JP2004346314A - マスターバッチペレット混合物 - Google Patents

Abstract

【課題】 組成むらのない均一な成形物を得ることができる高比重マスターバッチペレットと低比重マスターバッチペレットとの混合物を提供すること。
【解決手段】 比重１．８〜３．５を有する高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と、比重０．５〜１．６を有する低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）との混合物であって、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）は、第１種から第ｍ種までのｍ種の比重の異なる柱状マスターバッチペレットで構成され、前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）は、第１種から第ｎ種までのｎ種の比重の異なる柱状マスターバッチペレットで構成され、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）とが、下式（１）を満足するマスターバッチペレット混合物。
【数１】

【選択図】 なし

Description

本発明は、高比重のマスターバッチペレットと低比重のマスターバッチペレットとの混合物に関し、さらに詳しくは、マスターバッチペレット混合物を成形機に供給する際に、ペレットが分離することなく均一な混合状態を維持して、安定に供給することができ、組成むらのない均一な成形物を得ることのできるマスターバッチペレット混合物に関するものである。

樹脂材料に染料、顔料、添加剤等の配合剤を添加混合する際に、まず少量の樹脂材料に配合剤の全量を加えてよく分散混合した高濃度のものを調整し、これに大量の樹脂材料を加えて目的の濃度のものを得る方法が行われている。この方法では、分散混合が短時間で行え、工程の管理も容易になるなどの利点がある。この高濃度配合物をマスターバッチという。前記樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いた場合、熱可塑性樹脂中に配合剤を高濃度に添加混合して、均一に混練したペレット状のマスターバッチが知られている。なお、本発明では、マスターバッチを目的の濃度に調整する樹脂を被添加樹脂とする。

マスターバッチペレットの使用方法としては、成形機に供給する前に、予めマスターバッチペレットと被添加樹脂ペレットとをタンブラー型ミキサー等の混合機により混合した後、その混合物を成形機に供給する方法が一般的である。

前記マスターバッチペレットと被添加樹脂ペレットとの混合物の成形機への供給方法としては、自然落下式、空気輸送式等がある。ここで問題となるのが、ペレットの混合物を成形機へ供給する際、輸送距離や方法によっては、混合されたペレットが分離して不均一となり、その結果として成形物に組成むらが生じ、均一な色や機能をもった製品が生産できなくなることである。従来、このペレットの分離を防止する方法としては、すべてのペレットの形状やサイズを同程度にする方法が一般的であった。

また、ペレットの分離を防止する別の方法として、マスターバッチペレットと被添加樹脂ペレットとを予め混合せずに、マスターバッチペレットと被添加樹脂ペレットとを、個別の供給機を用いて成形機に供給し、成形機の材料供給口の直前で、マスターバッチペレットと被添加樹脂ペレットとを混合する別供給機方式がある。この方法では、マスターバッチペレットと被添加樹脂ペレットとの混合が、成形機の材料供給口の直前で行われるので、ペレットの分離は抑制できる。

しかしながら、近年、成形物の高機能化が進み、それに伴い必要な添加剤を含有したマスターバッチの種類が増加している。また、多様な色相の成形物が要求されるようになり、その色相に必要な染料や顔料を含有したマスターバッチの種類も増加している。上記の別供給機方式では、マスターバッチの種類と同数の供給機が必要となるので、生産ラインを構築するための設備費が、非常に高くなる問題点がある。そこで、設備費を抑えるためには、供給機の数を減らすしかなく、前述の通り、複数のマスターバッチペレット及び被添加樹脂ペレットをミキサー等で均一に混合し、このペレットの混合物を成形機に供給せざるを得ないのが実情である。

前述のとおり、数種類のマスターバッチペレットを混合すると、形状、サイズ、比重等の相違や静電気の影響により、ペレット同士が分離して不均一となる問題がある。特に、比重差の大きいマスターバッチペレット同士を混合した場合、ペレット同士の分離がより顕著になり、大きな問題となっている。形状の相違や静電気が原因の分離に関しては、形状及びサイズの調整や帯電防止剤の添加等により、ある程度防止することができる。しかしながら、マスターバッチペレットの比重は、添加する添加剤、染料、顔料等によって異なる。このため、数種類のマスターバッチペレットの比重をすべて同一にすることは困難である。

これらの問題を解決するために、被添加樹脂ペレット１個当たりの平均重量（Ｗａ）に対するマスターバッチペレット１個当たりの平均重量（Ｗｂ）のとの重量比（Ｗｂ／Ｗａ）を０．４５〜０．９５に設定する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この方法では、各ペレット１個当たりの平均重量を一定の範囲にする必要があり、平均重量を合わせるため、高比重のペレットはサイズを小さく、低比重のペレットはサイズを大きくする必要がある。このように、比重の異なるペレットごとでサイズが異なるため、ペレットの分離を充分に防止することができなかった。特に、高比重のペレットは、サイズが小さいため、ペレットの分離がより顕著になる問題があった。

また、数種類のマスターバッチペレットからなる混合物において、混合物中のペレットの見掛け比重の最大値と最小値との差を０．５ｇ／ｃｍ^３以下に抑えたマスターバッチペレット混合物が提案されている。このように見掛け比重を調整するために、各ペレットに発泡剤や高比重充填材を添加する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、この方法では、マスターバッチペレットに発泡剤を添加した場合、成形物表面のシルバーストリーク（発泡剤に残存するガスが、成形物と金型との間に入り込み、成形物表面に筋状の表面荒れが発生する現象）の発生や成形したフィルムの穴あき等の成形不良を生じる問題がある。一方、マスターバッチペレットに高比重充填材を添加した場合、高比重充填材には重金属を含んだものが多いため、環境問題等の観点から添加できる物質が限られるという問題がある。さらに、これらの発泡剤や高比重充填材の添加は、成形物の色相への影響があり、好ましいものではなかった。

さらに、マスターバッチペレット及び被添加樹脂ペレットをブレンダーやミキサーで混合せずに、定量供給装置に用いて成形機のスクリュー上部に直接供給する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、この方法で用いるペレットは、均一に成形機に供給するために、一定の範囲の形状及びサイズにした上で、ペレット間の比重差を小さくする必要があり、特に比重が大きい酸化チタンを添加したマスターバッチペレットは、ペレット間の比重差を小さくするために、マスターバッチ中の酸化チタンの含有量を５０質量％程度に抑える必要があり、配合の自由度が損なわれるという問題があった。

特開平７−１０２１５５号公報 特開平７−２１６０９９号公報 特開平１１−２７９２８２号公報

本発明が解決しようとする課題は、高比重のマスターバッチペレットと低比重のマスターバッチペレットとの混合物であっても、当該マスターバッチペレット混合物を成形機に供給する際に、ペレットが分離することなく均一な混合状態を維持して、安定に供給することができ、よって組成むらのない均一な成形物を得ることのできるマスターバッチペレット混合物を提供することである。

本発明らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、マスターバッチペレット混合物中の比重が異なるマスターバッチペレットを、高比重のものと低比重のものとに分け、マスターバッチペレットの細長さを表す値として、ペレットの高さを底面積で除した値を算出し、高比重のものと低比重のものとの間のこの値の差が一定の範囲にあれば、ペレットが分離することなく、安定して成形機に供給され、組成むらのない成形物を得ることのできることを見出した。

すなわち、本発明は、比重１．８〜３．５を有する高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と、比重０．５〜１．６を有する低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）との混合物であって、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）は、第１種から第ｍ種までのｍ種の比重の異なる柱状マスターバッチペレットで構成され、前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）は、第１種から第ｎ種までのｎ種の比重の異なる柱状マスターバッチペレットで構成され、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）とが、下式（１）を満足すること特徴とするマスターバッチペレット混合物を提供するものである。

式中の各記号は下記を意味する。
ｍ：１〜１０の整数
ｎ：１〜１０の整数
ｐ：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する柱状マスターバッチペレットの種番号
ｑ：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する柱状マスターバッチペレットの種番号
Ｈp：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する第ｐ種の柱状マスターバッチペレットの高さ（ｍｍ）
Ｓp：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する第ｐ種の柱状マスターバッチペレットの底面積（ｍｍ^２）
Ｒp：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）の全質量に対する第ｐ種の柱状マスターバッチペレットの質量の割合
Ｈq：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する第ｑ種の柱状マスターバッチペレットの高さ（ｍｍ）
Ｓq：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する第ｑ種の柱状マスターバッチペレットの底面積（ｍｍ^２）
Ｒq：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）の全質量に対する第ｑ種の柱状マスターバッチペレットの質量の割合

なお、前記マスターバッチペレットが直方体（四角柱）の場合は、該直方体の１つの頂点に接する３辺の中で、最も長い辺の長さを高さとし、残りの２辺が含まれる面を底面としてよい。

本発明のマスターバッチペレット混合物は、組成むらのない均一な成形物を得ることができる高比重のマスターバッチペレットと低比重のマスターバッチペレットとの混合物を提供できる。すなわち、本発明のマスターバッチペレット混合物は、高比重のマスターバッチペレットと低比重のマスターバッチペレットとの混合物であっても、当該マスターバッチペレット混合物を成形機に供給する際に、ペレットが分離することなく均一な混合状態を維持して、安定に供給することができ、よって組成むらのない均一な成形物を得ることができる。また上記の理由から、表面外観に優れたプラスチック成形物や成形物に組成むらを生じさせない調色マスターバッチペレットの製造原料として有用である。

さらに、本発明のマスターバッチペレット混合物は、マスターバッチに高比重の配合物を添加する場合においても、ペレットの比重を低減するため、高比重の配合物の添加量を低く抑える必要がない。このことから、配合の自由度を損なわれない利点を有する。また、高濃度のマスターバッチを用いることができるため、被添加樹脂へのマスターバッチの添加量を低減できる利点も有する。

本発明で用いられるマスターバッチは、熱可塑性樹脂に染料、顔料、添加剤等を高濃度で添加して分散させたものであって、柱状のペレットである。また、１種のマスターバッチ中に、複数の染料、顔料及び添加剤等が添加されていても構わない。なお、本発明において柱状とは、柱であればよく、円柱、四角柱、三角柱、多角柱等の様々な柱の意味を含んでいてもよい。好ましくは円柱及び四角柱である。

前記マスターバッチに用いられる熱可塑性樹脂は、被添加樹脂と同種又は被添加樹脂と相溶する樹脂が好ましく、また、常温において固体で、マスターバッチの加熱溶融時に熱分解、熱劣化を起こさないものが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、ポリジシクロペンタジエン等のポリオレフィン樹脂；ポリ酢酸ビニル樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポリアミド樹脂；エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体等の共重合体；ポリ乳酸等の生分解性樹脂などが挙げられる。さらに、これら以外の樹脂であっても、添加剤の分散性が良好で、被添加樹脂との相容性がよいものであれば特に限定されるものではない。これら熱可塑性樹脂は単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。

また、マスターバッチと混合される被添加樹脂としては、上記のマスターバッチに用いられる熱可塑性樹脂として挙げたものを用いることができる。また、熱可塑性エラストマー、ＡＢＳ−ポリカーボネート等のポリマーアロイ、ガラス繊維やタルクなどの体質顔料によって複合化された熱可塑性複合材料なども被添加樹脂として用いることができる。これらは単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。

前記マスターバッチに添加される染料又は顔料には、染料、有機顔料及び無機顔料を特に制限なく用いることができる。染料としては、例えば、塩基性染料、酸性染料等の水溶性染料；アゾ系、ペリレン系等の油溶性染料；蛍光染料；電子デバイスに使用される機能性染料などが挙げられる。また、有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ、縮合アゾ、金属錯塩アゾ、ベンズイミダゾロン等のアゾ系顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯塩系顔料、メチン・アゾメチン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等の多環系顔料などが挙げられる。また、無機顔料としては、例えば、酸化チタン等のチタン系顔料；弁柄、黄色酸化鉄、鉄黒等の酸化鉄系顔料；コバルトブルー、チタンイエロー等の複合酸化物系顔料；黄鉛等のクロム酸塩系顔料；カドミウムイエロー等の硫化物系顔料；群青等の珪酸塩系顔料；カーボンブラックなどが挙げられる。さらに、蓄光顔料、蛍光顔料等の機能性顔料も挙げられる。これらの染料又は顔料は、マスターバッチに単独で添加しても、２種以上を併用して添加してもよい。

前記マスターバッチに添加される添加剤としては、体質顔料、充填剤、分散剤、酸化防止剤、光安定剤、スリップ剤、帯電防止剤、加工助剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、発泡剤、抗菌剤、難燃剤などが挙げられる。これらの添加剤は、マスターバッチに単独で添加しても、２種以上を併用して添加してもよい。

本発明で用いられるマスターバッチペレットの製造方法としては、例えば、所望の色相や機能を発現できるように、熱可塑性樹脂、染料、顔料、各種添加剤等を混合した後、これらを溶融混練したものを、ダイス穴が約１〜５ｍｍ径で５〜３０穴のダイスヘッドを備えた押出機からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型するストランドカット方式が挙げられる。また、前記マスターバッチペレットは、上記ストランドカット方式以外に、ホットカット方式又はシートカット法によっても製造することができる。熱可塑性樹脂と、染料、顔料、各種添加剤とを溶融混練する溶融混練機としては、特に制限はない。例えば、単軸押出機、二軸押出機等の連続押出機；バンバリーミキサー、ニーダー等のバッチ式混練機；三本ロールミル及び二本ロールミル等を用いることができる。賦形ができない混練機を用いた場合は、フィーダールーダー等の溶融混練物を単純に賦形する機械によって賦形して、前記マスターバッチペレットを製造することができる。

本発明に用いられる比重１．８〜３．５を有する高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成するマスターバッチペレットの例としては、以下のものが挙げられる。なお、以下に挙げた例以外のものでも、比重１．８〜３．５を有するものであれば、高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成しうる。

熱可塑性樹脂として低密度ポリエチレン（比重０．９２）を用いた場合：６５〜８５質量％程度の酸化チタン（比重４．２）、６５〜８５質量％程度のチタンイエロー（比重４．５）、６０〜８０質量％程度の弁柄（比重５．２）を配合したマスターバッチペレット。

熱可塑性樹脂としてポリスチレン（比重１．０５）を用いた場合：５５〜８５質量％程度の酸化チタン（比重４．２）、５５〜８５質量％程度のチタンイエロー（比重４．５）、５０〜８０質量％程度の弁柄（比重５．２）を配合したマスターバッチペレット。

熱可塑性樹脂としてポリカーボネート（比重１．１９）を用いた場合：５０〜８５質量％程度の酸化チタン（比重４．２）、５０〜８５質量％程度のチタンイエロー（比重４．５）、４５〜８０質量％程度の弁柄（比重５．２）を配合したマスターバッチペレット。

熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート（比重１．３９）を用いた場合：３５〜８５質量％程度の酸化チタン（比重４．２）、３５〜８５質量％程度のチタンイエロー（比重４．５）、３０〜８０質量％程度の弁柄（比重５．２）を配合したマスターバッチペレット。

一方、本発明に用いられる比重０．５〜１．６を有する低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成するマスターバッチペレットの例としては、熱可塑性樹脂として、前記低密度ポリエチレン（比重０．９２）、ポリスチレン（比重１．０５）、ポリカーボネート（比重１．１９）、ポリエチレンテレフタレート（比重１．３９）のいずれかを用いて、有機顔料（比重１．６）又はカーボンブラック（比重１．８）を配合したものなどが挙げられる。なお、これらのマスターバッチペレットは、配合比率に関係なく低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成しうる。

本発明のマスターバッチペレット混合物に含まれる、少なくとも１種のマスターバッチペレットで構成される高比重マスターバッチペレット群（Ａ）は、ｍ種類、すなわち１〜１０種類のマスターバッチペレットから任意に構成することができる。一方、少なくとも１種のマスターバッチペレットで構成される低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）は、ｎ種類、すなわち１〜１０種類のマスターバッチペレットから任意に構成することができる。

また本発明では、高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）は、前記式（１）を満足すれば、どのような質量比であってもよいが、好ましくは、高比重マスターバッチペレット群（Ａ）：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）＝１０：９０〜９０：１０（質量比）であり、より好ましくは、２０：８０〜８０：２０（質量比）である。

前記式（１）において、好ましくは、下式（２）の値は１．５〜１３（ｍｍ^−１）の範囲であり、かつ、下式（３）の値は０．５〜１．５（ｍｍ^−１）の範囲である。

前記式（１）において、好ましくは、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する各柱状マスターバッチペレットの高さ（Ｈp）は２．０〜６．０ｍｍの範囲であり、前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する各柱状マスターバッチペレットの高さ（Ｈq）は０．５〜３．０ｍｍの範囲であり、かつ、これら各柱状マスターバッチペレットの底面積（Ｓp及びＳq）はそれぞれ０．１〜２．３ｍｍ^２の範囲である。また、前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する各柱状マスターバッチペレットの高さ（Ｈq）のより好ましい範囲は、１．０〜１．５ｍｍである。

本発明で用いるマスターバッチペレットを上記のような小さいサイズにすることにより、通常のサイズ（高さ：３ｍｍ、底面積：７ｍｍ^２程度）のマスターバッチペレットと比較して、成形物の組成むらをより低減することができる。また、上記のような小さいサイズにすることにより、ペレット１個当たりの質量が小さくなるので、計量精度を上げることができ、より精密な配合が可能となり、配合組成の自由度を高めることができる。

本発明のマスターバッチペレット混合物は、従来のマスターバッチペレットと同様に、被添加樹脂ペレットと混合して、成形機により成形物に加工することができる。成形方法は、目的とする成形物の形状により適宜選択できる。例えば、プラスチックフィルムラミネート積層体等を成形する場合には、インフレーション成形、Ｔダイ成形等を用いることができる。パイプや窓枠等を成形する場合には、形状を持ったダイス中に溶融樹脂を通過させることによって連続的な成形物を得る押出成形法を用いることができる。また、自動車バンパーやボトルキャップ等の複雑な形状を有する成形物を成形する場合には、開閉作動する成形型のキャビティ（金型）中に断続的に溶融樹脂を射出する射出成形法を用いることができる。ボトル容器や石油タンク等を成形する場合には、連続で押出された溶融樹脂を高圧空気でふくらませる中空成形法を用いることができる。

また、本発明のマスターバッチペレット混合物は、一般のマスターバッチの加工方法によって、１種類のマスターバッチに再加工することが出来る。このマスターバッチ再加工（「リペレット化」ともいう）に使用する混練機は、特に限定されるものではない。一度分散加工されたマスターバッチを、再度、混練することになるので、混練力が低い混練機であっても充分に使用できる。例えば、単軸押出機、二軸押出機等の連続押出機；バンバリーミキサー、ニーダー等のバッチ式混練機；三本ロールミル及び二本ロールミル等を用いることができる。賦形ができない混練機を用いた場合は、フィーダールーダー等の溶融混練物を単純に賦形する機械によって賦形して、前記マスターバッチペレットを製造することができる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。なお、調製例及び表１〜４中の「部」は、質量基準である。

＜調製例１：酸化チタン含有マスターバッチペレットの調製＞
酸化チタン（デュポン社製の「タイピュア Ｒ−１０３」）７０部、低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）５部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＮＵＣ−８００９」）２５部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部を二軸押出機（ダイス径３．５ｍｍ）にて１８０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（白１〜１５）を得た。得られたマスターバッチペレット（白１〜１５）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表１及び２に示す。

＜調製例２：弁柄含有マスターバッチペレットの調製＞
酸化鉄系顔料である弁柄（戸田弁柄社製の「１２０ＥＤ」）７０部及び低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）３０部をニーダーにて１２０℃で溶融混練した。この溶融混練したものを三本ロールミルでさらに混練後、冷却、粉砕して弁柄カラーベースを作製した。作製した弁柄カラーベース５７部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＮＵＣ−８００９」）４３部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部を単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて１６０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（茶１及び２）を得た。得られたマスターバッチペレット（茶１及び２）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表１及び２に示す。

＜調製例３：キナクリドン系顔料含有マスターバッチペレットの調製＞
キナクリドン系顔料（大日本インキ化学工業株式会社製の「ファーストゲンスーパーレッド５００ＲＳ」）５０部及び低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）５０部をニーダーにて１２０℃で溶融混練した。この溶融混練したものを三本ロールミルでさらに混練後、冷却、粉砕してキナクリドンカラーベースを作製した。作製したキナクリドンカラーベース６０部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＮＵＣ−８００９」）４０部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部を単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて１６０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（赤１）を得た。得られたマスターバッチペレット（赤１）のペレットのサイズ及び比重は、表１及び２に示す。

＜調製例４：カーボンブラック含有マスターバッチペレットの調製＞
カーボンブラック顔料（三菱化学製の「ＭＡ−１００」）３０部及び低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）７０部をニーダーにて１２０℃で溶融混練した。この溶融混練したものを三本ロールミルでさらに混練後、冷却、粉砕してカーボンブラックカラーベースを作製した。作製したカーボンブラックカラーベース６７部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＮＵＣ−８００９」）３３部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部を単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて１６０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（黒１）を得た。得られたマスターバッチペレット（黒１）のペレットのサイズ及び比重は、表１及び２に示す。

＜調製例５：酸化チタン含有マスターバッチペレットの調製＞
酸化チタン（デュポン社製の「タイピュアＲ−１０４」）７０部、直鎖状低密度ポリエチレンパウダー（日本ユニカー社製の「ＮＵＣＧ−４３７１」）３０部、酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部、ステアリン酸カルシウム（大日本インキ化学工業社製の「ステアリン酸カルシウム」）０．０５部及び帯電防止剤（花王社製の「エレクトロストリッパーＴＳ−２」）０．１部をファーレル型コンティニアスミキサーにて２００℃で溶融混練した。この溶融混練したものを単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて２００℃で、ダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（白１６〜１８）を得た。得られたマスターバッチペレット（白１６〜１８）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表３に示す。

＜調製例６：フタロシアニン系有機顔料含有マスターバッチペレットの調製＞
フタロシアニン系有機顔料であるシアニングリーン（大日本インキ化学工業社製の「ファーストゲンスーパーＧＲＥＥＮ Ｓ」）５５部及び低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）４５部をニーダーにて１２０℃で溶融混練した。この溶融混練したものを三本ロールミルでさらに混練後、冷却、粉砕してシアニングリーンカラーベースを作製した。作製したシアニングリーンカラーベース５．５部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＮＵＣ−８００９」）９４．５部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部を単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて１６０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（緑１）を得た。得られたマスターバッチペレット（緑１）のサイズ及び比重は、表３に示す。

＜調製例７：イソインドリン系顔料含有のマスターバッチペレットの調製＞
イソインドリン系顔料（クラリアント社製の「グラフトールイエローＨ２Ｒ」）５０部及び低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）５０部をニーダーにて１２０℃で溶融混練した。この溶融混練したものを三本ロールミルでさらに混練後、冷却、粉砕してインドリンカラーベースを作製した。作製したイソインドリンカラーベース６部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＮＵＣ−８００９」）９４部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）０．１部を単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて１６０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（黄１）を得た。得られたマスターバッチペレット（黄１）のサイズ及び比重は、表３に示す。

＜調製例８：酸化チタン含有マスターバッチペレットの調製＞
酸化チタン（デュポン社製の「タイピュア Ｒ−１０３」）７０部、ポリプロピレン（日本ポリオレフィン社製の「ＰＭＡ６０Ｚ」）３０部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０１０」）０．１部を二軸押出機（ダイス径３．５ｍｍ）にて２００℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（白１９及び２０）を得た。得られたマスターバッチペレット（白１９及び２０）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表４に示す。

＜調製例９：チタンイエロー顔料含有マスターバッチペレットの調製＞
複合酸化物顔料であるチタンイエロー顔料（日本フェロー社製の「４２−１１８Ａ」）５０部、低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）１０部、パウダー状ポリプロピレン（三井住友ポリオレフィン社製の「Ｊ６０４Ｐ」）４０部及び酸化防止剤（旭電化社製の「ＡＯ−８０」）０．１部を二軸押出機（ダイス径４．０ｍｍ）にて１８０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（黄２及び３）を得た。得られたマスターバッチペレット（黄２及び３）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表４に示す。

＜調製例１０：カーボンブラック含有マスターバッチペレットの調製＞
オイルファーネスカーボンブラック（三菱化学社製の「ＭＡ−１００」）４０部、低密度ポリエチレン（日本ポリオレフィン社製の「ジェイレックスＪＦ４２４Ｓ」）６０部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０７６」）１部をバンバリーミキサータイプの混練機で溶融混練した。この溶融混練したものをフィーダールーダータイプ賦形機を用いて、直径３ｍｍの球形のカーボンブラックカラーベースを作製した。作製したカーボンブラックカラーベース５０部及び低密度ポリエチレン（日本ポリオレフィン社製の「ＪＦ４２４Ｓ」）５０部を単軸押出機（Ｔ型ダイス：幅１００ｍｍ×厚さ２．５ｍｍ）にて１６０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをＴ型ダイスからシート状に吐出し、カーボンブラック含有した樹脂シートを得た。このシートをシートカット法により、カッターで裁断して、角柱状のマスターバッチ（黒２及び３）を得た。得られたマスターバッチペレット（黒２及び３）は、それぞれカッターを調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表４に示す。

＜調製例１１：弁柄含有マスターバッチペレットの調製＞
酸化鉄系顔料である弁柄（戸田弁柄社製の「１２０ＥＤ」）７０部及び低分子量ポリエチレンワックス（三洋化成社製の「サンワックス１６１Ｐ」）３０部をニーダーにて１２０℃で溶融混練した。この溶融混練したものを三本ロールミルでさらに混練後、冷却、粉砕して弁柄カラーベースを作製した。作製した弁柄カラーベース５．７部、ポリプロピレン（日本ポリオレフィン社製の「ＰＭＡ６０Ｚ」）９４．３部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０１０」）０．１部を単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて２００℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（茶３及び４）を得た。得られたマスターバッチペレット（茶３及び４）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表４に示す。

＜調製例１２：酸化防止剤含有マスターバッチペレットの調製＞
酸化防止剤（旭電化社製の「ＰＥＰ−３６」）１０部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＰＥＳ−２０」）９０部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０１０」）０．１部を二軸押出機（ダイス径３．５ｍｍ）にて１５０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（酸化防止剤１及び２）を得た。得られたマスターバッチペレット（酸化防止剤１及び２）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表４に示す。

＜調製例１３：光安定剤含有マスターバッチペレットの調製＞
光安定剤（三共化成社製の「サノールＬＳ−７７０」）１０部、低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製の「ＰＥＳ−２０」）９０部及び酸化防止剤（チバスペシャルティーケミカル社製の「イルガノックス１０１０」）０．１部を二軸押出機（ダイス径３．５ｍｍ）にて１５０℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴からストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、円柱状のマスターバッチペレット（光安定剤１及び２）を得た。得られたマスターバッチペレット（光安定剤１及び２）は、それぞれペレタイザーの速度を調整することにより、ペレットのサイズを変えた。それぞれのペレットのサイズ及び比重は、表４に示す。

＜実施例１〜９及び比較例１〜７＞
上記の各調製例で得られたマスターバッチペレットを表１及び２に示した配合量で配合したものをタンブラー型ミキサーで混合し、各マスターバッチペレット混合物を得た。

＜実施例１０、１１及び比較例８＞
上記の各調製例で得られたマスターバッチペレットを表３に示した配合量で配合したものをタンブラー型ミキサーで混合し、各マスターバッチペレット混合物を得た。

＜実施例１２及び比較例９、１０＞
上記の各調製例で得られたマスターバッチペレットを表４に示した配合量で配合したものをタンブラー型ミキサーで混合し、各マスターバッチペレット混合物を得た。

（１）実施例１〜９及び比較例１〜７の評価方法
（１−１）ペレット分離の評価用シートの作製
上記の実施例１〜９及び比較例１〜７で得られたマスターバッチペレット混合物を、容量式自動供給機（産業機電社製の「ＭＢミニＥ型」）のホッパーに投入し、約１．５ｋｇ／時間の供給速度で運転した。次に、供給機より排出されたマスターバッチペレット混合物を供給開始１０分後及び５０分後に５分間それぞれ採取した。採取したマスターバッチペレット混合物を１６０℃に加熱した二本ロールミルで３分間混練し、１８０℃に加熱した圧縮成形機で厚さ１ｍｍのシートで作製した。

（１−２）ペレット分離の評価
上記の供給１０分後の試料で作製したシート及び供給５０分後の試料で作製したシートの色度を、それぞれ分光色度計（ミノルタ社製の「ＣＭ−２００２型」）で測定した。次に、供給１０分後の試料で作製したシートの色度を標準として、供給５０分後の試料で作製したシートの色度との色差ΔＥ^＊を求めた。得られた色差ΔＥ^＊の値から、以下の基準で評価し、ペレット分離の代用評価とした。
○：色差ΔＥ^＊が２未満、×：色差ΔＥ^＊が２以上

（２）実施例１０、１１及び比較例８の評価方法
（２−１）ペレット分離の評価用フィルムの作製
ロスインウェート式重量式自動供給機（産業機電社製の「Ｆ−２５０型」）を用いて、実施例１０、１１及び比較例８で得られたマスターバッチペレット混合物を０．５ｋｇ／時間の供給速度で、被添加樹脂である高密度ポリエチレン（日本ポリオレフィン社製の「ＫＦＹ５１Ａ」）を１０ｋｇ／時間の供給速度で、インフレーション成形機（モダン社製、スクリュー径４０ｍｍ）にそれぞれ供給した。インフレーションフィルム巻き取り機の速度を調整して、厚み３０μｍ、幅３０ｃｍのフィルムを得た。また、評価用として、成形開始５分後、３０分後、５０分後のフィルムを採取した。

（２−２）ペレット分離の評価用
上記で得られた各フィルムの色度を分光色度計（ミノルタ社製の「ＣＭ−２００２型」）で測定した。次に、成形開始５分後、３０分後、５０分後の各フィルムの色度の平均値と成形開始５０分後のフィルムの色度との色差ΔＥ^＊を求めた。得られた色差ΔＥ^＊の値から、以下の基準で評価し、ペレット分離の代用評価とした。
○：色差ΔＥ^＊が２未満、×：色差ΔＥ^＊が２以上

（３）実施例１２及び比較例９、１０の評価方法
（３−１）ペレット分離の評価用成形物の作製
実施例１２及び比較例９、１０で得られたマスターバッチペレット混合物を、フルフライトスクリューを装着した単軸押出機（ダイス径３．０ｍｍ）にて２００℃で溶融混練した。この溶融混練したものをダイス穴から約１０ｋｇ／時間の吐出量でストランド状に吐出し、このストランドを水槽で冷却した後、ペレタイザーで切断、賦型し、高さ３．２ｍｍ、直径３．２ｍｍの円柱状の調色マスターバッチペレットを得た。この際、調色マスターバッチペレットの作製開始後、１０分、２０分、３０分、４０分、５０分の時点で、調色マスターバッチペレットを各１００ｇずつ採取した。また、前記５点の各調色マスターバッチペレットから２０ｇずつ取り出して、混合した物を標準調色マスターバッチペレットとした。

次に、上記で得られた調色マスターバッチペレットの作製開始５０分後の調色マスターバッチペレット３部及びポリプロピレン（三井住友ポリオレフィン社製の「Ｊ６０４」）１００部の混合物を用いて、射出成形機（三菱重工社製の「ＭＳＳ５０」）で、大きさが５５×９０×２ｍｍの成形物を作製した。また、同様の操作で、上記で得られた標準調色マスターバッチペレット３部及びポリプロピレン（三井住友ポリオレフィン社製の「Ｊ６０４」）１００部の混合物を用いた成形物も作製した。

（３−２）ペレット分離の評価
上記の調色マスターバッチペレットの作製開始５０分後の調色マスターバッチペレットで作製した成形物及び標準調色マスターバッチペレットで作製した成形物の色度を、それぞれ分光色度計（ミノルタ社製の「ＣＭ−２００２型」）で測定した。次に、標準調色マスターバッチペレットで作製した成形物の色度と調色マスターバッチペレットの作製開始５０分後の調色マスターバッチペレットで作製した成形物の色度との色差ΔＥ^＊を求めた。得られた色差ΔＥ^＊の値から、以下の基準で評価し、ペレット分離の代用評価とした。
○：色差ΔＥ^＊が２未満、×：色差ΔＥ^＊が２以上

実施例１〜９の評価結果を表１に、比較例１〜７の評価結果を表２に示し、実施例１０、１１及び比較例８の評価結果を表３に示し、実施例１２及び比較例９、１０の評価結果を表４に示す。

表１〜４に記載した各マスターバッチペレットの配合量の下段のカッコ内の値は、各マスターバッチペレットの（Ｈp／Ｓp）×Ｒp又は（Ｈq／Ｓq）×Ｒqの値である。

表１の評価結果から、前記式（１）を満たす実施例１〜９のマスターバッチペレット混合物は、自動供給機により供給された際、色度の時間的変動が小さい。このことから、式（１）を満たすマスターバッチペレット混合物は、ペレットの分離がなく安定して成形機に供給でき、均一の組成を有する成形物が得られることが分かった。

表２の評価結果から、式（１）を満たさない比較例１〜７のマスターバッチペレット混合物は、自動供給機により供給された際、色度の時間的変動が大きい。このことから、式（１）を満たさないマスターバッチペレット混合物は、ペレットの分離を生じ、安定して成形機に供給できず、均一の組成を有する成形物が得られないことが分かった。

表３の評価結果から、式（１）を満たす実施例１０及び１１のマスターバッチペレット混合物を用いたフィルムは、成形時間による色度の変動が小さい。このことから、式（１）を満たすマスターバッチペレット混合物は、ペレットの分離がなく安定して成形機に供給でき、均一の組成を有するフィルムが得られることが分かった。

一方、前記式（１）を満たさない比較例８のマスターバッチペレット混合物を用いたフィルムは、成形時間による色度の変動が大きい。このことから、式（１）を満たさないマスターバッチペレット混合物は、ペレットの分離を生じ、安定して成形機に供給できず、均一の組成を有するフィルムが得られないことが分かった。

表４の評価結果から、前記式（１）を満たす実施例１２のマスターバッチペレット混合物を用いて、混練力の弱いフルフライトスクリューを装着した単軸押出機で作製した調色マスターバッチペレットであっても、成形時間による色度の変動が小さい。このことから、式（１）を満たすマスターバッチペレット混合物は、ペレットの分離がなく安定して押出機に供給でき、均一の組成を有する調色マスターバッチペレットならびに成形物が得られることが分かった。

一方、式（１）を満たさない比較例９及び１０のマスターバッチペレット混合物を用いて作製した調色マスターバッチペレットは、成形時間による色度の変動が大きい。このことから、式（１）を満たさないマスターバッチペレット混合物は、ペレットの分離を生じ、安定して押出機に供給できず、均一の組成を有する調色マスターバッチペレットならびに成形物が得られないことが分かった。

Claims (3)

1. 比重１．８〜３．５を有する高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と、比重０．５〜１．６を有する低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）との混合物であって、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）は、第１種から第ｍ種までのｍ種の比重の異なる柱状マスターバッチペレットで構成され、前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）は、第１種から第ｎ種までのｎ種の比重の異なる柱状マスターバッチペレットで構成され、前記高比重マスターバッチペレット群（Ａ）と前記低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）とが、下式（１）を満足すること特徴とするマスターバッチペレット混合物。
   

   

   式中の各記号は下記を意味する。
   ｍ：１〜１０の整数
   ｎ：１〜１０の整数
   ｐ：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する柱状マスターバッチペレットの種番号
   ｑ：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する柱状マスターバッチペレットの種番号
   Ｈp：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する第ｐ種の柱状マスターバッチペレットの高さ（ｍｍ）
   Ｓp：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）を構成する第ｐ種の柱状マスターバッチペレットの底面積（ｍｍ^２）
   Ｒp：高比重マスターバッチペレット群（Ａ）の全質量に対する第ｐ種の柱状マスターバッチペレットの質量の割合
   Ｈq：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する第ｑ種の柱状マスターバッチペレットの高さ（ｍｍ）
   Ｓq：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）を構成する第ｑ種の柱状マスターバッチペレットの底面積（ｍｍ^２）
   Ｒq：低比重マスターバッチペレット群（Ｂ）の全質量に対する第ｑ種の柱状マスターバッチペレットの質量の割合
2. 下式（２）の値が１．５〜１３（ｍｍ^−１）の範囲にあり、かつ、下式（３）の値が０．５〜１．５（ｍｍ^−１）の範囲にある請求項１記載のマスターバッチペレット混合物。
   

   
3. 前記Ｈpが２．０〜６．０ｍｍの範囲にあり、前記Ｈqが０．５〜３．０ｍｍの範囲にあり、かつ、前記Ｓp及びＳqがそれぞれ０．１〜２．３ｍｍ^２の範囲にある請求項１記載のマスターバッチペレット混合物。