JPH0456052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［技術の分野］ 本発明は、ポリオレフインマスターバツチペレ
ツト混合物の分級防止方法に関する。 更に詳しくは、本発明は、該マスターバツチペ
レツトと通常のポリオレフインペレツトを混合す
る際、該混合後の２種類のペレツトの事後の分級
による該ペレツト混合物組成の不均一化を防止す
る方法に関する。本発明方法になるペレツト混合
物を使用すれば添加剤濃度のバラツキの著しく少
ないポリオレフイン成形品を得ることができる。 ［従来の技術］ ポリオレフイン例えば、ポリプロピレンは、汎
用の熱可塑性樹脂として、成形が容易で丈夫で耐
久性のある成形品が得られ、且つ軽量である等の
利点があるので各種の成形技術分野において大量
に利用されている。 このポリオレフインには、後述のような各種の
添加剤を配合することができ、この配合後のポリ
オレフイン組成物は、成形品としたとき無配合の
ポリオレフインと比較して例えば次の利点があ
る。 イ 剛性が高められる。 ロ 形状安定性及び寸法安定性が増加する。 ハ 質感が高められる。 しかし、その反面例えば、下記のような欠点も
伴う。 イ 耐衝撃強度が低下する（ゴムブレンド等を除
く）。 ロ 密度が増加する。 ハ コスト高となる。 上述の欠点の中、主としてコスト高となる問題
を緩和するために、予め所定の添加剤を高濃度に
配合したペレツト（ポリオレフイン組成物）いわ
ゆるマスターバツチを製造し、このペレツトを該
添加剤が配合されてない、いわゆるバージンペレ
ツトと所定比率で混合することにより、本発明に
いうポリオレフインマスターバツチペレツト混合
物（以下POMBP）混合物ということがある）を
製造し、このものを直接に成形加工に使用するこ
とが考えられる。 上述のコスト高となる理由は、POMBP混合物
のペレツト化を繰返して均一組成とすることは、
該再ペレツト化工程そのものが多大の動力を消費
し、かつ、能率的でないものであるためである。 しかしながら、POMBP混合物の大量成分であ
るバージンペレツトは、そのまゝではマスターバ
ツチペレツトとの混合の際、静電気発生の為均一
な混合が困難であるため、該バージンペレツト製
造の際、予め少量の帯電防止剤を配合して、上述
の静電気発生を防止している。 しかしながら、上述のようにして一旦均一に混
合されたPOMBP混合物であつても、その使用
時、移送時又は保存時において、マスターバツチ
ペレツトとバージンペレツトの混合状態が、同一
バツチ内で不均一化するいわゆる分級現象がおこ
ることが判つた。かゝる分級現象の具体的態様
は、例えば下記の如くである。 イ POMBP混合物をタンブラーから紙袋に充填
する場合、該混合物のタンブラー内での移動に
伴つて静電気が発生し、不均一化が進行し、紙
袋詰めの最初の部分と最後の部分とでは、該混
合物中のマスターバツチペレツトの濃度（比
率）が異なつてくる。 ロ 上述のようにして袋詰めされたPOMBP混合
物が、個々に紙袋内で静電気発生により分級す
る（具体的には、バージンペレツトが紙袋の内
面に付着し、非付着部分のマスターバツチペレ
ツト濃度が高くなる。 ハ POMBP混合をコンテナ若しくはタンクロー
リーに充填した場合も紙袋詰めと同様の分級現
象が発生する。 ニ POMBP混合物を成形機に供給する際、成形
機のホツパー内で静電気が発生、分級がおこ
る。 ホ 成形機のホツパーへ自動投入機を使用して
POMBP混合物を供給すると投入時の摩擦時に
より静電気が発生し、被投入物と投入されない
残分との間に分級がおこるため、結局上記ホツ
パーに供給されたロツト毎にマスターバツチペ
レツト濃度の異なるPOMBP混合物が供給され
る。 上述のイ〜ホのような分級の結果、最終成形品
に顕現される物性品質の不均一性（バラツキ）と
しては、例えば次のものを挙げることができる。 ａ 剛性のバラツキ ｂ 衝撃強度のバラツキ ｃ 重量のバラツキ ｄ 形状保持性のバラツキ ｅ 寸法安定性（註．再現性）のバラツキ ｆ 各種強度のバラツキ ｇ 外観（色、光沢等）のバラツキ しかしながら、POMBP混合物に係る上述の問
題を実効的に解決する技術は未だ提案されてな
く、その結果、POMBP混合物をレペツトするこ
となく直接成形する技術は、知られていない。 〔発明の目的〕 本発明者は、以上の技術問題を解決すべく研究
を行つた。その結果、意外にもポリオレフインの
マスターバツチペレツトとバージンペレツトを混
合する際に所定比率の帯電防止剤を添加混合する
と上述の不均一化（分級）に伴う諸問題が一挙に
解決されることを知見した。 因にこのような技術が従来提案されなかつたの
は、第一にPOMBP混合物を構成しているバージ
ンペレツト中には、すでに帯電防止剤が配合され
ており、帯電防止剤を別途混合しても格別の効果
の増大は望めないのであろうという先入観と、第
二に帯電防止剤を余分に配合するとポリオレフイ
ン組成物として種々の物性低下が伴うことおよび
コスト高になることが懸念されたためと考えられ
る。 しかも驚くべきことに、本発明の方法において
必要な帯電防止剤は、目的のPOMBP組成物を構
成するポリオレフイン樹脂100重量部に対して
0.005〜２重量部のように極めて少量で十分に有
効であり、帯電防止剤をバージンペレツト中に混
合する場合に比較して実質的に数分の一ないし10
分の一の量で十分であることが確認された。 また、混合方法も極めて簡単であり、帯電防止
剤の特別な添加方法又は混合方法は必要でない。 以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は分級がなく直接に成形機に供給可能なPOMBP
混合物の製造法を提供することである。他の目的
は、分級のないPOMBP混合物を提供することで
ある。 〔発明の構成・効果〕 本発明は、下記(1)の主要構成と(2)ないし(5)の実
施態様的構成を有する。 (1) ポリオレフインに１種若しくは２種以上の添
加剤を高濃度に添加して造粒したポリオレフイ
ンマスターバツチペレツトを該マスターパツチ
ペレツトと同一化学種の該添加剤を含まないポ
リオレフインのペレツトと混合して該混合物中
の該添加剤の濃度に成形用に適した濃度とする
ポリオレフインペレツトの混合方法において、
該混合中のペレツト混合物に0.005〜2PHRの
帯電防止剤を添加して混合することを特徴とす
るポリオレフインマスターバツチペレツト混合
物の分級防止方法。 (2) ポリオレフインが、高圧法ポリエチレン、中
低圧法ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン−１若しくは
ポリ−４−メチルペンテン−１である前記第(1)
項に記載の方法。 (3) 添加剤が、無機若しくは有機充填材、無機若
しくは有機顔料、安定剤、酸化防止剤、若しく
は紫外線吸収剤から選ばれた一種以上の添加剤
である前記第(1)項に記載の方法。 (4) 添加剤の合計濃度が、２〜70PHRであるポ
リオレフインマスターバツチペレツトを使用す
る前記第(1)項に記載の方法。 (5) 帯電防止剤が、オレイン酸モノグリセライ
ド、ステアリン酸モノグリセライド、ポリオキ
シエチレンアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２
−ヒドロキシエチル）ステアリルアミンステア
リン酸モノエステル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒド
ロキシエチル）ラウリルアミンステアリン酸モ
ノエステル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエ
チル）ステアリルアミンパルミチン酸モノエス
テル、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ス
テアリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸若しく
はパルミチン酸から選ばれた１種若しくは２種
以上の化合物である前記第(1)項に記載の方法。 本発明の構成と効果につき以下に詳述する。 本発明に使用するポリオレフインは、熱可塑性
プラスチツクスとして公知の各種のいづれかの成
形方法、例えば、押出成形法、射出成形法、イン
フレーシヨンフイルム法、ブロー成形法、溶融紡
糸法、爆発成形法等に使用しうる物であればよ
い。具体的には、高圧法ポリエチレン、中低圧法
（高密度）ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、結晶性ポリエチレン（少量の他のα−オレフ
インとのランダム若しくはブロツク共重合体を含
む）、ポリブテン−１若しくはポリ−４−メチル
ペンテン−１等である。 本発明に使用する添加剤としては、ポリオレフ
インの改質（物性向上又は着色）に使用される添
加剤であれば制限なく使用できる。 最も普通に用いられる該添加剤（材）として
は、充填材（増量材）、着色剤（染、顔料）、変性
剤（ポリオレフインと化学反応または架橋反応さ
せる）、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、
帯電防止剤、カツプリング剤などである。 中でも充填材および着色剤のポリオレフインへ
の混合がマスターバツチを経由して行なわれるこ
とが多い。 このような充填材としては、アスベスト、タル
ク、ガラス粉、ガラスビーズ、ガラス繊維、クレ
ー、ホワイトカーボン、雲母、シリカ、ウオーラ
ストナイト等を挙げることができる。また、着色
剤としては、二酸化チタン、カーボンブラツク、
モリブデン赤、亜鉛華のような無機顔料、溶性及
び不溶性アゾ顔料若しくはフタロシアニンブルー
のような有機顔料を挙げることができる。 マスターバツチ用のポリオレフインに混合され
る上述の添加剤の混合比率は、公知の場合と同様
であり、特に限定される事はない。具体的には、
最終的に得られるPOMBP混合物中のポリオレフ
インに対する比率（最終濃度）より２〜50倍、好
ましくは３〜20倍の濃度（PHR）となる比率と
する。このような濃度は、添加剤の種類および添
加目的によつて一様ではいが、通常0.1〜70％
（重量）好ましくは１〜50％である。「好ましく
は」とは、マスターバツチ及びPOMBP混合物の
製造が容易であることを意味する。 本発明の方法におけるポリオレフインマスター
バツチ（POMBP）の製法は、公知方法に従う。 すなわち、例えば、ポリオレフイン粉末と所定
の添加剤とを所定比率で混合器（例えばヘンシエ
ルミキサー：商品名）で混合し得られた粉状混合
物をペレタイザー（溶融混練押出機）に供給して
押出し冷却カツトしてマスターバツチペレツトを
得る。 かくして得られたマスターバツチペレツトと混
合されるマスターバツチ中に高濃度に混合された
添加剤を含まないペレツト（いわゆるバージンペ
レツト若しくはナチユラルペレツト）としては、
公知方法で製造されたものを使用する。 該ペレツトを構成するポリオレフインは、後に
混合される上述のマスターバツチペレツトと同一
化学種であることが望ましい。何故なら、同一化
学種でないポリオレフインを使用すると得られた
POMBP混合物を用いた成形品中において混合さ
れた二種以上のポリオレフインが完全に相溶し得
ないので、いきおい、添加剤の均一な分散も困難
になるからである。しかしながら、マスターバツ
チペレツトとバージンペレツトのポリオレフイン
のメルトフローレート（MFR）は必ずしも同一
である必要はなく、むしろいづれか一方より高い
MFRを有することが望ましい。これは、成形中
溶融ポリオレフイン相互の相溶（完全混合）の進
行に伴つて添加剤の均一分散が進行し易いからで
ある。 また、本発明の方法に使用するバージンペレツ
トには、帯電防止剤を含有せしめる必要はない。
本発明においては、後述のように外部から帯電防
止剤を添加混合して該ペレツトの表面に十分に付
着させることができるからである。しかしなが
ら、公知方法のように該ペレツト中に少量の帯電
防止剤を配合したものを勿論使用できる。 この場合は、最終的に得られるPOMBP混合物
に対する帯電防止剤の使用比率が過剰にならない
ように注意する必要がある。 本発明の方法に使用する帯電防止剤としては、
ポリオレフイン組成物に配合可能なものとして公
知の化合物であればいづれも支障なく使用でき
る。具体例としては、オレイン酸モノグリセライ
ド、ステアリン酸モノグリセライド等の高級脂肪
酸多価アルコール部分エステル、ポリオキシエチ
レンアルキルアミン脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレンアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒ
ドロキシエチル）ステアリルアミンステアリン酸
モノエステル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエ
チル）ラウリルアミンステアリン酸モノエステ
ル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ステ
アリルアミンパルミンチン酸モノエステル等のア
ミン系化合物、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ド等のアミド系化合物、ステアリン酸、ラウリル
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸
であり、これらを単独で若しくは２種類以上組合
わせて使用することができる。 上述の帯電防止剤の添加方法は、好ましくはタ
ンブラー等の混合器中で混合中のポリオレフイン
マスターバツチペレツトと添加剤を含まないペレ
ツト（バージンペレツト）の混合物に対して逐次
又は一時に添加して混合する。添加割合は、混合
されるポリオレフインの全量に対して0.005〜２
重量％（PHRと表現）、好ましくは0.01〜
0.5PHRである。 該帯電防止剤の形態は、粉末状であつても液体
状であつてもよい。また、粘稠な液体状である場
合には、このものを少量の稀釈剤（例えば揮発性
の有機溶剤）で稀釈して用いてもよい。このよう
に混合された帯電防止剤は、驚くべきことに、上
述のペレツト混合物（混合中）の中バージンペレ
ツトの表面にほゞ均一に付着する。この理由は、
バージンペレツトの表面では、静電気の発生があ
り、一方、マスターバツチペレツトの表面では該
発生がないか若しくは極めて少ないためであると
考えられる。 上述の混合方法に代えて、先づバージンペレツ
ト（若しくはマスターバツチペレツト）のみを帯
電防止剤と混合し、つづいてマスターバツチペレ
ツト（若しくはマスターバツチペレツト）を加え
ることも可能であり、本発明はこれらの混合方法
をも包含する。混合装置は、公知の粉粒体の混合
に使用可能のものであればよく、例えばタンブ
ラ、Ｖ型ブレンダー、リボンブレンダー等が利用
できる。混合は、室温で開放系で実施でき、所要
時間は混合態様により、１分ないし３時間、好ま
しくは３分ないし１時間である。 かくして得られた本発明の方法に係るPOMBP
混合物は、通常のポリオレフイン組成物のペレツ
トと同様に保存、移送、袋詰め若しくは使用（成
型機のホツパーへ供給）されるが、本発明方法の
処理をしないPOMBP混合物と異なり、上述の取
扱い中に実質的分級が生起することはない。こゝ
に“実質的”とはPOMBP混合物の取扱い上支障
となる程度の分級をいう。 本発明の方法によれば、上述のように分級問題
のないPOMBP混合物が得られるので、従来
POMBP混合物について必須とされていたリペツ
トによる品質均一化の問題が解消される。 このように、POMBP混合物を再ペレツト化し
て均一な組成のペレツトとする必要がないので、
省エネルギーおよび再ペレツト化のためのポリオ
レフイン組成物の損失が解消される点で極めて経
済的である。 以下実施例によつて本発明を説明する。 対照例、実施例１、比較例１，２ (1) タルク入りポリプロピレン組成物の製造： タルク60PHR入りのポリプロピレン組成物
（マスターバツチ）、充填材無添加ポリプロピレン
ペレツト及び帯電防止剤を用い、下記のようにタ
ンブラーで混合してタルク20重量％を含むポリプ
ロピレン組成物（POMBP混合物）を製造した。 イ （対照例）；帯電防止剤を使用しない以外は、
実施例１（下記）と同様に実施した。 ロ （実施例１）；上記マスターバツチポリプロ
ピレン組成物100重量部、充填材無添加ポリプ
ロピレンペレツト200重量部をタンブラーで室
温下に10分間混合した。引きつづき混合を継続
しつつ、上述の帯電防止剤１重量部を添加し、
さらに10分間混合してPOMBP混合物を製造し
た。 ハ （比較例１）；タルク60PHRおよび上述の帯
電防止剤1PHRを混合（練込み）して得られた
ポリプロピレン組成物100重量部、無添加ポリ
プロピレン200重量部を使用し、帯電防止剤の
別途混合を行なわなかつた以外は、実施例１と
同様にしてPOMBP混合物を製造した。 ニ （比較例２）；充填剤無添加ポリプロピレン
として上述の帯電防止剤１重量部を配合（練込
み）したものを使用し、帯電防止剤の別途添加
混合を行なわなかつた以外は、実施例１と同様
にしてPOMBP混合物を製造した。 (2) マスターバツチ分級試験： (1)のイ〜ニで得られたPOMBP混合物について
夫々下記ａの目視試験および下記ｂの成形試験を
行なつた。 ａ （目視試験）；各混合物を20Kg入り紙袋お
よび30Kg入り成形機用ホツパーに投入し、投
入後、該紙袋およびホツパーの上面に形成さ
れた被投入物の状態から分級の程度を判断
し、次の３段階評価を行なつた。 Ａ 分級が全く認められないもの Ｂ 分級が明らかに認められるもの Ｃ 分級の著しいもの その結果、実施例１のものはＡ、比較例１
および２のものはＢ、対照例のものはＣであ
つた。 ｂ （射出成型試験）；各例の混合物各30Kgを
射出成型機のホツパーに投入し、１ケ当り標
準重量550ｇの成形品が得られる金型を用い
各50シヨツトの成型を行なつて、シヨツト毎
の成形品重量の変動を追跡した。そして標準
重量より±10ｇ以内の重量のものを合格品と
した。 この合格品の範囲は、マスターバツチを用いな
いで直接にタルク20重量％入りのポリプロピレン
組成物を製造した場合の該組成物の使用によるバ
ラツキと同一である。 結果を下記の表および図（実施例と対照例の
み）に示す。

【表】 上表および添付図から明らかなように、対照例
および比較各例のものは、合格品比率が極めて低
く、到底実用に耐えない。これに反し、実施例の
ものは、シヨツト順による成形品重量の逐次低下
が殆どなく、非マスターバツチと同等に使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明方法になるPOMBP混合物と帯電
防止剤を用いない該混合物を夫々１バツチで50シ
ヨツト射出成型した際のシヨツト順による成型品
の重量変動を示す。 図において、曲線は本発明方法（実施例１）
を、曲線は従来法（対照例）の結果を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフインに１種若しくは２種以上の添
   加剤を高濃度に添加して造粒したポリオレフイン
   マスターバツチペレツトを該マスターパツチペレ
   ツトと同一化学種の該添加剤を含まないポリオレ
   フインのペレツトと混合して該混合物中の該添加
   剤の濃度を成形用に適した濃度とするポリオレフ
   インペレツトの混合方法において、該混合中のペ
   レツト混合物に0.005〜2PHRの帯電防止剤を添
   加して混合することを特徴とするポリオレフイン
   マスターバツチペレツト混合物の分級防止方法。 ２ ポリオレフインが、高圧法ポリエチレン、中
   低圧法ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、
   ポリプロピレン、ポリブテン−１若しくはポリ−
   ４−メチルペンテン−１である特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ３ 添加剤が、無機若しくは有機充填材、無機若
   しくは有機顔料、安定剤、酸化防止剤、若しくは
   紫外線吸収剤から選ばれた一種以上の添加剤であ
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 添加剤の合計濃度が、２〜70PHRであるポ
   リオレフインマスターバツチペレツトを使用する
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 帯電防止剤が、オレイン酸モノグリセライ
   ド、ステアリン酸モノグリセライド、ポリオキシ
   エチレンアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒ
   ドロキシエチル）ステアリルアミンステアリン酸
   モノエステル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエ
   チル）ラウリルアミンステアリン酸モノエステ
   ル、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ステ
   アリルアミンパルミチン酸モノエステル、ポリオ
   キシエチレンアルキルアミド、ステアリン酸、ラ
   ウリル酸、ミリスチン酸若しくはパルミチン酸か
   ら選ばれた１種若しくは２種以上の化合物である
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。