JPS5981120A - 成形用被覆樹脂ペレツト及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、成形用被覆樹脂ペレット及びその製造法に関
するもので、より詳細には、湿度敏感性を有する熱可塑
性樹脂乃至熱可塑性樹脂組成物を、吸湿によるトラブル
から保護した被覆樹脂ペレット及びその製造法に関する
。

オレフィン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド等
の酸素バリヤー性に優れた樹脂は、一般に湿度に敏感で
あり、吸湿による成形時の発泡や、吸湿によりガスバリ
ヤ−性が低下する等のトラブルがある。これらの酸素バ
リヤー性樹脂は、耐湿性に俊れたオレフィン系樹脂との
組合せで、多層フィルム、多層プラスチック容器の製造
に用いられているが、オレフィン−ビニルアルコール共
重合体等の成形用ペレットの製造時或いは保存時には、
このペレットを湿度から保護しなければならないという
面倒な問題がある。

即チ、オレフィン−ビニルアルコール共重合体単独或い
はこれに他の樹脂ブレンド成分や添加剤を配合したもの
を、ペレタイズするためには、押出されるストランドを
水中で冷却固化させる工程が必要となるが、この段階で
当然吸水が生じ、これを脱水するために格別の乾燥工程
が必要と力る。

また、このベレットを通常の雰囲気に置くとやはり吸水
が生じるので、これを耐湿性の密閉容器中に保存しなけ
ればならないという煩わしさがある。

また、押出しに際しては、押出機のホッパーに湿気の吸
着を防止するだめの機構を設けなければならない。

まだ、このオレフィン−ビニルアルコール共重合体は、
メルト・テンション（溶融張力）がオレフィン系樹脂等
に比して著しく小さく、ダイスから押出した際、所謂型
れを生じて、ストランド状に引出すことが困難であると
いう問題がある。更に、オレフィン−ビニルアルコール
共重合体の押出しに際しては、ダイスオリフィスの開口
周囲にその熱分解生成物が付着堆積し、この付着堆積物
が押出物に随伴され、オレフィン−ビニルアルコール共
重合体中に熱分解生成物が混入して、その品質を低下さ
せるという問題もある。

更にまた、オレフィン−ビニルアルコール共重合体は屡
々オレフィン樹脂とのブレンド物の形で使用されるが、
オレフィン−ビニルアルコール共重合体のベレットとオ
レフィン樹脂のベレットとを、ペレタイザーのホッパー
に供給した場合、オレフィン樹脂ベレットの方が滑り易
く、オレフィン−ビニルアルコール共重合体ペレットの
方が摩擦帯電によりホッパー器壁に付着するため、押出
の初期と終期とでは、生成ペレット中の樹脂組成が著し
く変動したものとなるという欠点が認められる。

とのような吸湿による欠陥は、プラスチック多層構造物
の接着剤乃至はブレンド促進成分として使用されるイオ
ン架橋オレフィン共重合体、無水マレイン酸変性オレフ
ィン樹脂の場合にも同様に認められる。また、熱可塑性
樹脂に、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン等の各種充
填剤や顔料を配合した樹脂組成物においても、充填剤や
゛顔料の極性基によって吸湿が生じ、同様の欠点を生じ
易い０ 従って、本発明の目的は、上述した欠点が解消された湿
度敏感性樹脂乃至は樹脂組成物の成形用被覆樹脂ペレッ
トを提供するにある。

本発明の他の目的は、前述した湿度敏感性樹脂乃至は樹
脂組成物を、吸湿、垂れの発生、分解性成物の混入等の
トラブルなしに、良好な作業性と簡便な操作とで製造し
得る方法を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、前述した樹脂乃至は樹脂組成
物とオレフィン系樹脂とを常に一定の量比で含有し、し
かも該樹脂乃至は樹脂組成物がオレフィン樹脂でほぼ完
全に被覆されている成形用樹脂ベレット及びその製造方
法を提供するにある。

本発明によれば、湿度敏感性を有する熱可塑性樹脂乃至
熱可塑性樹脂組成物を芯の形で且つオレフィン系樹脂を
鞘の形で有するストランドの裁断物から成り、その裁断
面においてはオレフィン系樹脂の鞘が圧着されて前記芯
が包み込まれていることを特徴とする成形用被覆樹脂ペ
レットが提供される。

本発明によれば更に、湿度敏感性を有する熱可塑性樹脂
乃至熱可塑性樹脂組成物の溶融物を芯として、オレフィ
ン系樹脂の溶融物を鞘としてストランドの形に溶融押出
し、該ストランドを冷却し、該ストランドの表面が固化
しているがその内部が軟化状態にある間に、ストランド
を小間隔をおいて押圧し、この抑圧部分でストランドを
裁断することを特徴とする成形用被覆樹脂ペレットの製
造方法が提供される。

本発明を、添付図面に示す具体例に基づいて以下に詳細
に説明する。

添付図面において、第１図は本発明による被覆ペレット
の斜視図、第２図はこの被覆ペレットのストランド径方
向断面図及び第６図はこの被覆ペレットのストランド軸
方向断面図である。

本発明の被覆ペレット１は、径方向断面において、湿度
敏感性を有する熱可塑性樹脂乃至は熱可塑性樹脂組成物
から成る芯２と、この芯の周囲を包むオレフィン系樹脂
の鞘６とから成っており、との被覆ペレットは、芯、鞘
構造のストランドを短かく裁断した形状となっている。

この被覆ペレットの軸方向断面において、このストラン
ド裁断部４においては、オレフィン系樹脂の鞘３同志が
圧着されて、前記芯１の端部が包み込まれた構造となっ
ている。

この被覆ベレットの裁断面におけるオレフィン系樹脂に
よる芯１の被覆の程度は、ペレットの作り方に応じて様
々であり、鞘６の厚みよりも厚い場合も、これよりも薄
い場合も有り得る。

この被覆ベレットの製造に用いる装置を示す第４図にお
いて、主押出機５において、オレフィン−ビニルアルコ
ール共重合体等の吸湿性樹脂を溶融混練し、通路６を通
してダイスヘッド７に供給する。一方副押出機８におい
て、オレフィン系樹脂を溶融混線し、通路９を通して同
じダイスヘッド７に供給する。

このダイスヘッド７の断面を拡大して示す第５図におい
て、このダイスヘッド７には、前記主押出機通路乙に連
なり、オリフィス１０に向ってストレートに延びている
芯用ダイランド１１があシ、この芯用ダイランド１１の
周囲を囲み且つこのダイランド１１に開口している靴用
ダイランド１２がある。この靴用ダイランド１２は副押
出機通路９に接続されている。

この多重ダイスヘッド７に両樹脂を供給することにより
、オレフィンビニルアルコール共重合体の如き湿度敏感
性樹脂が芯、オレフィン系樹脂が鞘となったストランド
１３としてオリフィス１０から押出される。

本発明によれば、このストランド１６を冷却し、このス
トランドの表面が固化しているが、その内部が未だ軟化
状態にある間に、ストランドを小間隔をおいて押圧し、
との押圧部分においてストランドを裁断する。

このために、第４図において、温水１４を収容した冷却
槽１５が配置され、押出されたストランド１３は温水と
接触することにより表面は冷却固化される。このストラ
ンド１３の表面が冷却固化され、一方内部は未だ軟化状
態にある間に、ストランド１３は歯車型抑圧ロール１６
に導かれ、ストランド１６を小間階をおいて押圧する。

この際、芯を構成するオレフィン−ビニルアルコール共
重合体の如き吸湿性樹脂は未だ軟化状態にあると共に、
そのメルトテンションはオレフィン系樹脂のそれに比し
て著しく小さい（因みにオレフィン−ビニルアルコール
共重合体のメルトテンション（ｉ９０ｔＺ’）は１．５
乃至２．５ｆのオーダであるのに対して、オレフィン系
樹脂のメルトテンション（１６０Ｃ）は一般に１０乃至
１９Ｆのオーダでおる）ため、前記歯車型押圧ロール１
６の押圧によって、芯２が溶断され、このストランド１
６は小間隔をおいてくびれた第６図に示す構造となる。

この歯車型抑圧ロール１６と同期して回転カッター１７
が駆動されており、この回転カッター１７により、第６
図のストランドのくびれた部分１８で裁断が行われ、第
１乃至３図に示す被覆ベレット１が形成される。この被
覆ベレット１の内部は未だ高温の軟化状態にあるので、
これを空冷槽１９で冷却して最終製品とする。

本発明の被覆ベレット１においては、湿度敏感性の樹脂
乃至は樹脂組成物が芯の形で、その全周囲をオレフィン
系樹脂の鞘で被覆されているため、このベレット製造時
は勿論のこと、ベレットの貯蔵時或いは使用時における
吸水や吸湿を完全に防止し、吸湿による成形時の発泡や
吸湿による物性の低下等のトラブルを解消し、且つペレ
ット保存及び使用時における吸湿防止の煩わしさを解消
できる０ また、吸湿性樹脂の多くのもの、例えばオレフィン−ビ
ニルアルコール共重合体、線状ホリアミド、イオン架橋
オレフィン共重合体（アイオノマー）等は、メルトテン
ションが小さズ、押出時に垂れを生じストランドの形で
引き出すことが困難であるという問題があるが、”本発
明においては、これらの樹脂もメルト・テンションの著
しく大きいオレフィン系樹脂でその周囲を保持されるこ
とによって、垂れを生ずることなしに、ストランドの形
で引出すことが可能となることがわかる。

また、上に例示したオレフインービニルアルコ−ル共重
合体等の吸湿性樹脂は、熱的に分解される傾向を有する
が、本発明においては、これらの樹脂はその周囲を熱的
安定なオレフィン系樹脂で包１れているため、該共重合
体がオリフィス開口周囲に伺着したり、熱分解されたり
、或いは空気との接触により劣化したりするのが有効に
防止される。

更にまた、両樹脂の押出条件を設定すれば、例えばオレ
フィン−ビニルアルコール共重合体トオレフイン系樹脂
とは、常に一定の比率で押出され、形成されるペレット
間の配合比率は変動のない均斉なものとなるという利点
もある。

本発明において、吸湿性熱可塑性樹脂の代表例として、
オレフィン−ビニルアルコール共重合体、イオン架橋オ
レフィン共重合体、線状ポリアミド、酸変性オレフィン
樹脂を挙げることができる。オレフィン−ビニルアルコ
ール共重合体としては、エチレンプロピレン等のオレフ
ィンと酢酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体をケ
ン化して得られる共重合体、特にオレフィン単位を２０
乃至５０モルチの量で含むものを挙げることができる。

イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）として
は、エチレン、プロピレン等のオレフィン類とエチレン
系不飽和カルボン酸と更には他のエチレン系不飽和単量
体との共重合体を、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
亜鉛等の金属やアミン類で中和して得られる樹脂、特に
サーリン類を用い得る。線状ポリアミド樹脂としては、
ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン６．１０、ナイ
ロン１０．ナイロン１２等や、これらのナイロン類をダ
イマー酸等で変性して成るナイロン類が挙げられる。酸
変性オレフィン樹脂としては、無水マレイン酸、アクリ
ル酸、メタクリル酸等のエチレン系不飽和カルボン酸乃
至はその無水物でポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレン共重合体等のオレフィン樹脂をグラフ
ト変性したものが挙げられる。この酸変性オレフィン系
樹脂は吸湿により接着劣化傾向があるが、本発明罠よれ
ば、かかるトラブルも有効に解消される。

これらの樹脂は、単独でも２種以上のブレンド物の形で
も使用し得る。例えばエチレン−ビニルアルコール共重
合体と線状ポリアミドとのブレンド物は、ガスバリヤ−
性と延伸性とに優れたブレンド物であることが知られて
いるが、このブレンド物に本発明を適用できる。またエ
チレン−ビニルアルコール共重合体とアイオノマーとの
ブレンド物は、ガスバリヤ−性とオレフィン系樹脂への
接着性とに優れたブレンド物であることが知られている
が、本発明は勿論このブレンド物にも適用することがで
きる。

これらのオレフィン−ビニルアルコール共重合体、イオ
ン架橋オレフィン共重合体線状ポリアミド或いは酸変性
オレフィン樹脂には勿論側の樹脂がブレンドされていて
もよい。例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体と
ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂と
のブレンド物は、ガスバリヤ−性とオレフィン系樹脂と
の層間接着性に優れたブレンド物として知られており、
才たこのブレンド物を層流条件下で押出すと、層状分布
構造の成形物が得られることが知られているが、本発明
はこのよう女ブレンド物に対しても有利に適用できる。

一般に芯となる部分がブレンド物である場合、ル共重合
体、イオン架橋オレフィン共重合体、線　　　“状ポリ
アミド云び酸変性オレフィン系樹脂の少なくとも１種が
２．５重量−以上、特に１０重量係以上含有されている
場合に、本発明の作用効果が類本発明において、吸湿性
を有する熱可塑性樹脂組成物の一例として、炭酸カルシ
ウム、シリカ、カオリン、炭酸マグネシウム、水酸化ア
ルミニウム、石膏等の充填剤や二酸化チタン等の顔料を
配合した種々の熱可塑性樹脂組成物を挙げることができ
る。これらの充填剤や顔料が、極性基の存在によって吸
湿傾向があることは既に指摘したが、本発明によれば、
この吸湿傾向も有効に抑制されることになる。。樹脂組
成物中の充填剤乃至は顔料の濃度は、目的によってもか
なり変化するが、一般に充填剤の場合は１０乃至７０重
量係、顔料の場合は０．１乃至１０重量％の範囲内にあ
ゐ。

鞘となるオレフィン系樹脂としては、低−１中−或いは
高−密度のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレン共重合体等を挙げることができる。

本発明において、芯となる樹脂乃至樹脂組成物（Ａ）と
鞘となる樹脂（Ｂ）とは２ ．４：／？＝５０：１乃至１：１０ 特に　　２０：１乃至１：２ の重量比にあることができる。本発明においては、鞘と
なるオレフィン系樹脂の比率が著しく少ない場合でさえ
も顕著な作用効果の達成されることが理解されるべきで
ある。

本発明において、両樹脂の溶融押出条件は、両樹脂の融
点以上で且つ熱分解温度よりも低い温度で、それ自体公
知の共押出条件下に行われる。ストランドの径は、特に
限定されないが、１乃至１０ｍｍの範囲とするのが好都
合である。

ストランドの冷却条件は、その表面が冷却固化するが、
内部が未だ軟化状態にあるようなものであり、この条件
は、冷却水の温度及びストランドの浸漬時間によって定
める。内部迄の急冷を防止する上で、冷却水の温度は１
０乃至１００Ｃの範囲にあり、ストランドの浸漬時間は
５乃至１２０秒間の間から、条件を実験的に定める。ス
トランドのカット長は６乃至２０配程度が適当である。

本発明を次の例で説明する。

実施例１゜ 内層用として、６５φ、Ｌ／Ｄ（押出機スクリューの長
さと径の比〕＝２２の押出機（設定温度２００Ｃ）を使
用ｔ、てエチレンビニルアルコール共重合体（エチレン
含有量３０モルチ）のものと、外層用として６０φ　Ｌ
／Ｄ＝２０の押出機（設定温度１７０Ｃ）を使用して、
ＭＩ（メルトインデックス）＝０．５、ｄ（密度）＝０
．９２１のＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）を内層：外
層＝５：１の比率で同時に押出し、ダイヘッド（設定温
度２００Ｃ）内で合流させ、６φのオリフィスより、２
層ストランドを押出し、約５０７？の冷却槽を通し、一
対の歯車型押圧ロールによシ、約６問間隔て押圧（巾２
間、厚さ１ｗｎ）Ｌ、、カッターにてストランドの押圧
部を切断してペレット化した後、このペレットを空冷槽
を通して冷却した。このペレタイズの工程中、オリフィ
ス部周辺に分解物等は生じなく、かつストランドの切れ
もなく、良好−１１ＬＤＰＥで被覆された２層ペレット
が得られた。

得うれたペレットを、ＤＳＣにて測定したところ、内層
エチレンビニルアルコール共重合体ト、外層Ｌ　Ｉ）　
Ｐ　Ｅの比率ははｙ５：１であった。又、内層エチレン
ビニルアルコール共重合体の吸水率は、０％であった。

実施例２゜ 内層用として９０φ、Ｌ／Ｄ＝２２の押出機（設定温度
２００Ｃ）を使用してサーリン１６５２（デュポン社製
、ＭＩ＝５．０）のものと、外層用として３０φ、Ｌ／
Ｄ　＝　２０の押出機（設定温度２００Ｃ）を使用して
、Ｍ　Ｉ　＝　１．６、＝Ｚ＝０．９２０のエチレンプ
ロピレン共重合体（ＥＰＣ）を内層：外層＝２０：１の
比率で同時に押出し、ダイヘッド（設定温度２００Ｃ）
内で合流させ、６φのオリスイスより、２層ストランド
を押出し８０Ｃの冷却槽を通し、一対の歯車型押圧ロー
ルにより、約３咽間隔で抑圧（巾２謳、厚さ１ｗｎ）Ｌ
、カッターにてストランドの押圧部を切断してペレット
化した後、このペレットを空冷槽を通して冷却した。こ
のペレタイズの工程中、ストランドのたれ及び切れもな
く、良好なＥＰＣで被覆された２層ベレットが得られた
。得られたペレットを、ＤＳＣにて測定したところ、内
層サーリンと、外層ＥＰＣの比率は、略２０：１であっ
た。

実施例６゜ 内層用として６５φ、Ｌ／Ｄ＝２−２の押出機（設定温
度２０（ｌｌ）を使用して、エチレンビニルアルコール
共重合体（エチレン含有量６０モルチ）と、ＬＤＰＥ（
ＭＩ＝０．５、ｄ＝０．９２１）の混合比６：４のもの
と、外層用としてろＯφ、Ｌ／Ｄ＝２０の押出機（設定
温度１７０Ｃ）を使用してＭ　Ｉ　＝　０．５、ｄ＝０
．９２１のＬＤｐＥを内層：外層を１０：１の比率で同
時に押出しダイヘッド（設定温度２０（Ｉｎ）内で合流
させ、３φのオリフイスより、２層ストランドを押出し
５０ｒの冷却槽を通し、一対の歯車型抑圧ロールにより
、約３鮨間隔で押圧（ｒｌ］　２　ｍｍ、厚さ１ｍｍ）
Ｌカッターにてストランドの抑圧部を切断してペレット
化した後、このペレットを空冷槽を通して冷却した。

このペレタイズ工程中、オリフィス周辺の分解物もなく
、良好なＬＤＰＥで被覆された２層ベレットが得られた
。得られたペレットの内層の吸水率は０％で、かつ内層
材と外層材の比率も、１０：１の安定した値を示した。

比較例 実施例１と同一材料を、同一比率で、プレンダーにてブ
レンドし、６５φ、Ｌ／Ｄ＝２’ｌ−の押出機（設定温
度２００ｔｌ：’）より、ヘッドを通じてオリフィスよ
り混合ストランドを押出し、冷却水槽を通Ｅ−てカッタ
ーにて切断しペレット化した。

このペレタイズ工程中、オリフィス周辺部に分解物が生
じ又、ストランドがしばしば切れて、ペレタイズ化に支
障をきたした。このペレットの混合比率をＤＳＣにて測
定したところ、ペレタイズ開始時のペレットは、比率４
．８：１．１時間后のペレットは４：１、ホッパー中の
混合材料がなくなる寸前のペレットは、３．５：１であ
った。又、このペレットの吸水率は、０．１〜０．５％
と多く、これを用いて押出プロー成形したところ、発泡
して成形品が得られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による被覆ベレットの斜視図、第２図は
被覆ペレットのストランド径方向断面図、 第３図は被覆ペレットのストランド軸方向断面図、 第４図は本発明の被覆ペレットを製造する装置の一実施
例、 第５図はダイスヘッドの断面図、 第６図は８４図の抑圧部、切断部の拡大断面図である。 １・・・・・・被覆ペレット、２・・・・・・芯、６・
旧・・鞘、５・・・・・・主押出機、７・・・・・・ダ
イスヘッド、８・旧・・副押出機、１０・・・・・・オ
リフィス、１１・・団・芯用ダイランド、１２・・・・
・・靴用ダイランド、１６・・・・・・ストランド、１
５・・・・・・冷却槽、１６・・・・・・歯車型押圧ロ
ール、１７・・・・・・回転カッター、１９・・・・・
・空冷槽。 特許出願人　東洋製罐株式会社 代　理　人　　弁理士　　鈴　　木　　郁　　男１′ゝ
−−− 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）湿度敏感性を有する熱可塑性樹脂乃至熱可塑性樹
   脂組成物を芯の形で且つオレフィン系樹脂を鞘の形で有
   するストランドの裁断物から成り、その裁断面において
   はオレフィン系樹脂の鞘が圧着されて前記芯が包み込ま
   れていることを特徴とする成形用被覆樹脂ペレット○
2. （２）湿度敏感性を有する熱可塑性樹脂乃至熱可塑性樹
   脂組成物の溶融物を芯として、オレフィン系樹脂の溶融
   物を鞘としてストランドの形に溶融押出し、該ストラン
   ドを冷却し、該ストランドの表面が固化しているがその
   内部が軟化状態にある間に、ストランドを小間隔をおい
   て押圧し、この抑圧部分でストランドを裁断することを
   特徴とする成形用被覆樹脂ペレットの製造方法。