마스터바치

Masterbatch

MB(Masterbatch)는 플라스틱에 착색(컬러 마스터batch)하거나 플라스틱에 다른 특성을 부여(additive masterbatch)하는 데 사용되는 플라스틱용 고체 첨가물이다. 액체 용량 형태는 액체 색이라고 불린다. Masterbatch는 열처리 중에 캡슐화된 색소 및/또는 첨가제를 캐리어 레진에 농축한 것으로, 캐리어 레진에 넣어 식힌 후 세밀한 형태로 자른다. Masterbatch는 플라스틱 공정 동안 프로세서가 경제적인 방법으로 원시 중합체에 색을 칠할 수 있도록 한다.

마스터 배치를 사용하는 대안은 완전히 복합된 재료(예: 제품의 색상 변동성에 대해 더 비싸고 덜 개방적일 수 있음)를 구입하거나 현장에서 원료로부터 혼합(색소 및 첨가제의 완전한 분산을 달성하는 데 문제가 발생하기 쉬우며 사용되는 것보다 더 많은 재료를 준비하는 경향이 있음)을 구입하는 것이다. (생산용) 순수 안료에 비해 마스터배치는 더 많은 수납공간이 필요하고 리드 타임이 길다. 또 다른 단점은 캐리어와 첨가제 모두에 열을 추가적으로 노출하는 것("열 이력")이다. 이는 예를 들어 열적으로 약간 안정된 색소의 경우 중요한 것일 수 있다.[1]

마스터 배치는 이미 미리 혼합된 구성이므로, 이 배트의 사용은 첨가제 또는 착색제 뭉침 또는 불충분한 분산으로 인한 문제를 완화한다. 마스터바치의 첨가제 농도는 최종 사용 폴리머에 비해 훨씬 높지만 첨가제는 이미 숙주 레진에서 적절하게 분산되어 있다. 어떤 면에서는 강철에 합금 원소를 첨가하기 위해 페로알로이를 사용하는 것과 유사하다.

마스터 배치를 사용하면 공장에서 폴리머의 등급이 적은 재고량을 유지할 수 있고, 값싼 천연 폴리머를 대량으로 구입할 수 있다.

마스터 배치는 (대상 구성과 비교하여) 상당히 고농축이 될 수 있으며 높은 "Let-down ratio"를 가질 수 있다. 예를 들어 천연 고분자 1톤에 25kg 가방 하나를 사용할 수 있다. (원료 첨가물과 비교하여) 마스터 박쥐의 상대적으로 희석된 성질은 소량의 값비싼 구성품을 투여할 때 더 높은 정확도를 허용한다. 고체 마스터 박스의 알갱이들의 콤팩트한 특성은 먼지와 관련된 문제를 제거하며, 그렇지 않으면 미세하게 응고된 고체 첨가물에 내재되어 있다. 고체 마스터 배치는 또한 용제가 없기 때문에, 용제가 시간이 지남에 따라 증발하지 않기 때문에 더 긴 저장 수명을 가지는 경향이 있다. 마스터바치는 보통 첨가물의 40~65%를 함유하고 있지만, 극단적인 경우 범위가 15~80%까지 넓을 수 있다.[1]

마스터바치의 캐리어 재료는 왁스(범용 캐리어) 또는 특정 폴리머에 기초할 수 있으며, 사용된 천연 폴리머와 동일하거나 호환된다(폴리머 특이). 예: EVA 또는 LDPE는 폴리오레핀과 나일론의 캐리어로서 사용될 수 있으며, 폴리스티렌은 ABS, SAN 및 때로는 폴리카보네이트에 사용될 수 있다. 기본 플라스틱과 다른 캐리어를 사용할 때, 캐리어 재료는 결과 플라스틱의 특성을 수정할 수 있다. 이것이 중요할 수 있는 경우 캐리어 레진을 지정해야 한다. 보통 기본 수지에 대한 마스터배치의 비율은 1~5%이다. 여러 개의 마스터 바치(색상 및 다양한 첨가제)를 함께 사용할 수 있다.[1] 캐리어는 또한 가소제(액체 마스터 배치의 경우 공통) 또는 처리 보조 도구로서 두 배가 될 수 있다.

이 기계들은 보통 숙주 중합체와 마스터바치의 미리 혼합된 과립으로 공급된다. 최종 배합은 기계의 스크루와 압출 부분에서 이루어진다. 이는 예를 들어 기계 호퍼의 마스터바치와 기본 재료의 분리 등과 같은 부작용을 일으키기 쉽다. 또한 마스터바치는 기계의 나사(free-flowing solid)로 직접 추가할 수 있으며, 또는 예를 들어 과격 펌프(peristic pump)에 의해 액체 마스터바치의 경우에도 추가될 수 있다. 이와 같은 액체 마스터 배치의 사용은 매우 정확한 투약과 기계 작동 사이의 신속한 색상 변화를 가능하게 한다.[2][3]

마스터 바치는 회전 성형, 플라스티솔 및 기타 액상 수지 시스템을 제외한 대부분의 공정에서 사용할 수 있다.

마스터바치는 어떻게 생산되는가?

  1. 체중 측정
  2. 믹싱
  3. 트윈 스크류 압출
  4. 절삭 및 냉각
  5. 체빙
  6. 바깅

플라스틱 제조 시 마스터바치를 사용할 경우의 장점

Masterbatch는 최종 플라스틱 제품에 많은 이점을 제공한다.

생산성:

Masterbatch는 부피 출력을 증가시킬 수 있다(열전도율 및 온도로 부피 팽창의 결과). 또 필름의 물리적 특성이 높아 다운게이지 기능도 갖췄다.

총 비용 절감:

부품 내 CaCO 분말 비중이3 큰 마스터바치는 제조사가 CaCO3 고유 열로 기계를 구동하는 에너지를 적게 사용함으로써 재료비를 절감할 수 있도록 돕는다.

물리적 속성:

Masterbatch는 플라스틱이 다음과 같은 많은 물리적 특성을 개선하도록 돕는다.

  • 더 높은 강인함
  • 휨 강성
  • 접착
  • 인쇄[4] 가능성

또한 정전기의 축적이 잠재적으로 문제를 일으킬 수 있는 용도에 사용하기 위해 다양한 수준의 영구 전기 전도성이 요구되는 용도에 사용할 수 있다.[5]

마스터 배치의 응용 프로그램

첨가제 마스터 배치는 기본 플라스틱의 다양한 특성을 수정한다.[6]

Masterbatch는 다음 영역에서 사용된다.

  • 블로우드 필름 & 라미네이션
  • PP 래피아/야간
  • PP 부직포
  • 블로우 몰딩
  • 사출 성형
  • 열성형 시트
  • HDPE/PP 파이프 압출
  • 폴리에스터 및 나일론 실

제조자

메모들

  1. ^ a b c Kutz, M. (2011). Applied Plastics Engineering Handbook: Processing and Materials. William Andrew. p. 439. ISBN 9781437735147. Retrieved 2017-02-18.
  2. ^ Whelan, A. (2012). Polymer Technology Dictionary. Springer Netherlands. p. 238. ISBN 9789401112925. Retrieved 2017-02-18.
  3. ^ Wheeler, I.; Rapra Technology Limited (1999). Metallic Pigments in Polymers. RAPRA Technology. p. 59. ISBN 9781859571668. Retrieved 2017-02-18.
  4. ^ European Plastic, Company. "The ways filler masterbatch benefits to plastic manufacturers".
  5. ^ Abbey Masterbatch, Company. "CONDUCTIVE COMPOUNDS AND MASTERBATCH – EC RANGE".
  6. ^ "CESA Additive masterbatches" at the Clariant web site". clariant.masterbatches.com. Archived from the original on 2012-03-28. Retrieved 2017-02-18.


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