JPH07164434A

JPH07164434A - 重合α−オレフィン樹脂を配合する方法

Info

Publication number: JPH07164434A
Application number: JP6257251A
Authority: JP
Inventors: Raghunath G Menon; ラグナス・ゴーパル・メノン; Robert J N Bernier; ロバート・ジョゼフ・ノエル・バーニエ; Albert L Legg; アルバート・ロレンス・レッグ
Original assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Current assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1995-06-27
Also published as: EP0645232A1; BR9403903A; US5409646A; CA2133114A1

Abstract

(57)【要約】【目的】供給部、溶融部、ベント部及び任意部分とし
ての吸入排出部を有するスクリューを含む押出機内で重
合α−オレフィン樹脂少なくとも１種を配合する方法を
提供する。【構成】樹脂と熱媒体とを供給部に導入し、そして熱
媒体の昇華もしくは気化により樹脂がその融点もしくは
すぐ上の温度となるように溶融部に輸送し且つ樹脂をそ
の融点もしくはすぐ上の温度で混練する、重合α−オレ
フィン樹脂少なくとも１種の配合方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出機で重合α−オレ
フィン樹脂を配合する方法に関する。更に特定するに、
本発明は、ポリマー生成物の均質性を改良するためにド
ライアイス、液体二酸化炭素もしくは液体窒素の如き熱
媒体の存在で重合α−オレフィン樹脂少なくとも１種を
配合する方法に関する。ポリマー生成物はゲル形成の低
いプラスチックフィルムの製造に用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックフィルムは、良好な引張強
さ、高い極限伸び、良好な衝撃強さ及び破壊強さの如き
特性により特徴づけられる。これらの特性に加えて、フ
ィルムは、平滑な表面外観の如き美的特性を示す必要が
ある。フィルム製造に用いられるポリマー樹脂がポリエ
チレンであるとき、これらの特性は靭性とともに比較的
容易に得られる。しかしながら、ポリエチレンの分子量
が高くなるにつれ、ポリエチレンの加工性は通常極度に
困難になり、しばしばフィルム形成押出機で過剰のエネ
ルギー入力を必要とする。加工性特にフィルム形成押出
機での押出適性を改良するためにしばしば、ポリエチレ
ンとα−オレフィンの如きポリマーブレンドが用いられ
る。ブレンドする主な理由の一つは、二次加工品もしく
はフィルムの強度の如き一組の所望特性を有する一方、
二次加工装置での容易な加工性を許容する樹脂を得るた
めである。低分子量ポリエテンと高分子量ポリエテンの
ブレンドにして各々が狭い分子量分布を有するブレンド
すなわち二つのモードのあるブレンドの如き低分子量ポ
リマーと高分子量ポリマーのブレンドは、フィルムない
し二次加工品の強度を高めながら容易な加工性を達成す
る特に魅力的なルートである。

【０００３】フィルム二次加工用ポリマー樹脂の製造に
三つの主な方策が提唱されてきた。一つは、単一の流動
層反応器での１種ないし２種以上の触媒により、上記特
性の靭性と容易な加工性を有する樹脂または樹脂ブレン
ドを直接製造することである。二つ目は、主に樹脂ブレ
ンドを生成するために別個に作動する或は直列で作動す
る多段階反応器を利用することである。三つ目の方策は
押出機で樹脂または樹脂ブレンドを溶融ブレンドする如
き後反応器もしくは後多数反応器処理することである。

【０００４】一般に、上記方策を用いて製造されるポリ
マー樹脂はプラスチックフィルムの製造に使用するに先
立ち或る程度の均質化を必要とする。この均質化は典型
的には、機械混合を伴う溶融段階操作で実施される。溶
融混合は、一軸ないし二軸スクリュー押出機の如き回分
式もしくは連続式ミキサーで実施される。混合段階の目
的はブレンドの一成分を他の成分に分散、分布させるこ
とである。通常、主成分がマトリックスを構成し、副成
分が分散相を構成するけれども、２成分の粘度及び弾性
比によって転相の生じることが知られている。最も有用
な商用ブレンドは高分子量マトリックスと分散相をなす
低分子量成分とからなる。フィルム強度の如き固体状態
での二次加工品の特性は大方高分子量マトリックスによ
って決まり、またブレンドの加工は、分散される低分子
量成分により助成される。

【０００５】溶融ブレンドの如き後処理で、ポリマー樹
脂は、それが均質になるよう容易には混合されない。プ
ラスチックフィルムにおいて、不均質性はゲルとして現
れる（これは「ゲル化」または「ゲル−ストリーキン
グ」としても知られている）。フィルム中のゲル−スト
リーキングは、Ｖ形圧痕（「くさびきづ」もしくは「シ
ェブロン」とも呼称される）を単独で或は何列にも包含
する形での粗表面により、またはソフトゲルストリーク
により立証される光学的減成現象である。極端な場合、
フィルム組織はソフトゲルで完全に浸透されている。こ
のような目に見える減成現象はフィルム光学的機械的強
度特性を減ずるのみならず、フィルム形成時バブル形態
の保持に関し過酷な問題を惹起しうる。それ故、フィル
ムの二次加工に用いられるポリマー樹脂もしくは樹脂ブ
レンドでのゲルの大きさ及び数を低減する配合法への需
要がある。

【０００６】工業的実施において、後処理ブレンド法に
は通常、強力な混合及び長期混合の使用が伴う。加え
て、ゲルを防止し或は減ずるために、後処理押出には、
ポリマーを２回以上押出機で処理し或は該機に通すこと
が要求されうる。長期の強力混合と多段押出はいずれも
典型的に樹脂を減成する。従って、完成プラスチックフ
ィルムに最低限の或は低下したゲル形成をもたらす、ポ
リマーないしポリマーブレンド特にポリエチレンないし
ポリエチレンブレンドの後処理押出への需要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記需要を満たす重合α−オレフィン樹脂の配合方
法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的及び、本明細書
から当業者に明らかな他の目的は、下記様相の本発明に
より達成される。すなわち、本発明は、供給部、溶融
部、ベント部及び任意部分としての吸入排出部を有する
スクリューを含む押出機内で重合α−オレフィン樹脂少
なくとも１種を配合する方法にして、（１）上記供給部
に樹脂及び熱媒体を、樹脂がその融点より低い温度に保
持されるように導入し、（２）該樹脂及び熱媒体を上記
溶融部に、熱媒体の昇華ないし気化により樹脂がその融
点もしくはすぐ上の温度であるように輸送し、且つ樹脂
をその融点もしくはすぐ上の温度で混練し、（３）工程
（２）の樹脂溶融物を溶融シールを経て、熱媒体が押出
機から放出される前記ベント部に通し、そして（４）上
記樹脂溶融物を押出機の外にポンプ輸送することを含む
方法に関する。

【０００９】詳細な説明＜重合α−オレフィン樹脂＞本発明の方法に用いること
のできる重合α−オレフィン樹脂は、高密度ポリエチレ
ン及び低密度ポリエチレンの如きホモポリマー並びにポ
リエチレンとα−オレフィン少なくとも１種とのコポリ
マーを含みうる。本発明方法に用いることのできる樹脂
はエチレンのホモポリマーまたは多モル％（≧９０％）
のエチレンと少モル％（≧１０）のＣ₃ 〜Ｃ₈ α−オレ
フィン１種以上とのコポリマーである。Ｃ₃ 〜Ｃ₈ α−
オレフィンは、第４炭素原子よりも近いいずれの炭素原
子上にも枝分れを含むべきでない。好ましいＣ₃ 〜Ｃ₈
α−オレフィンはプロピレン、ブテン−１、ペンテン−
１、ヘキセン−１及びオクテン−１である。本発明方法
に用いることのできる特に好ましい樹脂は上記α−オレ
フィン樹脂の二つのモードのあるブレンドである。

【００１０】ここで樹脂として用いられるエチレンポリ
マーは、≧１８〜≦３２好ましくは≧２２〜≦３２のメ
ルトフロー比（ＭＦＲ）を有する。メルトフロー比の値
はポリマーの分子量分布幅を示す別の手段である。ホモ
ポリマーは、約≧０．９５８〜≦０．９７２ｇ／ｃｃ好
ましくは約≧０．９６１〜≦０．９６８ｇ／ｃｃの密度
を有する。コポリマーは、約≧０．９１〜≦０．９６ｇ
／ｃｃ好ましくは約≧０．９１７〜≦０．９５５ｇ／ｃ
ｃ最も好ましくは約≧０．９１７〜≦０．９５０ｇ／ｃ
ｃの密度を有する。コポリマーに関する所定メルトイン
デックス値でのコポリマーの密度は主として、エチレン
と共重合しているＣ₃ 〜Ｃ₈ コモノマーの量により規定
される。コモノマーの不在では、エチレンはホモ重合し
て、約≧０．９６ｇ／ｃｃの密度を有するホモポリマー
をもたらす。かくして、コポリマーへのコモノマーの添
加量が漸次増すにつれ、コポリマーの密度は漸次低下す
る。同じ結果を達成するのに必要な種々のＣ₃ 〜Ｃ₈ コ
モノマーの各量は同じ反応条件下でモノマーにより異な
る。かくして、コポリマー類において、所定のメルトイ
ンデックス値での所定密度に関して同じ結果を達成する
には、種々のコモノマーは下記順序で所要モル量が多く
なる：Ｃ₃ ＞Ｃ₄ ＞Ｃ₅ ＞Ｃ₆ ＞Ｃ₇ ＞Ｃ₈ 。

【００１１】ホモポリマーもしくはコポリマーのメルト
インデックスはその分子量の反映である。比較的高い分
子量を有するポリマーは比較的低いメルトインデックス
を有する。超高分子量エチレンポリマーは約０．０の高
荷重メルトインデックス（ＨＬＭＩ、ＡＳＴＭ１２１）
を有し、高分子量エチレンポリマーは約０．０〜１．０
の高荷重メルトインデックス（ＨＬＭＩ）を有する。本
発明に有用なポリマーは≧０．０〜約５０好ましくは約
０．０１〜３５の標準荷重メルトインデックス（ＡＳＴ
Ｍ１２）及び約２〜９５０の高荷重メルトインデックス
（ＨＬＭＩ）を有する。本発明方法に用いられるポリマ
ーのメルトインデックスは、重合温度、コポリマーの密
度及び、ポリマーを製造した反応系における水素／モノ
マー比の組合せ関数である。

【００１２】本発明で樹脂として用いられるエチレンポ
リマーは気相流動層反応器で或はスラリー法によりつく
られ、残留触媒含分が、チタン金属百万部当りの部数に
換算して＞５０，０００の生産性で＜２０ｐｐｍ程度、
＞１００，０００の生産性で＜１０ｐｐｍ程度、＞３０
０，０００の生産性で＜３ｐｐｍ程度である。ポリマー
を、ハロゲンが塩素であるハロゲン含有触媒によってつ
くる場合、ポリマーは＞５０，０００の生産性で＜１４
０ｐｐｍのＣｌ残留含分、＞１００，０００の生産性で
＜７０ｐｐｍのＣｌ含分及び、＞３００，０００の生産
性で＜２１ｐｐｍのＣｌ含分を有する。エチレンポリマ
ーは約３００，０００までの生産性で容易に製造され
る。

【００１３】本発明において樹脂として加工されるポリ
マーは直径約０．００５〜０．０６ｉｎ好ましくは約
０．０２〜０．０４ｉｎ程度の平均粒度を有する粒状物
質である。本発明のポリマーは約１５〜３２ポンド／ｆ
ｔ³ の安定した嵩密度を有する。本発明方法により配合
されるホモポリマー及びコポリマー樹脂生成物はフィル
ムの製造に有用である。フィルムを製造するために、本
発明の好ましいコポリマーは約≧０．９１７〜≦０．９
５０ｇ／ｃｃの密度を有し、≧１〜≦１０好ましくは＞
６〜≦１０の高荷重メルトインデックス（ＨＬＭＩ、Ａ
ＳＴＭ１２１）を有するものである。フィルムは＞０〜
≦１０ミル好ましくは＞０〜≦５ミルの厚さを有する。
これらフィルム形成性ポリマーは粉末、ペレット、粒状
物または、フィルム形成押出機に供給しうる他の任意形
状物で用いることができる。

【００１４】＜熱媒体＞本発明方法において、熱媒体は
固体重合α−オレフィン樹脂供給物に加えられる。本発
明での使用に適する熱媒体としてドライアイス、液体窒
素及び液体二酸化炭素を含まれうる。好ましい熱媒体は
ドライアイス及び液体窒素であり、最も好ましくはドラ
イアイスである。熱媒体の量は、重合α−オレフィン樹
脂の全供給量を基にして約５〜３０重量％好ましくは約
１０〜２０重量％範囲である。

【００１５】ドライアイスを熱媒体として用いるとき、
それは好ましくは粉砕後、押出機の供給部に供給口より
導入される。本発明では、ドライアイスの実質上すべて
は、それが昇華する溶融部に入るまで固体状態である。
ドライアイスは典型的には約−７８．５℃の温度であ
る。溶融部では、ドライアイスは、樹脂が溶融し始める
につれ昇華して樹脂の融点を下げ、それによって高分子
量マトリックス中、低分子量成分の均質分散体がもたら
される。

【００１６】熱媒体として液体窒素または液体二酸化炭
素を用いるとき、それらはドライアイスとは幾分異なっ
て挙動する。本発明では、液体窒素もしくは液体二酸化
炭素を押出機の供給部に液体として導入する。液体窒素
もしくは液体二酸化炭素の供給量は樹脂供給量の約２０
〜５０％範囲である。すなわち、樹脂１００ポンド／ｈ
ｒ毎に約５０ポンドまでの液体窒素もしくは二酸化炭素
が必要とされる。液体窒素もしくは液体二酸化炭素の場
合、液体は供給部に注入されるや否や気化し、それによ
って非常に冷たい粒状樹脂が生成する。典型的には、液
体窒素は−１９６℃で気化し、液体二酸化炭素は−６０
℃で気化する。ドライアイスでなく液体窒素もしくは二
酸化炭素を用いるとき、供給部での熱媒体の気化によっ
て、粒状樹脂は、はるかに低温化する。液体窒素もしく
は二酸化炭素を用いるとき、溶融プールを囲繞する低温
樹脂は溶融プールからの熱を吸収することにより暖ま
り、その結果ドライアイスと同量の融点低下を達成しな
い。従って、液体窒素もしくは液体二酸化炭素の使用
は、ドライアイスを用いて得られるより均質性の低い配
合樹脂がもたらされる。

【００１７】＜樹脂添加剤＞本発明において、斯界に慣
用の樹脂添加剤１種ないし２種以上を随意混入させるこ
とができる。単なる例示例として次のものを用いること
ができる：ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂
皮酸オクタデシル（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社の市販品Ｉ
ｒｇａｎｏｘ１０７６）及びトリス（２，４−ジ−ｔ−
ブチルフェニル）ホスフェート（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ
社の市販品Ｉｒｇａｆｏｓ１６８）。本発明での使用
時、添加剤は別個に或は混合物として押出機の供給部に
加えることができる。好ましい具体化では、添加剤は、
添加剤と樹脂を含む添加剤マスターバッチとして加えら
れる。添加剤マスターバッチでの添加剤対樹脂の量比は
約２：８〜０．１：９．９好ましくは約１：９である。
一般に、配合樹脂生成物における各添加剤の濃度は約４
００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ範囲である。

【００１８】＜押出機＞本発明での押出機がその標準環
境すなわち、いずれも斯界で市販されている周知の装置
を構成する慣用フレーム手段、水平延在バレル、供給及
びホッパー手段、ブレンダー及び駆動もしくはギア手段
との共同連携で用いられることは理解されよう。一例と
して、米国特許第４，１５５，６５５号明細書及び同第
４，０５３，１４３号明細書に開示の装置に押出機スク
リューを設置することができる。ポリマー押出技法で通
常用いられる任意の押出機が本発明方法に用いられる。
かかる押出機は一軸スクリュー設計または二軸スクリュ
ー設計を有しうる。好ましくは、本発明に用いられる押
出機は二軸スクリュー押出機である。二軸スクリュー押
出機はＷｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ社、Ｂｅｒ
ｓｔｏｆｆ社、及びＷｅｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒ
ｓの如き種々の製造元から市販されている。本明細書中
実施例で用いた二軸押出機はＷｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉ
ｄｅｒｅｒ社性のＺＳＫ−５７型である。

【００１９】本発明で用いられる押出機は供給部、溶融
部、ベント部及び任意部分としての吸入排出部を有する
スクリューを含む。スクリューはその表面で螺旋領域を
有し、バレルの円筒形内面と協同して細長い螺旋形溝を
画成する。リバースピッチスクリュー部材を有する溶融
シールは溶融部をベント部から離隔する。リバースピッ
チスクリュー部材により、溶融部が本質上樹脂で満ち且
つベント部が部分的にしか樹脂で満たされないことが保
証される。ベント部が部分的にしか樹脂で満たされない
のは、樹脂がベントオリフィスから排出されないように
するためである。

【００２０】押出機の供給部は複数の等ピッチスクリュ
ー部材よりなる。等ピッチとは、樹脂の詰まった状態や
樹脂の早期溶融及び熱媒体の昇華ないし気化を防止する
ために隣り合うねじ山間の距離が同じであることを意味
する。供給部の長さはスクリュー直径の約２〜１２倍好
ましくは約８〜１０倍である。押出機の溶融部は複数の
混練ブロックよりなる。好ましくは、混練ブロックの全
長はスクリュー直径の３〜１０倍である。溶融部は、約
１５〜９０°範囲の離散角でジグザグ配列された狭幅
（約２〜１０ｍｍ）の離散櫂（約２〜６個）を有する混
練ブロックよりなる。

【００２１】ベント部はベントオリフィスを含み、しか
も供給部のスクリュー部材のピッチに等しいか或はそれ
より大きいピッチを有するスクリュー部材よりなる。好
ましくは、押出機中に吸入排出部が用いられる。吸入排
出部の使用時、それは好ましく加工樹脂が押出機外に移
動するよう圧力を生じさせる減少ピッチのスクリュー部
材を有する。吸入排出部でのスクリュー部材は一般に、
ベント部でのスクリュー部材のピッチの約１／２である
ピッチを有する。

【００２２】本発明で用いられる押出スクリューは１
５：１〜３０：１好ましくは１７：１〜２５：１の長さ
対直径比を有しうる。供給部でのリード長さ、すなわち
ねじ山の或る箇所と隣接ねじ山の対応箇所との距離は呼
称スクリュー外径の０．８〜１．５倍好ましくは１．０
５〜１．４倍でありうる。ベント部でのリード長さは呼
称スクリュー外径の１〜２倍好ましくは１．５〜１．８
倍でありうる。吸入排出部の使用時、リード長さは呼称
外径の１〜０．２倍好ましくは０．８〜０．５倍であり
うる。

【００２３】＜作業方法＞典型的な作業方法において、
二軸スクリュー押出機は約１５０〜１７０℃までの温度
に加熱され、その温度で加熱が中断される。押出機での
断熱条件下、押出されるα−オレフィン樹脂は粒状ない
しペレット形状で、熱媒体と一緒に、また随意添加剤１
種ないし２種以上と一緒に押出機スクリューの供給部の
入口開口部に導入される。樹脂、熱媒体及び随意成分と
しての添加剤は供給部の長さ方向に沿い最小限の詰まり
状態で進行する。最小限の詰まり状態は、この部分のス
クリュー部材を等ピッチにすることによって達成され
る。供給部では、樹脂はその融点より低い温度に置かれ
る。一般に、供給部での温度は約７０〜１００℃範囲で
ある。

【００２４】樹脂、熱媒体及び随意成分としての添加剤
は押出機の溶融部に輸送される。溶融部では、樹脂は昇
華（ドライアイス使用時）または気化（液体窒素もしく
は液体二酸化炭素使用時）により、その融点温度ないし
それよりすぐ上の温度で保持され、その間樹脂は混練さ
れて樹脂溶融物を形成する。押出機の溶融部は、樹脂溶
融のほとんど（８０％以上）が生じる部分である。樹脂
が溶融部の混練ブロックと接触するにつれ、粒子間摩擦
及び押出機バレルからの伝熱によって、樹脂が溶融し或
は溶融化し且つ熱媒体が相変化する。熱媒体の相変化
時、樹脂から除熱され、それにより樹脂溶融物（すなわ
ち溶融樹脂）全体にわたって樹脂溶融温度が実質上一様
に低下する。樹脂溶融温度が低下するに伴い、樹脂溶融
物の粘度は増加し、溶融部での混練ブロックが樹脂溶融
物をより容易に加工もしくは混合し得、それによって溶
融ポリマーの組成上の均質性が実質的に改良されるドウ
のコンシステンシーを有する樹脂溶融物を生成する。均
質性とは、高分子量マトリックスに低分子量成分が一様
に分散していることを意味する。かかる均質ポリマーブ
レンドから二次加工されるフィルムはゲルの有意な低下
を示す。一般に、溶融部での温度は約１２０〜１４０℃
範囲である。

【００２５】樹脂溶融物及び気体状熱媒体は、押出機内
の溶融部とベント部との間に挿入される溶融シールを通
過する。溶融シールは、押出機スクリューのベント部か
ら溶融部を離隔するリバースピッチスクリュー部材また
はリバーススタガード混練ブロックによって確立され
る。ベント部では、熱媒体は押出機からガス抜き口また
はベントオリフィスを経て解放される。好ましくは、ガ
ス抜き口は溶融シールからすぐ下流に位置する。一般
に、ベント部の温度は約１３５〜１６０℃範囲である。

【００２６】好ましくは、樹脂溶融物は押出機の吸入排
出部に進む。一般に、吸入排出部の温度は約１５０〜１
８０℃範囲である。吸入排出部から、樹脂溶融物は、例
えば、ブレーカープレート上に設置されたスクリーンパ
ック（２０メッシュ篩）、ペレット化装置及び（また
は）フィルム形成押出機の如き下流装置に搬送される。
典型的には、樹脂溶融物は、樹脂を粒状物ないしペレッ
トに形成する回転式ナイフアセンブリーを含む水中ペレ
タイザー装置中ペレット化用ダイからマルチストランド
へと押出される。次いで、ペレットは水スラリーにより
遠心脱水機に搬送される。そこで、ペレットは乾燥さ
れ、フィルム押出の如き付加的加工に備えてビンに排出
される。

【００２７】好ましい具体化においては、樹脂、熱媒体
及び随意的添加剤のパッケージを混合物として押出機に
供給する。熱媒体がドライアイスであるとき、ドライア
イスと随意的添加剤パッケージは各々、樹脂及びドライ
アイス及び添加剤を夫々含むマスターバッチとして樹脂
部分と混合される。従って、押出機は樹脂、ドライアイ
ス及び添加剤の混合物を、押出機の供給部に取り付けた
供給口／供給ホッパーと個々の成分用フィーダーとの間
に位置するブレンダーを通して供給される。ブレンダー
は、Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄ流動ミキサー、連続ジグザグ
ミキサー、リボンブレンダーまたはＡｕｇｅｒブレンダ
ーの如き任意のインラインミキサーでありうる。好まし
くは、Ａｕｇｅｒブレンダーが用いられる。最も好まし
い具体化では、補充用ドライアイスが押出機の供給口に
直接供給される。補充用ドライアイスが加えられるの
は、混合物及び（または）マスターバッチの形成時昇華
したドライアイスに取って代わるためである。

【００２８】

【実施例】

＜実験＞下記例は本発明方法を例示するために企図さ
れ、而してそれにより本発明の範囲を限定するつもりは
ない。

【００２９】例１：ドライアイスの配合先ず、８バレルを有する二軸スクリュー押出機（Ｗｅｒ
ｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ社製ＺＳＫ−５７型）を
１７０℃に加熱し、次いで加熱を中断した。（ｉ）ポリ
エチレン樹脂（ＡＳＴＭ−１２１による測定フローイン
デックス８、密度０．９４８ｇ／ｃｃ及び二つのモード
のある分子量分布を有する）、（ｉｉ）添加剤マスター
バッチ及び（ｉｉｉ）ドライアイスマスターバッチの混
合物をＡｕｇｅｒブレンダーを経て供給ホッパーに供給
し、次いで押出機の供給部に通した。供給部は等ピッチ
スクリュー部材を含んだ。樹脂供給量（質量流量）は１
００〜３００ポンド／ｈｒ範囲であった。添加剤マスタ
ーバッチの組成及び樹脂から配合された生成物中の添加
剤濃度は表Ａに記載の通りである。

【００３０】

【表１】

【００３１】ドライアイスマスターバッチは４：１のド
ライアイス−樹脂混合物であった。供給時昇華したドラ
イアイスに取って代わる補充用ドライアイス（約１０％
まで）を押出機の供給口に加えた。この補充用ドライア
イスは、液体ＣＯ₂ の迅速膨張によってドライアイス粒
子に形成される液化ＣＯ₂ のミストとして液体ＣＯ₂の
シリンダーから導入した。供給部で、樹脂は、樹脂の詰
まり状態が最小限であることとドライアイスが存在する
ことのためにその融点より低い温度で滞留した。混合物
を押出機の溶融部に輸送し、そこで櫂が４５°角でジグ
ザグ配列された各長さ６０ｍｍの混練ブロック５個を用
いて混練した。櫂は直径が５ｍｍであった。樹脂は、樹
脂溶融物を得るべく融点またはそのすぐ上の温度である
約１２０℃の温度とした。該温度はドライアイスの昇華
により保持された。

【００３２】樹脂溶融物は溶融シールを経て押出機のベ
ント部に通した。押出機のベント部では、気体ＣＯ₂ が
大気に放出された。ベント部は、長さが８０ｍｍでピッ
チがその長さに等しい二軸スクリュー部材を含んだ。次
いで、密連結ギアポンプを用いて、ビーカープレート上
に設置されたスクリーンパック（２０メッシュ）に樹脂
溶融物をポンプ輸送した。樹脂溶融物は、ストランドを
ペレットに切断する回転式ナイフアセンブリーを有する
慣用水中ペレタイザー装置（ＧａｌａＩｎｄｕｓｔｒ
ｉｅｓ社製）でペレット化用ダイを通しマルチストラン
ドへと押出された。ペレットは水スラリーにより遠心脱
水機に搬送され、そこで乾燥、排出された。配合後、ペ
レットは慣用のインフレートフィルムラインもしくはフ
ィルム形成押出装置（ＡｌｐｉｎｅＡｍｅｒｉｃａｎ
Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）を用いて加工され、処理されてプラ
スチックフィルムを生成した。

【００３３】フィルムを以下の如きフィルム外観等級
（ＦＡＲ）試験に付した。すなわち、本発明に従って製
造されたフィルム試料（試料番号１〜５）を肉眼で観察
し、比較フィルム試料（試料番号Ａ〜Ｅ）との比較でゲ
ルまたは他の異物の大きさ及び分布に注目した。比較フ
ィルム試料（試料番号Ａ〜Ｅ）は、ドライアイスを使用
しなかったほかは本例に記載の如く調製した。かくし
て、フィルム外観を比較し、−５０（非常に劣悪）〜＋
５０（優良）の尺度で等級付けした。結果を表１に示
す。

【００３４】

【表２】

【００３５】表１から理解しうる如く、ドライアイスを
用いない場合（試料番号Ａ〜Ｅ）、指定の供給量及びス
クリュー速度でのＦＡＲ値は−２０〜０範囲であった。
ドライアイスを加えたとき（試料番号１〜５）、ＦＡＲ
は３０単位まで上昇し、フィルム外観における有意な改
善が立証された。なお、本発明方法に従って製造したフ
ィルムは、商業上受容されるＦＡＲ値を有し、他方ドラ
イアイスなしで製造した比較フィルムは商業上受容され
なかった。

【００３６】例２：液体窒素を用いた配合ドライアイスの代わりに液体窒素を用いたほかは例１を
反復する。液体窒素は、射出ノズルを用いてＺＳＫ−５
７型押出機の供給口に直接注入する。液体窒素は、粒状
樹脂と接触するや否や、供給部で気化し始め、それによ
って樹脂が冷却する。冷却した樹脂を溶融部に輸送す
る。そこで、樹脂は混練ブロックの作用下溶融し始め
る。樹脂が溶融するにつれ、それは粒状固体樹脂内でポ
ケットまたは溶融物プールを形成する。溶融物プールを
囲繞する固体樹脂粒状物は先に樹脂が液体窒素と接触し
た故にかなり低温であるため、溶融物プールも亦低温で
ある。混練ブロック上の短い部分で、粒状物のすべてが
溶融ないし冷却プロセスに付され、複数の混練櫂上の樹
脂融点またはそれに近い温度のものとなる。樹脂がその
融点近傍で混練されている間、ゲルの分散が生じる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバート・ジョゼフ・ノエル・バーニエアメリカ合衆国ニュージャージー州フラミントン、レービル・ロード266 (72)発明者アルバート・ロレンス・レッグアメリカ合衆国ペンシルベニア州アッパー・ブラック・エディー、マリエンスタイン・ロード784

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給部、溶融部、ベント部及び任意部分
としての吸入排出部を有するスクリューを含む押出機で
重合α−オレフィン樹脂少なくとも１種を配合する方法
にして、（１）前記供給部に樹脂及び熱媒体を、樹脂が
その融点より低い温度に保持されるように導入し、
（２）該樹脂及び熱媒体を前記溶融部に、樹脂がその融
点もしくはすぐ上の温度であるように輸送し、且つ樹脂
をその融点もしくはすぐ上の温度で混練し、（３）工程
（２）の樹脂溶融物を溶融シールを経て、熱媒体が押出
機から放出される前記ベント部に通し、そして（４）前
記樹脂溶融物を押出機の外にポンプ輸送することを含む
方法。
【請求項２】熱媒体が、ドライアイス、液体二酸化炭
素及び液体窒素よりなる群から選ばれる請求項１の方
法。
【請求項３】熱媒体の質量流量が樹脂の質量流量を基
にして約５〜３０％範囲である、請求項２の方法。
【請求項４】押出機の供給部が複数の等ピッチスクリ
ュー部材よりなり、また押出機の溶融部が複数の混練ブ
ロックよりなる請求項３の方法。
【請求項５】溶融シールがリバースピッチスクリュー
部材もしくはリバーススタガード混練ブロックよりな
る、請求項４の方法。
【請求項６】ベント部が、供給部のスクリュー部材の
ピッチに等しいか或はそれより大きいピッチを有するス
クリュー部材からなる、請求項５の方法。
【請求項７】工程（４）のポンプ輸送は、スクリュー
部材がベント部での部材のピッチの１／２を有する吸入
排出部のある押出機によって遂行される、請求項６の方
法。
【請求項８】熱媒体が微粉砕ドライアイスであり、そ
れがドライアイス４部対樹脂１部比のマスターバッチと
して供給される、請求項７の方法。
【請求項９】ドライアイスマスターバッチと一緒に、
微粉砕ドライアイスの質量流量を基にして１〜１０％範
囲の付加的ドライアイスが供給部に加えられる、請求項
８の方法。
【請求項１０】供給部に、樹脂及び熱媒体と一緒に添
加剤少なくとも１種が導入される、請求項９の方法。