FAQ sur les bases du masterbatch

Le masterbatch est un concentré de pigment sous forme de granulés, obtenu par prédipersion à haut titre de pigments, de résine porteuse et d'agents de dispersion sur extrudeuse bi-vis. Incorporé au taux prescrit dans la résine naturelle, il colore en une seule étape : dispersion plus homogène que le pigment en poudre, absence de poussière et couleur maîtrisée. C'est aujourd'hui la méthode dominante pour la coloration des pièces plastiques.

Un masterbatch se compose de trois éléments : les pigments ou colorants (10 %-50 %, ils apportent la couleur), la résine porteuse compatible avec le plastique à colorer (30 %-70 %) et les agents de dispersion plus les adjuvants de mise en œuvre (dispersion homogène et absence d'agglomération). Les masterbatch fonctionnels intègrent en outre des additifs : ignifugeant, stabilisateur UV, carbonate de calcium, etc.

La résine porteuse est la matrice qui véhicule le pigment dans la résine à colorer ; elle doit en principe être identique ou compatible avec le plastique traité : masterbatch PE pour le PE, masterbatch PP pour le PP, masterbatch ABS pour l'ABS. Une porteuse inadaptée entraîne une mauvaise dispersion, des écarts de teinte et une perte de résistance mécanique : c'est la première règle de sélection d'un masterbatch.

La poudre colorante est un pigment pur, moins cher, mais elle impose au client prémélange et dispersion : forte émission de poussières, écarts de teinte difficiles à maîtriser, exigences de procédé élevées. Le masterbatch contient le pigment déjà dispersé dans la porteuse : emploi propre, bonne répétabilité des teintes, changements de couleur rapides. Hormis les très grands volumes ou les colorations spéciales, la quasi-totalité des ateliers de moulage par injection et d'extrusion de film utilisent le masterbatch.

Le concentré de pigment en pâte est une dispersion de pigments dans un milieu liquide, utilisée surtout pour les peintures, les encres et les plastisols de PVC souple ; le masterbatch est un granulé solide destiné aux thermoplastiques (PE, PP, ABS...) en moulage par injection, extrusion et extrusion de film. Les deux systèmes sont différents et ne se substituent pas simplement l'un à l'autre.

Par couleur : masterbatch noir, blanc et de couleur ; par porteuse : grades spécifiques PE, PP, PVC, ABS, PA, PC... ; par fonction : masterbatch de couleur et masterbatch fonctionnel (ignifugeant, anti-UV, charge, antistatique, antibactérien...) ; par domaine d'emploi : universel ou spécifique. En achat, déterminez d'abord la porteuse, puis la couleur, enfin la fonction.

Le masterbatch universel emploie une porteuse à large compatibilité (EVA ou porteuse composite) : un seul produit couvre plusieurs résines, pratique en stock, mais dispersion et titre pigmentaire sont des compromis. Le masterbatch spécifique utilise une porteuse identique à la résine à colorer : titre et dispersion optimaux, taux d'incorporation plus faible. Réservez les spécifiques aux produits phares et gardez des universels en secours pour les petites séries multiréférences.

En usage courant, un masterbatch noir titre 20 %-50 % de noir de carbone, un masterbatch blanc 30 %-70 % de dioxyde de titane, un masterbatch de couleur 10 %-40 % de pigments. Plus le titre est élevé, plus le taux d'incorporation est faible, mais un titre excessif pèse sur la dispersion et le coût. Deux critères de choix : l'adéquation du pouvoir couvrant à la teinte visée et l'adéquation de la dispersion à votre procédé.

Le masterbatch coûte plus cher au kilo que la poudre, mais le coût global est souvent inférieur : faible taux d'incorporation (1 %-4 %), aucune perte par poussière, pas de prémélange manuel, moins de reprises pour écart de teinte, purges plus courtes au changement de couleur. Sur des séries exigeant une couleur stable, le gain de rendement compense largement l'écart de prix.

Le masterbatch convient à presque tous les procédés thermoplastiques : moulage par injection, extrusion de film, extrusion de couche (cast), extrusion de tubes et plaques, soufflage, extrusion de monofilament, rotomoulage, expansibles... La différence porte sur l'accord de la porteuse et de la tenue thermique des pigments avec la température de procédé : pour les résines hautes températures (PA, PC...), prévoyez un masterbatch spécifique tenant plus de 280 °C.

Masterbatch désigne le concentré de pigment (également appelé charge-mère ou concentré colorant) : des pigments ou additifs prédipersés à haut titre dans une résine porteuse. En anglais, color masterbatch désigne le masterbatch de couleur ; additive et filler masterbatch désignent les masterbatch fonctionnels et de charge.

Le masterbatch résout l'apport de couleur et d'additifs à un taux de quelques pour cent ; les plastiques modifiés (PA66 renforcé de verre, PPS ignifugé...) servent directement de matière pour pièces structurelles. Les deux se combinent souvent : choisir d'abord la grade modifiée adaptée, puis colorer avec un masterbatch assorti — nos deux métiers couvrent précisément cette chaîne.

Les pièces en PE emploient un masterbatch à porteuse PE (extrusion de film, soufflage, rotomoulage), les pièces en PP un masterbatch à porteuse PP (injection d'articles ménagers, caisses-palettes), les pièces en ABS un masterbatch à porteuse ABS (boîtiers d'électroménager, jouets). Toute utilisation croisée exige une validation par essai de la dispersion et de la solidité de teinte.

Le masterbatch blanc a pour pigment le dioxyde de titane (essentiellement de type rutile) : ses indicateurs clés sont le titre en TiO2, le pouvoir couvrant et la blancheur. Le masterbatch noir utilise le noir de carbone : titre, intensité de noir et nuance bleutée. Ce sont les deux familles les plus consommées, disponibles en stock permanent.

Le masterbatch fonctionnel est un granulé dans lequel un additif fonctionnel (ignifugeant, stabilisateur UV, antioxydant, carbonate de calcium, antistatique, antibactérien...) est prédipersé à haut titre dans une porteuse. Son emploi est identique à celui du masterbatch de couleur : il introduit une fonction dans le plastique au taux prescrit, avec une dispersion et un dosage plus précis qu'avec la poudre.

Les masterbatch hautement concentrés s'incorporent à faible taux (0,5 %-2 %) : moins de matière totale à effet égal, moindre impact sur les propriétés du substrat, coûts de transport et de stockage réduits — idéal pour les grandes séries stables. En revanche, la dispersion exige un mélange et un cisaillement de vis appropriés ; pour les petits lots ou les équipements simples, des titres moyens ou faibles restent préférables.

Cinq points de contrôle : homogénéité de dispersion (couper un granulé et examiner la section à la recherche d'agglomérats), titre et pouvoir couvrant conformes à l'échantillon de référence, compatibilité de la porteuse avec votre résine, absence d'impuretés et de points noirs, stabilité de la teinte entre lots (plage de ΔE maîtrisée). Exigez du fournisseur un COA ainsi que les données de tenue en température et de migration.

Chimiquement stable, le masterbatch conserve ses performances au mieux pendant 2 ans s'il est stocké non ouvert au sec. Humidité, soleil et emballage endommagé l'affectent : un masterbatch humide sera séché environ 2 heures à 80 °C avant emploi. Pour un lot périmé, validez teinte et dispersion par essai avant de décider de l'utiliser.

Conservez les granulés dans leur emballage d'origine hermétiquement fermé, dans un local frais et sec, à l'abri du soleil, de la pluie et des produits chimiques volatils ; consommez rapidement après ouverture puis refermez. Température de stockage recommandée : au plus 40 °C, loin de toute source de chaleur. En saison humide, surveillez l'hygrométrie et stockez sur palettes surélevées si nécessaire.

Les points noirs proviennent principalement d'une dispersion insuffisante (agglomérats de noir de carbone ou de pigments), de la dégradation de la porteuse, des résidus carbonisés dans l'équipement et de la contamination par matière recyclée. Remèdes : masterbatch de grade de dispersion supérieur, réduction de la température et du temps de séjour, nettoyage régulier des vis et filières, maîtrise de la propreté du recyclé à la source.

Méthodes usuelles : observation au microscope de comprimés pressés (taille et répartition des particules pigmentaires), comptage des points colorés au m² sur film soufflé mince, comparaison de plaques d'injection standards (brillance et écart de teinte). En achat, testez le même formula sur votre propre équipement : l'écart de dispersion devient évident.

Pour l'environnement : RoHS (six métaux lourds), REACH (substances SVHC), halogènes, phtalates. Contact alimentaire : listes de pigments conformes FDA 21 CFR ou EU 10/2011. Jouets : EN71-3. Demandez les rapports d'essai correspondants ; nous fournissons en standard des masterbatch conformes RoHS/REACH, avec grades alimentaires sur demande.

Un masterbatch alimentaire emploie des pigments, porteuses et additifs conformes aux réglementations de contact alimentaire (FDA 21 CFR, EU 10/2011, GB 9685...) pour emballages, vaisselle, gourdes... L'essentiel : pigments sur listes autorisées et migration globale conforme. À la commande, faites confirmer par écrit l'usage et la version réglementaire.

Oui, la coloration du recyclé avec du masterbatch est très courante. Trois précautions : la matière recyclée a une couleur de fond jaunâtre ou grisâtre — corrigez la formule en fonction ; sa porteuse peut différer de la résine d'origine — testez la compatibilité ; ses impuretés imposent un filtrage, et un titre de masterbatch légèrement relevé pour compenser le fond.

Oui. Fournissez une référence Pantone ou un échantillon physique : le coloriste établit les valeurs Lab cibles au spectrophotomètre, sélectionne une combinaison de pigments adaptée en tenue thermique et à la lumière, puis réalise des essais. Après validation de la plaque standard, vérification sur machine. Essais courants en 2-5 jours ouvrés ; les teintes métallisées et nacrées exigent un tour d'ajustement supplémentaire.

Un masterbatch sans halogène exclut les systèmes ignifuges halogénés et les pigments halogénés ; il s'associe aux résines ignifugées sans halogène pour l'électronique et l'électroménager. Exigence : teneur en halogènes (Cl+Br) inférieure au seuil client (souvent 900 ppm / 1500 ppm), avec rapport d'analyse halogènes délivré par un tiers.

Les résines précolorées intègrent directement les pigments à effet dans la matière modifiée : fort effet métallisé brillant, sans traces d'écoulement, mais prix élevé et gamme de teintes restreinte. Le masterbatch offre souplesse, coût maîtrisé et changements de teinte rapides ; la clé de l'effet métallisé réside dans l'accord porteuse/procédé. Budget élevé et effet maximal : précoloré ; production multicolore flexible : masterbatch.

Pas forcément. Les masterbatch chers offrent pigments de qualité supérieure, titres élevés et meilleure dispersion, mais pour des pièces structurelles courantes, un masterbatch standard au bon rapport qualité-prix suffit. Règle : choisir selon l'usage — tenue à la lumière pour l'extérieur, conformité pour l'alimentaire, dispersion et ΔE pour les pièces visibles — et investir sur les critères déterminants.

Les granulés de masterbatch sont généralement des cylindres de 2-5 mm de long et 2-3 mm de diamètre, proches des granulés de résine standard pour faciliter le mélange. Une granulométrie irrégulière ou une poussière excessive perturbe le dosage : un contrôle visuel à réception permet un premier tri qualité.

Il n'existe pas de masterbatch réellement universel. Les « universels » emploient une porteuse composite à large compatibilité couvrant PE/PP/PS/ABS, mais sur PA, PC, POM et autres plastiques techniques, dispersion et compatibilité chutent nettement, avec risque de perte de résistance et de délamination. Les plastiques techniques exigent impérativement un masterbatch spécifique correspondant.