JP3003202B2 - ポリアミド樹脂系マスターバッチの製造方法 - Google Patents

ポリアミド樹脂系マスターバッチの製造方法

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JP3003202B2
JP3003202B2 JP2298602A JP29860290A JP3003202B2 JP 3003202 B2 JP3003202 B2 JP 3003202B2 JP 2298602 A JP2298602 A JP 2298602A JP 29860290 A JP29860290 A JP 29860290A JP 3003202 B2 JP3003202 B2 JP 3003202B2
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広信 北川
三郎 太田
信吾 藤井
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポリアミド樹脂としていろいろな成形品に
用いられているメタキシリレン基含有ポリアミド樹脂の
マスターバッチの製造方法に関する。更に詳しくは、メ
タキシリレン基含有ポリアミド樹脂に対して、結晶水を
含む有機金属塩を溶融混合するポリアミド樹脂系マスタ
ーバッチの製造方法に関する。
(従来の技術) 従来よりメタキシリレン基含有ポリアミド樹脂(以下
MXナイロンと記す)系成形品は機械的強度、形成性、耐
薬品性等に優れた特性を有することからフイルム、シー
ト、射出成形品、中空容器等に使用されておるが、用途
によっては着色して使用され、この着色の方法として
は、(A)樹脂ペレットに直接着色剤必要量(1重量部
未満)をまぶし混合し成形機にかける方法、(B)樹脂
ペレットに着色剤必要量(1重量部未満)をまぶし混合
し、押し出し機で溶融混合しペレット化して成形機にお
ける方法、(C)使用する樹脂の一部または同系統の樹
脂(通常ナチュラルと称する)を用いて高濃度(1重量
部以上)に着色剤を溶融混合分散させたペレット(マス
ターバッチ)を作り、これを所要濃度にナチュラルで希
釈して成形機にかける方法があげられる。
しかしながら、かかる方法(A)においては、着色剤
の均一な分散良好な成形品が得られず、また、その取扱
上、成形機の汚れ、色替の問題等の成形品製造上不都合
なめんがあるという欠点を有する。次に方法(B)にお
いては、着色剤分散性及び取扱上の問題はないが、成形
時に使用される全量を一旦前もって押し出し機で溶融混
合する行程が入るため生産コストが高くなるとともに、
最終的な作られた成形品の性能においても全量が一旦溶
融状態という熱履歴をうけるため樹脂そのものの分子量
の低下をきたし、成形品の強度や耐久性等が低下してし
まうという欠点を有する。また方法(C)においては、
あらかじめ高濃度(1重量部以上)に着色剤を溶融混合
分散させたマスターバッチを作り、これを所要濃度にナ
チュラルで希釈して成形機にかけるため着色剤の分散性
と取扱上の問題もなく、マスターバッチ分しか溶融状態
という熱履歴をうけないため成形品の性能低下が少な
い。しかし、本発明における工業的に一般に製造され安
価である結晶水を含む有機金属塩を用いてマスターバッ
チを製造しようとすると著しい分子量の低下をきたし、
溶融粘度も著しく低下するためキャステングペレット化
ができず、事実上生産も不能となるという欠点を有す
る。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、機械的強度、成形性、耐薬品性に優
れた特性を有することからフイルム、シート、射出成形
品、中空容器等の成形品に使用されているMXナイロンに
対して、工業的に一般に製造され安価である結晶水を含
む有機金属塩溶融混合するポリアミド樹脂系マスターバ
ッチ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) 本発明は、かかる問題点に着目し、前記の如き欠点の
ないポリアミド樹脂マスターバッチの製造方法に関し鋭
意研究の結果、前記欠点を改善できうるポリアミド樹脂
系マスターバッチの製造方法を見い出し本発明に到達し
た。
即ち本発明は、メタキシリレン基含有ポリアミド樹脂
に対して結晶水を含む有機金属塩1〜3重量部を溶融混
合しマスターバッチを製造するにあたり、下記(1)及
び(2)を満足させ得る条件下で溶融混合することを特
徴とするポリアミド樹脂系マスターバッチの製造方法で
ある。
(1) 溶融混合温度255〜285℃の範囲で押し出し機内
滞留時間;R〔秒〕が次式範囲である条件(但しTは溶融
温度℃) 15≦R≦45+(285−T)/0.25 (2) 溶融時に発生する水分の押し出し機バレルベン
ト口からの除去 本発明におけるMXナイロンとは、メタキシリレンジア
ミン単独、または、メタキシリレンジアミン及び全量の
30%以下のパラキシレンジアミンを含むキシリレンジア
ミンと炭素数6〜10のα・ω−脂肪族ジカルボン酸とか
ら得られる構成単位を少なくとも70モル%以上含有する
重合体を意味する。
これらの重合体の例としては、ポリメタキシリレンジ
アジパミド、ポリメタキシリレンセパカミド、ポリメタ
キシリレンスペラミド等のような単独重合体、メタキシ
リレン/パラキシリレンアジパミド共重合体、メタキシ
リレン/パラキシリレンピメラミド共重合体、メタキシ
リレン/パラキシリレンアピラミド共重合体のような共
重合体及びこれらの単独もしくは共重合体の成分と、ヘ
キサメチレンジアミンのような脂肪族ジアミン、ピペラ
ジンのような脂環式ジアミン、パラ−ビス−(2−アミ
ノエチル)ベンゼンのような芳香族ジアミン、テレフタ
ル酸のような芳香族ジカルボン酸、ε−カプロラクタム
のようなラクタム、ω−アミノヘプタン酸のようなω−
アミノカルボン酸、パラ−アミノ安息香酸のような芳香
族アミノカルボン酸等との共重合体を例示することがで
きる。
また、これら重合体に、例えばナイロン6、ナイロン
66、ナイロン10、ナイロン11等の重合体を含有させても
よいし、必要に応じて紫外線吸収剤、帯電防止剤等を本
発明の目的を損なわない範囲内で配合してもよい。
また、これらのMXナイロンの相対粘度は、1.5以上が
適当であり、好ましくは2.0以上である。
また、本発明における有機金属塩とは、結晶水を含む
有機金属塩であり例えば、シュ酸第一鉄2水和物、酢酸
コバルト4水和物、酢酸ニッケル4水和物等があげられ
る。
本発明において、押し出し機を用いてMXナイロンに対
して結晶水を含む有機金属塩1〜3重量部を溶融混合し
マスターバッチを製造するにあたり、まず、MXナイロン
と結晶水を含む有機金属塩との溶融混合の温度は255〜2
85℃、好ましくは、260〜280℃である。255℃より低い
とポリマーの粘度が高くなるため混合が困難であり、ま
た押し出し機のスクリューへ過剰な負荷がかなり、285
℃を超えるとナイロンの分解特に、結晶水を含む有機金
属塩の影響が著しく大きくなるので前記の温度範囲を採
用することが必要である。次に、溶融混合の時間つまり
押し出し機内滞留時間;R〔秒〕は15≦R≦45+(285−
T)/0.25(但しTは溶融温度℃)、好ましくは、15≦
R≦15+(285−)/0.25である。上式を満たさない場合
はMXナイロンと結晶水を含む有機金属塩との溶融混合が
困難であったり、押し出し機スクリューへ過剰な負荷が
かかったり、結晶水を含む有機金属塩の影響が著しくな
りMXナイロンの分子量が低下してしまう。さらに、有機
金属塩にふくまれている結晶水が溶融されると水分とな
り、MXナイロンの分子量を低下させる作用をし現象的に
は発泡状態となってしまう。そのため、その発生水分の
影響をおさえるために溶融時に発生する水分の押し出し
機バレルベント口からの除去が必要であり、除去方法と
ては通常は閉じられているベント口を開放し水分の自然
放出をするか、更に、好ましくは、ベント口から真空を
引き積極的に水分を除去することが必要である。また、
溶融混合される結晶水を含む有機金属塩の量は3重量部
以下好ましくは、2.5重量部以下である。3重量部を超
えると結晶水による水分の影響を抑えきれずに発泡傾向
となり、1重量部未満ではマスターバッチ化することに
よるコストメリットがうすれてしまう。
したがって、MXナイロンに対して結晶水を含む有機金
属塩1〜3重量部を溶融混合しマスターバッチを製造す
るにあたり、押し出し機を用いて下記(1)及び(2)
を満足させ得る条件下で溶融混合することが必要なので
ある。
(1) 溶融混合温度255〜285℃の範囲で押し出し機内
滞留時間;R〔秒〕が次式範囲である条件(但しTは溶融
温度℃) 15≦R≦45+(285−T)/0.25 (2) 溶融時に発生する水分の押し出し機バレルベン
ト口からの除去 なお、ここでいう押し出し機内滞留時間とは押し出し
機における材料投入口からノズル出口までの通過時間を
さすものであり、押し出し機としては工業的に一般に用
いられている単軸押し出し機、好ましくは二軸押し出し
機である。
MXナイロンに対して結晶水を含む有機金属塩1〜3重
量部を溶融混合しマスターバッチを製造するにあたって
の本製造法においては、MXナイロンに結晶水を含む有機
金属塩が1〜3重量部混合されているにもかかわらず、
その溶融混合物の溶融粘度の著しい低下がなく、発泡状
態が抑えられているためマスターバッチの製造が可能と
なり、本発明の製造法から分子量の低下が少ない実用に
供しえるマスターバッチが得られる。
(実施例) 以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳述する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、主な物性値の測定法は次の通りである。
(1) ポリアミド樹脂の相対粘度(RV) 96%硫酸溶媒を用いて25℃で測定した相対粘度 (2) マスターバッチの還元粘度(ηsp/c) フェノール/テトラクロロエタン=6/4(重量比)の
混合溶媒を用いて30℃で測定した還元粘度 (3) マスターバッチペレットのカラーb値(Co−b
値) 東京電色(株)製カラーアナライザーにて測定 次に、使用したMXナイロン及び結晶水を含む有機金属
塩は次の通りである。
(1) MXナイロン 東洋紡績(株)製RV=2.1のメタキシリレン基含有ポ
リアミド樹脂 (2) 結晶水を含む有機金属塩 和光純薬工業(株)酢酸コバルト4水和物 ナカライテスク(株)製シュウ酸第一鉄2水和物 実施例1〜5及び比較例1〜4 上記のMXナイロン及び結晶水を含む有機金属塩を用い
て、池貝鉄工(株)製45φ二軸押し出し機にて、ポリア
ミド樹脂マスターバッチの製造を行った。該製造状況の
評価結果を表1に示す。なお、表1においてAcは酢酸コ
バルト4水和物、Nfはシュウ酸第一鉄2水和物、Tは溶
融温度、Rは押し出し機内滞留時間を表す。
表1より明らかなごとく、本発明の製造方法によって
マスターバッチの製造が可能となる。
また、表1の製造条件によってえられたポリアミド樹
脂マスターバッチの還元粘度(ηsp/c)及びカラーb値
(Co−b値)の評価結果を表2に示す。(ただし、カラ
ーb値の測定において、比較例2〜4の製造条件による
マスターバッチはペレット形状に製造できなかったの
で、ニッパーで測定可能なペレット状にカッティングし
たサンプルを用いた。) 表2より明らかなごとく、本発明の製造方法によって
得られたマスターバッチ法において還元粘度(ηsp/c)
の低下が少なく、カラーb値(Co−b値)においても退
色の少ないマスターバッチが得られる。
(発明の効果) 本発明によるポリアミド樹脂マスターバッチの製造方
法によって、ポリアミド樹脂マスターバッチの安定した
工業的製造が可能となると共に、分子量の低下及び退色
の少ないポリアミド樹脂マスターバッチが得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−99355(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 3/00 - 3/28 C08L 1/00 - 101/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メタキシリレン基含有ポリアミド樹脂に対
    して結晶水を含む有機金属塩1〜3重量部を溶融混合し
    マスターバッチを製造するに際し、下記(1)及び
    (2)を満足させ得る条件下で溶融混合することを特徴
    とするポリアミド樹脂系マスターバッチの製造方法。 (1) 溶融混合温度255〜285℃の範囲で押し出し機内
    滞留時間;R〔秒〕が次式範囲である条件(但しTは溶融
    温度℃) 15≦R≦45+(285−T)/0.25 (2) 溶融時に発生する水分の押し出し機バレルベン
    ト口からの除去
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EP2641933A1 (de) * 2012-03-21 2013-09-25 LANXESS Deutschland GmbH Thermoplastische Formmassen
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