JPH11140174A - 改質熱可塑性樹脂の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続重合の払出しラインにおいて改質剤含有
熱可塑性樹脂を添加混合するに際して分散性が高く、か
つ分散むらのない熱可塑性樹脂の連続製造方法とその装
置を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂（Ａ）の払出しライン３の
配管中に改質剤を含有させた熱可塑性樹脂（Ｂ）を添加
して改質熱可塑性樹脂を製造する方法において、熱可塑
性樹脂（Ａ）の流れの中心部へ熱可塑性樹脂（Ｂ）４を
末広がり状の放射口形状を有するノズルから放射して払
出しライン３に改質剤を添加し、静的混合装置７及び／
又は動的混合装置９によって静的及び／又は動的に混合
することを特徴とする改質熱可塑性樹脂の製造方法とそ
の装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂組成
物のベースポリマー払出しラインに改質剤含有熱可塑性
樹脂を添加するに際して用いられるノズルおよびそれを
用いた熱可塑性組成物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルをはじめとする熱可塑性樹
脂はそれぞれ特徴的な、優れた物理的、化学的特性を有
するため繊維、フィルムその他成型品として広く使用さ
れている。

【０００３】また、産業上幅広い分野に用いられるゆえ
に熱可塑性樹脂本来の優れた性能を失わない範囲で単独
の熱可塑性樹脂だけでは得られない新規な性質、例えば
難燃性、静電性、易染性、深色性、鮮明染色性、耐熱性
等の性質を付与して熱可塑性樹脂を改質しようとする要
求も高い。これらの要求に応える技術として無機あるい
は有機微粒子の他、各々の目的に応じた種々の機能性剤
を熱可塑性樹脂にブレンド及び／又は共重合により導入
する方法があり、熱可塑性樹脂からなる最終製品の多様
化を図る上で、多くの成果をあげてきている。

【０００４】一方、近年、ポリエステルをはじめとする
熱可塑性樹脂の重合方法はバッチ方式に代わって連続重
合方式に移りつつある。

【０００５】連続重合方式はバッチ重合方式と比較して
製品の品質変動が小さく、しかも特定の銘柄を長期間に
わたって大量に生産する場合には、コスト的に大幅に有
利である。なぜなら、バッチ方式においては製品吐出時
の経時的な固有粘度の低下、カラーの悪化といったバッ
チ内の品質変動および原料の仕込み変動や反応条件変動
によるバッチ間の品質変動が存在するので、各バッチで
得られた製品をブレンドしバッチ間の品質を均一化する
ことが必要となるからである。しかも、バッチ方式はバ
ッチあたりの能力アップが難しいという問題もある。

【０００６】これに対して連続重合方式では、各工程に
おける運転条件を時刻にかかわらず一定に制御するため
品質変動自体も少ないうえ、外乱の変動が起こった場合
にはそのような外乱を打ち消すような処置をとることに
よって重合工程内での製品の品質変動を最小限に抑制す
ることが比較的容易である。また、連続重合方式は、近
年の設備技術の進展にあいまって大型化が可能であっ
て、バッチ方式と比較して、その優位性はますます高ま
っている。

【０００７】しかし、連続重合方式は多品種少量生産に
小回りが効かないという欠点がある。特に前述の種々の
改質剤を含有する改質ポリエステルを製造する場合には
改質剤の種類の変更をする度に、コンタミを防止するた
め、巨大な連続重合装置全体を洗浄しなければならず、
ポリマー屑、洗浄用に原料ほか洗浄用特殊化学品や機会
損失も含めて非常にロスが大きい。特に、大型化および
多品種化が高度に進む連続重合方式では、この欠点はま
すます深刻なものとなってきている。

【０００８】一方、静的混合装置を設けて、連続重合装
置から払出しラインに払出されたベースポリマーに種々
の改質剤を添加混合したり、ビヒクル等の粘性液体に改
質剤を分散させる方法も試みられている。しかし、一般
に、高粘度の溶融ベースポリマーに直接添加混合するの
みでは、ベースポリマーと改質剤とはその粘度がかけ離
れていることから改質剤の分散性が悪く、このため繊維
やフィルム用としては不十分である。

【０００９】したがって、連続重合方式で製造されたポ
リマーに種々の改質剤をいかに均一に分散、混合させる
かについて各種の試みがなされている。例えば、連続重
合方式により得られたベースポリマーの払出しラインに
改質剤を添加するため、別途、改質剤含有ポリエステル
を調製して添加し、その混合に静的混合装置を用いる方
法が提案されている（特公平４−１４１２８号公報）。
しかしながら、従来の静的混合装置のみによる混合で
は、静的混合装置として多数のエレメント数を有するも
のを使用してもなお、分散むらを解消するには至らない
のが実情である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた従来の問
題点に鑑み、本発明が目的とするところは、溶融状態に
ある熱可塑性樹脂からなるベースポリマー中へ改質剤を
添加するに際して、分散性に優れた改質熱可塑性樹脂を
均質に製造するための方法とその装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】ここに、本発明によれ
ば、改質熱可塑性樹脂の製造方法として、 （請求項１） 熱可塑性樹脂（Ａ）の払出しラインの配
管中に改質剤を含有させた熱可塑性樹脂（Ｂ）を添加し
て改質熱可塑性樹脂を製造する方法において、熱可塑性
樹脂（Ａ）の流れの中心部へ熱可塑性樹脂（Ｂ）を末広
がり状に放射して払出しラインに改質剤を添加すること
を特徴とする改質熱可塑性樹脂の製造方法、 （請求項２） 前記の熱可塑性樹脂（Ｂ）を配管の中心
部から熱可塑性樹脂（Ａ）の向流方向へ放射する請求項
１記載の改質熱可塑性樹脂の製造方法、 （請求項３） 前記の熱可塑性樹脂（Ａ）に前記の熱可
塑性樹脂（Ｂ）を添加後、両者を静的及び／又は動的に
混合する請求項１又は請求項２記載の改質熱可塑性樹脂
の製造方法、及び （請求項４） 前記の熱可塑性樹脂（Ａ）がポリエステ
ルである請求項１〜３の何れか一項に記載の改質熱可塑
性樹脂の製造方法が提供される。

【００１２】また、改質熱可塑性樹脂の製造装置とし
て、 （請求項５） 熱可塑性樹脂（Ａ）の払出しラインの配
管中に改質剤を含有させた熱可塑性樹脂（Ｂ）を放射し
て該改質剤を添加するノズルを設けた製造装置におい
て、該ノズルは払出しライン配管中の略中心部に放射方
向に対して末広がり状の放射口形状を有して単一個が配
置されているか、又は熱可塑性樹脂（Ａ）の流れ方向に
対する直角断面内に放射方向に対して末広がり状及び／
又はストレート状の放射口形状を有して複数個が均等配
置されていることを特徴とする改質熱可塑性樹脂の製造
装置、 （請求項６） 前記の熱可塑性樹脂（Ｂ）の流れ方向に
延在させた放射整流部材及び／又は放射整流溝を前記の
放射口形状部に設けた請求項５記載の改質熱可塑性樹脂
の製造装置、及び （請求項７） 前記のノズルが先細の熱可塑性樹脂
（Ｂ）の導入流路を有し、該導入流路が末広がりの放射
口形状部に連結する請求項５又は請求項６記載の改質熱
可塑性樹脂の製造装置が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明者らは、従来の静的混合装
置を用いているだけでは高分散または分散むらが必ずし
も解消されない点に苦慮し、この現象を考察した。すな
わち、通常重合が終了して払い出された熱可塑性樹脂
（ベースポリマー）は非常に高粘度であるため層流状に
流れる。このため、他の液体とベースポリマーとを混合
しようとすると、層流混合となるので実質的に両者は互
いに混合し合うことはほとんどない。

【００１４】このような現象が起こるにもかかわらず、
改質剤自体、共重合された改質剤含有熱可塑性樹脂、及
び／又はビヒクル等の粘性液状物に分散された改質剤
を、連続重合が終了して払出しラインの配管中へ払い出
されたベースポリマーに添加ノズルを介して添加するに
際して、その添加方法及びその装置に関しては余り関心
が払われていなかった。

【００１５】このため、改質剤は、例えば熱可塑性樹脂
に混練された状態の組成物という形で、払出し配管の中
心部から一条に注入されており、その結果として、ベー
スポリマーと注入された組成物とはその流束が互いに入
れ代わることがないため、注入後、両者を強制的に静的
混合しても分配混合効果が十分でないことを本発明者等
は突き止めた。なお、この際、故意に添加ノズルの先端
を配管の中心からずらし非対称な流束場を形成させる
と、かえって半径方向に改質剤の分散むらが生じる結果
となり、好ましくないことが判った。

【００１６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において「熱可塑性樹脂（Ａ）」（なお、「ベース
ポリマー」と称することもある。）とは、重合反応を終
了し、ポリマーの払出しラインに送られた溶融状態にあ
る熱可塑性樹脂であって、樹脂種としてはポリエステ
ル、ポリアミド、ポリオレフィン等を挙げることができ
る。なお、ポリエステルを例にとれば、好ましくは繰り
返し単位の７０モル％以上がエチレンテレフタレート、
ブチレンテレフタレート、エチレンナフタレート、ポリ
ブチレンナフタレートなるポリエステル群から選ばれる
ポリエステルである。

【００１７】ここで、前記ベースポリマーは樹脂の種類
に応じて任意の方法で製造することができる。例えばポ
リエステルを例にとって説明すると、ベースポリエステ
ルは、前記の例示した化合物から常法によって以下に例
示した方法によって得ることができる。

【００１８】すなわち、多価カルボン酸と多価ヒドロキ
シ化合物をエステル化槽へ連続的に仕込み、エステル化
反応させ前記のモノマーを得た後、高温、弱減圧下の初
期重合槽を経て高温、減圧下の後期重合槽へ連続的に送
液し、重縮合させるか、多価カルボン酸のエステル形成
性誘導体と多価ヒドロキシ化合物をエステル化反応槽へ
連続的に仕込み、エステル交換反応させた後、高温、弱
減圧下の初期重合槽を経て高温、減圧下の後期重合槽へ
連続的に送流し重縮合させることで製造することができ
る。

【００１９】本発明において、ベースポリマーには予め
何らかの改質剤、例えば、艶消剤である二酸化チタンや
易滑剤としてのコロイダルシリカ、湿式シリカ、乾式シ
リカなどの酸化珪素、炭酸カルシウム、カオリナイト、
タルク、アルミナ、ゼオライト、グラファイト等の粒子
が添加されていてもかまわないが、改質剤の含有量とし
ては０〜０．５％の範囲の少量であることが望ましい。
０．５％を越えるとベースポリエステルを製造する連続
重合工程の内部でスケール等の異物や添加剤の凝集を生
成しやすくこれがベースポリマーに混入し品質を低下さ
せるからである。またコストメリットが小さくなる点で
も望ましくない。

【００２０】本発明における「改質剤を含有する熱可塑
性樹脂（Ｂ）」（なお、単に「改質剤含有熱可塑性樹
脂」と称することもある。）とは、前述のベースポリマ
ー自身またはベースポリマーとは異なる重合装置で重合
されたポリマーに公知の各種改質剤を添加したポリマー
あるいは改質効果を有する機能性の第３成分を共重合し
た熱可塑性樹脂等を総称する。改質剤としては、前記の
二酸化チタン、酸化珪素、炭酸カルシウム、カオリナイ
ト、タルク、アルミナ、ゼオライト、グラファイト等の
無機粒子、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、
メチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート
共重合架橋体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニ
リデンフルオライド、ポリアクリロニトリル、ベンゾグ
アナミン樹脂、架橋シリコーン樹脂等の有機粒子を例示
することができる。また、これらの粒子は、例えば特開
平７−２４７１１９号公報、特開平４−７３３６号公報
などで提案されている様に、粒子の表面を粒子内部の組
成とは異なる化合物で被覆していても、シランカップリ
ング剤及び／又はチタンカップリング剤などで処理され
ていても一向にかまわない。なかでも、酸化珪素、二酸
化チタン、アルミナ、ポリスチレン、架橋シリコーン樹
脂の粒子、あるいはこれらの粒子の表面を他の化合物で
被覆した粒子が好ましい。

【００２１】さらに、機能性改質剤としては、例えば難
燃剤としてリン化合物等、静電剤として脂肪酸エステル
金属塩等、易染剤としてポリエチレングリコール等、鮮
明染色剤として例えばポリエステルでは５−ナトリウム
スルホイソフタル酸またはそのエステル、耐熱剤として
正燐酸、亜燐酸等を挙げることができる。

【００２２】なお、ベースポリマー中に含有される改質
剤と改質剤含有熱可塑性樹脂に含有される改質剤は同一
であっても複数の異なる改質剤であってもよい。

【００２３】本発明においては、前述した改質剤は、ベ
ースポリマーと同一種の熱可塑性樹脂または異なる重合
方法で製造された熱可塑性樹脂に予め分散もしくは共重
合させておいてから添加されるか、あるいはビヒクルに
分散させて添加される。ここで、ビヒクルは市販の可塑
剤を用いることができ、特に限定されるものではない。
例えば、熱可塑性樹脂としてポリエステルを挙げれば、
ポリエステルセバケート系、ポリエステルアジペート
系、ポリエステルフタレート系等のの可塑剤が市販され
ており、これらを好適に用いることができる。

【００２４】なお、熱可塑性樹脂又はビヒクルへ改質剤
を共重合／分散する方法は公知の方法で行うことができ
る。例えば、共重合系改質剤の場合には、あらかじめバ
ッチ式反応器で所望の組成のポリマーを重合することに
より調製しておいてもよいし、分散系の場合には、一旦
チップ化したベースポリマーを混練機内に供給して再溶
融し、改質剤を高濃度に添加して混練する、いわゆるマ
スターバッチ方式のほかに、連続重合の払出しラインよ
りベースポリマーの一部をサイドストリームへ抜き出
し、１軸混練押出し機または２軸混練押出し機等へ導入
し、改質剤を練り込むことによって調製することもでき
る。さらに改質剤をビヒクルに分散させる場合には、系
の粘度に応じて例えばニーダー、スーパーミキサー等市
販の混練装置を好ましく用いることができる。

【００２５】つぎに、本発明の方法を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の改
質熱可塑性樹脂を製造するための方法を説明するための
概略製造工程図であって、図（ａ）〜（ｃ）のそれぞれ
は本発明の製造方法の異なった実施態様を例示したもの
である。

【００２６】該図において、１は最終重合槽、２は定量
供給ポンプ、３は払出しライン、４は熱可塑性樹脂
（Ｂ）の投入口、５は二軸混練押出し機、６はノズル、
７は静的混合装置、８は熱可塑性樹脂（Ａ）の取出しラ
イン、９は動的混合装置、そして、１０はベント口をそ
れぞれ示す。

【００２７】以上のようにして構成される改質熱可塑性
樹脂の製造工程において、一方で、連続重合により得ら
れたベースポリマー（熱可塑性樹脂（Ａ））は最終重合
槽１から定量供給ポンプによって払出しライン３へ払い
出される。他方、改質剤含有熱可塑性樹脂（熱可塑性樹
脂（Ｂ））は、二軸混練押出し機５によって十分に混練
された状態で払出しライン３へ添加される。この際、ベ
ースポリマー流の中心部へ改質剤含有熱可塑性樹脂を末
広がり状に放射して払出しライン３に改質剤を添加する
必要がある。ここで、改質剤含有熱可塑性樹脂を払出し
ライン３に改質剤を添加するために、ノズル６が使用さ
れている。なお、このノズル６の形状及び構造に関して
は、その詳細を後述する。

【００２８】このようにして、ベースポリマーと改質剤
含有熱可塑性樹脂とを添加混合するに際して、ノズル６
をベースポリマー流に対して向流かつ払出し配管の中心
部に配置することが好ましい。なぜならば、ベースポリ
マーの払出し配管に対してノズル６の配置が中心部に位
置していないと、添加注入される改質剤含有熱可塑性樹
脂が均一に混合されず分散むらを起こす原因となるから
である。また、ノズル６から改質剤含有熱可塑性樹脂を
ベースポリマーに対して向流に添加してベースポリマー
流を乱すことによって、並流の場合と比較すると、両者
の混合を効率良く行うことができるからである。

【００２９】このようにノズル６を介して改質剤含有熱
可塑性樹脂が添加されたベースポリマーは、さらに、静
的混練装置７及び／又は動的混合装置９によって、静的
及び／又は動的に混合させること好ましく、このような
混合を進めることによって、改質剤をベースポリマー中
へ極めて均一に分散させることができる。その際、すで
に改質剤含有熱可塑性樹脂中で改質剤は、ある程度分散
されているので、混合においてさほどの剪断力を必要と
せず、このために静的混練装置７を通して分散を進める
のは有利な方法である。なお、静的混合及び／又は動的
混合には、公知の静的混練装置及び／又は動的混合装置
を適宜用いることができる。例えば、前者の静的混合装
置の例としては、ノリタケカンパニー社のケニックス型
スタティックミキサー、スルーザー社のスタティックミ
キシングエレメント、東レ株式会社製のハイミキサー等
を挙げることができる。また、後者の動的混合装置の例
としては、一軸混練押出し機、二軸混練押出し機、又は
撹拌翼付き完全混合槽等を挙げることができる。なお、
一軸又は二軸の混練押出し機を用いる場合は、固有粘度
の低下を抑制するためベント付きのタイプが好適に使用
される。さらには、静的混合装置と動的混合装置を併用
してもよいことは、言うまでもない。

【００３０】本発明において、ベースポリマーの払出し
ライン３に改質剤含有熱可塑性樹脂を添加するに際して
は、図１（ｂ）に示すように、払出しライン３からベー
スポリマーの一部を取出し、該ポリマーを二軸混練押出
し機５へ取出しライン３を介して還流させてもよい。な
お、図１（ｃ）はベント口１０を有する二軸混練押出し
機９を動的混合装置として使用した例を示している。

【００３１】つぎに、本発明の改質熱可塑性樹脂の製造
装置について、以下に図面を参照しながら詳細に説明す
る。本発明の装置は、図１（ａ）〜（ｃ）に示したベー
スポリマー（熱可塑性樹脂（Ａ））の払出しライン３の
配管中に改質剤を含有させた改質剤含有熱可塑性樹脂
（熱可塑性樹脂（Ｂ））を放射して該改質剤を添加する
ノズル６を設けた装置である。ここで、該ノズル６の詳
細について、図２及び３を用いて説明する。

【００３２】該図において１１は導入流路であって、改
質剤含有熱可塑性樹脂の流れ方向に沿って、ストレート
形状あるいは次第に先細となる形状を有している。ま
た、１２は改質剤含有熱可塑性樹脂の放射方向に対して
末広がり状の形状を有する放射口部であって、１３は改
質剤含有熱可塑性樹脂の流れ方向に延在させた放射整流
部材である。

【００３３】以上のような構造を有するノズル６におい
て、該ノズル６の導入流路１１から改質剤含有熱可塑性
樹脂が注入され、末広がり状の形状を有する放射口部か
ら図１に示す払出しライン３へ末広がり状に放射され
る。このとき、導入流路１１の先端形状を先細にするこ
とは、改質剤含有熱可塑性樹脂の注入圧を先細の度合を
変えることにより容易に制御できるので望ましく、この
先細形状は注入量、注入粘度、注入剤等の条件に応じて
適宜最適な形状を選択すればよい。また、流路径又は流
路長に関しても、払出しライン３のサイズ等の製造条件
に応じて任意に最適な値を選択することができる。

【００３４】ここで、前記の導入流路１１を出た改質剤
含有ポリマーは、末広がりの形状を有する放射口１２部
へ誘導される。なお、末広がり状形状を有する放射口１
２の頂角は３０°〜１８０°の範囲にあることが望まし
い。もし、３０°未満であると直接ポリマーの払出しラ
イン３へ放射添加する場合に注入剤の放射分散が十分で
なくなるので好ましくない。一方１８０°を越えると導
入流路１１を導通してきたポリマーが放射口１２の壁面
に添って流れることができなり、払出しライン３へ注入
する改質剤含有熱可塑性樹脂の制御が難しくなる。

【００３５】なお、前記の放射口１２には、導入流路１
１を流れてきた添加剤含有熱可塑性樹脂の流れが安定と
なるように放射整流部材１３を設けるか、あるいは添加
剤含有熱可塑性樹脂の流れに対して垂直方向に断面をと
った場合に、星状、花びら状等の溝が設けられているこ
とが好ましい。

【００３６】また、放射整流部材１３に関しては、図２
及び図３に示すように放射口１２で添加剤含有熱可塑性
樹脂が数筋に分割されるように流路を流れ方向に沿って
複数条（図２の例では４条、図３の例では８条）に分割
されていることが必要が好ましい。条の本数は少なくと
も２本以上であり、各条間は同一距離とし均等に配置す
ることが必要である。均等でないと混合むらを起こす原
因となる。なお、条数をあまり増やすと各筋への分配量
が少なくなり改質剤含有熱可塑性樹脂が均等に分配しな
くなるので、好ましくは放射状に４〜８本の条を配する
のがよい。条の深さおよび幅は、中央流管から流れてき
た改質剤含有熱可塑性樹脂が分岐する長さであれば特に
制限はない。また、条の形状は特に制限されるものでは
なく、半円型または半楕円型でもよいし、角型でもよ
い。しかし、デッドスペースを解消するため、半円型ま
たは半楕円型が望ましい。

【００３７】なお、図１には、図２及び図３に例示した
ノズルを払出しライン３中に一つだけ設けた例を示して
あるが、払出しライン３中のポリマー流れ方向に対する
直角断面内で複数個のノズルを該直角断面内に均等に分
配配置することができることは、言うまでもない。この
とき、設けるノズルの数は、３個以上とすることが改質
剤の分散を良くする上で好ましく、配置は払出しライン
３配管を円形断面配管とした場合には、配管中心に対し
て描いた同心円上に等配することが好ましい。つまり、
該直角断面内に均等に改質剤が注入することが肝要であ
る。この場合、複数のノズルから前記の直角断面内に改
質剤含有熱可塑性樹脂が分散して注入されるため、ノズ
ルの放射口形状は、単一に設けたノズルの場合のよう
に、必ずしも末広がり状とする必要はなく、ストレート
状であってもよい。

【００３８】なお、本発明におけるノズルは、本発明の
実施例におけるように、連続重合によって得られた熱可
塑性樹脂の払出しラインに改質剤含有熱可塑性樹脂を添
加するに際して用いられるほかにも、熱可塑性樹脂チッ
プを再溶融製膜または再溶融紡糸する場合にベースポリ
マー溶融後の導管中に液性改質剤及び／又は改質剤含有
熱可塑性樹脂を添加する場合にも使用することが可能で
ある。

【００３９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。なお、本発明の実施例において、図４（ａ）
〜（ｃ）に示すようなノズル６’を比較例として使用し
た。また、例中の「部」は、重量部である。さらに、本
発明における種々の物性値および特性は、以下の如くし
て測定されたものであって、その定義に関しても以下の
通りである。

【００４０】（１）固有粘度 １，１，２，２−テトラクロルエタン４０部とフェノー
ル６０部の混合溶媒中３５℃にて測定する。

【００４１】（２）製品樹脂チップ中の改質剤の分散性 ポリエステル中の粒子の添加量を０．３重量％になるよ
うに、必要ならチタンを含まないポリエステルで希釈し
た後、小型１軸スクリュータイプ押出機で押出したポリ
エステルをエポキシ樹脂に包埋してミクロトームで切断
して、切断面を走査型電子顕微鏡で観察する（倍率 ５
０００〜１００００倍）。３０組の互いに隣接する２つ
の粒子または改質剤について、その粒子間の直線距離を
測定し、平均値、標準偏差、変動係数を求めて、次の様
な判定をする。 特級：変動係数が０．０５未満である。 １級：変動係数が０．０５〜０．１である。 ２級：変動係数が０．１〜０．２である。 ３級：変動係数が０．２以上である。 なお、特級および１級のみが実用に供せられる。

【００４２】（３）ポリエステル中の粗大粒子 ポリマー５０mgを２枚のカバーグラス間にはさんで２８
０℃で溶融プレスし、急冷したのち、位相差顕微鏡を用
いて観察し、画像解析装置ルーゼックス５００で顕微鏡
像内の最大長が５．０μｍ以上の粒子数をカウントし、
次の様な判定をする。 特級：５．０μｍをこえる粒子が全く見当らない。 １級：５．０μｍをこえる粒子数が５個／ｍｍ²未満で
ある。 ２級：５．０μｍをこえる粒子数が５〜１０個／ｍｍ²
である。 ３級：５．０μｍをこえる粒子数が１０個／ｍｍ²を超
える。 なお、特級および１級のみが実用に供せられる。

【００４３】（４）製品樹脂の濾過圧力上昇速度 直接紡糸側のポリマーラインに小型１軸スクリュータイ
プ押出機の溶融ポリマー出側にポリマー定量供給装置を
取り付け、更にその出側に内径６４ｍｍφの２４００メ
ッシュ金網フイルターを２枚重ねて装着し、溶融ポリマ
ーの温度を２９０℃一定にコントロールして、毎分３
３．３ｇの速度でポリマーを１０時間連続して濾過す
る。この時のフイルター入側の圧力上昇値の平均値をも
って、濾過圧力上昇速度とする。 特級：濾過圧力上昇速度が、毎時５ｋｇ／ｃｍ²以下で
ある。 １級：濾過圧力上昇速度が、毎時５〜１０ｋｇ／ｃｍ²
である。 ２級：濾過圧力上昇速度が、毎時１０〜２０ｋｇ／ｃｍ
²である。 ３級：濾過圧力上昇速度が、毎時２０ｋｇ／ｃｍ²以上
である。 なお、特級および１級のみが実用に供せられる。

【００４４】［実施例１］テレフタル酸およびエチレン
グリコールを原料としてエステル化反応をおよび所定の
重縮合反応を経た固有粘度０．６５の改質剤を含まない
ポリエチレンテレフタレートをベースポリマーとして、
図１（ａ）に示した払出しラインに９００ｋｇ／ｈで供
給した。ベースポリマーの温度は２８５℃に保った。別
に、２軸混練押出し機へベースチップおよび酸化チタン
を供給し、酸化チタンを２５％含有するポリエチレンテ
レフタレートＭＢ（固有粘度０．５４）を調製した。２
軸混練押出し機はニーディングディスク構成でスクリュ
ー回転を４００ｒｐｍに設定した。これを図１に示した
ノズルを通じて１００ｋｇ／ｈで添加した。なお、ＭＢ
の品質については表１に示した。その後ノリタケカンパ
ニー社製のケニックス型スタティックミキサー（２０エ
レメント）を通して分配混合した。５００ｋｇ／ｈを直
接紡糸工程へ供し、残りを直接紡糸に供した。チップ化
したチップ中の粒子の分散性、粗大粒子および紡糸時の
濾過圧力上昇速度を表１に示した。

【００４５】［実施例２］実施例１においてベースポリ
マーを９７５ｋｇ／ｈ払い出した後、図１（ｂ）に示す
ように払出しラインよりサイドストリームを７５ｋｇ／
ｈで取出しラインを介して抜き出し、ベント付き２軸混
練押出し機に供給した。２軸混練押出し機はニーディン
グディスク構成でスクリュー回転を４００ｒｐｍに設定
し、２５ｋｇ／ｈでチタン粉体を供給した。このように
してチタン顔料２５％の組成物を改質剤含有熱可塑性樹
脂（Ｂ）として調製し、これを２８５℃に保ち、図２の
ノズルを通して払出しラインのベースポリマーに添加し
た。そのほかは実施例１と同様とした。チップ化したチ
ップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇速度を表
１に示した。

【００４６】［実施例３］実施例２において、ベースポ
リマーを２５ｋｇで抜き出し、ベント付き２軸混練押出
し機へ供給し、ここへ酸化チタン粉体を２５ｋｇ／ｈで
供給し、混練を行い、この組成物をノズルを通じて払出
しラインのベースポリマーに添加するほかは実施例２と
同様に行った。チップ化したチップ中の粗大粒子および
紡糸時の濾過圧力上昇速度を表１に示した。

【００４７】［実施例４］実施例１において酸化チタン
含有ＭＢの添加量を１１ｋｇとしたほかは実施例１と同
様に行った。チップ化したチップ中の粗大粒子および紡
糸時の濾過圧力上昇速度を表１に示した。

【００４８】［実施例５］実施例２においてサイドスト
リームを１２ｋｇ／ｈで取出しラインを介して抜き出
し、ベント付き２軸混練押出し機へ酸化チタン粉体を３
ｋｇ／ｈで添加するほかは、実施例３と同様に行った。
チップ化したチップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧
力上昇速度を表１に示した。

【００４９】［実施例６］実施例３において、ベースポ
リマーを３ｋｇで抜き出し、ベント付き２軸混練押出し
機へ供給し、ここへ酸化チタン粉体を３ｋｇ／ｈで供給
し、混練を行い、この組成物を改質剤含有熱可塑性樹脂
（Ｂ）としてノズルを通じて払出しラインのベースポリ
マーに添加するほかは実施例２と同様に行った。チップ
化したチップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇
速度を表１に示した。

【００５０】［比較例１］ノズルを図４（ａ）に示すよ
うな形状にしたほかは実施例１と同様に行った。チップ
化したチップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇
速度を表１に示した。

【００５１】［比較例２］ノズルを図４（ｂ）に示すよ
うな形状にしたほかは実施例１と同様に行った。チップ
化したチップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇
速度を表１に示した。

【００５２】［比較例３］ノズルを図４（ｃ）に示すよ
うな形状にしたほかは実施例１と同様に行った。チップ
化したチップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇
速度を表１に示した。

【００５３】［比較例４］ノズルを図１（ｂ）に示す形
状にし、ノリタケカンパニー社製のケニックス型スタテ
ィックミキサーを４０エレメントにしたほかは実施例１
と同様に行った。チップ化したチップ中の粗大粒子およ
び紡糸時の濾過圧力上昇速度を表１に示した。

【００５４】［実施例７］ノズルを図３に示すような形
状にしたほかは実施例１と同様に行った。チップ化した
チップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇速度を
表１に示した。

【００５５】［実施例８］静的混合装置をスルーザー社
製スタティックミキシングエレメントＳＭＸ型（エレメ
ント数１８）にしたほかは実施例１と同様に行った。チ
ップ化したチップ中の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力
上昇速度を表１に示した。

【００５６】［実施例９］静的混合装置に替えて図１
（ｃ）に示すように、Ｌ／Ｄが３０のベント付き２軸混
練機を設置し、スクリュー回転数５０ｒｐｍで混合した
ほかは実施例１と同様に行った。チップ化したチップ中
の粗大粒子および紡糸時の濾過圧力上昇速度を表１に示
した。

【００５７】［実施例１０］バッチ反応釜で、テレフタ
ル酸およびエチレングリコールを原料としてエステル化
反応を終了した後、重縮合反応の末期に制電剤として分
子量２００００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を
酸成分に対して５％、ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｄ
ＢＳ）を酸成分に対して０．５％を添加しその後、重縮
合を継続し固有粘度０．６０の組成物を得た。連続重合
方法でテレフタル酸とエチレングリコールを原料として
エステル化反応を終了した後、所定の重縮合反応を経た
固有粘度０．６５の改質剤を含まないポリエチレンテレ
フタレートをベースポリマーとして、図１に示した払出
しラインに９００ｋｇ／ｈで供給した。ベースポリマー
の温度は２８５℃に保った。図２に示したノズルを通じ
て前記の組成物を１００ｋｇ／ｈで添加した。その後ノ
リタケカンパニー社製のケニックス型スタティックミキ
サー（２０エレメント）を通して分配混合した。５００
ｋｇ／ｈを直接紡糸工程へ供し、残りを直接紡糸に供し
た。チップ化したチップ中のポリエレングリコールをオ
スミン酸染色し透過型電子顕微鏡で観察し、分散を前記
の、ポリエステル中の粒子の分散と同様に評価した。ま
た濾過圧力上昇速度を表１に示した。

【００５８】［比較例５］ノズルを図１（ｂ）に示す形
状にしたほかは実施例８と同様に行った。チップ化した
チップ中のポリエチレングリコールをオスミン酸染色し
透過型電子顕微鏡で観察し、分散を前記の、ポリエステ
ル中の粒子の分散と同様に評価した。また濾過圧力上昇
速度を表１に示した。

【００５９】［実施例１１］バッチ反応釜で、テレフタ
ル酸およびエチレングリコールを原料としてエステル化
反応を終了した後、重縮合反応の初期にボイド形成剤と
してトリメチルホスフェートと酢酸カルシウムの複合粒
子をリン原子換算で５％添加し、重縮合を継続し固有粘
度０．６０の組成物を得た。連続重合方法でテレフタル
酸とエチレングリコールを原料としてエステル化反応を
終了した後、所定の重縮合反応を経た固有粘度０．６５
の改質剤を含まないポリエチレンテレフタレートをベー
スポリマーとして、図1に示した払出しラインに９００
ｋｇ／ｈで供給した。ベースポリマーの温度は２８５℃
に保った。図３に示したノズルを通じて前記の組成物を
１００ｋｇ／ｈで添加した。その後ノリタケカンパニー
社製のケニックス型スタティックミキサー（２０エレメ
ント）を通して分配混合した。５００ｋｇ／ｈを直接紡
糸工程へ供し、残りを直接紡糸に供した。チップを２０
％の水酸化ナトリウム水溶液で１時間リフラックス処理
し、繊維表面に形成したボイドを前記のポリエステル中
の粒子の分散と同様に評価した。また濾過圧力上昇速度
を表１に示した。

【００６０】［比較例６］ノズルを図１（ｂ）に示す形
状にしたほかは実施例９と同様に行った。チップを２０
％の水酸化ナトリウム水溶液で１時間リフラックス処理
し、繊維表面に形成したボイドを前記のポリエステル中
の粒子の分散と同様に評価した。また濾過圧力上昇速度
を表１に示した。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性樹脂の連続重
合により得られたベースポリマーの払出しラインに改質
剤含有熱可塑性樹脂を添加する際に、偏心なく均等に分
割された筋状に添加することができるノズルが提供され
た。該ノズルを通して改質剤含有熱可塑性樹脂をベーズ
ポリマーの払出し向きと逆に添加しついで静的及び／又
は動的混合装置を導通させることによって極めて分散性
が高く、分散むらのない組成物を得ることが可能にな
る。このように得られた組成物は繊維、フィルムおよび
樹脂成型品に成型加工する場合の成型加工性に優れ、ま
た繊維、フィルム、および樹脂成型品としたときの製品
品品質にも優れるという極めて顕著な効果を有する。こ
のような良好な工程、品質を連続重合の払出しラインで
容易に行うことができ、熱可塑性樹脂の多品種生産を飛
躍的に推進することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の改質熱可塑性樹脂の製造方法を実施す
るための概略製造工程である。

【図２】本発明の改質熱可塑性樹脂の製造装置を構成す
るノズルの実施態様を例示した、（ａ）正面断面図、
（ｂ）側面図である。

【図３】本発明の改質熱可塑性樹脂の製造装置を構成す
る他のノズルの実施態様を例示した、（ａ）正面断面
図、（ｂ）側面図である。

【図４】３つの改質熱可塑性樹脂の製造装置の比較態様
例を示した、払出しラインの改質剤の添加部の正面断面
図である。

【符号の説明】

１ 最終重合槽 ２ 定量供給ポンプ ３ 払出しライン ４ 改質剤投入口 ５ 二軸混練押出し機 ６ ノズル ７ 静的混合装置 ８ 取出しライン ９ ベント付二軸混練押出し機 １０ ベント口

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂（Ａ）の払出しラインの配
   管中に改質剤を含有させた熱可塑性樹脂（Ｂ）を添加し
   て改質熱可塑性樹脂を製造する方法において、 熱可塑性樹脂（Ａ）の流れの中心部へ熱可塑性樹脂
   （Ｂ）を末広がり状に放射して払出しラインに改質剤を
   添加することを特徴とする改質熱可塑性樹脂の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記の熱可塑性樹脂（Ｂ）を配管の中心
   部から熱可塑性樹脂（Ａ）の向流方向へ放射する請求項
   １記載の改質熱可塑性樹脂の製造方法。
3. 【請求項３】 前記の熱可塑性樹脂（Ａ）に前記の熱可
   塑性樹脂（Ｂ）を添加後、両者を静的及び／又は動的に
   混合する請求項１又は請求項２記載の改質熱可塑性樹脂
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記の熱可塑性樹脂（Ａ）がポリエステ
   ルである請求項１〜３の何れか一項に記載の改質熱可塑
   性樹脂の製造方法。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂（Ａ）の払出しラインの配
   管中に改質剤を含有させた熱可塑性樹脂（Ｂ）を放射し
   て該改質剤を添加するノズルを設けた製造装置におい
   て、 該ノズルは払出しライン配管中の略中心部に放射方向に
   対して末広がり状の放射口形状を有して単一個が配置さ
   れているか、又は熱可塑性樹脂（Ａ）の流れ方向に対す
   る直角断面内に放射方向に対して末広がり状及び／又は
   ストレート状の放射口形状を有して複数個が均等配置さ
   れていることを特徴とする改質熱可塑性樹脂の製造装
   置。
6. 【請求項６】 前記の熱可塑性樹脂（Ｂ）の流れ方向に
   延在させた放射整流部材及び／又は放射整流溝を前記の
   放射口形状部に設けた請求項５記載の改質熱可塑性樹脂
   の製造装置。
7. 【請求項７】 前記のノズルが先細の熱可塑性樹脂
   （Ｂ）の導入流路を有し、該導入流路が末広がりの放射
   口形状部に連結する請求項５又は請求項６記載の改質熱
   可塑性樹脂の製造装置。