WO2016199535A1 - プラスチック着色用ノンハロゲン黄色顔料組成物およびプラスチック成形品 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B29/00—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling
- C09B29/32—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from coupling components containing a reactive methylene group
- C09B29/33—Aceto- or benzoylacetylarylides
Definitions
- the present invention relates to a benzimidazolone pigment composition for plastic coloring capable of being colored with excellent heat resistance, a method for producing the pigment composition, and a colored plastic molded article using the pigment composition.
- the pigment used for the plastic molding is dispersed in the vehicle or the resin composition, and then undergoes a molding process (heating and melting) to become a colorant for the plastic molding. Therefore, it is required that the dispersibility in the vehicle or the resin composition is excellent from the viewpoint of work efficiency. Further, in the case of resins LDPE and HDPE used for plastic moldings, since the molding processing temperature is 220 ° C. to 290 ° C., high heat resistance is required. Anthraquinone and quinoxaline yellow pigments, which are generally known as yellow pigments having high heat resistance, are very expensive and thus do not fit the market as plastic pigments.
- the monoazo yellow pigment which is known as an inexpensive yellow pigment, has a drastic change in hue at the molding processing temperature within the above range. For this reason, it is difficult to design a product from the aspect of hue that can be called the life of a colored pigment. Further, even in the case of a benzimidazolone pigment that is relatively inexpensive and has heat resistance, when it is processed at the above temperature, a hue change is observed and the heat resistance is not sufficient.
- a yellow pigment used as a representative of general-purpose plastic pigments C.I. I. Pigment Yellow 83 and condensed azo yellow C.I. I. Pigment Yellow 93 is available.
- Patent Document 1 specifies a low-toxicity that can produce an amber-colored hue with high saturation and is used for printing ink, paint, plastic coloring, toner and ink-jet ink, and the like, and does not contain heavy metals.
- a mixed crystal pigment composed of two types of benzimidazolone structures has been proposed.
- Patent Document 2 although it is an inorganic pigment, it is composed of Fe, Ti, and Li, and if necessary, at least a part of the Fe and Ti is substituted with either Al, Mg, or Al and Mg.
- a heat-resistant yellow pigment powder which is a composite metal oxide powder, wherein the composite metal oxide powder is composed of a crystal phase mainly composed of a crystal phase having a pseudobrookite structure.
- Patent Document 3 includes a novel benzimidazolone-based solid solution pigment having a highly saturated red hue, and two specific types of benzimidazolone-based pigments exhibiting orange and yellow as its production method.
- Benzimidazolone-based solid solution pigments characterized by specific diffraction angles in X-ray diffraction by Cu-K ⁇ rays have been proposed.
- the non-halogen benzimidazolone pigment composition for plastic coloring of the present invention there is no literature described regarding the non-halogen benzimidazolone pigment composition for plastic coloring of the present invention.
- these prior art pigment compositions have insufficient heat resistance and environmental pollution problems for coloring plastics, and the hue change is large.
- the problem to be solved by the present invention is a non-halogen benzimidazolone pigment composition that can be colored with excellent heat resistance without practical problems even considering safety and health and environmental pollution problems, and a method for producing the pigment composition,
- the object is to provide a colored plastic molded article using the pigment composition.
- the present invention has been completed.
- the present invention relates to C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. A non-halogen yellow pigment composition for coloring plastics, which contains CI Pigment Yellow 180.
- a plastic molding comprising the non-halogen yellow pigment composition for coloring plastics.
- a plastic molded article obtained by molding and processing a resin composition comprising the non-halogen yellow pigment composition for plastic coloring and a resin by a heating and kneading step.
- the non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics of the present invention comprises C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. Pigment Yellow 180 is used, and by using the pigment composition as a plastic colorant, it is excellent in heat resistance, and can be colored with no practical problems even considering safety and hygiene and environmental pollution problems. It has a particularly remarkable effect.
- the non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics of the present invention comprises C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. It consists of pigment yellow 180 and has a yellow color.
- the present invention is a plastic molded product obtained by molding and processing a resin composition comprising a plastic-colored non-halogen yellow pigment composition and a resin by a heating and kneading step.
- the above composition is blended with a compounding / mixing device including a single or twin screw extruder, a hot roll, a ribbon blender, a Banbury mixer or a simultaneous kneader, and then injection molding, blow molding, inflation molding, T-die extrusion.
- Plastic moldings are obtained by various well-known molding techniques such as molding, engel molding and vacuum molding. The mixing of each component may be performed at the same time or may be divided.
- the processing temperature required for kneading depends on the physical properties of the thermoplastic composition, but is at least 180 ° C. or higher, and in some cases may be from about 180 to about 360 ° C. The time is 1-20 minutes.
- C. is a non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics.
- the method of mixing Pigment Yellow 180 is not particularly limited, but each powder is mixed with a mixer such as a Henschel mixer, jet mill, ball mill, atomizer, tumbler mixer, kneader, etc. to produce a dry color, water or an organic solvent , A method for preparing a liquid color by stirring and mixing as a slurry with a surfactant, etc., a method for preparing a masterbatch by kneading with a medium such as a dispersant, a resin, etc.
- a mixer such as a Henschel mixer, jet mill, ball mill, atomizer, tumbler mixer, kneader, etc.
- C. is a non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics.
- the method of mixing CI Pigment Yellow 180 in the pigment production process is not particularly limited, but after azotization of a mixture of 5-aminoisophthalic acid dimethyl ester and 1,2-bis-2-aminophenoxyethane at the time of pigmentation, 5-acetoacetyl Method of coupling with aminobenzimidazolone, method of stirring and mixing in the state of each wet cake after pigmentation, method of mixing with spray dryer or spin flash dryer, etc., grinding with jet mill, pin mill, hammer mill, etc. There is a method of mixing sometimes.
- a dry color method in which each final product pigment including product management is mixed in a powder state, is advantageous in that sufficient effects are exhibited.
- the non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics of the present invention has a C.I. I.
- Pigment Yellow 180 is contained in a proportion of 40 to 900 parts, and is a yellow pigment composition for coloring plastics.
- For 100 parts of Pigment Yellow 120 C.I. I.
- pigment yellow 180 is contained in a proportion of 60 to 400 parts, the heat resistance is particularly excellent.
- the non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics of the present invention comprises C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. It is characterized in that the thermoplastic resin is colored using a pigment composition comprising CI Pigment Yellow 180. However, the colorant does not impair the effects of the present invention as another component, or has no sanitary problem.
- foaming agents, polarizing pearls and high brightness agents are added, and in order to improve rigidity and dimensional stability, glass fiber, carbon fiber, biodegradable fiber, talc, mica, silicic acid Including fillers such as calcium, other organic pigments, inorganic pigments, waxes and derivatives thereof, heavy metal deactivators, alkali metal, alkaline earth metal or zinc metal soaps, hydrotalcite, nonionic surfactants , Cationic surfactants, anionic surfactants, antistatic agents composed of amphoteric surfactants, halogen-based, phosphorus-based or metal oxides, etc.
- fillers such as calcium, other organic pigments, inorganic pigments, waxes and derivatives thereof, heavy metal deactivators, alkali metal, alkaline earth metal or zinc metal soaps, hydrotalcite, nonionic surfactants , Cationic surfactants, anionic surfactants, antistatic agents composed of amphoteric surfactants, halogen-based, phosphorus-based or
- Flame retardants such as ethylene bisalkylamide, antioxidants such as phenols and phosphoric acids, UV absorbers such as salicylic acid and benzotriazole, hindered amine light stabilizers, softeners, plasticizers, bubble prevention Agent, light stabilizer, antibacterial agent, nucleating agent, crosslinking aid, silane coupling agent, anti-blocking agent, copper damage inhibitor, neutralizing agent, processing aid, filler, various additives for known polymers Etc. can be included.
- pigment is dispersed in advance with these components, and it is said to be powdery dry color, granular bead color, liquid paste color, or liquid color. Is.
- C. is a non-halogen benzimidazolone pigment composition for coloring plastics used in the present invention.
- One preferable form of the colorant composed of CI Pigment Yellow 180 is a powdery colorant containing a pigment called dry color at a high concentration.
- dry color C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. 1 to 1000 parts by weight of an aliphatic carboxylic acid or aromatic carboxylic acid and a metal salt thereof are contained as a dispersant with respect to a total of 100 parts by weight of CI Pigment Yellow 180.
- aliphatic carboxylic acids or aromatic carboxylic acids and metal salts thereof include caprylic acid, oleic acid, stearic acid and the like as aliphatic carboxylic acids, and phthalic acid and benzoic acid as aromatic carboxylic acids.
- examples of the metal include lithium, calcium, magnesium, and zinc.
- the dry color is powdery and has poor workability, it has the highest pigment concentration and contributes to coloring in a small amount, so it is the most economical in terms of price and is often used for coloring polyolefins.
- 0.001 to 10 parts by weight of a dry color is used with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin for molding.
- the thermoplastic resin pellets and dry color are uniformly mixed in advance by a mixer or the like, and then subjected to molding.
- thermoplastics to be colored are those that soften by heating and cure again by cooling, and are homopolymers of ethylene, propylene, butylene, styrene and / or divinylbenzene, or block or random copolymers or terpolymers, especially HDPE , ⁇ -olefins such as LDPE, polypropylene and polystyrene.
- other useful resins include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides such as nylon 6, nylon 66, and thermoplastic ionomers. These can be used alone or in combination.
- the method of the present invention has a high effect on these crystalline thermoplastic resins, and is particularly remarkable for so-called polyolefin resins such as ⁇ -olefin, ethylene, propylene and butylene homopolymers and copolymers. Has an effect.
- the polyolefin resin preferably has an MFR (melt flow rate, that is, a melt viscosity) of 0.001 to 30, and if the MFR is less than 0.001, the melt viscosity of the colored resin composition is too high, so that the molding processability is poor. Or weld marks and flow marks are generated on the molded product. On the other hand, when the MFR exceeds 30, there is a concern that the mechanical properties of the molded product may be deteriorated. In particular, when high density polyethylene is used, the MFR is preferably 0.005 to 10, and when low density polyethylene, polypropylene, or polybutene is used, the MFR is preferably 0.005 to 20.
- the present invention relates to C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. It is characterized in that the thermoplastic resin is colored using a colorant containing a non-halogen pigment composition consisting of CI Pigment Yellow 180, but the thermoplastic resin is colored with a colorant in advance before being used for molding.
- a colored colored resin composition may be produced and subjected to molding using the colored pellet-shaped colored resin composition.
- the colored resin composition is C.I. I. Pigment yellow 120 and C.I. I. It is comprised from the non-halogen pigment composition which consists of pigment yellow 180, and a thermoplastic resin. It may be a pellet in the form of as-is (molded pellet) or may be a so-called masterbatch colorant containing a pigment at a high concentration. And in the case of the masterbatch which contains a pigment in high concentration, the related masterbatch should just be diluted with a thermoplastic resin, and it may use for shaping
- the processing steps are not much different, and the masterbatch is slightly more expensive than the colored pellets because it contains a higher concentration of pigment, but in the case of the masterbatch, it is inexpensive thermoplastic Since a molded product is obtained by diluting 0.5 to 200 times with a resin, compared with the final molded product, a molded product is obtained by diluting with a thermoplastic resin using a masterbatch, compared to a case where a molded product is obtained with colored pellets This is preferable because it is cheaper.
- the colored resin compositions in the case of so-called colored pellets that are directly subjected to molding, it is preferable to contain 100 parts by weight of a thermoplastic resin and 0.001 to 10 parts by weight of the colorant of the present invention. If the colorant is less than 0.001 part by weight, only a very light color can be obtained. Further, if the pigment is contained in an amount of more than 10 parts by weight, the mechanical properties as a molded product may be impaired.
- the colored resin compositions in the case of a pellet-like colorant (master batch) containing a pigment at a high concentration, it contains 100 parts by weight of a thermoplastic resin and 0.1 to 200 parts by weight of the colorant of the present invention. Is preferred. If the colorant is less than 0.1 parts by weight, there is no meaning as a masterbatch, and if it contains more than 200 parts by weight, granulation of the masterbatch becomes difficult. And in the case of the masterbatch which contains a pigment in high concentration, the masterbatch should just be diluted with a thermoplastic resin, and it may use for shaping
- thermoplastic resin used for dilution examples include the same thermoplastic resins used in obtaining a pellet-shaped colored resin composition containing a pigment in a high concentration.
- the final molded product preferably contains 100 parts by weight of a thermoplastic resin and 0.001 to 10 parts by weight of a colorant, as in the case of pellets that are directly subjected to molding without requiring dilution.
- a foaming agent, a polarizing pearl, and a high brightness agent should be blended in order to give designability within a range that does not hinder the effects of the present invention or have no sanitary problems.
- glass fiber, carbon fiber, biodegradable fiber, talc, mica, calcium silicate and other fillers are blended, other organic pigments, inorganic pigments, waxes, derivatives thereof,
- Antistatic agent comprising heavy metal deactivator, alkali metal, alkaline earth metal or zinc metal soap, hydrotalcite, nonionic surfactant, cationic surfactant, anionic surfactant, amphoteric surfactant, etc.
- Flame retardants such as halogen, phosphorus or metal oxides, lubricants such as ethylene bisalkylamides, antioxidants such as phenols and phosphates
- UV absorbers such as salicylic acid and benzotriazole, hindered amine light stabilizers, softeners, plasticizers, anti-bubble agents, light stabilizers, antibacterial agents, nucleating agents, crosslinking aids, silane coupling agents, anti Blocking agents, copper damage inhibitors, neutralizing agents, processing aids, fillers, various additives for known polymers, and the like can be included.
- a colored resin composition it is preferable to pre-process the colorant with a dispersant such as polyethylene wax before kneading the colorant and the thermoplastic resin.
- a dispersant such as polyethylene wax
- the molding method for molding a thermoplastic resin to obtain a molded product is not particularly limited. Regardless of the molding method such as injection molding, blow molding, inflation molding, T-die extrusion molding, engel molding, vacuum molding, etc., the effect of suppressing warpage and deformation of the colored molded product can be obtained.
- Example 1 C. I. Pigment Yellow 180 (Y180) (DIC GT 2000GT) and C.I. I. Pigment Yellow 120 (Y120) (H2G manufactured by Clariant) in a ratio of (1) 80:20, (2) 60:40, (3) 40:60, (4) 20:80, in a ratio of 10 parts. After measuring, it was mixed well, and an injection molding test was conducted after producing a dry collar according to the test example to obtain a plastic molded plate after injection. According to the test example, the value of the color difference ⁇ E * between 220 ° C. and 280 ° C. of (1) to (4) was confirmed.
- Example 2 C. I. Pigment Yellow 180 (HG manufactured by Clariant) and C.I. I. Pigment Yellow 120 (Clariant's H2G) was measured in a ratio of (1) 60:40, (2) 40:60, so that the total amount would be 10 parts, and mixed well.
- a molding test was conducted to obtain a plastic molded plate after injection. According to the test example, the value of the color difference ⁇ E * between 220 ° C. and 280 ° C. of (1) and (2) was confirmed.
- Example 2 C.I. I. Pigment Yellow 120 (Clariant H2G) and C.I. I. Pigment Yellow 155 (Clariant 3GP) was measured at a ratio of 50:50 so that the total amount was 10 parts, and then mixed well and the same operation was performed. A dry collar was prepared without mixing Y155 and Y120, and the same operation was performed to obtain a plastic molded plate after injection. According to the test example, the value of the color difference ⁇ E * between 220 ° C. and 280 ° C. of Y120 and Y155 was confirmed.
- C. of the present invention I. Pigment yellow 120 pigment and C.I.
- the mixed pigment composed of CI Pigment Yellow 180 pigment can produce an excellent molded product with less fading change, when compared to a molded product prepared from a molten resin dispersion using a single pigment. .
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Abstract
耐熱性に優れた着色ができるベンツイミダゾロン顔料組成物及び該顔料組成物の製造方法、この顔料組成物を用いた着色プラスチック成形品を提供する。 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０顔料とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０顔料からなるノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物が、溶融混練過程を経るプラスチック成形物において、それぞれの顔料単独のプラスチック成形物の色相変化以上に、熱履歴を経ても色相変化がとりわけ抑制されることを見出した。
Description
本発明は、耐熱性に優れた着色が出来るプラスチック着色用ベンツイミダゾロン顔料組成物及び該顔料組成物の製造方法および該顔料組成物を用いた着色プラスチック成形品に関する。
プラスチック成形物用に使用される顔料は、ビヒクル中や樹脂組成物中に分散させた後、成形加工（加熱溶融）を経て、プラスチック成形物の着色剤となる。そのため、作業能率の面からビヒクル中や樹脂組成物中における分散性が優れていることが要求される。また、プラスチック成形物に使用される樹脂ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥに於いては、成形加工温度が２２０℃～２９０℃であるため、高い耐熱性が必要とされる。一般に高い耐熱性を有する黄色顔料として知られる、アントラキノン、キノキサリンイエロー顔料は非常に高価なため、プラスチック顔料としては市場に合わない。一方、安価なイエロー顔料として知られる、モノアゾイエロー顔料は上記範囲の成形加工温度では色相の変化が激しい。そのため、着色顔料の命ともいうべき色相面からの製品設計が困難となる。また、比較的安価で、耐熱性を有しているベンツイミダゾロン顔料に於いても、上記温度で加工を行うと色相変化が見られ耐熱性は十分ではない。
一方、汎用プラスチック顔料の代表として用いられている黄色顔料として、ジスアゾイエローのＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３や縮合アゾイエローのＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３がある。しかし、近年の化学物質による環境汚染防止の規制が厳しく、素材面からの見直しが強く求められ、顔料などの色材も無視できない状況になってきており、特に、廃棄され、焼却処分される際に直接ＰＣＢやダイオキシン発生の原因となるハロゲン化物を日常使用する製品の素材から撤廃しようという動きがある。上記黄色顔料は化学構造式中に塩素を含有しているため、燃焼時に有毒ガスを発生してしまう欠点がある。現時点では、安全衛生面や環境汚染問題をまで考慮した、耐熱性の良好な汎用プラスチック用黄色顔料は見出されていない。
一方、汎用プラスチック顔料の代表として用いられている黄色顔料として、ジスアゾイエローのＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３や縮合アゾイエローのＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３がある。しかし、近年の化学物質による環境汚染防止の規制が厳しく、素材面からの見直しが強く求められ、顔料などの色材も無視できない状況になってきており、特に、廃棄され、焼却処分される際に直接ＰＣＢやダイオキシン発生の原因となるハロゲン化物を日常使用する製品の素材から撤廃しようという動きがある。上記黄色顔料は化学構造式中に塩素を含有しているため、燃焼時に有毒ガスを発生してしまう欠点がある。現時点では、安全衛生面や環境汚染問題をまで考慮した、耐熱性の良好な汎用プラスチック用黄色顔料は見出されていない。
特許文献１には、印刷インキ、塗料、プラスチックの着色、トナーおよびインクジェット用インキ等の用途に用いられる、燈色系の色相を高彩度で発色させることができ、かつ重金属を含有しない毒性の低い特定のベンツイミダゾロン構造二種類からなる混晶顔料が提案されている。
また、特許文献２には、無機系顔料であるが、Ｆｅ，Ｔｉ及びＬｉからなる、必要により、該Ｆｅ及びＴｉの少なくとも一部がＡｌ又はＭｇ若しくはＡｌ及びＭｇのいずれかで置換されている複合金属酸化物粉末であって、当該複合金属酸化物粉末がシュードブルッカイト型構造の結晶相を主体とする結晶相からなることを特徴とする耐熱性黄色顔料粉末が提案されている。
また、特許文献３には、彩度の高い赤色の色相を有する、新規ベンツイミダゾロン系固溶体顔料、およびその製造方法として、オレンジ色と黄色を呈する特定の二種類のベンツイミダゾロン系顔料からなり、Ｃｕ－Ｋα線によるＸ 線回折において特定の回折角に特徴を有するベンツイミダゾロン系固溶体顔料が提案されている。
しかしながら、本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物に関して記載された文献は見当たらない。さらに、これらの先行文献の顔料組成物では、プラスチック着色用としての耐熱性、環境汚染問題が不十分であり、色相変化が大きかった。
また、特許文献２には、無機系顔料であるが、Ｆｅ，Ｔｉ及びＬｉからなる、必要により、該Ｆｅ及びＴｉの少なくとも一部がＡｌ又はＭｇ若しくはＡｌ及びＭｇのいずれかで置換されている複合金属酸化物粉末であって、当該複合金属酸化物粉末がシュードブルッカイト型構造の結晶相を主体とする結晶相からなることを特徴とする耐熱性黄色顔料粉末が提案されている。
また、特許文献３には、彩度の高い赤色の色相を有する、新規ベンツイミダゾロン系固溶体顔料、およびその製造方法として、オレンジ色と黄色を呈する特定の二種類のベンツイミダゾロン系顔料からなり、Ｃｕ－Ｋα線によるＸ 線回折において特定の回折角に特徴を有するベンツイミダゾロン系固溶体顔料が提案されている。
しかしながら、本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物に関して記載された文献は見当たらない。さらに、これらの先行文献の顔料組成物では、プラスチック着色用としての耐熱性、環境汚染問題が不十分であり、色相変化が大きかった。
本発明が解決しようとする課題は、安全衛生面や環境汚染問題まで考えても実用上問題のない耐熱性に優れた着色ができるノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物及び該顔料組成物の製造方法、この顔料組成物を用いた着色プラスチック成形品を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０顔料とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０顔料からなるノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物が、溶融混練過程を経るプラスチック成形物において、それぞれの顔料単独のプラスチック成形物の色相変化以上に、熱履歴を経ても色相変化がとりわけ抑制されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち本発明は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を含有することを特徴とするプラスチック着色用ノンハロゲン黄色顔料組成物。
質量換算でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０ １００部に対して、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を４０～９００部の割合で含有することを特徴とするノンハロゲン黄色顔料組成物。
前記Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０をそれぞれ粉体の状態で混合することを特徴とするプラスチック着色用ノンハロゲン黄色顔料組成物の製造方法。
前記プラスチック着色用ノンハロゲン黄色顔料組成物を含有することを特徴とするプラスチック成形物。
前記プラスチック着色用ノンハロゲン黄色顔料組成物と樹脂からなる樹脂組成物を加熱混練工程により成形加工されるプラスチック成形物を提供する。
本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなることを特徴とし、該顔料組成物をプラスチック着色剤として使用することで耐熱性に優れ、安全衛生面や環境汚染問題まで考えても実用上問題のない着色を行うことが出来るという格別顕著な効果を奏する。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなり、黄色を呈する。
本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなり、黄色を呈する。
また、本発明は、プラスチック着色ノンハロゲン用黄色顔料組成物と樹脂からなる樹脂組成物を加熱混練工程により成形加工されるプラスチック成形物である。上記組成物は単軸または２軸スクリュ押出し機、熱ロール、リボンブレンダー、バンバリーミキサーまたは同時混練機を含む配合混合装置で成分をブレンドさせた後、射出成形、ブロー成形、インフレーション成形、Ｔダイ押出し成形、エンゲル成形および真空成形などのよく知られた種々の成形技法によってプラスチック成形物を得る。各成分の混合は同時に行ってもよく、また分割して行っても良い。混練に必要な加工温度は熱可塑性組成物の物性にもよるが、少なくとも１８０℃以上であり、場合によっては約１８０～約３６０℃があり得る。時間は１～２０分である。
プラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物であるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０ の混合方法は、特に限定されないが、おのおのの粉体をヘンシェルミキサー、ジェットミル、ボールミル、アトマイザー、タンブラーミキサー、ニーダー等の混合機で混合しドライカラーを作製する方法、水や有機溶剤、界面活性剤等でスラリーとして撹拌混合しリキッドカラーを作製する方法、３本ロールや２本ロール、ミキサー等で分散剤、樹脂等の媒体と共に練肉しマスターバッチを作製する方法、ミキサーやタンブラーで樹脂や分散剤の媒体と共に練肉しカラーコンパウンドを作製する方法、分散剤を混合した後に増結剤を加え加工しビーズカラーを作製する方法、樹脂と共にタンブラー等の混合機で混合しカラーペレットを作製する方法、または顔料製造工程で混合する方法がある。
プラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物であるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０とを顔料製造工程で混合する方法は、特に限定されないが、顔料化時に５－アミノイソフタル酸ジメチルエステルと１、２－ビス２－アミノフェノキシエタンの混合物をアゾ化後、５アセトアセチルアミノベンズイミダゾロンとカップリングさせる方法、おのおのの顔料化後のＷｅｔケーキの状態で攪拌混合させる方法、スプレードライヤーやスピンフラッシュドライヤー等で乾燥時に混合させる方法、ジェットミル、ピンミルやハンマーミル等で粉砕時に混合させる方法、などがある。好ましくは、製品管理も含めておのおのの最終製品顔料を粉体の状態で混合させて作製するドライカラーの方法が十分な効果を発現するに有利である。
本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物は、質量換算でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０ １００部に対して、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を４０～９００部の割合で含有することを特徴とするプラスチック着色用黄色顔料組成物であり、質量換算でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０ １００部に対して、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を６０～４００部の割合で含有すると特に耐熱性に優れる。
本発明のプラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる顔料組成物を使用して熱可塑性樹脂を着色することを特徴とするが、着色剤においては、他の成分として、本発明の効果を阻害しないか、あるいは衛生上問題ない範囲で、意匠性を持たせる為に、発泡剤、偏光パールや高輝度剤を配合することや、剛性、寸法安定性を向上させる為にガラス繊維、カーボン繊維、生分解繊維、タルク、マイカ、珪酸カルシウムなどのフィラーを配合することや、その他有機顔料、無機顔料、ワックス、又その誘導体、重金属不活性剤、アルカリ金属、アルカリ土類金属または亜鉛の金属石けん、ハイドロタルサイト、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤などからなる帯電防止剤、ハロゲン系、リン系または金属酸化物等の難燃剤、エチレンビスアルキルアマイド等の滑剤、フェノール系やリン酸系などの酸化防止剤、サリチル酸系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系の光安定剤、軟化剤、可塑剤、気泡防止剤、光安定剤、抗菌剤、増核剤、架橋助剤、シランカップリング剤、アンチブロッキング剤、銅害防止剤、中和剤、加工助剤、充填剤、公知のポリマー用の各種添加剤などを包含させることができる。要求される品質、着色作業性を満足する為に、あらかじめ顔料をこれらの成分と分散処理したもので、粉体状のドライカラー、顆粒状のビーズカラー、液状のペーストカラー、またはリキッドカラーといわれるものである。
本発明に用いられる、プラスチック着色用ノンハロゲンベンツイミダゾロン顔料組成物であるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる着色剤の好ましい一つの形態は、ドライカラーと呼ばれる顔料を高濃度に含有する粉末状の着色剤である。ドライカラーの場合、一般的にＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０の合計１００重量部に対して、脂肪族カルボン酸又は芳香族カルボン酸及びそれらの金属塩を分散剤として１～１０００重量部含有する。脂肪族カルボン酸又は芳香族カルボン酸及びそれらの金属塩の例としては、脂肪族カルボン酸としては、カプリル酸、オレイン酸、ステアリン酸等が挙げられ、芳香族カルボン酸としてはフタル酸、安息香酸等が挙げられ、又金属としては、リチウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛等が挙げられる。ドライカラーは粉末状で作業性は悪いものの、顔料の濃度が高く、少量で着色に寄与する為価格的に最も経済的であり、ポリオレフィンの着色に多く用いられる。成形に供する場合は、成形用熱可塑性樹脂１００重量部に対して、ドライカラー０．００１～１０重量部が用いられる。熱可塑性樹脂のペレットとドライカラーを混合機等で予め均一に混合した後に成形加工に供される。
着色される熱可塑性樹脂は、加熱により軟化し、冷却により再度、硬化するものであり、エチレン、プロピレン、ブチレン、スチレンおよび／ またはジビニルベンゼンのホモポリマー、あるいはブロックもしくはランダムコポリマーまたはターポリマー、特にＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリプロピレンおよびポリスチレンのようなα－オレフィン類である。その他の有用な樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル類、ナイロン６、ナイロン６６のようなポリアミド類、および熱可塑性アイオノマー類が挙げられる。これらを１種または２種以上混合して用いることができる。本発明の方法は、これらの結晶性を有する熱可塑性樹脂に対して高い効果を有し、特に、α－オレフィン、エチレン、プロピレンおよびブチレンのホモポリマー、コポリマー等のいわゆるポリオレフィン樹脂に対し、顕著な効果を有する。
ポリオレフィン樹脂としては、ＭＦＲ（メルトフローレート、すなわち溶解粘度）が０．００１～３０のものが好ましく、ＭＦＲが０．００１未満では着色樹脂組成物の溶融粘度が高過ぎるために成形加工性が悪かったり、成形品にウエルドマークやフローマークが発生する。一方、ＭＦＲが３０を越えると、成形品の機械物性の低下が懸念される。特に、高密度ポリエチレンを用いる場合には、ＭＦＲが０．００５～１０、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンを用いる場合には、ＭＦＲが０．００５～２０であることが好ましい。
本発明は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなるノンハロゲン顔料組成物を含有する着色剤を用いて熱可塑性樹脂を着色することを特徴とするが、成形に供される前に、あらかじめ、熱可塑性樹脂を着色剤で着色したペレット状の着色樹脂組成物を製造し、その着色されたペレット状の着色樹脂組成物を用いて成形加工に供しても良い。
着色樹脂組成物とは、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなるノンハロゲン顔料組成物と熱可塑性樹脂から構成される。そのまま成形に供されるペレット状のもの（ 着色ペレット） であっても良いし、あるいは顔料を高濃度に含有するいわゆるマスターバッチと称されるペレット状の着色剤であっても良い。そして、顔料を高濃度に含有するマスターバッチの場合には、係わるマスターバッチを熱可塑性樹脂で希釈して成形に供し、成形品を得ればよい。
マスターバッチと着色ペレットを比較すると、加工工程等は大差なく、マスターバッチの方が顔料を高濃度に含有する分、着色ペレットよりややコスト高ではあるが、マスターバッチの場合には安価な熱可塑性樹脂で０．５～２００倍に希釈して成形品を得るので、最終成形品として比較すると着色ペレットで成形品を得る場合より、マスターバッチを用いて熱可塑性樹脂で希釈して成形品を得る方が、安価になり好ましい。
着色樹脂組成物のうち、そのまま成形に供されるいわゆる着色ペレットの場合には、熱可塑性樹脂１００重量部、本発明の着色剤０．００１～１０重量部を含有することが好ましい。着色剤が０．００１重量部未満だと極めて淡色の着色しか得られない。
また、１０重量部よりも多く顔料を含有すると成形品としての機械物性等を損なう場合がある。
また、１０重量部よりも多く顔料を含有すると成形品としての機械物性等を損なう場合がある。
着色樹脂組成物のうち、顔料を高濃度に含有するペレット状の着色剤（マスターバッチ） の場合は、熱可塑性樹脂１００重量部、本発明の着色剤０．１～２００重量部を含有することが好ましい。着色剤が０．１重量部未満だとマスターバッチとしての意味合いがなく、２００重量部よりも多く着色剤を含有するとマスターバッチの造粒が困難になる。そして、顔料を高濃度に含有するマスターバッチの場合には、係るマスターバッチを熱可塑性樹脂で希釈して成形に供し、成形品を得ればよい。希釈に用いられる熱可塑性樹脂としては、顔料を高濃度に含有するペレット状の着色樹脂組成物を得る際に用いられた熱可塑性樹脂と同様のものが例示できる。なお、最終成形品は、前記した希釈を必要とせずそのまま成形に供されるペレットの場合と同様に、熱可塑性樹脂１００重量部、着色剤０．００１～１０重量部を含有することが好ましい。
着色樹脂組成物においては、他の成分として、本発明の効果を阻害しないか、あるいは衛生上問題ない範囲で、意匠性を持たせる為に、発泡剤、偏光パールや高輝度剤を配合することや、剛性、寸法安定性を向上させる為にガラス繊維、カーボン繊維、生分解繊維、タルク、マイカ、珪酸カルシウムなどのフィラーを配合することや、その他有機顔料、無機顔料、ワックス、又その誘導体、重金属不活性剤、アルカリ金属、アルカリ土類金属または亜鉛の金属石けん、ハイドロタルサイト、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤などからなる帯電防止剤、ハロゲン系、リン系または金属酸化物等の難燃剤、エチレンビスアルキルアマイド等の滑剤、フェノール系やリン酸系などの酸化防止剤、サリチル酸系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系の光安定剤、軟化剤、可塑剤、気泡防止剤、光安定剤、抗菌剤、増核剤、架橋助剤、シランカップリング剤、アンチブロッキング剤、銅害防止剤、中和剤、加工助剤、充填剤、公知のポリマー用の各種添加剤などを包含させることができる。
着色樹脂組成物を得る際には、着色剤と熱可塑性樹脂を混練する前に、着色剤をポリエチレンワックス等の分散剤で処理を行い前加工することが好ましい。前加工する方法としては、単に着色剤と分散剤をミキサーに配合し混合したものと、着色剤と分散剤を配合し溶融混練後に粉砕したものがあるが、着色剤の均一分散性の点で、後者の溶融混練を行ったタイプの加工処理方法が好ましい。
本発明において、熱可塑性樹脂を成形加工して成形品を得る際の成形方法は特に限定されるものではない。射出成形、ブロー成形、インフレーション成形、Ｔダイ押出し成形、エンゲル成形、真空成形等、成形方法にかかわらず、着色された成形品の反りや変形を抑制する効果が得られる。
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳しく説明する。特に断らない限り、「部」および「％」は、いずれも質量を基準とする。
（耐熱試験法）
顔料１０部、分散剤ステアリン酸マグネシウム（堺化学社製ＳＭ－１０００)を１０部ポリ袋に入れ、顔料とよく混合させ、ドライカラー（着色樹脂組成物）を作製した。ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製ノバティックＰＰ ＢＣ３）５００部、ドライカラー１．０部を秤取り、ポリ袋に入れよく混合させた。これを予め２２０±５℃に昇温調整しておいた川口鉄工(株)製、成形機「Ｋ４５－Ｃ」成形機のホッパーに投入し、１ストローク目をパッケージ後、成形を開始する。成形開始後、５～６ショット後（色が安定後）から５ショット（１０枚）を試験片とする。次に２８０±５℃に昇温調整した成形機のホッパーに投入し同様な成形を行った。２２０℃、２８０℃の試験片の厚さ１ｍｍの部分の測色色度（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）および色差(ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊、ΔE＊)、をＤａｔａｃｏｌｏｒ(株)製、分光光度計「ｄａｔａｃｏｌｏｒ６５０」を使用して測定を行った。
顔料１０部、分散剤ステアリン酸マグネシウム（堺化学社製ＳＭ－１０００)を１０部ポリ袋に入れ、顔料とよく混合させ、ドライカラー（着色樹脂組成物）を作製した。ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製ノバティックＰＰ ＢＣ３）５００部、ドライカラー１．０部を秤取り、ポリ袋に入れよく混合させた。これを予め２２０±５℃に昇温調整しておいた川口鉄工(株)製、成形機「Ｋ４５－Ｃ」成形機のホッパーに投入し、１ストローク目をパッケージ後、成形を開始する。成形開始後、５～６ショット後（色が安定後）から５ショット（１０枚）を試験片とする。次に２８０±５℃に昇温調整した成形機のホッパーに投入し同様な成形を行った。２２０℃、２８０℃の試験片の厚さ１ｍｍの部分の測色色度（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）および色差(ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊、ΔE＊)、をＤａｔａｃｏｌｏｒ(株)製、分光光度計「ｄａｔａｃｏｌｏｒ６５０」を使用して測定を行った。
［実施例１］
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０（Ｙ１８０）（ＤＩＣ社製２０００ＧＴ）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０（Ｙ１２０）（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製Ｈ２Ｇ）を全量１０部となるよう（１）８０：２０，（２）６０：４０，（３）４０：６０，（４）２０：８０，の割合で測り入れた後、よく混合させ、試験例に従いドライカラー作製後射出成形試験を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従って（１）～（４）の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０（Ｙ１８０）（ＤＩＣ社製２０００ＧＴ）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０（Ｙ１２０）（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製Ｈ２Ｇ）を全量１０部となるよう（１）８０：２０，（２）６０：４０，（３）４０：６０，（４）２０：８０，の割合で測り入れた後、よく混合させ、試験例に従いドライカラー作製後射出成形試験を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従って（１）～（４）の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
［実施例２］
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製ＨＧ）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製Ｈ２Ｇ）を全量１０部となるよう（１）６０：４０，（２）４０：６０，の割合で測り入れた後、よく混合させ、試験例に従いドライカラー作製後射出成形試験を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従って（１）、（２）の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製ＨＧ）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製Ｈ２Ｇ）を全量１０部となるよう（１）６０：４０，（２）４０：６０，の割合で測り入れた後、よく混合させ、試験例に従いドライカラー作製後射出成形試験を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従って（１）、（２）の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
（比較例１）
実施例１、２においてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０を混合せずにドライカラーを作製し、同様な操作を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従ってＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
実施例１、２においてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０を混合せずにドライカラーを作製し、同様な操作を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従ってＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
（比較例２）
実施例１においてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製Ｈ２Ｇ）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製３ＧＰ）を全量１０部となるよう５０：５０の割合で測り入れた後、よく混合させ同様な操作を行った。Ｙ１５５とＹ１２０を混合せずにドライカラーを作製し、同様な操作を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従ってＹ１２０、Ｙ１５５の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
実施例１においてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製Ｈ２Ｇ）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５（Ｃｌａｒｉａｎｔ社製３ＧＰ）を全量１０部となるよう５０：５０の割合で測り入れた後、よく混合させ同様な操作を行った。Ｙ１５５とＹ１２０を混合せずにドライカラーを作製し、同様な操作を行い、射出後のプラスチック成形板を得た。試験例に従ってＹ１２０、Ｙ１５５の２２０℃と２８０℃との色差ΔＥ＊の値を確認した。
耐熱試験法の結果を実施例１と比較例１の比較を表１、実施例２と比較例１の比較を表２～３にまとめた。
本発明のＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０顔料とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０顔料からなる混合顔料は、プラスチック成形物を作る場合、それぞれ単一顔料を用いた溶融樹脂分散体から調製した成形物に比べて、退色変化が少ない優れた成形物を得ることができる。
Claims (5)
- Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を含有することを特徴とするプラスチック着色用黄色顔料組成物。
- 質量換算でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０ １００部に対して、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を４０～９００部の割合で含有することを特徴とする請求項１記載のプラスチック着色用黄色顔料組成物。
- 前記Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０をそれぞれ粉体の状態で混合することを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック着色用黄色顔料組成物の製造方法。
- 請求項１または２記載のプラスチック着色用顔料組成物を含有することを特徴とするプラスチック成形物。
- 請求項１または２記載のプラスチック着色用黄色顔料組成物と樹脂からなる樹脂組成物を加熱混練工程により成型加工されるプラスチック成形物。
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| JP2017505595A JP6164388B2 (ja) | 2015-06-08 | 2016-05-12 | プラスチック着色用ノンハロゲン黄色顔料組成物およびプラスチック成形品 |
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| JPH09272265A (ja) * | 1996-04-03 | 1997-10-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 熱転写シート |
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