JPH09254150A

JPH09254150A - 着色材層を有する塩化ビニル系樹脂ペレット及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09254150A
Application number: JP6797096A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Honda; 雅之本多
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】色の不備がない製品が最終成形で得られると
ともに、軽微な洗浄負担で安全に、かつ安価に製造でき
る塩化ビニル系樹脂ペレット及びその製造方法を提供す
る。【解決手段】顔料を含まない塩化ビニル系樹脂組成物
層１と、顔料を含む塩化ビニル系樹脂組成物層２とが一
体に結合されてなる着色材層を有する塩化ビニル系樹脂
ペレット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出し成形、ブロ
ー成形、射出成形用の材料として使用される多種類の色
を持つ塩化ビニル系樹脂ペレット及びその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多種類の色を持つ塩化ビニル系樹
脂ペレットを製造する方法は、ａ．まずヘンシェルミキ
サーやリボンブレンダー等のミキサー中に、塩化ビニル
系樹脂と安定剤、改質剤、充填剤、可塑剤等の添加剤を
入れて撹拌し、加熱して粉状の配合物を作製する。ｂ．
次にこの配合物を押出機、加圧ニーダー、バンバリーミ
キサー等の混練機に移送して、これらの混練機で加熱し
剪断力を加えて、塩化ビニル系樹脂の粒子を崩壊微細化
するとともに、粒子を溶融融着させて粉体から流動体へ
と変移させ、併せて他の添加剤の分散混合を推進させ
る。ｃ．最後にこの流動体を押出機等を用いて、多数の
穴を配するダイスに通過させ、これを所定の長さにカッ
トして３〜２００ｍｍ³ 程度の粒状のペレットに造粒し
て製造を行なうのである。

【０００３】そして、このペレットの着色方法として
は、上記ａ工程のミキサー中に顔料を添加し混合分散し
て行う方法（方法Ａとする）や、上記ｂ工程の混練機の
投入口で、配合物と顔料の所望量の容積または重量を計
量し、混合分散して行う方法（方法Ｂとする）が知られ
ている。このような着色作業を行う場合には、一般に、
同一の配合物である場合を除き、ミキサー、混練機のホ
ッパーやフィーダー等の中を洗浄しなければならない。
これは、粉状顔料や加工顔料の場合、上記ａ工程の配合
物に対して、通常１色以上の顔料を０．１〜８重量％の
範囲、好ましくは０．５〜２重量％の範囲を添加し、所
望の色に調色できるように調整されるが、その発色能力
は高く、計量誤差や異色顔料による汚れの許容範囲が大
変小さく、加えて静電気の影響を受けやすく、各機器へ
の付着と解離が起こり、洗浄なしで異なる色のペレット
の製造をすることは不可能であるためである。したがっ
て、上記方法Ａで、全く同一組成の配合物であっても、
顔料の色が変わる毎に全工程を洗浄し、安定した色を持
つペレットを製造しているのが実状であり、工数原単位
を極端に低下させる要因になっている。

【０００４】方法Ｂにおいては、使用される顔料が、粉
状の場合、上記ａ工程でのミキサー内の洗浄は必要ない
が、それ以降の工程で洗浄が必要である。さらに静電付
着により添加される顔料すべてが混練機に投入されるわ
けではなく、定量の確実性が低く色ぶれを起こす。加え
て上記ａ工程のミキサーによる分散、粗着工程がないた
め、一部粉状のまま顔料が残り、このペレットで押出し
成形、ブロー成形、射出成形等によって得られた製品に
顔料粒、顔料筋が発生し、外観が損なわれてしまう。

【０００５】さらに、静電気による装置付着防止や飛散
防止、あるいは洗浄軽減を行なうために、顔料をビヒク
ル（担体）に高充填して、ペレットに造粒した着色ペレ
ットを用いるという方法がある。これを用いれば、上記
ｃ工程のダイスまでの洗浄は次色で置換すればよいか
ら、手作業による洗浄は不要になる利点はあるものの、
この着色ペレットを用いた製品は、顔料分散不足とな
り、色の濃淡を形成してしまう。この着色ペレットは、
粉状配合物よりも形状が大きいため、配合物に先に沈み
込まれ、タンクやホッパーでは上部に集まりやすく、濃
度変化を起こしやすい。また、配合物と着色ペレット
は、硬さ、大きさ、ゲル化挙動、溶融粘度が大きく異な
るため、着色ペレットの未溶融物が塊状でペレットに残
りやすい。

【０００６】近年、主材となるペレットと着色材のペレ
ットを別々に成形し、押出し成形，ブロー成形，射出成
形等の最終成形時の前にタンブラー等で混合し、最終成
形のバレル−スクリューで着色するという方法（方法Ｃ
とする）が行なわれている。しかしながら、主材となる
ペレットの特性を変質させないように、主材となるペレ
ットに対し、極めて少量の着色材のペレットが使用さ
れ、初期の顔料濃度は着色材のペレットに極めて局在し
ていることに加え、通常の最終成形のバレル−スクリュ
ーではペレット供給口から吐出先端までの多くの部分を
ペレット間の脱気、密着に費やしており、一度バレル−
スクリューを通すだけでは、到底この局在している顔料
を分散することができず、染まっている部分と主材色を
そのまま残した部分とに分離してしまう。

【０００７】このように、従来の技術では、色の不備が
ない成形品を最終成形で得るための塩化ビニル系樹脂ペ
レットを製造するには、上記方法Ａで徹底した洗浄を必
要とし、多くの段取り時間と人員を当てているため、製
造原価が高くなるとともに、作業者の安全確保上にも問
題がある。さらに、作業者はミキサー内に入り込んで配
合物を洗浄するため、粉塵に悩まされる。また上記方法
Ｂ及び方法Ｃは、洗浄負担は軽減されるが、最終成形で
顔料の分散性が悪く、得られた塩化ビニル系樹脂成形品
は外観部品としての品位が低下するという問題があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を解決するものであり、色の不備がない成
形品を最終成形で得られるともに、軽微な洗浄負担で安
全に、かつ安価に製造できる塩化ビニル系樹脂ペレット
及びその製造方法の提供を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料を含まな
い塩化ビニル系樹脂組成物（以下、主材と略称する）層
と、顔料を含む塩化ビニル系樹脂組成物（以下、着色材
と略称する）層とが一体に結合されてなる着色材層を有
する塩化ビニル系樹脂ペレットを要旨とし、また、主材
層と着色材層とからなる塩化ビニル系樹脂積層シートを
流れ方向にスリットし、次いで幅方向にカットする着色
材層を有する塩化ビニル系樹脂ペレットの製造方法、さ
らにまた、主材と着色材とからなる棒状体を押し出し、
次いで幅方向にカットする着色材層を有する塩化ビニル
系樹脂ペレットの製造方法を要旨とするものである。

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の主材層に用いられる主材としては、建設資材、自
動車部品、レザー、包装材、電線被覆、電気部品、医療
品、雑貨等の製品（成形品）に成形加工される塩化ビニ
ル系樹脂組成物からなるもので、顔料を除いたものであ
り、その主な組成は、通常知られた塩化ビニル系樹脂
に、可塑剤、改質剤、安定剤、充填剤等の添加剤を必要
に応じて加えたものである。

【００１１】上記塩化ビニル系樹脂組成物に用いられる
塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル単独重合体、50
重量％以上の塩化ビニル単量体と、これと共重合可能な
ビニル系単量体との共重合体、またはこれら以外の重合
体に塩化ビニルをグラフト重合させたグラフト共重合体
等が例示されるが、これらの内では塩化ビニル単独重合
体が好ましい。これらの塩化ビニル系樹脂は、通常平均
重合度が 300〜8,000 のものが用いられるが、成形性と
機械的物性とのバランスから平均重合度が 700〜3,000
のものが好ましい。

【００１２】ここで塩化ビニル単量体と共重合可能なビ
ニル系単量体としては、例えば、エチレン、プロピレ
ン、ブチレン等のα−オレフィン類；酢酸ビニル、カプ
ロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル
等のビニルエステル類；ブチルビニルエーテル、オクチ
ルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、フェニル
ビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類；エチル
アクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメ
タクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ス
テアリルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリ
ル酸のエステル類；スチレン、α−メチルスチレン等の
芳香族ビニル類；塩化ビニリデン、フッ化ビニル、臭化
ビニル、塩化プロピレン等のハロゲン化オレフィン類；
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミ
ド等のＮ−置換マレイミド類；アクリル酸、メタクリル
酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、無水イタコン
酸等のアクリル系誘導体等が挙げられ、これらは１種単
独または２種以上の組み合わせで用いられる。

【００１３】塩化ビニル単量体とグラフト重合可能な重
合体としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、エチレン・酢酸ビニル・一酸化炭素共重合体、エチ
レン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・エチル
アクリレート・一酸化炭素共重合体、エチレン・メチル
メタクリレート共重合体、エチレン・プロピレン共重合
体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリウレ
タン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、メ
チルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体、
アクリロニトリル・ブタジエン・α−メチルスチレン共
重合体、ポリブチルアクリレート、ブチルゴム、ポリス
チレン、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリルゴム
等が挙げられ、これらは１種単独または２種以上の組み
合わせで用いられる。また、これらには上記塩化ビニル
単量体と共重合可能なビニル系単量体のような、不飽和
基を１個以上有する単量体を併用してもよい。

【００１４】可塑剤としては、塩化ビニル系樹脂と相溶
性のあるものであれば特に限定されるものではなく、フ
タル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−
オクチル、フタル酸ジイソデシル等のフタル酸系、アジ
ピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル等のアジ
ピン酸系、リン酸トリブチル、リン酸トリ２−ｎ−エチ
ルヘキシル等のリン酸系、トリメリット酸−トリ−２−
エチルヘキシル、トリメリット酸トリブチル等のトリメ
リット酸系、塩素化パラフィン系、ポリエステル系等の
ものが挙げられ、これらの単独もしくは２種以上が併用
される。上記塩化ビニル系樹脂組成物中の可塑剤の含有
量は、得られる成形品の表面にブリードさせないよう
に、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、通常０〜
２００重量部程度の範囲で含有される。

【００１５】また、改質剤としては、ＡＢＳ、ＭＢＳ、
ＮＢＲ、ＳＴ系、ＡＳ系、アクリル系、シリコーン系、
オレフィン系、ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ
系等のポリマー添加剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界
面活性剤、滑剤、化学発泡剤等が挙げられる。さらに、
安定剤としては、Ｃａ−Ｚｎ系、Ｂａ−Ｚｎ系、Ｐｂ
系、Ｓｎ系、リン酸系等が挙げられる。さらにまた、充
填剤としては、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、カ
ーボンブラック、シリカ、タルク、マイカ、亜鉛華等が
挙げられる。

【００１６】本発明の着色材層に用いられる着色材は、
前記で例示した塩化ビニル系樹脂に、顔料と可塑剤とを
含有してなるもので、必要に応じて前記安定剤、充填
剤、改質剤等を添加した組成物としてもよい。この顔料
としては、体質顔料を除いた一般に用いられている顔料
であれば特に制限はないが、加工顔料が好ましく採用さ
れる。この加工顔料は、金属セッケン、可塑剤、モノマ
ー、固形可塑剤、樹脂等をビヒクル（担体）に、前記顔
料１０〜８０重量％で分散させたものである。具体的
に、この顔料としては Cromophtal, Irgazin［日本チバ
ガイギー社製、商品名］が挙げられ、また加工顔料とし
ては Discoall, Micrex, PVC Master Powder［大日精化
工業社製、商品名］、プラストロンビーズ、プラストロ
ンバッチ、プラストロンスプラ、プラストロンスプラ
Ｄ、プラストロンエコレックス［大日本インキ化学工業
社製、商品名］、 Microlith-A［日本チバガイギー社
製、商品名］等の市販品を用いればよい。

【００１７】この着色材には、前記で例示した顔料が１
種あるいは２種以上含有されているが、その添加量は前
記で例示した塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、
３〜１１０重量部の範囲であることが望ましい。この添
加量が３重量部より少ないと色付きが悪く視覚で認知し
にくいという不都合があり、また添加量が１１０重量部
を越えると、最終成形品の物性に影響を与え、引張強
度、伸び、衝撃強度、曲げ強度を低下させたり、最終成
形時の流動性を低下させるので不適当である。加えて、
顔料及び加工顔料は塩化ビニル系樹脂ペレットを構成す
る材料中、高価なものであり、調色以外の目的に使用さ
れることはなく、調色のための添加量も最小に押さえる
のが一般的である。この着色材中に添加される可塑剤量
は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、２〜１５
０重量部の範囲であることが好ましく、２重量部未満で
は流動性が悪く、薄い層形成ができないという欠点があ
り、また１００重量部を越えると低可塑剤領域の主材の
場合、最終成形品の硬度、衝撃性、可塑剤移行性等の物
性に悪い影響を与えてしまうので好ましくない。

【００１８】このような上記着色材と主材とが一体とな
って本発明の着色材層を有する塩化ビニル系樹脂ペレッ
ト（以下、ペレットとする）を形成するが、最終成形品
の発色性、物性やペレット成形時の着色材層成形性の点
から、主材が塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し、可
塑剤１５〜２００重量部を含む軟質組成物の場合には、
着色材を塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し可塑剤１
５〜１５０重量部と顔料５〜１１０重量部を含む組成物
とするのが望ましい。また、主材が塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対して、可塑剤０〜１５重量部を含む組成
物の場合には、着色材を塩化ビニル系樹脂１００重量部
に対し、可塑剤２〜１５重量部と顔料３〜９５重量部を
含む組成物とするのが望ましい。

【００１９】主材層と着色材層との配置形状としては、
例えば、図１に示すように、主材層１と着色材層２と
を、層状に積層させた形状（図１ａ）、円柱形状の主材
層１１の表面に、さらに着色材層１２を密着させた形状
（図１ｂ）、あるいは円柱形状の主材層２１の半円周表
面に着色材層２２を付着させた形状（図１ｃ）としても
よく、主材と着色材とが均一に一体結合していれば、特
に制限されるものではない。また、着色材と主材との密
着の形態は、上記したように必ずしも着色材層１層と主
材層１層からなるペレットである必要はなく、着色材と
主材を多重融着させた複数層からなるペレットとしても
よいが、製品を得るための最終成形における従来技術の
方法Ａのペレットと同等の発色安定性を得るには着色材
層１層と主材層１層で十分であり、ペレット製造のため
の設備費、製造段取り、メンテナンス費の点からも、必
ずしも複数層化する必要はない。

【００２０】このような構成からなる本発明のペレット
は、着色材層と主材層との断面積比が所定の比率である
ことが重要であって、その断面積比は、着色材層と主材
層とが、０．０５〜０．２０：１の範囲であることが望
ましく、着色材層の比率が０．０５未満では薄すぎて形
成できないという欠点があり、着色材の比率が０．２よ
り大きいと最終成形での成形性や物性に影響を与えやす
くなるので好ましくない。ここでいう断面積比とは、こ
のペレットは押出成形で成形されており、流れ方向に対
して垂直な面における比率を示す。このように、着色材
と主材が密着した形状を持つペレットにすることによっ
て、着色材の局在化が防止されるとともに、着色材と主
材が密着しているため、着色材の咀嚼分散効果が上が
り、最終成形で従来技術の上記方法Ａと同等の発色と色
安定性を持つ成形品を得ることができる。

【００２１】次に、本発明のペレットの製造方法につい
て説明する。まず、予め顔料を含有する着色組成物から
なる着色材用ペレットを成形し、着色材用ペレットと主
材の配合物または混練物とを、別々の押出機で混練して
からダイスに供給し、ダイス中で所望の厚さで層状に密
着させ、着色材層と主材層とからなる層状物を形成さ
せ、前記層状物を流れ方向にスリットし、次いで幅方向
にカットして冷却し、３〜２００ｍｍ³ 程度の粒状にす
ることによって製造される。このペレットは、前記着色
材組成物を混練して、静電付着しない最小の大きさから
押出機に入り込む最大の大きさ、すなわち３〜２００ｍ
ｍ³ 程度の粒にカットしたものである。着色材用ペレッ
トの製造に当たっては、その種類を極力少なくし、押出
機を色および組成で専任化し、無洗浄で最小規模の自動
連続運転するのが製造原価上望ましい。例えば１００種
以下に抑え、抑えられた色にない色は、抑えられた色の
中から調合し、着色材用ペレットを混合して、着色材と
主材の密着ダイスに送り込む押出機中に投入し、混練し
て目的の着色材色にすることができる。また主材は、通
常、押出機等の連続式混練機、またはバンバリーミキサ
ー等のバッチ式混練機で混練される。連続式混練機の場
合、その先端に着色材と主材を密着させるためのダイス
を設け、さらに着色材用ペレットを混練、注入するため
の押出機を同ダイスに接続する。バッチ式混練機の場
合、混練した後に、次工程に上記のようなダイスを設け
るのである。

【００２２】本発明の方法においては、特に着色材層と
主材層とからなる積層シートを、その流れ方向にスリッ
トし、次いで幅方向にカットしてペレットを製造するの
である。このスリットの間隔は、通常２．０〜５．０ｍ
ｍ程度であり、また幅方向のカット間隔は、２．０〜
５．０ｍｍ程度であるが、大きさ３〜２００ｍｍ³ 程度
のペレットを製造することができる範囲内であれば特に
制限されるものではない。

【００２３】また、本発明の別の製造法として、図３の
横断面説明図に示すように、着色材３２と主材３１とか
らなる棒状体を押し出し、次いで幅方向にカットしてペ
レットにする方法がある。この棒状体の形状は、通常、
円柱、角柱、三角柱、半円柱、星型柱、歯車型柱等の形
状であればよい。本製造法では、ダイスのリップ形状を
大きく取ることが、吐出量の増加や、ダイスにおける着
色材と主材の合流部の切削を簡便にすることにつなが
る。したがって棒状体はリップを出て即カットするより
も、そのリップの面積よりも０．０４倍〜１．００倍に
延伸することが好ましく、この延伸条件が０．０４倍よ
り小さいと延伸時に棒状体が切れて閉まったり、ペレッ
トに残留歪みが残り最終成形性が悪くなるという不都合
があり、また１．００倍より大きいと、延伸時に棒状体
が垂れて引き取りができないという不都合や延伸の目的
が果たせないといった問題がある。

【００２４】本発明の方法において、特に硬質のペレッ
トを成形する場合、着色材用混練物は、ダイス中の薄肉
部を流動し高樹脂圧となり、押出量の制限、ダイス寿命
の低下、発熱高剪断による塩化ビニル系樹脂の分解等の
弊害を受けやすく、低粘度化のために、ステアリン酸
鉛、ステアリン酸、エステル系ワックス、パラフィンワ
ックス、ポリエチレンワックス、エチレンビスステアロ
アミド、シリコーンオイル等の外部滑剤を着色材用組成
物に加える必要がある。しかしながら、このような外部
滑剤の多量添加は、ペレットを押出す際、プレートアウ
トしやすく、着色材中の顔料や炭酸カルシウム等の充填
剤を組成物中から分離してしまい、色ぶれの原因になる
ことがある。そこで前記外部滑剤に合わせてプレートア
ウト防止を目的にＭＢＳ，ＡＥＳや塩素化ポリエチレン
を添加するのがよい。ＭＢＳ，ＡＥＳと塩素化ポリエチ
レンでは、増粘性の小さい塩素化ポリエチレンが好まし
く採用される。前記外部滑剤とＭＢＳ，ＡＥＳや塩素化
ポリエチレンの増加量は、外部滑剤が０．５〜２０重量
部の範囲、ＭＢＳ，ＡＥＳや塩素化ポリエチレンが１〜
１００重量部の範囲とするのがよく、外部滑剤が０．５
重量部未満では低粘度化効果が乏しく、１５重量部より
多いとＭＢＳ，ＡＥＳや塩素化ポリエチレンを１〜１０
０重量部添加してもプレートアウトしてしまう。またＭ
ＢＳ，ＡＥＳや塩素化ポリエチレンが１重量部未満では
プレートアウト防止効果が乏しく、１００重量部を越え
ると軟質化し、最終成形品の柔軟温度、硬度、強度が低
下してしまう。

【００２５】本発明に用いられる着色材と主材を密着さ
せるためのダイス及び造粒法において、請求項２として
は二層パイプ状に押し出しカット粉砕する方法（製造法
１とする）、二層シート状に押し出し粉砕する方法（製
造法２とする）、請求項３としては二層柱状に押し出し
カットする方法（製造法３）が挙げられる。製造法１で
は、主材混練物をスパイダーダイス、円錐ダイス、円柱
ダイスやスパイラルダイス等でパイプ状に展開し、片や
着色材混練物を円錐ダイス、円柱ダイスを使ったクロス
ヘッド方式やスパイラルダイスで、パイプ状に展開さ
せ、主材パイプに被覆融着させ着色材と主材が密着した
パイプを形成して押し出す。この二層密着パイプはカッ
ターで切り開かれ、シート状に冷却され、カットされて
本発明のペレットに加工される。製造法２では、主材混
練物をコートハンガーダイス、Ｔダイダイス、フィシュ
テルダイス等でシート状に展開し、片や着色材混練物を
コートハンガーダイス、Ｔダイス、マニホールドダイス
等を使って主材シートの幅に広げ、主材シートに被覆融
着させ、着色材層と主材層からなる二層シートを押し出
す。次に上記製造法１と同様に二層シートを冷却し、カ
ットしてペレットを製造する。製造法３では、主材混練
物をスパイダーダイス、円錐ダイス、円柱ダイスやスパ
イラルダイス等で筒状に展開し、筒状先端から多数の円
柱とし、この主材円柱に着色材を被覆溶着させる。着色
材は多数の主材円柱に分配され、リングあるいは半円形
のゲートによって主材円柱に被覆される。これをホット
カットして冷却するか、あるいはストランドに押し出し
冷却してカットするかして、ペレットに加工する。

【００２６】上記製造法１及び２において、望ましくは
着色材と主材の合流点のダイス構造を、図２（ａ）に示
すように、主材の混練物流路３に、この流路３の流れ方
向に対して、θ₁ が２０°〜１６０°の角度、好ましく
は９０°〜１５０°の範囲の角度で、流路３に合流する
着色材の混練物流路４を設け、合流点における流路４と
流路３の厚さの比を０．１〜０．３５：１とし、また合
流後の流路５と流路３との厚み差１８とし、合流後の流
路５と合流点における流路３の厚さの比を１〜１．１
５：１として、着色材層と主材層の断面積比を調整する
と着色材と主材との密着性が向上する。

【００２７】上記製造法３において、着色材と主材の合
流点のダイス構造を、図２（ｂ）に示すように、円筒の
主材の混練物流路７に、着色材の混練物流路８の流れ方
向に対して、θ₂ が９０°〜１８０°の角度、好ましく
は１２０°〜１６０°の範囲の角度で着色材の混練物流
路８を設け、これを円錐状または半円錐状に展開した
後、流路８を流路７の流れ方向に平行に円筒状または半
円筒状の流路１７とし、流路７と合流させ、流路８と流
路７の外径を０．１〜０．４：１とし、合流後の流路９
と流路７を外径１〜１．２：１とすると、押出機の吐出
量を変更してもペレットの着色材層と主材層を０．０５
〜０．２：１の断面積比に調整しやすい。

【００２８】さらに望ましくは、図２（ａ）および
（ｂ）に示すように、ダイス構造を合流後に円錐状の絞
り流路６および１６を設けるのがよい。これによって、
着色材層と主材層からなる層状物の寸法を縮小し、主材
の混練度合いの調整をしたり、合流点の流路４や流路８
の寸法を１ｍｍ以上とし、着色材層と主材層の断面積比
精度を向上させることができる。

【００２９】本発明は、以上のようなペレットおよびそ
の製造方法にすることによって、ペレット製造工程から
汚染性の高い粉状または液状の顔料を排除できるように
なり、色替えによる洗浄を必要とせず、生産性が上が
り、安価ペレットを供給できる。また作業者を苛酷な洗
浄から解放することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、実施例及び比較例を挙げて説明する。

【００３１】

【実施例】同一の主材配合からなる多種類色ペレットの
製造において、従来のペレットと、本発明のペレットの
製造を行い、一人当たりの生産量（工数原単位kg/hr.
人）を比較した。また、最終成形を行い、得られた製品
の色に関する評価をした。なお、主材の組成配合は表１
に示すとおりである。

【００３２】

【表１】

【００３３】（実施例１）使用した着色材用ペレット
は、表２の組成のものを用いて、別工程で製造した。こ
の着色材用ペレットを表３に示す比で計量し、タンブラ
ーミキサーに入れて均一に混合し、着色材層形成用押出
機のホッパーに圧空移送した。実施例１のペレットは、
上記で示した製造法１の形態で製造した。すなわち、主
材配合の混練物をスパイダーとマンドレルを使って円筒
状にし、これに着色材用混練物をクロスヘッド方式で被
覆し、ダイリップから押し出された二層の円筒をカッタ
ーで展開し、ロールで板状に冷却し、さらにパスロール
上で空冷し、シートペレタイザーに送り、流れ方向にス
リットし、幅方向にカットして、幅，長さ，高さ３〜４
ｍｍの立方体状のペレットを製造した。このときの主材
配合の混練物と着色材の混練物の合流前後のダイス寸
法、すなわち、図２（ａ）に示す寸法が、θ₁ ＝１２５
°、（３）＝５ｍｍ、（４）＝１ｍｍ、（５）＝０．５
ｍｍ、（６）＝３ｍｍとした。得られたペレットの主材
層と着色材層の体積比（断面積比）は約１：０．１であ
った。なお、使用した押出機は、主材用に同方向二軸押
出機ＧＴ−１１０［池貝社製、商品名］、着色材用に単
軸押出機ＦＳ−５０［池貝社製、商品名］を用い、着色
用混練物の混練を促進するために先端ダルメージスクリ
ューとした。二層の円筒の押出量は２００ｋｇ／ｈｒに
調整した。

【００３４】

【表２】

【表３】

【００３５】（比較例１）従来のペレットの製造方法
で、加工顔料を表４にしたがって計量し、主材配合材料
といっしょにミキサーに投入し、撹拌した。撹拌物は前
記押出機ＧＴ−１１０［同前］に送られ、ドーピング付
きで蜂ノ巣状に穴を多数配するＰＶＣ系樹脂の造粒に一
般的に用いられているダイスを使って押出し、ホットカ
ットし、ペレットを製造した。実施例１と同様に７色を
製造し、ペレットの押出量を実施例１と同様２００ｋｇ
／ｈｒにした。

【００３６】

【表４】

【００３７】（比較例２）主材配合材料のみ前記押出し
機ＧＴ−１１０［同前］で混練し、ホットカットし、ペ
レットを製造し、最終成形の段階で着色が可能か試験し
た。すなわち主材用ペレット：着色材用ペレット合計
が、容量比１：０．１になるように計量し、タンブラー
ミキサーで撹拌し、最終成形を行った。

【００３８】実施例１及び比較例１〜比較例２のそれぞ
れについて、最終成形を幅木の押出成形として、生産
性、最終成形の製品色の評価を行いその結果を表５に示
した。

【００３９】

【表５】

【００４０】表５中の評価は、下記に示すとおりであ
る。（工数原単位ｋｇ／ｈｒ・人）・・・作業者の１時間当
りの生産量（kg）（製品色）・・・○…良い、×…不適、（総合評価）・・・◎…極めて良い、○…標準、×…悪
い、［評価結果］生産性は、実施例１の製造法は比較例１の
１．７５倍となり、大きく向上した。また製品色評価に
おいては、実施例１、比較例１のペレットは、発色が均
一で安定した幅木を得たが、比較例２のペレットでは、
着色用ペレットのフローマークが発生したり、色バラツ
キの大きい幅木しか成形できなかった。したがって実施
例１が、総合的に最も優れる結果となった。さらに実施
例１は、ペレタイザーと貯留タンクをもう一台もてば、
それぞれの洗浄を外段取りとし、主材押出機を連続巡航
運転でき、さらなる工数原単位増が計れるが、比較例１
ではヘンシルミキサーやクーリングミキサーの洗浄、押
出機の解体洗浄と洗浄低温化の復帰時間が余計必要とな
るため、多大な設備投資をしなければ、押出機を連続巡
航運転できないことが判った。また数値的な意味合いだ
けでなく、比較例１のヘンシルミキサーやクーリングミ
キサーという半密閉系で、回転系であるミキサー中で
の、高温かつ粉塵の漂う過酷な洗浄は、作業者の心理的
肉体的負担が大きいものであったが、実施例１でこの洗
浄を無くすことができた。また比較例２の製品の発色が
まばらになったことから、着色材ペレットは、比較例２
のように混練回数が少なかったり、最終成形で、着色材
ペレットと主材ペレットが離れて存在するよりも、実施
例１のように混練され、さらに着色層が主材層と定量的
に密着していることの意義が大きいことが判った。

【００４１】（実施例２及び比較例３）次に、硬質のペ
レットについての実施例及び比較例を示す。実施例２
は、枠材用、パイプ用、平板用の３種で、各１色製造し
た。主材配合を表６に示し、着色材用ペレット組成を表
７とし、その比は表８に示すとおりであり、実施例１よ
り加工温度が１０〜２０℃高い、すなわち１３５〜１６
０℃の温度範囲であること及びＦＳ−５０［同前］のス
クリューを中央部ダブルフライトに変更したほかは同様
にペレットを製造した。

【００４２】

【表６】

【表７】

【表８】

【００４３】比較例３は、比較例１と同様に従来の方法
で用い、表９からなる配合物をペレットに製造した。着
色材用ペレット組成には、低毒性用途にも使用できるよ
うにＦＤＡ、ＪＨＰＡに取得可能なＣａ−Ｚｎ系安定剤
や滑剤を使用した。また結晶性ポリエチレン鎖からなる
塩素化ポリエチレンも添加した。実施例２のペレット形
状や主材層と着色材層の体積比は、実施例１と同じであ
った。

【００４４】

【表９】

【００４５】［評価結果］実施例２と比較例３の生産性
を比較すると、実施例２は１．４６倍となり優れてい
た。このように、一主材一色であっても、同一色でなけ
れば、多品種生産した場合、本発明のペレットの製造方
法は格別に優れている。この利点は、各種の主材がほと
んど同種の配合材からなっているため、ヘンシルミキサ
ーやクーリングミキサーの洗浄、押出機の解体洗浄が不
要になることに起因している。このことは、配合材の種
類が統一されれば、高透明や極度の低毒性といった特別
な仕様がないかぎり、例えば可塑剤１０〜２００重量部
の軟質系と可塑剤０〜１０重量部の硬質系といった硬度
範囲区別内では、塩化ビニル系樹脂ペレットが配合機、
冷却機、混練機の洗浄なしで自動運転できることを示唆
している。本発明のペレットの製造方法は、計量の自動
化を含め、省人化のための配合材種の統一と少数化探究
の意義を非常に高めた。実施例２の最終成形品の発色
は、均一で安定していた。

【００４６】（実施例３）実施例１と同様の主材と着色
材のペレットとの配合比で、上記した製造法３を用い
て、着色材層を有するペレットを製造した。主材の混練
物を、ダイス内で円錐筒状に流し、その先端から８箇所
の図２（ｂ）に示すような、（７）＝２０ｍｍφの円柱
とし、個々にクロスヘッド方式で着色材用ペレット混練
物を外装被覆する。着色材用混練物は、この図に示すよ
うに、θ₂ ＝１３５°、（８）＝０．８ｍｍに合流され
る。合流後の（９）＝φ２２ｍｍとし、（１６）＝φ１
５ｍｍの絞り流路を設け、ダイスから押出し、引き取り
ローラで延伸し、ペレット外径をφ５〜６ｍｍに引き落
としながら、ストランドを冷却槽に漬け、冷却し、回転
刃で長さ２〜３ｍｍにカットした。主材層と着色材層の
体積比は、約１：０．２で、図１（ａ）に示す円柱状の
ペレットを得た。押出機は実施例１と同じものを使用し
た。ダイスリップを１５ｍｍと大きく取り、延伸率を
０．１１〜０．１６にすることによって、８点吐出でも
押出量は２００kg/hr とすることができた。生産能力も
実施例１と同等であった。実施例２のペレットで成形し
た幅木の発色は、均一で安定していた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、少量で着色性の高い顔
料を、汚染性の高い粉体や液体でなく、固体（ペレッ
ト）や固溶体（ペレットの溶融物またはゲル化物）とし
ているため、色替えによる洗浄が全くいらなくなるとい
う利点を、最終成形に不具合いを及ぼすことなく生かす
ために、塩化ビニル系樹脂ペレットを定量的な着色材層
と主材層の密着体として最終成形品の色安定を確保でき
る。これによってペレタイジング装置の残ペレット、ペ
レット移送系やペレットタンクといった固体の軽微な洗
浄だけに限定することができた。このことは生産能力を
上げ、作業者の安全衛生面の改善が図れる。また軽微な
洗浄だけに限定できたことは、主材配合の使用材料限定
による計量、搬送、配合、混練までの完全自動化を行な
うことができる。さらに混練より後の工程も固体の軽微
な洗浄であることから、エアー等による自動洗浄を行な
うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のペレットの一例を示す説明図であり、
（ａ）は立方体形状のもの、（ｂ）は円柱形状のもの、
（ｃ）は円柱形状で着色材層を半円周に密着させたもの
である。

【図２】本発明のペレットの製造に用いられるダイスの
接続部分を示す断面説明図であり、（ａ）はその一例、
（ｂ）は（ａ）とは異なる他の一例を示す。

【図３】本発明のペレットの製造に用いられるダイスの
横断面説明図である。

【符号の説明】

１，１１，２１…主材層２，１２，２２…着色材層３，７…主材の混練物流路４，８…着色材の混練物流路５，９…合流後の流路６，１６…絞り流路１７…流路１８…厚み差３１…主材３２…着色材 θ₁ ，θ₂ …角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料を含まない塩化ビニル系樹脂組成物
（主材）層と、顔料を含む塩化ビニル系樹脂組成物（着
色材）層とが一体に結合されてなることを特徴とする着
色材層を有する塩化ビニル系樹脂ペレット。
【請求項２】顔料を含まない塩化ビニル系樹脂組成物
層と、顔料を含む塩化ビニル系樹脂組成物層とからなる
塩化ビニル系樹脂積層シートを流れ方向にスリットし、
次いで幅方向にカットすることを特徴とする着色材層を
有する塩化ビニル系樹脂ペレットの製造方法。
【請求項３】顔料を含まない塩化ビニル系樹脂組成物
と、顔料を含む塩化ビニル系樹脂組成物とからなる棒状
体を押し出し、次いで幅方向にカットすることを特徴と
する着色材層を有する塩化ビニル系樹脂ペレットの製造
方法。