(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程：
ａ）ポリマー粒子を流動化状態に保ちながらポリマー粒子の表面上にポリマーの溶融又は軟化層を形成し；及び
ｂ）ポリマー粒子と添加剤粒子を、同時に又は何れかの順序で、ガスを循環するためのガス・ループ状配管内に導入し、そこで平均してポリマー粒子と添加剤粒子との間の相対速度が二つのポリマー粒子間のそれよりも高く、速度の相違により、添加剤粒子がポリマー粒子の表面上の溶融又は軟化層中に押し込められるように、添加剤粒子とポリマー粒子との間の衝突を生じうる
ことからなるポリマーより高い融点を持つ粉末状の添加剤粒子を添加された熱可塑性ポリマー粒子を製造する方法。
【請求項２】
ポリマー粒子と添加剤粒子が、ガス流によりガス・ループ状配管内に推進保持される請求項１の方法。
【請求項３】
ガスの温度が、ポリマー粒子の融点よりも１０〜２０℃低い請求項２の方法。
【請求項４】
ポリマー粒子が、エチレンホモポリマー、Ｃ3 −Ｃ10α−オレフィンとのエチレンコポリマー、プロピレンホモポリマー及びエチレン又はＣ4 −Ｃ10α−オレフィンとのプロピレンコポリマーから選ばれてなる請求項１から３のいずれか一つの方法。
【請求項５】
添加剤粒子が、顔料、シリカ及びタルクから選ばれてなる請求項１から４のいずれか一つの方法。
【請求項６】
使用されるガスが、窒素である請求項１から３のいずれか一つの方法。
【請求項７】
ガスを循環するためのガス・ループ状配管（１）と、ポリマー粒子と添加剤をガス・ループ状配管（１）中に導入する手段（２）と、ガスをガス・ループ状配管（１）中に循環させる手段（３）と、そのガスを加熱する加熱手段（４）と、ガス循環手段（３）の上流地点に配置されており、ポリマー粒子をガス流から分離するポリマー粒子分離手段（５）と、分離された粒子をガス循環手段（３）の下流へ再導入させる手段（６）とからなる、請求項１から６のいずれか一つの方法を行なうのに適当な装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブレンドの成分の分離が処理後に起こらないようにポリマー粒子と粉末状の添加剤とをブレンドする方法に関する。また、この方法を行なうのに適切な装置を提供する。この発明は、更に粉末状の添加剤でコートされた粒子形のポリマー、特にエチレンとプロピレンのホモ−及びコポリマーに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
重合法により得られた樹脂は、一般に、押出法に付され望ましい形態を得る。押出法のあいだ、樹脂に着色剤又は粘着防止剤のような他の成分を加えることができる。後者の大部分は粉末状である。結果として生じる生成物に必要な均質性を保証するために、樹脂と他の成分とのドライブレンドが押出法の前に作られなければならない。しかし、混ぜられる成分の特性（すなわち、粒径、形態及び密度）の相違がこの工程を非常に困難にしている。
【０００３】
そのようなブレンドを得るための一般的な方法は、遅いミキサーを使用することであるが、そこでは、ポリマー粒子の表面への粉末状の添加剤の付着を油を使用することによって改良するか、又は樹脂より低い融点を有する添加剤が溶融しているときにその粘着特性によるかである。
【０００４】
ポリマー粒子と添加剤を溶融状態で混合し、それによってコートされた、又は少なくとも含浸された粒子を得ることにより、ポリマー粒子が安定化される方法が、米国特許第５，１５８，９９２号に記載されている。この方法は、重合法から得られ、望ましい形態学的特性を既に持っているので押出法に付す必要がなく、しかし貯蔵したり輸送するために安定化される必要があるポリマーに適当である。
【０００５】
しかし、上述の方法により得られたブレンドは、取り扱いや輸送が難しく、長期に渡る色別れ（segregation）、空気輸送には適合しないか均質性が不十分であるというかなりの欠点を示す。もし油又は結合剤を使用すると、不純物が最終組成物に入ることがあり、得られた生成物の特性を悪化させかねない。
【０００６】
顆粒への櫂の機械的作用によりポリエステル又はポリアミドの顆粒の表面が可塑化され、それゆえ添加物がその上に固定化され得るよう選択された温度下で、二つの成分を高速回転キミサー内で混合することにより、粉末状の添加剤がポリエステル又はポリアミドの顆粒の表面上に固定される方法が、英国特許第１３９２２６１号に記載されている。
【０００７】
顆粒のポリプロピレンのための類似の方法がヨーロッパ特許公開明細書第０４７１４６３号に記載されており、それによれば、ある特定の種類の高速ミキサーが使用されている。上述のような高速ミキサー中で行なわれるブレンド方法は、ジャケット温度、回転軸の速度、滞留時間及び混合装置の幾何学的形状といった作業パラメーターを注意深く選択する必要がある。実際、凝集物を形成し、ポリマー粒子を剥離したり又は破壊さえし、かつミキサーの壁にシート化し易い。
【０００８】
他の種類の高速ミキサーを使用しポリプロピレン又はポリエチレンと粉末状添加剤のブレンドを作ると、作業条件を選ばない限り、結果としてポリマー凝集物を形成して粒子が破壊又は融合するといった厳しい問題を引き起こす。そのため添加剤で樹脂を十分に耐性のあるコーティングを保障することは必ずしもできず、色別れは依然として起こりうることが知られている。
【０００９】
従って、油又は結合剤を使用せずに、高速ミキサー中で行なわれる方法において特有な欠点が存在しない、広範囲の熱可塑性ポリマーの、色別れ現象を受けにくい十分に均質なドライブレンドを産生することが可能な方法は、緊急性を有すると感じられている。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
この問題は、本発明により、ポリマー粒子の外層が軟化又は溶融されている外層に添加剤粒子を強制的に浸透させることにより解決される。
かくして、本発明はポリマーより高い融点を持った粉末状の添加剤粒子を添加された熱可塑性ポリマー粒子を製造する方法を提供し、その方法は以下の工程からなる：
ａ）ポリマー粒子を流動化状態に保ちながらポリマー粒子の表面上にポリマーの溶融又は軟化層を形成し；及び
ｂ）ポリマー粒子と添加剤粒子を、同時に又は何れかの順序で、ガスを循環するためのガス・ループ状配管内に導入し、そこで平均してポリマー粒子と添加剤粒子との間の相対速度が二つのポリマー粒子間のそれよりも高く、速度の相違により、添加剤粒子がポリマー粒子の表面上の溶融又は軟化層中に押し込められるように添加剤粒子とポリマー粒子との間の衝突を生じうること。
【００１１】
この方法は、粒子を推進（drag）させうるガス流ができているガス・ループ状配管（以下、「ガス-ループ」、「ガス・ループ」または単に「ループ」と称することもある）中で有利に行なうことができる。ガス流の中での粒子の異なる形態と密度による速度の相違により、樹脂と添加剤粒子の間の衝突が起き、一方、二つの樹脂粒子の間の衝突はその可能性が少なく、かつ強くもない。そのため樹脂粒子間の粘着と凝集物の形成が防止される。
【００１２】
そのガスは一般に加熱され樹脂の融点よりわずかに低い（約１０〜２０℃低い）温度に保たれるので、摩擦力や衝突にも起因し、樹脂粒子の外層が溶融し、従って添加剤をその処理対象の層中への押し込みを可能にする。その工程温度の制御は、ループに沿って設置された測定装置により可能である；温度は二ヶ所、つまり加熱装置の上流及び下流で測定されるのが好ましい。通常の作業の間、ガスの高速度のために、意味のある相違は二つの測定値の間に認められない。
【００１３】
樹脂は、製造工程から出てくる直後に、本発明の方法に付すことができ、；実際的な熱がこのように利用される。
【００１４】
方法の後に冷却してもよく、それによって溶融又は軟化層を固化させ、又は生成物はただちに押出のような次の製造ステップに送ることもできる。本発明の方法は連続でもバッチ作業でも行なうことができる。
【００１５】
ガス・ループ中を流れ、ポリマー粒子を運搬し、またそれらを加熱するガスは、ポリマーと反応することができないガスの中から選ばれなければならない：窒素が一般に使用されるが、例えば空気のような他のガスも加工粒子の特性しだいで使用することができる。
【００１６】
方法を実施する圧力は都合のよいことに大気圧に近くてよい：ループ中の圧力の差異は、循環することによる圧力の低下にのみ起因する。
【００１７】
ガス速度は一般におよそ２０ｍ／ｓで、樹脂と添加剤粒子の間には少なくとも１０ｍ／ｓの速度の平均的差異が普通は生じる；これはブレンドされる粒子間に効果的な衝突をもたらす。
【００１８】
本発明は、更に、本発明の方法を実施するのに適した装置を提供する。
図１は本発明の装置の概略図である；図２は本発明の装置の特定の具体例の概略図である。
図１に関して、その装置は、ガスを循環するためのガス・ループ状配管としてのガス-ループ（１）と、ポリマー粒子と添加剤粒子とをガス-ループ（１）中に供給する供給手段（２）と、ガスをガス-ループ（１）中に循環させる手段（３）、例えば送風機と、そのガスを加熱するための加熱手段（４）、例えばガス-ループ（１）を構成するパイプの一部の周りの加熱ジャケットとからなる。
樹脂粒子がガス循環装置（３）へ入るのを避けることが必要なので、ガスの流れが送風機（３）へ入る前に樹脂粒子をガスの流れから分離する固体分離手段（５）が備えられ、樹脂粒子を送風機の下流へ再導入させる再導入手段（６）が備えられなければならない。
【００１９】
ガスの温度は全体のガス-ループを通じてほとんど同じであるので、加熱手段（４）がガス流中に樹脂の存在しない領域、すなわち固体分離装置（５）と送風機（３）の間に配置されるのが好ましい。
【００２０】
この方法が連続して行われなければならないなら、例えば減量分供給装置のような適切な供給手段（２）が連続して固体をガス-ループへ供給するように適応させて備えられなければならない。また適切な手段が添加剤を添加されたポリマー粒子を連続的に取り出すために備えられなければならない。処理した樹脂の取り出しは適切な地点でガス-ループ（１）の壁中のスロット（７）を通じて実施することができる；スロットの開口を変化させることにより機械の固体保持を調整することができる。また固体分離装置（８）を備えることができる。
【００２１】
固体と共に流出するガスは、いずれかの適切な地点でガス-ループへ再導入されてもよい。ライン（９）はガス-ループからいずれかの方法で漏れる、例えば取り出されたポリマー粒子を伴って漏れるガスを戻すために更に備えるのが有利である。ガス-ループ（１）を構成するパイプは熱的に絶縁されるのが好ましい。パイプや他の構成的な要素の寸法は当業者により計算できる。
【００２２】
本発明は、さらに本発明の方法により得られる添加剤の添加されたポリマー粒子を提供する。そのうち、ポリマーがエチレンホモポリマー、Ｃ3 −Ｃ10α−オレフィンとのエチレンコポリマー、プロピレンホモポリマー及びエチレン又はＣ4 −Ｃ10α−オレフィンとのプロピレンコポリマーから選ばれるのが好ましい。
【００２３】
以下の実施例は、本発明をさらに説明するためにここに記載されるものであり、本発明を限定するためのものではない。
【００２４】
【実施例】
バッチテストを図２に図式化されたパイロットプラント中で空気をガス状固体推進手段として使用し行なった。プラントは、ガス-ループ（１０）、固体供給ホッパー（１１）、ガスを循環させる送風機（１２）、パイプの周囲に設置した電気加熱装置（１３）、固体をガス流から分離するサイクロン分離器（１４）、固体をガス流へ再導入するベンチュリ・パイプ（１５）、偏向バルブ（１６）、生成物の最終的な排出のための第二のサイクロン分離器（１７）及び処理した生成物を集めるための容器（１８）からなる。温度制御装置で装置を完成させた。
【００２５】
テストは以下の手順に従って実施した：バルブ（１６）を、分離器（１７）を備える回路をさえぎるように位置させた；送風機と加熱装置を始動させた；計画した温度に達した後、樹脂と添加剤をホッパー（１１）を通じて導入した。一分後、強制的にガスの流れが排出サイクロン（１７）を通じて流れるようにバルブ（１６）を位置させ、固体をタンク（１８）に回収した。各２．５Ｋｇの４サンプルを製造した。
【００２６】
Ａ．  ＲＥＤ  Ｋ３５８０（ＢＡＳＦ）の１５００重量ｐｐｍで処理したポリプロピレンホモポリマー。Ｔ＝１５０℃。
Ｂ．  ＴＡＬＣＯ  ＨＭ００５（Industrie  Minerarie  Italiane-Fabi ）の１５００重量ｐｐｍで処理したポリプロピレンホモポリマー。Ｔ＝１５０℃。
Ｃ．  Syloblock45 （Grace ）の１５００重量ｐｐｍで処理されたＬＬＤＰＥ。Ｔ＝１１０℃。
Ｄ．  Syloblock45 （Grace ）の３０００重量ｐｐｍで処理されたＬＬＤＰＥ。Ｔ＝１１０℃。
【００２７】
全てのサンプルＡ〜Ｄで、添加剤は完全に樹脂に導入された。実際、赤色顔料は、顆粒表面上によく見えるが、添加剤を添加された粒子が接触するどの表面も着色しなかった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリマー粒子の外層が軟化又は溶融されている外層に添加剤粒子を浸透させることにより樹脂粒子間の貼り付きや凝集物の形成が防止でき、それによって広範囲の熱可塑性ポリマーの、色別れ現象を受けにくい十分に均質なドライブレンドを産生することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の概略図である。
【図２】本発明の特定の詳細な具体例の概略図である。
【符号の説明】
１    ガス-ループ
２    供給手段
３    ガス循環手段
４    加熱手段
５    固体分離装置
６    再導入手段
７    スロット
８    固体分離装置
９    ライン
１０  ガス-ループ
１１  固体供給ホッパー
１２  送風機
１３  電気加熱装置
１４  サイクロン分離器
１５  ベンチュリ・パイプ
１６  偏向バルブ
１７  第２のサイクロン分離器
１８  容器
【図１】
0004097336.tif 000002
【図２】
0004097336.tif 000003