JPS5839847B2 - テンカザイガンユウネツカソセイジユシセイケイブツノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は添加剤を含有する熱可塑性樹脂成型物の製造法
に関する。

現在、工業的に生産されている熱可塑性樹脂の種類は非
常に多く、各々の樹脂はそれぞれの特性に応じて広く利
用されている。

しかし、用途が広（なるに従って次第にその性質を多様
の変革又は改善することが要求されるようになり、その
一方法として熱可塑性樹脂に添加剤（例えば顔料、難燃
剤、改質剤等）を配合し７て、その性質を改善した成型
物を製造することが行われている。

熱可塑性樹脂に添加剤を配合するには添加剤を所定の濃
度で均一に分散させる必要がある。

従来、熱可塑性樹脂に添加剤を配合する方法として該熱
可塑性樹脂の合成反応途中又は反応原料に添加剤を添加
する方法が広く採用されている。

しかしながら、この方法では添加剤によって反応中に種
々のトラブルが生じる欠点があり、更に添加剤によって
反応装置全体が汚染され、添加剤の種類を変更すること
が容易でなく、少量多品種を生産する場合コスト高にな
る。

また、合成反応完結後の熱可塑性樹脂に添加剤を添加し
た後成型する方法も知られている。

この方法は上記方法に比較すると、添加剤の種類を変更
することが容易であり、コスト的にも有利である。

しかしながら、この方法にも重大な欠点がある。

即ち、熱可塑性樹脂を成型加工する前に例えば、ロール
ミル、バンバリーミキサ−等ヲ用いて添加剤を該熱可塑
性樹脂に練り込む方法では添加剤を均一に熱可塑性樹脂
に練り込むためには長時間を要するため熱可塑性樹脂成
型物の品質を著しく損うことが多い。

また熱可塑性樹脂を添加剤と混合した後、成型するいわ
ゆるドライ・ブレンド法では溶融練り込み方法に比較す
ると熱による品質劣化の危険が少く有利であるが、一般
に添加剤を熱可塑性樹脂中に高度に分散させることがで
きない。

この方法は使用する添加剤が熱可塑性樹脂に相溶性のよ
い場合以外に適用することができないためその適用範囲
は非常に限定される。

しかも、このようなドライ・ブレンド法では工業的な充
分に大きな混合装置を用いて混合を行った場合、混合斑
を生じ、溶融成型して得た製品の品質バラツキが大きく
商品としての価値が著しく低下する。

このような欠点を補うため添加剤と熱可塑性樹脂を混合
する際に接着剤を使用することも考えられるが、添加剤
、熱可塑性樹脂及び接着剤の３者を同時に混合すると添
加剤同志が接着剤によって塊状物を作り、添加剤の分散
性を向上させることは期待できない。

本発明者はかかる欠点がなく高度にしかも均一に分散し
た状態で添加剤を含有する熱可塑性樹脂成型物を添加剤
の性質に関係なく、製造する方法について鋭意研究の結
果、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は粒状の熱可塑性樹脂Ｎの表面に、その融
点以下の温度で該熱可塑性相’Ａ’ＲＡより低融点の熱
可塑性相ＪＩＩＢを溶融付着させた後添加剤を配合した
熱可塑性樹脂（Ｃ）の粉体を混合し、しかる後戒型する
ことを特徴とする添加剤含有熱可塑性樹脂成型物の製造
法である。

本発明で言う熱可塑性樹脂Ｍとはポリエステル、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂
、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリスチレン、ポリブタジェ
ン、アセテート樹脂等でありそれらの混合物であっても
よい。

かかる熱可塑性樹脂の粒径は内挿球の平均直径が１〜５
朋であり、その形状はサイコロ状、円柱状、球状等任意
であってよい。

本発明で言う内挿球の直径とは、任意の形状を同一体積
の球に換算し、そのときの球の直径をもって表わしたも
のである。

本発明、で使用する熱可塑性相Ｍｅは熱可塑性相ＪＩＩ
Ａ）の融点より少くとも２０℃以上好ましくは３０℃以
上低い融点を有する熱可塑性樹脂であり、熱可塑性相Ｊ
１ｍＡ）の成型温度において実質的に分解しないもので
ある。

また、望ましくは熱可塑性相ＪＪｆｄＡ）と相溶性のあ
るものの中から選択して使用される。

例えば、熱可塑性樹脂Ａがポリエチレンテレフタレート
の場合、使用できる熱可塑性相ｈＥＪとしてはアジピン
酸、コハク酸、修酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバ
シン酸等を共重合させたポリエチレンテレフタレート、
脂肪族ジカルボン酸と任意のグリコールから得られるポ
リエステル等又はポリエチレングリコール、ポリプロピ
レンクリコール等のポリエーテル類等好ましく用いられ
る。

また、熱可塑性樹脂Ａがナイロン６又はナイロン６・６
の場合、このナイロンに対して２０℃以上低い融点を有
する低分子量ナイロン又はポリエチレングリコール等の
ポリエーテル等を用いることができる。

また、熱可塑性相Ｊ］１ｌＡ）がポリカーボネート、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のときはそれらの低分子
量ポリマー又はワックス、ポリエーテル類等を使用する
ことができる。

これらの熱可塑性相ＪＩＩＢ）は単独に用いてもよく、
又２種以上混合して使用してもよい。

使用する熱可塑性樹脂（Ｂ）の形状は液状、粉状、粒状
、又は塊状等任意で使用できる。

また、熱可塑性樹脂Ｑは、その融点が熱可塑性樹脂ｔｉ
Ａ）より低いものであっても、高いものであ・つてもよ
いが、熱可塑性樹脂Ａ）と相溶性のあるものが好ましい
。

この相溶性が悪いと熱可塑性相Ｊ］ｍＣ）に配合した添
加剤が得られる成型物中で均一に分散し難くなる傾向が
あり、また成型物の物性も不均一になる傾向がある。

この熱可塑性相Ｍｈｏの好ましい例としては、熱可塑性
樹脂〜と同一のもの又は先に熱可塑性相Ｊ］ｍＢ）の例
として示したもの等をあげることができる。

本発明においてはまず熱可塑性相、Ｑ＆Ａ）の表面に熱
可塑性相ＪＩＩＢ）を熱可塑性相ｆＪＭＢＪの融点以上
の温度で、旦つ熱可塑性樹脂Ａの融点以下の温度にて付
着させる。

ここで必要とする温度を得るためには混合系に外部より
熱を与えてもよいし又は高速攪拌機（例えば、用田製作
所製のスーパーミキサー、又は三池東圧化学のヘンシェ
ル型ミキサー）を用い攪拌熱によって昇温させてもよい
。

又両者を併用してもよい。

このような温度範囲では熱可塑性樹脂（Ｂ）は溶融して
熱可塑性樹脂囚の極く短時間に付着する。

一方熱可塑性樹脂（Ａ）は溶融されず、その品質を損う
こともない。

熱可塑性樹脂（Ｂ）の使用量は、あまりに少ないと最終
的に得られる成型物中の添加剤の分散を改善する効果が
得られず、またあまりに多くすると得られる成型物の物
性の低下が大きくなる。

この使用量は熱可塑性相Ｊ］１ｍＡ）に対して通常０．
００１〜０．１重量倍、好ましくはＯ，ＯＯ５〜０．０
３重量倍である。

本発明においては上記のようにして熱可塑性相ＢＢを付
着させた熱可塑性樹脂Ｎに、添加剤粉体を配合した熱可
塑性樹脂ｑの粉体な添加混合し、次いで常法に従って成
型する。

この混合は任意の方法によって行うことができ、例えば
回転型混合機、攪拌装置つきの混合機（例えばナウター
ミキサ−線用鉄工所製）又は高速攪拌機等を使用するこ
とができる。

添加剤を単独で、熱可塑性樹脂均の表面に付着させた熱
可塑性樹脂（４）に混合して成型したのでは添加剤が熱
可塑性樹Ｂ’ｆＫＡに対して良好な相溶性を有しない限
り高度に分散させることができない。

しかしながら、本発明のように添加剤を予め前述した熱
可塑性相ＪＩｍＱに配合して混合すれば添加剤と樹脂Ｎ
との相溶性の有無に関係なく高度に分散させることがで
きる。

添加剤を熱可塑性樹脂（ｑに配合するには任意の方法を
採用することができるが、この際充分に分散させる方法
が好ましく、かかる方法としては、熱可塑性樹脂ｑの粉
粒体と添加剤とを振幅３ｍｍ以上、振動数９ｃ、ｐ、ｓ
以上の振動型粉砕機（例えば市販の振動ミル、バイブロ
ミル等）で混練して添加剤を混練させる方法、予め樹月
旨ｑの合成反応途中に添加剤を添加して得られたものを
冷却して粉体とする方法又は樹脂（ｑを溶融して添加剤
を加えパンバリミキサー、ロールミキサー等を用いて樹
脂（ｑ中に添加剤を練り込み分散させ、しかる後冷却し
て粉体とする方法等がある。

熱可塑性樹脂ｑに対する添加剤の配合量は添加剤の種類
、目的とする成型物の性質等によって広い範囲をとるこ
とができるが、通常添加剤濃度が３〜９０重量％となる
範囲から適宜選択され、更にこの添加剤を配合した熱可
塑性樹脂ｑの量が熱可塑性樹脂（Ｎに対し０．００１〜
０．５重量倍、特に０．０１〜０．１重量倍になるよう
にするのが好ましい。

本発明において使用する添加剤は熱可塑性樹脂の添加剤
として使用されるものであり、例えば酸化チタン、亜鉛
華、カドミエロー、黄鉛、チタンエロー、群青、酸化鉄
、カーボンブラック、フタロシアニングリーン、フタロ
シアニンフルー等の無機有機の顔料；パークロロペンタ
シクロデカン、四臭化無水フタル酸、ヘキサフロムベン
ゼン、三酸化アンチモン、炭酸マグネシウム、食塩炭酸
カルシウム等の難燃剤；多価アルコールの脂肪酸エステ
ル等の如き帯電防止剤、シリカ等の滑剤等をあげること
ができ、またセルロース、アセテート等の天然繊維、再
生繊維も同様に用いることができる。

以下に実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

なお、実施例中の部は重量部を意味する。

ポリエステルの０〕はオルンクロロフェノール中３５℃
で測定した値から求めた極限粘度である。

実施例 １ （Ａ） （＠０．６３０、単糸デニール３のポリエチ
レンテレフタレート繊維を切断機により干均長さ約１
ｍｍに切断して得たポリエチレンテレフタレート粉体６
０部にフタロシアニン・グリーン微粉末４０部を混合し
、粉砕媒体として径２０ｍｍの硬質クロム鋼を用いた振
幅８ ｍｍ、回転数１２０Ｏｒ、ｐ；ｍ（振動数２０ｃ
、ｐ、ｓ）の振動ミルにて５時間処理した。

（Ｂ） 融点２６３℃、□□□０．６４８のポリエチ
レンテレフタレートのペレット（４朋×４ｍｍ×２ｍｍ
’）１００部に、融点１２０℃を有するポＩＪ エチレ
ンテレフタレートのテレフタル酸成分の４０％をコハク
酸成分で置き換えた共重合ポリエステル１部を添加し、
圧力３ ｋｇ／ｃｒＡの飽和蒸気スチームジャケットを
有するスーパーミキサー（回転刃先端周速２０ ｍ／
ｓｅｅ ）にて１５０℃で５分間混合した。

添加した共重合物はポリエチレン・ペレットの表面に完
全に溶融して付着していた。

次に、上記Ｎで得たフタロシアニン・グリーン顔料４０
％を分散させたポリエチレンテレフタレートの粉末３部
を添加し、更に２分間スーパーミキサーによって混合し
た。

顔料を分散させたポリエチレン・テレフタレート粉末は
完全にポリエチレンテレフタレートペレット表面に付着
していた。

次にこの組成物を２８５℃にて溶融紡糸し１５０ｄｅ／
３０ ｆｉｌのフィラメント糸を得た。

得られたフィラメントは〔η）０．６３５であり包理も
なく美しい緑色を呈していた。

比較例 １ 実施例１で用いたポリエチレンテレフタレート１００部
、共重合物１部、顔料を分散させたポリエチレンテレフ
タレート粉末３部を同時に、実施例１で用いたスーパー
ミキサーを用いて５分間混合した。

得られた混合物においては、フタロシアニン・グリーン
顔料を含むポリエチレンテレフタレート粉末同志が直径
２〜５０ｍｍの塊状物となって存在した。

この組成物を用いて実施例１と同様に溶融紡糸によって
フィラメントを紡糸したが、得られたフィラメントは包
理がはっきりと観察され、商品価値が著しく少いものと
なった。

比較例 ２ フタロシアニングリーン顔料を４０％分散させたポリエ
チレンテレフタレートの粉末３部の代りに、フタロシア
ニン・グリーン顔料１．２部を用いた以外は、全〈実施
例１と同様にしてスーパーミキサー処理し、溶融紡糸し
て１５０ｄｅＩ／３０ ｆｉｌのフィラメントを得よう
としたが、紡糸パックにおけるＥ過が不能であり、紡糸
することは不可能であった。

実施例 ２ （４）実施例１と同じポリエチレン・テレフタレートの
ペレット１００部に、融点５６℃を有する平均分子量４
０００のポリエチレングリコール０．５部を加え、１０
０℃に保温されたナウターミキサ−にて１０分間混合し
た。

ポリエチレンクリコールはポリエチレンテレフタレート
ペレットの表面に完全に付着した。

（Ｂ） 次に実施例１−（Ａ）と同様の条件で酸化鉄
顔料５０％を分散させたポリエチレンテレフタレート粉
末４部を添加し、更にＶ型ミキサーにより３０分間混合
し、直ちに２８５℃にで溶融紡糸し１５０ｄｅ’ ／３
０ ｆｉｌのフィラメント糸を製造した。

得られたフィラメントはω’：１０．６３０であり包理
もなく、美しい褐色を呈していた。

実施例 ３ 融点１２０℃を有するポリエチレンテレフタレートのテ
レフタル酸成分の４０％をコノ・り酸成分で置き換えた
共重合ポリエステルの粉体６０部とカーボンブラック４
０部を混合し、実施例１−（４）と同様の条件で振動ミ
ルにて処理した。

次に実施例２−（Ａ）と同様にして得たポリエチレング
リコールを表面に付着させたポリエチレンテレフタレー
トペレットに上記カーボンブラックを分散させた共重合
ポリエステル粉末４部を添加し、更に２分間スーパーミ
キサーによって混合した。

カーボンブラックを分散させた共重合ポリエステル粉末
は完全にポリエチレンテレフタレートペレットの表面に
付着していた。

次にこのペレットを２８５℃にて溶融紡糸したところ紡
糸は何等のドラフルもなく円滑に行なうことができ、得
られたフィラメントは黒色に着色しており、〔η〕は０
．５７であった。

比較例 ３ 〔η、１０．６４８のポリエチレンテレフタレートペレ
ット（４ｍｉＸ４ｍｍＸ ２ｍｍ） １００部、融点５
６℃を有する平均分子量４０００のポリエチレングリコ
ール粉体０．５部及びカーボンブラック微粉体１．６部
との混合物をスーパーミキサーによって１２分間混合し
た後実施例３と同様に溶融紡糸したところ紡糸パックに
おける１過が不能で紡糸できなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粒状の熱可塑性相Ｍ’ｄＡＪの表面に、その融点以
   下の温度で該熱可塑性相Ｊ］ｉ＃Ａ）より低融点の熱可
   塑性樹脂（Ｂ）を溶融付着させた後添加剤を配合した熱
   可塑性樹脂（Ｃ）の粉体を混合し、しかる後成型するこ
   とを特徴とする添加剤含有熱可塑性樹脂成型物の製造法
   。