JPH054226A - 配合機の下流で酸化防止剤を注入してなるポリマーの配合物 - Google Patents

配合機の下流で酸化防止剤を注入してなるポリマーの配合物

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JPH054226A
JPH054226A JP9433391A JP9433391A JPH054226A JP H054226 A JPH054226 A JP H054226A JP 9433391 A JP9433391 A JP 9433391A JP 9433391 A JP9433391 A JP 9433391A JP H054226 A JPH054226 A JP H054226A
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JP
Japan
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polymer
antioxidant
mixer
resin
mixing machine
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JP9433391A
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English (en)
Inventor
Harold G Tinger
ハロルド・ジー・テインガー
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ExxonMobil Oil Corp
Original Assignee
Mobil Oil Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/203Solid polymers with solid and/or liquid additives

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 生産速度を低下させることなく後の処理に必
要なダイ膨張性を有し、また酸化防止剤によって悪影響
を受けない色のペレット状樹脂のポリマーを製造する方
法を提供する。 【構成】 粒状ポリマーを混合機に導入し、混合機に酸
化防止添加剤を意図的に添加せず、混合機からポリマー
を取り出し、混合機の下流で酸化防止添加剤とポリマー
とを混合し、そして酸化防止添加剤含有ポリマーをペレ
ット製造機等のペレット化手段に導き、ここでペレット
樹脂状の酸化防止添加剤含有ポリマーを作ることからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、混合段階の下流で酸化防止添加
剤(酸化防止剤)を添加することからなる、酸化防止添
加剤含有ペレット状樹脂の形態のポリマーを製造する方
法に関する。本発明は、混合段階で酸化防止剤を添加し
てなる粒状樹脂の製造と比べて、改良されたペレット色
を有する酸化防止剤含有ペレット状ポリマー樹脂を少な
いエネルギー投入量で製造する方法に関する。
【0002】ペレット状汎用吹込成形樹脂等のポリマー
樹脂は、粒状ポリマーを熔融し、熔融物に添加剤を添加
し、混合物を溶融配合しそして添加剤含有ポリマーをペ
レットにすることにより通常は配合される。配合は通常
は、バンバリー混合機、一軸押出機または二軸押出機等
の混合機(あるいは配合機とも知られている)内で実施
され、ここでポリマーと添加剤は溶融混合される。次い
で熔融物をギヤーポンプ等のポンプに導き、熔融物をス
クリーンタイプのフィルター等のフィルターに送り、こ
こで汚れた溶融チップ等の不純物を熔融物から除去し、
熔融物をストランドに成型するダイへ、そして添加剤含
有ポリマー熔融物をペレットにするペレット製造機へと
送られる。樹脂の性質は製造業者のある種の要件を満た
さなければならない。例えば、ボトル製造業者は、吹込
成形によりボトルを製造するのに使用するときは、樹脂
はある種の最小ダイ膨張性を有することを必要とする、
すなわち、押出機により作られるパリソンの周囲長さは
パリソンを作るのに使用するダイの周囲長さのある程度
の割合でなければならない。ダイ膨張性を求めるのに使
用する標準試験の一つはボトル重量試験であり、これ
は、試験樹脂から作られ標準化された形状と長さを有す
るボトルの重量を、標準樹脂から作った試料ボトルの重
量と比較することである。試験樹脂から作られたボトル
の重量は、試験樹脂から作られたボトルの重量に基づい
てある限界値以内でなければならない。この試験を満た
す試験樹脂は「汎用吹込成形樹脂」として知られてい
る。必要なダイ膨張性を有する樹脂を得るために、製造
業者の要求を満たすために樹脂の膨張挙動を「変性」
(tailor)することが慣用的であった。変性は、
以前は混合機内で酸素(通常は空気)の存在下でそして
高熔融温度(例えば240−250℃)で実施されてき
た。変性の度合は一般にはポリマー熔融物の温度により
制御され、すなわち温度が高くなると、樹脂により多く
の変性が付与され、それゆえにダイ膨張性が少なくな
る。ポリマー熔融物の温度は直接的に、混合機のモータ
ーの電気投入量に関係する。従って、樹脂の変性の程度
は、処理された熔融物の単位重量当たり単位時間当たり
のエネルギー投入量の比として定義され、そして一般に
はKW−時間/ポンドまたはHP−時間/ポンドの単位
で示される主駆動特定エネルギー投入量(SEI)に直
接的に関係する。
【0003】樹脂の配合において酸化防止添加剤を使用
することは当業界で一般的である。このような添加剤
は、ポリマーから作られる製品の酸化による劣化を防止
しあるいは抑制する。添加剤を混合機に添加して添加剤
をポリマーと一緒に熔融することも一般的である。しか
しながら、添加剤は変性を抑制する傾向があり、それゆ
えに所望のダイ膨張性を有する製品を得るにはより多く
の特定エネルギー投入量を必要とする。混合機の主駆動
動力が混合機の出力を制限しているならば、そして特定
のダイ膨張性を有する樹脂を得ることを望むならば、所
望の混合温度を達成するためにより長時間にわたり熔融
物を混合機内に維持しなければならないので、変性の望
ましい水準は生産速度を低下させるかもしれない。加え
て、変性処理を混合機内で酸化防止剤の存在下で行うと
製品の色に悪影響を及ぼすかもしれない。
【0004】したがって、本発明の主たる目的は、生産
速度を低下させることなく必要なダイ膨張性を有するペ
レット樹脂状のポリマーを製造する改良方法を提供する
ことである。
【0005】本発明の別の目的は、酸化防止剤によって
悪影響を受けない色のペレット状樹脂のポリマーを製造
する方法を提供することである。
【0006】酸化防止剤含有ペレット状樹脂ポリマーを
製造する方法は、粒状ポリマーを混合機(配合機とも知
られている)に導入し、混合機に酸化防止添加剤を意図
的に添加せず、混合機からポリマーを取り出し、混合機
の下流で酸化防止添加剤とポリマーとを混合し、そして
酸化防止添加剤含有ポリマーをペレット製造機等のペレ
ット化手段に導き、ここでペレット樹脂状の酸化防止添
加剤含有ポリマーを作ることからなる。混合機の下流で
酸化防止添加剤を入れると、優れた色特性と所望のダイ
膨張性を有するポリマーペレット(樹脂)が、混合機へ
の特定エネルギー投入量を実質的に節約して得られ、ま
たは酸化防止剤の混合機への注入で使用されたのと同じ
特定エネルギー投入量で製品の生産速度を高めることが
できる。
【0007】本発明の方法で使用できるポリマーはポリ
エチレンあるいはポリプロピレン等のいずれの慣用的な
ポリマーであるが、好ましくはエチレンと少なくとも1
種類のC5−C12、好ましくはC5−C10のアルファオレ
フィンとのコポリマーで密度が約0.940ないし約
0.970、好ましくは約0.950ないし約0.96
0g/ccのもので、高負荷メルトインデックス
(I21)が約10ないし約80、好ましくは約40ない
し約60g/10分間のものである。このような好まし
いコポリマーは当業界では「汎用吹込成形樹脂」と呼ば
れる。ポリマーは通常は粒状で混合機に導入しそして、
少なくともポリマーの融点まで混合機内で温度を高める
ことによって混合機内で液化させる。混合機内の温度を
混合機への特定エネルギー投入量によって制御する。エ
ネルギー投入量が多ければ、混合機の混練部分または混
合部分での温度が高くなる。加えて、混合機内でポリマ
ーの溶融を促進するために混合機周囲に加熱ラインを提
供することも可能である。
【0008】混合機はいずれの慣用的な混合機であって
よく、例えば回分式のバンバリーミキサー、一軸スクリ
ュー押出機、二軸スクリュー押出機、または連続混合
機、例えばファレルFCMまたはファレルUMSDまた
はJSW CMP混合機である。酸化防止添加剤は混合
機に意図的に添加しない。しかしながら、本発明はこの
ような酸化防止剤を少量(例えば約50ないし約100
ppm)必然的に含む粒状樹脂の使用を包含する。加え
て、本発明はまた、酸化防止剤以外のいずれの慣用的に
使用される添加剤、例えば顔料、潤滑剤、安定剤、静電
防止剤または低分子量ポリマーを混合機に添加すること
を包含する。ポリマーは混合機で均質化された後、混合
機を出てギヤーポンプ等の送給手段におくられ、ポリマ
ー熔融物を下流のスクリーンチェンジャー(フィルタ
ー)およびペレット化ダイに送る。本発明の好ましい態
様によれば、酸化防止添加剤を送給手段の吸引側に導入
する。しかしながら、当業者には明らかなように、酸化
防止添加剤を混合機に意図的に混合しない限り、酸化防
止添加剤を混合機の下流のいずれの地点、例えば混合機
とダイとの間のいずれの場所に添加してもよい。ポリマ
ーが溶融状態のとき、溶融状態の添加剤を送給手段に導
入することが好ましい。いずれの慣用手段を使用して酸
化防止添加剤を液化させてもよい。例えば、添加剤を加
熱貯槽に維持し、そして添加剤を貯槽から送給手段に導
くラインをいずれの慣用手段で加熱して添加剤を溶融状
態に維持してもよい。本発明で使用される酸化防止添加
剤は当業界で知られており、一次酸化防止剤等の添加剤
を含む。本発明の一つの特定の態様における好ましい酸
化防止添加剤は融点が約100℃以下のものであり、例
えばイルガノックス1076またはナウガード76であ
る。これらの酸化防止剤はともに約55℃で熔融し、そ
れゆえにその温度を、混合機の下流で添加剤の導入前お
よび導入中に55℃より僅かに高い温度に高めそして維
持しなければならない。添加剤を好ましくは送給手段の
吸引側に入れる。
【0009】混合機の下流で例えば送給手段に添加剤さ
れる酸化防止剤の量は、酸化防止剤含有樹脂から作られ
る製品に酸化防止性を付与するのに必要な量であり、そ
して当業者には明らかなように個々の特定のポリマー樹
脂によって変わり得る。一般には、しかしながら、混合
機に導入される樹脂の重量に基づき約100ないし10
00ppmである。
【0010】添加剤を送給手段内で溶融ポリマーと混合
し、そして得られる混合物を次いで慣用の方法で処理す
る、すなわちスクリーンタイプフィルター等のフィルタ
ーに送って汚れ、溶融粒子および劣化ポリマー等の汚染
物質を除去し、次いでダイとペレット製造機に送る。ダ
イでは、熔融物を適当な形状にし、次いでペレット製造
機、例えば水中ペレタイザー、ストランドペレタイザ
ー、ダイサー、加熱ダイ面ペレタイザーまたは水環ペレ
タイザーに送り、ここでペレットとして知られている粒
子に形成される。
【0011】以下の実施例は本発明を解説している。
【0012】実施例1−7 混合機へおよびポンプの吸引側に酸化防止剤を入れたH
DPEの配合 モービルケミカル社から入手できるモービル5340D
の汎用吹込成形樹脂である高密度ポリエチレン(HDP
E)であって、密度が0.953g/ccおよびI21
40g/10分間のものを配合するために、UMSDタ
イプのファレル4−LMSD連続混合機を使用した。イ
ルガノックス1076酸化防止剤を供給口を経て混合機
へ(実施例1及び7)、ギヤーポンプの吸引側に(実施
例4および5)、混合機のすぐ下流に、混合機とギヤー
ポンプの両方に(実施例2および3)注入した。実施例
6では酸化防止剤を工程に導入しなかった。樹脂を溶融
するのに十分な温度を生じる速度で混合機を操作した。
操作条件と結果を以下の第1表にまとめる。
【0013】
【表1】
【0014】*1−最良、2−中間、3−最低 脚注:MI21/MI2の比であるMFRは変性の尺度で
あり(すなわち、変性を高めるとMFRが高くなりそし
てダイ膨張が低下する)そして樹脂のダイ膨張と相関す
る。
【0015】第1表の結果が示すように、実施例1と7
では、混合機の供給口でイルガノックス1076添加剤
を注入すると、比較的高い変性温度と特定エネルギー投
入量を必要とする樹脂を生じた。これらの樹脂は色等級
が低いものであった。同様の結果はイルガノックス10
76添加剤を混合機とポンプに同時注入した場合でも得
られた(実施例2および3)。対照的に、実施例4およ
び5ではこの添加剤をギヤーポンプの吸引側に注入する
と、実施例3および7で必要としたよりも実質的に低い
温度で樹脂が得られ、SEI要件も低下し、そして樹脂
の色等級は優れたものであった(すなわち、樹脂の色は
より白かった)。実施例6ではイルガノックス1076
は添加しなかった。この実施例で得られた樹脂は、許容
できる変性特性を有する樹脂に必要な最小値である14
2よりも大きいMFRにより示されるように比較的高い
変性を示し、良好な色を示したが、製品保護のための酸
化防止剤を含んでいなかった。
【0016】これらのデータは、混合機の下流で酸化防
止剤をポンプに後注入すると、酸化防止剤を混合機に注
入して得られる同様の樹脂の製造と比べて、製造業者は
SEI要件を8−10%低下することができ、あるいは
製造速度を8−10%高めることができ、そして得られ
る樹脂の色は改良される。酸化防止剤の後注入で得られ
る樹脂のMFR(例えば実施例4)が酸化防止剤の混合
機への注入で得られる樹脂のMFRと同じであるなら
ば、この8−10%の減少が得られると推測される。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化防止剤を添加せずにポリマーを混合
    手段に導入し;混合したポリマーを混合手段から除去
    し;混合手段の下流で酸化防止剤をポリマーに添加し;
    そして酸化防止剤含有ポリマーをペレット化することか
    らなる、酸化防止剤含有ポリマー樹脂ペレットを製造す
    る方法。
  2. 【請求項2】 混合手段内でポリマーを熔融する請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 酸化防止剤を送給手段内でポリマーに添
    加する請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 酸化防止剤含有ポリマーを送給手段から
    出してそしてペレット化手段に導く、前記請求項の何れ
    かに記載の方法。
  5. 【請求項5】 ペレット化ポリマー樹脂のダイ膨張が汎
    用吹込成形樹脂の要求を満たすように混合手段内でこの
    ポリマーに十分な変性が付与されている前記請求項の何
    れかに記載の方法。
JP9433391A 1990-04-24 1991-04-24 配合機の下流で酸化防止剤を注入してなるポリマーの配合物 Pending JPH054226A (ja)

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CA2040997A1 (en) 1991-10-25
AU641235B2 (en) 1993-09-16
AU7527591A (en) 1991-11-07
EP0457441A3 (en) 1992-04-01

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