(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒状体の表面を展着剤で被覆処理した後、粉状添加剤と混合するにおいて、展着剤による被覆処理前の樹脂粒状体の表面に付着する当該樹脂微粉量を１００ｐｐｍ以下とすることを特徴とする、樹脂と添加剤の混合方法。
【請求項２】
樹脂粒状体の表面の展着剤による被覆処理を、回転容器型混合機にて行う請求項１に記載の、樹脂と添加剤の混合方法。
【請求項３】
回転容器型混合機の回転速度を１５〜４５回／分とし、その総回転量を２５０〜１０００回とする請求項２に記載の、樹脂と添加剤の混合方法。
【請求項４】
展着剤により表面を被覆処理した樹脂粒状体と粉体添加剤との混合を、回転容器型混合機にて行う請求項１乃至３のいずれかに記載の、樹脂と添加剤の混合方法。
【請求項５】
回転容器型混合機の回転速度を１５〜４５回／分とし、その総回転量を２５０〜１０００回とする請求項４に記載の、樹脂と添加剤の混合方法。
【請求項６】
粒状体樹脂が、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びポリエステル系樹脂からなる群から選ばれたいずれかの樹脂である請求項１乃至５のいずれかに記載の、樹脂と添加剤の混合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂と添加剤の混合方法に関し、更に詳しくは、バラツキが小さく、均一な添加剤混合物を安定して製造することができ、延いては、該混合物を溶融混練してなる樹脂組成物或いは樹脂成形品を、バラツキが小さく、均一なものとすることができる、樹脂と添加剤の混合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な形状に成形される樹脂には、成形加工上或いは成形品品質上必要な機能を付与するために粉状又は液状の種々の添加剤が添加されており、その添加方法としては、通常、予め樹脂粒状体と添加剤とを混合機にて混合して混合物となした後、該混合物を成形機に投入し溶融混練して直接に樹脂組成物或いは樹脂成形品を得る方法、又は、該混合物を押出機に投入し溶融混練してストランド状に押出しカッティングしてペレット状等粒状体の樹脂組成物となした後、該粒状体を成形機に投入し溶融混練して樹脂成形品を得る方法のいずれかの方法が採られており、その際の樹脂と添加剤との混合方法としては、特に樹脂粒状体表面への粉状添加剤の付着を均一なものとすべく、通常、樹脂粒状体の表面を液状の展着剤で被覆処理した後、粉状添加剤と混合する方法が採られている。
【０００３】
しかしながら、本発明者等の検討によると、従来の前記混合方法において、樹脂粒状体材料には、通常、その粒状化時及びその後の各工程間の気力輸送時等において生じた微粉が含まれ、該微粉は、当初、帯電した静電気によって樹脂粒状体表面に付着して存在し、それが、添加剤との混合時、その表面の被覆処理のための前記展着剤の付着や吸着、及びそれらへの粉状添加剤の付着等によって、帯電量を減少させて樹脂粒状体表面から脱落し易い状態となり、成形加工までの輸送時或いは成形加工時等に脱落が生じることによって、樹脂粒状体表面には添加剤が存在せず、樹脂粒状体材料中での添加剤の存在が不均一となり、延いては、得られる混合物を溶融混練してなる樹脂組成物或いは樹脂成形品に添加剤機能のバラツキを生じさせることとなることが判明した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の従来技術に鑑みてなされたもので、従って、本発明は、バラツキが小さく、均一な添加剤混合物を安定して製造することができ、延いては、該混合物を溶融混練してなる樹脂組成物或いは樹脂成形品を、バラツキが小さく、均一なものとすることができる、樹脂と添加剤の混合方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意検討した結果、樹脂粒状体表面に付着している当該樹脂微粉量を減少させることにより、前記目的を達成できることを見出し本発明を完成したものであって、即ち、本発明は、樹脂粒状体の表面を展着剤で被覆処理した後、粉状添加剤と混合するにおいて、展着剤による被覆処理前の樹脂粒状体の表面に付着する当該樹脂微粉量を１００ｐｐｍ以下とする、樹脂と添加剤の混合方法、を要旨とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の、樹脂と添加剤の混合方法において、粒状体樹脂としては、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂であるのが好ましく、その熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、中で、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、又はポリエステル系樹脂であるのが好ましく、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
【０００７】
ここで、そのポリアミド系樹脂としては、３員環以上のラクタム類の重合体、アミノ酸類の重合体、ジアミン類とジカルボン酸類との重縮合体、又はそれらの共重合体であって、そのラクタム類としては、具体的には、例えば、ブチロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−ラウリルラクタム等が、又、アミノ酸類としては、具体的には、例えば、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸、９−アミノノナン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸等が、又、ジアミン類としては、具体的には、例えば、１，４−ブタンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、１，５−ヘキサンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，９−ノナンジアミン、１，１１−ウンデカジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、α，ω−ジアミノポリプロピレングリコール等の脂肪族ジアミン、１，３−又は１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシルメタン）等の脂環式ジアミン、ｍ−又はｐ−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等が、ジカルボン酸類としては、具体的には、例えば、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
【０００８】
具体的には、例えば、ε−カプロラクタム又は６−アミノカプロン酸の単独重合体、及び、ε−カプロラクタム又は６−アミノカプロン酸とω−ラウリルラクタム又は１２−アミノドデカン酸との共重合体（６／１２ナイロン）、ε−カプロラクタム又は６−アミノカプロン酸と１，６−ヘキサンジアミンとアジピン酸との共重合体（６／６６ナイロン）、ε−カプロラクタム又は６−アミノカプロン酸と１，６−ヘキサンジアミンとセバシン酸との共重合体（６／６１０ナイロン）、ε−カプロラクタム又は６−アミノカプロン酸と１，６−ヘキサンジアミンとテレフタル酸との共重合体（６／６Ｔナイロン）、ｍ−キシリレンジアミンとアジピン酸からなるナイロン（ＭＸＤ６ナイロン）、１，６−ヘキサンジアミンとイソフタル酸とテレフタル酸との共重合ナイロン（６Ｉ／６Ｔナイロン）等が挙げられる。
【０００９】
又、そのポリカーボネート系樹脂としては、芳香族ジオールとホスゲンとの界面重合による方法（ホスゲン法、又は界面重合法）、或いは、芳香族ジオールとジフェニルカーボネート等の炭酸エステルとのエステル交換による方法（エステル交換法、又は溶融重合法）のいずれによって得られたものでもよく、又、一種の芳香族ジオールからなるものであっても、二種以上の芳香族ジオールからなるものであってもよい。
【００１０】
その芳香族ジオールとしては、具体的には、例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン〔ビスフェノールＦ〕、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン〔ビスフェノールＡ〕、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）ブタン等のビス（ヒドロキシフェニル）アルカン類、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン〔ビスフェノールＺ〕等のビス（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン類、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン〔ビスフェノールＰ〕、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルプロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン等のビス（ヒドロキシフェニル）フェニルアルカン類、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル等のビス（ヒドロキシフェニル）エーテル類、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン等のビス（ヒドロキシフェニル）ケトン類、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド等のビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド類、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド等のビス（ヒドロキシフェニル）スルホキシド類、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン〔ビスフェノールＳ〕等のビス（ヒドロキシフェニル）スルホン類、９，９−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）フルオレン等のビス（ヒドロキシフェニル）フルオレン類等が挙げられる。
【００１１】
又、そのポリエステル系樹脂としては、ジカルボン酸類とジオール類との重縮合体であって、そのジカルボン酸類としては、具体的には、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルケトンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸等が、又、ジオール類としては、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の脂肪族ジオール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，１−シクロヘキサンジメチロール、１，４−シクロヘキサンジメチロール等の脂環式ジオール、キシリレングリコール、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、２，２−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）プロパンのエチレンオキサイド付加物又はプロピレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール等が挙げられる。
【００１２】
具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリ（エチレンテレフタレート／エチレンイソフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート／ブチレンドデカジオエート）等が挙げられる。
【００１３】
尚、本発明において、前記樹脂の粒状体とは、径が１〜５ｍｍ程度、長さが２〜５ｍｍ程度の円柱状、楕円柱状等のペレット、チップ、又は径が１〜５ｍｍ程度の球状等の形状のものを言う。
【００１４】
又、本発明の、樹脂と添加剤の混合方法において、粉状添加剤は、樹脂の成形加工上或いは成形品品質上必要な機能を付与するために、一般に樹脂添加剤として用いられているものを対象とし、又、展着剤は、前記樹脂粒状体表面への粉状添加剤の付着を均一とするためのものでり、前記粉状添加剤の如く、樹脂の成形加工上或いは成形品品質上必要な機能を付与することを目的する液状の添加剤も対象となる。
【００１５】
それらの粉状又は液状の添加剤としては、代表的には、例えば、フェノール系、アミン系、硫黄系、燐系等の酸化防止剤、ホスファフェナントレン系、燐系等の熱安定剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、サリシレート系等の紫外線吸収剤、炭酸カルシウム、チタニア、アルミナ、シリカ、タルク、カオリン、クレー等の無機微粒子等の核剤、ブロッキング防止剤、或いは充填材、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の帯電防止剤、脂肪族炭化水素系、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、脂肪酸エステル系、脂肪族アルコール系、金属石鹸系、シリコン系、蜜蝋系等の滑剤、脂肪酸エステル系、シリコン系等の離型剤、フタル酸エステル系、脂肪酸系、脂肪酸金属塩系、脂肪族１塩基酸エステル系、脂肪族２塩基酸エステル系、グリコールエステル系、燐酸エステル系、エポキシ系等の可塑剤、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、天然染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、建染染料等の有機染顔料、及び有機蛍光顔料等の着色剤、ハロゲン系、有機燐系等の難燃剤等が挙げられる。
【００１６】
又、展着剤としては、−１０℃〜１２０℃の範囲において液状を保ち、且つ、常温付近（１０〜３０℃程度）での動粘度が１×１０-6〜１×１０-3ｍ2 ／秒、更には１×１０-5〜８×１０-4ｍ2 ／秒、特には２×１０-5〜５×１０-4ｍ2 ／秒である、前記液状添加剤も含めた有機化合物が好ましく、具体的には、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等のアルキレングリコール類、モノラウリン酸ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコール脂肪酸エステル類、モノラウリン酸ソルビタンのポリエチレンオキサイド付加物等のソルビタン脂肪酸エステルのポリアルキレンオキサイド付加物類、及び、Ｎ−ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド等のＮ−アルキルアリールスルホンアミド類等の界面活性剤が一般に用いられる。
【００１７】
本発明の、樹脂と添加剤の混合方法は、前記樹脂粒状体の表面を前記展着剤で被覆処理した後、粉状添加剤と混合するものである。
【００１８】
ここで、前記樹脂粒状体の表面を前記展着剤で被覆処理するには、混合機能を有する混合機で、樹脂粒状体１００重量部に対して展着剤を、好ましくは０．０１〜５重量部、更に好ましくは０．０３〜１重量部加えて混合することによりなされる。展着剤の量が前記範囲未満では、その後の粉状添加剤との混合により得られる混合物にバラツキや不均一が生じる傾向となり、一方、前記範囲超過では、得られる混合物の成形加工性が低下する傾向となる。
【００１９】
又、その混合機としては、例えば、リボン型、スクリュー型、流動化型、回転円板型、気流型等、被混合物を収容する容器自体は固定され容器内に設けられた攪拌翼等の回転により混合する固定容器型混合機も用いることができるが、被混合物を収容する容器自体を回転させて混合する回転容器型混合機を用いるのが好ましく、その回転容器型混合機としては、その容器形状が円筒状であってその横断面を回転軸とする円筒型、その容器形状が２個の円錐台を大径側で重ね合わせた二重円錐台状であってその重合面を回転軸とする二重円錐型、その容器形状が正立方体状であって対向する頂角部を結ぶ線を回転軸とする正立方体型、その容器形状が２個の円筒をＶ字状に接合したＶ字円筒状であって円筒軸に対して４５度の面を回転軸とするＶ型等のものが挙げられる。
【００２０】
次いで、前記混合により、前記樹脂粒状体の表面を前記展着剤で被覆処理した後、粉状添加剤と混合するにおける混合機も、固定容器型混合機も用いることができるが、前述の如き回転容器型混合機を用いるのが好ましい。
【００２１】
ここで、前記樹脂粒状体表面の前記展着剤による被覆処理、及び、粉状添加剤との混合において、添加される粉状添加剤の総量は、その添加目的を発現するために、樹脂粒状体１００重量部に対して、通常０．００００１〜５重量部、好ましくは０．０００５〜１重量部、更に好ましくは０．００１〜０．５重量部とする。
【００２２】
又、前記回転容器型混合機による被覆処理、及び混合において、回転容器型混合機の回転速度を１５〜４５回／分とするのが好ましく、２０〜４０回／分とするのが更に好ましく、２５〜３５回／分とするのが特に好ましい。又、その総回転量を２５０〜１０００回とするのが好ましく、３００〜８００回とするのが更に好ましく、４００〜６００回とするのが特に好ましい。又、回転容器容積に対する被混合物の量を２０〜６０容積％とするのが好ましく、３０〜５０容積％とするのが更に好ましく、３０〜５０容積％とするのが特に好ましい。
【００２３】
そして、本発明においては、前述の展着剤による被覆処理前の樹脂粒状体の表面に付着する当該樹脂微粉量を１００ｐｐｍ以下とすることを必須とし、５０ｐｐｍ以下とするのが好ましい。樹脂微粉量がこの範囲超過では、本発明の目的を達成することができない。尚、ここで、樹脂微粉とは、ＪＩＳ  Ｚ８８０１に規定される目開き８５０μｍ（タイラー篩２０メッシュ）の網篩を通過するものとする。
【００２４】
本発明において、展着剤による被覆処理前の樹脂粒状体の表面に付着する当該樹脂微粉量を１００ｐｐｍ以下とするには、特に限定されるものではなく、例えば、粒状化時の押出ストランドのカッティングにホットメルトカッティング法を採用する方法、得られた粒状体を水、又はアセトン、アルコール等の有機溶剤で洗浄し、乾燥する方法等を採ることができる。
【００２５】
本発明の、樹脂と添加剤の混合方法は、バラツキが小さく、均一な添加剤混合物を安定して製造することができるので、得られる添加剤混合物は、それを直接に成形機に投入して、或いは、それを押出機に投入し溶融混練してストランド状に押出し一旦ペレット状等の粒状体の樹脂組成物となした後、該粒状体を成形機に投入して、溶融混練して成形される樹脂成形品を、バラツキが小さく、均一なものとすることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００２７】
実施例１
ポリアミド系樹脂ペレット（三菱化学社製「ノバミッド１０２２Ｓ」）を、水で洗浄してペレット表面に付着している微粉を洗い落とし、１２０℃で真空乾燥することにより、その微粉量を５ｐｐｍとした後、該ペレットに展着剤としてモノラウリン酸ソルビタンのポリエチレンオキサイド付加物（日本油脂社製「ノニオンＬＴ−２２１」）５００ｐｐｍを加え、容積１００ｌの二重円錐型の回転容器型混合機を用いて、回転速度２６回／分、総回転量６００回（２３分間）で混合してペレット表面をその展着剤で被覆処理し、次いで、粉状添加剤として、滑剤のエチレンビスステアリン酸アミド（ライオンアクゾ社製「アーモワックスＥＢＳ」）１０００ｐｐｍと、酸化防止剤のＮ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルアミン）（チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガノックス１０９８」）１０００ｐｐｍとを同時に添加し、更に、回転速度２６回／分、総回転量６００回（２３分間）で混合することにより、添加剤混合物を調製した。
【００２８】
尚、ここで、展着剤による被覆処理前の樹脂ペレット表面に付着している微粉量は、以下に示す方法で測定した。
樹脂ペレット表面の微粉量
ペレット１００ｇを分液漏斗に入れ、クロロホルム１５０ｍｌを加えて常温下で振動させて分液した後、更にクロロホルム１５０ｍｌを加えて同様の操作を３回繰り返して実施し、分液したクロロホルムを蒸発させた残渣の重量を測定し、総樹脂量中の重量（ｐｐｍ）で表示した。
【００２９】
前記で得られた添加剤混合物４００ｇを、ＪＩＳ  Ｚ８８０１に規定される目開き８４０μｍ（タイラー篩２０メッシュ）の網篩に入れ、バイブレーション式振盪機（ミタムラ理研工業社製「ＭＲＫ−ＲＥＴＡＣ型」）にかけて２０分間振盪させることにより、ペレット表面から脱落した脱落物の重量を測定し、更に、その脱落物中の添加剤の量を以下の方法により定量し、いずれも総樹脂量中の重量（ｐｐｍ）で表示した結果を表１に示した。
【００３０】
脱落物中の滑剤量
脱落物０．０２ｇをクロロホルム１００ｍｌ中、６０℃で３分間の超音波振動をかけて溶解した後、濾過した残渣からガスクロマトグラフィー（島津製作所社製「ＧＣ−１４Ｂ」）を用いて定量した。
【００３１】
脱落物中の酸化防止剤量
脱落物０．０１ｇをメタノール５０ｍｌ中、常温で３０分間の超音波振動をかけて溶解した後、濾過した残渣から液体クロマトグラフィー（島津製作所社製「ＣＴＯ−１０Ａ」）を用いて定量した。
【００３２】
実施例２
ポリアミド系樹脂ペレットとして微粉量を４５ｐｐｍとしたものを用いた外は、実施例１と同様にして、ペレット表面を展着剤で被覆処理し、粉状添加剤を混合して添加剤混合物を調製した後、ペレット表面からの脱落物の重量、及び、その脱落物中の添加剤の量を定量し、結果を表１に示した。
【００３３】
比較例１
ポリアミド系樹脂ペレットとして、水洗を施さず、微粉量が１１０ｐｐｍであるものを用いた外は、実施例１と同様にして、ペレット表面を展着剤で被覆処理し、粉状添加剤を混合して添加剤混合物を調製した後、ペレット表面からの脱落物の重量、及び、その脱落物中の添加剤の量を定量し、結果を表１に示した。
【００３４】
比較例２
ポリアミド系樹脂ペレットとして、水洗を施さず、微粉量が１６０ｐｐｍであるものを用いた外は、実施例１と同様にして、ペレット表面を展着剤で被覆処理し、粉状添加剤を混合して添加剤混合物を調製した後、ペレット表面からの脱落物の重量、及び、その脱落物中の添加剤の量を定量し、結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、バラツキが小さく、均一な添加剤混合物を安定して製造することができ、延いては、該混合物を溶融混練してなる樹脂組成物或いは樹脂成形品を、バラツキが小さく、均一なものとすることができる、樹脂と添加剤の混合方法を提供することができる。