が要求される熱可塑性重合体との混和性、相溶
性に優れている。また、フィトステロールが添加、配合
された熱可塑性重合体は、熱劣化、分子量低下を起こさ
ずに非常に優れた熱安定性をも有している。

【００２７】また、植物から抽出されるもう一方の成分
である環状アルコールのエステル（フィトステロールエ
ステル）は、一般的にはフィトステロールと高級脂肪酸
とのエステルであり、これらの融点は約９０℃前後で、
元の環状アルコール（フィトステロール）の融点よりも
若干低下する傾向にある。しかし、これらの環状アルコ
ールのエステル成分もまた、元の環状アルコールと同
様、前記した熱可塑性重合体との混和性および相溶性に
優れており、また、前記した着色成分と配合し、混合ま
たは混練などの表面処理を行うことにより、着色成分の
分散性を著しく向上させる特徴を有している。また、こ
のフィトステロールエステルが配合された熱可塑性重合
体は、優れた熱安定性を有している。

【００２８】本発明では、スチグマステロール、カンペ
ステロール、ブラシカステロール、β−シトステロール
の環状アルコール（フィトステロール）およびこれらの
改質物から選ばれた１種もしくは２種以上が、着色成
分、フィラー（充填剤）、その他の添加剤等に対して、
一般的には０．１〜９９重量％、好ましくは２〜８０重
量％、最も好ましくは５〜６０重量％の割合で配合され
る。０．１重量％未満の配合割合では本発明の特徴とす
る効果はあまり期待できない。

【００２９】本発明では、着色成分の１種または２種以
上と、スチグマステロール、カンペステロール、ブラシ
カステロール、β−シトステロールおよびこれらの環状
アルコールの改質物から選ばれた１種または２種以上と
が、配合されて熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラ
ー）とされる。また、さらに、マスターバッチのキャリ
ヤーレジン（担体樹脂）として熱可塑性樹脂を配合し
て、熱可塑性重合体用着色剤（マスターバッチ）とされ
る。

【００３０】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライ
カラーおよびマスターバッチ）が適用される熱可塑性重
合体には、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン
テレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、
ポリメチルペンテン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、
ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂等のエンジニアリングプラスチックと称される
熱可塑性重合体、並びにポリエチレンおよびその共重合
体、ポリプロピレンおよびその共重合体、ポリスチレン
およびその共重合体、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニ
ールおよびその共重合体、塩化ビニリデンおよびその共
重合体、酢酸ビニールおよびその共重合体、スチレンブ
タジエンブロックコポリマー、１，２−ポリブタジエン
系熱可塑性エラストマー、スチレンブタジエン系熱可塑
性エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエス
テル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ア
イオノマー樹脂等がある。

【００３１】これらの熱可塑性重合体の中で特に好まし
いのは、ポリアミド系樹脂、ポリメチルメタクリレート
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ
樹脂等の溶融軟化温度が高く、高い成形加工温度が要求
されるような熱可塑性重合体、並びにポリスチレン系樹
脂、透明ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレンおよびその共重合
体、酢酸ビニールおよびその共重合体、塩化ビニールお
よびその共重合体、塩化ビニリテンおよびその共重合
体、ポリエチレンおよびその共重合体等の透明性を有す
る熱可塑性重合体である。

【００３２】また、本発明のマスターバッチのキャリヤ
ーレジン（担体樹脂）としては、前記した熱可塑性重合
体と同様の樹脂を用いることができる。特に好ましい樹
脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン系
樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、
その他の樹脂である。

【００３３】本発明では、着色成分の１種または２種以
上と、スチグマステロール、カンペステロール、ブラシ
カステロール、β−シトステロールおよびこれら環状ア
ルコールの改質物から選ばれた１種または２種以上に加
えて、助剤として合成ワックス、天然ワックス、高級脂
肪酸、高級脂肪酸の金属塩および高級脂肪酸のアマイド
等のワックス類を配合することができる。

【００３４】例えば、合成ワックスとしては、ポリエチ
レンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワ
ックス等の合成ワックスがある。天然ワックスとして
は、モンタンワックス、モンタンエステル等の鉱物系ワ
ックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス、砂
糖キビワックス、ライスワックス（米ぬか硬化油）等の
植物系ワックス、蜜ロウ、牛脂硬化油等の動物系ワック
スがある。また、ステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アル
ミニウム等の高級脂肪酸の金属塩、エチレンビスアマイ
ド、オレイン酸アマイド等の脂肪酸アマイド系滑剤、高
級脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪酸のアルコールエステ
ル等の一般に使用される添加剤等が含まれる。

【００３５】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライ
カラーおよびマスターバッチ）には、さらに必要に応じ
て、成形加工時の熱劣化を防止するための酸化防止剤、
熱劣化防止剤、および金属不活性化剤等の添加剤、熱可
塑性重合体の成形品の耐光性を向上させるための紫外線
吸収剤、光安定剤等の添加剤を配合することができる。
また樹脂の帯電性を防止するための帯電防止剤、および
防曇剤等の添加剤を配合することができる。

【００３６】本発明の熱可塑性重合体用着色剤の製造法
としては、ヘンシェルミキサー、ブレンダー等による混
合、アトマイザー等の微粉砕機による共粉砕、ロールミ
ル、ニーダー等の混練機による混練または二軸押出機、
単軸押出機等のエクストルーダー（スクリュータイプの
混練押出機）等の公知のいずれの方法も採用することが
できる。

【００３７】例えば、本発明の熱可塑性重合体用着色剤
（ドライカラー）の製造の場合には、前記した着色成分
と環状アルコール（フィトステロール）またはその改質
物とをヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、ドラム
タンブラー等の混合機で混合し、または、アトマイザ
ー、ピンミル等の微粉砕機を使用し共粉砕して、粉末状
のドライカラーとするか、または、二本ロールミル、三
本ロールミル等のロールミル、加熱ニーダー、加圧加熱
ニーダー、バンバリーミキサー、インテンシブミキサー
等の混練機を使用して混合、混練した後にペレット状ま
たは顆粒状にするか、またはさらに粉砕してドライカラ
ーとする方法が用いられる。

【００３８】また、マスターバッチの製造の場合は、着
色成分と環状アルコール（フィトステロール）またはそ
の改質物からなる配合物を、または前記した方法で作成
されたドライカラー、ペレット状または顆粒状の着色剤
に、さらに、前記したキャリヤーレジンとして熱可塑性
樹脂を配合した後、エクストルーダー（スクリュータイ
プの混練押出機）等で混練した後にペレット状（造粒）
のマスターバッチとする方法が用いられる。

【００３９】このようにして得られたドライカラータイ
プおよびマスターバッチタイプの熱可塑性重合体用着色
剤は、前述した熱可塑性重合体と混合して着色された熱
可塑性樹脂組成物となる。この際、本発明の熱可塑性重
合体用着色剤は、熱可塑性重合体に対して、０．０１〜
３０％の割合で添加される。

【００４０】このようにして得られた熱可塑性樹脂組成
物は、従来の一般的な着色剤に比べて、着色成分の分散
性が優れており、顔斑（顔料の凝集体）、色むらおよび
発色むら等の着色剤の分散不良を発生することがない樹
脂組成物として有用である。また、この熱可塑性樹脂組
成物は、フィルム、繊維等を含む種々の成型体に成型さ
れる。

【００４１】

【発明の効果】

（１）熱可塑性重合体への着色成分の分散性が優れる本発明の熱可塑性重合体用着色剤は、着色成分の分散性
に優れており、熱可塑性重合体に対して低濃度域の０．
０１％から高濃度域の３０％の割合で添加した場合にお
いても、着色成分の分散不良に伴う顔料凝集体の発生が
見られない。（２）熱可塑性重合体への均一着色性および均一発色
性が優れるポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリアミド系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性重合
体は、均一な着色または均一に発色をさせることが大変
難しい重合体とされているが、本発明の熱可塑性重合体
用着色剤は、これらの重合体に低濃度域の０．０１％か
ら高濃度域の３０％の割合で添加した場合においても、
発色むら、着色むら等の色むらを発生させない。

【００４２】（３）高温成形が要求される熱可塑性重
合体の着色熱安定性が優れる本発明の熱可塑性重合体用着色剤は、樹脂着色時の熱安
定性に優れており、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリメチル
メタクリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂
等の高温成形が要求されるが、樹脂の熱劣化、熱分解を
発生しやすい熱可塑性重合体に対して低濃度域の０．０
１％から高濃度域の３０％の割合で添加して着色成形し
た場合においても、これらの熱可塑性重合体の熱劣化、
熱分解等の変質を起こさせない。また、これら熱可塑性
重合体の機械的強度等の物性の低下、分子量の低下を発
生させない。

【００４３】

【実施例】以下に、実施例によって本発明を具体的に詳
述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例中、％とあるのは重量％を意味す
る。

【００４４】

【実施例１〜９および比較例１〜５】表１に示す着色成
分に対して環状アルコール（フィトステロール成分とし
て９０％以上含有）を０〜１００％の範囲で配合し、ヘ
ンシェルミキサーで混合した後、さらにアトマイザー
（微粉砕混合機）にて共粉砕してドライカラータイプの
本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラー）を得
た。また、比較として、環状アルコールが配合されてい
ないドライカラーおよび高級脂肪酸の金属塩が配合され
たドライカラーを作成した。これらドライカラーの組成
を表２に示す。

【００４５】さらに、これらのドライカラーを、密度
１．０３ｇ／ｃｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）
７．５ｇ／１０ｍｉｎの透明性ポリスチレン（ＧＰＰ
Ｓ）（スタイロン６６６、旭化成工業（株）、商品名）
に対して０．０１〜３０％の範囲で添加、配合した後、
型締圧力４０トンの射出成形機を使用し、肉厚１ｍｍ、
２ｍｍ、３ｍｍの３段平板状の金型を取り付け、成形温
度２４０℃、射出圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、成形サイクル
６０ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅの成形条件にて着色成形品（プ
レート）を作成した。

【００４６】これらの着色成形品（プレート）につい
て、環状アルコールが配合されていないドライカラーお
よび高級脂肪酸の金属塩が配合されたドライカラーと比
較して、環状アルコールが配合された場合の配合濃度ご
とに、着色成分の凝集体の有無および凝集体の粒子径を
光学顕微鏡にて観察し、分散性の評価を行った。

【００４７】その結果、本発明のドライカラーは、着色
成分の粗大凝集体が殆ど見られない非常に優れた分散性
を示した。また、本発明のドライカラーは、着色成分の
種類に影響されずに、どの顔料に対しても高い分散性効
果が得られた。また、環状アルコール（フィトステロー
ル成分として９０％以上含有）の分散効果は、ほぼ配合
濃度に比例して良くなり、実験結果から得られた適性配
合濃度は、２０〜８０％であった。

【００４８】これに比較し、表２に記した環状アルコー
ルが配合されていない着色顔料は、粒子径が１００μを
超えるような粗大凝集体が非常に多く見られた。また、
表２に記した従来から一般的に使用されている高級脂肪
酸の金属塩が配合された着色剤も、非常に優れた分散性
を示していた。しかし、この高級脂肪酸の金属塩系の分
散剤は、ポリカーボネート樹脂、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、ポリア
セタール樹脂、ポリアミド系樹脂等のエンジニアリング
樹脂に添加、配合した場合は、それらの樹脂に対して熱
劣化、熱分解および著しい分子量の低下を起こさせ、こ
のため樹脂の機械的物性を大幅に低下させる傾向がみら
れ、実際には使用することができない。

【００４９】

【実施例１０〜２０および比較例６〜１３】表１に示す
着色成分に対して環状アルコール（フィトステロール成
分として９０％以上含有）を０〜１００％の範囲で配合
し、温度１４０℃に加熱した三本ロールミルにて混練し
た後、さらにパンライトＬ−１２２５（帝人化成
（株）、商品名）と混合し、３５ｍｍφの二軸押出機に
て混練、ペレット化して、着色マスターペレット状の本
発明の熱可塑性重合体用着色剤（マスターバッチ）を得
た。比較例として、高級脂肪酸の金属塩が配合されたマ
スターバッチおよびポリエチレンワックスが配合された
一般的な着色マスターバッチを作成した。これらの着色
マスターバッチの組成を表３に示す。

【００５０】さらに、これらの着色マスターバッチを、
パンライトＬ−１２２５に対して１〜３０重量％の範囲
で添加した後、型締圧力４０トンの射出成形機を使用
し、成形品肉厚が２ｍｍ、３ｍｍの２段平板状の金型を
取り付け、成形温度２９０℃、射出圧力６０ｋｇ／ｃｍ
²、成形サイクル６０ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅの成形条件に
て着色成形品（プレート）を作成した。

【００５１】これらの着色成形品（プレート）につい
て、環状アルコールが配合されていないマスターバッチ
およびポリエチレンワックスが配合された一般的なマス
ターバッチと比較して、本発明のマスターバッチの配合
濃度ごとに、顔料分散性および着色成形品表面の均一着
色性の試験を行った。顔料分散性については、光学顕微
鏡を使用し、実施例１〜９の場合と同様に、着色成形品
中に存在する１００μｍ以上の粗大な顔料凝集体の有無
および粗大凝集体の大きさ（凝集体の粒径）を比較し
た。また、着色成形品の着色均一性については、成形品
表面の着色むらおよび発色むらの発生状態を測色分光光
度計（色差計）を使用し、着色成形品の中央部を基準発
色とし、その周辺の角付近、４点の色差（△Ｅ）を測定
した。ポリカーボネート樹脂に着色した場合の成形品表
面の着色均一性（色差（△Ｅ））試験結果を、表４に示
す。

【００５２】その結果、表４に記したように、本発明の
着色マスターバッチは、ポリカーボネート樹脂に着色し
た場合、マスターバッチの添加濃度が１％の低濃度域か
ら３０％の高濃度域の範囲において色差の値が、０．５
以下の数値を示しており、成形品への発色むらが無く、
非常に安定した着色均一性を示した。

【００５３】これに対して、比較例に示された一般的な
マスターバッチでは、低濃度域の１％においても、色差
（△Ｅ）が１．５〜２．０以上の比較的高い数値を示し
ており、また色差（△Ｅ）の値には成形品の測定箇所に
よる大きなバラツキが見られた。また、マスターバッチ
の添加濃度が５％以上の高濃度域では、色差（△Ｅ）が
３〜５以上の非常に大きな数値を示し、また着色成形品
の測定場所により非常に大きなバラツキを示していた。
これは、顔料分散剤としてポリエチレンワックスや高級
脂肪酸の金属塩が配合された従来のマスターバッチで
は、熱可塑性重合体に着色した場合に発色むらが激しく
発生していることを示している。

【００５４】

【実施例２１〜３１および比較例１４〜２１】一般的
に、熱可塑性重合体は、着色成分、滑剤、分散剤、フィ
ラー等の添加により、熱劣化、酸化劣化または熱分解等
の樹脂劣化現象を発生し、その樹脂劣化に伴い機械的強
度を低下させる原因となる。特に、高温成形が要求され
るようなエンジニアリング樹脂では、それに使用される
着色剤や添加剤により、機械的樹脂物性への影響が大き
く左右される。以下に、本発明の熱可塑性重合体用着色
剤と他の一般的な着色剤とを比較した熱安定性の比較試
験を行った。

【００５５】表１に示す着色成分に対して環状アルコー
ル（フィトステロール成分として９０％以上含有）を０
〜１００％の範囲で配合して作成された本発明の熱可塑
性重合体用着色剤（ドライカラーおよびマスターバッ
チ）について、高温成形が要求されるようなエンジニア
リング樹脂に添加し、着色した場合の熱安定性の試験
（機械的樹脂物性強度試験および樹脂の分子量低下の測
定）を行った。

【００５６】また、比較例として、従来使用されている
一般的な着色剤であるポリエチレンワックスが配合され
たドライカラーおよび高級脂肪酸の金属塩が配合された
ドライカラーの比較試験を行った。

【００５７】熱安定性の評価試験としては、ポリカーボ
ネート樹脂およびポリエチレンテレフタレート樹脂につ
いては、樹脂の分子量（極限粘度法）を測定し、その分
子量の低下度合いから熱安定性の評価を行った。その試
験結果を図１〜４に示す。また、熱劣化または熱分解に
よる機械的樹脂物性の低下度合いの比較として、着色成
形品のアイゾット衝撃強度を測定した。その結果を表５
に示す。

【００５８】その結果、図１〜４に示したように、環状
アルコール（フィトステロール成分として９０％以上を
含有）を配合して作成された本発明の着色ドライカラー
および着色マスターバッチは、ポリカーボネート樹脂に
添加して着色成形した場合にも、そのポリカーボネート
樹脂の分子量を殆ど低下させることなしに着色させるこ
とができた。また、実際の着色成形品についても、表５
に示したように、アイゾット衝撃強度の低下は殆ど見ら
れなかった。

【００５９】これに比較して、従来一般的に使用されて
いる高級脂肪酸の金属塩が配合された着色剤は、ポリカ
ーボネート樹脂の分子量を激しく低下させる傾向が見ら
れ、また一般的な添加濃度においても、元の分子量（２
５０００）に対して約７０％の１５０００〜１８０００
に低下していた。また、着色成形品のアイゾット衝撃強
度についても、添加濃度に比例してアイゾット衝撃強度
の低下が顕著に見られた。

【００６０】

【実施例３２】無機顔料として、密度４．２ｇ／ｃ
ｍ³、平均粒子径０．２１μｍのルチル型酸化チタン
（タイペークＣＲ−６０、石原産業（株）商品名）を使
用し、この酸化チタンに環状アルコール（フィトステロ
ール成分として９０％以上を含有）を２０％配合し、ヘ
ンシェルミキサーで混合した後、さらにアトマイザー
（微粉砕混合機）にて共粉砕してドライカラータイプの
本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラー）を得
た。

【００６１】さらに、このドライカラーを、密度１．４
０、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（三井
ＰＥＴＪ１２５、三井ペット樹脂（株）、商品名）に
対して０．０１〜１０％の濃度に添加した後、型締圧力
４０トンの射出成形機を使用して、成形温度２７０℃、
射出圧力５０ｋｇ／ｃｍ²、成形サイクル６０ｓｅｃ／
ｃｙｃｌｅの成形条件にて着色成形品（プレート）を作
成した。

【００６２】この着色成形品（プレート）について、溶
液粘度法によりポリエチレンテレフタレート樹脂の分子
量の測定を行い、その分子量の低下度合いから着色剤の
熱安定性の評価を行った。その結果を図５に示す。

【００６３】その結果、本発明の熱可塑性重合体用着色
剤は、低濃度の０．０１％から比較的高濃度の５％の添
加濃度まで、ポリエチレンテレフタレート樹脂の分子量
低下が殆ど見られなかった。但し、１０％の高濃度添加
においては、若干の分子量低下が見られた。

【００６４】

【比較例２２】実施例３２に対して、環状アルコール
（フィトステロール成分として９０％以上を含有）に代
えて高級脂肪酸の金属塩を配合し、実施例３２の場合と
同様に、一般的なドライカラータイプの着色剤を作成
し、さらに実施例３２と同様の樹脂、成形装置および成
形条件にて着色成形品プレートを作成し、この着色成形
品について、ポリエチレンテレフタレート樹脂の分子量
の測定を行った。その結果を図５に示す。

【００６５】高級脂肪酸の金属塩が配合された一般的な
着色剤の場合は、添加濃度が、極微量の０〜０．０１％
までの濃度では特に顕著な分子量低下は見られないが、
比較的に低濃度の０．０２５％以上の添加濃度において
顕著な分子量低下が見られ、０．５％添加濃度では分子
量が約６０％に低下してしまった。

【００６６】

【実施例３３】有機系の着色顔料として、α型の銅フタ
ロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ，ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ
１５：４）の密度１．６ｇ／ｃｍ³、平均粒子径０．
１０μｍの商品名ファーストゲンブルー５０５０（大日
本インキ（株）製）を使用し、環状アルコール（フィト
ステロール成分として９０％以上を含有）を５０％配合
し、ヘンシェルミキサーで混合した後、さらにアトマイ
ザー（微粉砕混合機）にて共粉砕してドライカラータイ
プの本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラー）
を得た。

【００６７】さらに、このドライカラーを、密度１．４
０、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（三井
ＰＥＴＪ１２５、三井ペット樹脂（株）、商品名）に
対して、０．０１〜１０％の濃度に添加した後、型締圧
力４０トンの射出成型機を使用して、成形温度２７０
℃、射出圧力５０ｋｇ／ｃｍ²、成形サイクル６０ｓｅ
ｃ／ｃｙｃｌｅの成形条件にて着色成形品（プレート）
を作成した。

【００６８】実施例３２と同様に、この着色成形品につ
いて、溶液粘度法によりポリエチレンテレフタレート樹
脂の分子量の測定を行い、その分子量の低下度合いから
着色剤の熱安定性の評価を行った。その結果を図６に示
す。

【００６９】その結果、本発明の熱可塑性重合体用着色
剤は、低濃度の０．０１％から比較的に高濃度の５％の
添加濃度まで、ポリエチレンテレフタレート樹脂の分子
量低下は殆ど見られなかった。但し、１０％の高濃度添
加においては、若干の分子量低下が見られた。

【００７０】

【比較例２３】実施例３３に対して、環状アルコール
（フィトステロール成分として９０％以上を含有）に代
えて高級脂肪酸の金属塩を配合し、実施例３３の場合と
同様に、一般的なドライカラータイプの着色剤を作成
し、さらに実施例３３と同様の樹脂、成形装置および成
形条件にて着色成形品（プレート）を作成し、この着色
成形品について、ポリエチレンテレフタレート樹脂の分
子量の測定を行った。その結果を図６に示す。

【００７１】その結果、高級脂肪酸の金属塩が配合され
た一般的な着色剤は、添加濃度が、極微量の０〜０．０
１％までの濃度では特に顕著な分子量低下は見られなか
ったが、比較的に低濃度の０．０２％以上の添加濃度に
おいて顕著な分子量の低下が見られ、０．３％の添加濃
度では分子量が約５０％に低下していた。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】

【表４】

【００７６】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラ
ー）をポリカーボネート樹脂に添加したときの添加濃度
とポリカーボネート樹脂の分子量との関係を示すグラフ
である。

【図２】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラ
ー）をポリカーボネート樹脂に添加したときの添加濃度
とポリカーボネート樹脂の分子量との関係を示すグラフ
である。

【図３】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（マスターバ
ッチ）をポリカーボネート樹脂に添加したときの添加濃
度とポリカーボネート樹脂の分子量との関係を示すグラ
フである。

【図４】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（マスターバ
ッチ）をポリカーボネート樹脂に添加したときの添加濃
度とポリカーボネート樹脂の分子量との関係を示すグラ
フである。

【図５】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラ
ー）をポリエチレンテレフタレート樹脂に添加したとき
の添加濃度とポリエチレンテレフタレート樹脂の分子量
との関係を示すグラフである。

【図６】本発明の熱可塑性重合体用着色剤（ドライカラ
ー）をポリエチレンテレフタレート樹脂に添加したとき
の添加濃度とポリエチレンテレフタレート樹脂の分子量
との関係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内藤暢彦神奈川県横浜市神奈川区斉藤分町36番地 (72)発明者高村善雄千葉県印旛郡白井町七次台３丁目45番７号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色成分として無機顔料、有機顔料、染
料および無機体質顔料から選ばれた１種または２種以
上、並びに少なくとも０．１重量％のスチグマステロー
ル、カンペステロール、ブラシカステロール、β−シト
ステロールおよびこれら環状アルコールの改質物から選
ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする
熱可塑性重合体用着色剤。
【請求項２】着色成分として無機顔料、有機顔料、染
料および無機体質顔料から選ばれた１種または２種以
上、少なくとも０．１重量％のスチグマステロール、カ
ンペステロール、ブラシカステロール、β−シトステロ
ールおよびこれら環状アルコールの改質物から選ばれた
１種または２種以上、並びに合成ワックス、天然ワック
ス、高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩および脂肪酸のア
マイド等から選ばれた１種または２種以上を含有するこ
とを特徴とする熱可塑性重合体用着色剤。
【請求項３】キャリヤーレジンとして熱可塑性樹脂を
さらに配合してなることを特徴とする請求項１または請
求項２記載の熱可塑性重合体用着色剤。