プラスチック包装材料は重要な用途の 1 つです。 マスターバッチ。このタイプの包装材料は、軽量でありながら、良好な機械的特性、適切なバリア性および透過性、良好な耐薬品性、良好な成形性、低い加工コスト、良好な二次加工および装飾品質を備えていることを特徴としています。金属、セラミック、紙、プラスチック、繊維の包装材料の中で最も広く使用され、広範囲に応用されています。
マスターバッチは、プラスチック包装材料の適用性を高めるソリューションを提供します
パッケージは商品を保護し、使いやすくし、消費者に商品情報を提供する役割を果たします。プラスチック包装材の成形工程において、プラスチックマスターバッチを添加することにより、包装材に必要な色を与えるだけでなく、プラスチック製品の加工性や堅牢性（耐光性、耐熱性、耐移行性など）も向上します。 、その他の機能（難燃性、抗菌性、帯電防止性、バリア性など）も付与できるため、プラスチック包装材料の使いやすさを向上させるための包括的なソリューションを提供できます。
プラスチック包装材料のマスターバッチは、使用する添加剤の組成に応じて、カラーマスターバッチ（主成分は着色剤）と機能性マスターバッチ（老化防止添加剤、帯電防止剤、難燃剤、フィラーなど）。
1. カラーマスターバッチ
カラーマスターバッチ 現在、プラスチックを着色するために最も広く使用されている方法です。さまざまな着色剤により、彩度、着色の強さ、被覆率、透明性、色堅牢度（日光、天候、溶剤、移行、熱に対する耐性など）などのさまざまな色特性がプラスチック製品に与えられます。
プラスチック包装の場合、着色の目的は、一般的なカラーマーキング要件を満たすだけでなく、消費者の注意を引き、それによって製品の売上を増やすことでもあります。プラスチックカラーマスターバッチは、顧客の要求に基づいて必要な色を提供できます。
ホワイト、ブラック、グレーなどの従来のノンカラーシリーズや、レッド、オレンジ、イエロー、グリーン、ブルー、シアン、パープル、ブラウンなどの一般的なカラーに加え、パール、メタリック、マルチアングルなどのさまざまな特殊カラー効果色の変化、サーモクロミック、フォトクロミック、白色化、蓄光、蛍光、大理石模様、木目調、グリッターまたはスペックル効果が利用可能で、パッケージ製品に独特の視覚効果を与え、製品の魅力を高めます。
2. 機能性マスターバッチ
機能性マスターバッチには、着色剤以外の機能性添加剤が含まれています。具体的な機能は、含まれる有効成分によって決まります。これらの機能は、大きく次の 3 つのカテゴリに分類できます。
プラスチック成形加工性の向上
これには、金型の蓄積を軽減しメルトフラクチャーを排除する加工助剤マスターバッチが含まれます。成形加工温度を下げる冷却マスターバッチ。原料中の水分を吸収したマスターバッチを乾燥させます。射出成形部品の脱型を容易にする滑りやすいマスターバッチ。巻き取り中のフィルムの滑りを防ぐ滑り止めマスターバッチ。巻き戻し中にフィルム層がくっつくのを防ぐアンチブロッキングマスターバッチ。そして、色の変更中に材料を節約するマスターバッチをパージします。このような機能性マスターバッチを使用すると、成形プロセスが容易になるだけでなく、製品の品質が向上し、生産効率が向上し、エネルギー消費量が削減されます。
プラスチックの物理化学的特性の改善
これには、耐熱老化性を向上させ、部品の黄ばみを防ぐ酸化防止剤マスターバッチが含まれます。完成部品の耐候性を向上させる老化防止マスターバッチ。成形部品の剛性や透明性を高めるマスターバッチの核形成または清澄化。成形部品の機械的特性を強化する強化マスターバッチ。成形品の表面摩擦係数を低減する滑りやすいマスターバッチ。ボトルのキャップを開けるのに必要なトルクを軽減する開封用マスターバッチ。プラスチック部品の熱伝導率を向上させる熱伝導性マスターバッチ。導電性マスターバッチ、およびプラスチックの機械的特性を向上させ、コストを削減する充填剤マスターバッチです。
製品にアプリケーション機能を追加する
これには、成形部品の表面抵抗を低減する帯電防止マスターバッチが含まれます。材料の耐火性を高める難燃性マスターバッチ。微生物の侵入に対する耐性を高める抗菌マスターバッチ。ガス（酸素、二酸化炭素、水蒸気など）に対するプラスチック包装のバリア特性を向上させるバリアマスターバッチ。プラスチック汚染を軽減する生分解性マスターバッチ。臭いを除去する消臭マスターバッチ。プラスチックに香りを加えるフレーバーマスターバッチ。食品包装フィルム内面の曇りを軽減する防曇マスターバッチ。電子部品の錆を防ぐ防錆マスターバッチ。レーザーマーキング効果を提供するレーザーマーキングマスターバッチ。マットまたはサンディング効果をもたらすマットまたはサンディングマスターバッチと、軽量、断熱、遮音、および衝撃吸収機能を提供する発泡マスターバッチです。
一般に、マスターバッチは、色のみを提供するカラーマスターバッチ、または帯電防止機能のみを提供する帯電防止マスターバッチなど、単一の機能を果たします。場合によっては、製品の最終用途要件に基づいて、プラスチック包装材料の着色と老化防止などの塗布性能の向上の両方を行い、着色剤と老化防止剤を組み合わせた二重または多機能のマスターバッチが必要になることがあります。単一マスターバッチ、多機能マスターバッチとして知られています。
マスターバッチ配合で考慮すべき要素
マスターバッチを配合する際、メーカーは次のようなさまざまな要素を考慮する必要があります。
- 最終アプリケーションの要件
- 最終製品の形状
- 成形に使用する樹脂の種類と仕様
- 成形方法と加工条件
- マスターバッチの添加率
- 製品の法規制遵守要件
- 重要な性能特性の管理要件と検査方法
- 許容可能な価格と予想される使用量
たとえば、飲料ボトルのキャップ用の青色のマスターバッチの配合を設計する場合、次のことを理解することが重要です。
- 飲み物の種類（炭酸、ジュース、お茶、水）
- 材質（PP、HDPE）
- キャップの種類（シングルピース、ツーピース、38mm、28mm）
- 成形方法（射出成形、圧縮成形）
- 最高処理温度
- マスターバッチ添加率
- 色の決定方法（目視、機器測定）
- 機器測定の場合は、測定条件（サンプル形状、サンプル厚さ、光源、色空間の選択、色差範囲）
- 二次加工（印刷、組立）が必要
- 規制への準拠（食品接触材料に関する中国規格、欧州規格、米国FDA規制）など
単一の色を実現するには、さまざまなカラーマッチングスキームが必要になりますが、着色剤が異なれば特性やコストも異なります。同じ種類の着色剤であっても、メーカーが異なると性能や価格が異なります。ただし、いくつかのスキームの色が非常に似ている場合でも、耐熱性、分散性、耐移行性、寸法安定性などの他の特性も同様であることは保証されず、使用への適性に影響します。これにより、マスターバッチのコストに大きな差異が生じる可能性があります。
高品質のプラスチックマスターバッチは通常、次のようないくつかの特徴を示します。
- 成形樹脂との相溶性が良好
- 機能性成分の良好な分散
- 成形性、加工性が良好
- 無毒で環境に優しく、関連業界の規制要件を満たしています
- 高い希釈率（つまり、必要な添加レベルが低い）
- バッチ間の優れた品質安定性
- 高いコストパフォーマンス
一般に、プラスチックの機能を 1 つだけ強化するマスターバッチを単機能マスターバッチと呼びます。たとえば、カラーマスターバッチは色のみを提供し、抗菌マスターバッチは抗菌機能のみを提供します。製品の最終用途要件に基づいて、二重機能または多機能のマスターバッチが必要になる場合があります。たとえば、プラスチック包装材料に着色が必要であり、老化防止などの塗布性能も向上させる必要がある場合、着色剤と老化防止剤を 1 つのマスターバッチに配合して、多機能マスターバッチを作成できます。
16 個の一般的な機能マスターバッチ
1.スムーズマスターバッチ
高温での強度と寸法安定性に影響を与えることなく、滑りと付着防止特性を調整でき、優れた付着防止特性と滑りの増加を実現します。
2.マスターバッチを開く
フィルム表面の滑り性を高め、一定の帯電防止特性を持ち、フィルム間の接着を防ぎ、チューブフィルムの開口性を高めます。
3. アンチエイジングマスターバッチ
フィルムの老化の原因となる紫外線を吸収してカットすることで、フィルムの寿命を延ばします。主な構成物質は、光安定剤、紫外線吸収剤、熱老化防止剤です。
4. 防食マスターバッチ
金属インサートの接触領域のプラスチック部品の錆びやチョーキングを防ぎます。
5. 吸水マスターバッチ（防湿・消泡マスターバッチ）
水分による気泡、曇り、亀裂、斑点等の問題を解消し、製品の物理的、機械的特性に悪影響を与えません。
6. 分解マスターバッチ
PE、PPなどの主要原料に広く使用されており、その製品（農業用フィルム、袋、カップ、皿、ディスクなど）は使用後自然に分解し、自然環境を汚染しません。
7. フレーバーマスターバッチ
芳香保持期間は最長10～12ヶ月で、玩具、日用品、文具、自動車内装品、美容・化粧品のパッケージなどに応用可能です。
8. 透明マスターバッチ
製品の透明性を向上させます。
9. フォームマスターバッチ
製造部品表面のシュリンクマークやへこみ（収縮）をなくし、フォームの軽量化と原材料コストの削減を同時に実現します。
10. 冷却マスターバッチ
主にPPに使用されており、おそらく30〜50℃まで冷却できます。
11. 充填マスターバッチ
炭酸カルシウムに加えて、プラスチック製品の充填剤としてタルク、珪灰石、黒鉛、カオリン、雲母などの無機鉱物材料があり、PE、PP、PS、ABS、その他のプラスチック製品に広く使用できます。
12. 帯電防止マスターバッチ
キャリアと帯電防止システムを高速混合し、押出成形し造粒することにより、材料の表面抵抗を低減し、さまざまな産業分野や人体への静電気の悪影響を防止します。
13. 抗菌マスターバッチ
抗菌マスターバッチと対応する樹脂粒子を一定量混合することで、プラスチック、繊維の加工、成形方法に応じて、プラスチック部品や製品、抗菌繊維の表面に抗菌効果（殺菌効果、静菌効果）を持たせた製品を製造することができます。
14 強化マスターバッチ
対象材料の強度を向上させ、その改質材料は建設、機械、エレクトロニクス、電化製品、自動車、運輸、日用品、農業などの製造業に幅広く使用できます。
15. ブライトニングマスターバッチ
ブライトマスターバッチとも呼ばれ、その目的は製品の明るさを向上させることです。主な増白剤はエチリデン ビス ステアリン酸アミドで、一般的なマスターバッチの添加量は 20% ～ 30%、製品では 0.2% ～ 0.3% で、多すぎると製品の印刷効果に影響します。
16. 難燃性マスターバッチ
主に難燃剤の改質時に使用され、難燃剤+樹脂+添加剤で構成されます。
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