JP2000511967A - ポリプロピレン共重合体中のゲルを減少させるためのスクリーンパック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ポリプロピレンブレンドを該ブレンドの押出間に複数のフィルタースクリーンによってろ過することによってポリプロピレンブレンド中の重合体ゲルの数及び寸法を減少させる方法を教示する。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリプロピレン共重合体中のゲルを減少させるためのスクリーンパック発明の背景 たいていのポリプロピレン（ＰＰ）耐衝撃性共重合体は、ＰＰ単独重合体分子 とエチレン−プロピレン共重合体分子とのブレンドである。エチレン−プロピレ ン共重合体分子の共単量体含有率は通常、これらの分子が一般的にエチレン−プ ロピレンゴム（ＥＰＲ）と称されるようになる程のものである。ＥＰＲ分子はＰ Ｐ単独重合体と不相容性であり、従ってこれら２種のブレンドは２相系となる。 かかる重合体ブレンドは、もしも２つのタイプの重合体がよく相互分散されない と得られる重合体ブレンドの物理的特性が悪くなるという点で問題がある。ＰＰ 耐衝撃性共重合体の場合には、耐衝撃性共重合体中にゴム粒子の「ゲル」が存在 することによってＥＰＲの分散性が悪いことが証明される。良好な物理的特性を 有する耐衝撃性共重合体をもたらすタイプのＰＰ単独重合体及びＥＰＲ分子を用 いた場合には良好な分散性を得るのが困難になる傾向がある。 ＰＰ耐衝撃性共重合体の製造においては、一般的に押出装置系がこれらの重合 体ブレンドを混合するプロセスを提供する。かかる押出装置系は一般的に、混合 区画、続いてのメルト搬送区画、スクリーンフィルター、随意としてのメルトポ ンプ及びペレッタイザーからなる。混合区画の通常の目的は、ＥＰＲを単独重合 体中に混合して分散させることである。スクリーニング区画の通常の目的は、ス クリーンフィルター上の無機不純物及び凝集した安定剤を除去するためのメルト ろ過である。連続装置系においては、これらの凝集物によって目詰まりしたフィ ルターは高い圧力降下及び処理量（押出量）の低下を引き起こすので、目詰まり したフィルターを取り除いて新しいフィルターを設置するために装置系を停止し なければならない。 更に、重合体ブレンドはミキサーの流路内の応力が高い領域を「迂回（バイパ ス）」するので、押出機を通して処理されるときに重合体ブレンドの有意の部分 が十分に混合されないことが分かった。従って、混合区画において不適当な重合 体の分散又は分配混合が起こる。 混合プロセスにおいていくつかの成分を分散させるために及び（又は）不純物 を除去するために様々なスクリーンフィルターの設計が試みられている。微細メ ッシュを有するスタリーンの使用は最良のろ過を提供すると考えられるが、しか し微細メッシュの使用を制限するいくつかの因子がある。これらの因子には、樹 脂の特性及び含有率、ゲル及び不純物粒子の寸法、並びに樹脂の流量がある。こ れらの囚子の有害な組み合わせは、スクリーン表面上での粒子の急速な凝集、ス クリーンフィルターの急速な目詰まり、スクリーン圧力の破局的な増大及び処理 量の低下を引き起こす。 強力混合によってゲルをろ過する試みがなされている。例えば、米国特許第４ ６６１２４９号明細書には、焼結金属粉末及び繊維、砂パック等を用いてゲルを ろ別することが示唆されている。しかしながら、これらのフィルターは高い排出 圧を引き起こし、その結果短いフィルター寿命を引き起こす。更に、かかるフィ ルター中の流路は「デッドゾーン」がある複雑な形状を有するので、従来のスタ リーンフィルターと比較してこれらのフィルターを清浄化するのは非常に困難で ある。バックメルトフローによってさえ、これらの帯域からゲルや不純物を除去 するのは難題である。また、これらのフィルターについての「迂回」の問題も、 排出圧の上昇速度が高いために、非常に深刻である。発明の概要 本発明では、ＰＰ共重合体中のゲルの数及び寸法を低減させるために様々なメ ッシュのスクリーンフィルターのパックを用いる、プロピレン耐衝撃性共重合体 を配合するための連続式押出装置系を提供する。前記の低減は、得られる共重合 体の特性、特にガードナー衝撃強さの改善をもたらす。本発明は、ゲルを分散さ せてフィルターの開口の目詰まりを防止し、フィルターの処理量を増加させ、且 つ、フィルターが重合体をうまく分散させる能力を維持するために、多層式の比 較的荒目のスクリーンフィルターパックを用いることを提供する。このスクリー ンフィルターは、最初のＰＰ耐衝撃性共重合体の製造の際に、又は後の耐衝撃性 共重合体の加工において、適用することができる。発明の詳細な説明 本発明の方法は、少なくとも２種の重合体を含有するＰＰ粉末を溶融させ、前 記重合体をブレンドし、これらの溶融させてブレンドした重合体をフィルタース クリーンパックに通し、前記重合体をダイに通して押出し、次いで前記重合体を 冷却することを包含する。 溶融は、当技術分野において標準的な加熱器によって又はブレンド装置中で、 達成することができる。ブレンディングは、米国特許第４８１４１３５号、同第 ４８５７６００号、同第５０７６９８８号及び同第５１５３３８２号の各明細書 に記載されたような押出機及び押出方法によって行なうことができる。例えば、 一軸スクリュータイプ又は二軸スクリュータイプのスクリュー押出機、例えばＺ ＳＫ共回転（co-rotating）二軸スクリュー押出機又はKillion型一軸スクリュー 押出機を用いることができる。押出機のスクリュー部分は、供給区画、圧縮区画 及び溶融区画の３つの区画に分かれていてよく、そして後部加熱帯域から前部加 熱帯域までの多段の加熱帯域、上流から下流まで作動する多段区画及び帯域を有 することができる。押出機が２個以上のバレルを有する場台には、これらのバレ ルは直列に連結されるべきである。それぞれのバレルの長さ対直径比は、約１６ ：１〜約４０：１の範囲である。ブレンドは、約１６０〜約２７０℃の範囲の温 度において行なうことができ、そして約１８０〜約２４０℃の範囲の温度におい て実施するのが好ましい。 個々の重合体の機械的ブレンドの場合には、成分重合体の混合は、例えば、バ ンバリー（Banbury）（商品名）ミキサー又はブラベンダー（Brabender）（商品 名）ミキサーのようなバッチタイプのミキサー中で達成される。また、接線噛合 い対向回転及び噛合い共回転ミキサー、２段階ミキサー、並びに多段階ロング長 さ／直径ミキサーを用いることもできる。米国特許第４３３４７８３号及び同第 ５４５８４７４号の両明細書の混合装置系も参照されたい。 ブレンディング工程の後に、重合体が多重スクリーンフィルターパックに通さ れる。この多重スクリーンフィルターパックはブレーカープレート中に収納する ことができる。各スクリーンフィルターは各方向の単位長さ当たりのワイヤーの 数（即ちメッシュ）によって特徴づけられる。所定のフィルターについて、スク リーンメッシュ数が大きい程、孔寸法が小さくなる。例えば、３２５メッシュの スクリーンは４２μｍの開口を有する。フィルターパックを構成する個々のスク リーン全部のメッシュの合計は、「スクリーンメッシュ合計」（ＳＭＳ）と称さ れる。ゲルの減少は、共重合体が押出される装置系のＳＭＳに正比例し、そして スクリーンパック中の個々のフィルターのスクリーン寸法よりもＳＭＳの方が重 要であることが分かった。更に、ＳＭＳと排出圧、ゲル分散、又は処理量との一 貫した依存性がある。 任意の所定の装置系についての実際のＳＭＳは、装置系の条件、例えば処理量 、重合体の特性、圧力降下、押出機のタイプ等に依存するので、任意の所定の装 置系について実験的に決定されるべきであるが、ＳＭＳは少なくとも約７００で あるべきであり、約９００より大きいのが好ましい。スクリーンパックのための スクリーンの実際の組み合わせの選択は、最終生成物中の成分の分散のための要 件に依存する。このＳＭＳを達成するためには、少なくとも３個、好ましくは少 なくとも４個のスクリーンを用いるべきである。 ＳＭＳの総数がゲルの減少を決定するとすれば、ゲルの減少を達成するために は、微細なスクリーンの使用を回避し、荒目のスクリーン（即ち少ないメッシュ 数）をより多数で使用することができる。個々のスクリーンは５０μｍより大き い開口を有することができるけれども、これらはこの寸法より小さいゲルの大半 を減少させることに成功する。非常に微細なスクリーンの使用は頻繁な目詰まり 及び低い機械的強度（即ち、裂け（riPPing））をもたらすことが予測されるの で、上記のことは、かかるスクリーンフィルターパックをすぐに商業的に使用す ることを可能にする。 スクリーンは、約４２〜約８３３μｍの範囲の開口（即ち３２５〜２０メッシ ュ）を有し、各スクリーンの開口はゲルを捕捉するのを本質的に回避するのに十 分なだけ大きくしかしゲルを破壊するのに十分なだけ小さくすべきである。前述 のように、スクリーンパックはゲルをスクリーンパック中の開口より小さい寸法 にするので、スクリーンの開口は望まれるゲル寸法と同等に小さくする必要はな い。しかしながら、スクリーンの裂けを防止するためにはスクリーンが３２５メ ッシュより小さいのが好ましく、２５０メッシュより小さいのがより一層好まし く、そしてその代わりに荒目のスクリーンを多数用いるのが好ましい。様々なフ ィルター媒体についての記載が、「Filtration of Plastic Melts」（D.Gneuss 編集、ドイツ国所在のGneuss Kunststofftechnik発行）、１９８８年、第１４〜 １５頁；「Filtration of Plastic Melts」（ドイツ国デュッセルドルフ所在のV DI-Verlag発行）、１９８１年、第１〜７頁；Anderson Wire Works（米国テキ サス州ヒューストン）製品データシート；及び「Handbook of Chemistry」、第 １０版、１９６１年、第９１０〜９１２頁に見られる。 スクリーンは、例えば、平織りワイヤースクリーン及びオランダ織りスクリー ンであってよいが、それらの１つは８０メッシュ×７００メッシュスクリーンで あると記載されている。スクリーンワイヤーは三角形形状（その三角の１つの角 が重合体を切断する）で作られ、そして通常のメッシュパターンで織成されるの が好ましい。 同じＳＭＳを有する複数の多層スクリーンフィルターパックを、均一ブロック 、例えば１００メッシュ×１８；複数のブロック、例えば１００×３＋２００× ３＋３００×３；又は「サンドイッチ」、例えば１００／２００／２５０／３５ ０／３５０／２５０／２００／１００；又は複数の「サンドイッチ」、例えば（ １０／２００／３００）×３；及び任意のその他の組み合わせとして設定するこ とができる。しかしながら、押出の際には、かかるパックの同等のＳＭＳにもか かわらず、複数サンドイッチにスクリーンを並べることについて、ゲル低減を等 しくしながら処理量が増大し且つ圧力降下が小さくなるという利点があることが 分かった。 この好ましいスクリーンパックは、直列に並べられたスクリーンの少なくとも ２つのサンドイッチからなる。各スクリーンサンドイッチにおける好ましいスク リーンの数は３である。３つより多くのスクリーンを用いることもできるが、３ つを越えるスクリーン数ができるだけ少ないのが望ましく、ある場合には６つま でのスクリーンが利点をもたらすことがある。サンドイッチは、寸法が異なるス クリーンを少なくとも３つ持つべきであり、各サンドイッチにおいて開口が最も 大きい（メッシュが最も小さい）スクリーンが最初にきて、その後にその他のス クリーンがだんだん開口寸法が小さくなる（メッシュ寸法が大きくなる）ように サンドイッチ中に導入されるようにすべきである。このようなそれぞれのサンド イッチの少なくとも２個が直列に配置され、メッシュが最も小さい（開口が最も 大きい）第二のサンドイッチが前のサンドイッチの最もメッシュが大きい（最も 開口が小さい）スクリーンに続く。「サンドイッチ」設計においては「ブロック 設計」におけるよりも微細なスクリーンを用いることができる。何故ならば、微 細なスクリーンが荒目のスクリーンの間に挟まれることによって機械的に支持さ れ、このことがほころびや引き裂けからスクリーンを保護するからである。更に 、別法として「サンドイッチ」と「ブロック」との組み合わせを用いることによ って分散混合を改善することができ、また、スクリーンパックのいずれか一方の 端部に単一のスクリーンを加えることもできる。 用いることができるダイには、当技術分野において周知のものが包含され、例 えば、ペレッタイザー、フィルムダイ、吹込成形用金型、射出成形用金型、スロ ト流延機などが包含される。 冷却は、重合体を空気中に置いたり、重合体上に空気を吹きかけたり、重合体 を液体（例えば水）中に沈めたり、重合体に液体（例えば水）を吹き付けたり、 その他の当技術分野において周知の手段によって、達成することができる。 １つの具体例において、本発明の装置系は、 （１）ＰＰを溶融、混合及び搬送するための装置（例えばスクリュー押出機） 、 （２）様々な数及び厚さのスクリーンを置く可能性を提供し且つスクリーンパ ックを収納する、スクリーンパック用のスクリーンチェンジャー又はスクリーン ハウジング、及び （３）ダイを通して重合体を押し出すための装置 からなることができる。 押出量が臨界的である場合には、この装置系及びプロセスにギアポンプを含ま せることができる。 加えて、押出プロセス間のゲルの減少及び分布を改善させるためにスタティッ クミキサー（即ち、モーションレスミキサー）を加えることができる。例えば、 スタティックミキサーは、スクリーンパックの前又は後に付設することができる 。各装置の順序は、圧力、押出量、混合特性及び生成物品質に対する要件に従っ て選択される。好適なスタティックミキサーは、コッホ・エンジニアリング・カ ンパニー・インコーポレーテッド及びケミニア・インコーポレーテッドから入手 することができる。 重合体ブレンドは、約０．５〜約１５．０ｋｇ／ｃｍ²ｈｒの範囲内の質量流 束そして好ましくは約１〜約１０．０ｋｇ／ｃｍ²ｈｒの範囲内の質量流束でス クリーンを通される。一般的には、約２００μｍよりも大きいゲルの数を約６０ ０／ｍ²に、通常約５００／ｍ²以下そして最も好ましくは２００／ｍ²以下に、 そして約２５０μｍよりも大きいゲルの数を約１００／ｍ²にそして好ましくは 約５０／ｍ²以下に減少させるのに、スクリーンを規定の質量流束で一回通過さ せるだけで十分である。その上、５００μｍよりも大きいゲルは、約５０／ｍ² 以下にそして好ましくは約３０／ｍ²以下に減少されるべきである。本発明の方 法によってゲルの少なくとも大きい割合を５０μｍ以下の直径に減じることがで きることが分かった。所望ならば、多数回のスクリーンパック通過を使用するこ とができる。 本発明で使用されるＰＰブレンドは、プロピレンから製造された押出可能なプ ロピレン単独重合体又は随意成分としての１種若しくはそれ以上の共単量体を使 用して製造された押出可能なプロピレン共重合体のうちの２種以上の任意の混合 物であってよく、そして耐衝撃性共重合体が好ましい。ＰＰの製造に有用な共単 量体は、２個及び４〜２０個の炭素原子を有することができる。これらの共単量 体の例は、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、 及び１−オクテンのようなα−オレフィンである。特に好ましいものは、ＰＰ耐 衝撃性共重合体、即ち、ＰＰ単独重合体とプロピレン／４５−７０重量％エチレ ン共重合体とのブレンドであって、共重台体相（即ち、ゴム）が全ブレンドの１ ０〜２０重量％で存在するものである。 ＰＰブレンドは、高メルトフロー（＞２０ｇ／１０分）ＰＰブレンドでは約１ ００μｍよりも大きくそして低メルトフロー（＜２０ｇ／１０分）ＰＰブレンド では約２００μｍよりも大きい直径を有する複数のゲルを含有するものである。 これよりも小さい直径を有するゲルは、たとえ重合体が約０．１〜１００ｇ／１ ０分そして好ましくは約２０〜４０ｇ／１０分のメルトフローを有したとしても 、ＰＰブレンドの物理的特性の劣化の一因にはならないことが判明している。 本発明は、高メルトフローのＰＰを使用する場合に特に有用である。というの は、これらはゲルの存在に対してより敏感であるからである。かかる物質におい て、本発明は、ガードナー衝撃強度を未ろ過重合体と比較して、低メルトフロー 重合体では少なくとも２０％程そして高メルトフロー重合体では少なくとも３０ ％程向上させる。 ＰＰ重合体は、米国特許４４１４１３２に記載される方法の如き従来の方法に よって製造されることができる。ＰＰのブレンドは連結された２つ又はそれ以上 の反応器において製造することができるが、この場合には、ＰＰと活性触媒との 混合物が例えば第一反応器から第二反応器に移送されここで他のＰＰが製造され そして第一反応器からの重合体と現場で混合する。反応器は独立した反応器でも 、又は１つの反応器内において独立した段階からなってもよい。また、ブレンド は、別個に製造したＰＰを乾式又は溶融ブレンディングによって一緒に混合した 混合物であってもよい。 現場ブレンドは、内部電子供与体、チタン源、マグネシウム源及びハロゲン化 剤（これは、他の成分のうちの１つと組み合わされることができる）から作られ た前触媒を含有するチーグラー・ナッタ触媒を使用して製造されるのが好ましく 、そしてこの前触媒は、助触媒（典型的には、アルミニウムアルキル）及び随意 成分としての外部選択性制御剤（“ＳＣＡ”）と組み合わされる。例えば、米国 特許４３９３１８２及び５１０６８０６を参照されたい。加えて、ＰＰの製造を 実施するための気相反応器において、メタロセン前触媒（これは、ボラン又はア ルモキサンで活性化される）を使用することは知られている。例えば、米国特許 ５４５５３６６、５３２９０３３及び５１４５８１９を参照されたい。他の有用 な触媒系は、バナジウム基材触媒系（米国特許４５０８８４２参照）、クロム基 材触媒系（米国特許４１０１４４５参照）、及びシリカ−アルミナ担体に担持さ れた酸化クロム又は酸化モリブデンを使用する触媒系である。 前触媒を担持することが望まれるような場合には、好適な担体は、燐酸アルミ ニウム、シリカ、アルミナ、シリカ／アルミナ混合物、及び表面シラノールと反 応することができる反応剤で変性されたシリカを包含する。別法として、前触媒 はスラリー形態で使用することができ、又は噴霧乾燥によって得ることができる 。 典型的な現場プロセスでは、前触媒及び助触媒又は予備活性化した若しくは予 備重合した触媒を含む全触媒系が第一反応器に加えられる。触媒は第一反応器で 生成された重合体中に埋封され、そしてこの重合体組成物が第二反応器に移送さ れる。必要に応じて、追加的な前触媒、助触媒又は外部選択性制御剤を第二反応 器に加えることができる。好ましくは、ＰＰ単独重合体が第一反応器で製造され 、そしてＥＰＲが第二反応器で製造される。現場ブレンドの製造条件は、単一の 反応器でＰＰを製造するのに使用される条件と同様なものである。流動床反応器 及び流動床重合操作は、米国特許４４８２６８７及び４３０２５６５に例示され ている。 重合体（単一又はブレンド）は、一般には、本法に従って後での加工のために ペレットに押し出され又は本発明の装置系に粉末として直接供給される。また、 重合体は、ペレット化の代わりに射出成形、吹込成形、スロットダイ押出、フィ ルム流延等の加工処理を受けることができる。本発明は、ＰＰ耐衝撃性共重合体 の製造におけるだけではなく、これらの下流側の用途において使用されることが できる。 押出間にＰＰブレンド中に導入することができる慣用添加剤の例は、酸化防止 剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、染料、成核剤、充填剤、スリップ剤、難 燃剤、可塑剤、加工助剤、滑剤、安定剤、煤煙抑制剤、粘度調整剤、架橋剤、触 媒、ブースター、粘着性付与剤及び粘着防止剤である。充填剤を別にして、全添 加剤含量はブレンド中において約０．１〜約１．０重量％の量で存在することが でき、そして個々の添加剤はそれぞれ２００〜３００ｐｐｍ（即ち、０．０２〜 ０．３重量％）で存在する。充填剤は、重合体ブレンドの１０重量部までの量で 添加されることができる。実施例 例１ 二反応器連続法で製造された顆粒状（即ち、粉末又はフレークとも称される） ＰＰ耐衝撃性共重合体を使用して比較試験を実施した。かかる共重合体は、４． ５メルトフロー（ｇ／１０分；ＡＳＴＭ Ｄ１２３８；２．１６ｇ、２３０℃） であり、１７重量％のゴム含量を有し、そして強力混合向けに設計されていない 押出機においてスクリーンを使用せずに押し出した場合に多数の大きなゴムゲル を含有することが知られていたものであった。 この共重合体を、フィルム流延ダイを備えた３／４インチ（即ち、１．９ｃｍ ）直径一軸押出機によって押し出した。スクリーンは、押出機のブレーカープレ ートに配置することができた。ブレーカープレートは、ダイの直前に配置された 。フィルムをはコンベヤベルト上に流延した。このコンベヤベルトはフィルムを 冷却装置に運んだ。フィルムを天秤で計量して単位時間当たりの押出量を測定し た。ゲルの数及び寸法の評価を目視で行った。 この実験は、薄手の高メッシュスクリーンの少ない数の層の代わりに低メッシ ュ強スクリーンのより多くの層を使用することによってスクリーンフィルターの 信頼性を向上させる機会を例証するために設計された。 同等のＳＭＳ（４０×３０＝１２００、８０×１５＝１２００）を有するがし かし異なるタイプ及び数のスクリーンを使用した場合の実験２及び３のデータが 示されている。実験２及び３の間でのこれらの相違に関係なく、圧力、押出量、 及び生じるゲル分散性は同等であった。定量化しなかったけれども、実験２及び ３で作ったフィルムは、実験１で作ったものよりも少ないゲルを有していた。実 験２におけるスクリーンパックの寿命は、実験２のパックに使用したより大きい 開口、及びより荒目で強いワイヤのために高メッシュスクリーンフィルター（実 験３）の寿命よりも長いと予測される。かくして、両方の系でゲルの減少を達成 することができるが、しかしより荒目のスクリーンを使用することによって寿命 の向上を得ることができる。例２ 上記の如くして共重合体を使用して押し出して比較試験を実施したが、但し、 “ブロック”タイプ及び“サンドイッチ”タイプとして設計されたスクリーンフ ィルターの比較を行った。“ブロック”はスクリーンのブロックから構成され、 各ブロックには１つのスクリーン寸法が使用され、そして各ブロックは異なるス クリーン寸法を有していた。“サンドイッチ”スクリーンパックはパックの幾つ かの群から構成され、各群は同じであり、そして各群は異なるスクリーン寸法を 有していた。 ゲル数の計算は目視で行われた。ゲルの評価は８段階の尺度で行われた。その 数字が大きい程、ゲルは小さくそして少なくなる。この実験の目的は、スクリー ンの位置（同じスクリーンタイプ及び数を使用する）を変えることによって混合 プロセスを制御する方法を例証することであった。 実験３は、実験２よりも幾分高い押出量においてより低い圧力降下を有してい た。これは、“ブロック”タイプの形状よりも“サンドイッチ”タイプのパック を使用する利益を示した。実験２〜実験３から、ゲル分散性は、同じＳＭＳのス クリーンパックを使用した場合に同等であった。実験１を実験２及び３と比較す ると、ゲルを減少させる際の本発明の利益が示される。例３ 実験室において、高強力混合帯域を有するWerner & Pfleiderer ZSK-300（即 ち、３００ｍｍ共回転二軸押出機）で作られた耐衝撃性共重合体のペレットを使 用してスクリーンパックの比較試験を実施した。この共重合体ペレットは、２． ３メルトフロー（ｇ／１０分；ＡＳＴＭ Ｄ１２３８；２．１６ｇ、２３０℃） であり、２０重量％のゴム含量を有し、そして強力混合向けに設計されていない 押出機においてスタリーンを使用せずに押し出した場合に多数の大きなゴムゲル を含有することが知られていたものであった。 実験室的比較において、この共重合体を、異なるスクリーンパックを備えた１ ．５”（即ち、３．８１ｃｍ）直径一軸押出機によって押し出した。溶融押出物 を水浴に通し、次いで切断してペレットにした。次いで、ペレットを例１に記載 の３／４”（即ち、１．９ｃｍ）直径一軸押出機によって押し出した。ペレット をフィルムに押し出したときに３／４”直径押出機ではスクリーンは全く使用し なかった。フィルムに対して、Fllm Quality Analyzer（即ち、ＦＱＡ）カメラ 系を使用してゲル含量の測定を行った。 ＦＱＡは、フィルムの純度を測定する際に使用される市場で入手可能な視覚電 子測定系である。それは、２５μｍ及びそれよりも大きい粒子を検出することが できる高解像度ｃｃｄライン走査カメラよりなる。平らなフィルムがｃｃｄライ ンカメラによって測定される光源を通り、これによってフィルムの表面を水平方 向に横切る透過率の変動を測定する。この装置系を使用して、ゲル、粒子及びフ ィルム欠陥を寸法について測定し、数を数え、そして寸法の群に分類することが できる。各寸法群における欠陥を数／ｍ²として報告する。 射出成形したプラックに対して−３０℃でガードナー衝撃強度（ＧＩ）を測定 した（以下の各例の残りでも同様）ので、ジュール単位で報告する。 表３ ゲル分散性（＃／ｍ²） この組のデータは、生成物性能を改善する際のサンドイッチフィルターパック の有効性を例証する。ゲル分散性は有意に改善され、それ故に、ＰＰ共重合体の 衝撃強度が改善された。例４ 例１に記載されると同じ３／４”押出機において、多層スクリーンパック及び 微細スクリーンパックの分散効率の比較試験を実施した。しかしながら、この場 合には、フィルムに対するゲルの測定を目視で行わずに、その代わり例３に記載 したＦＱＡカメラを使用した。使用したＰＰ共重合体は、２ｇ／１０分のメルト フロー及び２０重量％のＦｃ（重合体のゴム含量）を持つ耐衝撃性共重合体であ った。 使用した微細スクリーンは８０×７００ Dutch Weaveであり、そして各々のか かるスクリーンは４００の同じＳＭＳを有していた。 表４ ゲル分散性（＃／ｍ²） これらのデータは、多層スクリーンパックと微細スクリーンパックとの間の有 意の相違を例証する。実験１のＳＭＳの方が高いが、しかし実験１の圧力は実験 ２の圧力よりも３４％低かった。同時に、実験１における大きいゲルの分散性は 、実験２と比較して１０〜２０％程良好であった。このことは、驚いたことに、 ゲルの分散性では、荒目の多層スクリーンパックが微細スクリーンよりも有意に 効果的であることを意味する。例５ 幾つかの顆粒状ＰＰ耐衝撃性共重合体を使用して比較試験を実施した。これら の共重合体は、二反応器連続法で製造され、そして強力混合向けに設計されてい ない押出機においてスクリーンを使用せずに押し出した場合に多数の大きなゴム ゲルを含有することが知られていたものであった。この粉末に押出に先立って次 の如き添加剤、即ち、１０００ｐｐｍの商品名「Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０」添 加剤、１０００ｐｐｍの商品名「Ｉｒｇａｆｏｓ １６８」添加剤及び７００ｐ ｐｍのステアリン酸Ｃａを混合した。共重合体組成物は、次の特性を有していた 。 粉末を１．５”（即ち、３．８ｃｍ）直径一軸押出機から窒素下に水浴中に押 し出し、そして切断してペレットにした。押出機のブレーカーブレードに各スク リーン組み合わせを配置した。スクリーンパックは、２０／４０（タイプＡ）（ 比較例）か又は２０／４０／１２０／３２４×３／４０（タイプＢ）のどちらか であった。ブレーカープレートはダイの直前に配置された。得られたペレットの 幾らかを次いで３／４”（即ち、１．９ｃｍ）直径押出機に送り、そして溶融物 を流延してフィルムにした。フィルムゲル含量の相対的比較を目視で行った。ま た、ＡＳＴＭ条件を使用してペレットを射出成形しそしてその成形部材に対して 物理的特性を測定した。２３℃でノッチ付アイゾット衝撃値（ＮＩ）を測定した ので、Ｊ／ｍ単位で報告する。−３０℃でガードナー衝撃値（ＧＩ）を測定した ので、ジュール単位で報告する。また、１％割線曲げ弾性率（１％Ｓｅｃ）を２ ３℃及び０．０５’／分で測定したので、ＭＰａ単位で報告する。結果を表６に 記載する。 この実験の目的は、ゲル含量を減少させる際の多重スクリーンの使用を例証し 、またどの物理的特性がゲル含量に対して敏感であるかを示すことでもあった。 フィルムの目視検査では、ゲル含量は、使用した押出量によって影響を受けな かった。ゲル含量は、多重スクリーンを使用したときに減少した。物理的特性デ ータによれば、特性は使用した共重合体粉末に左右されたことが示される。所定 の粉末について言えば、ノッチ付アイゾット衝撃値及び曲げ弾性率は多重スクリ ーンの使用によって影響を受けなかったが、これに対してバードナー衝撃値はか かるスクリーンの使用によって影響を受けた可能性がある。粉末Ｂ及びＤではガ ードナー衝撃値の向上が見られた。この向上は、多重スクリーンを使用したとき （これは、ゲル含量の減少をもたらした）に生じた。粉末Ａでは、多重スクリー ンの使用はゲル含量を減少させたが、しかしガードナー衝撃値を有意には向上さ せなかった。このことは、粉末Ａの元のゲル含量がガードナー衝撃強度を低下さ せるのに十分なだけ高くなかったことを意味すると解釈された。例６ 例５に従ってしかし表８に記載の如き異なるスクリーンパックを使用して、以 下の表７に記載の特性及び添加剤の使用を除いて例５に従ったＰＰ耐衝撃性共重 合体粉末の幾つかの試料を押し出した。射出成形した部材の物理的特性を例５に おけるようにして報告する。 この実験の目的は、高及び低メルトフロー耐衝撃性共重合体の両方についてゲ ルを減少させる際の多重スクリーンの使用を例証し、そして成核剤である安息香 酸ナトリウムの影響を例証することでもあった。 表７ ＰＰ粉末特性 ＊表５の共重合体粉末と同じであり、そして処方１及び２は例５のＡ及びＢに 相当する。 フィルムの目視検査では、ゲル含量は、多重スクリーンを使用したときに減少 した。物理的特性データによれば、例５におけるように物理的特性はどの共重合 体粉末を使用したかに左右され、そして所定の粉末ではノッチ付アイゾット衝撃 値が多重スクリーンの使用によって影響を受けないことを示していた。ガードナ ー衝撃値は、粉末Ｂでは多重スクリーンを使用して向上されたが、しかし粉末Ｃ では向上しなかった。粉末Ｃは、極めて貧弱なガードナー衝撃値を示す。多重ス クリーンの使用はゲルを減少させたが、しかしガードナー衝撃強度を向上させる 点までは減少しなかった。このことは、ゲルがガードナー衝撃値に影響を及ぼさ ないような点までゲルを減少させるには異なる共重合体が異なるレベルのＳＭＳ スクリーンを必要とする可能性があることを意味すると解釈される。 安息香酸ナトリウムの使用は、粉末Ａから作られた試料ではガードナー衝撃値 に影響を及ぼさなかった。粉末Ｂでは、安息香酸ナトリウムを含めてそして含め ずに作られそして同じスクリーン寸法形状を使用して押し出した試料を比較する と、ＧＩは、成核剤未配合試料では１３Ｊ、そして成核剤配合試料では９Ｊであ った。このことは、安息香酸ナトリウムの使用はゲルの存在に対してより敏感で あるより脆弱な系をもたらすことを意味すると解釈される。追加的なスクリーン の使用はゲルを減少させ、そしてＧＩを１３及び１５Ｊの値に向上させた。例７ この例では、ＭＦ＝２ｄｇ／分、Ｆｃ＝２４、Ｅｃ＝６０及びβ／α＝２を有 した耐衝撃性共重合体を使用した。 Killion型一軸押出機（３／４インチ（１．９２ｃｍ）の押出機スクリュー直 径；Ｌ／Ｄ＝２０：１）で、使用したスクリーン及びスクリーンの数において異 なる一連の実験を行った。スクリーンの寸法形状及び相当するフィルムゲル格付 け（最良＝１；最悪＝６）を表８に記載する。検査において、１と格付けしたフ ィルムは、肉眼で見て本質上ゲルを含まなかった。２と格付したものは、極めて 微細なゲルを有していた。３と格付したものは、中程度のレベルのゲルを有して いた。４と格付したものは、ゲル含量が中程度に高くそしてどちらかと言えば大 き目のゲルを有すると判断された。５と格付したものは、高いゲル含量及びより 大 きいゲルを有していた。この定性的比較から、ある種のスクリーン及びその組み 合わせは、他のものよりも効果的であったことが明らかであった。押出機の押出 量は各試料の過程で異なっていたけれども、実験３〜５の間では差違が全く見ら れず、そこでは、スクリーンの形状寸法の変動はゲルレベルに影響を及ぼしたこ とが見られる。かくして、すべての実験にわたって押出機の押出量における比較 的小さい変動は、見られるゲルのレベルに関しては取るに足らなかったと結論さ れる。 また、表８は、往復スクリューを使用した射出成形から形成したときの上記物 質に関する機械的特性も含む。ＧＩ、ＮＩおよび１％Ｓｅｃはすべて上記の如く である。 実験１〜５の結果から、本発明のスクリーンの形状寸法、即ち、実験３，４及 び５はゲルを有意に減少させ、そして最良のＧＩ値と関連したことも明らかであ る。本発明のスクリーンの形状寸法は、高いβ／α（２又はそれよりも高い値） （これは、より高いノッチ付アイゾット衝撃強度及び良好な溶接線強度を提供す ることが知られている）において耐衝撃性共重合体を製造するのを可能にする。 有効なスクリーニングを行わないと、かかる高いβ／αでは同時にＧＩ強度の損 失が起こる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カンイン，デイビッド アメリカ合衆国 08854 ニュージャージ ー，ピスカタウェイ，リバー ロード 290，アパートメント ビー―２ (72)発明者 ボーゼンバリー，リチャード エイチ．, ジュニア アメリカ合衆国 07060 ニュージャージ ー，プレインフィールド，グローブ スト リート 186

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも２種のポリプロピレン重合体を含むポリプロピレンブレンド 中の重合体ゲルの量を減少させるに当たり、ポリプロピレンブレンドを４４〜９ ００μｍの複数のスクリーンフィルターに通してポリプロピレンブレンド中のゲ ルの数及び寸法を減少させることを含む重合体ゲルの量の減少法。 ２． （ａ）ポリプロピレンブレンドを溶融し、 （ｂ）ポリプロピレンブレンドをブレンディングし、 （ｃ）ポリプロピレンブレンドを４４〜９００μｍの複数のスクリーンフィル ターに通し、そして （ｄ）ポリプロピレンブレンドを押し出す、 ことからなる請求項１記載の方法。 ３． ポリプロピレンブレンド中の２００μｍよりも大きいゲルの数が約６０ ０／ｍ²以下に減少される請求項２記載の方法。 ４． ２５０μｍよりも大きいゲルの数が１００／ｍ²以下に減少される請求 項２記載の方法。 ５． ポリプロピレンブレンドが、０．１〜１００ｇ／１０分のメルトフロー を有する耐衝撃性共重合体であり、そして共重合体のガードナー衝撃強度が本発 明の方法によって少なくとも２０％程向上される請求項３記載の方法。 ６． 複数のスクリーンフィルターの少なくとも２個のサンドイッチであって 、各サンドイッチが少なくとも３個のスクリーンフィルターを含むものを使用す る請求項１記載の方法。 ７． ポリプロピレンブレンドがスクリーンフィルターを約０．５〜約１５ｋ ｇ／ｃｍ²ｈｒの速度で通される請求項１記載の方法。 ８． 複数のスクリーンフィルターのスクリーンメッシュ合計が少なくとも約 ７００である請求項１記載の方法。 ９． ポリプロピレンブレンドをスタティックミキサーにおいて混合する工程 を追加的に含む請求項２記載の方法。 １０． スクリーンフィルターが三角形状ワイヤを有し、そしてメッシュに織成 されている請求項１記載の方法。