JPS63284227A - マスタ−バッチの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
ターパ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（タンブラ−、ヘンシ
ェルミキサー等）の機器や攪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）の機器や
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。

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 本発明のマスターバッチの製造法は、担体樹脂となる熱
可塑性樹脂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、前記添加剤としてフ
ッ素系樹脂分散液（またはこれと顔料）を用いることを
特徴とするものである。

以下本発明の詳細な説明する。

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、含フツ素オレフィン、パーフルオロオレフ
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、水または／および有機溶剤中に分散し
た形態で用いられる。殊に、水を主たる媒体として用い
た水性分散液が、パウダーの飛散防止性、安全性の点で
好ましい。

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０．００１−１重量部、特に０．００５〜
０．２重量部の範囲から選択することが多い、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、過多は成形性を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％程度の範囲に設定す
るのが有利である。

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、各糧
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、醸化クロム、硫化カドミウム、セレ
ン化カドミウム、群青、炭醜カルシウム、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
・多いと流動性を損ない、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、酸化防市剤、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−、ヘンシェルミキサー
等の予＠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、グ
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甚く
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−、ミキシングロール
、ニーダ−等の混線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−、ミキシングロール、ニーダ
−等の混線機を用いて行うこともできる。

目的とするマスターバ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。

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倍程度とすることが多いが、５未満であってもよく、
あるいは１００倍を越えてもよい。

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よび顔料パウダーの
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
器または攪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−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−の雰囲気を１７０−１８０℃に保つて約１０
分聞易合を行い、ついでこの混合物を押出機に供給して
溶融混練し、グイかも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、このマスターパッチペレット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２＋＋ｍ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０．０
２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パウダ一１００部をタンブラ−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−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パッチペレッ
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−混合時の粉塵：はとんど発生せずタンブラ−
の機器の汚れ：少ない 成形性：異常なしく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
機器や攪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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、担体樹脂となる熱可塑性樹脂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
   、前記添加剤としてフッ素系樹脂分散液を用いることを
   特徴とするマスターバッチの製造法。 ２、添加剤としてフッ素系樹脂分散液および顔料を用い
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造法
   。