(57)【要約】【課題】製造に要する時間とエネルギーが少なく、従ってコスト低減された着色有機短繊維からなる熱可塑性樹脂添加剤並びに熱可塑性樹脂添加剤の製造方法を提供する。【解決手段】長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部に対して帯電防止剤０．２〜１０重量部を混合した熱可塑性樹脂添加剤又は長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部に対して分散助剤０．２〜１０重量部を混合したとする。長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部、分散助剤０．２〜１０重量部及び帯電防止剤を撹拌装置にて混合撹拌し、前記着色有機短繊維に前記分散助剤と帯電防止剤とを付着させる熱可塑性樹脂添加剤の製造方法とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部に対して帯電防止剤０．２〜１０重量部を混合した熱可塑性樹脂添加剤。
【請求項２】
長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部に対して分散助剤０．２〜１０重量部を混合した熱可塑性樹脂添加剤。
【請求項３】
長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部、分散助剤０．２〜１０重量部及び帯電防止剤０．２〜１０重量部を撹拌装置にて混合撹拌し、前記着色有機短繊維に前記分散助剤と帯電防止剤とを付着させて熱可塑性樹脂添加剤とする熱可塑性樹脂添加剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂に添加、混練して熱可塑性樹脂成形品に、特に小さな斑点を有する大理石や御影石に似た外観の短繊維の模様を付与する熱可塑性樹脂添加剤の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂に着色した有機短繊維を添加して熱可塑性樹脂成形体に小さな斑点を有する大理石や御影石調の模様を付与する技術は公知である（特許文献１など）。
【０００３】
特許文献１には、キャリヤー、セルロース短繊維及び少なくとも１種の分散補助剤を含む添加物が記載されており、実施態様として（１）キャリヤーとして鉱物性の充填剤を含み得るドライカラー、並びに（２）キャリヤーとして熱可塑性樹脂を使用するマスターバッチが記載されている。
【特許文献１】ＵＳＰ  ５，１８７，２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１においては、フロック加工用の着色有機短繊維が使用されており、係る有機短繊維は植毛加工時の電界内での飛翔性付与のために帯電防止剤の付着処理（電着処理）がなされており、係る電着処理は、通常、帯電防止剤の水溶液に着色有機短繊維を浸漬し、乾燥することにより行われる。このため、フロック加工用有機短繊維の製造は水分の乾燥に時間とエネルギーを消費し、コスト低減の観点より製造方法の改善が求められるものである。
【０００５】
本発明は、製造に要する時間とエネルギーが少なく、従ってコスト低減された着色有機短繊維からなる熱可塑性樹脂添加剤並びに熱可塑性樹脂添加剤の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１の発明は熱可塑性樹脂添加剤であって、長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部に対して帯電防止剤０．２〜１０重量部を混合したことを特徴とする。
【０００７】
係る熱可塑性樹脂添加剤は乾燥状態で製造を行うために帯電防止剤の水溶液に着色有機短繊維を浸漬し、乾燥する工程がなく、従って製造に要する時間とエネルギーが少なく、従ってコスト低減された着色有機短繊維からなる熱可塑性樹脂添加剤であり、かつ樹脂との混合において静電気による飛散や凝集塊の発生が起こらないものである。
【０００８】
本願第２の発明は熱可塑性樹脂の添加剤であって、長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部に対して分散助剤０．２〜１０重量部を混合したことを特徴とする。
【０００９】
係る熱可塑性樹脂添加剤は乾燥状態で製造を行うために帯電防止剤の水溶液に着色有機短繊維を浸漬し、乾燥する工程がなく、従って製造に要する時間とエネルギーが少なく、従ってコスト低減された着色有機短繊維からなる熱可塑性樹脂添加剤である。当該着色有機短繊維は帯電防止剤が付着しておらず、植毛用パイルとして使用できるものではないが、熱可塑性樹脂との混合において着色用の顔料ないし染料の分散を促進する効果も有する分散助剤の付着によりしっとりしたものとなっており、帯電防止効果はないが樹脂との混合において静電気が発生しても飛散が起こらないものである。分散助剤としてはシリコーンのような液状のものや高級脂肪酸金属塩のような固形のものがあり、分散助剤として固形の高級脂肪酸金属塩を使用して付着加工時にこれを溶融させると高級脂肪酸金属塩が結着剤として作用し、多数の着色有機短繊維を含む粒状体の形成が可能であり、熱可塑性樹脂との混合に好都合である。
【００１０】
本発明の熱可塑性樹脂添加剤の製造方法は、長さ０．２〜１ｍｍ，繊維径５〜１００μｍの着色有機短繊維１００重量部、分散助剤０．２〜１０重量部及び帯電防止剤０．２〜１０重量部を撹拌装置にて混合撹拌し、前記着色有機短繊維に前記分散助剤と帯電防止剤とを付着させて熱可塑性樹脂添加剤とすることを特徴とする。
【００１１】
上記構成の製造方法は、製造に要する時間とエネルギーが少なく、従ってコスト低減された着色有機短繊維からなる熱可塑性樹脂添加剤の製造方法である。
【００１２】
上記のいずれの発明においても、使用する短繊維の長さが０．２ｍｍ未満の場合には熱可塑性樹脂に添加した場合の模様現出効果が十分得られなくなり、１ｍｍを超えると熱可塑性樹脂に添加して混合したときに毛玉が発生して外観が安定しなくなる傾向にある。繊維径が５μｍ未満の場合は高価なものとなり、１００μｍを超えると成形品の模様が好ましいものではなくなる。帯電防止剤並びに分散助剤の添加量が０．２重量部未満の場合には添加効果が十分ではなく、添加量は１０重量部を超えてもよいが添加効果が飽和する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の熱可塑性樹脂添加剤である着色有機短繊維を構成する繊維材料としては公知の繊維材料が使用可能であり、レーヨン繊維、ポリノジック繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリアセタール繊維（ビニロン繊維）、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維やポリプロピレン繊維などのポリオレフィン繊維、アラミド繊維等が例示される。これらの短繊維は単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１４】
これらの有機短繊維の着色方法も公知の方法が限定なく使用可能であり、繊維の紡糸時に紡糸原料に染料や顔料を添加し、紡糸後に裁断する方法、紡糸は着色を行わずに行い、紡糸後に長繊維の状態で染色して裁断する方法、紡糸は着色を行わずに行い、所定長さの短繊維に裁断した後に染色する方法等が例示され、いずれの方法により着色有機短繊維を製造してもよい。
【００１５】
染色に使用する染料も公知の染料が限定なく使用可能であり、具体的には、例えばレーヨン繊維については、普通染料、日光堅ろう染料、レーヨン染料、金属塩処理染料、顕色用染料（ジアゾ染料）、カップリング染料（パラ染料）、ホルマリン処理用染料、ユニオン染料等の直接染料、普通硫化染料、水溶性硫化染料等の硫化染料、ナフトール染料、バット染料、塩基性染料、反応性染料などが使用可能であり、ポリアミド繊維については酸性染料、含金属染料、メタクローム染料等の媒染染料、分散染料などが使用可能である。他の繊維についても公知の染料による染色が可能であり、染料は、着色する繊維材料や模様を施す熱可塑性樹脂の種類、溶融成形温度等を考慮して適宜選択して使用する。
【００１６】
分散助剤としては、いわゆる金属石けんと称されるものも含む高級脂肪酸金属塩、シリコーン（ポリジメチルシロキサン等のポリオルガノシロキサン）、油脂類、ワックスや低分子量ポリオレフィン樹脂などの潤滑性を有する公知の化合物が使用可能である。高級脂肪酸金属塩としては、ラウリン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸等の炭素数が１０以上の高級脂肪酸のナトリウム塩などのアルカリ金属塩、マグネシウム塩やカルシウム塩などのアルカリ土類金属塩、亜鉛塩、アルミニウム塩などが例示される。分散助剤は単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。これらの中でもステアリン酸金属塩の使用が好ましい。
【００１７】
帯電防止剤としては公知の帯電防止剤、具体的には、静電植毛用パイルの電着処理に使用される帯電防止剤や熱可塑性樹脂用の帯電防止剤を限定なく使用することができる。より具体的には、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、ケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩類、第４級アンモニウム塩等のカチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤などが例示される。これらの帯電防止剤も単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
着色有機短繊維と帯電防止剤との混合物である熱可塑性樹脂添加剤において、帯電防止剤が界面活性剤の場合には、界面活性剤が液状又はワックス状であるので容易に繊維に付着する。係る短繊維はフロック加工においては分離性が悪くて使用できないが、熱可塑性樹脂との混合には何ら支障がない。また帯電防止剤として無機塩類を使用する場合は、微粒子状として混合するだけで、一部の無機帯電防止剤微粒子は短繊維に付着するが、水溶液として処理した場合ほど付着は少なく、多くは単なる混合物である。係る短繊維はフロック加工においては飛翔性が悪くて使用できないが、熱可塑性樹脂との混合には何ら支障がない。
【００１９】
帯電防止剤と分散助剤とを混合した着色有機短繊維の製造方法において、帯電防止剤が界面活性剤の場合には、界面活性剤が液状又はワックス状であるので容易に繊維に付着する。帯電防止剤として無機塩類を使用する場合は、微粒子状として混合する。無機塩類の微粒子は、それ単独では着色有機短繊維に付着しにくいが、分散助剤を使用し、着色有機短繊維、無機帯電防止剤微粒子、及び分散助剤とを撹拌装置で撹拌すると、分散助剤としてシリコーンのような液状のものを使用すると単に撹拌のみで、また分散助剤として高級脂肪酸金属塩のようなワックス状のものを使用すると撹拌翼や撹拌容器の器壁との摩擦熱により溶融することによって結着剤の作用を発揮して着色有機短繊維に無機帯電防止剤微粒子と分散助剤とが付着する。分散助剤として高級脂肪酸金属塩のようなワックス状のものを使用し、撹拌装置の撹拌作用が穏やかである場合には、撹拌系を加熱してワックス状の分散助剤を溶融させても同様の効果が得られる。分散助剤としてワックス状のものを使用して得られた着色有機短繊維を含む熱可塑性樹脂着色剤は該ワックス状の分散助剤の結着剤としての作用により塊状又は粒子状となり、塊状の場合には粉砕して粒子状とすることにより熱可塑性樹脂との混合に好都合なものとなる。
【００２０】
着色有機短繊維と帯電防止剤、分散助剤、もしくはこれらの両成分を混合する手段としては手撹拌でもよいが撹拌装置を使用することが好ましく、係る撹拌装置としては、粉粒体の混合撹拌に使用される公知の撹拌装置を使用することができ、具体的にはヘンシェルミキサー、アトマイザー、プラネタリーミキサー、ボールミルなどが例示される。
【００２１】
本発明の熱可塑性樹脂添加剤は、そのまま熱可塑性樹脂のペレットと混合して成形に使用してもよく、予め熱可塑性樹脂と押出機等により混練してマスターバッチとして成形に使用してもよい。
【実施例】
【００２２】
（１）熱可塑性樹脂添加剤Ａ
長さ０．５ｍｍ，繊維径１５μｍの黒色に染色したレーヨン短繊維１ｋｇとノニオン界面活性剤であるステアリン酸モノグリセリド３０ｇを、撹拌容器の容量が２０Ｌのヘンシェルミキサーに投入し、６７５ｒｐｍにて３分、続けて１３５０ｒｐｍにて３分間、撹拌・混合を行った。撹拌羽により撹拌装置の上部にかき揚げられた成分をかき落して前述の撹拌を行う撹拌操作を３回繰り返して行い、熱可塑性樹脂添加剤Ａとした。
【００２３】
（２）熱可塑性樹脂添加剤Ｂ
長さ０．５ｍｍ，繊維径１５μｍの黒色に染色したレーヨン短繊維１ｋｇに対して、市販の硫酸マグネシウムを微粉砕した粉末３０ｇを加え、均一に混合し、熱可塑性樹脂添加剤Ｂとした。
【００２４】
（３）熱可塑性樹脂添加剤Ｃ
長さ０．５ｍｍ，繊維径１５μｍの黒色に染色したレーヨン短繊維１ｋｇとノニオン界面活性剤であるステアリン酸ものグリセリド３０ｇ及び高級脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛３０ｇを撹拌容器の容量が２０Ｌのヘンシェルミキサーに投入し、６７５ｒｐｍにて３分、続けて１３５０ｒｐｍにて３分間、撹拌・混合を行った。撹拌羽により撹拌装置の上部にかき揚げられた成分をかき落して前述の撹拌を行う撹拌操作を３回繰り返して行い、熱可塑性樹脂添加剤Ｃとした。
【００２５】
（４）熱可塑性樹脂添加剤Ｄ
ノニオン界面活性剤に代えて硫酸マグネシウム粉末５０ｇを添加し、ステアリン酸亜鉛に代えてステアリン酸マグネシウムとステアリン酸カルシウムの等量混合物５０ｇを添加した以外は熱可塑性樹脂添加剤Ｃと同様の混合操作を行って熱可塑性樹脂添加剤Ｄとした。
【００２６】
（５）熱可塑性樹脂添加剤Ｅ
長さ１．５ｍｍ、繊維径１５μｍの黒色レーヨン短繊維を使用した以外は熱可塑性樹脂添加剤Ｄと同様の混合操作を行って熱可塑性樹脂添加剤Ｅとした。
【００２７】
（実施例１）
ポリプロピレン樹脂三井ポリプロ  Ｊ−１０５Ｗ（三井化学）１００重量部、白色マスターバッチＲｅｍａｉｎ  Ｗｈｉｔｅ  ＥＥＦ  ９０（クラリアント社）１重量部、及び熱可塑性樹脂添加剤Ａ  ０．３重量部を混合し、射出成形機（山城精機）のホッパーに供給し、射出温度２００℃にて５０ｍｍ×９０ｍｍ，厚さ３ｍｍのプレートを成形した。各成分の混合に際して短繊維の飛散などは特に起こらなかった。また得られた成形プレートは白地に黒の斑点模様が均一に形成され、御影石調の良好な外観を有するものであった。
【００２８】
（実施例２〜４）
熱可塑性樹脂添加剤Ａに代えて、それぞれ熱可塑性樹脂添加剤Ｂ，Ｃ，Ｄを添加した以外は実施例１と同様にしてポリプロピレンのプレートを作製した。得られた成形プレートは、いずれも実施例１と同様に白地に黒の斑点模様が均一に形成され、御影石調の良好な外観を有するものであった。
【００２９】
（比較例）
熱可塑性樹脂添加剤Ａに代えて、熱可塑性樹脂添加剤Ｅを添加した以外は実施例１と同様にしてポリプロピレンのプレートを作製した。得られた成形プレートは、短繊維が均一に分散した黒色斑点模様以外に１．５ｍｍの黒色レーヨン短繊維が絡み合って毛玉となったしみ状の模様があり、外観不良のものであった。