JP2942352B2 - シンジオタクチックスポリプロピレンの造粒法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明の方法は、シンジオタクチックスポリプロピ
レンの造粒方法に関する。

更に詳細には、溶融シンジオタクチックスポリプロピ
レンが温水を以て処理されることにより、剛性は大き
く、粘着性は小さい安定な結晶構造の１、８ラセン構造
のシンジオタクチックスポリプロピレンの結晶を短時間
内に発生させて、その造粒を容易化させ得るシンジオタ
クチックスポリプロピレンの造粒方法に関する。

〔従来の技術〕

シンジオタクチックス構造のポリプロピレンはナッタ
（Natta）らにより、最初、米国特許3,258,455中に開示
された。ナッタらは三塩化チタンとジエチルアルミニウ
ムモノクロリドとから製造された触媒を使用することに
よってシンジオタクチックスポリプロピレンを得た。

更に、米国特許3,305,538に、バナジウムトリアセト
ネート、あるいはハロゲン化バナジウムを有機アルミニ
ウム化合物と組合わせた触媒が使用される重合方法が提
供されており、また米国特許3,364,190には、微粉砕さ
れたチタン、あるいはバナジウムの三塩化物、塩化アル
ミニウム、トリアルキルアルミニウムおよび燐を含むル
イス塩基からなる触媒により、シンジオタクチックスポ
リプロピレンを重合する方法が提供されている。

また、特開平２−41303にはユーエンによりメタロセ
ン触媒を使用する重合方法が提供され、この方法によれ
ば、シンジオタクチックスポリプロピレンを、立体的に
高純度のシンジオタクチックスポリプロピレンとして重
合可能である。

一方、シンジオタクチックスポリプロピレンは従来か
ら大量に製造されているアイソタクチックポリプロピレ
ン、あるいはアタクチックスポリプロピレンとは、立体
的構造が異なっているために結晶構造、結晶化速度、結
晶化の過程において、相違が見られる。アイソタクチッ
クスポリプロピレンの固体にはα、β、γ、δの各結晶
変態と擬六方晶変態が存在することが知られていた。

一方、シンジオタクチックスポリプロピレンは固体状
態では、１、８ラセン構造が最も安定であるとされてい
るが、高純度のシンジオタクチックスポリプロピレン大
量生産が現在まで困難であったために、その結晶状態、
あるいは加工の条件などには未知の部分が多い。

結晶性樹脂であるポリプロピレンは冷却条件によって
も、その性質に相違が見られる。例えば特公昭62−1198
によれば、アイソタクチックスポリプロピレンが急冷さ
れつつ成形される場合は透明性が増大する。しかし、ア
イソタクチックスポリプロピレンが急冷され、結晶構造
が多少相違するアイソタクチックスポリプロピレンか、
非晶性部分が生じても、本来、この樹脂は結晶化固化し
難くなって表面が粘着して造粒、あるいは加工が困難と
なる程に、軟らかい性状になることはない。

一方、“Die Macromol.Chem.,41,86（1960）”中のB.
v.falkaiの報文によれば、アイソタクチックスポリプロ
ピレンの結晶化速度は、冷却温度、即ち雰囲気温度が低
ければ、低い程、大きいとされている。従って、アイソ
タクチックスポリプロピレンを早く結晶化固化させるた
めには、より低温にて冷却されることが望ましいと予想
される。

他方、逆に射出成形などにおいて、金型を過度に冷却
すれば、結晶化時間が短縮され過ぎて金型中を流動する
樹脂が中途において固化し充填不足を生じることがあ
る。

しかし、シンジオタクチックスポリプロピレンの結晶
化における挙動はアイソタクチックスポリプロピレンと
は著しく異なる。

アイソタクチックスポリプロピレンに比較してシンジ
オタクチックスポリプロピレンにおいては結晶化時間が
著しく長い。

従って、シンジオタクチックスポリプロピレンの造
粒、あるいは射出成形の場合には、冷却時間を延長する
か、冷却温度を低下させて、結晶化の速度を大きくする
手法がアイソタクチックスポリプロピレンの従来の加工
方法から類推される。

しかしながら、発明者らがこれを試みたところシンジ
オタクチックスポリプロピレンにおいては冷却温度を低
くしても、冷却時間は短縮されないのであり、結晶化の
促進のために結晶核剤を添加しても効果がないのであっ
て、その結晶化の機構がアイソタクチックスポリプロピ
レンとは異なるのであり、アイソタクチックスポリプロ
ピレンの造粒方法をシンジオタクチックスポリプロピレ
ンに応用することは不適当であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明の目的は冷却される際に結晶化固化が困難で
あるシンジオタクチックスポリプロピレンの造粒に適当
する方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

発明者らは上記の課題を解決するために、鋭意検討と
実験を重ねた結果、高立体規則性のシンジオタクチック
スポリプロピレンは、その結晶化の挙動が、アイソタク
チックスポリプロピレンとは異なるのであり、その融点
より40℃以上、低温において冷却された場合には、結晶
化時間の秒数の対数が冷却温度（℃）の逆数とほぼ直線
的関係にあることを解明した。この知見を根拠として研
究し実験した結果、シンジオタクチックスポリプロピレ
ンの造粒においても、上記の結晶化速度の関係が該当す
ることを見出し、更に、次の両式に従って冷却温度Ｔ℃
が設定されるならば、所要の冷却時間が推定可能である
ことも解明することを得た。

log（ｔ＋１）＞20/T 120＞Ｔ＞０ 即ち、融点より約40℃以上低い温度においては、アイ
ソタクチックスポリプロピレンの場合と異なり、冷却温
度が高温であればある程、結晶化速度が大きく、結晶化
時間の秒数の対数と、冷却温度（℃）の逆数がほぼ直線
的関係にあるために上記両式を満足させる温度以上の温
度に冷却温度が保持されることにより結晶化が進行させ
られることが可能であり、こうすることによって容易に
ストランドは切断され得るのであり、造粒が可能とな
る。高温において、より短時間内に造粒が可能であり、
しかも上記の関係式により所要冷却時間の推定が可能で
あることは、驚くべきことであった。

この発明の造粒方法における冷却温度は０℃を超え、
120℃未達の範囲内である。冷却媒体は特に水による場
合には、冷却効果が優れ、装置も簡単であり好ましい。
水冷の場合の冷却温度としては、短時間内の結晶化固化
が冷却装置の小型化を可能とすることにより、30〜100
℃の範囲が特に好ましい。結晶化、即ち、固化のための
時間を短縮する必要がある場合は、より高温度において
冷却されるべきであることが、前記の冷却温度と冷却時
間の関係式によれば推察され得るであろう。

０℃以下において、溶融シンジオタクチックスポリプ
ロピレンが冷却される場合には、結晶化に著しく長い時
間が必要であって、場合によっては数日もの時間を必要
とする。従って、工業上の造粒方法としては利用不能で
ある。120℃以上において冷却される場合には、前記の
冷却温度と冷却時間の関係式、log（ｔ＋１）＞20/Tが
成立し難くなり、アイソタクチックスポリプロピレンの
場合同様に冷却温度が高ければ高い程、冷却時間、即
ち、結晶化時間が長くなる。またこような高温において
造粒した場合には、生成したペレットの保管のために常
温にまで更に冷却される必要があって合理的でない。

この発明の造粒方法の冷却温度（Ｔ℃）と冷却時間ｔ
の関係式は、次式のようにも表わし得る。

ｔ＞10^20/T−１ 120℃未達であって、０℃を超える範囲の冷却温度Ｔ
（℃）における所要の冷却時間ｔ（秒）は上記の関係式
から求められる。

上記の関係式による所要冷却時間よりも短時間内の冷
却によっては、シンジオタクチックスポリプロピレンは
充分に結晶化し得ず、ストランドもペレットも粘着し、
ブロッキングを生じて、貯蔵保管された場合に、ペレッ
トの大塊が生成し射出成形、あるいは押出成形の材料と
して利用不能である。また、そのストランドはペレタイ
ザーのピンチロールに巻付くのであって、回転刃による
切断も困難となる。結晶化が不充分であるために軟らか
であって、回転刃による切断は不充分となり、ペレット
数個以上が数珠状に連結したものを与えるのみである。

この発明の造粒方法の関係式を満足させる冷却温度と
冷却時間を以て冷却される場合には、ストランドも、ペ
レットも充分に結晶化し、固化し、ブロッキングも殆ど
なく、ストランドは問題なく切断可能であり、貯蔵保管
中にペレット塊が生成する問題もない。

この発明の造粒方法において利用が可能な冷却方法と
しては、この発明の冷却温度と冷却時間につき所要の関
係を満足させる方法であり、装置であるならば特に制限
はない。また、冷却過程は複数段階であっても問題はな
く、例えば、押出機より押出されたストランドが冷却さ
れる場合に、当初、水冷され、次いで、室温下におい
て、空冷されてもよい。複数の段階からなる冷却方法と
装置が利用される場合は、少なくとも一つの冷却方法か
装置において、この発明の方法の関係式に適当する冷却
温度と冷却時間であるならば、他の残余の冷却方法と装
置が、この発明方法の関係式の冷却温度と冷却時間の範
囲にある必要はない。

また、冷却水を循環させた水槽がストランドの冷却に
使用される場合などのように、ストランドの水槽への装
入部分と去出部分とにおいて冷却の温度に差異がある場
合には、その二部分の平均の温度を冷却温度として、こ
の発明方法の冷却温度と冷却時間との関係式から求めら
れる所要の時間冷却すればよい。更に、複数段階の冷却
方法、あるいは装置のそれぞれの冷却温度が異なる場合
には、それぞれの冷却過程と、装置の冷却時間の全ての
冷却時間の合計値を以て除した数に、それぞれの冷却温
度を乗じて、それぞれの冷却装置について求められた値
の合計が平均冷却温度とされこの発明の方法の関係式に
より必要な冷却時間が求められる。

この発明の造粒方法が利用可能であるシンジオタクチ
ックスポリプロピレンは重合体を構成するポリプロピレ
ン部分中に、シンジオタクチックス構造が多数含まれる
ポリプロピレンを意味するのであり、常法によって重合
されたアイソチタックスポリプロピレンと、シンジオタ
クチックスポリプロピレンの混合物から、シンジオタク
チックスポリプロピレンが抽出されて得られたものも対
象として充分利用可能であるが、特開平２−41303また
は特開平２−4130などに開示されている特殊な触媒が使
用されて得られる立体選択的に高純度のシンジオタクチ
ックス構造を有するポリプロピレンの造粒方法として好
ましい。これらのシンジオタクチックスポリプロピレン
は、溶液重合品塊状重合品、気相重合品のいずれであっ
ても問題はない。エチレン、または他のα−オレフィン
とプロピレンの共重合体であってもよい。

特に、ポリプロピレンの重合体主鎖の繰り返しラセミ
ペンタッド（rrrr）が50％以上である素材の造粒用に、
この発明の方法の利用が好ましい。

更に、これらのシンジオタクチックスポリプロピレン
の中でも、溶融後、急冷された場合に引張降伏点を有し
ないものは低温において冷却された場合、結晶化し固化
するために極めて長い時間が必要であり、従来のアイソ
タクチックスポリプロピレンとは非常に異なるのであっ
て、この発明の造粒方法が利用されない場合には、工業
的に利用が可能であるペレットは得られない。

なお、ここにいう急冷されたストランドが引張降伏点
を有しないシンジオタクチックスポリプロピレンとは、
ASTM D−1238法のメルトフローインデックス測定用のメ
ルトインデックサーにより230℃の溶融されたシンジオ
タクチックスポリプロピレンが、水温３〜７℃の水中に
速やかに押出されて、直径0.1〜1mmのストランドが得ら
れ、これが30分間〜１時間、その温度において冷却され
た後に引張試験機により、引張速度毎分200mm、チャッ
ク間距離200mmの条件下に引張られた場合に、降伏値が
ないシンジオタクチックスポリプロピレンを意味する。

この発明の方法におけるシンジオタクチックスポリプ
ロピレンは、従来品のアイソタクチックスポリプロピレ
ン同様に炭酸カルシウム、タルク、シリカ、ホィスカ、
カーボン繊維、硝子繊維などの充填剤、顔料、染料、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、成形助剤、静電気防止剤、結
晶化促進剤などの添加剤を含有させられてもよいのであ
り、またリサイクル樹脂、アイソタクチックスポリプロ
ピレン、アタックチックスポリプロピレンその他とブレ
ンドされたものであってもよい。

更に、従来品のアイソタクチックスポリプロピレン同
様に、ポリエチレン、テルペン樹脂、エチレン−プロピ
レンゴム（EPM、EPDM）、スチレン−ブタジエンゴム、
スチレン−イソプレンゴム、イソプレンゴム、水素添加
スチレン−ブタジエンゴム、水素添加スチレン−イソプ
レンゴム、不飽和カルボン酸か、その誘導体が、グラフ
トとされたポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレンゴム、水素添加スチレン−ブタジエンゴムな
どの、アイソタクチックスポリプロピレンとの相溶性が
優れる樹脂、エラストマーなど、または飽和ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレ
ンオキサイド、フェノール樹脂などのアイソタクチック
スポリプロピレンとの相溶性に乏しい樹脂とそれらのポ
リプロピレンの相溶化剤などを含有するものであっても
よい。

特に、シンジオタクチックスポリプロピレンの配合量
が50％以上である場合には、造粒過程において容易にス
トランドが固化し難いのであってこの発明の造粒方法が
利用されるべきである。

この発明方法のため使用される造粒装置としては、従
来、アイソタクチックスポリプロピレンの造粒に使用の
装置が、溶融樹脂の冷却温度と冷却時間を、この発明の
関係式が満足させられるように調整されるのみの対応に
よって、そのまま利用可能である。例えば、素材が押出
機、熱ロールバンバリーミキサー、ニーダーなどによっ
て加熱溶融された後、ストランド状、またはシート状に
して取出され、この発明の方法の冷却温度と冷却時間の
関係式を満たす条件下に冷却される。

また、溶融素材樹脂がダイスより押出されて、直ちに
切断され、温水に浸漬されて、結晶化固化させられる従
来のホットカット方式も利用可能である。特に、ウオー
ターリングペレタイザーは溶融シンジオタクチックスポ
リプロピレンが直ちに温水によって冷却されることが、
可能であって好ましい。

未結晶化、未固化、のストランド、ペレットの冷却方
法としては、この発明方法の関係式を満足させる温度の
冷却水が満たされた水槽に、これらのストランドかペレ
ットが装入されて、この発明の方法の関係式を満足させ
る時間内、冷却される方法、ストランドが引取られる力
によって容易に回転させられる若干個の筒状ガイドロー
ルの表面に溶融ストランドが載置され、このガイドロー
ルにより溶融ストランドが支承されつつ空冷される方
法、チルロールなどの自力回転のロールの表面に溶融ス
トランドが載置され、ロールの低温と、接続する空冷に
より冷却される方法、ベルトコンベアーなどの上に溶融
素材樹脂が載置され、そのベルトコンベアーが移動させ
られつつ素材が送風を当てられて冷却される方法などが
挙げられる。

これらの装置が使用されて、この発明の方法の冷却温
度Ｔと冷却時間ｔとの関係式を満足させる冷却条件が選
定される。

〔実施例〕

以下、実施例により、この発明の方法を詳細に説明す
る。

実施例 １ 触媒としてイソプロピル（シクロペンタジフェニル）
ジルコニウムクロリドが使用され、助触媒としてメチル
アラムオキサンが使用されて、トルエン中においてプロ
ピレンが重合させられ、粉末状のホモシンジオタクチッ
クスポリプロピレンが得られた。これが50℃において、
15時間、アニーリングされた後、差動熱量計（DSC）に
より昇温速度10℃/min.の最初の昇温過程における吸熱
ピーク温度が測定されて、融点Tmは151℃であって、重
合体主鎖の繰返しラセミペンタッド（rrrr）は0.94であ
った。

このシンジオタクチックスポリプロピレン粉末10,000
重量部に対し添加剤としてイルガノックス1010の10重量
部、ステアリン酸カルシウム10重量部が添加され、ヘン
シェルミキサーによって混合された後、メルトインデッ
クサー（東洋精機製Ｃ−5059D）が使用され、230℃にお
いて溶融させられ、５℃の水中に押出されてストランド
が得られた。30分間後に、引張試験機によってこのスト
ランドが試験されて、第１図に示される応力・伸び曲線
が得られた。このストランドは粘着し、軟らかく、降伏
値を示さなかった。

同一シンジオタクチックスポリプロピレン粉末が二軸
押出機（中谷機械製MR II−36、口径36mm、L/D＝30）が
使用されて、シリンダー温度190〜235℃、ダイス温度23
0℃、押出量7kgにて押出された。ダイスと水槽間の温度
は25℃であり、ストランドがダイスを出て２秒間後に55
℃の温水中に3.0秒間、浸漬された後、７秒間、20℃の
室温において空冷されて、ペレタイザー（中谷機械製ST
−２）にて、ストランドは引張り速度8m/min.で引取ら
れ切断されてペレットが得られた。メルトインデックス
3.0g/10min.であった。各冷却過程の時間、温度、複数
段階の冷却過程を有する場合、この発明の方法の冷却温
度と冷却時間の関係式において使用されるために必要な
平均冷却温度が求められて、表１の中に示される。造粒
の結果と、この発明方法の冷却温度と冷却時間との関係
式により求められる完全な結晶化固化に必要な冷却時間
が冷却過程の温度と平均冷却時間について求められて、
表２の中にに示される。水槽内における冷却の温度と滞
溜時間、平均冷却温度と各冷却過程の合計が、この発明
方法の関係式の冷却温度と冷却時間との関係を満足させ
ており、ストランドの粘着もなくペレタイザーのピンチ
ロールへの巻付きもなく、ストランドの切断性について
も問題がなかった。

実施例 ２、３ 冷却水温度が、それぞれ15℃と30℃、水冷時間が、そ
れぞれ15秒間と10秒間とされて、水冷後の空冷時間が、
それぞれ、８秒間とされたこと以外は、実施例１と同様
にしてシンジオタクチックスポリプロピレンの造粒が行
われた。

実施例１と同様に造粒の条件と結果が表１と２に示さ
れる。実施例２は、それぞれの冷却過程においてはいず
れも、この発明の方法の冷却温度と冷却時間の関係式を
満足させなかったが、平均冷却温度と各冷却過程の冷却
時間の合計が、この発明の関係式を満足させるのであっ
て、造粒には問題がなかった。また、実施例３では水槽
内の冷却の温度と時間、各冷却過程の冷却時間の合計
が、この発明方法の関係式を満足させるのであり造粒に
は問題がなかった。

比較例 １ 実施例１同様のシンジオタクチックスポリプロピレン
粉末が使用され、冷却水温15℃の水冷後の空冷時間が２
秒間とされたこと以外は、実施例１と同様にして、シン
ジオタクチックスポリプロピレンの造粒が行われた。実
施例１同様に造粒の条件と結果が表１と２に示される。
比較例１は、それぞれの冷却過程の冷却温度と冷却時
間、平均冷却温度と各冷却過程の冷却時間の合計が、こ
の発明の方法の関係式を満足させなかったため素材樹脂
の結晶化、固化が不充分であって、ペレタイザーのピン
チロールにシンジオタクチックスポリプロピレンのスト
ランドが巻付いて、引取りが困難であった。ストランド
がピンチロールにより掴まれることなく、直接的にペレ
タイザーの回転刃部に挿入されたが、ストランドは軟ら
かく切断され得なかった。

比較例 ２ 実施例１同様のシンジオタクチックスポリプロピレン
粉末が使用されて、冷却水温５℃とされ、冷却時間は５
分間とされて、ストランドの引取り速度0.2m/min.とさ
れ、水槽からペレタイザーまでの冷却時間は、５秒間と
されたこと以外は実施例１同様にして造粒が試みられ
た。実施例１と同様に造粒の条件と結果が表１と２に示
される。

比較例２は、それぞれの冷却過程の冷却温度、平均冷
却温度のいずれからか、求められる必要な冷却時間に達
しなかったため、樹脂の結晶化固化が不充分であり、ペ
レタイザーのピンチロールにシンジオタクチックスポリ
プロピレンストランドが巻付き、その引取りは困難であ
った。ピンチロールによってストランドが掴まれること
なく、直接的にペレタイザー回転刃部に挿入されたが、
ストランドは軟らか過ぎ、切断され得なかった。

更に、ストランドが冷水中において伸長して、切れる
「ストランド切れ」が頻発した。ピンチロールにより掴
ませることなく、回転刃部に挿入された場合には、回転
刃間に軟らかい樹脂が付着して周辺の固定静止部分と接
触し擦合い、遂には回転刃の負荷が過大となってペレタ
イザーの回転刃は回転不能となった。

参考例 シンジオタクチックスポリプロピレンに代えてホモア
イソタクチックスポリプロピレン（三井東圧化学製EBG
メルトインデックス0.5g/10min.）が実施例１と同様に
して、メルトインデックサーによって溶融され、５℃の
冷水中に押出されて、ストランドか得られ、これが30分
間後に、引張試験機により試験されて、第２図に示され
る応力伸び曲線が得られた。引張りが開始されて直ち
に、降伏点まで応力が急激に増大して、後にほぼ一定の
応力を以て伸長した。

このポリプロピレンが比較例２同様にして造粒され
た。実施例１同様に、造粒の条件と結果が表１と２に示
される。参考例はそれぞれの冷却過程の温度と時間、平
均冷却温度と各冷却過程の冷却時間の合計は、この発明
方法の関係式を満足させなかったのであるが、シンジオ
タクチックスポリプロピレンではないのであり、ストラ
ンドは引張降伏値を有するのであって何らの問題もなく
造粒され得た。

実施例 ４ 実施例１同様の押出機の先端部に、ロータリーカッタ
ーが取付けられ、実施例１同様のシンジオタクチックス
ポリプロピレンが同様の押出し条件下に押出されて溶融
樹脂は切断されて、撹拌羽根とヒーターが取付けられ、
直径700mm深さ800mmの水槽中にて撹拌されている50℃の
温水中に落下させられてペレットが生成させられた。

造粒が開始されて30分間後に造粒が中止されその10分
間後にペレットが取出された。表３に造粒の条件と結果
が示される。この発明方法の冷却の温度と時間の関係式
から求められる必要冷却時間よりも充分に長時間冷却さ
れたため問題はなく造粒が行われた。

比較例 ３ ヒーターの代えて、氷が随時適宜に供給されて水温が
６℃とされたこと以外は、実施例４と同様にした造粒が
試みられた。表３に造粒の条件と結果が示される。充
分、長時間冷却されたが、この発明方法の冷却の温度と
時間との関係式から求められる所要冷却時間には達し得
ないのでありペレットと水が分離される際に、ペレット
相互が分離分解されることが困難であって、通常の射出
成形、押出成形などにおいて使用可能なペレットは得ら
れなかった。

実施例 ５ 実施例１同様の重合方法により融点Tmが154℃、重合
体主鎖の繰返しラセミペンタッド（rrrr）が、0.93、メ
ルトインデックス1.0g/min.のホモシンジオタクチック
スポリプロピレンが得られ、同様に添加剤が配合され、
ヘンシェルミキサーにより混合された後、実施例１と同
様にしてメルトインデックサーによって５℃の水中に樹
脂が押出されて、ストランドとされ、30分間後に、引張
試験機により、その結果が第３図に示される応力伸び曲
線が得られた。降伏値はなかった。

実施例１同様の二軸押出機の先端にロータリーホット
カッターが取付けられ、ホットカッターの下に、70℃の
温水が流れる水路が設けられて、その下流において、ペ
レットが温水から分離取得される金網が設けられ、温水
は70℃に再度加熱された後、循環使用される試作ホット
カット回収装置が取付けられた。ダイス部分の温度が20
0℃とされたこと以外は、実施例１同様の条件下にシン
ジオタクチックスポリプロピレンが押出され樹脂は溶融
状態のまま切断されて、温水中に落下させられて、ペレ
ットが得られた。切断されたペレットが水中に落下し温
水から分離されるまでに要する時間は、２〜５秒間であ
った。表３に造粒の条件と結果が示される。この発明の
方法の冷却の温度と時間の関係式から求められる必要な
冷却時間よりも長時間冷却されたために、問題なく造粒
された。造粒には何ら問題がなかった。

実施例 ６ 実施例１同様の方法にてシンジオタクチックスポリプ
ロピレンが重合された。融点Tmは149℃、ラセミダイア
ド（rrrr）は、0.91であった。

この粉末に実施例１同様の添加剤以外に結晶化核剤と
して、１、２、３、４−ジエチルベンゼンソルビトール
（三井東圧化学製、NC）が樹脂10,000重量部に対し30重
量部加えられヘンシェルミキサーにて混合された後、実
施例１と同様の方法によりストランドの降伏値の有無が
確認された。

結晶化核剤が含まれていたが、結晶化は遅く、降伏値
はなかった。その応力伸び曲線が第４図に示される。メ
ルトインデックスは5kg/10min.であった。実施例５と同
様にして、この粉末の造粒が行われた。表３中に造粒の
条件と結果が示される。結晶化該剤が含まれる上に、更
に、この発明の方法の冷却の温度と時間との関係式が満
足されていたために、問題はなく造粒された。

比較例 ４ 冷却用水槽に20℃の水が循環させられること以外は実
施例６同様にしてシンジオタクチックスポリプロピレン
の造粒が行われた。表３に造粒の条件と結果が示され
る。

結晶化核剤が含まれているが、この発明方法の冷却の
温度と時間との関係式は、満足させられていないのであ
り、発明の効果は認められないのであり、ペレットは粘
着し塊状となって射出成形、押出成形などの加工に利用
が可能であるペレットは得られなかった。

実施例 ７ 水により冷却されることに代えて、巾300mm、長さ1,0
00mmのステンレス製ベルトコンベア上に溶融ストランド
が載置されて、コンベアの速度が130mm/sec.とされ、コ
ンベアの上方から扇風機による送風が行われ、コンベア
とストランドが冷却された。送風空気温度は25℃であっ
た。

ベルトコンベアからベレタイザーまでの距離は1,000m
mとされ、ペレタイザー引取速度8m/min.とされたこと以
外は、実施例１と同様の条件下において、シンジオタク
チックスポリプロピレンの造粒が行われた。表３中に造
粒の条件と結果が示される。空冷であったが、この発明
の方法の冷却の温度と時間との関係式は満足させられ
て、問題はなく造粒され得た。

実施例 ８ 押出機の先端部にロータリーカッターが取付けられ
て、溶融状態のまま、シンジオタクチックスポリプロピ
レンが切断された後、実施例７と同様にベルトコンベア
上に載置されてペレットが冷却された。

表３中に造粒条件と結果が示される。

空冷であったが、この発明の方法の冷却の温度と時間
との関係式から求められる必要な冷却時間よりも長時間
冷却されたために、問題はなく造粒され得た。

比較例 ５ 扇風機による室内空気送風に代えて、粉砕したドライ
アイスが詰められた箱中に空気が送入され冷却された
後、実施例８同様にして、この冷風がコンベア上に吹付
けられてシンジオタクチックスポリプロピレンが冷却さ
れた。冷却された空気温度は６℃であった。表３中に造
粒条件と結果が示される。空冷温度が発明方法の冷却の
温度と時間の関係式から求められる必要な冷却時間に達
しないために、充分にペレットが結晶化し固化し得ず、
コンベアの末端ではペレットがベルトに付着して離脱し
得ず、造粒は困難であった。

比較例 ６ ベルトの移動速度が1,000mm/sec.とされたこと以外は
実施例８同様にしてシンジオタクチックスポリプロピレ
ンの造粒が試みられた。表３中に造粒条件と結果が示さ
れる。冷却温度は実施例８と同一であったが、冷却時間
が発明方法の冷却の温度と時間との関係式を満足させて
いないのであって、充分にペレットは結晶化し固化しな
いのであって、ベルトコンベア末端では、ペレットがベ
ルトに付着して離脱しなかったのであり造粒は困難であ
った。

実施例 ９ 実施例１同様のシンジオタクチックスポリプロピレン
の粉末と押出機が使用されて、シリンダー温度190〜215
℃、ダイス温度200℃とされて、引取速度5m/min.、押出
量6kg/hr.とされて押出されたストランドが水に浸漬さ
れることなく直径60mm、長さ200mmのナイロン製の筒か
らなりダイス下から100mm間隔にて、５個並べられたガ
イドロールによって支承されて引取られ、上方から扇風
機により40℃の空気が送風されて冷却された後に、ペレ
タイザーにてストランドが切断されてペレットが得られ
た。

冷却時間は30秒間であった。表３に造粒条件と結果が
示される。

空冷であるが、発明の方法の冷却の温度と時間の関係
式が満足させられており、問題はなく造粒が行われた。

比較例７ 送風空気の温度が10℃とされたこと以外は、実施例９
と同様の条件下に行われた。表３中に造粒条件と結果が
示される。冷却時間が、発明方法の冷却の温度と時間と
の関係式を満足させていないのであって充分にストラン
ドは結晶化し、固化し得ず、軟らか過ぎて、ペレタイザ
ーにより切断不能であった。

〔発明の効果〕

この発明の方法、即ち、シンジオタクチックスポリプ
ロピレンの造粒法は、アイソタクチックスポリプロピレ
ンの特性から類推される結晶化固化速度が低い場合に
は、ストランドなどの冷却温度が低下させられることが
好ましいとの従来の経験則とは、完全に相反する知見に
基いて開発された方法であり、その新規性と進歩性は著
者であり、溶融樹脂の結晶化のための所要の冷却温度が
上昇させられたことによって、従来、結晶化の速度が小
さく、その造粒が極めて困難であったシンジオタクチッ
クスポリプロピレンの造粒を容易化するする方法であ
り、その工業的利用価値は大きい。

また、この発明の造粒方法の冷却温度Ｔと冷却時間ｔ
の関係式によれば、特定の温度において、結晶化固化に
必要な冷却時間が容易に推定可能であり、また、より高
温において冷却されることにより、より短時間内に樹脂
は結晶化固化が可能である。また、この発明方法の冷却
の温度と時間の関係式が満たされるように、冷却の温度
と時間が調整されることのみにより、従来のアイソタク
チックスポリプロピレンの造粒装置が、そのまま使用可
能であり、実施が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１〜４と、同７〜９、比較例１〜３、
同５〜７において使用されたシンジオタクチックスポリ
プロピレンのストランドが急冷され引張試験が行われた
場合の引張応力・伸び曲線であり、第２図は参考例のア
イソタクチックスポリプロピレンのストランドが急冷さ
れ、引張試験が行われた場合の引張応力・伸び曲線であ
る。 第３図は実施例５において使用されたシンジオタクチッ
クスポリプロピレンのストランドが急冷されて引張試験
が行われた場合の引張応力・伸び曲線であって、第４図
は実施例６と比較例４にて使用されたシンジオタクチッ
クスポリプロピレンのストランドが急冷され引張試験が
行われた場合の引張応力・伸び曲線である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−37774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−5713（ＪＰ，Ａ) 特公 昭41−5266（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29B 7/00 - 17/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重合体主鎖の立体構造がシンジオタクチッ
   クス構造を有するポリプロピレンの造粒において、 造粒のために溶融している樹脂が、次の式（１）と
   （２）の関係をともに、満足させる冷却温度Ｔと冷却時
   間ｔとを以て冷却されることを特徴とするシンジオタク
   チックスポリプロピレンの造粒法。 log（ｔ＋１）＞20/T （１） 120＞Ｔ＞０ （２） T:冷却温度（℃）、t:冷却時間（秒）
2. 【請求項２】溶融させられた後、急冷されたストランド
   が引張降伏値を有しないシンジオタクチックスポリプロ
   ピレンである請求項１記載の造粒法。
3. 【請求項３】溶融している樹脂の冷却法として30〜100
   ℃の温度範囲にある温水が使用される請求項１と２のい
   ずれかに記載の造粒法。
4. 【請求項４】溶融している樹脂の冷却法として樹脂が回
   転および／または移動が可能である固体の表面上に載置
   されて冷却される請求項１と２のいずれかに記載の造粒
   法。