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WO2015053025A1 - マスターバッチ、マスターバッチ群、マスターバッチの製造方法及び合成樹脂成形品 - Google Patents

マスターバッチ、マスターバッチ群、マスターバッチの製造方法及び合成樹脂成形品 Download PDF

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WO2015053025A1
WO2015053025A1 PCT/JP2014/073716 JP2014073716W WO2015053025A1 WO 2015053025 A1 WO2015053025 A1 WO 2015053025A1 JP 2014073716 W JP2014073716 W JP 2014073716W WO 2015053025 A1 WO2015053025 A1 WO 2015053025A1
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WO
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master batch
resin
aluminum
masterbatch
aluminum particles
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PCT/JP2014/073716
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English (en)
French (fr)
Inventor
篤史 竹村
寿子 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resino Color Industry Co Ltd
Original Assignee
Resino Color Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP14852907.6A priority patent/EP3056533B1/en
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Priority to JP2015541485A priority patent/JP6421125B2/ja
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    • C08J2433/14—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C08J2433/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00—Masterbatches

Definitions

  • the present invention relates to a master batch, a master batch group, a master batch manufacturing method, and a synthetic resin molded article.
  • Patent Document 1 includes an olefin resin, an aluminum powder, an olefin wax, and quicklime, and an aluminum powder-containing resin composition (master batch) having an aluminum powder content of 40%. )
  • Patent Document 2 includes an aluminum pigment, a polyethylene wax, and a linear low-density polyethylene resin, and the aluminum pigment is included in a range of 60% by mass to 80% by mass, and the polyethylene wax and the linear chain are included.
  • a low-density polyethylene resin discloses a master batch for coloring a synthetic resin contained in a mass ratio of 9: 1 to 7: 3.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 require heating and dispersion processing in two stages of a heating and mixing process and a pellet forming process for removing a solvent that is a wetting agent for aluminum particles in the production of a masterbatch. Therefore, there is a problem that the master batch component is liable to be thermally deteriorated, and the strength of the synthetic resin molded product is easily lowered and the appearance is liable to occur. Further, when the plate-like aluminum particles are subjected to excessive mechanical shearing during the masterbatch processing, the shape thereof is broken or broken, and is destroyed. When the aluminum particles are broken as described above, there is a problem that the glitter inherently possessed by the aluminum particles tends to be lowered.
  • the resin is a polymer alloy having a melt tension at 190 ° C. of 20 to 100 mN.
  • the proportion of aluminum particles in the master batch is 50 to 80% by weight. Therefore, content of masterbatch components other than the aluminum component contained in the synthetic resin molded product can be reduced. Accordingly, it is possible to make it difficult for the synthetic resin molded product to have a reduced strength or poor appearance.
  • the proportion of the wax contained in the master batch having a melt flow rate exceeding 60 g / 10 min and having a melt viscosity at 140 ° C. of 15 to 8000 mPa ⁇ s is 10% by weight or less. . For this reason, it is possible to make it difficult for the strength of the synthetic resin molded product to decrease or to cause poor appearance.
  • the proportion of aluminum particles in the master batch is 50 to 80% by weight.
  • the proportion of aluminum particles is more preferably 60 to 80% by weight, and further preferably 65 to 80% by weight.
  • the ratio of the aluminum particles in the master batch exceeds 80% by weight, the pellet strength of the master batch is lowered, and the master batch is likely to be cracked or chipped. Therefore, it becomes difficult to handle the master batch.
  • fine fragments and powder may be generated. When such fine fragments and powder are generated, uneven color tends to occur in the synthetic resin molded product.
  • the fragment and powder of a masterbatch may remain in a container.
  • the aluminum particles contained in the masterbatch of the present invention have a uniform shape, are not broken, are not bent, have a smooth particle surface, and aluminum particles do not aggregate and overlap.
  • unevenness is generated on the surface of the aluminum particles, so that the light is irregularly reflected, and the irregularly reflected light is absorbed at another aluminum particle interface, resulting in a decrease in luminance.
  • the shape of the aluminum particles becomes fine, it becomes impossible to obtain a sparkling and clear particle feeling.
  • luminance of a masterbatch becomes high enough because the aluminum particle is not destroyed and it is not bent. Therefore, the metallic gloss of the synthetic resin molded product produced using the master batch of the present invention can be made clear.
  • the average particle diameter of the aluminum particles is not particularly limited, but is preferably 5 to 100 ⁇ m, and more preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the shape of the aluminum particles is not particularly limited, but flaky or coin-like plate-like particles are desirable.
  • the average particle diameter of the aluminum particles refers to an average particle diameter calculated based on a particle size distribution measured by a conventionally known particle size distribution measurement method using a laser diffraction method.
  • the surface-coated aluminum particles are not particularly limited, but aluminum particles coated with a resin are preferable, and the resin is more preferably an acrylic resin, a melamine resin, an epoxy resin, a urethane resin, or a polyester resin.
  • the inorganic compound is preferably an oxide such as aluminum or silicon, a hydrated oxide, or a hydroxide.
  • the organosilicon compound is preferably an alkoxysilane compound, a chlorosilane compound, a silazane compound, a reactive silicone or a modified silicone.
  • the coupling agent is a coupling agent composed of a silane compound, a titanate compound, an aluminate compound, a zirconium compound, or the like. Is preferred.
  • the other organic compounds are preferably saturated fatty acids, unsaturated fatty acids and the like.
  • the surface-coated aluminum particles as described above commercially available ones can be used.
  • surface-coated aluminum particles surface-coated with acrylic resin Astroflakes manufactured by Horikin Foil Powder Co., Ltd., FZ Series, BP Series and PCF Series manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., TR Series manufactured by Asahi Kasei Metals Co., Ltd., HR Series, etc. Is given.
  • the resin that covers the aluminum may be mixed with a resin such as a polyolefin resin that is mixed when the master batch is manufactured.
  • the resin contained in the masterbatch is a mixture of a resin that coats aluminum and a resin such as a polyolefin resin.
  • Examples of the surface-coated aluminum particles whose surface is coated with silica include Chromashine manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.
  • Examples of the surface-coated aluminum particles whose surface is coated with a coupling agent include Toyo Aluminum Co., Ltd. LX series.
  • the masterbatch of the present invention contains a heat-resistant wetting agent.
  • the master batch and the resin are heated and melt-kneaded. At this time, the kneaded material is generally heated to 150 to 250 ° C. If the master batch contains a general wetting agent such as mineral terpenes, this heating may cause the wetting agent to volatilize and generate volatile gas. When such a volatile gas is generated, it causes a poor appearance and a reduced strength of the synthetic resin molded product.
  • the masterbatch of the present invention contains a heat-resistant wetting agent, so even when heated during melt-kneading, almost no volatile gas is generated from the heat-resistant wetting agent, and the synthetic resin molded product Hard to cause poor appearance and reduced strength.
  • the aluminum particles moistened with the heat-resistant wetting agent as described above can be used.
  • Syl beads series polyethylene glycol wet aluminum particles manufactured by Asahi Kasei Chemicals, Yamato No. manufactured by Metal Powder Industry Co., Ltd. 300 80 PA (bis (2-ethylhexyl) phthalate wetted aluminum particles), no. 300 DOA (bis (2-ethylhexyl) adipate wetted aluminum particles) and the like.
  • the thermal decomposition midpoint temperature of the heat-resistant wetting agent contained in the wetted aluminum particles in a nitrogen atmosphere is measured according to JIS K 7120 in the same manner as the thermal decomposition midpoint temperature of the heat-resistant wetting agent. This is substantially equivalent to the result of measuring the thermal decomposition midpoint temperature of the wetting agent itself.
  • polyethylene glycol When polyethylene glycol is included as the heat-resistant wetting agent, polyethylene glycol having a thermal decomposition midpoint temperature of 250 ° C. or higher and a freezing point of ⁇ 20 ° C. or higher is desirable.
  • the freezing point of polyethylene glycol means the freezing point of a chemical product measured according to JIS K 0065 defined in Japanese Industrial Standard.
  • the master batch of the present invention contains a resin having a melt flow rate of 0.2 to 60 g / 10 min.
  • the resin melt flow rate is more preferably 0.2 to 40 g / 10 min, and further preferably 0.2 to 30 g / 10 min.
  • the pellet strength of the master batch can be improved.
  • the melt flow rate of the resin exceeds 60 g / 10 min, the pellet batch strength of the master batch decreases, and the master batch tends to be cracked or chipped. Therefore, it becomes difficult to handle the master batch. Furthermore, it becomes easy to produce fine fragments and powder, which is not economically preferable.
  • melt flow rate of the resin When the melt flow rate of the resin is less than 0.2 g / 10 min, the pellet batch strength of the master batch becomes too high, and therefore when the synthetic resin molded product is manufactured using the master batch, the master batch is sufficiently kneaded. Causes uneven color.
  • the melt flow rate refers to fluidity measured according to JIS K 7210: 1999 (ISO 1333: 1997) defined in Japanese Industrial Standards.
  • the ratio of the resin having a melt flow rate of 0.2 to 60 g / 10 min in the master batch is preferably 8 to 45% by weight, and more preferably 10 to 35% by weight.
  • the proportion of the resin having a melt flow rate of 0.2 to 60 g / 10 min contained in the master batch is less than 8% by weight, the pellet strength of the master batch is likely to be lowered, and the workability during the production of the master batch is also increased. Is significantly reduced.
  • the resin examples include polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin, polyacetal resin, polystyrene resin, acrylonitrile resin, ABS resin, PMMA resin, polycarbonate resin, PBT resin, and PET resin. Among these, polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin are desirable.
  • the melt flow rate of the resin can be measured by the method defined in JIS K 7210: 1999. For example, the test temperature is 190 ° C. for polyethylene resin, the nominal load is 2.16 kg, and the test temperature is 230 ° C. for polypropylene resin.
  • melt flow rate exceeding 60 g / 10 min when the load is 2.16 kg at 190 ° C.
  • melt viscosity at 140 ° C. A low-density resin having a low crystallinity of 15 to 8000 mPa ⁇ s.
  • the melting start temperature can be measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS K7121.
  • the melt viscosity can be measured with a Brookfield B-type viscometer.
  • wax include polyethylene wax, polypropylene wax, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, carnauba wax, and those modified with maleic acid or carboxylic acid.
  • the melt flow rate of these waxes can be measured by the method defined in JIS K 7210: 1999.
  • polyethylene wax has a test temperature of 190 ° C., nominal load: 2.16 kg
  • polypropylene wax has a test temperature of 190 ° C.
  • Nominal load: 2.16 kg, carnauba wax can be measured as test temperature: 190 ° C., nominal load: 2.16 kg.
  • the melt flow rate can be measured at a test temperature: 190 ° C. and a nominal load: 2.16 kg.
  • An alkyl acid copolymer-composite (trade names: Metabrene A3000, Metabrene A3800: manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is mentioned.
  • an acrylic melt tension improver an alkyl methacrylate copolymer (trade name: Metabrene P530, Metabrene) P570: manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.).
  • the proportion of the melt tension improver in the master batch is preferably 0.1 to 5.0% by weight, and more preferably 0.3 to 3.0% by weight.
  • the resin desirably contains a high melt tension resin having a melt tension at 190 ° C. of 30 to 200 mN. If the resin contains a high melt tension resin, the master batch is easily formed into a uniform pellet shape. When the master batch is a pellet having a uniform shape, when the synthetic resin molded product is manufactured using the master batch, the master batch is less likely to be unevenly distributed, and uneven color generation can be prevented. Moreover, it is easy to handle when manufacturing a synthetic resin molded product.
  • the high melt tension resin means a resin having a melt tension at 190 ° C. of 30 to 200 mN. The melt tension at 190 ° C.
  • the high melt tension resin is more preferably 30 to 200 mN, and further preferably 50 to 200 mN.
  • the high melt tension resin include a resin having a melt flow rate of 0.4 g / 10 min and a melt tension of 88 mN (trade name: Hi-Zex 6200BPU: manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.).
  • the resin is desirably a polymer alloy having a melt tension of 20 to 100 mN at 190 ° C. With such a polymer alloy, the balance between the melt flow rate and the melt tension can be adjusted, and the master batch can be easily formed into a pellet shape. Moreover, various characteristics can be given by selecting resin.
  • the resin and wax are easily oxidized by the catalytic action of aluminum.
  • a grid is formed on the surface of the synthetic resin molded product.
  • the metal deactivator is not particularly limited, but a triazine compound (1,3,5-triazine-2,4,6-triamine (trade name: ADK STAB ZS-27: manufactured by ADEKA)), a phenol compound ( 2-hydroxy-N-1H-1,2,4-triazol-3-ylbenzamide (trade name: ADK STAB CDA-1: manufactured by ADEKA)), N, N′-bis [3- (3,5-di -T-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine (trade name: Irganox MD1024: manufactured by BASF)) and the like.
  • a triazine compound (1,3,5-triazine-2,4,6-triamine
  • ADK STAB CDA-1 manufactured by ADEKA
  • N, N′-bis [3- (3,5-di -T-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine trade name: Irganox MD1024: manufactured
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a state where the master batch of the present invention is in a pellet form.
  • the pellet-shaped master batch 10 has a substantially elliptical column shape, and has a substantially elliptical bottom surface 11 and a substantially elliptical top surface 12.
  • the bottom surface 11 and the top surface 12 have substantially the same shape.
  • the substantially elliptical shape includes a substantially circular shape, and the master batch 10 that is in the form of a pellet may be cylindrical.
  • the length of the master batch is the distance L from the bottom surface 11 to the top surface 12.
  • the major axis of the masterbatch is the major axis D1 of the ellipse on the bottom surface 11 or the top surface 12.
  • the minor axis of the master batch is the elliptical minor axis D2 on the bottom surface 11 or the top surface 12.
  • the major axis D1 and the minor axis D2 are equal.
  • the shape of the master batch is a pellet, there is little variation in the shape, so when molding a synthetic resin molded product using the master batch, the master batch is less likely to be unevenly distributed and color unevenness is prevented. Can do.
  • the master batch of the present invention may contain any conventionally known additive as long as the effects of the present invention are not hindered.
  • additives include fillers such as talc and silica, azo pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, dioxazine pigments, quinophthalone pigments, and the like.
  • examples thereof include pigments, titanium oxide, bent pattern, ultramarine blue, bitumen, yellow iron oxide, yellow lead, chromium vermilion, inorganic oxides such as composite oxide pigments, pigments such as carbon black, dispersants, and the like.
  • a master batch group including a plurality of master batches of the present invention wherein the master batch has a pellet shape, and the relative standard deviation of the major axis of the plurality of master batches included in the master batch group is 5.00% or less.
  • the relative standard deviation of the minor axis of the plurality of master batches included in the master batch group is 5.00% or less, and the relative standard deviation of the lengths of the plurality of master batches included in the master batch group is 5
  • the master batch group of 0.000% or less is the master batch group of the present invention. In such a master batch group, since the shape of the master batch is substantially uniform, when a synthetic resin molded product is manufactured using the master batch, uneven color in the synthetic resin molded product is less likely to occur.
  • the relative standard deviation of the major axis of a plurality of master batches, the relative standard deviation of the minor axis of a plurality of master batches, and the relative standard deviation of the lengths of a plurality of master batches are not particularly limited as long as they are within the above ranges. Desirably, the relative standard deviation of the major axis is 3.00% or less, the relative standard deviation of the minor axis is 3.00% or less, and the relative standard deviation of the length is 3.00% or less.
  • Powdered aluminum particles (hereinafter also referred to as “aluminum powder”) are very susceptible to oxidation, and there is a risk of dust explosion when dust is spilled in the atmosphere. For this reason, in general, a humectant such as a mineral terpen is used to suppress the scattering property.
  • a low boiling point wetting agent such as mineral terpene is used as a wetting agent for aluminum powder, volatile gas is generated during the production of the masterbatch, which causes a poor appearance and a reduced strength of the synthetic resin molded product. Therefore, it is desirable that the wetting agent is the above heat-resistant wetting agent.
  • the surface-coated aluminum particles are not particularly limited, but are preferably aluminum particles coated with a resin.
  • the affinity between the aluminum particles and the resin is improved in the mixing step described later. Therefore, the master batch using the aluminum particles coated with the resin has strength, the strand is not easily broken, and the melt tension is suitable. Since the aluminum particles coated with the resin have already been described, the description thereof is omitted here.
  • a method of wetting the aluminum particles with a heat-resistant wetting agent is not particularly limited, and a known mixer such as a ball mill, a pro shear mixer, a nauta mixer, a tumbler mixer, a Henschel mixer, or the like can be used.
  • additives such as a melt tension improver and a metal deactivator may be mixed together.
  • Desirable melt tension improvers and metal deactivators include those described in the master batch of the present invention.
  • the resin used in the mixing step one kind may be used, or two or more kinds may be mixed to form a polymer alloy. Further, a high melt tension resin having a melt tension at 190 ° C. of 30 to 200 mN may be mixed. When the resin is two or more types of polymer alloys, it is desirable that the melt tension at 190 ° C. is 20 to 100 mN. Examples of desirable resin combinations contained in the polymer alloy include the resin combinations described in the case where the resin contained in the masterbatch of the present invention is a polymer alloy.
  • the stirring member refers to a member that is in physical contact with an aluminum paste or resin and kneaded, such as a stirring blade or a stirring rod.
  • a stirring member refers to a member that is in physical contact with an aluminum paste or resin and kneaded, such as a stirring blade or a stirring rod.
  • the aluminum particles in the aluminum paste come into contact with the stirring member and wear.
  • the brightness of the aluminum particles decreases.
  • luminance of the masterbatch produced through a subsequent process will also fall.
  • a method for mixing the aluminum paste and the resin without using the stirring member is not particularly limited, and examples thereof include container rotation type mixing and container vibration type mixing. By using such a method, the aluminum paste and the resin can be mixed without wearing the aluminum particles contained in the aluminum paste.
  • the aluminum-resin mixture preferably has a melt tension at 230 ° C. of 30 to 150 mN.
  • Such an aluminum-resin mixture can be suitably extruded in the later-described (c) extrusion molding step.
  • the method for adjusting the melt tension is not particularly limited, but a method for adding a melt tension improver, a method for adding a high melt tension resin having a melt tension at 190 ° C. of 30 to 200 mN, and mixing two or more resins. Examples thereof include a polymer alloying method.
  • Extrusion means that an aluminum-resin mixture is extruded from a mold by an extrusion member such as a screw to form a molded product having a predetermined shape.
  • the extrusion process is preferably performed at 150 to 250 ° C, more preferably 160 to 230 ° C, although not particularly limited.
  • the masterbatch of this invention can be manufactured.
  • the masterbatch or the masterbatch group of the present invention can be suitably produced into a synthetic resin molded product by appropriately kneading into the synthetic resin. That is, the synthetic resin molded article of the present invention is manufactured using the master batch or the master batch group of the present invention.
  • the content of the master batch in the synthetic resin is preferably 0.1 to 10.0% by weight, and more preferably 0.3 to 5.0% by weight. If the content of the masterbatch is within the range of 0.1 to 10.0% by weight, the synthetic resin molded product has a sufficiently small amount of masterbatch components other than the aluminum component. Appearance defects can be prevented.
  • Example 1 The masterbatch which concerns on Example 1 was produced by performing the following operation.
  • maleic acid modified wax (melt flow rate: 9680 g / 10 min (test temperature: 190 ° C., nominal load: 2.16 kg), melt viscosity at 140 ° C .: 150 mPa ⁇ s, trade name: Mitsui 1.0% by weight of high wax 1105A (manufactured by Mitsui Chemicals), 1 fluorine-based melt tension improver (additive of polytetrafluoroethylene subjected to acrylic modification (trade name: Metabrene A3800: manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)) 0.0% by weight, acrylic melt tension improver A (high molecular weight acrylic polymer (trade name: methabrene 570: Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)) 0.2% by weight, metal deactivator (N, N′-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine (product) Name: Irganox MD1024:
  • (C) Extrusion molding step The aluminum-resin mixture produced through the above steps was put into an extrusion molding machine (model name: TEM-37SS: manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Next, the aluminum-resin mixture was extruded under the conditions of an extrusion temperature of 170 ° C. and a screw rotation speed of 150 rpm. The extruded aluminum-resin mixture becomes a noodle-shaped molded product having a major axis of 2.9 mm and a minor axis of 2.7 mm.
  • Example 2 Master batches according to Examples 2 to 7 were produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the master batch was changed as shown in Table 1.
  • the number of the composition in Table 1 is weight%.
  • acrylic melt tension improver B is a high molecular weight acrylic polymer (trade name: Metablen P530: manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), and polypropylene resin is melt flow rate: 8.0 g / 10 min. (Test temperature: 230 ° C., nominal load: 2.16 kg), polypropylene having a melt tension of 18.6 mN at 190 ° C.
  • Example 8 The masterbatch which concerns on Example 8 was produced by changing the aluminum paste prepared in (a) aluminum paste preparation process of Example 1 as follows.
  • Comparative Example 2 A masterbatch according to Comparative Example 2 was prepared by changing the (b) mixing step to (d) cutting step of Example 1 as follows.
  • the composition of the master batch according to Comparative Example 2 is the same as the composition of the master batch according to Comparative Example 1.
  • Extrusion evaluation ⁇ Extrusion can be performed without trouble. The discharge state is stable. ⁇ : Extrusion is possible with some trouble. X: Extrusion is difficult and the melt does not discharge from the die.
  • the melt tension of the master batches according to Examples 1 to 8 was 30 to 110 mN. That the melt tension of the master batch is such a value means that the melted master batch is sufficiently strong and suitable for producing a master batch by extrusion molding.
  • melt strand breakage occurred, and the melt tension could not be measured.
  • the occurrence of melt strand breaks means that the molten masterbatch is brittle and not suitable for the production of masterbatches by extrusion.
  • the pellet shape tends to be non-uniform, and the pellet strength tends to be weak.
  • the master batch is likely to be unevenly distributed, and color unevenness is likely to occur in the synthetic resin molded product.
  • Luminance evaluation The master batches according to Examples 1 to 8 and Comparative Example 2 were evaluated for luminance.
  • the method of luminance evaluation is as follows. First, each master batch was kneaded into polyethylene resin so that the aluminum component was 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of polyethylene resin, and a 0.5 mm thick sheet-shaped synthetic resin molded product was molded. Next, the L * value of the synthetic resin molded product was measured using a spectrocolorimeter (model name: CM3600d, manufacturer: manufactured by Konica Minolta). Measurement conditions were in accordance with JIS Z 8722 and JIS Z 8729. The results are shown in Table 1. The brightness of the master batches according to Examples 1 to 8 was higher than the brightness of the master batch according to Comparative Example 2. This is presumably because aluminum particles were broken or bent during the manufacturing process of the masterbatch according to Comparative Example 2.
  • the method for producing the INJ plate is as follows. First, the polypropylene resin and each master batch were charged into an injection molding machine so that the aluminum component was 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin. The polypropylene resin and each master batch are heated at 210 ° C. by an injection unit of an injection molding machine to become a melt-kneaded product. Next, the melt-kneaded product was filled into a mold (size: 50.0 ⁇ 90.0 ⁇ 3.0 mm) of an injection molding machine by an injection unit. The mold was set to 30 ° C., and the filled melt-kneaded product was cooled and solidified. The obtained molded product is an INJ plate.
  • the master batch is not uniformly diffused during the molding of the synthetic resin molded product, which causes a grid on the surface of the synthetic resin molded product.
  • the masterbatch is formed through heating and dispersion processing in two stages, that is, a heating and mixing process using a universal stirrer and a pellet forming process using a disk pelletizer.
  • the two-step process as described above also promotes oxidation of wax and the like and causes a grid on the surface of the synthetic resin molded product.
  • FIG. 4A is an enlarged photograph at a magnification of 1000 times of the shape of aluminum particles contained in a synthetic resin molded product molded using the master batch according to Example 1 using a microscope.
  • FIG. 4B is an enlarged photograph with an enlargement magnification of 3000 times.
  • FIG. 5A is an enlarged photograph at a magnification of 1000 times of the shape of aluminum particles contained in a synthetic resin molded product molded using the master batch according to Comparative Example 2 using a microscope.
  • FIG. 5B is an enlarged photograph with an enlargement magnification of 3000 times.
  • FIG. 6A is an enlarged photograph of the magnification of 1000 times obtained by photographing the shape of aluminum particles in the aluminum paste using a microscope.
  • FIG. 6B is an enlarged photograph with an enlargement magnification of 3000 times.
  • FIGS. 4A and 4B in the synthetic resin molded product in which the master batch according to Example 1 was used, the shape of the aluminum particles was uniform and not agglomerated.
  • FIGS. 5 (a) and 5 (b) in the synthetic resin molded product in which the master batch according to Comparative Example 2 was used, the aluminum particles were broken, the shape was non-uniform, and agglomerated. It was in an overlapping state.
  • the strength evaluation was performed on the master batch groups according to Examples 1 to 8 and Comparative Example 2.
  • the method of strength evaluation is as follows. First, 33.3 g of each master batch group was placed on a sieve having an opening of 1000 ⁇ m and an inner diameter of 75 mm. Next, the sieve was shaken with a horizontal rotation vibration type sieve shaker MVS-1 manufactured by AS ONE under conditions of a frequency of 1500 rpm for 10 minutes. Next, the mass of each master batch group after shaking was measured, and the mass reduction rate of each master batch was determined. The results are shown in Table 1. When the masterbatch is cracked, chipped, or the like during the shaking, and the fragments pass through sieves, the mass of the masterbatch group decreases.
  • the mass reduction rate of the master batch increases.
  • the mass reduction rate of the master batch group of Comparative Example 2 was larger than the mass reduction rate of the master batch group of Examples 1 to 8. That is, the master batch included in the master batch group of Comparative Example 2 resulted in low pellet strength. This is presumably because the pellet batch strength of the master batch was not sufficient because the melt flow rate exceeded 60 g / 10 min and the proportion of wax having a melt viscosity of 15 to 8000 mPa ⁇ s at 140 ° C. was large.

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Abstract

本発明は、アルミニウム成分の含有量が多く、ペレット強度が強く、アルミニウム粒子が本来有している輝度の低下を起こさず、合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となるような成分の含有量が少ないマスターバッチを提供することを目的とする。 本発明のマスターバッチは、アルミニウム粒子と、耐熱性湿潤化剤と、樹脂とを含むマスターバッチであって、上記マスターバッチ中の上記アルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％であり、上記樹脂のメルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎであり、上記マスターバッチに含まれる、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下であることを特徴とする。

Description

マスターバッチ、マスターバッチ群、マスターバッチの製造方法及び合成樹脂成形品
本発明は、マスターバッチ、マスターバッチ群、マスターバッチの製造方法及び合成樹脂成形品に関する。
合成樹脂にメタリック調の着色をする場合、合成樹脂にアルミニウム粉末を混練する方法が知られている。アルミニウム粒子は、板状の形状のものや、球状の形状のものが一般的に知られており、板状の粒子はその平滑面で均一に光を反射するためキラキラとした粒子感の強い光輝性を得ることができる。
アルミニウム粉末を単体で使用すると、粉塵爆発の危険性がある。そのため、アルミニウム粉末は、ミネラルターペン等の溶剤で湿潤化された状態で使用されることが一般的である。
このようなアルミニウム粉末が溶剤で湿潤化された状態のものを用いて、合成樹脂にアルミニウム粉末を混練すると、合成樹脂中に溶剤が残留することになる。そのため、このような合成樹脂を用いて合成樹脂成形品を成形すると、残留した溶剤が揮発して揮発ガスとなり、合成樹脂成形品の強度の低下や外観不良の原因となるという問題があった。合成樹脂に残留した溶剤を取り除くために、合成樹脂成形品の製造過程において加熱により脱溶剤をする方法もあるが、完全に溶剤を除去することは困難であった。
また、アルミニウム粒子は、樹脂に対する親和性が乏しいため、アルミニウム粒子を樹脂に分散しようとしても充分に分散させることができず、色むらやアルミニウム粒子の凝集を生じるという問題があった。
このような問題を解決するために、溶剤成分をほとんど含まず、アルミニウム粉末をワックスで固めたマスターバッチを用いて、合成樹脂に着色するという方法が提案されていた。
このようなマスターバッチとして、特許文献１には、オレフィン樹脂と、アルミニウム粉と、オレフィンワックスと、生石灰とを配合してなり、アルミニウム粉含有量が４０％のアルミ粉含有樹脂組成物（マスターバッチ）が開示されている。
特許文献２には、アルミニウム顔料とポリエチレンワックスと直鎖状低密度ポリエチレン樹脂とを含み、上記アルミニウム顔料は、６０質量％以上８０質量％以下の範囲で含まれ、上記ポリエチレンワックスと上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂とは、９：１～７：３の質量比で含まれる合成樹脂着色用マスターバッチが開示されている。
特開平６－２２０２５７号公報 特開２０１０－１２１０９２号公報
特許文献１に開示されているマスターバッチでは、アルミニウム成分の含有量が少ないため、合成樹脂成形品に含有されるアルミニウム成分を多くしたい場合には、多量のマスターバッチを添加する必要がある。この場合、合成樹脂成形品に対し本来必要のないアルミニウム成分以外のマスターバッチ成分が多量に添加されることにもなり、該マスターバッチが用いられた合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となるという問題があった。さらに、マスターバッチに含まれるアルミニウム成分の含有量を増加すると、マスターバッチのペレット強度が弱くなり、扱いにくくなるという問題があった。
特許文献２に開示されているマスターバッチでは、アルミニウム成分の含有量が多いものの、ポリエチレンワックスの含有量も多いため、該マスターバッチが用いられた合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となるという問題があった。
また、ポリエチレンワックスの含有量が多いとマスターバッチのペレット強度が弱くなるため、マスターバッチが割れることによる微粉が発生しやすく、ペレット形状も不均一になりやすい。これは、合成樹脂成形品を成形する工程において、被着色樹脂とマスターバッチとの分級偏在による色むらの発生原因となっていた。
また、特許文献１、特許文献２のいずれもマスターバッチの製造に当たり、アルミニウム粒子の湿潤剤である溶剤の除去を行うための加熱混合工程とペレット成形工程の２段階で加熱と分散加工を必要としており、マスターバッチ成分の熱劣化を起こしやすく、合成樹脂成形品の強度の低下や外観不良を起こしやすいという問題があった。また、板状のアルミニウム粒子は、マスターバッチ加工時に過剰な機械的せん断を受けると、その形状が割れたり折れたりし、破壊されることになる。アルミニウム粒子が上記のように破壊されると、本来アルミニウム粒子が有していた光輝性を低下させやすいという問題があった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、アルミニウム成分の含有量が多く、ペレット強度が強く、アルミニウム粒子が本来有している輝度の低下を起こさず、合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となるような成分の含有量が少ないマスターバッチ、上記マスターバッチを複数個含むマスターバッチ群、上記マスターバッチの製造方法、及び、上記マスターバッチ又は上記マスターバッチ群を用いて製造される合成樹脂成形品を提供することである。
上記課題を解決するために、発明者らは鋭意検討を重ねた結果、アルミニウム粒子を耐熱性湿潤化剤により湿潤化し、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎの樹脂と混合し、さらにマスターバッチ中に含まれるメルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、ブルックフィールドＢ型粘度計で測定された１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合を一定量以下にすることにより、アルミニウム成分の含有量が多く、ペレット強度が強く、アルミニウム粒子が本来有している輝度の低下を起こさず、合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となるような成分の含有量が少ないマスターバッチとすることができることを見いだし本発明を完成させた。
すなわち、本発明の第１の態様は、アルミニウム粒子と、耐熱性湿潤化剤と、樹脂とを含むマスターバッチであって、上記マスターバッチ中の上記アルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％であり、上記樹脂のメルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎであり、上記マスターバッチに含まれる、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下であることを特徴とするマスターバッチに関する。
本発明のマスターバッチにおいて、好ましくは、上記アルミニウム粒子は、表面被覆アルミニウム粒子であるものである。
本発明のマスターバッチは、好ましくは溶融張力向上剤をさらに含むものである。
本発明のマスターバッチにおいて、好ましくは上記樹脂は、１９０℃における溶融張力が３０～２００ｍＮである高溶融張力樹脂を含むものである。
本発明のマスターバッチにおいて、好ましくは上記樹脂は、１９０℃における溶融張力が２０～１００ｍＮであるポリマーアロイであるものである。
本発明のマスターバッチは、好ましくは金属不活性剤をさらに含むものである。
本発明の第２の態様は、上記マスターバッチを複数個含むマスターバッチ群であって、上記マスターバッチの形状はペレット状であり、上記マスターバッチ群に含まれる複数個の上記マスターバッチの長径の相対標準偏差が５．００％以下であり、上記マスターバッチ群に含まれる複数個の上記マスターバッチの短径の相対標準偏差が５．００％以下であり、上記マスターバッチ群に含まれる複数個の上記マスターバッチの長さの相対標準偏差が５．００％であることを特徴とするマスターバッチ群に関する。
本発明のマスターバッチ群において、好ましくは上記マスターバッチ群に含まれる複数個の上記マスターバッチの長径の平均が２．０～４．０ｍｍであり、上記マスターバッチ群に含まれる複数個の上記マスターバッチの短径の平均が２．０～４．０ｍｍであり、上記マスターバッチ群に含まれる複数個の上記マスターバッチの長さの平均が２．０～４．０ｍｍである。
本発明の第３の態様は、上記マスターバッチの製造方法であって、アルミニウム粒子を耐熱性湿潤化剤により湿潤化したアルミニウムペーストと、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂とを混合し、上記アルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％となり、かつ、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下となるように、アルミニウム－樹脂混合物を作製する混合工程と、上記アルミニウム－樹脂混合物を押出成形する押出成形工程と、押出成形された上記アルミニウム－樹脂混合物を切断する切断工程とを含むことを特徴とするマスターバッチの製造方法に関する。
本発明のマスターバッチの製造方法は、好ましくは上記混合工程を、撹拌部材を用いずに行うものである。
本発明のマスターバッチの製造方法は、好ましくは上記混合工程を８０℃以下で行い、かつ、上記押出成形工程を１５０～２５０℃で行うものである。
本発明のマスターバッチの製造方法は、好ましくは上記混合工程では、上記アルミニウム粒子として、表面被覆アルミニウム粒子を用いるものである。
本発明の第４の態様は、上記マスターバッチ、又は、上記マスターバッチ群を用いて製造される合成樹脂成形品に関する。
本発明のマスターバッチには、耐熱性湿潤化剤と、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂とが含まれている。そのため、ワックスのような合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となるような成分がなくても、マスターバッチのペレット強度を強く保ったまま、マスターバッチ中のアルミニウム粒子の割合を５０～８０重量％と高濃度にすることができる。マスターバッチのペレット強度が強いと、振動や接触等によりマスターバッチが破壊されることに起因して発生する微粉の量が少なくなる。そのため、ペレット形状が均一になり、合成樹脂成形品加工時にマスターバッチの偏在が生じにくくなる。従って、合成樹脂成形品加工時のマスターバッチの偏在に起因する色むらの発生を抑制することができる。
また、本発明のマスターバッチでは、マスターバッチ中のアルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％である。そのため、合成樹脂成形品に含まれるアルミニウム成分以外のマスターバッチ成分の含有量を少なくすることができる。従って、合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良を起きにくくすることができる。
さらに、本発明のマスターバッチでは、マスターバッチに含まれる、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下である。そのため合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良を生じにくくすることができる。
図１は、本発明のマスターバッチがペレット状である状態を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施例１に係るマスターバッチ群の写真である。 図３は、比較例２に係るマスターバッチ群の写真である。 図４（ａ）は、実施例１に係るマスターバッチを用いて成形された合成樹脂成形品に含まれるアルミニウム粒子の形状を、マイクロスコープを用いて撮影した拡大倍率１０００倍の拡大写真である。図４（ｂ）は、拡大倍率３０００倍の拡大写真である。 図５（ａ）は、比較例２に係るマスターバッチを用いて成形された合成樹脂成形品に含まれるアルミニウム粒子の形状を、マイクロスコープを用いて撮影した拡大倍率１０００倍の拡大写真である。図５（ｂ）は、拡大倍率３０００倍の拡大写真である。 図６（ａ）は、アルミニウムペースト中のアルミニウム粒子の形状を、マイクロスコープを用いて撮影した拡大倍率１０００倍の拡大写真である。図６（ｂ）は、拡大倍率３０００倍の拡大写真である。
本発明のマスターバッチでは、マスターバッチ中のアルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％である。アルミニウム粒子の割合は、６０～８０重量％であることがより望ましく、６５～８０重量％であることがさらに望ましい。
マスターバッチ中のアルミニウム粒子の割合が８０重量％を超えると、マスターバッチのペレット強度が低下し、マスターバッチに割れや欠け等が生じやすくなる。そのため、マスターバッチが扱いづらくなる。さらに、割れや欠け等が生じる際に、微細な破片や粉が生じることがある。このような微細な破片や粉が生じると、合成樹脂成形品に色むらが生じやすくなる。また、マスターバッチを容器から移動させる際に、マスターバッチの破片や粉は容器内に残留することがある。すなわち、マスターバッチの破片や粉が、合成樹脂成形品の製造に用いられない場合がある。そのため、マスターバッチの破片や粉が生じることは経済的に好ましくない。
マスターバッチ中のアルミニウム粒子の割合が５０重量％未満であると、合成樹脂成形品にアルミニウム成分以外のマスターバッチ成分を多量に添加する必要が生じ、該マスターバッチが用いられた合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となる。
本発明のマスターバッチに含まれるアルミニウム粒子は形状が均一であり、破壊されておらず、折れ曲がっておらず、粒子表面が平滑であり、アルミニウム粒子同士が凝集して重なり合っていないことが望ましい。
アルミニウム粒子が破壊される場合や、折れ曲がる場合には、アルミニウム粒子表面に凹凸が生じるので光が乱反射され、乱反射した光が別のアルミニウム粒子界面で吸収されるため、輝度の低下が起きる。また、アルミニウム粒子の形状が細かくなるので、キラキラとした鮮明な粒子感が得られなくなる。
アルミニウム粒子が破壊されておらず、折れ曲がっていないことで、マスターバッチの輝度が充分に高くなる。そのため、本発明のマスターバッチを用いて製造される合成樹脂成形品のメタリック調の光沢を鮮明にすることができる。
アルミニウム粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、５～１００μｍであることが望ましく、５～５０μｍであることがさらに望ましい。
また、アルミニウム粒子の形状としては、特に限定されないが、フレーク状又はコイン状の板状粒子が望ましい。板状粒子とは、その平均粒子径と平均厚みとの比が、平均粒子径：平均厚み＝５：１～１０００：１となる形状のものを意味する。アルミニウム粒子の形状が板状粒子である場合には、その平均粒子径と平均厚みとの比が平均粒子径：平均厚み＝５：１～１０００：１であることが望ましい。
このようなアルミニウム粒子が用いられたマスターバッチを使用して合成樹脂成形品を製造すると、製造された合成樹脂成形品は、光揮感が強く、キラキラした粒子感を有する外観となり、アルミニウム塗装を行った成形品に近い外観を得ることができる。
本明細書においてアルミニウム粒子の平均粒子径とは、レーザー回折法による従来公知の粒度分布測定法により測定された粒度分布に基づき算出されたものをいう。
アルミニウム粒子は、表面処理されていない生のアルミニウム粒子であってもよく、表面処理された表面被覆アルミニウム粒子であってもよい。
表面被覆アルミニウム粒子とは、生のアルミニウム粒子の表面が、樹脂、無機化合物、有機ケイ素化合物、カップリング剤、その他の有機化合物等により被覆されたアルミニウム粒子のことを意味する。
アルミニウム粒子が、表面被覆アルミニウム粒子であると、アルミニウム粒子と樹脂との親和性が向上する。そのため、溶融張力が好適となりストランドが途切れにくく、マスターバッチには強度があり、輝度を向上させることができる。
また、アルミニウムの触媒作用によりマスターバッチに含まれる樹脂及びワックスが酸化されることを防ぐことができる。そのため、本発明のマスターバッチを用いて製造する合成樹脂成形品において、マスターバッチに含まれる樹脂及びワックスが酸化されることに起因するグリッドの発生を抑制することができる。
表面被覆アルミニウム粒子としては、特に限定されないが、樹脂により被覆されたアルミニウム粒子が好ましく、樹脂としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はポリエステル樹脂であることがより好ましい。
表面被覆アルミニウム粒子として、無機化合物によりアルミニウム粒子が被覆される場合には、無機化合物は、アルミニウム、ケイ素等の酸化物、含水酸化物、水酸化物等であることが好ましい。
表面被覆アルミニウム粒子として、有機ケイ素化合物によりアルミニウム粒子が被覆される場合には、有機ケイ素化合物は、アルコキシシラン化合物、クロロシラン化合物、シラザン化合物、反応シリコーン又は変性シリコーン等であることが好ましい。
表面被覆アルミニウム粒子として、カップリング剤によりアルミニウム粒子が被覆される場合には、カップリング剤は、シラン系化合物、チタネート系化合物、アルミネート系化合物、ジルコニウム系化合物等からなるカップリング剤であることが好ましい。
表面被覆アルミニウム粒子として、その他の有機化合物によりアルミニウム粒子が被覆される場合には、その他の有機化合物は、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸等であることが好ましい。
上記のような表面被覆アルミニウム粒子は、一般に市販されているものを使用することができる。例えば、アクリル樹脂により表面被覆された表面被覆アルミニウム粒子としては、堀金箔粉株式会社製アストロフレーク、東洋アルミニウム株式会社製ＦＺシリーズ、ＢＰシリーズ及びＰＣＦシリーズ、旭化成メタルズ株式会社製ＴＲシリーズ、ＨＲシリーズ等があげられる。
なお、アルミニウム粒子が樹脂により被覆されたアルミニウム粒子である場合、アルミニウムを被覆する樹脂が、マスターバッチを製造する際に混合するポリオレフィン樹脂等の樹脂と混ざる場合がある。この場合、マスターバッチに含まれる樹脂はアルミニウムを被覆する樹脂とポリオレフィン樹脂等の樹脂の混合物となるので、マスターバッチに含まれる樹脂のメルトフローレートを考える際には、厳密にはこの混合物のメルトフローレートとして考える必要がある。但し、実際にはアルミニウムを被覆する樹脂が混合物のメルトフローレートに与える影響はほとんどないので、マスターバッチを製造する際に混合するポリオレフィン樹脂等のメルトフローレートのみを考えても結果はほとんど同じである。そのため、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂をマスターバッチを製造する際に混合する樹脂として用いていれば、本発明のマスターバッチに含まれる樹脂のメルトフローレートは０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎの範囲に入ると考えてよい。
また、シリカにより表面被覆された表面被覆アルミニウム粒子としては、東洋アルミニウム株式会社製クロマシャイン等があげられる。
また、カップリング剤により表面被覆された表面被覆アルミニウム粒子としては、東洋アルミニウム株式会社製ＬＸシリーズ等があげられる。
本発明のマスターバッチには、耐熱性湿潤化剤が含まれている。
合成樹脂成形品を製造する際には、マスターバッチと樹脂とを加熱し溶融混練することになる。この際、一般的に混練物は、１５０～２５０℃に加熱される。
マスターバッチにミネラルターペン等の一般的な湿潤化剤が含まれていると、この加熱により湿潤化剤が揮発して揮発ガスが発生することがある。このような揮発ガスが発生すると、合成樹脂成形品の外観不良及び強度低下を引き起こす原因となる。
一方、本発明のマスターバッチには、耐熱性湿潤化剤が含まれているので、溶融混練の際に加熱されても耐熱性湿潤化剤から揮発ガスがほとんど発生せず、合成樹脂成形品の外観不良及び強度低下を引き起こしにくい。
なお、本発明のマスターバッチに含まれる耐熱性湿潤化剤とは、以下のもののことである。
沸点が存在するものについては、沸点が２５０℃以上のものが耐熱性湿潤化剤である。
沸騰する前に熱分解により揮発ガスが生じるものについては、窒素雰囲気下における熱分解中点温度が２５０℃以上のものが耐熱性湿潤化剤である。
熱分解中点温度は、熱重量天秤を用いＪＩＳ　Ｋ　７１２０に準じて測定されたものである。
耐熱性湿潤化剤としては、特に限定されないが、ポリエチレングリコール、及び、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル系化合物、ビス（２－エチルヘキシル）フタレート及びジブチルフタレート等のフタル酸エステル系化合物、並びに、ビス（２－エチルヘキシル）アジペート、ジブチルアジペート、ビス（２－エチルヘキシル）セバケート及びジブチルセバケート等の脂肪族エステル系化合物等があげられ、これらの中ではポリエチレングリコールであることが望ましい。
本発明のマスターバッチには、上記耐熱性湿潤化剤が、それぞれが単独で含まれていてもよく、複数が組み合わされて含まれていてもよい。
上記のような耐熱性湿潤化剤で湿潤化されたアルミニウム粒子は、一般に市販されているものを使用することもでき、例えば、旭化成ケミカルズ社製シルビーズシリーズ（ポリエチレングリコール湿潤化アルミニウム粒子）、大和金属粉工業社製Ｎｏ．３００　８０ＰＡ（ビス（２－エチルヘキシル）フタレート湿潤化アルミニウム粒子）、Ｎｏ．３００　ＤＯＡ（ビス（２－エチルヘキシル）アジペート湿潤化アルミニウム粒子）等をあげることができる。
また、湿潤化されたアルミニウム粒子に含まれる耐熱性湿潤化剤の窒素雰囲気下における熱分解中点温度は、上記耐熱性湿潤化剤の熱分解中点温度と同様にＪＩＳ　Ｋ　７１２０に準じて測定することが可能であり、湿潤化剤そのものの熱分解中点温度を測定した結果と実質的に同等である。
なお、耐熱性湿潤化剤としてポリエチレングリコールが含まれる場合には、熱分解中点温度が２５０℃以上であり、かつ、凝固点が－２０℃以上であるポリエチレングリコールが望ましい。
なお、ポリエチレングリコールの凝固点は、日本工業規格に定められるＪＩＳ　Ｋ　００６５に準じて測定された化学製品の凝固点のことをいう。
耐熱性湿潤化剤とアルミニウム粒子との重量比は、湿潤化剤：アルミニウム粒子＝５：９５～３０：７０であることが望ましく、５：９５～１５：８５であることがより望ましい。
耐熱性湿潤化剤の割合が上記範囲を超えると、アルミニウム粒子の割合が低くなるので、製造されたマスターバッチ中のアルミニウム粒子の濃度を充分に高くすることができなくなると共に、マスターバッチ組成中に配合可能な樹脂の割合が低下する。樹脂の割合が低下すると、マスターバッチのペレット強度が低下しやすくなる。また、マスターバッチを製造する際にアルミニウムペーストの計量及び安定供給性が低下する。
耐熱性湿潤化剤の割合が上記範囲未満であると、マスターバッチを製造する際に、アルミニウム粒子の粉じんが大気中に舞いやすく粉じん爆発を起こす危険性がある。
本発明のマスターバッチには、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂が含まれている。樹脂のメルトフローレートとしては、０．２～４０ｇ／１０ｍｉｎであることがより望ましく、０．２～３０ｇ／１０ｍｉｎであることがさらに望ましい。
このような樹脂を用いることにより、マスターバッチのペレット強度を向上させることができる。
樹脂のメルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超えると、マスターバッチのペレット強度が低下し、マスターバッチに割れや欠け等が生じやすくなる。そのため、マスターバッチが扱いづらくなる。さらに、微細な破片や粉が生じやすくなり、経済的に好ましくない。
樹脂のメルトフローレートが０．２ｇ／１０ｍｉｎ未満であると、マスターバッチのペレット強度が高くなりすぎるので、該マスターバッチを用いて合成樹脂成形品を製造する際に、マスターバッチが充分に混練されず色むらの原因となる。
本明細書において、メルトフローレートとは、日本工業規格に定められるＪＩＳ　Ｋ　７２１０：１９９９（ＩＳＯ　１３３３：１９９７）に準じて測定された流動性のことをいう。
マスターバッチ中のメルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂の割合としては、８～４５重量％であることが望ましく、１０～３５重量％であることがより望ましい。
マスターバッチ中に含まれるメルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂の割合が８重量％未満であると、マスターバッチのペレット強度が低下しやすくなると共に、マスターバッチ製造時の加工性が著しく低下する。
マスターバッチ中に含まれるメルトフローレートが、０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂の割合が４５重量％を超えると、マスターバッチ中のアルミニウム粒子の濃度が充分に高くならず、合成樹脂成形品にアルミニウム成分以外のマスターバッチ成分を多量に添加する必要が生じる。そのため、該マスターバッチが用いられた合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良の原因となる。
樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂等があげられる。
これらの中では、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂であることが望ましい。
樹脂のメルトフローレートは、ＪＩＳ　Ｋ　７２１０：１９９９に定める方法により測定することができ、例えば、ポリエチレン樹脂は、試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、ポリプロピレン樹脂は、試験温度：２３０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、ポリアセタール樹脂は、試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、ポリスチレン樹脂は、試験温度：２００℃、公称荷重：５ｋｇ、アクリロニトリル樹脂は、試験温度：２２０℃、公称荷重：１０ｋｇ、ＡＢＳ樹脂は、試験温度：２２０℃、公称荷重：１０ｋｇ、ＰＭＭＡ樹脂は、試験温度：２３０℃、公称荷重：３．８ｋｇ、ポリカーボネート樹脂は、試験温度：３００℃、公称荷重：１．２ｋｇ、ＰＢＴ樹脂は、試験温度：２６０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、ＰＥＴ樹脂は、試験温度：２８０℃、公称荷重：５ｋｇとして測定することができる。
本発明のマスターバッチでは、マスターバッチに含まれる、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下である。
ワックスの割合が１０重量％以下であるとは、マスターバッチにワックスが含まれないか、又は、ワックスを含む場合の含有量が１０重量％以下であることを意味する。
本発明のマスターバッチには、ワックスが含まれていてもよく、ワックスが含まれていることにより、マスターバッチ加工時にアルミニウム粒子が樹脂になじみやすくなり、アルミニウム粒子を均一に分散させることができる。
しかし、ワックスの割合が１０重量％を超えると、マスターバッチのペレット強度が低下すると共に、該マスターバッチを用いた合成樹脂成形品の強度低下の原因となる。
また、ワックスは酸化しやすい。酸化したワックスは分子鎖の一部が変質され、樹脂との相溶性、拡散性が低下する。そのため、合成樹脂成形品の成形時にマスターバッチが均一に拡散せず、合成樹脂成形品の表面にグリッドが生じる原因となる。
マスターバッチに含まれるワックスの割合は、１０重量％以下であれば特に限定されないが、０．００００１～５．０重量％であることが望ましく、０．１～３．０重量％であることがより望ましい。
なお、本明細書におけるワックスとは、溶融開始温度が４０℃以上であり、１９０℃において荷重を２．１６ｋｇとした際のメルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであり結晶性が低く低密度の樹脂のことをいう。
溶融開始温度は、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定することができる。
溶融粘度は、ブルックフィールドＢ型粘度計で測定することができる。
このようなワックスとしては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、カルナバワックス、及び、それらをマレイン酸やカルボン酸等で変性したもの等があげられる。
これらワックスのメルトフローレートは、ＪＩＳ　Ｋ　７２１０：１９９９に定める方法により測定することができ、例えば、ポリエチレンワックスは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、ポリプロピレンワックスは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、パラフィンワックスは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、マイクロクリスタリンワックスは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、フィッシャートロプシュワックスは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ、カルナバワックスは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇとして測定することができる。
また、上記以外のワックスを用いる場合、メルトフローレートは試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇとして測定することができる。
上記構成である本発明のマスターバッチはペレット強度が強くなる。
ペレット強度が強いと、振動や接触等によりマスターバッチが破壊されることに起因して発生する微粉の量が少なくなる。そのため、ペレット形状が均一になり、合成樹脂成形品加工時のマスターバッチの偏在が生じにくくなる。従って、合成樹脂成形品加工時のマスターバッチの偏在に起因する色むらの発生を抑制することができる。
本発明のマスターバッチには、溶融張力向上剤が含まれていることが望ましい。溶融張力向上剤が含まれていると、マスターバッチを均一な形状のペレット形状にしやすくなる。
溶融張力向上剤としては、ふっ素系溶融張力向上剤、アクリル系溶融張力向上剤等をあげることができ、これらの中ではふっ素系溶融張力向上剤であることが望ましい。
ふっ素系溶融張力向上剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（商品名：フルオンＰＴＦＥ　ＣＤ１４５Ｅ：ＡＧＣ株式会社製、商品名：ポリフロンＦＡ－５００Ｈ：ダイキン工業社製）、ポリテトラフルオロエチレンとメタクリル酸アルキル・アクリル酸アルキル共重合物－複合体（商品名：メタブレンＡ３０００、メタブレンＡ３８００：三菱レイヨン社製）があげられ、アクリル系溶融張力向上剤としては、メタクリル酸アルキル共重合物（商品名：メタブレンＰ５３０、メタブレンＰ５７０：三菱レイヨン社製）をあげることができる。
マスターバッチ中の溶融張力向上剤の割合としては、０．１～５．０重量％であることが望ましく、０．３～３．０重量％であることがより望ましい。
本発明のマスターバッチでは、樹脂が、１９０℃における溶融張力が３０～２００ｍＮである高溶融張力樹脂を含むことが望ましい。樹脂が、高溶融張力樹脂を含んでいると、マスターバッチを均一な形状のペレット形状にしやすくなる。マスターバッチが均一な形状のペレットであると、該マスターバッチを用いて合成樹脂成形品を製造する際に、マスターバッチが偏在しにくくなり、色むらが生じることを防ぐことができる。また、合成樹脂成形品を製造する上で扱いやすい。
なお、本明細書において、高溶融張力樹脂とは、１９０℃における溶融張力が３０～２００ｍＮである樹脂のことをいう。
高溶融張力樹脂の１９０℃における溶融張力としては、３０～２００ｍＮであることがより望ましく、５０～２００ｍＮであることがさらに望ましい。
高溶融張力樹脂としては、メルトフローレート＝０．４ｇ／１０ｍｉｎ、溶融張力８８ｍＮの樹脂（商品名：ハイゼックス６２００ＢＰＵ：プライムポリマー社製）があげられる。
なお、樹脂の溶融張力は、キャピログラフにより測定することができる。
樹脂の測定の条件は以下の通りである。
測定器：キャピログラフ（東洋精機社製）
キャピラリ内径：２．０９５ｍｍ
キャピラリ長：８．０ｍｍ
測定温度：１９０℃
押出速度：１０ｍｍ／ｍｉｎ
引き取り速度：５ｍ／ｍｉｎ
本発明のマスターバッチでは、樹脂が１９０℃における溶融張力が２０～１００ｍＮであるポリマーアロイであることが望ましい。このようなポリマーアロイであると、メルトフローレートと溶融張力のバランスを調整することができ、マスターバッチをペレット形状にしやすくなる。また、樹脂を選択することにより、種々の特性を持たせることができる。
ポリマーアロイは、特に限定されないが、高溶融張力ポリエチレン、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体から任意に選択される樹脂を含むことが望ましい。これらの中では、高溶融張力ポリエチレン、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂の組み合わせが望ましい。ポリマーアロイが高溶融張力ポリエチレン、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂の組み合わせからなる場合、これらの重量比は、高溶融張力ポリエチレン：ポリエチレン樹脂：ポリプロピレン樹脂＝１０～５０：１０～５０：１０～５０であることが望ましい。
本発明のマスターバッチでは、金属不活性剤をさらに含むことが望ましい。マスターバッチにアルミニウムが含まれていると、アルミニウムの触媒作用により樹脂及びワックスが酸化しやすくなる。樹脂及びワックスが酸化すると、合成樹脂成形品の表面にグリッドが生じる原因となる。
マスターバッチに金属不活性剤が含まれていると、アルミニウムの触媒作用により樹脂及びワックスが酸化されることを防ぐことができる。
金属不活性剤としては、特に限定されないが、トリアジン系化合物（１，３，５－トリアジン－２，４，６－トリアミン（商品名：アデカスタブＺＳ－２７：ＡＤＥＫＡ社製））、フェノール系化合物（２－ヒドロキシ－Ｎ－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イルベンズアミド（商品名：アデカスタブＣＤＡ－１：ＡＤＥＫＡ社製））、Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン（商品名：イルガノックスＭＤ１０２４：ＢＡＳＦ社製））等があげられる。
本発明のマスターバッチの形状としては、特に限定されないが、ペレット状、棒状、球状等があげられる。これらの中では、ペレット状であることが望ましい。本発明のマスターバッチがペレット状である場合について、以下に図面を用いて説明する。
図１は、本発明のマスターバッチがペレット状である状態を模式的に示す斜視図である。
図１に示すように、ペレット状であるマスターバッチ１０は、略楕円柱状であり、略楕円形の底面１１と、略楕円形の上面１２を有する。底面１１と上面１２とは略同一の形状である。なお、本明細書において、略楕円形は略円形を含んでおり、ペレット状であるマスターバッチ１０は円柱状であってもよい。
本明細書において、マスターバッチの長さとは、底面１１から上面１２までの距離Ｌのことである。本明細書において、マスターバッチの長径とは、底面１１又は上面１２における楕円の長径Ｄ１のことである。マスターバッチの短径とは、底面１１又は上面１２における楕円の短径Ｄ２のことである。底面１１又は上面１２が円である場合には、長径Ｄ１と短径Ｄ２とは等しくなる。
マスターバッチの形状がペレット状であると、形状のバラツキが少ないので、該マスターバッチを用いて合成樹脂成形品を成形する際に、マスターバッチが偏在しにくくなり、色むらが生じることを防ぐことができる。
本発明のマスターバッチは、本発明の効果を妨げない範囲において、従来公知の任意の添加剤を含有していてもよい。このような添加物としては、タルク、シリカ等の充填剤、アゾ系顔料、アンスラキノン系顔料、キナクリドン顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン系顔料等の有機顔料、酸化チタン、ベン柄、群青、紺青、黄色酸化鉄、黄鉛、クロムバーミリオン、複合酸化物系顔料等の無機顔料、カーボンブラック等の顔料、分散剤等をあげることができる。
本発明のマスターバッチを複数個含むマスターバッチ群であって、マスターバッチの形状はペレット状であり、該マスターバッチ群に含まれる複数個のマスターバッチの長径の相対標準偏差が５．００％以下であり、マスターバッチ群に含まれる複数個のマスターバッチの短径の相対標準偏差が５．００％以下であり、マスターバッチ群に含まれる複数個のマスターバッチの長さの相対標準偏差が５．００％以下であるマスターバッチ群は、本発明のマスターバッチ群である。
このようなマスターバッチ群は、マスターバッチの形状が略均一であるので、該マスターバッチを用いて合成樹脂成形品を製造すると、合成樹脂成形品に色むらが生じにくくなる。
複数個のマスターバッチの長径の相対標準偏差、複数個のマスターバッチの短径の相対標準偏差、及び、複数個のマスターバッチの長さの相対標準偏差は、上記範囲であれば特に限定されないが、長径の相対標準偏差が３．００％以下であり、短径の相対標準偏差が３．００％以下であり、長さの相対標準偏差が３．００％以下であることが望ましい。
本発明のマスターバッチ群は、上記相対標準偏差の範囲であれば特に限定されないが、マスターバッチ群に含まれる複数個のマスターバッチの長径の平均が２．０～４．０ｍｍであり、マスターバッチ群に含まれる複数個のマスターバッチの短径の平均が２．０～４．０ｍｍであり、マスターバッチ群に含まれる複数個のマスターバッチの長さの平均が２．０～４．０ｍｍであることが望ましく、長径の平均が２．５～３．６ｍｍであり、短径の平均が２．５～３．６ｍｍであり、長さの平均が２．５～３．６ｍｍであることがより望ましい。
このような大きさのマスターバッチであると、合成樹脂成形品を製造する上で扱いやすい。
以下、本発明のマスターバッチの製造方法の一例について記載する。
（ａ）アルミニウムペースト準備工程
まず、アルミニウム粒子が耐熱性湿潤化剤により湿潤化されたアルミニウムペーストを準備する。
パウダー状のアルミニウム粒子（以下、アルミニウムパウダーともいう）は、極めて酸化されやすく、大気中に粉じんが舞うと、粉じん爆発を起こす危険性がある。そのため、一般的には、ミネラルターペン等の湿潤化剤で飛散性を抑制したものが用いられている。しかし、アルミニウムパウダーの湿潤化剤としてミネラルターペン等の低沸点湿潤化剤を用いると、マスターバッチ製造時に揮発ガスが発生し、合成樹脂成形品の外観不良及び強度低下を引き起こす原因となる。
そのため、湿潤化剤としては、上記耐熱性湿潤化剤であることが望ましい。
また、アルミニウム粒子としては、表面処理されていない生のアルミニウム粒子を準備してもよく、表面処理された表面被覆アルミニウム粒子を準備してもよい。
アルミニウム粒子が、表面被覆アルミニウム粒子であると、後述する（ｂ）混合工程において、アルミニウム粒子同士が接触することにより、アルミニウム粒子のアルミニウム金属部分が接触し磨耗することを防ぐことができる。アルミニウム粒子のアルミニウム金属部分が磨耗するとアルミニウム粒子の輝度が低下し、マスターバッチの輝度も低下することになるが、アルミニウム粒子が、表面被覆アルミニウム粒子であると、アルミニウム粒子のアルミニウム金属部分の磨耗を防ぐことができるので、後の工程を経て作製されるマスターバッチの輝度が低下することを防ぐことができる。
表面被覆アルミニウム粒子としては、特に限定されないが、樹脂により被覆されたアルミニウム粒子であることが好ましい。表面被覆アルミニウム粒子が、樹脂により被覆されたアルミニウム粒子であると、後述する混合工程において、アルミニウム粒子と樹脂との親和性が向上する。そのため、樹脂により被覆されたアルミニウム粒子が用いられたマスターバッチは強度があり、ストランドが途切れにくく、溶融張力が好適となる。
樹脂により被覆されたアルミニウム粒子は既に説明しているので、ここでの説明は省略する。
アルミニウム粒子を耐熱性湿潤化剤で湿潤化する方法としては、特に限定されないが、ボールミル、プロシェアミキサー、ナウタミキサー、タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサー等公知の混合機を用いることができる。
アルミニウムペースト中のアルミニウム粒子と耐熱性湿潤化剤との重量比は、耐熱性湿潤化剤：アルミニウム粒子＝５：９５～３０：７０であることが望ましく、５：９５～１５：８５であることがより望ましい。
耐熱性湿潤化剤の割合が上記範囲を超えると、アルミニウム粒子の割合が低くなるので、製造されたマスターバッチ中のアルミニウム粒子の濃度を充分に高くすることができなくなると共に、マスターバッチ組成中に配合可能な樹脂の割合が低下する。樹脂の割合が低下すると、マスターバッチのペレット強度が低下しやすくなる。また、マスターバッチを製造する際にアルミニウムペーストの計量及び安定供給性が低下する。
耐熱性湿潤化剤の割合が上記範囲未満であると、マスターバッチを製造する際に、アルミニウム粒子の粉じんが大気中に舞いやすく粉じん爆発を起こす危険性がある。
（ｂ）混合工程
次に、アルミニウム粒子を耐熱性湿潤化剤により湿潤化したアルミニウムペーストと、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂とを混合し、アルミニウム粒子の割合が、５０～８０重量％となり、かつ、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下となるように、アルミニウム－樹脂混合物を作製する。
上記混合工程では、溶融張力向上剤、金属不活性剤等の添加物を共に混合してもよい。望ましい溶融張力向上剤や金属不活性剤としては、上記本発明のマスターバッチで説明した種類のものがあげられる。
上記混合工程で用いる樹脂としては、１種でもよく、２種以上を混合してポリマーアロイとしてもよい。また、１９０℃における溶融張力が３０～２００ｍＮである高溶融張力樹脂を混合してもよい。
樹脂が２種類以上のポリマーアロイである場合には、１９０℃における溶融張力が２０～１００ｍＮであることが望ましい。また、該ポリマーアロイに含まれる望ましい樹脂の組み合わせとしては、上記本発明のマスターバッチに含まれる樹脂がポリマーアロイである場合に説明した樹脂の組み合わせがあげられる。
本発明のマスターバッチの製造方法では、上記混合工程を、撹拌部材を用いずに行うことが望ましい。
撹拌部材とは、撹拌翼や撹拌棒等のように、アルミニウムペーストや樹脂に物理的に接触して混練する部材をいう。このような撹拌部材を用いると、アルミニウムペースト中のアルミニウム粒子が撹拌部材に接触して磨耗する。アルミニウム粒子が磨耗すると、アルミニウム粒子の輝度が低下する。これに伴い、後の工程を経て作製されるマスターバッチの輝度も低下することになる。
撹拌部材を用いずにアルミニウムペーストと、樹脂との混合を行う方法としては、特に限定されないが、容器回転式混合や容器振動式混合等があげられる。このような方法を用いることにより、アルミニウムペーストに含まれるアルミニウム粒子を磨耗させることなく、アルミニウムペーストと、樹脂とを混合することができる。
本発明のマスターバッチの製造方法では、特に限定されないが、上記混合工程を８０℃以下で行うことが望ましく、６０℃以下で行うことがより望ましい。
混合する際の温度が、上記範囲内であると樹脂及びワックスが熱により酸化することを防ぐことができる。そのため、後の工程を経て製造されたマスターバッチが用いられた合成樹脂成形品の表面にグリッドが生じることを防ぐことができる。
また、樹脂及びワックスの溶融時にかかるせん断応力によるアルミニウム粒子の破壊を防ぐことができる。そのため、本来アルミニウム粒子が有している輝度を保ったままマスターバッチの加工が可能になる。
なお、アルミニウム－樹脂混合物は、２３０℃における溶融張力が３０～１５０ｍＮとなることが望ましい。このようなアルミニウム－樹脂混合物であると、後述する（ｃ）押出成形工程において、好適に押出成形することができる。
溶融張力を調節する方法としては、特に限定されないが、溶融張力向上剤を加える方法、１９０℃における溶融張力が３０～２００ｍＮである高溶融張力樹脂を加える方法、２種以上の樹脂を混合してポリマーアロイ化する方法等があげられる。
（ｃ）押出成形工程
次に、上記工程を経て作製されたアルミニウム－樹脂混合物を押出成形する。
押出成形とは、アルミニウム－樹脂混合物をスクリュー等の押出部材により、金型から押出し、所定の形状を有する成形物を成形することをいう。
本発明のマスターバッチの製造方法では、特に限定されないが、上記押出成形工程を、１５０～２５０℃で行うことが望ましく、１６０～２３０℃で行うことがより望ましい。上記温度で押出成形することで、アルミニウム－樹脂混合物中の樹脂を素早く溶融させることができる。樹脂が溶融すると、アルミニウム粒子がスクリュー等と接触し磨耗することを防ぐことができる。そのため、後の工程を経て製造されるマスターバッチの輝度を向上させることができる。
（ｄ）切断工程
次に、上記工程を経て押出成形されたアルミニウム－樹脂混合物を切断する。
切断方法としては、特に限定されないが、切断後のアルミニウム－樹脂混合物の形状がペレット状になるように切断することが望ましい。このような切断方法としては、ストランドカット方式があげられる。
以上の工程を経ることにより、本発明のマスターバッチを製造することができる。
（合成樹脂成形品）
本発明のマスターバッチ、又は、マスターバッチ群は、適宜、合成樹脂の中に練り込むことにより、好適に合成樹脂成形品を製造することができる。すなわち、本発明の合成樹脂成形品は、本発明のマスターバッチ、又は、マスターバッチ群を用いて製造されるものである。
上記合成樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂があげられる。
合成樹脂中のマスターバッチの含有量は、０．１～１０．０重量％であることが好ましく、０．３～５．０重量％であることがより好ましい。マスターバッチの含有量が０．１～１０．０重量％の範囲内であれば、合成樹脂成形品にアルミニウム成分以外のマスターバッチ成分が充分に少なくなるので、合成樹脂成形品の強度の低下又は外観不良を防ぐことができる。
以下に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
以下の操作を行うことにより実施例１に係るマスターバッチを作製した。
（ａ）アルミニウムペースト準備工程
アルミニウム粒子（平均粒子径：１０μｍ、平均厚さ：０．２μｍ、形状：コイン状）及びポリエチレングリコールの重量比が、アルミニウム粒子：ポリエチレングリコール＝９０：１０であるアルミニウムペースト（商品名：シルビーズＭ１００－ＢＰ：旭化成ケミカルズ社製）を準備した。
上記アルミニウムペーストの窒素雰囲気下における熱分解中点温度は２７０℃以上であった。
（ｂ）混合工程
上記アルミニウムペーストを７７．８重量％、ポリエチレン樹脂（メルトフローレート：２２ｇ／１０ｍｉｎ（試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ）、商品名：ノバテックＬＪ８０３：日本ポリエチレン社製）を１９．９重量％、マレイン酸変性ワックス（メルトフローレート：９６８０ｇ／１０ｍｉｎ（試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ）、１４０℃での溶融粘度：１５０ｍＰａ・ｓ、商品名：三井ハイワックス１１０５Ａ：三井化学社製）を１．０重量％、ふっ素系溶融張力向上剤（ポリテトラフルオロエチレンにアクリル変性を施した添加剤（商品名：メタブレンＡ３８００：三菱レイヨン社製））を１．０重量％、アクリル系溶融張力向上剤Ａ（高分子量アクリル重合体（商品名：メタブレンＰ５７０：三菱レイヨン社製））を０．２重量％、金属不活性剤（Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン（商品名：イルガノックスＭＤ１０２４：ＢＡＳＦ社製））を０．１重量％を容器回転式混合機（機種名：タンブラーＳＴ－５０Ｅ：カワタ社製）に投入し、室温で１０分間混合し、アルミニウム－樹脂混合物を作製した。
（ｃ）押出成形工程
上記工程を経て作製されたアルミニウム－樹脂混合物を押出成形機（機種名：ＴＥＭ－３７ＳＳ：東芝機械社製）に投入した。次に、押出温度１７０℃、スクリュー回転速度１５０ｒｐｍの条件で、アルミニウム－樹脂混合物を押出成形した。押出成形されたアルミニウム－樹脂混合物は、長径２．９ｍｍ及び短径２．７ｍｍの麺状の成形物となる。
（ｄ）切断工程
上記工程を経て押出成形されたアルミニウム－樹脂混合物をストランドカット方式により長さ２．７ｍｍ毎に切断した。
得られたペレット状物は、実施例１に係るマスターバッチであり、該マスターバッチが複数個集まったものが実施例１に係るマスターバッチ群である。実施例１に係るマスターバッチ群の外観を図２に示す。図２は、実施例１に係るマスターバッチ群の写真である。
（実施例２）～（実施例７）
マスターバッチの組成をそれぞれ表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして、実施例２～実施例７に係るマスターバッチを作製した。
なお、表１中の組成の数字は重量％である。
また、表１中、アクリル系溶融張力向上剤Ｂとは、高分子量アクリル重合体（商品名：メタブレンＰ５３０：三菱レイヨン社製）であり、ポリプロピレン樹脂とは、メルトフローレート：８．０ｇ／１０ｍｉｎ（試験温度：２３０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ）、１９０℃における溶融張力：１８．６ｍＮであるポリプロピレン（商品名：Ｈ－７００：プライムポリマー社製）であり、高溶融張力ポリエチレンとは、メルトフローレート：０．４ｇ／１０ｍｉｎ（試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ）、１９０℃における溶融張力：８８ｍＮであるポリエチレン（商品名：ハイゼックス６２００ＢＰＵ：プライムポリマー社製）である。
（実施例８）
実施例１の（ａ）アルミニウムペースト準備工程において準備するアルミニウムペーストを以下のように変更して実施例８に係るマスターバッチを作製した。
アクリル樹脂により被覆された表面被覆アルミニウム粒子（商品名：ＰＣＦ７６４０：東洋アルミニウム株式会社製、平均粒子径：１８μｍ、平均厚さ：０．４μｍ）及びポリエチレングリコールの重量比が、アルミニウム粒子：ポリエチレングリコール＝９０：１０であるアルミニウムペーストを準備した。
（比較例１）
マスターバッチの組成をそれぞれ表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして、比較例１に係るマスターバッチを作製した。
なお、表１中、ポリエチレンワックスとは、メルトフローレートが４８４０ｇ／１０ｍｉｎ（試験温度：１９０℃、公称荷重：２．１６ｋｇ）であり、１４０℃における溶融粘度が７４００ｍＰａ・ｓであるポリエチレン（商品名：ハイワックスＮＬ９００：三井化学社製）である。
（比較例２）
実施例１の（ｂ）混合工程～（ｄ）切断工程を以下のように変更して比較例２に係るマスターバッチを作製した。比較例２に係るマスターバッチの組成は、比較例１に係るマスターバッチの組成と同じである。
まず、万能攪拌機にて、表１に示す配合比率の各原料を混練時の加熱温度１６０℃で混練して、アルミニウム－樹脂混合物を作製した。
次に、得られたアルミニウム－樹脂混合物を、クラッシャーで予備粉砕し、ディスクペレタイザー（機種名：ディスクペレッターＦ６０：ダルトン社製）にて円柱ペレット状物（直径２．０ｍｍ、長さ７．８ｍｍ）であるマスターバッチを作製した。
得られた円柱ペレット状物は、比較例２に係るマスターバッチであり、該マスターバッチが複数個集まったものが比較例２に係るマスターバッチ群である。比較例２に係るマスターバッチ群の外観を図３に示す。図３は、比較例２に係るマスターバッチ群の写真である。
（加工性評価）
実施例１～８及び比較例１に係るマスターバッチについて加工性評価を行った。評価は以下の基準とした。
１．押出加工評価
○：トラブルなく押出加工ができる。吐出の状態が安定している。
△：多少のトラブルはあるが押出加工可能な状態。
×：押出加工が困難であり、溶融物がダイから吐出しない。
２．ストランドの状態評価
○：強度があり、ストランドが途切れない。
△：やや強度が低く、まれにストランドが途切れる。
×：ストランド状に押出せない。
３．カッティング評価
○：切粉がほとんどなくペレット形状が均一。
△：切粉が少量あるが、ペレット形状が均一。
×：切粉が多く、ペレット形状が不均一。
４．総合評価
◎：押出加工評価、ストランドの状態評価及びカッティング評価の全ての項目が「○」。
○：押出加工評価、ストランドの状態評価及びカッティング評価のうち２項目が「○」かつ、「×」が１項目もないこと。
△：押出加工評価、ストランドの状態評価及びカッティング評価のうち１項目が「○」かつ、「×」が１項目もないこと。
×：押出加工評価、ストランドの状態評価及びカッティング評価のうち１項目も「〇」がない又は１項目以上が「×」であること。
実施例１～３及び８に係るマスターバッチは加工性に特に優れていた。また、実施例４～７に係るマスターバッチは加工性に優れていた。
一方、比較例１に係るマスターバッチは加工性に劣っていた。これは、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が多いため、マスターバッチのペレット強度が充分にならず、押出成形工程及び切断工程において、所定の形状を保てなかったためと考えられる。
（溶融張力）
実施例１～８及び比較例２に係るマスターバッチについて、溶融張力を評価した。評価方法は、以下の通りである。結果を表１に示す。
測定器：キャピログラフ（東洋精機社製）
キャピラリ内径：２．０９５ｍｍ
キャピラリ長：８．０ｍｍ
測定温度：２３０℃
押出速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ
引き取り速度：３．３ｍ／ｍｉｎ
実施例１～８に係るマスターバッチの溶融張力は、３０～１１０ｍＮであった。
マスターバッチの溶融張力がこのような数値であるということは、溶融したマスターバッチが充分に強く、押出成形によるマスターバッチの製造に適していることを意味する。
一方、比較例２に係るマスターバッチでは、溶融ストランド破断が生じ、溶融張力を測定することができなかった。
溶融ストランド断裂が生じるということは、溶融したマスターバッチが脆く、押出成形によるマスターバッチの製造に適していないことを意味する。
さらに、溶融ストランド断裂が生じるようなマスターバッチでは、ペレット形状が不均一となりやすく、ペレット強度が弱くなりやすい。このようなマスターバッチを用いて合成樹脂成形品を製造する場合には、マスターバッチが偏在しやすくなり、合成樹脂成形品に色むらが生じやすくなる。
（輝度評価）
実施例１～８及び比較例２に係るマスターバッチについて輝度評価を行った。
輝度評価の方法は以下の通りである。
まず、ポリエチレン樹脂１００重量部に対しアルミニウム成分が１重量部となるように各マスターバッチをポリエチレン樹脂に練り込み、厚さ０．５ｍｍのシート状の合成樹脂成形品を成形した。
次に、分光測色器（機種名：ＣＭ３６００ｄ、製造元：コニカミノルタ社製）を用いて、上記合成樹脂成形品のＬ＊値を測定した。測定条件はＪＩＳ　Ｚ　８７２２及びＪＩＳ　Ｚ　８７２９に従った。結果を表１に示す。
実施例１～８に係るマスターバッチの輝度は、比較例２に係るマスターバッチの輝度よりも高かった。これは、比較例２に係るマスターバッチの製造過程において、アルミニウム粒子が破壊されたり、折れ曲がったりしたためと考えられる。
（グリッド発生評価）
実施例１～８及び比較例２に係るマスターバッチについてグリッド評価を行った。評価は、射出成形機によりＩＮＪ（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）プレートを作製し、グリッドを観察することにより行った。
ＩＮＪプレートの作製の方法は以下の通りである。
まず、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対しアルミニウム成分が１重量部となるようにポリプロピレン樹脂及び各マスターバッチを射出成形機に投入した。ポリプロピレン樹脂及び各マスターバッチは、射出成形機の射出ユニットにより２１０℃にて加熱され、溶融混練物となる。次に該溶融混練物は射出ユニットにより、射出成形機の金型（寸法：５０．０×９０．０×３．０ｍｍ）に充填された。金型は、３０℃となるように設定されており、充填された溶融混練物は、冷却され固化された。得られた成形物がＩＮＪプレートである。
上記方法により得られたＩＮＪプレートの１０枚の表面に形成されたグリッドの数を目視により観察することによりグリッドの発生を評価した。
なお、ＩＮＪプレートの表面に形成された直径０．１ｍｍ以上の半透明又は白色の斑点をグリッドとした。結果を表１に示す。
実施例１～８に係るマスターバッチを用いた成形品は、比較例２に係るマスターバッチを用いた成形品よりもグリッドが少なかった。特に実施例８は、グリッドの発生が２個であり、実施例の中でも最も優れていた。
比較例２に係るマスターバッチには、ワックスが多く含まれている。ワックスは酸化しやすい。酸化したワックスは分子鎖の一部が変質され、樹脂との相溶性、拡散性が低下する。そのため、合成樹脂成形品の成形時にマスターバッチが均一に拡散せず、合成樹脂成形品の表面にグリッドが生じる原因となる。
また、比較例２に係るマスターバッチの製造では、万能攪拌機による加熱混合工程とディスクペレタイザーによるペレット成形工程の２段階で加熱と分散加工を経てマスターバッチが成形されている。このように２段階の工程を経ることもワックス等の酸化を促進し、合成樹脂成形品の表面にグリッドが発生する原因となる。
比較例２に係るマスターバッチを用いたＩＮＪプレートにおいて、グリッドが多かった理由としては、上記の現象によりマスターバッチ中に含まれるワックス等がマスターバッチ製造中及び合成樹脂成形品の成形中に酸化したことが原因であると考えられる。
（アルミニウム粒子形状評価）
実施例１及び比較例２に係るマスターバッチに含まれるアルミニウム粒子の形状評価を行った。
アルミニウム粒子形状は、グリッド発生評価で作製したＩＮＪプレートの表面をマイクロスコープで観察することにより評価した。
その結果を図４及び図５に示す。また、対照として、アルミニウムペースト中のアルミニウム粒子の形状を図６に示す。
図４（ａ）は、実施例１に係るマスターバッチを用いて成形された合成樹脂成形品に含まれるアルミニウム粒子の形状を、マイクロスコープを用いて撮影した拡大倍率１０００倍の拡大写真である。図４（ｂ）は、拡大倍率３０００倍の拡大写真である。
図５（ａ）は、比較例２に係るマスターバッチを用いて成形された合成樹脂成形品に含まれるアルミニウム粒子の形状を、マイクロスコープを用いて撮影した拡大倍率１０００倍の拡大写真である。図５（ｂ）は、拡大倍率３０００倍の拡大写真である。
図６（ａ）は、アルミニウムペースト中のアルミニウム粒子の形状を、マイクロスコープを用いて撮影した拡大倍率１０００倍の拡大写真である。図６（ｂ）は、拡大倍率３０００倍の拡大写真である。
図４（ａ）及び（ｂ）から分かるように、実施例１に係るマスターバッチが用いられた合成樹脂成形品では、アルミニウム粒子の形状が均一で、かつ、凝集していなかった。一方、図５（ａ）及び（ｂ）から分かるように、比較例２に係るマスターバッチが用いられた合成樹脂成形品では、アルミニウム粒子が破壊され、その形状が不均一、かつ、凝集して重なり合った状態となっていた。
（強度評価）
実施例１～８及び比較例２に係るマスターバッチ群について強度評価を行った。
強度評価の方法は以下の通りである。
まず、各マスターバッチ群３３．３ｇを目開き１０００μｍ、内径７５ｍｍのふるいに乗せた。次に、ふるいを、アズワン製水平回転振動式ふるい振とう機ＭＶＳ－１にて振動数１５００ｒｐｍ、１０分間の条件で振とうした。
次に、振とう後の各マスターバッチ群の質量を測定し、各マスターバッチの質量減少率を求めた。結果を表１に示す。
上記振とうの際にマスターバッチに割れや欠け等が生じ、その破片がふるい目を通過すると、マスターバッチ群の質量が減少する。すなわち、マスターバッチのペレット強度が低く、割れや欠けが起きやすい場合、マスターバッチの質量減少率は高くなる。
表１に示すように、実施例１～８のマスターバッチ群の質量減少率よりも、比較例２のマスターバッチ群の質量減少率は大きかった。すなわち、比較例２のマスターバッチ群に含まれるマスターバッチは、ペレット強度が低い結果となった。これは、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が多いため、マスターバッチのペレット強度が充分とならなかったためと考えられる。
（ペレット形状のバラツキ評価）
実施例１～８及び比較例２に係るマスターバッチ群について、ペレットの長径、短径、及び長さの平均値、標準偏差、及び、相対標準偏差を算出した。結果を表１に示す。
実施例１～８に係るマスターバッチ群では、ペレットの長径、短径、及び長さの相対標準偏差が小さくバラツキが少なかった。
比較例２に係るマスターバッチ群では、ペレットの長径及び短径の相対標準偏差は小さかったものの、ペレットの長さの相対標準偏差が大きくバラツキが多かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１０　マスターバッチ
１１　底面
１２　上面

Claims (13)

  1. アルミニウム粒子と、耐熱性湿潤化剤と、樹脂とを含むマスターバッチであって、
    前記マスターバッチ中の前記アルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％であり、
    前記樹脂のメルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎであり、
    前記マスターバッチに含まれる、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下であることを特徴とするマスターバッチ。
  2. 前記アルミニウム粒子は、表面被覆アルミニウム粒子である請求項１に記載のマスターバッチ。
  3. 溶融張力向上剤をさらに含む請求項１又は２に記載のマスターバッチ。
  4. 前記樹脂は、１９０℃における溶融張力が３０～２００ｍＮである高溶融張力樹脂を含む請求項１～３のいずれかに記載のマスターバッチ。
  5. 前記樹脂は、１９０℃における溶融張力が２０～１００ｍＮであるポリマーアロイである請求項１～４のいずれかに記載のマスターバッチ。
  6. 金属不活性剤をさらに含む請求項１～５のいずれかに記載のマスターバッチ。
  7. 請求項１～６のいずれかに記載のマスターバッチを複数個含むマスターバッチ群であって、
    前記マスターバッチの形状はペレット状であり、
    前記マスターバッチ群に含まれる複数個の前記マスターバッチの長径の相対標準偏差が５．００％以下であり、
    前記マスターバッチ群に含まれる複数個の前記マスターバッチの短径の相対標準偏差が５．００％以下であり、
    前記マスターバッチ群に含まれる複数個の前記マスターバッチの長さの相対標準偏差が５．００％以下であることを特徴とするマスターバッチ群。
  8. 前記マスターバッチ群に含まれる複数個の前記マスターバッチの長径の平均が２．０～４．０ｍｍであり、
    前記マスターバッチ群に含まれる複数個の前記マスターバッチの短径の平均が２．０～４．０ｍｍであり、
    前記マスターバッチ群に含まれる複数個の前記マスターバッチの長さの平均が２．０～４．０ｍｍである請求項７に記載のマスターバッチ群。
  9. 請求項１～６のいずれかに記載のマスターバッチの製造方法であって、
    アルミニウム粒子を耐熱性湿潤化剤により湿潤化したアルミニウムペーストと、メルトフローレートが０．２～６０ｇ／１０ｍｉｎである樹脂とを混合し、前記アルミニウム粒子の割合が５０～８０重量％となり、かつ、メルトフローレートが６０ｇ／１０ｍｉｎを超え、かつ、１４０℃における溶融粘度が１５～８０００ｍＰａ・ｓであるワックスの割合が１０重量％以下となるように、アルミニウム－樹脂混合物を作製する混合工程と、
    前記アルミニウム－樹脂混合物を押出成形する押出成形工程と、
    押出成形された前記アルミニウム－樹脂混合物を切断する切断工程とを含むことを特徴とするマスターバッチの製造方法。
  10. 前記混合工程を、撹拌部材を用いずに行う請求項９に記載のマスターバッチの製造方法。
  11. 前記混合工程を８０℃以下で行い、かつ、前記押出成形工程を１５０～２５０℃で行う請求項９又は１０に記載のマスターバッチの製造方法。
  12. 前記混合工程では、前記アルミニウム粒子として、表面被覆アルミニウム粒子を用いる請求項９～１１のいずれかに記載のマスターバッチの製造方法。
  13. 請求項１～６のいずれかに記載のマスターバッチ、又は、請求項７若しくは８に記載のマスターバッチ群を用いて製造される合成樹脂成形品。
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