JPH1160744A - 粉粒体の混合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２種類以上の高分子重合体チップを均一に混
合でき、均質な品質を持つ合成樹脂を安定に得ることが
できる方法を提供する。 【解決手段】 ２種類以上の熱可塑性重合体からなるチ
ップを計量して一定比率で混合して溶融成形するに際し
て、該チップに帯電する静電気を除去しながら混合する
ことを特徴とする粉粒体の混合方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２種類以上の熱可
塑性重合体からなる粉粒体（以下、「チップ」と称する
こともある）を均一に混合し、溶融成形するための混合
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、２種類のチップを混合して溶
融成形する方法が慣用されている。例えば、顔料、制電
剤、防汚剤、抗菌剤等の改質剤を練り込んだマスターチ
ップをベースチップに均一に混合して、製糸したり、製
膜することが行われている。

【０００３】この際、それぞれの帯電性能が異なる２種
類以上のチップを混合する場合においては、チップの混
合、輸送、貯留等の様々な段階において、帯電状態が様
々に変化する。そのため、帯電したチップが輸送配管へ
付着したり、チップ同士が付着して、チップの混合斑が
生じる原因となっている。ここで、このような混合比率
が変動するチップが有する問題について、製糸工程を例
にとって説明すると、溶融紡糸して、延伸した際に、単
糸切れや断糸の原因となるため、著しく工程調子を損な
うと共に、得られた糸条はその長手方向に沿って、品質
に斑が生じた製品となる。

【０００４】以上に述べたチップの混合の不均一に起因
する問題を解決するために、スタチックミキサーを設置
したり、機械的な撹拌混合を行うことが考えられる。し
かしながら、このような撹拌を行っても、撹拌に際し
て、チップが再分離したり、チップ同士の摩耗破砕によ
る微粉末が発生するという問題が新たに発生する。しか
も、例えスタチックミキサーを使用したとしても、チッ
プに帯電した静電気によって、チップが配管壁に付着す
るという問題が依然として残る。したがって、これらの
方法では、前述のような異なるチップ種間の帯電状態の
差異が原因と考えられる混合比率の不均一性を防ぐには
極めて不十分である。しかしながら、昨今の市場ニーズ
の多様化と細分化に対応するために、非常に小さい混合
比率でのチップブレンドが要求される場合には、これら
の混合比率斑が最終製品に与える影響は極めて大きく、
チップの混合比率を均一化するための方法が、以前にも
増して要求されている。

【０００５】こうした背景にもかかわらず、従来のチッ
プの混合方法においては、チップに帯電する静電気に関
して、混合の均一化という視点からは、全く関心が払わ
れていないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２種
以上の重合体からなるチップを混合するに際して生じる
以上に述べた従来の諸問題を解決することにある。すな
わち、従来は全く考慮されていなかったチップに帯電し
た静電気に起因する問題を解消することにある。そし
て、これによって２種以上のチップを非常にに小さい混
合比率であっても均一に混合でき、均質な合成樹脂を溶
融成形工程へ供給することによって、糸やフィルムのよ
うな優れた溶融成形品を得ることができる粉粒体の混合
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ここに、本発明によれ
ば、 （請求項１） ２種類以上の熱可塑性重合体からなるチ
ップを計量して一定比率で混合して溶融成形するに際し
て、該チップに帯電する静電気を除去しながら混合する
ことを特徴とする粉粒体の混合方法、 （請求項２） ベースチップとマスターチップとからな
る２種類のチップを混合するに際して、該ベースチップ
とマスターチップの混合比率が重量比で８０：２０〜９
９：１である請求項１記載の粉粒体の混合方法、及び （請求項３） マスターチップの計量供給量が０．３〜
１０．０Ｋｇ／ｈｒである請求項１又は請求項２記載の
粉粒体の混合貯留方法が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明で使用する重合体チップは、
ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドなどに代表
される高分子重合体からなるチップが該当し、ベースチ
ップ、あるいはマスターチップの何れにも使用すること
ができる。

【０００９】ここで、前者のベースチップは、主として
これらの高分子重合体のホモポリマーが使用されるが、
改質を目的として共重合ポリマーからなるチップを使用
することもできるし、すでに何等かの方法で改質が施さ
れたチップを使用することもできる。また、後者のマス
ターチップも高分子重合体からなるチップをそのまま使
用することができるし、改質剤を高濃度に含有するもの
を使用することができる。このように、改質の目的に応
じてベースチップ、マスターチップは適当に選択使用す
ることができる。

【００１０】なお、改質剤の種類は、ポリマーの改質の
目的によって決まるため、適宜目的に応じたものが使用
されるが、本発明においては、酸化チタンや酸化亜鉛な
どの金属酸化物を高濃度に含有するもの、あるいは有機
スルホン酸金属化合物を共重合したポリエステルなどの
特に静電気の発生し易いチップを混合する際に効果的で
ある。

【００１１】チップに帯電する静電気は、計量、混合輸
送中にチップ同士あるいは輸送配管壁などとの摩擦によ
って発生し、この発生した静電気によってチップの輸送
配管やホッパーへの付着などが起こり、混合比率の変
動、配管詰りなどのトラブルを惹起する。このような問
題を未然に防ぐためには、２種類以上の熱可塑性重合体
からなるチップを計量して一定比率で混合して溶融成形
するに際して、該チップに帯電する静電気を除去しなが
ら混合することが必要である。

【００１２】以下、図面を参照しながら本発明の方法を
詳細に説明する。図１は、本発明の方法を実施するため
の装置を例示した略線図（一部に断面を含む）であっ
て、マスターチップとベースチップは、それぞれホッパ
ー１及び２から供給される。ここで、マスターチップ
は、計量供給装置３によって計量されながら、ベースチ
ップの輸送配管６中に供給されてベースチップと混合部
５で混合される。このようにして混合部５混合されたチ
ップは、配管６中に充填された状態でエクストルーダー
７へ供給され、該エクストルーダー７で溶融混練され、
溶融樹脂を定量供給するギャポンプ８群へと供給され
る。

【００１３】このとき重要な事は、定量供給されるベー
スチップ流の中へマスターチップが供給されて混合され
る際に、チップに帯電する静電気を除去することであ
る。したがって、図１の実施態様では、マスターチップ
の計量供給装置３のチップ排出部に静電気除去装置４が
設けられていることである。なお、図１の実施態様では
ベースチップに対しては、静電気除去装置は設けられて
いないが、マスターチップの場合と同様に混合部５の上
流側の輸送配管６に静電気除去装置を設けても良いこと
は言うまでもない。なお、静電気除去装置４としては、
チップに帯電する静電気を効果的に除去できるものであ
れば、特に限定することはなく、例えば、高電圧を印加
して正又は負の静電気を帯びたイオンをチップに照射す
るようにした照射タイプのものなどを使用することがで
きる。

【００１４】ここで、図１の実施態様において、マスタ
ーチップに対して静電気除去装置４が設けられているの
は、前述したようにマスターチップが静電気を帯電し易
い改質剤を高濃度に含有するからである。他方、ベース
チップの方はマスターチップほど静電気を帯電しないた
め、ベースチップを供給するホッパー２や配管６は、通
常アースすることによって静電気を系外へ逃がす程度で
充分である。

【００１５】以上に述べた本発明の方法によれば、ベー
スチップとマスターチップとの混合の際に不均一混合の
原因となる静電気が混合の直前で予め除去されることと
なる。これによって、静電気に起因する不均一混合が解
消される。このように本発明では、チップの混合の際に
静電気が除去されていることが肝要であって、このた
め、機械的な撹拌による混合のように、チップの混合時
に静電気が発生し易い混合方式は余り好ましいものでは
ない。また、輸送配管６とチップとの摩擦によって静電
気が発生することがないように、混合部５とエクストル
ーダー７との間の配管長は、なるべく短くすることが好
ましい。

【００１６】次に、本発明の方法においては、ベースチ
ップとマスターチップとの混合比率に関しては、前者：
後者の混合比率において重量比で８０：２０〜９９の範
囲で最も効果的である。何故ならば、マスターチップの
混合割合が８０：２０より多い場合には、マスターチッ
プの静電気による混合斑が品質に影響を与える程大きな
問題とならないからである。他方、マスターチップの混
合割合が９９：１より少ない場合には、チップの状態で
混合することでは、混合の不均一を解消することは極め
て難しく、ベースポリマーとマスターポリマーとを溶融
状態で混合するなどの方策を講じることが必要である。

【００１７】さらに、マスターチップの計量供給量に関
しては、０．３〜１０．０Ｋｇ／ｈｒであることが好ま
しい。もし、０．３Ｋｇ／ｈｒ未満であれば、チップと
いう一定の大きさを有する高分子重合体を計量供給する
という点において、計量装置の計量精度の影響を大きく
受けるため、これに起因する混合斑を解消することが難
しい。また、１０．０Ｋｇ／ｈｒを越える場合には、計
量装置に起因する計量誤差が発生しても、混合斑がそれ
程品質に対して影響しない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されないのはいうまでもない。

【００１９】［実施例１〜３］３５℃のｏ−クロロフェ
ニール中で測定した固有粘度が０．６４のポリエチレン
テレフタレートからなるチップをベースチップとし、こ
のポリエチレンテレフタレートに酸化チタンを該ポリエ
チレンテレフタレートに対して６０重量％添加混合した
チップをマスターチップとした。そして、図１に示した
装置を使用し、ベースチップ：マスターチップの混合比
率を重量比で９６：４として混合した。その際、マスタ
ーチップの計量供給装置３による計量供給量は、２．３
Ｋｇ／ｈｒとし、静電気除去装置４として、イオン照射
型のものを使用した。この時、採用した条件と得られた
結果を表１に示す。

【００２０】［比較例１〜２］比較例１においては、静
電気除去装置を取り外した他は、実施例１と同一の条件
で評価した。また、比較例２においては、静電気除去装
置４は設けてあるが、ベースチップとマスターチとの混
合比率（重量比）とマスターチップの定量供給量を表１
のような条件で評価した。

【００２１】なお、以上に述べた実施例１〜３、及び比
較例１〜２の評価条件と結果を載せた表１において、
「ＣＶ％」は酸化チタン率を測定した１０点の標準偏差
値σを平均値で除したものを％で表わしたものであっ
て、ＣＶ％が３％以下の場合に均一混合されているもの
と判断するものとした。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上に説明の如く、本発明によれば２種
以上の高分子重合体チップを混合して溶融成形する際
に、チップに帯電した静電気に起因する不均一混合の発
生を防止でき、均質な樹脂を得ることができるという極
めて顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための装置の一例を示す概略
断面図である。

【符号の説明】

１ マスターチップ用ホッパー ２ ベースチップ用ホッパー ３ 計量供給装置 ４ 静電気除去装置 ５ 混合部 ６ 輸送配管 ７ エクストルーダー ８ ギアポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２種類以上の熱可塑性重合体からなるチ
   ップを計量して一定比率で混合して溶融成形するに際し
   て、該チップに帯電する静電気を除去しながら混合する
   ことを特徴とする粉粒体の混合方法。
2. 【請求項２】 ベースチップとマスターチップとからな
   る２種類のチップを混合するに際して、該ベースチップ
   とマスターチップの混合比率が重量比で８０：２０〜９
   ９：１である請求項１記載の粉粒体の混合方法。
3. 【請求項３】 マスターチップの計量供給量が０．３〜
   １０．０Ｋｇ／ｈｒである請求項１又は請求項２記載の
   粉粒体の混合貯留方法。