(57)【要約】【課題】固相重合時の減圧に伴う、添加剤の固相重合槽外への飛散防止が可能であり、かつ変色した組成物の発生を抑制可能な熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供すること。【解決手段】減圧下回転回分式固相重合装置を用いる熱可塑性樹脂の固相重合の際に、１つもしくは複数の添加剤を加える熱可塑性樹脂組成物の製造方法において、添加剤の形状がフレーク状であり、且つ、少なくとも１つの添加剤の融点が固相重合温度以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧下回転回分式固相重合装置を用いる熱可塑性樹脂の固相重合の際に、１つもしくは複数の添加剤を加える熱可塑性樹脂組成物の製造方法において、添加剤の形状がフレーク状であり、且つ、少なくとも１つの添加剤の融点が固相重合温度以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
フレーク状添加剤の厚みは４ｍｍ以下であり、且つ、最長径／厚みの比が１．５以上であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項３】
フレーク状添加剤が、圧縮法を用いて製造されることを特徴とする請求項１または２記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱可塑性樹脂組成物の製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
通常、熱可塑性樹脂組成物の固相重合は、一般にペレットと言われる小粒の樹脂塊を固相重合槽に充填し、回分式または連続式の装置で、減圧または不活性ガス流通下において、高温で行なわれることが知られている。このような熱可塑性樹脂組成物の固相重合装置は従来から使用されており、例えば、特許文献１および２にその例を見ることができる。
【０００３】
中でも減圧下回転回分式固相重合装置は、少量多品種生産に適しており、減圧下回転回分式固相重合装置の周囲に張り巡らせたジャケット内の熱媒によって熱可塑性樹脂組成物ペレットを加熱しているので、これを利用して、熱可塑性樹脂組成物ペレット表面に耐熱剤や離型剤などの添加剤を固着させることが可能である。しかし、減圧下回転回分式固相重合装置は減圧下で固相重合を行なうことから、添加剤が固相重合槽外へ飛散するため、減圧系配管の閉塞や、減圧発生装置の不具合を引き起こし、増産が困難であるという問題がある。
【０００４】
固相重合槽外への粉末飛散の防止を目的として、固相重合開始前に固相重合槽内へ錠剤状の添加剤を投入し、樹脂組成物と混合する方法が特許文献３に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭４９−１６７９４号公報
【特許文献２】特開昭５６−８４７１９号公報
【特許文献３】特開２００６−２２５５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献３では、錠剤状の添加剤の比表面積は小さいため、樹脂組成物が局所的に変色するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、増産が可能となるだけでなく、固相重合時の樹脂組成物の局所的な変色を抑制可能な熱可塑性樹脂組成物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】
【０００８】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、（１）減圧下回転回分式固相重合装置を用いる熱可塑性樹脂の固相重合の際に、１つもしくは複数の添加剤を加える熱可塑性樹脂組成物の製造方法において、添加剤の形状がフレーク状であり、且つ、少なくとも１つの添加剤の融点が固相重合温度以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法であり、好ましくは（２）フレーク状添加剤の厚みは４ｍｍ以下であり、且つ、最長径／厚みの比が１．５以上であることを特徴とする（１）記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法であり、更に好ましくは（３）フレーク状添加剤が、圧縮法を用いて製造されることを特徴とする（１）または（２）記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明者らは、変色の機構としては、固相重合時に高温により錠剤状の添加剤が融解するが、回転式装置にも関わらず、その融解初期に添加剤が特定の樹脂組成物へ固着し、完全な融解までに該樹脂組成物が多量の添加剤の暴露を受け、結果として該樹脂組成物が変色したと推定した。
【００１０】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法により、添加剤の形状をフレーク状にすることで、比表面積を大きくし、固相重合時の高温によって添加剤が樹脂組成物へ固着したとしても、添加剤の融解が短時間で済み、かつ接触する添加剤／樹脂組成物の比が小さくなる。これにより、完全な添加剤の融解までに、該樹脂組成物への添加剤の暴露が時間と濃度の両面で軽減され、増産が可能となるだけでなく、固相重合時の樹脂組成物の局所的な変色の抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】減圧下回転回分式固相重合装置の正面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例である装置と方法を、図面を用いて詳細に説明する。図１は減圧下回転回分式固相重合装置の正面概略図である。本装置はダブルコーン状をなしている固相重合槽１に、固相重合槽１の加熱用ジャケット２、原料熱可塑性樹脂組成物ペレット投入口兼固相重合終了ペレット排出口３、添加剤投入口４、メッシュフィルタ５が設けられている。また、固相重合槽１には、減圧系配管６、捕集ポット７、真空発生装置８、固相重合槽回転用モータ９等が連結されている。
【００１３】
本発明の固相重合方法は、まず、ダブルコーン状の固相重合槽に熱可塑性樹脂組成物ペレットとフレーク状添加剤を充填し、減圧を開始する。減圧を行なっても、添加剤は、メッシュフィルタの目開きより大きいフレーク状なので、槽外への飛散が防止されることから、減圧系配管の閉塞が起こりにくく、且つ、真空発生装置の不具合も防止できる。規定値まで減圧後、固相重合槽の回転を開始し、固相重合槽の周囲に設置されたジャケットに熱媒を通し、加熱を開始する。ペレット温度が高くなるに従い、フレーク状添加剤も加熱されるので、フレーク状添加剤の組成の融点以上になった時点で、徐々に崩壊し、熱可塑性樹脂組成物ペレットに固着する。
【００１４】
ここで言う固着とは、融解した添加剤が、熱可塑性樹脂組成物ペレット表面に付着し、その後ペレット内部に含浸することであり、融解しない添加剤が、融解した添加剤を介してペレット表面に付着することも含む。よって、融解しない添加剤だけがペレット表面に付着することは、固着とは言えない。
【００１５】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法における固相重合に際しては、図１において、まず、ペレット投入口３から原料熱可塑性樹脂組成物ペレットを規定量の１／５程度、固相重合槽１へ充填し、そこへ、添加剤投入口４からフレーク状の添加剤を規定量投入する。添加剤を投入後、残りの原料熱可塑性樹脂組成物ペレットをペレット投入口３から固相重合槽１に充填する。充填終了後、固相重合槽１を真空発生装置８により減圧する。規定減圧度到達後、固相重合槽回転用モータ９により、固相重合槽１の回転を開始し、その後、加熱用ジャケット２へ熱媒を通して加熱を開始する。
【００１６】
加熱用ジャケット２により、熱可塑性樹脂組成物ペレットが加熱されると、フレーク状添加剤も加熱されるので、徐々に融解し、熱可塑性樹脂組成物ペレットに固着する。
【００１７】
所定の重合度に到達後、加熱用ジャケット２への熱媒供給を停止し、替わりに冷媒を供給して、熱可塑性樹脂組成物ペレットを冷却する。熱可塑性樹脂組成物ペレットが規定温度まで冷却されたら、冷媒供給と、真空発生装置８を停止し、固相重合槽１を窒素で常圧に戻した後、排出口３から、熱可塑性樹脂組成物ペレットを抜き出す。
【００１８】
本発明が適用できる熱可塑性樹脂組成物としては、ポリカプラミドやポリヘキサメチレンアジパミドなどに代表されるポリアミドおよび、その共重合体、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどに代表されるポリエステルおよび、その共重合体などであるが、それ以外の熱可塑性樹脂組成物についても適用することができる。
【００１９】
なお、熱可塑性樹脂組成物の構成単位の形状はペレット状やフレーク状が好ましい。
【００２０】
フレーク状とは、薄片状であり、例えば平面部およびその周囲に沿う幅の狭い曲面部からなる構造物があげられるが、平面部のみで曲面部を有さなくても、前記平面部が曲面部であっても構わない。平面部の形状に制限はなく、具体的には３角や４角などの多角状、星状、楕円状、円状、扇状が挙げられ、複数種の形状のものを混合使用してもよい。なお、輸送中、保管時、固相重合槽内で崩壊防止の点では楕円状や円状が好ましい。
【００２１】
フレーク状添加剤の大きさは、メッシュフィルタより槽外へ飛散しないように、最長径はフィルタの目開きより大きい必要がある。また、最終的な変色の樹脂組成物の発生抑制の目的で、表面積／体積の比、すなわち比表面積を大きくするため、厚みは４ｍｍ以下が好ましく、また、最長径／厚みの比は１．５以上が好ましい。しかし、最長径／厚みの比が大きすぎると、輸送中や保管時、固相重合槽内で崩壊しやすくなるので、直径と高さの比が８．０未満であることが好ましい。
【００２２】
フレーク状添加剤の製造方法としては、圧縮法や溶融法が挙げられるが、圧縮法が好ましく用いられる。圧縮法としては、ローラーコンパクター法や打錠法などが挙げられるが、ローラーコンパクター法が好ましく用いられる。
【００２３】
本発明によって得られた熱可塑性樹脂組成物は、そのまま、あるいは、着色剤と混合して射出成形や押出成形に用いたり、ガラス繊維等の補強材やゴム成分、着色剤、耐熱剤等と溶融混練して用いることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例の態様に限定されるものではない。実施例中、各種測定方法及び評価方法は以下の方法にしたがっておこなった。
【００２５】
（１）フレーク状または錠剤状添加剤のサイズ
株式会社ミツトヨ社製のデジマチック標準外側マイクロメータ ＭＤＣ−２５ＳＸを用い、各形状それぞれ１０片の添加剤を対象に測定した。
【００２６】
（２）槽外飛散粉末量
減圧系配管の途中に設置してある、捕集ポットで回収された固相重合由来の粉末の重量より求めた。
【００２７】
（３）変色ペレットの割合
固相重合後のペレット１００グラムを対象に、目視で変色ペレットを抽出し、その重量を測定し、１００グラムに対する割合を求めた。変色判断の基準は汚染用グレースケール（ＪＩＳ  Ｌ  ０８０５：２００５）３級の色差を超えるものとした。
【００２８】
実施例１
図１に示す構造の減圧下回転回分式固相重合装置へ、熱可塑性樹脂組成物としてポリエステルエラストマーペレットを１，０００ｋｇ投入し、次にローラーコンパクター法で成形されたフレーク状添加剤（平均厚み：１．１ｍｍ、平均最長径：３．５ｍｍ、組成：融点が１５８℃の添加剤と融点が１７６℃の添加剤の等比率混合物、平面部：不定形）を２５ｋｇ、更に７，０００ｋｇのポリエステルエラストマーペレットを投入した。投入終了後、真空発生装置８で減圧を行ない、規定減圧度到達後、固相重合槽回転用モータ９を起動し、固相重合槽１の回転を開始した。次に、加熱用ジャケット２にスチームを供給、昇温を開始し、ペレット温度が１８０℃になるように昇温し、そのままの温度を保ち固相重合を行なった。所定の重合度に到達後、加熱用ジャケット２へのスチーム供給を停止し、冷却水を流してペレットの冷却を行なった。ペレット温度が９０℃になったら冷却水と、真空発生装置８を停止し、固相重合槽１を窒素で常圧に戻した後、ペレット排出口３からポリエステルエラストマーペレットを払い出した。捕集トラップで回収された粉末は０．０１ｋｇ、変色ペレットは全く見当たらない、すなわちその割合は０．０％だった。
【００２９】
比較例１
フレーク状添加剤の代わりに、打錠法で成形された錠剤状添加剤（平均厚み：７ｍｍ、平均最長径：６ｍｍ、組成：融点が１５８℃の添加剤と融点が１７６℃の添加剤の等比率混合物）を用いた以外は、実施例１と同様に固相重合を行い、ポリエステルエラストマーペレットを製造した。捕集トラップで回収された粉末は０．０１ｋｇ、変色ペレットの割合は０．２％であった。
【００３０】
このように、フレーク状添加剤を使用することにより、変色ペレット発生の抑制効果を確認できた。
【符号の説明】
【００３１】
１：固相重合槽
２：加熱用ジャケット
３：原料熱可塑性樹脂ペレット投入口兼固重終了ペレット排出口
４：添加剤投入口
５：メッシュフィルタ
６：減圧系配管
７：捕集ポット
８：真空発生装置
９：固相重合槽回転用モータ
【図１】
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