JP2002309001A

JP2002309001A - 帯電付着防止方法

Info

Publication number: JP2002309001A
Application number: JP2001109873A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Tomomatsu; 龍蔵友松; Takahiro Hirai; 隆宥平井
Original assignee: CALP Corp
Current assignee: Idemitsu Fine Composites Co Ltd
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物を
成形する際に、その原料が帯電し、混合機のホッパーや
タンブラー等の壁面に付着するのを防止する帯電防止方
法を提供すること。【解決手段】熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物の
成形にあたり、（Ａ）二種以上の熱可塑性樹脂、（Ｂ）
熱可塑性樹脂と充填剤、（Ｃ）熱可塑性樹脂と、熱可塑
性樹脂と充填剤を含有するマスターバッチ及び（Ｄ）熱
可塑性樹脂と充填剤を含有するマスターバッチから選ば
れる少なくとも一種を、（Ｅ）平均粒径が0.０１〜１０
μｍの粒状の無機粉体0.００５〜1.０重量部の存在下で
混合する帯電付着防止方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂又は
熱可塑性樹脂組成物を成形する際に、その原料が帯電
し、混合機のホッパーやタンブラー等の壁面に付着する
のを防止することができ、かつ熱可塑性樹脂や熱可塑性
樹脂組成物の物性への悪影響のない帯電防止方法に関す
るものである。本発明に係る成形体は、家電品、自動
車、ＯＡ（オフィスオートメーション）機器の分野、そ
の他、マスターバッチを必要とする分野において有用で
ある。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック材料は、帯電し易く、混合
機のホッパーやタンブラー等の壁面に付着するため、作
業性の問題がある。このような帯電に起因し、複数原料
をドライブレンドする場合、採取原料のブレンド比率が
仕込み原料のブレンド比率を再現しないという問題もあ
る。また、最近、家電品、自動車、ＯＡ機器等に用いる
部品に対するコストの低減要求が厳しいものとなってお
り、これらの部品を形成する複合材料においては混練コ
ストを削減する目的で、成形時に原料をブレンドして、
成形過程で複合化する検討が増えている。特に、分散性
が困難な充填剤を用いる場合は、充填剤を高濃度に含有
するマスターバッチをニート樹脂で希釈して用いてい
る。しかしながら、原料のプリブレンド時に、混合機の
壁面にペレットが付着したり、成形時にホッパ−の壁面
にペレットが付着したりするという問題がある。そこ
で、原料のブレンド工程を必要としないものとするため
には、各原料に対応したホッパ−数が必要となり、設備
費が高価になるという問題が発生する。従って、帯電付
着防止性が改善されれば、プリブレンドした原料を１つ
のホッパ−に投入してフィ−ドすることができるという
メリットが得られることとなる。一方、上記問題を解決
するために、特願平１０−２１２３５９号において、マ
スターバッチを用いる場合に、希釈用のポリオレフィン
１００重量部に対して帯電防止剤を0.０１〜２重量部添
加し、混練する方法が提案されている。しかし、帯電防
止剤は高価であり、帯電防止剤を添加すると、熱可塑性
樹脂組成物の耐熱性が低下したり、ブリ−ドが発生する
等の問題がある。このため、特に帯電防止処方が要求さ
れない限りは、一般に、帯電防止剤は用いられておら
ず、帯電防止剤は、汎用性に欠けるものといえる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたもので、成形体を製造する際に、成形体の
物性へ悪影響を及ぼすことなく、原料が帯電するのを防
止することができる帯電防止方法を提供することを目的
とするものである

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、成形体を製造
する際に、特定の平均粒径及び形状を有する無機粉体の
存在下で原料を混合することにより、成形体の物性へ悪
影響を及ぼすことなく、原料が帯電するのを防止するこ
とができることを見出した。本発明はかかる知見に基づ
いて完成したものである。すなわち、本発明は、熱可塑
性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物の成形にあたり、（Ａ）
二種以上の熱可塑性樹脂、（Ｂ）熱可塑性樹脂と充填
剤、（Ｃ）熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂と充填剤を含
有するマスターバッチ及び（Ｄ）熱可塑性樹脂と充填剤
を含有するマスターバッチから選ばれる少なくとも一種
を、（Ｅ）平均粒径が0.０１〜１０μｍの粒状の無機粉
体0.００５〜1.０重量部の存在下で混合することを特徴
とする帯電付着防止方法を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で用いる熱可塑性樹脂とし
ては、ポリプロピレン（ホモポリプロピレン，ブロック
ポリプロピレン，ランダムポリプロピレン）、ポリエチ
レン等のポリオレフィン系樹脂、オレフィン系ゴム、オ
レフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリアミド等が挙げられる。本発明において
は、ポリオレフィン系樹脂、オレフィン系ゴム及びオレ
フィン系熱可塑性エラストマーが好ましく、その中でも
ポリプロピレンが好ましい。上記（Ｂ）、（Ｃ）及び
（Ｄ）の場合は熱可塑性樹脂は一種を単独で用いても二
種以上を組み合わせて用いてもよく、上記（Ａ）の場合
は二種以上を用いる。なお、熱可塑性樹脂の流動性は、
用途に応じて適宜選ぶことができるが、流動性の高い
（メルトインデックス（ＭＩ）の高い）ものが、充填剤
の分散性が得られるという観点から好ましい。本発明に
おいては、これらの熱可塑性樹脂と合成ゴム、天然ゴム
あるいは熱可塑性エラストマーをブレンドして用いても
よい。合成ゴムとしては、エチレン−プロピレンゴム，
エチレン−オクテン・１ゴム等のオレフィン系ゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム，ニトリル−ブタジエンゴム，
クロロプレンゴム等が挙げられる。熱可塑性エラストマ
ーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマーやスチ
レン系熱可塑性エラストマー等各種のものを用いること
ができる。本発明において、熱可塑性樹脂としてポリプ
ロピレンを用い、これにポリエチレンやゴムを混合して
用いることが好ましい。上記（Ｃ）のマスターバッチに
おいては、マスターバッチを構成する熱可塑性樹脂とし
て高流動の熱可塑性樹脂を用い、これを希釈するニート
樹脂として高流動のポリプロピレンを用いると、生産性
が向上する上に充填剤の分散が良好となり、耐衝撃材料
における衝撃強度の低下を起すこともなく好ましい。さ
らにこの場合、メルトインデックス（ＭＩ）の高いポリ
プロピレンを用いると、有機過酸化物の使用量が少なく
てすむので、コストダウンとなり好ましい。ここで、Ｍ
Ｉは、ＪＩＳＫ７２１０に準拠し、荷重２1.１８Ｎ、
温度２３０℃で測定した値であり、２０ｇ／１０分以上
が好ましく、４０ｇ／１０分以上がより好ましく、６０
ｇ／１０分以上がさらに好ましい。上記（Ｃ）、（Ｄ）
のマスターバッチにおいては、ポリプロピレンの含有割
合は４０質量％以上とすることが好ましい。ポリプロピ
レンの使用量が４０質量％未満では、高流動化が困難と
なり、マスターバッチをニート樹脂で希釈して成形する
際に、充填剤の分散性が低下するおそれがある。

【０００６】上記（Ｃ）、（Ｄ）のマスターバッチにお
いて、充填剤としては、有機充填剤及び無機充填剤のい
ずれも用いることができる。有機充填剤としては、木粉
や木綿粉などの木質粒子，モミ殻粉末，架橋ゴム粉末，
プラスチック粉末，コラーゲン粉末などが挙げられる。
本発明においては無機充填剤が好ましく、無機充填剤の
中でもタルクが好ましいが、タルク以外の充填剤とし
て、嵩比重が小さいために生産性が問題となっている場
合は圧縮したものを用いる。タルク以外の充填剤を圧縮
して用いることもできる。タルク以外の無機充填剤とし
ては、炭酸カルシウム，沈降性硫酸バリウム，水酸化マ
グネシウム，カオリン（ケイ酸アルミニウム），シリ
カ、パーライト，セリサイト，ケイソウ土，亜硫酸カル
シウム，マイカ，チタン酸カリウムなどが挙げられる。
圧縮される前の充填剤の平均粒径は、レーザー式測定法
による測定値で２０μｍ以下であることが好ましい。平
均粒径が２０μｍを超えると、圧縮による二次凝集体の
形成が困難となり、また、嵩比重を高める効果が小さく
なる。嵩比重を高めることにより生産性（組成物の吐出
量、品質安定性、作業性）等が向上する点から、圧縮さ
れる前の充填剤の平均粒径は１５μｍ以下であることが
より好ましく、１０μｍ以下が特に好ましい。

【０００７】マスターバッチにおいては、これらの充填
剤を圧縮することによりその嵩比重を0.４以上としたも
のを用いる。ここで、嵩比重とは、〔充填剤の重量
（ｇ）／充填剤の体積（ｃｍ³）〕をいう。圧縮された
充填剤の嵩比重は0.４〜2.０が好ましく、より好ましく
は0.５５〜1.５、特に好ましくは0.７５〜1.５である。
この嵩比重が0.４未満であると、充填剤が分級しやすく
なり、かつ組成物の吐出量を向上させる効果が不十分と
なる。また、嵩比重が小さいと、高濃度混練の場合に樹
脂が溶融せず、充填剤がダイスから噴出する傾向があ
る。一方、嵩比重が高いほど樹脂が溶融しやすくなり、
高濃度混練が可能であるが、嵩比重が1.５を超えると、
混練時に充填剤の分散性が良好でなくなるおそれがあ
る。また、圧縮された充填剤の形状は、分散性を良好な
ものとする点から、チップ状等のものではなく粒子状の
ものが好ましい。チップ状とは、長径が約２〜１０ｍ
ｍ、短径が約２〜５ｍｍの直方体状のものをいう。粒子
状とは、チップ状以外のものをいい、長径と短径とがほ
ぼ等しい形状のものであり、平均粒径が小さいものほど
好ましい。圧縮充填剤の製造法は特に限定されるもので
はないが、充填剤を加圧処理又は減圧処理することによ
り得ることができる。加圧処理は、ローラコンパクタ
（栗本工業社製，ＭＲＣＰ）により行うことができる。
このローラコンパクタは、二本のロールで圧縮する片持
ちタイプのものであり、一方のロールの圧力により嵩比
重を調整することができる。圧縮充填剤の形状は、後工
程のグラニュレーターで、粒子状やチップ状などに調整
することができる。充填剤としては、以上に述べた平均
粒径、嵩比重及び形状等を満たす点から、タルクが最も
好ましい。

【０００８】本発明で用いるマスターバッチにおいて
は、熱可塑性樹脂８０〜１０重量部と充填剤２０〜９０
重量部とを合計量で１００重量部使用する。マスターバ
ッチの生産性（吐出量、分級）の観点から、嵩比重が0.
４以上の充填剤を用いることが好ましい。嵩比重が0.４
未満の場合は、圧縮したものを用いることが好ましい。
充填剤の使用量が２０重量部未満であると、コスト低減
効果が小さい。また、充填剤の使用量が９０重量部を超
えると、マスターバッチを成形時にニート樹脂で希釈し
たときに充填剤の分散性が低下するため、物性が低下す
ることがある。上記（Ｂ）における充填剤としては、
（Ｃ）において用いるものと同様の充填剤であって圧縮
しないものも用いることができる。

【０００９】（Ｄ）無機粉体としては、炭酸カルシウ
ム、ホワイトカーボン及び酸化チタンからから選ばれも
のが好ましく、より好ましくは炭酸カルシウムである。
本発明において、無機粉体としては粒状（キュービック
状、球状、紡錘状、無定形等）であって平均粒径が0.０
１〜１０μｍ、好ましくは0.０５〜５μｍ、より好まし
くは0.１〜２μｍのものを用いる。無機粉体の形状が、
粒状以外のもの、例えば板状、棒状、繊維状等である
と、帯電付着防止効果を得ることができない。また、無
機粉体の平均粒径が0.０１μｍ未満であると、ドライブ
レンド時に均一な分散性が得られない。また、１０μｍ
を超えると、帯電付着防止効果を得ることができない。
上記粒状の無機粉体の平均粒径は、比表面積測定器で無
機粉体の比表面積を測定し、（平均粒径）＝６／〔（比
表面積）×（密度）〕により求めた値である。無機粉体
の使用量は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分
及び（Ｄ）成分から選ばれる少なくとも一種１００重量
部に対して0.００５〜1.０重量部であるが、0.０１〜0.
５重量部が好ましく、より好ましくは0.０３〜0.１重量
部である。無機粉体の使用量が0.００５重量部未満であ
ると、帯電付着防止効果を得ることができない。また、
無機粉体の使用量が1.０重量部を超えると、目的とする
熱可塑性樹脂組成物の比重が大きくなる。

【００１０】本発明においては、成形体を製造する際に
（Ｆ）有機過酸化物を添加することができる。有機過酸
化物としては、芳香族有機過酸化物や脂肪族有機過酸化
物が挙げられ、これらは常温で固体（粉状、粒状）であ
っても液状のものであってもよい。例えば１，３−ビス
−（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエー
ト、ｔ−ブチルパーアセテート、ｔ−ブチルパーオキシ
イソプロピルカーボネート、２，５−ジ−メチル−２，
５−ジ−（ｔ−ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，
５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ｔ−ベンゾイルパーオ
キシ）ヘキシン−３、ｔ−ブチル−ジ−パーアジペー
ト、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘ
キサノエート、メチル−エチルケトンパーオキサイド、
シクロヘキサノンパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパー
オキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジ−メ
チル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパ
ーオキシ）ヘキシン−３、ｔ−ブチルクミルパーオキサ
イド、１，１−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス−
（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビ
ス−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｐ−メンタンハ
イドロパーオキサイド、ジ−イソプロピルベンゼンハイ
ドロパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−サイメン
ハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラ−メ
チルブチルハイドロパーオキサイドおよび２，５−ジ−
メチル−２，６−ジ−（ハイドロパーオキシ）ヘキサン
が挙げられる。有機過酸化物の種類は、特に制約はない
が、熱安定性の高いタイプが、輸送、貯蔵時の経時変化
を考慮すると好ましい。また、有機過酸化物の形状は、
ドライブレンド成形時の均一反応性、ドライブレンド
時、輸送時及び貯蔵時等の安全性を考慮すると、顆粒又
はパウダ−形態が好ましい。

【００１１】本発明において、有機過酸化物の添加量
は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び
（Ｄ）成分から選ばれる少なくとも一種１００重量部に
対して0.００４〜0.２重量部、好ましくは0.００８〜0.
１５重量部、より好ましくは0.０１２〜0.１重量部であ
る。有機過酸化物の添加量が0.００４未満では、外観性
の改良効果が小さく、0.２重量部を超えると、曲げ弾性
率が低下するおそれがある。有機過酸化物と無機粉体
は、樹脂のブレンド工程（アフタ−ブレンドも含む）で
個別に投入してもよいが、有機過酸化物を無機粉体、特
に炭酸カルシウム粉末にまぶして使用することが、品質
安定性及び安全性の点から好ましい。この場合、有機過
酸化物と炭酸カルシウムの合計量に対する有機過酸化物
の量は、５〜９５質量％が好ましく、より好ましくは１
５〜８０質量％、特に好ましくは２５〜６５質量％であ
る。有機過酸化物の量が５質量％未満では、有機過酸化
物の均一分散性が得られず、また９５質量％を超える
と、組成物の比重が大きくなり、組成物のコストが高く
なる。例えば、有機過酸化物と炭酸カルシウムの合計量
に対する有機過酸化物の量を４０質量％とすると、有機
過酸化物をまぶした炭酸カルシウムの添加量は、Ａ）成
分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分から選ばれ
る少なくとも一種１００重量部に対して0.０１〜0.５重
量部、好ましくは0.０２〜0.３７５重量部、より好まし
くは0.０３〜0.２５重量部とすることができる。

【００１２】本発明で用いるマスターバッチにおいて
も、有機過酸化物を含有させることが好ましく、有機過
酸化物は樹脂組成物を溶融混練する条件により適宜選択
すればよい。溶融混練は、通常１６０℃以上の温度で行
う。マスターバッチにおける有機過酸化物の添加量は、
上記熱可塑性樹脂と充填剤の合計１００重量部に対して
0.００８〜0.２重量部、好ましくは0.０１〜0.１重量部
である。0.００８重量部より少ないと、高濃度領域又は
粒径の小さい充填剤を用いた場合にマスターバッチの生
産性が安定しなかったり、また、マスターバッチをニー
ト樹脂希釈して成形する際に、充填剤の分散性が得られ
ないことがある。0.２重量部を超えても特に効果が向上
するものでもなく、コストアップにつながる。マスター
バッチにおいても、有機過酸化物は、上記と同様に炭酸
カルシウム粉末にまぶして使用することが、品質安定性
及び安全性の点から好ましい。この場合、有機過酸化物
と炭酸カルシウムの合計量に対する有機過酸化物の量を
４０質量％とすると、有機過酸化物をまぶした炭酸カル
シウムの添加量は、熱可塑性樹脂と嵩比重が0.４以上の
圧縮された充填剤の合計１００重量部に対して0.０２〜
0.５重量部、好ましくは0.０２５〜0.２５重量部とする
ことができる。本発明においては、上記（Ａ）〜（Ｆ）
成分に、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、顔料等を適
宜添加することができる。

【００１３】本発明で用いるマスターバッチを製造する
には、混練押出機として単軸混練押出機、二軸混練押出
機又は二軸混練部と単軸押出部を有する混練押出機を用
いることができる。混練押出しは、熱可塑性樹脂と
（Ｆ）有機過酸化物とを混練押出機に投入して混練し、
次いで充填剤を混練押出機に投入することにより行なわ
れることが好ましい。混練押出機としては、二軸部のＬ
／Ｄ（長さ／径）が１２以上であるスクリューを備え、
かつ二軸部端部においてせき止め構造を有する二軸混練
部と、単軸押出部とからなる混練押出機を用いることが
好ましい。二軸部のＬ／Ｄは２０以上が好ましく、より
好ましくは２５以上である。Ｌ／Ｄが１２未満では充填
剤の分散が不充分となり、充填剤を高濃度かつ分散性良
くマスターバッチに充填することができない。スクリュ
ーの回転数は、製造するマスターバッチの特性に応じて
１０〜１５００ｒｐｍとすることができる。また、二軸
部のスクリューには、同回転数よりも異なる回転数を与
えることが、混練効果の点から好ましい。通常、回転数
比は１：1.１：１程度とされる。せき止め構造は、二軸
部端部のスクリュー溝を浅く形成してケーシング（後述
する図１参照）との間隙をわずかにし、かつ細かいピッ
チとしたものであり、このせき止め構造により、通過す
る配合成分の流量が最小限に規制されると共に、混練が
充分に行われる。

【００１４】二軸混練部のスクリューは、充填剤の分散
と組成物の吐出量を考慮して、非噛合い異方向型である
ことが好ましい。スクリューの形状はロータ型であるこ
とが好ましい。また、このスクリューのネジ構造は、後
述する図２に示すような２条ネジであることが好まし
い。スクリュー及びロータは、それぞれセグメントにな
っており、必要に応じてロータの位置やＬ／Ｄ、あるい
はチップクリアランス等で混練を調節することができ
る。二軸混練部は、組成物の要求特性に応じて、混練部
における配合成分の滞留時間が調整できるように、その
終端に樹脂量を調節する機能を有することが好ましい。
このような機能としては、オリフィス調整機能を例示す
ることができる。また、二軸混練部と単軸押出部とは一
体構造でことあるは必ずしも必要ではなく、上記の要件
を満たす混練押出機であればタンデム型のものであって
もかまわないが、一体構造であることが好ましい。本発
明において混練押出機としては、図１〜図３に示す特開
平７−８８９２６号公報に記載の連続混練押出装置を使
用することができる。この装置は、金属製のケーシング
１に内装された第１軸３と、これよりも短い第２軸４と
を備えたものであり、基部側から（図１において右側か
ら）供給された配合成分は、溶融、混練されて先端側に
送られ、吐出される。

【００１５】図１は装置の平面の断面を示し、図２は図
１におけるＡ−Ａ断面図であり、図３は図１におけるＢ
−Ｂ断面図である。図１に示すように、ケーシング１は
全体筒状に形成されており、略中央で左右に２分割され
ている。分割部分は蝶番１ａにより回転可能に支持さ
れ、矢示Ｆ方向に折れ曲がるようになっている。なお、
このケーシング１の分割部分には別部材とした接続部材
１ｂが介挿されている。ケーシング１内には、円筒状シ
リンダ２１、２つの円筒状シリンダを連結したまゆ型シ
リンダ２０、及び接続部材１ｂ内に形成された２つの軸
受けシリンダ２２及び２３が形成されている。まゆ型シ
リンダ２０内には、スクリュー部２を各々形成した第１
軸３及び第２軸４が並列に配置されている。これら第１
軸３及び第２軸４は、スクリュー基部３０及び３１を介
してケーシング１に嵌挿されている。これら第１軸３と
第２軸４の基端部は、ケーシング１外部に設置した図示
しないギアボックスに挿入され、ベアリングで回転自在
に支持されている。

【００１６】また、第２軸４の先端の送出スクリュー部
４ａは、この部分とシリンダ２２との間に溶融樹脂が介
在することにより所定位置に保持されるので、第２軸４
全体が回転自在に支持される。同様に、第１軸４の中間
部の送出スクリュー部５ａは、この部分とシリンダ２３
との間に溶融樹脂が介在することにより一定位置に保持
されるので、第１軸３全体が回転自在に支持される。そ
して、第１軸３及び第２軸４の中央部分は互いに接触し
ないように対峙し、これらの中途には一対ずつのミキシ
ングロータ部１２及び１３が各々設けられている。この
ミキシングロータ部１２及び１３は、対向する第１ロー
タ部１２ａ，１２ｂ及び第２ロータ部１３ａ，１３ｂか
らなっており、図示のように互いに離れた位置に形成さ
れている。そして、第１ロータ部１２ａと第２ロータ部
１３ａとの間には第２スクリュー２ａが、また、第１ロ
ータ部１２ｂと第２ロータ部１３ｂとの間には第２スク
リュー２ｂが各々形成されている。

【００１７】第１軸３は延長軸部５を有しており、この
延長軸部５は円筒状シリンダ２１内に回転自在に内装さ
れ、この全長にわたってスクリュー５ｂが形成されてい
る。この延長軸部５の基端側は接続部材１ｂ内に保持さ
れ、この部分にはせき止め構造として、スクリュー溝を
浅く形成してケーシング２３との間隙をわずかにし、か
つ細かいピッチとした流量規制スクリュー５ａが形成さ
れている。この流量規制スクリュー５ａ部では、通過す
る配合成分の流量が最小限に規制されると共に、配合成
分の混練が充分に行われるようになっている。上記のよ
うな構成により、ケーシング１内には第１軸及び第２軸
４が並列する二軸スクリュー部６と、延長軸部５部分か
らなる単軸スクリュー部７とが形成されている。ケーシ
ング１における第１軸及び第２軸４の各々の基端部の付
近には、二軸スクリュ部６に連通する材料供給口８が形
成されている。この材料供給口８には、図示しない供給
装置から配合成分が送られる。

【００１８】一方、ケーシング１における延長軸部５の
先端部９側には、組成物の吐出口１０が設けられてい
る。さらにケーシング１において延長軸部５の基端部側
に脱揮口３２が形成されている。延長軸部５の基端部側
におけるケーシング１には、バルブ部１１が設けられて
いる。このバルブ部１１は次のように構成されている。
まず、送出スクリュー４ａの先端側に空室１４を形成
し、この空室１４の一部に小径な通路１６を設けて、こ
の空室１４とシリンダ２１とを連通させている。空室１
４内には外部から筒状の弁体１５を挿通させ、この弁体
１５は矢印Ｈ方向において前進後退動可能となってい
る。そして弁体１５が通路１６に接近するほど空室１４
の容積が小さくなるので、配合成分の流路が狭くなるよ
うになっている。バルブ部１１は、二軸スクリュー部６
と単軸スクリュー部７とを連通するものであり、単軸ス
クリュー部７へ至る溶融樹脂をバイパスさせて流量を調
整するものである。そして第２軸４の一端には送出スク
リュー部４ａが形成され、流量規制スクリュー部５ａに
よりせき止められたほとんどの溶融樹脂を集めてバルブ
部１１を介して、ケーシング２１内に樹脂を圧送するよ
うになっている。

【００１９】なお前記流量調節機構としては他の構成と
してもよく、例えば第１軸３を軸方向に移動可能とし
て、第１軸３とこの周囲にあるケーシング内面に形成し
た凹凸部により弁体を形成し、流路の開閉度を調整する
構造にすることも可能である。次に、上記の連続混練押
出装置の動作について説明する。材料供給口８より投入
された配合成分は、第１軸及び第２軸４のスクリュー部
２により矢示Ｇ方向に送られ、第１ロータ部１２ａ，１
２ｂにより粗練りが行なわれ、樹脂が半溶融状態となっ
て樹脂材料の密度が上昇する。このように樹脂の密度を
上昇させることにより、第２スクリュー２ａ，２ｂでの
樹脂の搬送能力が高められ押出量を多くすることができ
る。このときの第１軸及び第２軸４の回転数は１０〜１
５００ｒｐｍである。第２スクリュー２ａ，２ｂで送ら
れた樹脂材料は第２ロータ部１３ａ，１３ｂで完全に溶
融、混練が行われる。溶融、混練された樹脂は、送出ス
クリュー部４ａによって空室１４内へ送られ、弁体１５
によって流量を調節されながら通路１６を通過してケー
シング２１内に送られる。このように流量を調節するこ
とにより、二軸混練部６での配合成分の混練滞留時間及
び配合成分の充填度を調整できるので、バルブ部１１を
作動させることによって混練度合いを自由に設定でき
る。このため樹脂の状態に応じてバルブ部１１の開閉度
をコントロールして、配合成分に常に均一な混練を与え
ることができる。

【００２０】また、二組のロータ部である第１ロータ部
１２及び第２ロータ部１３を設けたので、樹脂の溶融、
混練作用が強化され押出量が大幅に増加する。さらに、
接続部材１ｂ内の流量規制スクリュー部５ａ及び送出ス
クリュー部４ａは各々、独立に支持されており、これら
とシリンダ２２及び２３との間に樹脂が充満することに
より軸受作用が生じるため、高回転域で各スクリューが
カジリを起こすことを防止できる。そして、上記のよう
にして溶融、混練調整された組成物は、単軸スクリュー
部７へ送られ、脱揮口３２から必要な脱揮がされた後、
延長軸部５にて順次送られて吐出口１０から押出され
る。

【００２１】なお、従来、マスターバッチの製造方法と
しては、ゲレーション法やバンバリー混練法が用いられ
ており、有機過酸化物を含むマスターバッチを作製する
場合、有機過酸化物は、ゲレーション法では、ゲル化後
の造粒過程で添加することが可能であるが、原料が既に
高濃度化されているため、有機過酸化物による樹脂の分
解が促進されず、本発明の効果を得ることができず、ま
たバンバリー混練法は、混練が、樹脂の融点近傍で行な
われるため、ゲレーション法と同様に樹脂分解が促進さ
れないため、所望の効果を得ることができない。

【００２２】本発明で用いるマスターバッチは、上記の
ような製造方法により得られるものが好ましい。上記製
造方法により得られるマスターバッチのうち、熱可塑性
樹脂がプロピレンであって充填剤がタルクであるもの
は、高性能であることを要求される自動車内外装部材を
形成するためのマスターバッチとして好適なものであ
る。一般に、マスターバッチは、射出成形等の成形時
に、ニート樹脂とドライブレンドしてを希釈し、成形さ
れる。ここで、ニート樹脂とは、マスターバッチを形成
する樹脂と同様の樹脂を主成分とする樹脂をいい、他の
樹脂が混合されていてもよい。本発明においては、上記
熱可塑性樹脂が挙げられる。この場合、成形機にミキシ
ングノズルを設置しなくても、上記製造方法により得ら
れるマスターバッチは、物性が低下することがない。但
し、顔料のマスターバッチ等を用いて成形時に着色する
場合は、顔料の分散ムラが発生しやすいため、ミキシン
グノズルを設置する方が好ましい。

【００２３】本発明においては、成形体を製造する際に
原料が帯電することがないので、プリブレンドした原料
を１つのホッパ−に投入してフィ−ドすることができる
というメリットが得られる。但し、上記（Ｃ）において
マスターバッチが熱可塑性樹脂に対して比重差が大きい
場合、マスターバッチのプリブレンド時または成形のフ
ィ−ド時に、原料が分級し易くなるので、マスターバッ
チ専用のホッパ−を成形機に設けて供給した方がよい。
また、本発明においては、原料が帯電することがないの
で、ブレンド工程の作業性を改善することができ、ブレ
ンド工程において原料の帯電付着がなくなるため、得ら
れる成形体の品質が保証される。さらに、ドライブレン
ド成形時における原料のフィ−ドの際に、帯電付着によ
る不均一なフィ−ドの問題がなくなり、得られる成形体
の品質安定性が向上する。また、原料の数に対応する数
のホッパ−を必要としなくなるため、設備コストを低減
することができ、かつホッパ−数の制約を受けないた
め、配合の自由度が増えるというメリットがある。本発
明に係る成形体は、自動車内外装部材として具体的には
インストルメントパネル、ドアトリム、コンソールボッ
クス、シートバックトレー、側面衝突防護部材、バンパ
ー、ガーニシュとして、特にインストルメントパネル、
ドアトリム、バンパーとして好適である。また、本発明
に係る成形体は、上記自動車内外装部材以外にも電気製
品のハウジング類、家具、日用品雑貨等にも使用するこ
とができる。自動車内装部材に用いるときは、シボ面を
形成することが好ましい。

【００２４】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら
制限されるものではない。製造例１（マスターバッチの製造）熱可塑性樹脂としてブロックポリプロピレン（出光石油
化学社製，Ｊ−３０５３ＨＰ，ＭＩ：３０ｇ／１０分）
４０重量部を用いた。メルトインデックス（ＭＩ）の測
定法については後述する。充填剤として、平均粒径が4.
５μｍのタルク（富士タルク社製，ＴＰＡ−２５，嵩比
重0.１４）を、ローラコンパクタ（栗本工業社製，ＭＲ
ＣＰ）により圧縮して嵩比重を1.０とした粒子状タルク
６０重量部を用いた。なお、嵩比重は、タルクを容積５
６０ｃｍ³の計量カップに充満するまで注ぎ、軽くタッ
ピングした後、カップの容積に相当するタルクの重量を
測定することにより求めた。分散剤としてステアリン酸
マグネシウム0.５重量部、酸化防止剤としてフェノール
系酸化防止剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社
製，イルガノックス１０１０）を0.２重量部用いた。有
機過酸化物として１，３−ビス−（ｔ−ブチルパーオキ
シイソプロピル）ベンゼン４０重量部を炭酸カルシウム
６０重量部にまぶしたもの（化薬アクゾ社製，Ｐ−１４
−４０Ｃ）を0.１重量部用いた。熱可塑樹脂と有機過酸
化物を混合し、これにタルク及び各種添加剤を混合した
ものを混練押出しに用いた。すなわちこの混合物を、二
軸混練部と単軸押出部とが一体構造となっている混練押
出機（シーティーイー社製，ＨＴＭ型２軸連続混練押出
機，Ｄ＝５０ｍｍ，二軸出のＬ／Ｄ＝２２、以下ＨＴＭ
と記す場合もある。）により混練し、押出してペレット
を製造した。混練押出しは、混練温度２２０℃、スクリ
ュ−回転数３００ｒｐｍで行った。なお、上記ＨＴＭ型
２軸連続混練押出機において、スクリューは非噛合い異
方向型のものであり、スクリューのネジ構造は２条ネジ
であり、二軸混練部の端部には、前記のようなせき止め
構造と、樹脂流量を調節するオリフィス調整機能を有し
ている。このせき止め構造とオリフィス調整機能によ
り、熱可塑性樹脂組成物（マスターバッチ）の吐出量を
調節した。オリフィス開度は１００％とした。

【００２５】実施例１〜３及び比較例１〜５ポリエチレン製の袋に、ブロックポリプロピレン（出光
石油化学社製，Ｊ−６０７１ＨＰ，ＭＩ：７０ｇ／１０
分）、エチレン−オクテン・１共重合ゴム（デュポン・
ダウエラストマー社製，ＥＧ−８１００）及び製造例１
で得られたマスターバッチを第１表に示す割合で合計２
ｋｇ仕込んだ後、第１表に記載の無機粉体を添加し、左
右及び上下方向に約５０回移動させることにより手でブ
レンドした。得られたプリブレンド物を射出成形機（日
精樹脂工業社製，ＦＥ１２０）の１つのホッパーに投入
し、成形温度２２０℃、射出時間１２秒、背圧２０％、
金型温度５０℃、冷却温度２０秒、ミキシングノズル無
しの条件で成形してサンプルを作製し、以下の方法によ
り物性を評価した。結果を第１表に示す。第１表から、
炭酸カルシウムを用いると、ペレットの帯電付着防止性
が得られ、品質安定性（各物性における標準偏差が小さ
い）が得られていることがわかる。また、使用量が多す
ぎると、品質安定性は得られるものの、高比重となり、
ＩＺＯＤも低下することがわかる。

【００２６】（物性評価）（１）密度ＪＩＳＫ７１１２に準拠して測定した。（２）メルトインデックス（ＭＩ）ペレットを用い、ＪＩＳＫ７２１０に準拠し、２３
０℃、荷重２1.２Ｎで測定した。（３）曲げ弾性率ＪＩＳＫ７１７１に準拠し、曲げ速度５ｍｍ／分、
スパン１００ｍｍで測定した。（４）アイゾット（ＩＺＯＤ）衝撃強度ＪＩＳＫ７１７１に準拠して測定した。（５）光沢度（シボ面）ＪＩＳＫ７１０５に準拠し、自動車内装用の皮シボ
面を測定した。

【００２７】（６）ポリエチレン袋へのペレット付着手でブレンドした後、袋の側面に付着しているペレット
を目視により観察し、評価した。 ○：ペレットが全く付着していない。 ×：ゴム及びマスターバッチがかなり付着している。

【００２８】（７）ホッパーのペレット付着状況成形が終了した後、ホッパー壁面の状態を目視により観
察し、評価した。 ○：ペレットの付着が見られない。 ×：マスターバッチ、ＰＰ、ゴム、ＨＤＰＥの付着が著
しい。（８）フィーダー出口のペレット付着状況成形中に、フィーダー出口の透明窓が状況を目視により
観察し、評価した。 ○：ペレットの付着が見られない。 ×：マスターバッチ、ゴムの付着が著しい。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性樹脂又は熱可
塑性樹脂組成物を成形する際に、その原料が帯電し、混
合機のホッパーやタンブラー等の壁面に付着するのを防
止することができ、得られた成形品は、特に自動車内外
装部材として好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる混練押出機の一例を示す断面図
である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１ケーシング２スクリュー部３第１軸４第２軸５延長軸部６二軸スクリュー部７単軸スクリュー部８材料供給口９端部１０吐出口

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 101/00 101/00 Ｆターム(参考） 4F070 AA11 AA12 AA13 AA15 AA16 AA18 AA41 AA42 AA47 AA50 AA54 AC11 AC13 AC14 AC16 AC22 AC23 AC27 AC71 AC72 AE01 4F071 AA02 AA09 AA12 AA13 AA14 AA15 AA20 AA22 AA40 AA43 AA50 AA54 AB17 AB21 AB26 AB30 AD02 AH07 AH11 AH12 AH16 AH17 BA01 BB05 4J002 AA00X AB01X AD03X BB00W BB03W BB11W BB15W BC02W CB00W CF03W CG01W CL03W DE076 DE116 DE186 DE236 DE237 DG046 DJ016 DJ017 DJ036 DJ046 DJ056 FA087 FD107 GC00 GL00 GL01 GN00 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物の
成形にあたり、（Ａ）二種以上の熱可塑性樹脂、（Ｂ）
熱可塑性樹脂と充填剤、（Ｃ）熱可塑性樹脂と、熱可塑
性樹脂と充填剤を含有するマスターバッチ及び（Ｄ）熱
可塑性樹脂と充填剤を含有するマスターバッチから選ば
れる少なくとも一種を、（Ｅ）平均粒径が0.０１〜１０
μｍの粒状の無機粉体0.００５〜1.０重量部の存在下で
混合することを特徴とする帯電付着防止方法。
【請求項２】熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹
脂、オレフィン系ゴム及びオレフィン系熱可塑性エラス
トマーから選ばれ少なくとも一種である請求項１に記載
の帯電付着防止方法。
【請求項３】（Ｅ）無機粉体が、炭酸カルシウム、ホ
ワイトカーボン及び酸化チタンから選ばれるものである
請求項１又は２に記載の帯電付着防止方法。
【請求項４】（Ｅ）無機粉体が、炭酸カルシウムであ
る請求項３に記載の帯電付着防止方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の方法に
より得られた成形体。