プラスチックおよび樹脂への有機顔料の応用

合成樹脂とプラスチックは重要な産業分野になり、人々にさまざまな合成繊維、軽工業製品、特殊機能材料を提供しています。合成樹脂、プラスチック、合成繊維産業の発展に伴い、着色剤の需要は年々増加しています。さらに、さまざまな色のオブジェクト、着色プロセス、および処理条件の特性に応じて、着色剤としての有機顔料の品質がより高い要件に更新されます。着色剤の本質的な品質と適用特性は、樹脂、プラスチック、合成繊維の外観に直接影響を与えています。アプリケーションのパフォーマンスにおける重要な要素の1つ（耐候性、強度など）。

1.プラスチックおよび樹脂の着色剤の性能要件
プラスチック着色に使用される有機顔料または無機顔料は、所望の色、高い色強度および鮮明度、良好な透明性または隠蔽力を有し、また以下に説明するような様々な用途特性をもたなければならない。
1優れた熱安定性は、プラスチック着色剤としての重要な指標の1つです。
着色剤は耐熱安定性に優れており、加熱による分解や結晶形の変化による色の変化を防ぐことができます。特に、ポリエステルやポリカーボネートなど、より高い成形温度を必要とする一部の樹脂では、熱安定性の高い着色剤を選択する必要があります。
2優れた耐移行性、スプレー現象なし。
着色剤分子と樹脂の間の異なる結合力により、可塑剤やその他の助剤などの添加剤の顔料分子は、樹脂の内部から自由表面または隣接するプラスチックに移動する可能性があります。この移動は、樹脂の分子構造、分子鎖の剛性と堅さ、および顔料分子の極性、分子サイズ、溶解および昇華特性に関連しています。着色プラスチックは通常、80°C、0.98 MPaで24時間、白色プラスチック（PVCなど）と接触し、その耐マイグレーション性は、白色プラスチック上のマイグレーションの程度に従って評価されます。
3樹脂との良好な相溶性と容易な分散。
着色剤は、プラスチック製品と反応したり、プラスチック中の残留触媒や助剤によって分解されて着色製品の品質に影響を与えてはなりません。着色剤は、優れた分散性、微細な粒子サイズ、および濃厚な分布を持ち、満足のいく鮮やかさと光沢が得やすいものでなければなりません。
4屋外プラスチック製品の着色に使用される有機顔料は、優れた耐光性と耐候性を備えている必要があります。
そのため、無機顔料は耐光性、耐候性、耐熱性、耐マイグレーション性に優れており、コストは低いですが、色があまり明るくないため、品種が少なく、クロマトグラムが不完全で、着色力が低く、いくつかの品種は重金属塩であり、毒性は比較的低いです。大きく、プラスチックの着色が制限されているため、より多くの有機顔料が使用されます。

2、プラスチック着色剤の主な構造タイプ
プラスチック着色用の着色剤には2つのタイプがあります。1つは溶剤染料またはいくつかの分散染料で、ポリスチレンなどの樹脂への浸透と溶解によって着色されます。もう1つは、無機顔料と有機顔料を含む顔料です。どちらも樹脂に不溶で、微粒子で着色されています。
有機顔料は、多種多様で明るい色、高い着色力、優れた塗布性能により、プラスチックおよび樹脂の重要な着色剤になりました。構造の種類に応じて、プラスチックで着色するのに適した顔料には次の種類があります。
1不溶性アゾ顔料
プラスチック着色に適した品種は、主に複雑な構造の単一および二重アゾ顔料、通常は単純構造のモノアゾ顔料、低分子量、およびアゾ縮合顔料です。クロマトグラムの範囲は、主に黄色、オレンジ、赤色の色素です。 。これらの品種は、さまざまなプラスチックの着色に適しており、優れた塗布特性を備えています。アゾ縮合顔料、CIピグメントイエロー93、94、95、CIピグメントレッド144、166、242など、ベンズイミダゾロン顔料、CIピグメントイエロー151、154、180、CIピグメントブラウン23などの代表的な品種。複素環式顔料ピグメントイエロー139、147などの品種があります。
2つの湖の顔料
主にナフトールスルホン酸（カルボン酸）赤レーキ顔料は、分子の極性が大きく、分子量が中程度で、熱安定性が良好で、着色力が強いため、CIピグメントレッド48：2、53：1、151などの品種やその他の品種を表します。
3フタロシアニン顔料
優れた耐熱性、耐光性、耐候性、高い着色力、耐移行性により、さまざまな種類の樹脂やプラスチックの着色に適しています。クロマトグラムは青と緑のみです。代表的な品種は、CIピグメントブルー15、15：1（安定型）、15：3（β型）、15：6（ε型）、CIピグメントグリーン7、36などです。
4複素環および縮合環ケトン
そのような顔料には、キナクリドン、ジオキサジン、イソインドリノン、アントラキノン誘導体、1,4-ジケトピロロピロール（DPP）、インドールケトンおよび金属錯体が含まれます。顔料のクラス。

3.主な樹脂とプラスチックの着色
樹脂プラスチックの着色には、樹脂とプラスチックを直接着色剤と混合し、樹脂染色工程による樹脂染色工程を含み、樹脂を繊維にする前に着色する。両方の着色技術では、顔料が優れた熱安定性と良好な分散性を備えている必要があります。顔料の凝集粒子は2〜3μmを超えてはなりません。粗い粒子は、繊維の引張強度に悪影響を及ぼし、破損を引き起こすことさえあります。粉末顔料の代わりに顔料の樹脂調製物を使用することがより好ましい。樹脂ペーストの着色方法は、メルトスピニング、ウェットスピニング、ドライスピニングに分類できます。例えば、溶融紡糸の場合、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を押出機で溶融し、紡糸穴から押し出し、冷却して固化させる。
したがって、着色剤としての有機顔料は、紡糸温度で著しい色変化を受けてはならず、顔料調製に使用される担体は、着色ポリマーと同一または類似である必要があります。
近年、いくつかの新しい複素環式有機顔料が市場に導入されており、用途の要件に応じて、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエステル（PET）、ABS樹脂、ナイロン、ポリカーボネートなどの異なる樹脂を選択できます。バラエティ。

1. PVC樹脂着色剤
PVCは、建築材料、自動車、ドア、窓などのローエンドおよびハイエンドの特別な性能要件を含む幅広い用途で使用される重要なクラスの熱可塑性材料です。処理温度が低いため、さまざまな種類の有機顔料を着色に使用できます。ただし、処理条件と着色製品の最終用途に応じて、着色剤には特定の選択肢があり、次の用途特性を満足する必要があります。
ＰＶＣが着色される場合、結果として生じるブルーミング現象は、処理温度で着色剤としての有機顔料の部分的な溶解および室温での顔料の再結晶化とみなすことができる。この現象は、他のポリデキストロースによって引き起こされます。中央にも存在します。特に、軟質PVC材料は、可塑剤（軟化剤）の存在により着色剤の溶解度を高め、よりブルーミング現象を引き起こし、処理温度を上げると著しいブルーミングが起こることがわかります。この温度での顔料の溶解度の増加に直接関係しています。

2.ポリ（炭化水素）（PO）樹脂の着色
ポリオレフィン（ポリオレフィン）は、広く使用されている高収率のプラスチックで、加工中のモノマーと密度または圧力に基づいて3つのカテゴリに分類できます。低密度ポリエチレン（LDPE）または高圧ポリエチレン、対応する加工温度は160〜260°C。 b、高密度ポリエチレン（HDPE）または低圧ポリエチレン、対応する加工温度は180〜300℃です。ポリプロピレン（PP）、加工温度は220〜300℃です。
一般に、有機顔料はLDPE、HDPE、PP樹脂で移行する可能性が高くなります。移行する傾向には、ブリードとスプレーが含まれます。これらは、メルトインデックスが増加し、ポリマーの分子量が減少するにつれてより顕著になります。
一部の有機顔料がポリエチレンプラスチックで着色されている場合、プラスチック製品の変形または塑性収縮を引き起こす可能性があります。その理由は、プラスチックの結晶化を促進し、プラスチックにストレスをもたらす着色剤としての核剤と考えられます。顔料が針状または棒状の異方性である場合、樹脂の流れ方向に整列する可能性が高くなり、大きな収縮現象が生じ、球状結晶性有機顔料または無機顔料は小さな成形収縮を示します。さらに、多分散体における顔料の分散性、特にフィルムまたはインフレーションフィルムおよび溶融紡糸染色プロセスが重要です。したがって、顔料調製物または顔料濃縮物の形態は、しばしば分散特性を改善するために使用されます。選択された顔料は、主に複素環構造とフェノール湖です。

3.ポリスチレンなどの透明樹脂の着色
熱可塑性プラスチックに加えて、ポリスチレン（PS）、スチレン-アクリロニトリル共重合体（SAN）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリカーボネート（PC）などは高硬度で、硬化した熱可塑性樹脂は透明性に優れています。着色物品の本来の透明性を維持するためには、上記顔料の着色に加えて、溶解性の高い溶剤染料（SDSolventDyes）と分散染料（Dis.D.）を使用することがより好ましい。着色プロセス中にプラスチックに溶解して安定した分子溶液を形成し、高い色強度を示します。
A、良好な熱安定性、色と着色力が処理温度で変化しないことを保証します。
B、優れた耐光性と耐候性、特に屋外着色製品の場合。
C、水に不溶、可塑化プラスチックのブリーディングを防止。
D、毒性指標は要件を満たす必要がある
E.染料は、有機溶媒への十分な溶解特性を持たなければなりません。これは、透明な着色効果を得るための重要な要素です。

4.ポリアミド（ナイロン）樹脂の着色
ポリアミドの着色剤としては、有機顔料を使用することができ、ポリマー可溶性染料も選択することができ、有機顔料による着色は、以下に示すように、2つの異なるグレードの着色剤に大まかに分類することができる。
該当する一般品種CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
優れたパフォーマンスPY192 PG 7
ポリエステル樹脂（PETおよびPBTを含む）の場合、顔料は着色できますが、さらに多くはポリマー溶解染料（すなわち、溶解染料）で着色されます。 PY138、PY147（それぞれキノキサン、アミノグアニジン、塩素化縮合物）、PR214およびPR242はポリエステルの着色に適しています。
また、ABS樹脂の着色は、ほとんどが溶剤染料であり、透明度が高いだけでなく、耐光性も優れているため、無機顔料と併用して不透明な着色製品を得ることができます。一般的に使用される溶剤染料は、SY93、SO60、SR111、SR135、SB104、およびSG104とSG3です。
ポリウレタン（PUR、ポリウレタン）は、人工皮革材料に広く使用されています。可塑剤を添加して、PVCのような柔軟性を向上させることができます。同時に、PURは、トルエン、メチルエチルケトン、DMF、THF、イソプロパノールなどのファブリックコーティングで使用されます。 /トルエン混合物など。したがって、着色剤は耐溶剤性特性として選択する必要があります。つまり、上記の溶剤に不溶性の顔料です。そうしないと、マイグレーションが発生しやすくなります。同時に、ポリウレタンフォームを製造する場合、着色剤には十分な安定性が必要です。 。