(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程を具備したことを特徴とする熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットの連続製造方法：
（ａ）熱可塑性樹脂の未塗布ペレットと潤滑剤を該潤滑剤の融点より低い温度で組合せて混合し、
（ｂ）得られたペレット−潤滑剤付加物を長さが２００ｍ〜３５０ｍである稠密相搬送システム内で運動状態に保って該付加物が十分量の相互衝突および剪断力を受けるようにし、それにより前記ペレット上にしっかりと付着している潤滑剤の連続フィルムが形成されるようにすることを特徴とする。
【請求項２】
前記ペレットおよび前記潤滑剤を２０℃〜５０℃の温度で組み合わせて混合することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記しっかりと付着している潤滑剤フィルムの表面に、少なくとも１つの追加の潤滑剤層を適用することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法により得ることのできる熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレット。
【請求項５】
請求項３に記載の製造方法に従って製造された熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットであって、該潤滑剤含有ペレットは少なくとも２つの潤滑剤層を有し、
（ａ）第１の潤滑剤層は、重量基準で、主に脂肪酸のアルミニウム塩を含んで成り、かつ、しっかりと付着しているフィルムの形で前記ペレットの表面に存在し、そして
（ｂ）第２の潤滑剤層は、融点が１４０℃以下の潤滑剤を含んで成り、かつ、前記第１の潤滑剤層の表面上に存在する
ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は熱可塑性プラスチックの潤滑剤含有ペレット、特にペレットの表面にしっかりと付着している膜の形の潤滑剤を含有するペレットに関する。
本発明は、さらに、これらの熱可塑性プラスチックの潤滑剤含有ペレットの製造方法およびそれらの用途、特に射出成型用の使用に関するものである。
背景技術
熱可塑性材料から成る製品は従来熱可塑性樹脂から射出成形により製造されている。この場合、ペレットに助剤（潤滑剤）を添加してトラブルのない加工を達成している。これらの助剤はメルトの流動性（rheology）を制御しており、しばしば加工および／または最終製品の最適化に対して積極的な効果を及ぼす。
滞留時間の短い小型の射出成型機はポリマーが溶融し始めるスクリュ領域に不具合を特に生じ易い。これらの不具合は、ペレット上に適当な潤滑剤が適量存在すれば、除去できることが示されている。これは熱可塑性樹脂内に導入された潤滑剤では達成することができず、潤滑剤は機壁に対して効果的であるためにはむしろペレットの外表面上に存在している必要がある。
熱可塑性樹脂のペレットに一般に使用されている潤滑剤は脂肪化学の製品であり、たいていステアリン、オレイン、グリセロール製品、モンタンワックスおよびポリオレフィンワックスのようなワックス類、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸マグネシウムのようなステアリン酸金属塩である。
微細に分割された粉末の形の上述のステアリン酸金属塩を0.01〜0.5重量％の量で熱可塑性プラスチックのペレットに添加し、連続ミキサーまたはダブルコーン・バッチ・ブレンダー（double-cone batch blenders）中で混合する。ここで、ステアリン酸金属塩の粉末はペレットの表面に付着してくる。しかしながら、ステアリン酸金属塩の粉末のペレットへの付着は不十分であるため、出荷時、特に流体（圧縮空気）搬送システムの使用時にステアリン酸金属塩粉末の分離が起きる。この剥離により、ペレット表面上の有効潤滑剤含量が減少してペレット−潤滑剤付加物の機能性が失われるだけでなく、放出された粉末が出荷コンテナを汚したりコンベヤ・ユニットのフィルタを目詰まりさせる等の工程技術上の不都合を引き起こす。さらに、製造プラントの床上に堆積すると特に危険の源となる。というのは、ステアリン酸金属塩で覆われた領域は非常に滑り易いからである。
発明の開示
従って、本発明の目的は、潤滑剤がしっかりと付着しているが潤滑剤の作用がそれにより悪影響を受けない熱可塑性樹脂ペレットを提供することである。
意外にも、後述の塗布方法を使用して、しっかりと付着しているフィルムの形でペレットの表面上に潤滑剤が存在する、熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットを提供することが可能であることが見出された。さらに、潤滑剤が主に（重量基準で）脂肪酸のアルミニウム塩を含んで成る場合に特に良い結果が得られることが見出された。
ここで用いられているように、「しっかりと付着しているフィルム」という用語は本質的にギャップや孔のない連続フィルムをいう。本発明のしっかりと付着しているフィルムは、それにより、粉末コーティングに類似する傾向のある先行技術の潤滑剤のコーティングから区別できる。この区別は塗布されたペレットを顕微鏡下で観察すると目に見える。本発明のしっかりと付着しているフィルムはペレット上でワニスのような外観を呈する。光が未塗布ペレットと比べると異なって反射されること以外は容易に目に見えない。これとは逆に、先行技術のコーティングは顕微鏡下では不連続のコーティング、すなわち、塵（ダスト）または微細に分割された粉末の外観を呈する。
「主に（重量基準で）脂肪酸のアルミニウム塩を含んで成る」という用語は潤滑剤が二種類以上の成分を含有している場合に、脂肪酸のアルミニウム塩が重量基準で最大の量で存在している成分であることを意味する。
本発明で好ましいのは、潤滑剤含量が0.01〜0.5重量％、特に0.05〜0.15重量％のペレットである。
本発明に従う熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットの潤滑剤は、好ましくは、75〜100重量％の脂肪酸のアルミニウム塩と25〜０重量％の脂肪化学製品、特に脂肪酸および脂肪族アルコール、ワックス類、特にモンタンワックスおよびポリオレフィンワックス、ならびに脂肪酸のエステルおよび／または金属塩（アルミニウム塩以外）、特にステアリン酸ナトリウム、マグネシウム、カルシウムおよび亜鉛、ステアリルステアレート、モンタン酸のリチウム塩、ナトリウム塩およびカルシウム塩から成る。潤滑剤（脂肪酸の金属塩以外）が粉末の形である場合は、該粉末は粉砕機にかけて粒度を約１ミクロン未満にする。
本発明で好ましいのは、ステアリン酸アルミニウム、特にジステアリン酸アルミニウムを75〜100重量％、特に90〜100重量％を含んで成る潤滑剤である。
本発明に従えば、熱可塑性樹脂は溶融加工可能な固体熱可塑性材料であれば何でもよい。好適な熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリアセタール、ポリアタリレート、ポリアミドおよび／または上述の熱可塑性樹脂を含有する共重合体または混合物が挙げられ、それらの内ではポリアミドおよびポリアミドを含有する共重合体がより好ましい。本発明のポリアミドはナイロン６、ナイロン6/6、ナイロン6/9、ナイロン6/10、ナイロン6/12、ナイロン11、ナイロン12およびナイロン12/12から選ばれ、それらの内ではアジピン酸、ヘキサメチレンジアミンおよび／またはカプロラクタムのポリアミドを含有する共重合体が好ましい。
本発明に従えば、熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットは70重量％以下の添加剤および充填材料を含有していてもよく、これらの添加剤および充填材料には安定剤、特に酸化防止剤およびUV吸収剤、可塑剤、充填剤および無機物、特にタルク、チョーク、カオリン、ウォラストナイト、スレートミール、雲母粉末、バライト、含量および染料、補強剤および耐衝撃性改良剤、特にガラス繊維、難燃剤および成核剤、特に塩類、タルク、HT−ナイロン、フルオロカーボン化合物が含まれる。
本発明は、さらに、熱可塑性樹脂ペレットの製造方法に関し、その方法は、
（A）熱可塑性樹脂の未塗布ペレットと潤滑剤を該潤滑剤の融点より低い温度で組み合わせて混合し、
（B）得られたペレット−潤滑剤付加物を運動状態に保って該付加物が十分量の相互衝突および剪断力を受けるようにし、それにより前記ペレットの上にしっかりと付着しているフィルムが形成されるようにすることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明に従う方法の好適な実施態様では、ペレットと潤滑剤の組合せと混合は20〜50℃の温度で、特に40〜50℃の温度で行われる。それにより、この方法により熱可塑性樹脂のペレットを空気の存在下でのいかなる熱酸化的損傷（変色）もなく行うことができる。
本発明に従えば、好適な方法の実施態様では、潤滑剤は脂肪酸のアルミニウム塩、好ましくはステアリン酸アルミニウム、より好ましくはジステアリン酸アルミニウムであり、ペレットはポリアミド、好ましくはナイロン6/6のペレットである。
本発明の方法では、ペレットが上述の運動を受けるものであればどんな装置を使用してもよい。本発明の方法の好適な実施態様では、この方法は連続モード（連続方法）で操作される。方法の工程（B）は実施例２に記載したような稠密相搬送システム内で起きるのが特に好ましい。
本発明はさらに熱可塑性樹脂基製品を製造するための熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットの使用に関するものである。
熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットは粉末状潤滑剤を備えたペレットと同じ機能的性質を示す。しかしながら、本発明のものは潤滑剤をペレットから剥離させる傾向がない。さらに、本発明に従う方法は、潤滑剤フィルムが熱可塑性樹脂の熱に弱いペレットに、特にペレットの表面上に、適用できる。
本発明の他の実施態様においては、２以上の潤滑剤層が存在し、第１の潤滑剤層が上述した塗布方法を使用してしっかりと付着している潤滑剤フィルムの形でペレットの表面上に存在する、熱可塑性樹脂の潤滑剤含有ペレットを提供することが可能である。融点が140℃以下の潤滑剤を含んで成る少なくとも１層の追加の潤滑剤層が上述の第１の潤滑剤層の表面上に存在する。この追加の潤滑剤層に適する潤滑剤は公知であり、モンタンワックス、ポリオレフィンワックス、パラフィン、Ｎ−ステアリルエルカアミドおよびステアリン酸金属塩類を含むが、これらに限定されない。そのような追加の潤滑剤層はメルト・スプレー法、タンブリング・コーティング法等の従来公知の技術により適用することができる。
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例
実施例１（塗布試験）
直径100mmの回転可能でジャイロスコープ運動をする容器を備えた反応器に100gのナイロン6/6と0.1gの粉末状潤滑剤とを装入し、室温、60rpmで混合する。
種々の潤滑剤の撹拌時間15分間における成膜性を第１表に示す。
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実施例２（連続塗布）
ポリアミドペレットにジステアリン酸アルミニウムを40℃〜50℃の温度で連続塗布するために、乾燥後規則的な卵形−円筒形の形状をもつものとして入手できるナイロン6/6のペレットを連続ミキサーに供給し、同時に調節された量のジステアリン酸アルミニウムを導入した。このミキサーで微粉末として存在するステアリン酸塩はペレット表面に均一にまぶされる。
ミキサーの底部の出口ポートを介して、粉末を塗布されたペレットを市販の稠密相搬送システム［販売元、例えばドイツ国7980ラベンスブルク市、ウェシュレ社〔WAESCHLE（D-7980 Ravensburg）〕，ドイツ国7703、リーラジンゲン市、ゲーリッケ社、〔GERICKE（D-7703 Rielasingen）〕およびスイス国9240、ウズビル市、ビューラー社BUELER〔（CH-9240 Uzwil）〕］を通す。この搬送システムは典型的には長さが200〜350m、好ましくは約300mである。この搬送システムの終端で、初めは緩やかに付着していた粉末相はしっかりと付着している均一コーティングとなる。それにより、製品には本質的にジステアリン酸アルミニウムのダストが無い。
実施例３（接着試験）
0.1重量％のジステアリン酸アルミニウム（実施例２）で塗布されたナイロン6/6ペレットの2.5gと、0.1重量％のジステアリン酸アルミニウム（粉末状の潤滑剤）を含有する従来のナイロン6/6の2.5gとをそれぞれ40mlのフレオン（Freon、登録商標）113中で10秒間、撹拌棒速度88rpmにて洗浄する。洗浄後、液体を捨て、ペレットを乾燥し、ジステアリン酸アルミニウム含量を測定する。
測定の結果、従来法に従って調製されたナイロン6/6ペレット（単に連続ミキサーに通すのみ）は残存ジステアリン酸アルミニウム含量が30％低かった。
本発明に従う方法により塗布されたペレットでは、添加されたジステアリン酸アルミニウムの95％〜97％がしっかりと付着されたフィルムとして存在している。
実施例４（使用試験）
小型の成型機（標準ネスタル［NESTAL］低圧縮（2.6）スクリュを有するスイス国ネスタル社モデルN350/150S［NESTAL AG., Schweiz, Model N350/150S］を使用して、第２表に特記したように0.1重量％のジステアリン酸アルミニウムで処理されたナイロン6/6のそれぞれについてスクリュ撤退時間（SRC）を３分間のホールドアップ時間で測定する。結果を第２表に示す。
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