JP2005082776A - ポリオレフィン組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポリオレフィンを添加物と共に溶融混練してポリオレフィン組成物を製造する方法において、より簡略化された設備を用いて多種類の構成成分を有するポリオレフィン組成物の製造方法の提供する。
【解決手段】 ポリオレフィンと複数の添加物を溶融混練してポリオレフィン組成物を製造するに際して、下記第１工程〜第３工程を含むことを特徴とするポリオレフィン組成物の製造方法である。
第１工程： 複数のポリオレフィンペレットおよび／またはエラストマーから選ばれる少なくとも２種を予め混合する工程
第２工程：第１工程で得られた混合物を粉体ポリオレフィンおよびその他の添加物と混合する工程
第３工程：次いで、これらの混合物を溶融混練機に供給してポリオレフィン組成物を製造する工程
【選択図】 なし

Description

本発明はポリオレフィン組成物の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、ポリオレフィンを添加物と共に溶融混練してポリオレフィン組成物を製造する方法において、より簡略化された設備を用いて多種類の構成成分を有するポリオレフィン組成物を製造する方法に関するものである。

近年、ポリオレフィン組成物は、その物性改良のためポリオレフィン、エラストマー、タルク、酸化防止剤、滑剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、抗ブロック剤、造核剤、中和剤等多種類の構成成分を溶融混練して製造されているが、その添加成分は増加する傾向にある。しかし、個々の添加剤に対して多数の設備を設けることは設備投資上も問題があり、多数の物性の異なる添加成分をより簡便で正確に添加する方法が望まれている。

従来、このような複数の添加成分、特にポリオレフィンにゴム成分を添加して物性を改良する方法として、半結晶質ポリオレフィンとゴムをブレンドした後に動的に加硫する方法、（特許文献１参照）やゴム成分に予め耐候剤やカーボンブラックを添加した後にポリプロピレンとブレンドする方法（特許文献２参照）等が開示されているが、複雑化する構成成分を限られた設備で効率よく添加する方法は知られていなかった。

特開平９−１３７００７号公報（第２頁） 特開２００３−３４７４２号公報（第２頁）

かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、ポリオレフィンを添加物と共に溶融混練してポリオレフィン組成物を製造する方法において、より簡略化された設備を用いて多種類の構成成分を有するポリオレフィン組成物の製造方法を提供する点にある。

すなわち、請求項１に係る発明は、ポリオレフィンと複数の添加物を溶融混練してポリオレフィン組成物を製造するに際して、下記第１工程〜第３工程を含むことを特徴とするポリオレフィン組成物の製造方法である。
第１工程： 複数のポリオレフィンペレットおよび／またはエラストマーから選ばれる少なくとも２種を予め混合する工程
第２工程：第１工程で得られた混合物を粉体ポリオレフィンおよびその他の添加物と混合する工程
第３工程：次いで、これらの混合物を溶融混練機に供給してポリオレフィン組成物を製造する工程
前記第１工程において予め混合されるポリオレフィンペレットがホモポリプロピレン、エチレンプロピレンブロック共重合体、エチレンプロピレンランダム共重合体、プロピレンブテン−１共重合体のいずれかから選ばれ、エラストマーがエチレン−オクテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ペンテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体のいずれかから選ばれる少なくとも２種であること、前記第２工程において混合される添加物がタルク、酸化防止剤、滑剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、抗ブロック剤、造核剤、中和剤から選ばれる少なくとも１つであり、粉体ポリオレフィンがホモポリプロピレン、エチレンプロピレンブロック共重合体、エチレンプロピレンランダム共重合体、プロピレンブテン−１共重合体のいずれかから選ばれる１つであること、エラストマーがエチレン−オクテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ペンテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体のいずれかから選ばれる少なくとも１つであることは、いずれも請求項１に係る発明の好ましい実施態様である。

本発明により、ポリオレフィンを添加物と共に溶融混練してポリオレフィン組成物を製造する方法において、より簡略化された設備を用いて多種類の構成成分を有するポリオレフィン組成物の製造方法の提供が可能になった。

本発明において、ポリオレフィンペレットとは、ポリオレフィンを溶融混練して直径５ｍｍ程度の粒状に加工したものであり、ホモポリプロピレン、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン-プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタアクリル酸メチル共重合体等が例示される。また粉体ポリオレフィンとは、プロピレンとカーボン数が２から８のα−オレフィンとの共重合体であって、通常、平均粒径が３００μから１５００μのものである。これらは例えば、ホモポリプロピレン、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン-プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体等が挙げられる。

本発明において、添加物とはエラストマー、タルクの他、ポリオレフィン組成物に必要な諸性質を付与するために添加される酸化防止剤、滑剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、抗ブロック剤、造核剤、中和剤等の添加剤である。

エラストマーとはエチレン−オクテン、エチレン−ヘキセン、エチレン−ペンテン、エチレン−ブテン、エチレン−プロピレン共重合体等エチレンとα−オレフィンとの共重合体であって、主としてポリオレフィン組成物の耐衝撃性の改良、軟質性の付与、外観の向上等用途に応じた物性改良のために適切な共重合体が選ばれる。タルクは主成分が二酸化珪素、酸化マグネシウムであって、主としてポリオレフィン組成物の剛性向上のために添加する添加物である。

添加剤としては、前記のごとく酸化防止剤、滑剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、抗ブロック剤、造核剤、中和剤等ポリオレフィン組成物に必要な諸性質を付与するために添加される剤が例示される。例えば酸化防止剤としては、２，６−ジ・ターシャリー・ブチル−４−メチルフェノール、テトラキス−[メチレン−３−（３'，５'−ジ−ｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート]メタン、オクタジル３−（３'−５'ジテトラブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、ペンタエリスリチル−テトラキス[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ｄｌ−α−トコフェロール、ジミリスチル−３，３'−チオジプロピオネート、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、３，９−ビス[２−（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ）−１，１−ジメチルエチル]−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ[５，５]ウン、６−[３−（３−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ]−２,４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ[ｄ，f][１，３，２]ジオキサホスフェピン等が例示される。

滑剤としては、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、エチレンビスステアリルアーマイド、エルシルアマイド、ジメチルポリシロキサン等が例示される。

紫外線防止剤としては、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３'，５'、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン）セバケート、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシラート等が例示される。

帯電防止剤としては、グリセリン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン混合組成物、非イオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン・高級アルコール混合物等が例示される。

抗ブロック剤としては、炭酸カルシウム、二酸化珪素、ポリメチルシルセスキオキサン、ケイ酸アルミニウム塩、ポリメチルメタクリレート架橋体が例示される。

造核剤としては、ビス[４−（１，１−ジメチルエチル）ベンゾエイト−０]ヒドロキシアルミニウム、ジベンジリデンソルビトール、リン酸２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム、リン酸エステル系化合物等が例示される。

中和剤としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、塩基性アルミニウム・マグネシウム・カーボネート、水酸化カルシウム、その他タルク等が添加物として例示される。

以下、本発明の一実施形態を示すフローの概略図および本発明における第１工程の一実施形態を示すフローの概略図、図１および図２に基づいて説明する。

図１は本発明によるポリオレフィン組成物の製造方法の一実施形態を示すフローの概略図である。図１においては、主として第２工程および第３工程が示されている。まず、第２工程は、後述する第１工程において予め混合し、フレキシブルコンテナ１１等に保管しておいたエラストマーやポリプロピレンペレット等の混合物（以下、事前ブレンド品と略することがある。）を、ホッパー９を通じて投入し、ブロワー１０でホッパー３に送る。一方、粉体ポリオレフィンをホッパー１、酸化防止剤、抗ブロック剤、造核剤等の固体添加剤をホッパー２に投入し、これらをそれぞれ計重機４で規定量を秤量してホッパー５で混合する。第３工程は、ホッパー５の混合物を混練造粒機６に供給、溶融混練してポリオレフィン組成物のペレットに造粒する工程である。造粒されたポリプロピレン組成物ペレットは、シフター７を経由して製品サイロ８へ送られ、製品として出荷される。液体添加剤（例えば融点９０℃以下の帯電防止剤等）の添加が必要な場合は、別途定量ポンプ（図示せず）で、混練造粒機６に供給する。

図２は、本発明における第１工程の一実施形態を示すフローの概略図であり、事前ブレンド品を製造する工程を示している。ホッパー１２、１３に事前にブレンドするエラストマーやポリプロピレンペレットその他必要に応じて抗ブロック剤等をそれぞれに投入し、指定された混合比になるように計重機１４で秤量し、ヘンシェルミキサー１５へ送られる。ヘンシェルミキサー１５で均一に混合し、フレキシブルコンテナ１６へ充填する。フレキシブルコンテナに充填された事前ブレンド品は図１に示したホッパー９のところまで運搬され、使用される。

本発明を実施例に基づいて、より具体的に説明するが、もとより本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
図１において、粉体ポリプロピレンをホッパー１、タルク、中和剤、酸化防止剤、滑剤、造核剤、紫外線防止剤、抗ブロック剤等をホッパー２、２種の異なるポリプロピレンペレットの事前ブレンド品およびポリエチレンとエラストマーの事前ブレンド品をホッパー３に投入し、混練造粒機６に供給してポリオレフィン組成物ペレットを製造した。
異種のポリオレフィン、すなわち粉体ポリプロピレン、事前ブレンドを行った２種のポリプロピレンペレット、ポリエチレン、エラストマーの５種類の樹脂を混合する複雑な組成のポリオレフィン組成物ペレットを、図１に示したような簡便な系統の設備により、特に問題なく製造することができた。

本発明の一実施形態を示すフローの概略図である。 本発明における第１工程の一実施形態を示すフローの概略図である。

符号の説明

１…ホッパー、２…ホッパー、３…ホッパー、４…計重機、５…ホッパー、６…混練造粒機、７…シフター、８…製品サイロ、９…ホッパー、１０…ブロワー、１１…フレキシブルコンテナ、１２…ホッパー、１３…ホッパー、１４…計重機、１５…ヘンシェルミキサー、１６…フレキシブルコンテナ

Claims (4)

1. ポリオレフィンと複数の添加物を溶融混練してポリオレフィン組成物を製造するに際して、下記第１工程〜第３工程を含むことを特徴とするポリオレフィン組成物の製造方法。
   第１工程： 複数のポリオレフィンペレットおよび／またはエラストマーから選ばれる少なくとも２種を予め混合する工程
   第２工程：第１工程で得られた混合物を粉体ポリオレフィンおよびその他の添加物と混合する工程
   第３工程：次いで、これらの混合物を溶融混練機に供給してポリオレフィン組成物を製造する工程
2. 前記第１工程において予め混合されるポリオレフィンペレットがホモポリプロピレン、エチレンプロピレンブロック共重合体、エチレンプロピレンランダム共重合体、プロピレンブテン−１共重合体のいずれかから選ばれ、エラストマーがエチレン−オクテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−ペンテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体のいずれかから選ばれる少なくとも２種である請求項１記載のポリオレフィン組成物の製造方法。
3. 前記第２工程において混合される添加物がタルク、酸化防止剤、滑剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、抗ブロック剤、造核剤、中和剤から選ばれる少なくとも１つである請求項１または２記載のポリオレフィン組成物の製造方法。
4. 前記粉体ポリオレフィンがホモポリプロピレン、エチレンプロピレンブロック共重合体、エチレンプロピレンランダム共重合体、プロピレンブテン−１共重合体のいずれかから選ばれる１つである請求項１から３のいずれかにに記載のポリオレフィン組成物の製造方法。