JP2013163316A - 乾燥剤含有樹脂組成物ペレットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】乾燥剤を含有する樹脂組成物を混練機1で溶融混練し、ストランド状に押出す工程と、上記押出されたストランド2を、水4中を移動させながら水冷する工程と、上記水冷されたストランド2の表面から水を取り除く工程(エアサッカー5a,5b)と、上記ストランド2を適宜の長さにカットする工程とを備え、上記水冷工程における水4中でのストランド2の移動に要する時間(T)が、下記の式(1)を満たすようにした。
0.45秒≦T≦1.6秒・・・(1)
【選択図】図1
Description
0.45秒≦T≦1.6秒・・・(1)
本発明において、主成分として用いられるEVOHは、脂肪酸ビニルエステルとエチレンを共重合して得られたエチレン−ビニルエステル系共重合体をケン化して得られるものであり、エチレン構造単位とビニルアルコール構造単位を主とし、ケン化されずに残存した若干量のビニルエステル構造単位を含むものである。
本発明で用いられる乾燥剤としては、平衡蒸気圧(平衡湿度)を有し、結晶水を取る物質の無水物であればよく、例えば、多価金属硫酸塩水和物の部分脱水物または完全脱水物、カルボン酸塩水和物の部分脱水物または完全脱水物、水和物を形成可能なリン酸塩等を用いることができる。また、その他の水和物形成性の塩類、例えば、ホウ酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等の塩類、およびその無水物を用いることもできる。さらに、その他の吸湿性化合物、例えば、塩化コバルト、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、砂糖、シリカゲル、ベントナイト、モレキュラーシープ、高吸水性樹脂等を用いることもできる。なかでも、樹脂に対する分散性、吸湿効率、熱安定性等の点で、多価金属硫酸塩水和物が適しており、MgSO4・nH2O(但し、0≦n≦3)で表される硫酸マグネシウムおよび無水硫酸マグネシウムがより適している。
この押出し工程は、上記EVOHを主成分とし、乾燥剤を含有する樹脂組成物を、図1に示すように混練機1で溶融混練し、この混練機1のダイス1aから乾燥剤含有の樹脂組成物をストランド状に押出すものである。この実施の形態では、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(エチレン含量29モル%、ケン化度99モル%、MFR4g/10分)80重量部、乾燥剤として無水硫酸マグネシウムを10重量部、ポリアミド系樹脂組成物として6ナイロン(融点220℃)を10重量部含有する、乾燥剤含有の樹脂組成物を用い、上記混練機1として、スクリュー外径が47mmであり、L/Dが52.5である二軸押出機を用いている。そして、この混練機1のスクリュー回転数を380rpmとし、上記乾燥剤含有の樹脂組成物を押出機のバレル設定温度240℃で溶融混練し、3.8mmφ 15穴でテフロン(登録商標)コートされたダイス1aの先端から200kg/時の吐出量となるよう押出している。
この水冷工程は、上記混練機1のダイス1aから押出されたストランド状の樹脂組成物(ストランド2)を、図1に示すように、水槽3内の水4中を移動させながら冷却する工程であり、上記ストランド2は、ローラー付き押え治具6により水4に浸漬されるようになっている。また、上記水槽3内の水4は流水循環され、その温度が約35℃を保つように流量調整がされている。そして、上記水4中でのストランド2移動に要する時間(T)が、下記の式(1)を満たしていることが必要である。すなわち、下記の式(1)において、Tが下限値から外れると、ストランド2の冷却を充分に行うことができず、逆に、上限値から外れると、冷却は充分に行うことができるものの、ストランド2の内部へ吸水が進み、製造されるペレット12の含水率が高くなるおそれがあるためである。上記Tは、ストランド2が水4に浸漬する個所から上記ローラー付き押え治具6を経由して、水4から引上げられる個所までの移動に要する時間を測定したものであり、この実施の形態では、0.61秒に設定されている。なお、このときのストランド2の移動速度(引取り速度)(CT)は、41m/分であり、水4中でのストランド2の移動距離(WL)は、42cmである。
0.45秒≦T≦1.6秒・・・(1)
この水除去工程は、上記水4から引上げられたストランド2の表面から水を取り除くものであり、この実施の形態(図1に示す例)では、水を取り除く方法として2本のエアサッカー(5a,5b)を用いて水の吸引を行うようになっている。また、ストランド2を水4から引き上げ後、ただちにその表面から水を取り除くことが好ましく、この実施の形態では、ストランド2は、水4から引上げられた後、0.5秒でエアサッカー5aに到達し、その表面から水が取り除かれるようになっている。そして、この実施の形態では、1段目のエアサッカー5aより、2段目のエアサッカー5bが高い位置に配置されている。また、このときのエアサッカーの吸引条件は、全部のストランドに対し水分吸引可能となる減圧に設定されている。なお、本発明において、上記「ただちに」とは、連続的に行うことを意味する。また、本発明における「エアサッカー」とは、ストランド2を保持できるような窪みを有し、この窪み部分を常時減圧にすることで、ストランド2表面に存在する水分を吸引し、その表面から水分を除去することができる装置をいう。
このカット工程は、上記水除去工程において水分が取り除かれたストランド2を、カッターロール10へ引き込みながら、適宜の長さにカットするものである。この実施の形態では、カッターロール10へのストランド2の巻き付きや、ストランド2同士の融着を防ぐため、カッターロール10の入口近傍に送風機(図示せず)を設け、カッターロール10を冷却しながらカットするようにしている。この工程により、上記ストランド2は適宜の長さにカットされて、ペレット12となり、これらはシューター11を経由して集められる。
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(エチレン含有量29モル%、ケン化度99モル%、MFR4g/10分)80重量部、乾燥剤として無水硫酸マグネシウム10重量部、ポリアミド系樹脂組成物として6ナイロン(融点220℃)を10重量部含有する樹脂組成物を用い、上記実施の形態で用いた装置(図1参照)によって、乾燥剤含有の樹脂組成物ペレットを製造した。なお、各工程における条件は以下のとおりである。
(押出し工程)
・混練機:日本製鋼所製、TEX44αII(二軸押出機)
・ダイ:3.8mm径×15穴 テフロン(登録商標)加工されたストランドダイス
・溶融混練〔ホッパーからスクリュー先端部までを順次15分割したバレル部(C1〜C15)(ホッパーに近い部位から順にC1〜C15)と、ダイスヘッド部(DH)の計16個所において、下記のとおりに温度を設定した。C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/DH=冷却のみ/50℃/80℃/170℃/230℃/240℃/230℃/230℃/230℃/230℃/240℃/240℃/240℃/230℃/230℃/220℃〕
・スクリュー回転数:380rpm
・吐出量:200kg/時
(水冷工程)
・水4中でのストランド2の移動に要する時間(T):0.61秒
・ストランド2の移動速度(CT):41m/分
・水4中でのストランド2の移動距離(WL):42cm
・水槽:流水循環、水温:35℃
(水除去工程)
・水4から引上げられたストランドが1番目のエアサッカー5aに到達するまでの時間:0.5秒
・1番目のエアサッカー5aに到達したストランド2が2番目のエアサッカー5bに到達するまでの時間:1秒
・送風機8を設置し、ストランド2を取り巻く雰囲気の相対湿度を下げるようにする。
・カッターロール10入口でのストランド2の温度:118℃
(カット工程)
・カッターロール10の入口に送風機(図示せず)を設置し、カッターロール10を冷却しながら作動。
・ペレットサイズ:(2.8mmφ 2.8mmL 円柱形)
樹脂組成物の組成を、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(エチレン含有量29モル%、ケン化度99モル%、MFR4g/10分)90重量部、乾燥剤として無水硫酸マグネシウム10重量部とした他は、実施例1と同様にして、乾燥剤含有樹脂組成物ペレットを製造した。
図2に示す装置を用い、各工程における条件を下記のように変更した他は、実施例1と同様にして、乾燥剤含有樹脂組成物ペレットを製造した。すなわち、この例では、図1に示す装置の混練機1と水冷工程における条件を変更するとともに、図1に示す装置のエアサッカー5aに代えて、エアナイフ13および水切り板14を用いている。
(押出し工程)
・混練機:東芝機械製、75φ二軸押出機 TEM75SS L/D=42
・ダイ:4.5mm径×21穴 テフロン(登録商標)加工されたストランドダイス
・溶融混練〔ホッパーからスクリュー先端部までを順次9分割したバレル部(C1〜C9)(ホッパーに近い部位から順にC1〜C9)と、ヘッド(H1)と、ダイス部(D1,D2)の計12個所において、下記のとおりに温度を設定した。C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/C9/H1/D1/D2=80℃/130℃/240℃/240℃/240℃/240℃/240℃/240℃/230℃/240℃/240℃/240℃〕
・スクリュー回転数:150rpm
・吐出量:300kg/時
(水冷工程)
・水4中でのストランド2の移動に要する時間(T):0.76秒
・ストランド2の移動速度(CT):45m/分
・水4中でのストランド2の移動距離(WL):57cm
・水槽:流水循環、水温:30℃
(水除去工程)
・水4から引上げられたストランド2が水切り板14に到達するまでの時間:0.5秒
・上記水切り板14の上記ストランド2が接触する部分に均一にエアを噴き付けるように設置したエアナイフ13を使用。
・水切り板14に到達したストランド2がエアサッカー5bに到達するまでの時間:1秒
・カッターロール10入口でのストランド2の温度:123℃
エアサッカー(5a,5b)を使用しない他は、実施例1と同様にして、乾燥剤含有樹脂組成物ペレットを製造した。
水4中でのストランド2の移動距離(WL)を134cmとし、水4中でのストランド2の移動に要する時間(T)を1.96秒とした他は、実施例1と同様にして、乾燥剤含有樹脂組成物ペレットを製造した。
水4中でのストランド2の移動距離(WL)を28cmとし、水4中でのストランド2の移動に要する時間(T)を0.41秒とした他は、実施例1と同様にして、乾燥剤含有樹脂組成物ペレットを製造した。
上記実施例1〜3、比較例1〜3のペレットをそれぞれ20個準備し、これらを150℃に熱したオーブンで5時間乾燥させた後、デシケータ内で1時間放冷した。この乾燥前後のペレット重量を測定して、その差を求め、ペレットの含水率(%)を算出した。この含水率(%)の平均を表1に示す。
上記実施例1〜3、比較例1〜3のペレットを、それぞれ製膜し、厚み30μmのフィルムを得た。この得られたフィルムの外観を目視にて観察し、下記の項目に従って評価した。
(外観評価)
○:穴開きなし
×:穴開きあり
−:評価不能(ペレット化不可)
2 ストランド
4 水
5a,5b エアサッカー
Claims (3)
- エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物を主成分とし、乾燥剤を含有する樹脂組成物ペレットを連続的に製造する方法であって、上記樹脂組成物を混練機で溶融混練し、ストランド状に押出す工程と、上記押出されたストランドを、水中を移動させながら水冷する工程と、上記水冷されたストランドの表面から水を取り除く工程と、上記ストランドを適宜の長さにカットする工程とを備え、上記水冷工程における水中でのストランドの移動に要する時間(T)が、下記の式(1)を満たしていることを特徴とする乾燥剤含有樹脂組成物ペレットの製造方法。
0.45秒≦T≦1.6秒・・・(1) - 上記水除去工程が、エアサッカーおよびエアナイフの少なくとも一方を用いるものである請求項1記載の乾燥剤含有樹脂組成物ペレットの製造方法。
- 上記水除去工程が、エアサッカーおよびエアナイフの少なくとも一方を複数用いるものである請求項2記載の乾燥剤含有樹脂組成物ペレットの製造方法。
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