JPH0576887B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、ナイロン−12組成物のペレツトを連
続的に製造する方法に関し、より詳細には、ナイ
ロン−12組成物中に各種の添加剤が均一に分散さ
れており、かつ品質の優れたナイロン−12組成物
のペレツトを安定状態で連続的に製造する方法に
関する。 （従来技術およびその問題点） ナイロン−12から各種成形品を製造する場合
に、ナイロン−12に、各種の添加剤、例えば、耐
熱剤、耐候剤、柔軟剤、耐摩耗剤、耐衝撃剤、着
色剤、無機充填剤、強化剤等の添加剤を配合した
組成物を成形用材料として使用することは知られ
ている。 従来、ナイロン−12に上記添加剤を配合する方
法としては、ナイロン−12から作られたペレツト
（ナチユラルペレツト）を押出機に供給し、押出
機内で加熱溶融させ、これに上記各種添加剤を混
合して押出機内でスクリユーにより全体を均一に
混合、分散させ、押出機ノズルから紐状に押出し
た組成物を冷却固化した後、切断してペレツト化
する方法が一般的に採られている。 ところが、上記の各種添加剤には、液状および
固体状、また固体状の中でも加熱によつて溶融す
るもの、或いは溶融しないもの、さらに、粉末
状、粒状、短繊維状のもの等、極めて多くの性状
のものが含まれ、これらを同時に配合することは
困難であるばかりでなく、また仮に配合したとし
ても、それらを組成物中に均一に分散させること
は不可能である。そのために、従来では、添加剤
の性状に応じて配合条件や配合機器を変えなが
ら、配合操作を何度も繰り返して行うことによつ
て混練組成物を得ていた。 しかしながら、このような従来方法において
は、配合操作が繰返される度にナイロン−12は、
溶融−冷却のサイクルを繰返し受けることになる
ため、ナイロン−12が溶融状態に維持される時間
は当然長くなる。したがつて、このように溶融履
歴が長くなるにつれて、ナイロン−12は酸化劣化
や熱劣化を受け、ゲル含量が増加する。そのため
組成物の粘度も上つたり、また逆に、条件によつ
ては解重合を起こして今度は粘度が下つたりし
て、安定な組成物が得られ難く、結局従来方法に
よると、ナイロン−12組成物の品質低下を招き、
所望の範囲内の物性を有する安定なナイロン−12
組成物のペレツトを得ることは困難であつた。 （発明の目的） したがつて、本発明の目的は、各種の添加剤の
全てが均一に分散配合されたナイロン−12組成物
のペレツトを連続的に製造する方法を提供するこ
とにある。 本発明の他の目的は、短時間で、少ない装置お
よび少ないエネルギー消費量で、安定な性状のナ
イロン−12組成物のペレツトを効率よく連続的に
製造する方法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、品質の低下がな
く、所望の範囲内の物性を維持したナイロン−12
組成物のペレツトを安定して連続的に製造する方
法を提供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、重合槽から連続的に送られる
溶融状のナイロン−12を移送管を通して連続的に
混練押出機に供給すると共に、該移送管の途中、
または、該混練押出機に直接接続して設けられた
−或いは複数個の添加剤供給装置から、添加剤お
よび／または添加剤とナイロン−12との混合物あ
るいは添加剤を含有したマスターバツチを連続的
に供給し、これらを該混練押出機中で混練後に押
出された紐状体を冷却し、次いで小片に切断する
ことを特徴とするナイロン−12組成物のペレツト
を連続的に製造する方法、が提供される。 （作用） 本発明によれば、さまざまな性状を有する各種
添加剤を、その性状に応じて溶融状態にして配合
するか、あるいは強制的に配合することによつて
均一なナイロン−12組成物のペレツトを得ること
ができるものである。 すなわち、ナイロン−12に配合する添加剤は、
液状のもの、あるいは固体状もの、さらには固体
状であつても加熱によつて溶融するもの、あるい
は溶融しないもの、さらにまた粉末状のもの、粒
状のもの、短繊維状のもの等、その性状は極めて
多く、これらをナイロン−12中に同時に均一に分
散配合せしめることは不可能であるが、本発明者
等は、各種の添加剤は、その性状に応じて溶融状
態にして配合するか、あるいは強制的に配合する
ことによつて、異なる性状の添加剤を同時に均一
な分散配合することができ、その結果、安定状態
で均一なナイロン−12組成物のベレツトを得るこ
とができるという知見を得た。 （発明の好適態様の説明） 本発明に係るナイロン−12のペレツトを連続的
に製造する方法を添付図面について説明する。 図面は、重合槽から送られてくる溶融状のナイ
ロン−12に各種の添加剤を配合し、得られた溶融
状ナイロン−12組成物から連続的にペレツトを製
造する方法を実施するための装置の一例を示す系
統図である。 ナイロン−12の原料である12−アミノドデカン
酸は第１重合槽１に供給され、撹拌下に加熱され
て前重合生成物となつて、円筒形の第２重合槽２
へ送られる。前重合生成物は、第２重合槽２内で
撹拌下に加熱されることによつて重合が進み溶融
状のナイロン−12となつて排出管３を経由して加
熱ジヤケツト５を備えた移送管４を通り２軸混練
押出機１４に連続的に供給される。 一方、添加剤供給ホツパーＡおよびＢには、液
状または加熱によつて溶融する添加剤が投入さ
れ、ホツパーの排出口下部に設けられたギヤーポ
ンプ７，７′によつて加圧され、移送管６，６′を
通つて２軸混練押出機１４に圧入添加される。ホ
ツパーＡ，Ｂおよび移送管６，６′の外周には加
熱用ジヤケツト８，８′および９，９′が設けられ
ており、添加剤の温度を、溶融状態で２軸混練押
出機１４に送られてくるナイロン−12の温度に近
い温度まで加熱し溶融状態にしておく。こうする
ことによつて、溶融状態のナイロン−12は、添加
剤の供給による温度低下を経ることなく、スムー
スに添加剤の分散配合が達成できる。 添加剤供給ホツパーＡ，Ｂに供給される添加剤
は、液状のもの、または常温では粉状、あるいは
粒状の固体であつても、加熱によつて溶融するよ
うな添加剤であることが好ましく、これらの添加
剤は単独でも混合物であつてもよく、また、ナイ
ロン−12に配合したマスターバツチであつてもよ
い。 このような添加剤の例としては、例えば、立体
障害性フエノール類等のナイロン−12の融点以下
の融点を有する有機化合物系添加剤を挙げること
ができる。 ホツパーＡ，Ｂから供給される添加剤は、ギヤ
ーポンプ７，７′およびバルブ１０，１０′を操作
することによつて、２軸混練押出機への供給量を
調節することができる。 また、別の添加剤供給ホツパーＣからは溶融ナ
イロン−12の温度では溶融しないような粉末状や
粒状の添加剤、例えば耐摩耗剤、無機充填剤、顔
料等をナイロン−12との混合物として、或いはナ
イロン−12中に高含量で含有するマスターバツチ
にして供給する。 すなわち、ホツパーＣに供給された上記粉末状
添加剤とナイロン−12のペレツトとの均一混合
物、または該混合物のマスターバツチペレツトは
定量フイーダー１１によつて連続的に押出機１２
に供給され、押出機内で一旦溶融混練されてから
溶融状態のまま移送管６″おおびバルブ１０″を経
由して２軸混練押出機１４中の溶融状態のナイロ
ン−12に添加される。移送管の外周には加熱用ジ
ヤケツト９″が設けられており、溶融状態で移送
される添加剤の温度が低下するのを防止する。 ナイロン−12の溶融温度では溶融しない粉末状
や粒状の添加剤は、他の方法によつてもナイロン
−12に添加することができる。 すなわち、別の添加剤供給ホツパーＤに供給さ
れた上記添加剤は、ナイロン−12とのマスターバ
ツチにしないで、添加剤単独で定量フイーダー１
１′を経由して強制的押込機１３によつて強制的
に２軸混練押出機１４に供給され、溶融状態のナ
イロン−12に配合される。 この方法は、添加剤が、ナイロン−12の溶融温
度では溶融しない短繊維の場合にも好適に適用す
ることができる。 したがつて、本発明における添加剤の添加方法
は、 (1) 添加剤が、液状、または加熱によつて溶融す
る粉末状や粒状の固体である場合には、加熱用
ジヤケツトを備えたホツパーおよび移送管によ
つて加熱され、溶融状態にしてからナイロン−
12に配合する。 (2) 添加剤が、ナイロ−12の溶融温度では溶融し
ない粉末状あるいは粒状の固体である場合に
は、(イ)ナイロン−12との混合物、あるいはナイ
ロン−12中に高含量で含有するマスターバツチ
にして、両者を一旦系外の押出機中で溶融混練
したものをナイロン−12に配合するか、(ロ)その
ままの性状のものを強制的押込機によつて、強
制的にナイロン−12に配合する。（(ロ)の方法は、
添加剤がナイロン−12の溶融温度では溶融しな
い短繊維状のものの場合にも適用できる。） の３通りの方法に要約することができる。 ナイロン−12に添加する添加剤の例としては、
耐熱剤、耐候剤、柔軟剤、耐摩耗剤、耐衝撃剤、
着色剤、充填剤、強化剤等を挙げることができ
る。 これらの添加剤の具体的な例を挙げれば、 耐熱剤：各種の銅塩、リン系またはヒンダードフ
エノール系化合物、 耐候剤：ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル
酸系化合物、ベンゾフエノン系化合物、カーボ
ンブラツク、 柔軟剤：ベンゼンスルホン酸誘導体、ｐ−ヒドロ
キシ安息香酸誘導体、 耐摩耗剤：二硫化モリブデン、グラフアイト、 耐衝撃剤：アイオノマー樹脂、エチレン−プロピ
レンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、 着色剤：有機質または無機質染料および顔料、 充填剤：珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪
酸アルミニウム、酸化チタン、シリカ、マイ
カ、 強化剤：有機質または無機質の短繊維が例示され
る。 これらの添加剤は、その性状に応じて、単独ま
たはナイロン−12とのマスターバツチの形で、各
ホツパーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに供給され、前述の如き
過程を経てナイロン−12に添加される。 図面に示した装置においては、添加剤の添加手
段が４系統示されているが、本発明を実施するた
めには勿論これに限定されるものではなく、その
数を適宜増加あるいは減少させることができ、２
種以上の添加剤を混合して同じ系統を使用するこ
ともできる。 このようにして各種添加剤が配合されたナイロ
ン−12は、２軸混練押出機１４内で溶融混練さ
れ、添加剤それぞれが均一に分散したナイロン−
12組成物が得られるものであり、こうして得られ
たナイロン−12組成物は、２軸混練押出機１４か
ら紐状体に押出され、紐クーラー１５内で冷却さ
れ、捲取機１６によつて捲き取られ、次いでペレ
タイザー１７に送られ、連続的に小片に切断さ
れ、ペレツトとする。 （発明の効果） 本発明によれば、ナイロン−12に対する複数種
の添加剤を、それぞれの添加剤の性状に応じて適
当な手段によつて添加配合することにより、ナイ
ロン−12中に各種の添加剤が均一に分散配合され
たナイロン−12組成物のペレツトを連続的に製造
することができ、この方法によれば、従来の方法
に比較して、極めて短時間で、しかも、少ない装
置および少ないエネルギー消費量で目的とするナ
イロン−12組成物のペレツトを効率よく製造する
ことができる。 さらに、本発明によれば、従来の方法のよう
に、溶融−冷却のサイクルを繰返し受けることが
ないため、組成物が酸化劣化や熱劣化による品質
低下を招くことがなく、所望の範囲内に維持され
た高品質のナイロン−12組成物のペレツトを安定
して連続的に製造することができる。 （実施例） 実施例 １ 図面に示された装置を使用して、12−アミノド
デカン酸からナイロン−12組成物ペレツトを連続
的に製造した。 粉体状12−アミノドデカン酸を第１重合槽に連
続的に供給し、190乃至260℃の温度で重合し、得
られた前重合生成物を連続的に第２重合槽に送
り、第２重合槽において、240乃至260℃の温度で
後重合し、260℃のナイロン−12（相対粘度3.20）
を135Kg／hrの速度で排出管３および移送管４を
経て２軸混練押出機１４に供給した。 一方、耐熱剤として立体障害性フエノール類
（チバガイギー社製、Irganox 1010）をホツパー
Ｂに供給し、これをホツパー壁面８′および移送
管壁面９′から加熱することによつて160℃の溶融
状とし、ギヤーポンプ７′により1.36Kg／hrの速
度で移送管４内を移送中の溶融ナイロン−12に圧
入した。 この際、他の添加剤移送管との連絡はバルブに
よつて閉止しておく。 次いで、熱媒によつて255℃に加熱された２軸
混練押出機１４内で、ナイロン−12と
Irgarnox1010とを混練し、ダイから紐状物とし
て押出し、紐クーラー１５内で約30℃に冷却し、
これをペレタイザー１７によつて小片に切断し、
Irganox1010を１重量％含有する耐熱性グレード
のナイロン−12組成物ペレツトを連続的に製造し
た。 このようにして得たナイロン12ペレツトと、比
較としてIrganox1010を二軸混練機に直接フイー
ドして得られたナイロン12ペレツトとを、夫々厚
さ0.3mmのフイルムにホツトプレスで成形し、ダ
ンベル２号（JIS）引張り試験片に打抜き、140℃
オープンで21日間熱処理した。これらの試料につ
いて引張り試験を行つた結果を第１表に示す。

【表】 実施例 ２ ２軸混練押出機１４へのナイロン−12の供給速
度を130Kg／hrに変え、ホツパーＢからの溶融状
のIrganox1010の供給速度を1.43Kg／hrに変え、
さらにホツパーＡから供給された柔軟剤ベンゼン
スルホン酸ブチルアミン（丸菱油化(株)製バルー
BS）を、ホツパーの壁面８および移送管壁面９
からの加熱によつて130℃の溶融状にし、これを
ギヤーポンプ７により16.5Kg／hrの供給速度で、
移送管４内を移送中の溶融ナイロン−12に圧入し
たほかは、実施例１と同じ方法によつて耐熱柔軟
性グレードのナイロン−12組成物ベレツトを連続
的に製造した。 実施例 ３ ２軸混練押出機１４へのナイロン−12の供給速
度を125Kg／hrに変え、ホツパーＢからの溶融状
のIrganox1010の供給速度を1.6Kg／hrに変え、バ
ルーBSの供給速度を16.8Kg／hrに変え、さらに、
ホツパーＣに、カーボンブラツクとナイロン−12
のマスターバツチ（カーボンブラツク濃度13.3重
量％）を供給し、これを押出機１２で溶融し、移
送管６″内を加熱を受けて溶融状態を維持しつつ、
21Kg／hrの供給速度で、２軸混練押出機１４内の
ナイロン−12に供給したほかは実施例１と同じ方
法によつて耐熱耐候性柔軟グレードのナイロン−
12組成物ペレツトを連続的に製造した。 実施例 ４ 第２重合槽から送られた相対粘度2.45のナイロ
ン−12を、180Kg／hrの速度で２軸混練押出機１
４に供給し、移送管６′からのIrganox1010の供
給速度を1.8Kg／hrに変え、さらに、ホツパーＤ
から供給したガラスチヨツプ（平均繊維長３mm）
を強制押込機１３によつて、78Kg／hrの供給速度
で２軸混練押出機に圧入したほかは、実施例１と
同じ方法によつて、ガラス短繊維を30重量％含有
するガラス繊維強化した耐熱性グレードのナイロ
ン−12組成物ペレツトを連続的に製造した。 以上の各実施例の方法によつて得られたナイロ
ン−12組成物のペレツトは、いずれも添加剤がナ
イロン−12中に均一に分散配合された良好なもの
であつた。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明のナイロン−12組成物のペレツ
トを連続的に製造する方法の一例を実施するため
の装置の系統図である。 １：ナイロン−12の第１重合槽、２：第２重合
槽、３：ナイロン−12排出管、４：ナイロン−12
の移送管、５：ナイロン−12移送管の加熱用ジヤ
ケツト、６，６′，６″：添加剤移送管、７，
７′：ギヤーポンプ、８，８′：ホツパーの加熱用
ジヤケツト、９，９′，９″：添加剤移送管の加熱
用ジヤケツト、１０，１０′，１０″：バルブ、１
１，１１′：添加剤供給用の定量フイーダー、１
２：押出機、１３：強制押込機、１４：２軸混練
押出機、１５：紐クーラー、１６：捲取機、１
７：ペレタイザー、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：添加物供給
ホツパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重合槽から送られる溶融状のナイロン−12を
   移送管を通して連続的に混練押出機に供給すると
   共に、該移送管の途中、または該混練押出機に直
   接接続して設けられた一或いは複数個の添加剤供
   給装置から、添加剤および／または添加剤とナイ
   ロン−12との混合物あるいは添加剤を含有したマ
   スターバツチを連続的に供給し、これらを該混練
   押出機にて混練後に押出された紐状体を冷却し、
   次いで小片に切断することを特徴とするナイロン
   −12組成物のペレツトを連続的に製造する方法。 ２ 該添加剤および／または添加剤とナイロン−
   12との混合物あるいは添加剤を含有したマスター
   バツチが、液状あるいは加熱によつて溶融状にさ
   れたものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３ 該添加剤が、粉末状、粒状または短繊維状の
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４ 該添加剤供給装置が、加熱用ジヤケツトを備
   えたホツパーと、それに連続して設けられた移送
   管を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ５ 該添加剤供給装置が、添加剤を一旦溶融する
   他の押出機と、それに連続して設けられた移送管
   とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の方法。