(57)【要約】【課題】ポリオレフィン系樹脂組成物の溶融体に含まれる異物を十分に低減でき、優れた外観の成形体を製造するのに有用な濾過装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る濾過装置１は、円筒体２０を収容するとともに、溶融体の供給路１０ａ及び排出路１０ｂを有するハウジング１０と、円筒体２０をハウジング１０内に装着するためのシャフト３０とを備える。円筒体２０は、複数の開口２５ａが形成された開口形成部２５Ａ及び周方向にわたって外周面が平滑面で形成された両端部２５Ｂを有する円筒形状のフィルム支持部材２５と、支持部材２５の外周面上に設けられた金属焼結フィルタ２１とを、支持部材２５の両端部２５Ｂにおいて、締め付け部材２６によって締め付けることによって形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種又は２種以上のポリオレフィン成分を含有する樹脂組成物の溶融体を濾過する濾過装置であって、
外周面から内周面にかけて貫通する複数の開口が形成された開口形成部及び周方向にわたって外周面が平滑面で形成された両端部を有する円筒形状のフィルタ支持部材と、
前記フィルタ支持部材の外周面上に設けられた濾過精度１〜２００μｍの金属焼結フィルタと、
前記フィルタ支持部材の前記両端部の平滑面上において、前記金属焼結フィルタに対して当該平滑面の方向に押圧力を付与するバンド状又は環状の締め付け部材と、
前記締め付け部材によって前記フィルタ支持部材及び前記金属焼結フィルタが一体化されてなる円筒体を収容するとともに、溶融体の供給路及び排出路を有するハウジングと、
前記円筒体を前記ハウジング内において固定するとともに、前記ハウジングの前記排出路に連通しており前記金属焼結フィルタを通過後の溶融体が流れる流路を有するシャフトと、
を備えることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記フィルタ支持部材は軸方向にわたって外周面が平滑面で形成された被圧着部を更に有し、前記金属焼結フィルタはシート状の金属焼結体を前記フィルタ支持部材の外周面上に巻いた後、前記被圧着部上に位置する前記金属焼結体の繋ぎ目を樹脂製部材又は金属製部材によって圧着して形成されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記円筒体は、前記金属焼結フィルタと前記フィルタ支持部材との間に線径０．０１〜０．２５ｍｍの金網を更に有し、前記金網は前記金属焼結フィルタと直接接していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記シャフトは前記ハウジングに対して着脱自在に取り付けられたものであり、前記円筒体とともに前記シャフトをその長手方向に移動させ、前記円筒体を前記ハウジングの外に取り出すシャフト駆動機構を更に備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項５】
１種又は２種以上のポリオレフィン成分を含有する樹脂組成物の溶融体を調製する溶融工程と、請求項１〜４のいずれか一項に記載の濾過装置において前記溶融体を濾過する濾過工程とを備えることを特徴とするポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１種又は２種以上のポリオレフィン成分を含有する樹脂組成物の溶融体を濾過する濾過装置及びこれを用いたポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン系樹脂組成物は、機械的強度やヒートシール性能、耐薬品性、食品衛生性などの様々な性能に優れるため、ポリマーフィルムの原料等として、広く普及している。近年、このポリオレフィン系樹脂組成物は、より高価な内容物の包装用途や高価な工業製品の部材にも使用され始めており、品質に対する要求が従前より厳しくなっている。
【０００３】
ポリオレフィン系樹脂組成物にゲル状のポリマー炭化物やゴミなどの異物が含まれていると、ポリオレフィン系樹脂組成物をフィルム状に成形した際に、表面に円形の欠陥（魚の目の形状に似ていることから、「フィッシュアイ」と称される。）が発生し、外観悪化の原因となる。
【０００４】
ポリオレフィン系樹脂組成物から異物を除去する方法として、金属メッシュ、金属繊維焼結体、金属粉末焼結体などの金属焼結フィルタで該組成物を濾過する方法が知られている。フィッシュアイの発生を十分に抑制するために、通常、濾過精度の優れるフィルタが用いられる。しかし、より一層高い品質が求められる場合にあっては、優れた濾過精度のフィルタを使用したとしてもその要求を満たす樹脂組成物が十分に得られない場合もある。そこで、フィルタの濾過精度を改善するだけでなく、フィルタの構造自体の検討がなされている。例えば、特許文献１〜３には、リーフディスク型フィルタやプリーツ状フィルタを用いて濾過を行う方法が記載されている。また、特許文献４，５には、円筒状のブレーカープレートとその外周を覆うフィルタとからなる円筒体を備えた濾過装置を用いて可塑性材料を濾過する方法が記載されている。
【０００５】
一方、ポリオレフィン系樹脂組成物は、製品の多様化に伴って、種々の物性及び加工性を高水準に達成することの要求が高まっている。かかる要求に応えるべく、複数のポリオレフィン成分を含有するポリオレフィン系樹脂組成物などが検討されている。この様なポリオレフィン系樹脂組成物では、各構成成分の分散不良に起因するフィッシュアイが発生しやすい傾向があるため、様々な種類のフィルタを用いる手法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【特許文献１】特開２００６−８８０８１号公報
【特許文献２】特開平９−３８４２３号公報
【特許文献３】国際公開第２００３／０９９４１７号パンフレット
【特許文献４】特開２００６−７５４２号公報
【特許文献５】特開平１０−４４２１６号公報
【特許文献６】特表２０００−５１１９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、リーフディスク型フィルタやプリーツ状フィルタを備える濾過装置は、耐圧性の点において改善の余地があり、ポリオレフィン系樹脂組成物の溶融体を濾過する際に圧力を十分高くすることが困難であった。すなわち、これらの濾過装置は装置の許容圧力以上の高い濾過圧力で濾過を行うと、フィルタを保持する部材がその圧力に耐えることができずに破損する場合がある。この場合、異物が十分に低減されていない溶融体がフィルタの下流側に流れてしまう。このような事態が生じれば、ポリオレフィン系樹脂組成物から得られる成形体は外観などの点で品質が不十分なものとなる。
【０００７】
一方、円筒状のブレーカープレートとその外周を覆うフィルタとからなる円筒体を備えた濾過装置は、ブレーカープレートとフィルタとの間のシール性の点において改善の余地があった。すなわち、上記円筒体の両端部において、フィルタを通過すべき溶融体がブレーカープレートとフィルタとの間を流れ、下流側に混入するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ポリオレフィン系樹脂組成物の溶融体に含まれる異物を十分に低減でき、優れた外観の成形体を製造するのに有用な濾過装置及びこれを用いたポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る濾過装置は、１種又は２種以上のポリオレフィン成分を含有する樹脂組成物の溶融体を濾過するためのものであって、外周面から内周面にかけて貫通する複数の開口が形成された開口形成部及び周方向にわたって外周面が平滑面で形成された両端部を有する円筒形状のフィルタ支持部材と、フィルタ支持部材の外周面上に設けられた濾過精度１〜２００μｍの金属焼結フィルタと、フィルタ支持部材の両端部の平滑面上において、金属焼結フィルタに対して当該平滑面の方向に押圧力を付与するバンド状又は環状の締め付け部材と、この締め付け部材によってフィルタ支持部材及び金属焼結フィルタが一体化されてなる円筒体を収容するとともに、溶融体の供給路及び排出路を有するハウジングと、円筒体をハウジング内において固定するとともに、ハウジングの排出路に連通しており金属焼結フィルタを通過後の溶融体が流れる流路を有するシャフトとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る濾過装置においては、フィルタ支持部材と金属焼結フィルタとが締め付け部材によって一体化され、円筒体が形成されている。締め付け部材を使用することでフィルタ支持部材と金属焼結フィルタとの間が十分にシールされるため、これらの間から溶融体が下流側へとリークすることを十分に防止できる。また、締め付け部材によって金属焼結フィルタが押圧されるフィルタ支持部材の両端部には開口が形成されておらず、外周面が平滑面となっている。このため、締め付け部材によって金属焼結フィルタがフィルタ支持部材に押圧されても、金属焼結フィルタの変形を十分に抑制できる。これに対し、フィルタ支持部材の両端部に開口が形成されていると、締め付け部材で押圧された金属焼結フィルタが開口部分で変形し、濾過精度が低下するおそれがある。
【００１１】
２種以上のポリオレフィン成分を含有する溶融体を濾過する場合、本発明の濾過装置によれば、溶融体に含まれる各成分が濾過精度１〜１００μｍの金属焼結フィルタを通過することによって、溶融体に含まれる異物を取り除くと同時に、各成分を高度に分散させることができる。各成分が高度に分散した原料組成物を使用することによって、フィッシュアイの発生量が十分に少なく、優れた外観の成形体を製造できる。
【００１２】
フィルタ支持部材は、軸方向にわたって外周面が平滑面で形成された被圧着部を更に有するものであってもよい。この場合、シート状の金属焼結体をフィルタ支持部材の外周面上に巻いた後、被圧着部上に位置する当該金属焼結体の繋ぎ目を樹脂製部材又は金属製部材によって圧着し、フィルタ支持部材上に金属焼結フィルタを形成することが好ましい。樹脂製部材又は金属製部材を用いて金属焼結体の繋ぎ目を圧着することにより、当該繋ぎ目を通じて溶融体が下流側へとリークすることを十分に防止できる。また、樹脂製部材又は金属製部材による金属焼結体の繋ぎ目の圧着を被圧着部上で行うことで、圧着に伴う金属焼結体の変形を十分に抑制でき、より確実に繋ぎ目からのリークを防止できる。
【００１３】
上記円筒体は金属焼結フィルタとフィルタ支持部材と間に線径０．０１〜０．２５ｍｍの金網を更に有し、この金網は金属焼結フィルタの内周面と直接接していることが好ましい。かかる構成を採用することにより、溶融体の濾過処理を比較的高い濾過圧力で実施することが可能となる。このため、十分に高い濾過速度を達成でき、単位時間当たりの処理量が向上する。高い耐圧性を達成できる主因は、金属焼結フィルタがフィルタ支持部材の開口形成部に直接接しないように所定の線径（０．０１〜０．２５ｍｍ）の金網を介在させることで、溶融体の圧力によって金属焼結フィルタがフィルタ支持部材の方向に押圧されても開口部分における金属焼結フィルタの変形等が十分に抑制されるためと考えられる。
【００１４】
シャフトはハウジングに対して着脱自在に取り付けられたものであることが好ましい。この場合、本発明の濾過装置は、円筒体とともにシャフトをその長手方向に移動させ、ハウジングの外に取り出すシャフト駆動機構を更に備えることが好ましい。かかる構成を採用することにより、円筒体の各構成部材の交換や洗浄を容易に実施できるという利点がある。
【００１５】
本発明に係るポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法は、１種又は２種以上のポリオレフィン成分を含有する溶融体を調製する溶融工程と、本発明に係る上記濾過装置において溶融体を濾過する濾過工程とを備えることを特徴とする。本発明に係る製造方法によれば、上記構成の濾過装置を使用するため、異物の含有量が十分に低減された溶融体を得ることができる。このため、優れた外観の成形体を製造するのに有用なポリオレフィン系樹脂組成物を製造できる。
【００１６】
また、２種以上のポリオレフィン成分を含有する溶融体からポリオレフィン系樹脂組成物を製造する場合、本発明の製造方法によれば、濾過工程において溶融体に含まれる各成分が濾過精度１〜１００μｍの金属焼結フィルタを通過することによって、溶融体に含まれる異物を取り除くと同時に、各成分を高度に分散させることができる。各成分が高度に分散した原料組成物を使用することによって、フィッシュアイの発生量が十分に少なく、優れた外観の成形体を製造できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂組成物の溶融体に含まれる異物を十分に低減でき、優れた外観の成形体を製造するのに有用な濾過装置及びこれを用いたポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（濾過装置）
まず、図面を参照しながら、本発明に係る濾過装置の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る濾過装置の内部の構成を示す模式断面図である。同図に示す濾過装置１は、押出機等から供給される樹脂組成物の溶融体を濾過処理するためのものである。濾過装置１は、ハウジング１０と、ハウジング１０内に設置され、溶融体の濾過処理を行う円筒体２０と、円筒体２０をハウジング１０内に固定するシャフト３０とを備える。
【００１９】
ハウジング１０は、樹脂組成物の溶融体を円筒体２０の外周面側に供給する供給路１０ａ及び円筒体２０による濾過処理を経た溶融体を排出する排出路１０ｂを有する。また、ハウジング１０は、これを長手方向に貫通する貫通孔１０ｃを有し、この貫通孔１０ｃにシャフト３０を装着できるようになっている。なお、シャフト３０はハウジング１０に対して着脱自在となっており、ハウジング１０はシャフト３０をその長手方向に移動させるためのガイド（シャフト駆動機構）１２を備える。このガイド１２に沿ってシャフト３０を移動させることにより、ハウジング１０から円筒体２０を取り出せるようになっている。ハウジング１０は、シャフト３０を装着する貫通孔１０ｃを複数有し、複数の系統を具備することが好ましい（図５を参照）。かかる構成を採用することにより、円筒体２０の交換等のために１つの系統を使用できないときも、他の系統を使用することで運転を継続できる。
【００２０】
図２（ａ）は、円筒体２０を示す平面図である。円筒体２０は、外周面側に供給される溶融体を内周面側に通過させることにより、最外面に配置された金属焼結フィルタ２１によって溶融体に含まれる異物を除去するためのものである。これに加え、円筒体２０は、金属焼結フィルタ２１によって溶融体に含まれる複数のポリオレフィン成分を十分均一に分散させる機能も有する。
【００２１】
円筒体２０は、金属焼結フィルタ２１と、この金属焼結フィルタ２１の内面と直接接するように配置された金網２２と、金属焼結フィルタ２１及び金網２２を支持する円筒形状のブレーカープレート（フィルタ支持部材）２５とを有する（図２（ｂ）を参照）。金属焼結フィルタ２１及び金網２２は、円筒体２０の両端部に巻かれた締め付け部材２６によって、ブレーカープレート２５の外周面上に固定されている。円筒体２０は、ブレーカープレート２５の外周面上に金網２２を巻き、その上にシート状の金属焼結体を巻いた後、金属焼結体の繋ぎ目を圧着部材２８ａでシールすることによって形成できる。図２（ｂ）は、形成する金属焼結体の繋ぎ目の構成を示す模式断面図である。同図に示すように、金属焼結体の繋ぎ目は、圧着部材２８ａ及びビス２８ｂによってシールされている。
【００２２】
なお、図２に示す締め付け部材２６は、バンド状の部材であるが、これの代わりにリング状の部材（例えば、Ｏ−リング、Ｖ−リング）などを使用してもよい。また、圧着部材２８ａとしては、板状の樹脂製部材又は金属製部材を使用できる。
【００２３】
図３は、ブレーカープレート２５の構成を示す平面図である。図３に示すように、ブレーカープレート２５は、外周面から内周面にかけて貫通する複数の開口２５ａが形成された開口形成部２５Ａと、周方向にわたって外周面が平滑面で形成された端部２５Ｂとを有する。端部２５Ｂの外周面を平滑面とすることで、締め付け部材２６によって金属焼結フィルタ２１がブレーカープレート２５に押圧されても、金属焼結フィルタ２１の変形等を十分に抑制できる。
【００２４】
ブレーカープレート２５の端部２５Ｂにおいて、外周面を平滑面で形成する幅（図３（ａ）に示す幅Ｗ１）は、ブレーカープレート２５のサイズ及び締め付け部材２６の幅に応じて適宜設定すればよいが、円筒体２０の両端部におけるシール性を十分に確保する観点から、１０〜１００ｍｍであることが好ましく、２０〜５０ｍｍであることがより好ましい。
【００２５】
ブレーカープレート２５は、軸方向にわたって外周面が平滑面で形成された被圧着部２５Ｃを更に有する。この被圧着部２５Ｃには、上記の圧着部材２８ａをビス２８ｂで固定するための孔２５ｃが複数設けられている。このような被圧着部２５Ｃをブレーカープレート２５に形成し、被圧着部２５Ｃ上において圧着部材２８ａによる金属焼結体の繋ぎ目のシールを行うことで、圧着作業に伴う金属焼結フィルタ２１の変形を十分に抑制でき、より確実に繋ぎ目からのリークを防止できる。
【００２６】
被圧着部２５Ｃの幅（図３（ａ）に示す幅Ｗ２）は、ブレーカープレート２５のサイズ及び圧着部材２８ａの幅に応じて適宜設定すればよいが、金属焼結体の繋ぎ目におけるシール性を十分に確保する観点から、１０〜１００ｍｍであることが好ましく、２０〜５０ｍｍであることがより好ましい。
【００２７】
ブレーカープレート２５は、濾過圧力を受けてもほとんど歪みを起こさない構造体であることが好ましい。濾過圧力によってブレーカープレート２５が変形すると、これによって支持される金属焼結フィルタ２１等に変形や破損が生じ、異物等が下流側にリークしやすくなる。かかる観点から、ブレーカープレート２５の材質としては、例えば、炭素鋼等が好ましい。炭素鋼以外の好適な材質として、ニッケル、クロム、タングステン等を含有する特殊鋼を例示できる。ブレーカープレート２５の厚さは、十分の強度を確保する観点から、１０〜１００ｍｍであることが好ましい。
【００２８】
ブレーカープレート２５に形成する開口２５ａは、直径が１〜１０ｍｍであることが好ましい。ブレーカープレート２５の開口率は３０〜７０％であることが好ましい。開口率が３０％未満のブレーカープレート２５を使用した場合、濾過圧力を過度に高くしないと、単位時間当たり十分な量の溶融体を濾過できず、濾過圧力が濾過装置の許容圧力以上となりやすい。他方、開口率が７０％を超えるブレーカープレート２５を使用した場合、濾過圧力によってブレーカープレート２５の変形量が大きくなりやすい。ブレーカープレート２５の開口率は３５〜６０％であることが好ましく、４０〜５０％であることがより好ましい。なお、ここでいう「開口率」とは、ブレーカープレート２５の外周面における開口の面積の合計を外周面の面積で除すことによって算出される値を意味する。
【００２９】
金属焼結フィルタ２１は、溶融体を通過させることによって、これに含まれる異物を取り除くとともに、各ポリオレフィン成分を互いに分散させるためのものである。金属焼結フィルタ２１として、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）繊維の焼結によって製造されたものを使用できる。なお、金属焼結フィルタ２１は、市販のものを使用でき、例えば、ナスロン（商品名、日本精線株式会社製）などを好適に使用できる。
【００３０】
金属焼結フィルタ２１は濾過精度が１〜１００μｍである。ここでいう濾過精度は、ＪＩＳ−Ｂ８３５６に基づいて濾過試験を行ったときに、粒子の９５％が捕集された粒子の径を意味する。濾過精度が１μｍ未満であると、濾過圧力を装置の許容圧力以上に高くしないと、単位時間当たり十分な量の溶融体を濾過できない。他方、濾過精度が１００μｍを超えると、異物の除去や各成分の分散が不十分となり、フィッシュアイ低減効果が不十分となる。金属焼結フィルタ２１の濾過精度は、１０〜６０μｍであることが好ましく、２０〜４０μｍであることがより好ましい。
【００３１】
金網２２は、ブレーカープレート２５の開口形成部２５Ａ上に１重又は２重以上巻かれ、金属焼結フィルタ２１と直接接している。金網２２の線径は０．０１〜０．２５ｍｍであることが好ましい。金網２２の線径が０．０１ｍｍ未満であると、濾過圧力によって金属焼結フィルタ２１がブレーカープレート２５の開口２５ａに押し込まれた際、金属焼結フィルタ２１に変形や破断が生じやすい。他方、金網２２の線径が０．２５ｍｍを越えると、濾過処理中、金属焼結フィルタ２１に金網２２を構成する針金が食い込むことによって金属焼結フィルタ２１が変形し、濾過精度の低下が生じやすい。金網２２の線径は、０．０３〜０．２３ｍｍであることが好ましく、０．０５〜０．２０ｍｍであることがより好ましい。また、金網２２の線径と同様の観点から、金網２２の網目数は３０〜５００メッシュであることが好ましく、４０〜１５０メッシュであることがより好ましい。ここでいう金網の網目数（メッシュ）は、１インチ（２５．４ｍｍ）の間にある目数を意味する。
【００３２】
ブレーカープレート２５の開口２５ａにおける金属焼結フィルタ２１の変形や破断の発生をより一層確実に防止する観点から、金属焼結フィルタ２１とブレーカープレート２５の開口形成部２５Ａとの間に金網２２を２〜１０重に巻くことが好ましい。なお、金網２２とブレーカープレート２５の開口形成部２５Ａとの間に、更に金網等を配置してもよい。例えば、図４に示すように、金網２２とブレーカープレート２５との間に、線径０．０１〜１ｍｍの金網２３を１〜１０重に巻いてもよい。また、円筒体２０をハウジング１０に設置する際に、金属焼結フィルタ２１が局所的につぶれたりするのを防止するため、線径０．０１〜０．２５ｍｍの金網を円筒体２０の外周面上に巻き付けてもよい。
【００３３】
シャフト３０は、円筒体２０をハウジング１０内において固定するためのものである。シャフト３０は、図１に示すように、円筒体２０の端面との当接面３０ａを有しており、シャフト３０に円筒体２０を装着すると、円筒体２０の端面と当接面３０ａとの間が密閉される。また、シャフト３０は、ハウジング１０の貫通孔１０ｃに挿入された状態において、ハウジング１０の排出路１０ｂと連通する流路３０ｂを有する。この流路３０ｂ及び排出路１０ｂを通じて濾過処理後の溶融体が濾過装置１から排出されるようになっている。
【００３４】
上述のように、濾過装置１によれば、ブレーカープレート２５の外周面の所定の領域（端部２５Ｂ及び被圧着部２５Ｃ）が平滑面で形成されているため、締め付け部材２６及び圧着部材２８ａを使用しても金属焼結フィルタ２１の変形等による濾過精度の低下を十分に防止できる。これに対し、図７（ａ）に示すように、従来のブレーカープレート５５は、その外周面の全面にわたって開口５５ａが形成されているため、上述の締め付け部材２６又は圧着部材２８ａで金属焼結フィルタ２１をブレーカープレート５５の方向に押圧した場合、開口５５ａにおいて金属焼結フィルタ２１が変形し、濾過精度が低下するおそれがある。また、従来の円筒体は、通常、ブレーカープレート５５の外周面上に濾材５６を巻いた後、図７（ｂ）に示すように、複数のバンド５７で固定して形成されるため、ブレーカープレート５５と濾材５６との間のシール性が不十分であった。
【００３５】
（ポリオレフィン系樹脂組成物の原料）
ポリオレフィン系樹脂組成物の製造に使用する原料組成物について説明する。原料組成物としては、極限粘度が互いに異なるポリオレフィン成分を複数準備してこれらを組み合わせて用いることができる。あるいは、オレフィン成分を重合してポリオレフィンを製造した後、連続して極限粘度が異なるポリオレフィンを製造することにより得られるポリオレフィンを用いてもよい。なお、当該ポリオレフィンは、極限粘度が互いに異なる複数のポリオレフィン成分を含有する。本実施形態においては、多段重合により直接重合される、極限粘度が互いに異なる複数のポリオレフィン成分を含有する原料組成物を用いることが好ましい。
【００３６】
原料組成物の製造方法としては、例えば、重合槽でポリオレフィンを製造（第一段階）した後、引き続いて、同一の重合槽で極限粘度が異なるポリオレフィンを製造（第二段階）する回分式重合法が挙げられる。また、別の製造方法としては、二槽以上の重合槽を直列に配列し、ポリオレフィンを製造（第一段階）した後、得られた重合体を次の重合槽へ移送し、その重合槽で極限粘度が異なるポリオレフィンを製造する（第二段階）連続式重合法が挙げられる。連続式重合法の場合、第一段階及び第二段階で用いるそれぞれの重合槽の数は一槽でも二槽以上でもよい。
【００３７】
ポリオレフィンとしては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン三元共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−エチレン−ブロック共重合体、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ブテン−１共重合体等が挙げられる。これらのうち、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン三元共重合体、プロピレン−エチレン−ブロック共重合体は、熱劣化が生じてもゲル化しにくく、フィッシュアイなどの欠点を起こしにくいため好ましい。
【００３８】
プロピレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン三元共重合体及びエチレン−α−オレフィン共重合体に用いられるα−オレフィンとしては、炭素原子数４〜１２のα−オレフィンが挙げられ、例えば、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、トリメチル−１−ブテン、メチルエチル−１−ブテン、１−オクテン、メチル−１−ペンテン、エチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、プロピル−１−ヘプテン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジエチル−１−ブテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセンなどが挙げられる。このうち、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンが好ましく、共重合特性、経済性などの観点から、１−ブテン、１−ヘキセンがより好ましい。
【００３９】
ポリオレフィンとしてプロピレン−エチレン共重合体を用いる場合、当該共重合体中のエチレン含有量は、通常０．１〜２０質量％であり、好ましくは０．５〜１０質量％である。プロピレン−α−オレフィン共重合体を用いる場合、当該共重合体中のα−オレフィンの含有量は、通常０．１〜４０質量％であり、好ましくは１〜３０質量％である。プロピレン−エチレン−α−オレフィン三元共重合体を用いる場合、当該共重合体中のエチレン含有量は、通常０．１〜２０質量％であり、好ましくは０．５〜１０質量％であり、α−オレフィン含有量は、通常０．１〜４０質量％であり、好ましくは１〜３０質量％である。エチレン−α−オレフィン共重合体を用いる場合、当該共重合体中のα−オレフィンの含有量は、通常０．１〜３０質量％であり、好ましくは１〜２０質量％である。
【００４０】
オレフィンの重合方法としては、例えば、不活性炭化水素溶媒による溶媒重合法、液状モノマーを溶媒として用いる塊状重合法、気体モノマー中で行う気相重合法等が挙げられる。また、極限粘度が互いに異なる複数のポリオレフィン成分を含有する原料組成物を直接重合によって得る方法としては、バッチ式に行う回分式重合法や、連続式に行う気相−気相重合法、液相−気相重合法などが挙げられ、これらのうち、生産性の観点から、連続的に行う気相−気相重合法、液相−気相重合法が好ましい。
【００４１】
上記ポリオレフィンは、例えばマグネシウム化合物にＴｉ化合物を複合化させた固体触媒成分等からなるＴｉ−Ｍｇ系触媒、この固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物および必要に応じて電子供与性化合物などの第３成分を組み合わせた触媒系、又はメタロセン系触媒を用いて得ることができる。より具体的には、特開昭６１−２１８６０６号公報、特開昭６１−２８７９０４号公報、特開平７−２１６０１７号公報等に記載された触媒系を挙げることができる。
【００４２】
本実施形態では、極限粘度が３〜１５ｄｌ／ｇのポリオレフィン成分（Ａ）と、極限粘度が０．５〜３ｄｌ／ｇのポリオレフィン成分（Ｂ）とを有する原料組成物を用いることが好ましい。また、ポリオレフィン成分（Ａ）とポリオレフィン成分（Ｂ）との極限粘度比（［η］Ａ／［η］Ｂ）が１．５〜３０であることがより好ましい。これによって、フィッシュアイの発生、及びメヤニ、スジなどの加工不良現象の発生を一層抑制できるポリオレフィン系樹脂組成物を得ることができる。なお、原料組成物全体の極限粘度は、一層均一なポリオレフィン系樹脂組成物を得る観点から、１．０〜３．０ｄｌ／ｇであることが好ましい。
【００４３】
上述の極限粘度を有するポリオレフィン成分を用いる場合、ポリオレフィン成分（Ａ）及び（Ｂ）の合計を基準として、ポリオレフィン成分（Ａ）の含有量は０．０５〜７０質量％であることが好ましく、０．５〜４０質量％であることがより好ましい。他方、ポリオレフィン成分（Ｂ）の含有量は３０〜９９．９５質量％であることが好ましく、６０〜９９．５質量％であることがより好ましい。
【００４４】
原料組成物には、製造するポリオレフィン系樹脂組成物の性能の向上を図るため、フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤などの酸化防止剤、中和剤、滑剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤、フッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂等の添加剤を含有させてもよい。
【００４５】
添加剤の添加方法は、均質なポリオレフィン系樹脂組成物を得られるのであれば特に制限されない。例えば、原料組成物のパウダーと各種添加剤とをヘンシェルミキサー等の混合装置を用いて配合した後、直接ペレット化する方法や、比較的高濃度の添加剤マスターバッチを二軸押出機等の高混練押出機を用いてペレット化した後、原料組成物と配合する方法、添加剤を溶融させて液状で原料組成物に添加する方法等の方法を採用することができる。
【００４６】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、テトラキス［メチレン−３（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３，９−ビス［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５・５］ウンデカン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、トリエチレングリコール−Ｎ−ビス−３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，６−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピルネート］、２，２−チオビス−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ビタミンＥに代表されるα−トコフェノール類等が挙げられる。
【００４７】
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−６−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ジフェニレンジホスナイト、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）２−エチルヘキシルホスファイト、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フルオロホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−６−メチルフェニル）エチルホスファイト、２−（２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニル）−５−エチル−５−ブチル−１，３，２−オキサホスホリナン、２，２’，２’’−ニトリロ［トリエチル−トリス（３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチル−１，１’−ビフェニルー２，２’−ジイル）ホスファイト等が挙げられる。
【００４８】
中和剤としては、カルシウムステアレート、マグネシウムステアレート、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム等が挙げられる。
【００４９】
滑剤としては、例えば、高級脂肪酸アミドや高級脂肪酸エステルが挙げられる。帯電防止剤としては、例えば、炭素原子数８〜２２の脂肪酸のグリセリンエステル、ソルビタン酸エステル、ポリエチレングリコールエステル等が挙げられる。耐ブロッキング剤としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
【００５０】
（ポリオレフィン系樹脂組成物製造システム及びポリオレフィン系樹脂組成物の製法）
次に、上記濾過装置１を備えたポリオレフィン系樹脂組成物製造システム及びこれを用いたポリオレフィン系樹脂組成物の製法について説明する。
【００５１】
本実施形態に係る製造システムは、ポリオレフィン系樹脂組成物からなるペレットを製造するためのものである。図５に示すように、製造システム１００は、２種以上のポリオレフィン成分を溶融混練して溶融体を得る押出機５０と、上述の濾過装置１と、濾過処理を経た溶融体を冷却して固化させる水槽６０と、固化物からペレットを製造するペレタイザー７０とを備える。濾過装置１から水槽６０へと溶融体を移送する流路５８の途中にはダイ５９が配設されており、溶融状態のストランドを水槽６０内へと供給できるようになっている。
【００５２】
押出機５０は、ポリオレフィンなどの原料を投入するホッパー５２を本体部５０ａの入口側に有する。本体部５０ａは、被処理物を移送する流路５０ｂを有し、その中に１本又は複数本のスクリュー５４が設けられている。ホッパー５２に投入された原料組成物は、スクリュー５４によって流路５０ｂを下流側へと移動しながら混合され、本体部５０ａに内蔵されたヒーター（図示せず）によって加熱されて溶融体となる。
【００５３】
なお、押出機５０として、市販の押出機を使用することができ、具体的には、単軸押出機、同方向回転二軸押出機、異方向回転二軸押出機等を用いることができる。同方向回転二軸押出機としては、東芝機械（株）製のＴＥＭ（登録商標）、日本製鋼所（株）製のＴＥＸ（登録商標）及びＣＭＰ（登録商標）などを例示できる。異方向回転二軸押出機としては、日本製鋼所（株）製のＴＥＸ（登録商標）及びＣＭＰ（登録商標）、並びに、神戸製鋼所（株）製のＦＣＭ（登録商標）、ＮＣＭ（登録商標）及びＬＣＭ（登録商標）等を例示できる。
【００５４】
本実施形態に係るポリオレフィン系樹脂組成物の製法は、２種以上のポリオレフィン成分を含有する溶融体を調製する溶融工程と、濾過装置１において溶融体を濾過する濾過工程と、濾過工程を経た溶融体からペレットを得る成形工程とを備える。具体的には、まず、極限粘度の異なる複数のポリオレフィン成分を含有する原料組成物をホッパー５２に投入する。押出機５０のスクリュー５４を回転させることによって原料組成物を混練するとともに、原料を１６０〜３００℃に加熱することによって複数のポリオレフィン成分を含有する溶融体を得る（溶融工程）。
【００５５】
押出機５０から供給される溶融体を濾過装置１の供給路１０ａを通じて装置内に導入する。そして、金属焼結フィルタ２１で溶融体を濾過する（濾過工程）。溶融体を濾過する際の濾過速度は１〜１５０ｃｍ／分であることが好ましい。濾過速度が１ｃｍ／分未満である場合、単位時間当たりの処理量を十分に確保するために面積の大きい金属焼結フィルタを要し、設備が過度に大型化して設備費が増大する傾向がある。他方、濾過速度が１５０ｃｍ／分を超える場合、金属焼結フィルタ２１がブレーカープレート２５の開口２５ａで変形して濾過精度が悪化しやすくなる。これに加え、濾過圧力が高くなり濾過装置１に過度な負荷が生じやすい。
【００５６】
濾過装置１における溶融体の濾過速度が１〜１５０ｃｍ／分となるように、濾過面積を決定することが好ましい。なお、高い生産性及びフィッシュアイ低減効果の両立の観点から、濾過速度は１０〜１００ｃｍ／分であることがより好ましく、３０〜８０ｃｍ／分であることが更に好ましい。また、濾過装置入口と出口の圧力差は、３〜３５ＭＰａであることが好ましく、１０〜３０ＭＰａであることがより好ましい。
【００５７】
濾過処理によって得られた溶融体をダイ５９から押出し、水槽６０に供給する。水槽６０内で固化したストランドをペレタイザー７０で裁断し、ポリオレフィン系樹脂組成物からなるペレットを得る。
【００５８】
このようにして得られたペレットは、例えば、自動部品、家電部品、医療用材料、ＯＡ機器部品、建材、シート、各種ボトル等の製造に用いられる。このペレットから各種の部品を成形する際の流動性の観点から、ポリオレフィン系樹脂組成物はメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜３００ｇ／１０分であることが好ましく、１〜５０ｇ／１０分であることがより好ましい。なお、ここでいうメルトフローレートとは、２３０℃で測定される値を意味する。
【００５９】
濾過装置１を備える製造システム１００及びこれを用いた上記製造方法によれば、異物が十分に取り除かれたポリオレフィン系樹脂組成物からなるペレットを得ることができる。このペレットを使用することにより、フィッシュアイの発生量が十分に少なく、優れた外観の成形体を製造することができる。また、濾過装置１は濾過圧力を比較的高く設定しても、リークを十分に抑制できるため、ポリオレフィン系樹脂組成物を効率的に製造することができる。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、金属焼結体の繋ぎ目を圧着部材２８ａ及びビス２８ｂによって圧着する場合を例示したが、より一層確実にリークを低減する観点から、表面に繋ぎ目が存在しない金属焼結フィルタを使用してもよい。この場合、繋ぎ目を圧着する必要がないので、被圧着部２５Ｃが形成されていないブレーカープレートを使用してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、特に好ましい態様として、ブレーカープレート２５と金属焼結フィルタ２１との間に所定の線径を有する金網２２を配置する場合を例示したが、濾過処理の圧力条件や金属焼結フィルタ２１の強度によっては、金網２２を使用することなく、ブレーカープレート２５の外周面上に金属焼結フィルタ２１を直接配置してもよい。
【００６２】
更に、上記実施形態においては、２種以上のポリオレフィン成分を含有するポリオレフィン系樹脂組成物を製造するための製造システムを例示したが、１種のポリオレフィン成分からなるポリオレフィン系樹脂組成物を製造するのに本発明に係る濾過装置を適用してもよい。この場合、原料の溶融体を濾過することにより、原料に含まれる異物を十分に取り除くことができ、異物に起因するフィッシュアイ等の発生を低減できる。また、各ポリオレフィン成分の溶融体の濾過処理を行った後、溶融体を混練する工程を更に実施してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態においては、ポリオレフィン系樹脂組成物からなるペレットを製造する場合を例示したが、ペレットの代わりに各種用途（例えば、食品包装用、工業用）のフィルム又はシートを製造してもよい。本発明に係る濾過装置における処理を経て得られた溶融体を使用することで、外観の優れたポリオレフィン系フィルムやシートを製造できる。
【００６４】
フィルム製造装置としては、インフレーションフィルム製造装置又はＴダイフィルム製造装置と、本発明に係る濾過装置とを組合せたものが好適である。例えば、Ｔダイフィルムを製造する場合、図６に示すように、ダイ８１から押し出した溶融膜を冷却ロール８２及びエアーチャンバー装置８３によって所望の厚さにまで引き伸ばしながら、冷却固化させる。その後、所定の厚さのフィルムを最終的に巻取機８５で巻き取る。なお、Ｔダイフィルム製造装置を用いてポリオレフィン系フィルムを製造する際の加工条件は下記の通りである。
ダイリップから押出す溶融樹脂の温度  …１８０〜３００℃、
ダイリップにおける溶融樹脂の剪段速度…１０〜１５００ｓｅｃ−１、
冷却ロールの回転速度                …１０〜５００ｍ／分、
冷却ロールの温度                    …１０〜８０℃、
フィルムの厚さ                      …５〜２００μｍ。
【００６５】
上記の方法によって製造したポリオレフィン系フィルム又はシートを延伸する加工を施し、最終的にフィルム又はシートを得てもよい。延伸方法としては、例えばロール延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法等によって、一軸又は二軸に延伸する方法を例示できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る濾過装置の好適な実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明に係る濾過装置が有する円筒体の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る濾過装置が有するブレーカープレートを示す平面図である。
【図４】本発明に係る濾過装置が有する円筒体の他の一例を示す部分断面図である。
【図５】本発明に係る濾過装置を備える製造システムの実施形態を示す模式構成図である。
【図６】本発明に係る濾過装置を備える製造システムの他の実施形態を示す模式構成図である。
【図７】（ａ）は従来のブレーカープレートを示す平面図であり、（ｂ）は従来の円筒体を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…濾過装置、１０…ハウジング、１０ａ…供給路、１０ｂ…排出路、１２…ガイド（シャフト駆動機構）、２０…円筒体、２１…金属焼結フィルタ、２５…ブレーカープレート（フィルタ支持部材）、２５ａ…ブレーカープレートの開口、２５Ａ…開口形成部、２５Ｂ…端部、２５Ｃ…被圧着部、２６…締め付け部材、２８ａ…圧着部材、３０…シャフト、３０ｂ…流路、５０…押出機。
【図１】
2010131912.tif 000003
【図２】
2010131912.tif 000004
【図３】
2010131912.tif 000005
【図４】
2010131912.tif 000006
【図５】
2010131912.tif 000007
【図６】
2010131912.tif 000008
【図７】
2010131912.tif 000009