【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
３、発明の詳細な説明
本発明は、染顔料の分散技術とロール型押出造粒（円板
型タイス水平式）の−殻粉末造粒技術を利用した高濃度
、良分散性の熱可塑性樹脂用の着色剤及びコンパウンド
の製造方法に関し、詳しくは、ダイスを円板型の多孔板
状とし、グランドラインに対して略水平状に設置し、そ
の上を複数個のロールが回転し、該ダイスの上に供給さ
れた材料を連続的に押出し造粒する方式を用いて、樹脂
ペレット状に造粒することを特徴とする熱可塑性樹脂用
の着色剤及びコンパウンドの製造方法に関するものであ
る。
従来、熱可塑性樹脂用の着色剤としては、例えば、■ド
ライカラー、■リキッドカラー、■マスタバッチなどが
提供されて来た。しかし、いずれの場合も、欠点・向題
点を包含するものであった。即ち、■のドライカラーの
場合は、コスト的には安価であるが、秤量・混合時の飛
散に重大な問題があり、■のリキッドカラーについては
、液状有機物の除去、そして高濃度化に限界がある。更
に■のマスタバッチは、ドライカラーと比ベコスト高、
高濃度化に限界があると指摘されていた。
そこで、このような従来技術に属する着色剤の欠点を是
正すべく、染顔料、金属石鹸、軟化魚釣７０〜１５０℃
の例えばポリエチレシワックスなどの低融点樹脂物、脂
肪酸エステル等を加熱混合ゲル化し、このゲル化塊状物
を冷却粉砕、粉末化した着色剤、ゲル化塊状物を 粒化
した着色剤、またゲル化塊状物をペレット化した着色剤
がある。これらの着色剤の配合及び染顔料の分散処理方
法の手段であるゲル化に関する技術も既に提供されてい
る。
本発明は、以上の如き従来技術の中から熱可塑性樹脂用
着色剤として最良と思われるゲル化塊状物のペレット化
に関し、従来より提供されているスクリュー型押出造粒
（前押出し′：Ａ）と異なる一般粉末ロール型押出造粒
（円板型ダイス水平式）を採用することにより。
従来技術の有していた欠点・問題点を全て是正するもの
である。
以下、このような特徴を有する一般粉末ロール型押出造
粒法を使用した本発明をスクリュー型押出造粒法との比
較において説明する。
一般粉末ロール型押出造粒（円板型ダイス水平式）は、
従来のスクリュー型押出造粒（前押出し式）では、不十
分な熱可塑性樹脂用の着色剤及びフンパウンドを効率よ
く且つ外観形状のすぐれたペレット化を可能にする。
その理由としては、ペレット製造時に加熱工程を必要と
しない事による。その根拠は、ロール、円板型ダイス、
材料の王者の摩擦熱を利用しているからである。また、
本発明によれば、水、アルコール類、流動パラフィン等
の常温液状物を添加（１〜５０ ｐ ｈ ｒ） シた湿
潤材料のペレット化が可能である。そして。
本発明によると、ロールにより強制的にダイス六から材
料を押出す方法であるので、熱可塑性樹脂用の公知の分
散処方を行った粉末着色剤及び粉末コンパウンド材料は
、分散を妨げない添加剤（総称：ワックス類、アルコー
ル類、脂肪酸エステル類、液、固パラフィン、水など）
を１〜５０ｐｈｒ、添加混合、あるいはゲル化まで促進
した湿潤物、更にはゲル化塊状物であれば、充分に熱可
塑性樹脂用の良分散性の樹脂ペレット状着色剤及びコン
パウンドが製造できるのである。
更に、本発明を従来技術との比較において説明する。
着色剤をペレット化する場合、一定の押出造粒機を使用
するが、この造粒機は、従来例の如く１強制加熱の必要
なスクリュー型の押出造粒機と１強制加熱が必要でなく
、圧着・湿式・自然発熱（混合攪拌発熱）を利用した一
般粉末ロール型押出造粒機に分れる。本発明において使
用する一般粉末造粒法は、材料の物性及び造粒機構につ
いて未知の分野が非常に多く、工学的理論解析が充分行
われていない為、経験やカンに頼っている場合も少なく
ないので、使用機械の選定にあたっては。
充分な調査や予備試験が必要である。このような要請に
合致する機械として５本発明者は。
ダイスの形状を円板型の多孔板状とし、グランドライン
に対して略水平状に設置し、その上を複数個のロールが
回転し、該ダイスの上に供給された材料を連続的に押出
し造粒する円板型ダイス水平式押出し造粒機を使用した
。
そして、顔料に金属石鹸、ワックス等を混合加熱（自然
発熱も含む）し、ゲル化塊状物を得るところの顔料処理
法は、どの着色メーカーも実施している。このゲル化塊
状物、あるいはこれを粉砕したしたものを、従来はプラ
スチック用造粒法を採用し、本発明においては一般粉末
造粒法を採用した。
以下１本発明に係る一般粉末ロール型押出造粒（円板型
ダイス水平式）機を用いた実施例を示し、本発明を説明
する。3. Detailed Description of the Invention The present invention provides a highly concentrated and well-dispersed thermoplastic resin that utilizes dye and pigment dispersion technology and roll-type extrusion granulation (disk-type Tice horizontal type) -shell powder granulation technology. Regarding the method for manufacturing colorants and compounds for The present invention relates to a method for producing colorants and compounds for thermoplastic resins, characterized in that the materials supplied above are granulated into resin pellets using a method of continuously extruding and granulating materials. Conventionally, coloring agents for thermoplastic resins have been provided, for example, (1) dry color, (2) liquid color, and (2) masterbatch. However, in each case, there were drawbacks and problems. In other words, dry color (■) is inexpensive, but has serious problems with scattering during weighing and mixing, and liquid color (■) has limitations in removing liquid organic matter and increasing concentration. There is. Furthermore, the masterbatch shown in ■ is more expensive than dry color.
It was pointed out that there is a limit to how high the concentration can be increased. Therefore, in order to correct the drawbacks of colorants belonging to the prior art, dyes and pigments, metal soaps, and softened fish at temperatures of 70 to 150°C were developed.
For example, low melting point resins such as polyethylene wax, fatty acid esters, etc. are mixed and gelled by heating, and the gelled lumps are cooled and crushed to produce colorants, powdered colorants, and colorants made by granulating the gelled lumps. There are colorants that are pelletized lumps. Techniques regarding gelation, which is a means of blending these colorants and dispersing dyes and pigments, have also been provided. The present invention relates to the pelletization of a gelled mass, which is considered to be the best coloring agent for thermoplastic resins among the conventional techniques described above, and relates to the conventionally provided screw type extrusion granulation (pre-extrusion': A). By adopting a general powder roll type extrusion granulation (disc type die horizontal type) which is different from the conventional powder roll type extrusion granulation. This method corrects all the shortcomings and problems of the prior art. Hereinafter, the present invention using a general powder roll type extrusion granulation method having such characteristics will be explained in comparison with a screw type extrusion granulation method. General powder roll type extrusion granulation (disc type die horizontal type)
It is possible to efficiently turn into pellets with an excellent external shape the colorant and powder for thermoplastic resins which are insufficient in conventional screw type extrusion granulation (pre-extrusion type). The reason for this is that no heating process is required during pellet production. The basis for this is rolls, disc-shaped dies,
This is because it utilizes frictional heat, which is the king of materials. Also,
According to the present invention, it is possible to pelletize a wet material by adding (1 to 50 phr) a room temperature liquid such as water, alcohol, or liquid paraffin. and. According to the present invention, since the material is forcibly extruded from the die 6 using rolls, the powder colorant and powder compound material prepared using a known dispersion formulation for thermoplastic resins are free from additives ( Generic name: waxes, alcohols, fatty acid esters, liquids, hard paraffins, water, etc.)
A wet product in which 1 to 50 phr of 1 to 50 phr of water is added, mixed, or accelerated to gelation, or even a gelled mass, is sufficient to produce resin pellet colorants and compounds with good dispersibility for thermoplastic resins. . Further, the present invention will be described in comparison with the prior art. When pelletizing colorants, a certain extrusion granulator is used, but this granulator is a screw type extrusion granulator that requires 1 forced heating as in the conventional example, and 1 does not require forced heating. , general powder roll type extrusion granulators that use pressure bonding, wet type, and natural heat generation (mixing stirring heat generation). In the general powder granulation method used in the present invention, there are many unknown fields regarding the physical properties of the material and the granulation mechanism, and sufficient engineering theoretical analysis has not been conducted, so there are many cases where it relies on experience and intuition. Therefore, when selecting the machine to use. Sufficient research and preliminary tests are necessary. The present inventor has developed five machines that meet these demands. The die has a circular perforated plate shape and is installed approximately horizontally to the ground line, on which multiple rolls rotate to continuously extrude the material supplied onto the die. A disk type die horizontal extrusion granulator was used for granulation. All coloring manufacturers use a pigment processing method in which pigment is mixed with metal soap, wax, etc. and heated (including spontaneous heat generation) to obtain a gelled mass. Conventionally, a granulation method for plastics was used for this gelled mass or a product obtained by pulverizing it, but in the present invention, a general powder granulation method was used. The present invention will be explained below by showing an example using a general powder roll type extrusion granulation machine (disk type horizontal die type) according to the present invention.
【実施例１】
酸化チタン１００重量部、金属石鹸１０重量部、流動パ
ラフィン３重量部を５０リツトル＾ンシエルミキサーに
入れ、高速で１５分間程度混合攪拌し、塊状物とする。
この塊状物を一般粉末ロール型押出造粒機（円板ダイス
：ダイス穴径２．５ｍ／ｍ）で造粒し、径２．５ｍ／ｍ
、長さ２．５〜３．５ｍ／ｍのペレットを得た。この着
色剤をスチロール。
ＡＢＳ、ＡＳ、ＰＰなどの熱可塑性樹脂に、１００重量
部あたり２重量添加し、均一タンブラ−した後、インジ
ェクション成形で均一かつ良分散性の成形品が得られた
。Example 1 100 parts by weight of titanium oxide, 10 parts by weight of metal soap, and 3 parts by weight of liquid paraffin are placed in a 50 liter shell mixer and mixed and stirred at high speed for about 15 minutes to form a lump. This lump was granulated using a general powder roll type extrusion granulator (disc die: die hole diameter 2.5 m/m).
, pellets with a length of 2.5 to 3.5 m/m were obtained. Add this colorant to styrofoam. After adding 2 weight per 100 parts by weight to a thermoplastic resin such as ABS, AS, or PP and tumbled uniformly, a molded article with uniform and good dispersibility was obtained by injection molding.
【実施例２】
酸化チタン１００重量部、シアニングリーン４００重量
部、金属石鹸５００重量部、ポリエチレンワックス７０
重量部を５０リツトルヘンシエルミキサーに入れ、高速
で約２０分間混合攪拌し、塊状物とする１次に、この塊
状物（４０℃〜５０℃）の入ったヘンシェル内に、２０
０重量部のオレフィン系帯電防止剤を入れ、２分間混合
する。この混合物を実施例１と同様の造粒を行い、径２
．５ｍ／ｍ、長さ２．５〜３．５ｍ／ｍのペレットを得
た。この着色剤をＰＰ１００重量部に対し、２．２重量
部添加し均一タンブラ−した後、インジェクション成形
で、帯電防止効果のある均一かつ良分散性の成形品が得
られた。[Example 2] 100 parts by weight of titanium oxide, 400 parts by weight of cyanine green, 500 parts by weight of metal soap, 70 parts by weight of polyethylene wax
Put the weight part into a 50 liter Henschel mixer and mix and stir at high speed for about 20 minutes to form a lump. 1. Next, add 20
Add 0 parts by weight of olefinic antistatic agent and mix for 2 minutes. This mixture was granulated in the same manner as in Example 1.
．． 5 m/m and a length of 2.5 to 3.5 m/m were obtained. After adding 2.2 parts by weight of this colorant to 100 parts by weight of PP and tumbled uniformly, a uniform and well-dispersed molded product with an antistatic effect was obtained by injection molding.
【実施例３】
カーボブラック１００重量部、金属石鹸１００重量部、
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）３０重量部をヘキシ
エルミキサーで混合攪拌したのち、この混合部を実施例
１と同様の造粒を行い、径２．５ｍ／ｍ、長さ２．５〜
３．５ｍ／ｍのペレットを得た０次に、このペレットを
８０℃で乾燥してＴＰＡを完全に除去し、ペレット状着
色剤を得た。この着色剤をスチロール系樹脂、ＰＰなと
１００重量部に対し、１重量部添加し、均一タンブラ−
した後、インジェクション成形で、均一かつ良分散性の
成形品が得られた。
次に、本発明（粉末押出造粒法）と従来技術に屓するス
クリュー型押出造粒法を用いた場合の比較実験例を示す
。[Example 3] 100 parts by weight of carbo black, 100 parts by weight of metal soap,
After mixing and stirring 30 parts by weight of IPA (isopropyl alcohol) using a hexyl mixer, this mixed portion was granulated in the same manner as in Example 1 to form particles with a diameter of 2.5 m/m and a length of 2.5 to 2.5 m/m.
A pellet of 3.5 m/m was obtained. Next, the pellet was dried at 80° C. to completely remove TPA and obtain a pelleted colorant. Add 1 part by weight of this coloring agent to 100 parts by weight of styrene resin, PP, etc., and uniformly tumble it.
After that, a molded article with uniform and good dispersibility was obtained by injection molding. Next, a comparative experimental example will be shown in which the present invention (powder extrusion granulation method) and the conventional screw type extrusion granulation method are used.
【比較実験例】[Comparative experiment example]
従来例は、ダイスにかかる抵抗を加熱により粘度調整す
るプラスチック造粒法を基本としている。それに対して
、本発明は加湿した粉末（高粘度）を押出すものである
。実験の結果、吐出量が、従来例においては本発明の約
１１５であり、量産機（大型化）は不可能に近いと思わ
れる。また、通常のプラスチック押出機より高粘度の材
料を押出すため、＊械の強度がかなり必要であることが
わかった。The conventional example is based on a plastic granulation method in which the resistance applied to the die is adjusted by heating to adjust the viscosity. In contrast, the present invention extrudes a humidified powder (high viscosity). As a result of experiments, the discharge amount in the conventional example is about 115 compared to the present invention, and it seems almost impossible to mass-produce the device (upsize). Additionally, it was found that the machine needed to be considerably stronger because it extruded materials with a higher viscosity than normal plastic extruders.