JPH079531A - パージ剤及びパージ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂の
押出成形とポリオレフィン系樹脂の押出成形とを、成形
装置を共用して行なうときに、前者の成形後に成形装置
内から該樹脂を除去し、ポリオレフィン系樹脂の正常な
成形を短時間において可能とするパージ剤及びパージ方
法の提供。 【構成】１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフ
ローレートが０．５〜５ｇ／１０分のポリエチレン、
エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体、無機
充填剤、化学発泡剤、スリップ剤とからなる押出成
形機用パージ剤、及び上記パージ剤を、エチレン・不飽
和カルボン酸共重合体系樹脂の押出成形後、ポリオレフ
ィン系樹脂の成形の前に供給し溶融押出することによ
り、成形機中に滞留するエチレン・不飽和カルボン酸共
重合体系樹脂をパージする方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出成形装置内におけ
るエチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂のパージ
剤に関する。さらに詳しくは、該共重合体系樹脂とポリ
オレフィン系樹脂の押出成形において、成形装置を共用
するときに、該共重合体系樹脂の成形後に成形装置内か
ら該樹脂を除去し、ポリオレフィン系樹脂の正常な成形
をできるだけ短時間において可能とするパージ剤及び該
パージ剤を用いたパージ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、
エチレン・不飽和カルボン酸・不飽和カルボン酸エステ
ル共重合体あるいはこれらのアイオノマーなどで代表さ
れるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂は、単
層あるいは複層のフィルムやシートの成形あるいはラミ
ネーション成形など、押出成形装置を用いる成形に広く
使用されている。このような押出成形装置は、ポリオレ
フィン系樹脂、とくにポリエチレンの成形と共用される
ことが多く、成形の切換えに当っては押出成形装置内に
おける樹脂を新たに成形を行う樹脂で充分に置換し、前
の樹脂による汚染を防止しなければ定常的な成形に入る
ことができない。一般には、ポリオレフィン系樹脂の成
形後にエチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂を押
出成形装置に供給していくと、比較的短時間に装置内の
ポリオレフィン系樹脂が排出除去されるため、該共重合
体系樹脂の正規成形品が短時間で得られるようになる。
しかるにこの逆の場合には、該共重合体系樹脂が金属と
の接着性に富むためか、なかなか完全に除去することが
できないため、所望のポリオレフィン系樹脂成形品を得
るまで長時間を要するという欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような欠点を改善
するため、特開昭６１−３５２２４号公報ではエチレン
・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂の押出成形後に、エ
チレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体を該樹脂の
パージ剤として押出成形装置に供給して該樹脂を追い出
し、しかる後にポリオレフィン系樹脂の成形に入る方法
が提案され、一応の成果をあげている。しかしながらこ
の提案によっても、成形の切り換えを充分短時間で行う
ことができず一層の改善が望まれていた。

【０００４】そこで本発明者は一層の生産性の向上を図
るため、より効果的なパージ剤及びより効率的なパージ
方法を見出すべく鋭意検討を行った。その結果、エチレ
ン・不飽和カルボン酸エステル共重合体に無機充填剤及
び化学発泡剤、より好ましくはさらにスリップ剤を配合
する方法を見出し、これらを配合したパージ剤及びこれ
を用いたパージ方法を提案した（特願平４−１６２０６
３号）。この提案によれば顕著な改善効果が認められた
が、ベースポリマーであるエチレン・不飽和カルボン酸
エステル共重合体がポリエチレン等に較べ高価であるこ
と、またパージ時の臭いがやや強いという難点があり、
その改善のための検討を行った。その結果、特定溶融粘
度のポリエチレンとエチレン・不飽和カルボン酸エステ
ル共重合体のブレンドをベースポリマーとして使用する
ときに、先願技術と遜色のないパージ効果が得られ、か
つ上記難点が改善できることを見出すに至り本発明に到
達した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明によれ
ば、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレ
ートが０．５〜５ｇ／１０分のポリエチレンと、エチレ
ン・不飽和カルボン酸エステルと、無機充填剤と、化学
発泡剤と、スリップ剤とからなる押出成形機用パージ剤
及びそれを用いたパージ方法が提供される。

【０００６】本発明のパージ剤が適用される押出成形用
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂は不飽和カ
ルボン酸、その無水物及びその塩から選ばれる少なくと
も一つの重合単位とエチレンの重合単位を必須成分とし
て含み、必要に応じ他の重合単位、例えば不飽和エステ
ル重合単位を含む共重合体である。より具体的には、ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、マレ
イン酸モノメチル、無水マレイン酸のような不飽和カル
ボン酸又はその無水物、あるいはこれらのリチウム、ナ
トリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛
のような金属の塩などの重合単位を例示することができ
る。一般にはこれらの重合単位を多量に含むものは押出
成形機からのパージが困難であるため、本発明を適用す
ると効果的であり、例えばエチレンが２０〜９９．９重
量％、とくに５０〜９９重量％、不飽和カルボン酸、そ
の無水物及びこれらの塩から選ばれる重合単位を０．１
〜４０重量％、とくに１〜３５重量％、その他の重合単
位が０〜４０重量％、とくに０〜３０重量％の組成のも
のに適用することができる。押出成形に用いられるもの
は、通常、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフ
ローレートが０．５〜１００ｇ／１０分程度の範囲のも
のが多く、これら全てのものに本発明を適用することが
できる。

【０００７】前記樹脂と同一成形機で成形されるポリオ
レフィン系樹脂としては、中・高密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペ
ンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体などを例示する
ことができる。

【０００８】本発明においては、押出成形機中における
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂のパージ剤
として、ポリエチレンとエチレン・不飽和カルボン酸エ
ステル共重合体をベースポリマーとする樹脂組成物が用
いられる。

【０００９】本発明のパージ剤のベースポリマーの主成
分は、メルトフローレートが０．５〜５ｇ／１０分、好
ましくは０．５〜２．０ｇ／１０分のポリエチレンであ
る。ポリエチレンのメルトフローレートが０．５ｇ／１
０分未満のものを用いると、押出成形機から短時間にエ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂をパージする
ことができるが、パージ剤自身の押出成形機からの抜け
が良くないため、全体として長いパージ時間が必要とな
り、好ましくない。またポリエチレンのメルトフローレ
ートが５ｇ／１０分を越えるものを用いると、エチレン
・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂のパージに長時間を
要するため好ましくない。ポリエチレンは如何なる製法
及び密度のものであってもよく、例えば高圧法ポリエチ
レン、線状低密度ポリエチレン、中・高密度ポリエチレ
ンなどを使用することができるが、とくに高圧法ポリエ
チレンの使用が好ましい。

【００１０】本発明のパージ剤のベースポリマーのもう
一方の成分はエチレン・不飽和カルボン酸エステル共重
合体である。上記エチレン・不飽和カルボン酸エステル
共重合体における不飽和カルボン酸エステル重合単位と
しては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸メチル、フマル酸ジメチル、マレイン酸ジエチルな
どの重合単位を例示することができる。また該共重合体
として一般にはエチレンが７０〜９８重量％、とくに７
５〜９５重量％、不飽和カルボン酸エステルが２〜３０
重量％、とくに５〜２５重量％の重合割合のものを選択
することが好ましく、またそのメルトフローレートは、
一般には０．１〜３０ｇ／１０分、とくに０．１〜１０
ｇ／１０分のものを用いるのが望ましい。

【００１１】ポリエチレンの使用のみでは、パージに長
時間を要する一方、エチレン・不飽和カルボン酸エステ
ル共重合体を多量に配合すると、前述した本発明の目的
を充分に達成することは難かしくなるので、一般にはポ
リエチレンを６０〜９９重量部、好ましくは７０〜９０
重量部に対し、上記共重合体を４０〜１重量部、好まし
くは３０〜１０重量部（両者の合計で１００重量部）と
なるような割合で使用するのが好ましい。

【００１２】本発明のパージ剤には、前記ベースポリマ
ー成分に加え、無機充填剤、化学発泡剤及びスリップ剤
が配合される。

【００１３】無機充填剤粉末としては、シリカ、タル
ク、炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、炭酸マグ
ネシウム、硫酸バリウムなどを例示することができる。
これらは、例えば平均粒子径が０．１〜１０μｍ程度の
ものを用いるのが好ましい。無機充填剤粉末はパージ促
進に効果的であり、その添加量は広く変えることができ
るが、パージ効果及び押出特性等を考慮すると、ベース
ポリマー成分１００重量部当り、３〜１００重量部、と
くに５〜３０重量部の割合で使用することが望ましい。

【００１４】本発明のパージ剤にはまたパージ温度にお
いて分解してガス状物を発生する化学発泡剤が配合され
る。より具体的にはアゾジカーボンアミド、ジニトロソ
ペンタメチレンテトラミン、重炭酸ナトリウム、４，
４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジット、パ
ラトルエンスルホニルヒドラジット、アゾビスイソブチ
ロニトリルなどを使用することができる。化学発泡剤の
使用は、パージ促進に有用であるが、あまり多量に用い
ると安定した押出ができず、またパージ時の発煙、発臭
などが無視できなくなるので、一般には上記ベースポリ
マー成分１００重量部当り、０．０３〜３０重量部、と
くに０．０５〜５重量部の割合で使用するのがよい。

【００１５】本発明のパージ剤には、無機充填剤及び化
学発泡剤に加え、更にスリップ剤の少量を配合すること
により、一層良好なパージ効果が期待できる。適当なス
リップ剤としては脂肪酸アミドの使用が好ましく、例え
ば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニ
ン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、オレ
イルパルミトアミド、ステアリルエルカアミドなどを代
表例として挙げることができる。スリップ剤はあまり多
量に使用すべきでなく、ベースポリマー成分１００重量
部に対し、５重量部以下、とくに０．０５〜３重量部の
割合で使用するのがよい。

【００１６】本発明のパージ剤には、他に酸化防止剤や
耐熱安定剤のような他の添加剤を任意に配合することが
できる。

【００１７】本発明のパージ剤を用いたパージ方法は好
ましくは以下のような方法によって行われる。一般にエ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂の押出成形は
例えば１８０〜３３０℃の押出温度で行われる。この押
出成形が終了した時点でパージ剤を供給し、押出成形装
置内における上記樹脂をパージする。本発明のパージ剤
によるパージは、押出温度２５０〜３５０℃、とくに３
００〜３４０℃の範囲で押出すことにより効果的に行う
ことができる。すなわち、上記温度より低温で押出すと
パージに長時間を要するようになる。一方、押出温度を
あまり高温にしすぎると、発煙、発臭などが激しくなる
ので好ましくなく、また次のポリオレフィン系樹脂の成
形で降温する必要が生じてしまう。エチレン・不飽和カ
ルボン酸共重合体系樹脂の成形温度がパージ剤の押出温
度より低い場合には押出機を昇温する必要がある。

【００１８】このように昇温後にパージを行なう場合、
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂の成形後、
直ちに本発明のパージ剤を供給してもよいが、コスト削
減のため、押出機の昇温中は低密度ポリエチレンのよう
な安価な樹脂を供給し、昇温後に本発明のパージ剤を供
給するという方法を採用してもよい。勿論このような予
備的に他の樹脂を供給して本発明のパージ剤の使用を節
減させる方法は、押出機の昇温を伴なわない場合におい
ても採用することができる。いずれにしても、本発明の
パージ剤を所定温度で押出機中を通すことにより、押出
装置中のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体系樹脂は
短時間でパージされるので、引続き、目的とするポリオ
レフィン系樹脂の供給を開始すればよい。実用的には、
パージ剤を短時間、例えば数分供給し、エチレン・不飽
和カルボン酸共重合体系樹脂の少量が未だ押出装置内に
残存している段階でポリオレフィン系樹脂の供給を開始
する方法を採用する方が、高価なパージ剤の使用を最小
限にし、しかも所望のポリオレフィン系樹脂成形品が短
時間で得られるので好ましい。

【００１９】この際残存するエチレン・不飽和カルボン
酸共重合体樹脂と共にパージ剤を出来るだけ早く排出さ
せるには、通常の押出グレードのポリオレフィン系樹脂
よりも若干ＭＦＲの低いポリオレフィン系樹脂を用い、
しかる後押出グレードのものを供給すると効果的であ
る。このような操作を効率的に行うためにはパージ温度
とポリオレフィン系樹脂の成形温度は一致させることが
好ましい。

【００２０】

【実施例】

［実施例１］ミキシング部を有したスクリュー（圧縮比
４．８）及び８５０ｍｍ巾のインナディッケルダイを備
えた６５ｍｍφＬ／Ｄ＝２８の押出機を用い、下記の手
順でテストを行った。メタクリル酸含有量９重量％、メ
ルトフローレート（ＭＦＲ）８ｇ／１０分のエチレン・
メタクリル酸共重合体の青色着色ペレット２５ｋｇを２
９５℃、１００ｒｐｍの条件で押し出した。次いで、押
出機温度を３２０℃に設定して昇温を開始すると共に、
ＭＦＲ３．７ｇ／１０分の低密度ポリエチレン１０ｋｇ
を５０ｒｐｍで押し出した。次いで表１に示す組成のパ
ージ剤組成物６ｋｇの投入を開始し、２００ｒｐｍの条
件で高速パージを行い（計算上、４分で全量押出できる
量に相当）次いで、ＭＦＲ１．６ｋｇ／１０分の低密度
ポリエチレンを２５ｋｇ、その後ＭＦＲ３．７ｇ／１０
分の低密度ポリエチレンの必要量を供給した。パージ剤
の供給後、一定時間毎にダイから排出される溶融樹脂を
サンプリングして、消色状況及びゲル発生状況を観察
し、残留樹脂の除去排出状況を見ることによりパージ効
果を評価した。エチレン・不飽和カルボン酸共重合体残
存樹脂に基づく着色及びゲルはパージ剤を用いることに
より短時間で消失し、強い樹脂臭もなく、ポリオレフィ
ン系樹脂の押出成形への切替が順調に行なわれた。結果
を表１に示す。

【００２１】尚、消色状況観察用のものは溶融樹脂を白
色剥離紙上に採取し、ゲル観察用はタレ膜を採取して行
った。また消色状況及びゲル消失状況はそれぞれ次の５
段階で評価した。

【００２２】消色状況 全体に青色残 ダイ端１０〜２０ｃｍに青色残 〃 ５〜１０ｃｍ 〃 〃 ５ｃｍ以下 〃 〃 青色消失

【００２３】ゲル消失状況 全体に多発 ダイ端１０〜２０ｃｍに発生 〃 ５〜１０ｃｍ 〃 〃 ５ｃｍ以下 〃 〃 消失

【００２４】［比較例１〜７］実施例において、パージ
剤として表１に示す各種単独重合体をそのまま、または
添加物を混合して用いた以外は実施例と同様にしてエチ
レン・メタクリル酸共重合体のパージを行なった後、低
密度ポリエチレンの供給に切り替え、実施例と同様の方
法で消色状況及びゲル発生状況によりパージ効果を測定
した。結果を表１に併せて示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明のパージ剤及びパージ方法を用い
ることにより、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体系
樹脂の押出成形後、短時間のうちにポリオレフィン系樹
脂の押出成形を可能にすることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメル
   トフローレートガ０．５〜５ｇ／１０分のポリエチレン
   と、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体と、
   無機充填剤と、化学発泡剤と、スリップ剤とからなる押
   出成形機用パージ剤。
2. 【請求項２】 エチレン・不飽和カルボン酸共重合体系
   樹脂の押出成形後に同一押出成形機を用いてポリオレフ
   ィン系樹脂の成形を行うに際し、該ポリオレフィン系樹
   脂の成形の前に請求項１記載のパージ剤を供給し溶融押
   出することにより、成形機中に滞留するエチレン・不飽
   和カルボン酸共重合体系樹脂をパージすることを特徴と
   するパージ方法。