JP3320599B2 - カーボンマスターバッチの製造方法 - Google Patents
カーボンマスターバッチの製造方法Info
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Description
樹脂材料と粉末カーボン原料を供給して混練分散し、カ
ーボンマスターバッチを製造する方法に関するものであ
る。
装置として、インテンシブミキサが使用されていたが、
バッチ式であるため操作性などに問題があり、その後、
図2に示すような、連続式の二軸混練機21と単軸押出
機23とを組み合せた二段方式の製造装置が使用される
ようになった。この二軸混練機21は高速回転するミキ
サ型のロータを有するものである。同図に示すように、
樹脂材料Aと粉末カーボン原料Bは、それぞれ供給フィ
ーダ6,7を介して二軸混練機21のホッパ−22に供
給され、前記ミキサ型のロータにより混練分散され、連
続的に単軸押出機23に供給されてカーボンマスターバ
ッチが製造される。しかしながら、この製造装置は設備
コストなどに問題があり、最近では、図3に示すよう
な、二軸混練押出機1を有する製造装置が使用されてい
る。この二軸混練押出機1は、2本の同方向回転、噛合
い型スクリュを有しており、このスクリュは混練機能を
果たすニーディングデイスクと押出機能を果たす通常の
スクリュなどが組み合わされて構成されている。同図に
示すように、樹脂材料Aは供給フィーダ6を介してホッ
パ−2に供給され、粉末カーボン原料Bは、前記樹脂材
料Aが可塑化後、供給フィーダ8とサイドフィーダ3を
介して、シリンダの1箇所から全量が供給され、前記ス
クリュにより混練分散されてカーボンマスターバッチが
製造される。
材料の場合、従来の技術で述べたカーボンマスターバッ
チの製造装置、特に、二軸混練押出機を使用する製造装
置では、低粘度樹脂材料の可塑化後にカーボンマスター
バッチ原料が一括して供給されるので、低粘度樹脂材料
とカーボンマスターバッチ原料の粘度差が大きく、混練
分散が不十分となり、良品質のカーボンマスターバッチ
を製造することが困難であった。
出機において樹脂材料に粉末カーボン原料を供給して混
練分散する際、樹脂材料の可塑化前に粉末カーボン原料
の一部を供給して溶融粘度を上げ、可塑化後に供給され
る残部の粉末カーボン原料との混練性を容易にして、良
品質のカーボンマスターバッチの製造を可能としてい
る。
ッチの製造方法では、二軸混練押出機に低粘度樹脂材料
を供給し、該材料の可塑化前に粉末カーボン原料の一部
を供給し、可塑化後に粉末カーボン原料の残部を供給し
て混練分散するものである。このように低粘度樹脂材料
の可塑化前に粉末カーボン原料の一部を供給すると、粘
度比が1に近い状態で混練分散されると共に低粘度樹脂
材料の単体より溶融粘度が上がり、可塑化後に供給され
る残部の粉末カーボン原料との粘度比も1に近い状態で
混練分散されるので良品質のカーボンマスターバッチが
製造される。なお、低粘度樹脂材料としては、低密度ポ
リエチレン(LDPE)、ポリスチレン(PS)、ポリ
エチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド6(P
A−6)、ポリアミド66(PA−66)、エチレンビ
ニールアルコール(EVA)、ポリフェニルサルフォン
(PPS)などが使用されている。
は、低粘度樹脂材料に粉末カーボン原料を10〜60w
t%供給するときに適しており、粉末カーボン原料を4
5wt%以上供給する場合には、粉末カーボン原料の残
部をさらにシリンダの数箇所から分割して供給すること
が望ましい。分割しないで1箇所から供給すると、粉末
カーボン原料が分散不良となり、ベント部からショート
パスして、運転が困難となることがある。また、可塑化
前と可塑化後における粉末カーボン原料の供給割合は、
低粘度樹脂材料の溶融粘度の変化によって定められる。
の同方向回転、噛合い型スクリュを内臓しており、この
スクリュは混練機能を果たすニーディングデイスクと押
出機能を果たす通常のスクリュなどが組み合わされて構
成されている。
一部は、それぞれ供給フィーダ6,7を介して前記二軸
混練押出機1のホッパ−2からシリンダに供給され、粉
末カーボン原料Bの残部は前記樹脂材料Aが可塑化後、
供給フィーダ8とサイドフィーダ3を介して二軸混練押
出機1のシリンダに供給される。このシリンダ内で低粘
度樹脂材料Aと粉末カーボン原料Bは前記スクリュによ
り混練分散され、シリンダの下流部に設けられた大気解
放ベント4および真空ベント5で脱気されて、前記押出
機1の先端に設けられたダイス9から紐状に押し出され
る。この紐状物は水槽10で冷却された後、切断装置1
1でペレット状に切断されてカーボンマスターバッチが
製造される。
45wt%以上供給して、高濃度のカーボンマスターバ
ッチを製造する場合は、粉末カーボン原料Bの残部をさ
らに分割してシリンダの軸方向の数箇所からサイドフィ
ーダ3を介して供給することにより安定した運転が可能
となる。 (実施例)次に、カーボンマスターバッチの製造例につ
いて述べる。本製造例には、下記二軸混練押出機および
原料を使用した。下記結果(表1)に示すように、粉末
カーボン原料Aである生カーボンを、ホッパー2とサイ
ドフィーダ3から所定の割合で分割して供給することに
より、分散の優れた良質のカーボンマスターバッチが得
られた。また本製造例では、シリンダに生カーボン供給
用のサイドフィーダ3を一台設けたが、生カーボンが4
5wt%以上になると、2台以上設けることが望ましい
ことが判明した。 (a)二軸混練押出機 日本製鋼所製二軸混練押出機(型式TEX65αー42
AW−2V) スクリュ: 型式:同方向回転、噛合型 径 :69mm L/D:42 シリンダ: 加熱:アルミ鋳込ヒータ 冷却:ドリルジャケットによる水冷 ベント:2段(1段目ー大気解放、2段目ー真空) (b)原料 低粘度樹脂材料:60wt% 種類:LDPEペレット MI:50 粉末カーボン原料:40wt% 種類:生カーボン (C)結果 表1に示す。
化後に粉末カーボン原料を分割して供給するので、粉末
カーボン原料の分散レベルが向上し、高濃度のカーボン
マスターバッチを製造することができる。
ンマスターバッチ製造装置を示す全体構成図である。
二段方式のカーボンマスターバッチ製造装置を示す全体
構成図である。
ターバッチ製造装置を示す全体構成図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 二軸混練押出機(1)に樹脂材料(A)
を供給し、該材料(A)の可塑化前に粉末カーボン原料
(B)の一部を供給し、可塑化後に粉末カーボン原料
(B)の残部を供給して混練分散することを特徴とする
カーボンマスターバッチの製造方法。 - 【請求項2】 樹脂材料(A)に粉末カーボン原料
(B)を10〜60wt%供給することを特徴とする請
求項1記載のカーボンマスターバッチの製造方法。 - 【請求項3】 粉末カーボン原料(B)の残部を分割し
て供給することを特徴とする請求項1または2記載のカ
ーボンマスターバッチの製造方法。 - 【請求項4】 可塑化前と可塑化後における粉末カーボ
ン原料(B)の供給割合は、樹脂材料(A)の溶融粘度
によって定められることを特徴とする請求項1、2また
は3記載のカーボンマスターバッチの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31232095A JP3320599B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | カーボンマスターバッチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31232095A JP3320599B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | カーボンマスターバッチの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09151257A JPH09151257A (ja) | 1997-06-10 |
JP3320599B2 true JP3320599B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=18027826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31232095A Expired - Fee Related JP3320599B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | カーボンマスターバッチの製造方法 |
Country Status (1)
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JP5698990B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2015-04-08 | 大日精化工業株式会社 | 顔料・樹脂組成物の製造方法 |
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-
1995
- 1995-11-30 JP JP31232095A patent/JP3320599B2/ja not_active Expired - Fee Related
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