(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトフローインデックスのばらつきが小さい熱可塑性樹脂成形材料の連続製造プロセスであって、オンラインメルトフローインデックスメーターと調節可能な計量系とを備えたペレット化押出機中で、メルトフローインデックスの異なる２種類以上の化学的に同一の出発物質を混合することを含み、前記メルトフローインデックスメーターが測定シグナルを発生し、それによって個々の成分の材料流の計量を制御する、該プロセス。
【請求項２】
前記測定シグナルを目標の製品の値に設定する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
使用した前記熱可塑性樹脂成形材料が、ポリオキシメチレン、ポリエステルまたはポリアミドである、請求項１または２に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、メルトフローインデックスのばらつきが小さい熱可塑性樹脂成形材料(thermoplastic molding composition)の製造プロセスに関する。
【０００２】
熱可塑性樹脂は主に射出成形または押出によって加工する。これらの方法では、材料を溶融し、該溶融物を連続的または断続的に型の中に押し込み、そこで材料を再び固化させる。これによって、非常に多くの同一成形品を製造することができる。しかしながら、加工しようとする材料を移動(排出：delivery)させる間に溶融粘度が変動することによって分解したり不良品の割合が高くなることもあるため、ポリマー溶融物ができるだけ変動の最も少ない特定の粘度をもつということはこの種の加工での前提条件である。
【０００３】
従って、原料を供給する製造業者らは皆、種々の溶融粘度グレードの製品を提供する。これらの製品はそれぞれ化学的構成(chemical make-up)並びに安定剤及び添加剤混合物の組成において同一である。個々の製品グレード間の違いは溶融粘度だけである。このような例は、業者の製品パンフレットに表示されている。
【０００４】
通常表示される溶融粘度の尺度は、ISO  1133に従う体積流速ml/10分である。しかしながら、重量流速g/10分も使用されることが多い。
【０００５】
ポリマーの確定メルトフローインデックスを得るには、通常、１種以上のモノマー類と開始剤との混合物を、ポリマー合成時に、連鎖を停止させ代わりに新しい鎖を開始させる物質と混合する。「調節剤」として公知のこれらの物質を使用すると、平均モル質量(mean  molar  mass)を調節することができる。しかしながら、この方法は不正確であり、溶融粘度のばらつきが大きな製品ができる。ポリマーを商業用途で使用するのに必要なこのメルトフローインデックスの再現性は、多大な努力を払うことによってのみ達成することができる。特に連続ポリマー合成において、メルトフローインデックスを調整するには非常に多大な努力が必要である。
【０００６】
ポリオキシメチレンを得るためのトリオキサンと環式エーテル類及び環式アセタール類との共重合では、低分子量の開鎖アセタール類、例えば、メチラールまたはブチラールを調節剤として通常使用する。これらの物質を使用するにも拘わらず、得られた生成物はメルトフローインデックスが大きく変動する。しかしながら、上記の如くメルトフローインデックスが変動すると、射出成形または押出によって材料を加工する際に製造問題が発生する。従ってメルトフローインデックスのばらつきを小さくするために、通常、造粒後に均質化装置を使用する。この追加の加工段階では、製品の容積全体にわたってメルトフローインデックスのばらつきが小さくなるまで材料を混合する。しかしながらこの追加の努力にもかなりのコストが伴う。
【０００７】
流動特性が改良された高低メルトフローインデックスのポリオキシメチレン成分の混合物は公知である（特開昭50-030949号及び特開平5-279551号）。これらはホモポリマー類またはコポリマー類であってもよい。しかしながら実施例ではそれぞれ、断続的に（即ち、バッチ式で）製造した混合物の結果のメルトフローインデックスだけが示されており；繰り返し製造した混合物の値の変動範囲は従来法からは得ることはできなかった。従って、従来法の不都合な点を回避する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、メルトフローインデックスのばらつきが小さい熱可塑性樹脂成形材料の連続製造プロセスであって、メルトフローインデックスが異なる２種以上の化学的に同一の出発材料を、オンラインメルトフローインデックスメーター及び調整可能な計量系を備えたペレット化押出機中で混合する該プロセスによって達成することができた。
【０００９】
本発明のプロセスで使用するのに好適な熱可塑性樹脂成形材料は、ポリオキシメチレン(POM)、ポリエステル類、例えば、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート並びにポリアミドの公知のホモポリマー類及びコポリマー類、好ましくはPOMである。
【００１０】
本発明のプロセスにより、例えば、線状POMポリマー類のメルトフローインデックスを、調節剤を使用するモノマー合成の場合よりもずっと正確に設定することができる。本発明に従って混合することにより製造した製品の機械的特性は、調節剤を使用する合成で製造した同一メルトフローインデックスの製品の特性と違わなかった。しかしながら、メルトフローインデックスの異なる２種以上の製品から出発する本発明の混合プロセスで、個々の重量比を変動させることによって出発値の間の任意のメルトフローインデックス値を狭い範囲内とすることができる。
【００１１】
本発明のプロセスは、オートメーション及び大規模製造に特に適している。この目的に関しては、ペレット化押出機に、いずれも公知の装置部品であるオンラインメルトフローインデックスメーターと調節可能な計量系とを装備する。好適なオンラインメーターの製造業者は、Gottfert、Buchen(ドイツ)及びReametrix、(ドイツの子会社)Frankfurt am Main(ドイツ)である。好適な計量系は、例えば、Engelhart(ドイツ)またはK-tron-Soder(スイス)から購入することができる。使用し得る電気調整装置は、例えば、Sipart DR 22、Siemens AG、Karlsruhe(ドイツ)である。目標製品の値を持つメルトフローインデックス計量測定シグナルは、測定シグナルが特定の目標値で一定となるように個々の成分の材料流の計量を制御する。これによって上記の如く、個々のバッチまたは連続操作のいずれにおいても最小の変動値の製品を製造することができる。さらに、目標の方法で特定の用途用で流動性のばらつきが少ない任意の所望のメルトフローインデックスを得ることも可能である。ポリマー合成時に複雑で、正確なメルトフローインデックス調整しなくても、最終製品の製造用出発物質を用意するのにコストをかなり節約できる。
【００１２】
特性は慣用法によって製造した製品と比較して変わらないため、本発明により得られた製品は、問題なく加工することができる。溶融粘度でも変動がないので、射出成形または押出によって加工する際にも分解または不良品が知見されないという点で都合がよい。
実施例
１）メルトフローインデックスが９g/10分及び13g/10分の２種類の市販のポリアセタール成形材料を、9.50g/10分に設定したオンライン測定シグナルが一定に保持されるようにオンラインメーター、電気調節装置及びサンドバランス(sand balance)を使用して連続して押出機に供給した。得られた混合物のメルトフローインデックスのばらつきは0.05g/10分で平均値は9.50g/10分であった。
比較例１
メルトフローインデックス9g/10分の市販のポリアセタールを10回測定した。測定値のばらつきは0.5g/10分であり、平均値は9.50g/10分であった。
２）実施例１と同様に、成形材料をメルトフローインデックス28g/10分で製造した。出発材料のメルトフローインデックスは2.5g/10分と52g/10分であった。得られた混合物のメルトフローインデックスのばらつきは0.12g/10分であった。
比較例２
メルトフローインデックス28g/10分の市販のポリアセタールを10回測定した。測定値のばらつきは0.8g/10分であり、平均値は28g/10分であった。