JPH0822928B2

JPH0822928B2 - マスタ−バッチの製造法

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Publication number: JPH0822928B2
Application number: JP62119494A
Authority: JP
Inventors: 緑川村; 馨岡本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPS63284227A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、担体樹脂となる熱可塑性樹脂に添加剤を配
合することにより、マスターバッチを製造する方法に関
するものである。

従来の技術熱可塑性樹脂の溶融成形に際し顔料を配合すると、所
望の色に着色することができる。

同一色の成形品を大量に製造する場合には、熱可塑性
樹脂に直接顔料その他の配合剤を添加して成形すること
が可能であるが、色違いの成形品を何種類も製造するよ
うな場合には、生産量に合せてその都度顔料を秤量し、
予備ブレンドすることは労働コスト、品質の安定の点で
著しく不利となる。

着色成形品の製造コスト低減の観点からは、顔料を最
終成形品の数倍ないし数十倍という高濃度に配合したマ
スターバッチを予め製造（または購入）しておき、この
マスターバッチを標準グレードの自然色の熱可塑性樹脂
（ナチュラル樹脂）に配合して成形に供することが望ま
しい。多くの成形業者は、ナチュラル樹脂ペレットとマ
スターバッチペレットとを購入し、顧客の注文に応じて
所望の着色成形品を製造している。

マスターバッチを製造するには、熱可塑性樹脂パウダ
ーに顔料パウダーおよび適宜の添加剤を混合して予備ブ
レンドし、これを押出機に供給して溶融混練すると共
に、ダイから押出してペレタイザーによりペレット化す
る方法が一般的である。

この場合、予備ブレンドに際してパウダーが飛散する
ため、その飛散を防止すべくある種のオイルを配合する
ことが行われている。オイルとしては、流動パラフィン
を用いることが多い。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、マスターバッチ製造に際し流動パラフ
ィンなどのオイルを配合する方法は、パウダー飛散防止
効果は得られるものの、予備混合機（ダンブラー、ヘン
シェルミキサー等）の機壁や撹拌翼に顔料や樹脂が付着
する上、ペレット化のための成形機（押出機等）の機壁
やスクリューにも顔料や樹脂が付着するため、色変えに
際しての機器の洗浄に多大の労力と洗浄剤（洗浄用樹脂
を含む）を要すること、配合したオイルが成形品表面の
性質を変えたり、外観に悪影響を及ぼしたりするおそれ
があることなどの問題点がある。

なお、熱可塑性樹脂に充填剤を配合して溶融成形に供
するに際しフィブリル化ポリフルオロエチレンを添加す
ることも知られているが（たとえば、特公昭59−53291
号公報、特公昭57−41324号公報、特開昭56−65027号公
報）、マスターバッチとしての使用、パラフィン系溶剤
を含む水性分散液の形での添加については記載がなく、
またポリフルオロエチレンの添加量も極端に少ないとい
うわけではないので、成形阻害のおそれが完全には解消
されていない。

本発明は、このような着色用マスターバッチ（カラー
マスターバッチ）における従来の問題点を根本的に解消
すると共に、さらに種々の使い方のできるマスターバッ
チを提供することを目的になされたものである。

問題点を解決するための手段ナチュラル樹脂／マスターバッチの重量比が５〜100
倍で用いるためのマスターバッチを製造する方法であっ
て、担体樹脂となる熱可塑性樹脂または該樹脂および顔
料に添加剤を配合して溶融混練することによりマスター
バッチを製造するに際し、前記添加剤として、水を主た
る溶媒とすると共にパラフィン系溶剤を含みかつフッ素
系樹脂の濃度が0.2〜30重量％であるフッ素系樹脂分散
液を、前記熱可塑性樹脂100重量部に対し0.005〜0.2重
量部用いることを特徴とするものである。

以下本発明を詳細に説明する。

担体樹脂となる熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィ
ン（高・中・低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、アイオノマー、エチレン−α−オレフィ
ン、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリプロ
ピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリブ
テン、ポリペンテン、塩素化ポリオレフィン等）、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ABS
樹脂、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、ビニ
ルアルコール共重合体をはじめ種々の成形用熱可塑性樹
脂があげられる。

本発明においては、上記熱可塑性樹脂に配合する添加
剤として、フッ素系樹脂分散液を用いる。

フッ素系樹脂分散液におけるフッ素系樹脂としては、
テトラフルオロエチレンのホモポリマーまたはコポリマ
ー、フッ化ビニリデンのホモポリマーまたはコポリマ
ー、クロロトリフルオロエチレンのホモポリマーまたは
コポリマーなどがあげられる。ここでコモノマーとして
は、オレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロフ
ィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどが例示され
る。

フッ素系樹脂は、水を主たる溶媒とすると共にパラフ
ィン系溶剤を含む溶媒中に分散した形態で用いられ、こ
のように工夫することにより、分散液中でフッ素系樹脂
微粒子が凝集するのが防がれ、成形阻害を起こすおそれ
のないごく少量のフッ素系樹脂の配合で効果が発揮され
る。

フッ素系樹脂分散液の配合割合は、熱可塑性樹脂100
重量部に対し0.005〜0.2重量部用いられる。フッ素系樹
脂分散液の過少はマスターバッチとしての意義が不足
し、過多は成形性と阻害するおそれがある上、コスト的
にも不利となる。

フッ素系樹脂分散液中の固形分の濃度は10〜70重量％
程度の範囲に設定し、フッ素系樹脂分散液中のフッ素系
樹脂の濃度は0.2〜30重量％に設定する。

熱可塑性樹脂にフッ素系樹脂分散液を配合し、顔料を
配合しないときは、非カラーマスターバッチが得られ
る。

一方、熱可塑性樹脂にフッ素系樹脂分散液と共に顔料
を配合するときは、カラーマスターバッチが得られる。

顔料としては、熱可塑性樹脂の着色に使用される公知
の有機または無機顔料を使用することができる。有機顔
料としては、アゾ系、アンスラキノン系、フタロシアニ
ン系、キナクリドン系、キノフタロン系、ペリノン系、
ペリレン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、各
種染料などが例示され、無機顔料としては、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、硫化カドミウム、
セレン化カドミウム、群青、炭酸カルシウム、シリカ、
タルク、カーボンブラックなどが例示される。

熱可塑性樹脂に対する顔料の配合割合も広い範囲から
選択できるが、通常は前者100重量部に対し、後者を１
〜400重量部とすることが多い。顔料の割合が余りに多
いと流性を損ない、一方余りに少ないとナチュラル樹脂
に配合するマスターバッチの量が多くなり、マスターバ
ッチとしての本来の意味を失う。

上述の成分、すなわち、熱可塑性樹脂、フッ素系樹脂
分散液、顔料のほかに、必要に応じて、帯電防止剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、安定剤、補強材、滑
剤、可塑剤等の添加剤を配合することができる。

マスターバッチの製造にあたっては、熱可塑性樹脂が
パウダーであるときは、タンブラー、ヘンシェルミキサ
ー等の予備混合機に熱可塑性樹脂パウダー、顔料も配合
するときは顔料パウダー、その他の成分を仕込む。フッ
素系樹脂分散液の仕込みは、他の成分を一部または全部
予備混合機に投入してから噴霧するようにすることが望
ましい。

予備混合は、常温雰囲気下ないし加熱雰囲気下に行
う。予備混合を加熱雰囲気下に行うときは、熱可塑性樹
脂、顔料の種類にもよるが、最高180℃程度までの雰囲
気温度が採用される。

予備混合後は、これを押出機に供給して溶融混練し、
ダイから押出すと共に、ペレタイザーによりペレット化
する。押出機としては、フッ素系樹脂分散液の配合に基
く揮発分を除去するために、ベント式の押出機を用いる
ことが望ましい。

押出機に代えてバンバリーミキサー、ミキシングロー
ル、ニーダー等の混練機を用いることもできる。

なお、熱可塑性樹脂が軟質の樹脂である場合には、予
備混合をバンバリーミキサー、ミキシングロール、ニー
ダー等の混練機を用いて行うこともできる。

目的とするマスターバッチが非カラーでありかつ熱可
塑性樹脂がペレットであるときは、このペレットにフッ
素系樹脂分散液を付着または含浸させ、ついで押出機に
供給して溶融混練し、ダイから押出すと共に、ペレタイ
ザーによりペレット化すればよい。

作用先にも述べたように、熱可塑性樹脂にフッ素化樹脂分
散液を配合し、顔料を配合しないときは、非カラーマス
ターバッチが得られる。一方、熱可塑性樹脂にフッ素系
樹脂分散液と共に顔料を配合するときは、カラーマスタ
ーバッチが得られる。

非カラーマスターバッチは、ナチュラル樹脂に配合し
て射出成形、押出成形、圧縮成形等の溶融成形に供され
る。非カラーマスターバッチは、たとえば釣り糸用モノ
フィラメントや摺動性を要求される成形物を製造する目
的に有利であり、得られる成形物に滑り性、防汚性、摺
動性を付与することができる。なお、非カラーマスター
バッチをカラーマスターバッチ（市販のものを含む）と
共にナチュラル樹脂に配合して溶融成形に供することも
できる。

カラーマスターバッチは、ナチュラル樹脂に配合して
射出成形、押出成形、圧縮成形等の溶融成形に供され
る。

ナチュラル樹脂／マスターバッチの重量比は、５〜10
0倍に設定される。

本発明においてフッ素系樹脂分散液は、マスターバッ
チ製造に際し熱可塑性樹脂パウダーおおび顔料パウダー
の飛散を効果的に防止する作用を示すが、そのほか、マ
スターバッチ製造に際して用いる予備混合機・押出機の
機壁または撹拌翼に顔料や樹脂が付着するのを防止する
作用も示す。

加えて、このマスターバッチをナチュラル樹脂に配合
して溶融成形に供すると、得られる成形物の表面状態、
滑り性、防汚性、摺動性が向上し、また顔料を大量配合
した場合でも、成形性の低下や機械的強度の低下が抑制
される。

実施例次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下
「部」、「％」とあるのは、重量基準で表わしたもので
ある。

実施例１ポリプロピレンパウダー100部、青色有機顔料１部、
無機顔料（酸化チタン）４部および帯電防止剤（ノニオ
ン界面活性剤）１部をタンブラーに投入し、その上から
下記組成のフッ素系樹脂水性分散液0.02部を噴霧した。

タンブラーの雰囲気を170〜180℃に保って約10分間混
合を行い、ついでこの混合物を押出機に供給して溶融混
練し、ダイからストランド状に押出すと共にペレタイザ
ーに導いてペレット化した。

このようにして得られたカラーマスターバッチペレッ
トを射出成形機を用いて厚み2mmのサンプル片を作成し
た。

結果を次に示す。

また、このマスターバッチペレット10部をポリプロピ
レンのナチュラルペレット90部と混合して、常法により
射出成形を行い、厚み2mmのサンプル片を作成したが、
成形性は極めて良好であった。

比較例１フッ素系樹脂水性分散液の配合のみ省略したほかは実
施例１と同様の実験を行った。結果を次に示す。

比較例２フッ素系樹脂水性分散液に代えて流動パラフィン0.02
部を配合したほかは実施例１と同様の実験を行った。結
果を次に示す。

実施例２ナイロン6,6パウダー100部をタンブラーに投入し、そ
の上から実施例１の組成のフッ素系樹脂水性分散液0.03
部を噴霧した。

タンブラーの雰囲気を170〜180℃に保って約５分間混
合を行い、ついでこの混合物を押出機に供給して溶融混
練し、ダイからストランド状に押出すと共にペレタイザ
ーに導いてペレット化した。

このようにして得られた非カラーマスターバッチペレ
ットを射出成形機を用いて厚み2mmのサンプル片を作成
した。

結果を次に示す。

タンブラー混合時の粉塵：ほとんど発生せずタンブラーの機壁の汚れ：少ない成形性：異常なし（フラッシング等を生じない。）サンプル片の表面状態：極めて良好発明の効果本発明によれば、次に列挙するようなすぐれた効果が
奏される。

（１）マスターバッチ製造に際し、予備混合時における
熱可塑性樹脂パウダーおよび顔料パウダーの飛散が効果
的に防止される。従って、作業環境が改善される。

（２）マスターバッチ製造に際して用いる予備混合機の
機壁や撹拌翼に顔料や樹脂が付着するのが防止される。
同様に、ペレット化のための押出機のシリンダー壁やス
クリューに顔料や樹脂が付着するのも防止される。さら
には、このマスターバッチをナチュラル樹脂に配合して
成形するときの成形機の汚れも抑制される。従って機器
の洗浄が容易であり、生産性が向上する。

（３）このマスターバッチをナチュラル樹脂に配合して
溶融成形に供すると、得られる成形物の表面状態、滑り
性、防汚性、摺動性が向上し、また顔料を大量配合した
場合でも、成形性の低下や機械的強度の低下が抑制され
る。

（４）また、水を主たる溶媒とすると共にパラフィン系
溶剤を含みかつフッ素系樹脂の濃度が0.2〜30重量％で
あるフッ素系樹脂分散液を、前記熱可塑性樹脂100重量
部に対し0.005〜0.2重量部用いているので、パラフィン
系溶剤の共存により分散液中でフッ素系樹脂微粒子が凝
集するのが防がれると共に、成形阻害を起こすおそれの
ないごく少量のフッ素系樹脂の配合で所期の効果が発揮
される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−65027（ＪＰ，Ａ) 特公昭59−53291（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭57−41324（ＪＰ，Ｂ２) 小川伸著「英和工業プラスチック工業辞典」工業調査会（1981年４月10日）第 579頁右欄第12〜第24行

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナチュラル樹脂／マスターバッチの重量比
が５〜100倍で用いるためのマスターバッチを製造する
方法であって、担体樹脂となる熱可塑性樹脂または該樹
脂および顔料に添加剤を配合して溶融混練することによ
りマスターバッチを製造するに際し、前記添加剤とし
て、水を主たる溶媒とすると共にパラフィン系溶剤を含
みかつフッ素系樹脂の濃度が0.2〜30重量％であるフッ
素系樹脂分散液を、前記熱可塑性樹脂100重量部に対し
0.005〜0.2重量部用いることを特徴とするマスターバッ
チの製造法。