JPS63125544A - 着色オレフイン系樹脂成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐候性に優れた着色オレフィン系樹脂成形体
に関する。

（従来の技術） ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体などのオレフィン系樹脂は、各種フィルム、繊
維製品をはじめとする各種成形体に広く利用されている
。これら成形体は１通常。

その目的に応じて着色がなされている。例えば。

人工芝は数種の顔料を混合して鮮やかな緑色を呈するよ
うに調製されている。

オレフィン系樹脂は本質的に熱や紫外線による劣化のた
め脆化や粉化が起こりやすく、特に屋外に置かれた場合
の劣化は早い。従って２通常、安定剤が添加される。安
定剤としては２例えば、コハク酸ジメチル−１−（２−
ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６
−チトラメチルピベリジン重縮合物；ビス（２，２，６
，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート；Ｎ
、Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピ
ペリジル）へキサメチレンジアミン重合体などがある。

この他、特公昭６１−１１２５５号公報には、ビス（フ
ェニル−２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル
ケトオキシム）ニッケルが開示されている。このような
安定剤が加えられるため樹脂の劣化は抑制される。しか
し２着色のためにオレフィン系樹脂に添加される顔料が
樹脂劣化（熱劣化、光劣化）を促進する場合がある。こ
れまでの研究では、オレフィン系樹脂の劣化を抑制もし
くは劣化を促進しない顔料と、該樹脂の劣化を促進する
顔料のあることが知られている。例えば無機顔料のうち
、黄鉛などのクロム酸鉛系顔料；カドミウムイエロー。

カドミウムオレンジなどのカドミウム系顔料（いずれも
重金属系顔料と呼ばれる）は、オレフィン系樹脂の劣化
を抑制するか、もしくは劣化を実質的に促進させない。

しかし、これらは生物に対して有害であるためこれを使
用すると環境汚染のおそれがある。逆に、無機顔料のう
ちチタンホワイト、チタンイエローなどのチタン系顔料
；ベンガラ、黄色酸化鉄と通称される合成酸化鉄系顔料
；およびほとんどの有機顔料（例えば、イソインドリノ
ンイエローのようなイソインドリノン系顔料；フタロシ
アニングリーン、フタロシアニンブルーのようなフタロ
シアニン系顔料；ポリアゾイエローのような縮合アゾ系
顔料）は、生物に対して無害であるかもしくは低毒性で
あるが、オレフィン系樹脂の劣化を促進させる。顔料を
選択することにより樹脂の劣化は抑制されうるが、緑色
系、白色系、黄色系の顔料に関しては、無害でありかつ
樹脂劣化を促進しない顔料がいまだ開発されていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。

その目的とするところは、耐候性に優れ、生物体に対し
て低毒性である顔料が使用されかつ所望の色に着色され
たオレフィン系樹脂成形体を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、顔料に起因する遊離の遷移金属イオンが原因
となりオレフィン系樹脂の劣化が促進されるため、この
遊離遷移金属イオン濃度を所定濃度以下とすることによ
り樹脂劣化が抑制されるという発明者の知見に基づき完
成された。

それゆえ１本発明の着色オレフィン系樹脂成形体は、オ
レフィン系樹脂と、有機顔料および／または表面処理無
機顔料とを含有する着色オレフィン系樹脂成形体であっ
て、酸系に含有される遊離遷移金属イオン濃度が該オレ
フィン系樹脂の重量に対してｉ　ｐｐｍ以下であり、該
表面処理無機顔料が、無機顔料の珪素酸化物および／ま
たは珪素水酸化物による表面被覆体であり、そのことに
より上記目的が達成される。

本発明の成形体に用いられるオレフィン系樹脂としては
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体などの通常のオレフィン系樹脂があり、その
種類は成形体の種類や利用目的に応じて選択される。

着色に用いられる顔料は有機顔料および無機顔料のいず
れもが用いられ得、かつ既知顔料のいずれもが使用され
うる。有機顔料としては、モノアゾ系顔料；ジスアゾ系
顔料；ポリアゾイエローのような縮合アゾ系顔料；アン
スラキノン系顔料；ペリノン・ペリレン系顔料；インジ
ゴ・チオインジゴ系顔料；イソインドリノンイエローの
ようなイソインドリノン系顔料；フタロシアニングリー
ン、フタロシアニンブルーのようなフタロシアニン系顔
料；キナクリドンのようなキナクリドン系顔料ニジオキ
サジン系顔料；カーボンブラックなどが挙げられる。無
機顔料としては、チタンホワイト、チタンイエローのよ
うな酸化チタン系顔料；ベンガラ、黄色酸化鉄などと通
称される合成酸化鉄を含む酸化鉄系顔料；酸化クロム系
顔料；スピネルグリーンのようなスピネル型焼成顔料な
どが挙げられる。

上記有機顔料には１通常、これを合成するときに使用す
る触媒や未反応原料に由来する。あるいは製造機器から
混入する。銅、鉄、コバルトマンガン、チタンのような
金属のイオンがｉｔに存在（通常２００ｐｐｍ以上）す
る。このような金属イオンは、遷移金属のイオンであり
、このように２００ｐｐｍ以上の遷移金属イオン、特に
銅イオンが存在すると、樹脂の劣化が促進される。その
ため２本発明においては、低遷移金属含量の有機顔料が
用いられる。このような有機顔料としては、該顔料を添
加して成形体を調製したときに成形体中の遊離遷移金属
イオン濃度がオレフィン系樹脂の重量に対し７て１ｐｐ
ｒａ以下となるようなものが選択される。通常、有機顔
料中の遊離遷移金属イオン濃度が１１００ｐｐ以下であ
る有機顔料が利用される。このような有機顔料は１例え
ば、市販の有機顔料あるいは合成により得られた有機顔
料を希酸水溶液中で充分に洗浄し金属イオンを除去する
ことにより得られる。有機顔料は、その種類や所望する
着色の度合により異なるが１通常、成形体中に２重量％
以下の割合で含有される。

無機顔料は、それ自体が金属化合物であるため。

本発明においては、その表面を珪素酸化物および／また
は珪素水酸化物により被覆した表面処理無機顔料が使用
される。表面処理無機顔料は９例えば通常の無機顔料を
水中に微細に分散させ、これに珪酸ナトリウム、珪酸カ
リウムなどの水溶液および希硫酸水溶液を滴下して撹拌
する常法により得られる。生成した表面処理無機顔料に
おいては。

無機顔料粒子の表面は珪素酸化物および／または珪素水
酸化物でほぼ均質に被覆されている。この珪素酸化物お
よび／または珪素水酸化物は無機顔料１００重量部あた
り１０〜１００重量部、好ましくは２５〜６０重量部の
割合で含有される。珪素酸化物および／または珪素水酸
化物の量が過少であると。

樹脂劣化防止作用が不充分であり、過剰であると顔料表
面が厚くコーティングされるために所望の着色度を確保
するためには多量の表面処理無機顔料を必要とする。そ
のうえ、珪素酸化物および／または珪素水酸化物の量に
比例した樹脂劣化防止作用は認められない。上記反応液
中に生成した表面処理無機顔料は、充分に水洗し乾燥後
使用される。表面処理無機顔料は２通常、成形体中に５
重量％以下の割合で含有される。

これらの有機顔料および／または表面処理無機顔料は、
その合計量で成形体中に約０．３〜５重量％の割合で含
有される。

本発明の成形体は、上記オレフィン系樹脂および顔料の
他１通常、オレフィン系樹脂の安定剤が含有される。こ
の安定剤としては、既知の安定剤。

例えば従来技術の項に挙げられた安定剤が使用されうる
。成形体には、その他、必要に応じて充填剤、顔料の分
散剤などが含有される。

本発明の成形体は、上記オレフィン系樹脂、顔料および
必要に応じて安定剤、充填剤２分散剤を混合し、押出機
等を用い常法により調製される。

通常、顔料を高濃度で含有するベレー／　ト状のマスタ
ーバッチを調製し、これをオレフィン系樹脂と混練し、
所望の成形体が調製される。

（作用） 本発明の成形体において２着色用の顔料として有機顔料
を使用する場合には、上記のように該顔料中の遊離遷移
金属イオン濃度が低い顔料が用いられる。有機顔料自体
は実質的にオレフィン系樹脂を劣化させる作用がないた
め、成形体は耐候性に優れる。無機顔料を使用する場合
には、その表面を珪素酸化物および／または珪素水酸化
物で被覆した表面処理無機顔料が用いられるため、無機
顔料とオレフィン系樹脂との間には隔壁が形成される。

そのため、成形体中には実質的にＪ離遷移金属イオンが
存在せず２合成酸化鉄などのオレフィン系樹脂の劣化を
促進するような無機顔料を使用しても樹脂の劣化が促進
されない。無機顔料として重金属系顔料を使用する必要
がないためカドミウムや鉛による環境汚染が起こらない
。このように所望の顔料を使用できるため、所望の色に
着色された成形体が得られる。この成形体は耐候性に優
れ、かつ環境を汚染しない。

（実施例） 以下に本発明を実施例につき説明する。

夫施五上 （Ａ）マスターバッチペレットの調製：〔マスターバッ
チ組成物〕 一１１皿＝ （表面処理無機顔料） 表面処理合成酸化鉄　　　　　　　　２１．０（有機顔
料） 銅フタロシアニングリーン　　　　　２．０（遊離銅イ
オン濃度：　４０ｐｐｍ 遊離鉄イオン濃度：　１０ｐｐｍ以下）イソインドリノ
ンイエロー　　　　　　４．０（遊離銅イオン濃度：　
１０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン濃度：　１０ｐｐｍ以下）
ポリ縮合アゾレッド　　　　　　　　０．３（遊離銅イ
オン濃度：　１０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン濃度：　１０
ｐｐｍ以下）カーボンブラック　　　　　　　　　０．
１（遊離銅イオン濃度：　１０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン
濃度：　１８ｐｐｍ　） （分散剤） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　１６．４（安定剤
） Ｎ、　Ｎ’−ビス（２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル） ヘキサメチレンジアミン重合体 （Ｍ、讐、２０００）　　　　　　　　　　　　　９．
８（オレフィン系樹脂） ポリプロピレンペレット （メルトインデックス４．０）　　　　　　４４．６上
記マスタ一バンチ組成物をプリブレンド後。

ベントタイプの押出機にて２２０〜２４０℃で熔融押出
してペレット化し、ポリプロピレン人工芝用グリーンマ
スターバンチを得た。

上記組成物において１表面処理合成酸化鉄顔料はジンク
フェライト系合成酸化鉄顔料を水中に微細に分散させ、
これに常法に従って珪酸ナトリウム水溶液および希硫酸
水溶液を滴下・攪拌した後。

湯洗、水洗し、乾燥して得られた。この表面処理合成酸
化鉄は、原料の合成酸化鉄１００重量部に対して珪素酸
化物および／または珪素水酸化物を３０重量部の割合で
含有する。

上記銅フタロシアニングリーン顔料およびポリ縮合アゾ
レット顔料は、常法により合成後、水中に微細に分散さ
せ、希硫酸を加えて攪拌し、濾取し、湯洗し、さらに水
洗した後、乾燥・粉砕して得られた。

（Ｂ）オレフィン系樹脂成形体（人工芝）の調製および
性能評価：（＾）項で得られたマスターバッチペレット
１重量部およびポリプロピレンペレット（上記と同質）
１７重量部を混練し、成形温度２６０℃で成膜を行った
。得られたシートを加熱ロール上で約５倍に延伸し、ス
ブリフターで割繊処理を行って３０００デニール（Ｄ）
の糸を得た。この糸を６０回／ｍの割合で撚糸し、タフ
ティングマシーンで重さ１００ｇ／　ｍのポリプロピレ
ン基布上に植毛した。

その結果、　１７Ｘ１０’Ｄ／ｃｎ！で繊維長が２（ｌ
ｌｌの人工芝が得られた（繊維中の遊離遷移金属イオン
濃度はポリプロピレン重量に対して１　ｐｐｍ以下であ
る）。

得られた人工芝の耐候性をウヱザロメーターを用いて評
価した。試験開始後１６００時間経過後には人工芝の見
かけの状態に変化は認められなかった。

このとき、この人工芝表面に＃１００のサンドペーパー
の粗面を密着させ１　ｋｇの荷重で１０回擦過したとこ
ろ樹脂の粉化は認められなかった。

止較拠土 〔マスターバッチ組成物〕 一里ｉ皿− （無機顔料） ジンクフェライト系合成酸化鉄　　　１６．３（有機顔
料） 銅フタロシアニングリーン　　　　　２．１（遊離銅イ
オン濃度：　８００ｐｐｍ 遊離鉄イオン濃度：　９０ｐｐｍ　） イソインドリノンイエロー　　　　　　４．２（遊離銅
イオン濃度：　１０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン濃度：　１
０ｐｐｍ以下）ポリ縮合アゾレッド　　　　　　　　０
．３（遊離銅イオン濃度：　１１０ｐｐｍ 遊離鉄イオン濃度：　５５ｐｐｍ　） カーボンブランク　　　　　　　　　０．１（遊離銅イ
オン濃度：　１０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン濃度：　１８
ｐｐｍ　） （分散剤） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　１７．０（安定剤
） Ｎ、　Ｎ’−ビス（２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル） ヘキサメチレンジアミンと１．２− ジブロモエタンとの共重合体 （Ｍ、Ｗ、２０００）　　　　　　　　　　　　　９．
８（オレフィン系樹脂） ポリプロピレンペレット （メルトインデックス　４．０　）　　　　５１．３上
記のように１表面処理されていない無機顔料および遊離
遷移金属イオン濃度の高い有機顔料を使用し、実施例１
に準じほぼ同等の色調を有するマスターバッチペレット
を得た。上記組成において、銅フタロシアニングリーン
顔料およびポリ縮合アゾレッド顔料は実施例１における
希硫酸による処理を行わずにそのまま使用した。

このマスターバンチペレットを用いて実施例１に準じて
調製された人工芝（繊維中の遊離遷移金属イオン濃度は
、ポリプロピレンの重量に対して１　ｐｐｍ以上である
）の耐候試験を行ったところ。

試験開始後、　１０００時間で、実施例１（Ｂ）項のサ
ンドペーパーを用いた擦過試験で粉化が認められた。

以下の実施例および比較例においては、この粉化の認め
られた時間をウエザロメーターによる耐候時間とす、る
。

実施１ 〔マスターバッチ組成物〕 一里１皿− （有機顔料） 銅フタロシアニングリーン　　　　　　３．０（遊離銅
イオン濃度：　４０ｐｐｍ 遊離鉄イオン濃度：　１０ｐｐｍ以下）イソインドリノ
ンイエロー　　　　　１１．２（遊離銅イオン濃度：　
１０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン濃度：　１０ｐｐａ＋以下
）カーボンブランク　　　　　　　　　０．２（遊離銅
イオン濃度：　１０１）り０１以下遊離鉄イオン濃度：
　１８ｐｐｍ　） （分散剤） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　１３．４（安定剤
） Ｎ、　Ｎ’−ビス（２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル） ヘキサメチレンジアミン重合体 （Ｍ、誓、２０００）　　　　　　　　　　　　　９．
８（オレフィン系樹脂） ポリプロピレンペレット （メルトインデックス　４．０　）　　　　５９．４上
記組成物を用い、実施例１に準じてマスターバッチペレ
ットを調製し、その１重量部をポリプロピレンペレット
（上記と同質）２４重量部と混練し１人工芝の調製を行
った。ウェザロメーターによる耐候時間は１３００時間
であった。

叉施貫主 〔マスターバッチ組成物〕 一里１皿− （表面処理無機顔料） 表面処理スピネル型焼成グリーン顔料１８．９表面処理
合成酸化鉄　　　　　　　　１６．２（分散剤） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　１７．６（安定剤
） Ｎ、　Ｎ’−ビス（２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル） ヘキサメチレンジアミン重合体 （ＭＪ、２０００）　　　　　　　　　　　　　９．８
（オレフィン系樹脂） ポリプロピレンベレソト （メルトインデックス　４．０　）　　　　３７．２上
記組成物を用い、実施例１に準じてマスターバッチベレ
ットを調製した。上記組成において。

表面処理スピネル型焼成グリーン顔料は、チタン−亜鉛
−コバルト−ニッケル系スピネル型焼成顔料を実施例１
（Ａ）項に準じて珪酸ナトリウム水溶液で処理して得ら
れる。表面処理合成酸化鉄も実施例１（＾）項と同様の
方法で得られる。

このマスターバッチベレットを用い、その１重量部をポ
リプロピレンベレット（上記と同質）１０重量部と混練
し、実施例１（Ｂ）項に準じて人工芝を調製した。ウェ
ザロメーターによる耐候時間は１７００時間であった。

裏旧桝↓ 〔マスターバッチ組成物〕 一一一〜」し−一一所一　　　　　　　ｎ皿−（有機顔
料） 銅フタロシアニングリーン　　　　　２０．０（遊離銅
イオン濃度：　４５ｐｐｍ 遊離鉄イオン濃度：　１０ｐｐｍ以下）カーボンブラッ
ク　　　　　　　　　０．２（遊離銅イオン濃度：　１
０ｐｐｍ以下遊離鉄イオン濃度：　１８ｐｐｍ　） （分散剤） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　２０．２（安定剤
） Ｎ、　Ｎ″−ビス（２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル） ヘキサメチレンジアミン重合体 （Ｍ。Ｗ、２０００）　　　　　　　　　　　　　９．
８（オレフィン系樹脂） ポリプロピレンベレット （メルトインデックス　４．０　）　　　　　４９．８
上記組成物を用い、実施例１に準じてマスターバッチベ
レットを調製し、その１重量部をポリプロピレンベレッ
ト（上記と同質）１９重量部と混練し１人工芝の調製を
行った。ウェザロメーターによる耐候時間は１２００時
間であった。

此１石」１ 遊離銅イオン濃度８００ｐｐｍ　、遊離鉄イオン濃度７
０ｐｐｍの銅フタロシアニングリーン（洗浄処理を行っ
ていないもの）を用いたこと以外は、実施例２と同様で
ある。ウェザロメーターによる耐候時間は１　、０００
時間であった。

几−申にしイクＩ−す− 〔マスターバッチ組成物〕 一−−−−−−−爪−−−−−分一−−−−−一−１ｔ
一部一−−（無機顔料） スピネル型焼成グリーン顔料　　　　１４．５合成酸化
鉄　　　　　　　　　　　　１２．５（分散剤） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　１３．５（安定剤
） Ｎ、　Ｎ’−ビス（２，２，６，６− チトラメチルー４−ピペリジル） ヘキサメチレンジアミン重合体 （Ｍ、Ｗ、２０００）　　　　　　　　　　　　　９．
８（オレフィン系樹脂） ポリプロピレンベレット （メルトインデックス　４．０　）　　　　　４９．４
上記のように２表面処理されていない無機顔料を使用し
、実施例３に準じほぼ同様の色調のマスターバッチベレ
ットを得た。このマスターバッチベレットを用いて実施
例１（Ｂ）項に準じて人工芝を調製した。ウエザロメー
ターによる耐候時間は１．１００時間であった。

工較貫↓ 遊離鉄イオン濃度６００ｐｐｍ　、遊離鉄イオン濃度８
０ｐｐｍの銅フタロシアニングリーン（洗浄処理を行っ
ていないもの）を用いたこと以外は、実施例４と同様で
ある。ウェザロメーターによる耐候時間は９００時間で
あった。

（発明の効果） このように１本発明によれば、このように、所望の色に
着色され、耐候性に優れたオレフィン系樹脂成形体が得
られる。この成形体には生体に対して無毒もしくは低毒
性の顔料が使用されているため環境を汚染することがな
い。このような成形体は、特に屋外に設置されるような
製品２例えば人工芝、農業用フィルム、雑ロープに有用
である。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オレフィン系樹脂と、有機顔料および／または表面
   処理無機顔料とを含有する着色オレフィン系樹脂成形体
   であって、 該系に含有される遊離遷移金属イオン濃度が該オレフィ
   ン系樹脂の重量に対して１ｐｐｍ以下であり、 該表面処理無機顔料が、無機顔料の珪素酸化物および／
   または珪素水酸化物による表面被覆体である、 成形体。 ２、前記表面処理無機顔料が、前記無機顔料１００重量
   部に対して珪素酸化物および／または珪素水酸化物を１
   ０〜１００重量部の割合で含有する特許請求の範囲第１
   項に記載の成形体。 ３、前記遊離遷移金属イオンが主として有機顔料に起因
   する特許請求の範囲第１項に記載の成形体。 ４、前記有機顔料中の遊離遷移金属イオン濃度が１００
   ｐｐｍ以下である特許請求の範囲第３項に記載の成形体
   。 ５、前記有機顔料がフタロシアニン系顔料である特許請
   求の範囲第１項に記載の成形体。 ６、前記無機顔料が鉄酸化物系顔料である特許請求の範
   囲第１項に記載の成形体。 ７、前記遷移金属イオンが銅イオンである特許請求の範
   囲第１項に記載の成形体。