JPH0759638B2

JPH0759638B2 - ポリアミド樹脂の着色方法

Info

Publication number: JPH0759638B2
Application number: JP62051623A
Authority: JP
Inventors: 三男坂; 由香日高; 秀治土川; 慎一木村
Original assignee: 日本合成ゴム株式会社
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPS63218736A

Description

【発明の詳細な説明】 a.従来の技術ポリテトラメチレンアジパミド樹脂（ナイロン46樹脂）
は各種顔料との親和性が良好で美麗な着色が可能である
ため、電気部品、自動車部品として多量に使用される際
にその大部分を着色して使用している。

一方従来ナイロン６、ナイロン66、ナイロン46などの脂
肪族系ポリアミド樹脂を着色して成形品を得るにはほと
んどの場合着色剤と分散助剤などの微粉末とをポリアミ
ド樹脂に均一に分散させた後押出機にて混練してペレッ
ト化したいわゆるカラードペレットを用いて成形し、着
色成形品を得るという方法によって行なわれていた。

しかし最近では着色工程を合理化する為にポリアミド樹
脂のナチュラルペレットに予じめ着色剤としてドライカ
ラーあるいは液状カラー、粒状カラーを直接ブレンドし
て着色成形品を得るドライカラリング法、液状カラリン
グ法、粒状カラリング法といった着色剤および着色分散
助剤を高濃度に含有するカラーコンセントレート組成物
を作り、これを一定の着色濃度に希釈するカラーコンセ
ントレート法が用いられる様になってきた。

しかし、この様なドライカラリング法は着色剤を直接混
合するので着色コストは安いが染料や顔料（染顔料）な
どのドライカラーが飛散するため作業場の汚染をきた
し、環境面から好ましくなかった。

又、該方法は品質的にも着色成形時のドライカラーに直
接熱が加わって染顔料が再凝集し分散不良を起しやすい
等の欠点を有していた。

また、液状カラリング法は染顔料などの飛散性を有して
いないが、高沸点有機溶媒を用いている為着色成形時に
シルバーストリークが発生しやすいこと、並びに物性、
特に耐熱性を低下させることなどの欠点を有していた。

さらに粒状カラリング法は染顔料などの飛散性や汚染性
を有していないが、前記ドライカラー法と比較すると着
色剤のコストが高くなり、しかも着色成形時に粒状カラ
ーがスリップして色ムラ等の外観不良を起こす等成形条
件に制約が生じると云った欠点を有している。

一方カラーコンセントレート法は前記３者の着色法に替
わる方法として最近注目されているが、上記カラードペ
レット法と比較すると着色コストは高いが前記ドライカ
ラー法、液状カラー法、粒状カラー法において見られた
染顔料の飛散性、汚染性を有してなく作業性が良いこ
と、色ムラなどの外観低下や耐熱性などの物性低下もな
く、且つ一つのカラーコンセントレートで種々のポリア
ミド樹脂のナチュラルペレットを着色することが可能で
あるので、在庫管理が容易であるなどの利点があること
から、広く用いられる様になってきた。

近年ポリアミド樹脂はその優れた性能に着目され、広い
範囲の用途に使用されるようになり、射出成形加工等の
成形品は大型化あるいは複雑な構造のものが要求されて
いる。このような厳しい成形条件下で成形されるポリア
ミド樹脂に対して従来のカラーコンセントレート法によ
り着色されたポリアミド樹脂では成形品に色ムラや分散
不良などの外観不良が発生し、実際上工業的に使用する
為には問題があった。

また、従来のポリアミド樹脂用カラーコンセントレート
組成物は色ムラ、分散不良の改良は各種添加剤、例えば
金属石けん、界面活性剤をカラーコンセントレート組成
物中に添加することによって着色成形品の色ムラや分散
不良を解消することを意図するものであったが、この方
法では特に高倍率の希釈比率が厳しい成形条件では着色
成形品に色ムラや分散不良の発生が著るしく実用上充分
とは言い難いものであった。

b.発明が解決しようとする問題点本発明は上記問題点に鑑みポリアミド樹脂カラーコンセ
ントレート組成物に単に添加剤を加えたり、添加剤の組
合せを変えることによって色ムラや分散不良のない着色
成形品を得ようとするものではなく、カラーコンセント
レート組成物に用いる母材のポリアミド樹脂を特定の相
対粘度のものを選び、さらに、上記カラーコンセントレ
ート組成物の相対粘度と着色されるナイロン46の相対粘
度との関係を一定に保つことによって従来のカラーコン
セントレート法に比べ厳しい成形条件下でも着色成形品
の色ムラ、分散不良をさせないポリアミド樹脂の着色方
法を提供するものである。

c.問題点を解決するための手段本発明はポリアミド樹脂を母材とし、これに着色剤を均
一に混合させてなるカラーコンセントレート組成物を、
ポリテトラメチレンアジパミド樹脂に混合して、着色す
る方法にあって、前記母材の相対粘度（97％の硫酸100m
l中のポリマー1gの水溶液を30℃で測定）ηｃが2.5〜4.
5であり、かつポリテトラメチレンアジパミド樹脂の相
対粘度（母材と同条件で測定）ηａとの関係が、両者の
比ηa/ηｃ＝1.05〜1.25であることを特徴とするポリア
ミド樹脂の着色方法を提供するものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明のカラーコンセントレート組成物の母材となるポ
リアミド樹脂としては、例えばナイロン6,6、ナイロン
6,10、ナイロン6,12、ナイロン4,6、ナイロン3,4、ナイ
ロン6,9、ナイロン６、ナイロン12、ナイロン11、ナイ
ロン４などがある。またナイロン6/6,10、ナイロン6/6,
12、ナイロン6/4,6、ナイロン6/12、ナイロン6/6,6、ナ
イロン6/6,6/6,10、ナイロン6/4,6/6,6、ナイロン6/6,6
/6,12、ナイロン6/4,6/6,10、ナイロン6/4,6/12などの
共重合ポリアミド類も使用される。

さらにナイロン6/6,T（T:テレフタル酸成分）、テレフ
タル酸、イソフタル酸のような芳香族ジカルボン酸とメ
タキシレンジアミンあるいは脂環族ジアミンから得られ
る半芳香族ポリアミド類、メタキシレンジアミンと上記
線状カルボン酸から得られるポリアミド類、ポリエステ
ルアミド、ポリエーテルアミドおよびポリエステルエー
テルアミドをあげることができる。

これらは１種又は２種以上組み併せて使用することがで
きる。

好ましい母材となるポリアミド樹脂としてはナイロン
６、ナイロン66、ナイロン4,6であり、特に好ましくは
ナイロン６、ナイロン6,6である。

カラーコンセントレート組成物の主成分はポリアミド樹
脂からなる母材、着色材及び着色分散剤から構成され
る。

カラーコンセントレート組成物中の母材の使用量は好ま
しくは19.9〜80重量％、更に好ましくは29.5〜77重量％
である。

着色剤としては有機顔料、無機顔料、染料などであり、
単独あるいは組み合せて使用することができる。

カラーコンセントレート組成物中の着色剤の使用量は好
ましくは１〜80重量％、更に好ましくは５〜７重量％、
特に好ましくは10〜70重量％である。５％未満であると
着色性に劣り、一方80重量％を超えると着色剤の二次凝
集のため分散性が低下するので好ましくない。

着色分散剤は着色剤の分散性を助けるものであり、例え
ばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステ
アリン酸バリウムなどのステアリン酸金属石けんなどの
脂肪酸塩、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などの脂肪酸アミドなどが挙げられ
る。

カラーコンセントレート組成物中の着色分散剤の使用量
は好ましくは0.1〜５重量％、好ましくは0.5〜15重量％
である。

母材の相対粘度ηｃ（97％の硫酸100ml中のポリマー1g
の溶液を2.5〜4.5、好ましくは2.6〜4.0である。2.5未
満であっても4.5を超えてもともに色ムラ及び分散不良
の改良が不十分となるので好ましくない。

次に着色されるナイロン46について説明を行なう。

本発明の方法によって着色されるナイロン46は下記式〔NH−CH₂）_４−NH−CO−（CH₂）_６−CO〕で示される繰り返し構造単位から実質的になるポリアミ
ドである。その製造法については例えば特開昭56−1494
30号、同56−149431号、同58−83029号、同60−28843号
などに述べられている方法を挙げることができる。

また本発明による樹脂組成物を得る為に3.0以上、好ま
しくは3.5〜4.5の相対粘度（ηrel:30℃で97％硫酸100m
l中のポリマー1gの溶液で測定）ηａを有するナイロン4
6を使用するのが有利である。

本発明によつてナイロン46を着色するに当ってはナイロ
ン46の相対粘度ηａに対する母材の相対粘度ηｃの比
（ηa/ηｃ）が1.05〜1.25になるように選ぶ必要があ
る。この範囲を外れると優れた着色成形品を得ることが
できない。

前記カラーコンセントレート組成物と着色されるナイロ
ン46樹脂とは、通常各ナチュラルペレット同志で混合さ
れる。両者の混合比はカラーコンセントレート組成物１
重量部に対しナイロン4,6、を好ましくは10〜100重量
部、更に好ましくは15〜70重量部、特に好ましくは20〜
50重量部の範囲で混合するのが好ましく、これを射出成
形機にて成形すると色ムラや分散不良のない良好な着色
成形品を得ることができる。

本発明に於いては、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤
などの添加剤を予じめカラーコンセントレート組成物の
製造時に添加し混練することも可能である。

d.実施例実施例での％、部は重量％、重量部のことである。

実施例１、３下記のカラーコンセントレート成分をヘンシェル型ミキ
サーでブレンドしそのあと押出機を用いて押出温度230
℃でカラーコンセントレート組成物のペレットを製造し
た。

カラーコンセントレート組成物A: 相対粘度2.9のナイロン6/カーボンブラック／ベンガラ
（酸化鉄）／エチレンビスステアリン酸アミド＝72/2.2
/16.5/9.3（重量％）カラーコンセントレート組成物B: 相対粘度3,1のナイロン6/カーボンブラック／ベンガラ
／エチレンビスステアリン酸アミド＝68/3.8/19.7/8.5
（重量％）。

実施例１では相対粘度3,5のナイロン46/カラーコンセン
トレート組成物Ａ＝40/1（重量部）の比で、また実施例
３では相対粘度3,8のナイロン46/カラーコンセントレー
ト組成物Ｂ＝40/1（重量部）の比率になるように各成分
をタンブラーで各々混合し、そのあと射出成形機で成形
し着色成形品を得た。得られたテストピースについて下
記の評価方法で各物性の評価を行ない表−１に示す結果
を得た。

（評価方法）アイゾット衝撃強度:ASTM D256 23℃ノッチ付曲げ強度、曲げ弾性率:ASTM D790 曲げ速度15mm/mi
n 引張強さ、引張伸び:ASTM D638 引張速度50mm/min ロックウェル硬度:ASTM D785 Rスケール荷重たわみ温度:ASTM D648 荷重18.6kg/cm²アニー
ルなし成形外観：厚み1.6mm配向プレート色ムラ：着色成形品における顔料の不均一性分散性：着色成形品における顔料の凝集判定：◎（良好）−○−△−×−（不良）実施例２相対粘度3,3のナイロン66樹脂60％に酸化チタン:9.6
％）、チタニウムイエロー16.4％、カーボンブラック0.
8％、ベンガラ（酸化鉄）6.8％、エチレンビスステアリ
ン酸アミド6.4％をヘンシェル型ミキサーでブレンドし
た後、押出機を使用し、押出温度270℃でカラーコンセ
ントレート組成物Ｃのペレットを製造した。

得られたカラーコンセントレート組成物１重量部に対し
相対粘度3,5のナイロン46樹脂ナチュラルペレット40重
量部の混合重量比率になる様に設定しタンブラーで混合
した後、射出成形機で成形し、着色成形品を得た。

表−１に示した結果から本発明の成形品は本発明の目的
とする物性及び成形外観のものが得られていることが判
った。

比較例１〜３比較例１、２は相対粘度3,0のナイロン46樹脂ナチュラ
ルペレットに実施例２で製造したカラーコンセントレー
ト組成物と同一のものを用いて実施例２と同じ混合比に
なる様に設定してタンブラーで混合した後、射出成形機
で成形し着色成形品を得た。結果は表−１に示した。

比較例１、２は相対粘度の関係ηa/ηｃが本発明の範囲
外の成形物であり、成形外観が好ましくない。

比較例３は相対粘度3,5のナイロン66樹脂58.0％にカー
ボンブラック12.7％、ベンガラ20.1％、エチレンビスス
テアリン酸アミド9.2％をヘンシェル型ミキサーでブレ
ンドした後、押出機を使用し、押出温度270℃でカラー
コンセントレート組成物Ｄのペレットを製造した。得ら
れたカラーコンセントレート組成物１重量部に対し、相
対粘度3,0のナイロン46樹脂ナチュラルペレット30重量
部の混合重量比になるように設定してタンブラーで混合
した後、射出成形機で成形着色成形品を得た。

得られたテストピースについて実施例−１と同様の評価
方法で各物性の評価を行ない表−１に示す結果を得た。

表−１に示した結果から成形品は外観などが劣り目的と
する物性が得られなかった。

比較例−４相対粘度3,5のナイロン46樹脂60％にカーボンブラック1
1.5％、ベンガラ22.0％、エチレンビスステアリン酸ア
ミド6.5％をヘンシェル型ミキサーでブレンドした後、
押出機を使用し押出温度300℃でカラーコンセントレー
ト組成物Ｅのペレットを製造した。得られたカラーコン
セントレート組成物１重量部に対し相対粘度3,0のナイ
ロン46樹脂ペレット30重量部の混合重量比になるように
設定してタンブラーを混合した後射出成形機で成形し着
色成形品を得た。

得られたテストピースについて実施例−１と同様の評価
法で各物性の評価を行ない表−１に示す結果を得た。

表−１の結果より相対粘度の関係ηa/ηｃが本発明の範
囲外の組成物であり、剛性、耐衝撃性、耐熱性と成形外
観との物性バランスが悪く好ましくない。

比較例５相対粘度が2.2のナイロン6/カーボンブラック／ベンガ
ラ／エチレンビスステアリ酸アミド＝68/3.8/19.7/8.5
（重量％）を実施例１と同様にして混練し、カラーコン
セントレート組成物Ｆを得た。次に、実施例１と同様に
してナイロン46/カラーコンセント組成物Ｆ＝40/1（重
量比）で混合し、成形して着色成形品を得た。得られた
成形品の物性測定結果を表−１に示す。実施例１に比べ
強度、伸びなどが劣る。

e.発明の効果本発明のポリアミド樹脂の着色方法はポリアミド樹脂か
らなる母材とこれに着色剤および着色分散助剤を均一に
分散させてなるカラーコンセントレート組成物をナイロ
ン46樹脂に混合してナイロン46樹脂を着色する方法にお
いて、前記母材として相対粘度2.5〜4.5の範囲のものを
用い、かつ該カラーコンセントレート組成物の相対粘度
ηｃとナイロン46樹脂の相対粘度ηａとの関係〔ηa/η
ｃ〕を1.0をこえる条件で混合することにより剛性、耐
衝撃性、耐熱性と成形外観の物性バランスを有した樹脂
組成物を得ることができる。

したがって本発明のポリアミド樹脂着色品は優れた物性
バランスを有することから特に厳しい成形外観を要求さ
れる自動車の内・外装部品、電気・電子分野の各種部品
等の成形品を提供することができるもので産業上の利用
価値は極めて大きい。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−188462（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−47435（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミド樹脂を母材とし、これに着色剤
を均一に混合させてなるカラーコンセントレート組成物
を、ポリテトラメチレンアジパミド樹脂に混合して、着
色する方法であって、前記母材の相対粘度（97％の硫酸
100ml中のポリマー1gの溶液を30℃で測定）ηｃが2.5〜
4.5であり、かつポリテトラメチレンアジパミド樹脂の
相対粘度（母材と同条件で測定）ηａとの関係が、両者
の比ηa/ηｃ＝1.05〜1.25であることを特徴とするポリ
アミド樹脂の着色方法。
【請求項２】母材がポリカプロラクタム樹脂および／ま
たはポリヘキサメチレンアジパミド樹脂である特許請求
の範囲第１項記載のポリアミド樹脂の着色方法。