(57)【要約】【課題】ポリオレフィン組成物の製造等に使用する押出機内部のスクリュー、シリンダー、ダイス内器壁等に付着、滞留している異物を、容易かつ速やかに押出し除去することができ、かつ、用いた洗浄用樹脂の置換が容易であり、製品への異物混入が大幅に削減される押出機の洗浄方法を提供する。【解決手段】オレフィン（共）重合体および添加物を溶融混練してなるポリオレフィン組成物の製造に際し、あらかじめ高密度ポリエチレンおよび有機過酸化物を押出機に供給して溶融混練を行い、押出機内部に滞留している異物を押出し除去することを特徴とする押出機の洗浄方法。高密度ポリエチレンは、密度が９４０〜９８０ｋｇ／ｍ3、かつ、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、さらに好ましくは密度が９５０〜９７０ｋｇ／ｍ3、かつメルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン（共）重合体および添加物を溶融混練してなるポリオレフィン組成物の製造に際し、あらかじめ高密度ポリエチレンおよび有機過酸化物を押出機に供給して溶融混練を行い、該押出機内部に滞留している異物を押出し除去することを特徴とする押出機の洗浄方法。
【請求項２】
前記高密度ポリエチレンの密度が９４０〜９８０ｋｇ／ｍ3、かつ、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５０ｇ／１０分である請求項１記載の押出機の洗浄方法。
【請求項３】
前記高密度ポリエチレンの密度が９５０〜９７０ｋｇ／ｍ3、かつ、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分である請求項１または２記載の押出機の洗浄方法。
【請求項４】
前記有機過酸化物がジアルキルパーオキサイド類である請求項１から３のいずれかに記載の押出機の洗浄方法。
【請求項５】
前記有機過酸化物を高密度ポリエチレンに対し、０．１１０ｗｔ％添加することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の押出機の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィン組成物等の製造に使用される押出機の洗浄方法に関する。詳しくは押出機のスクリュー、シリンダー、ダイス内器壁等に付着した樹脂やゴムの酸化劣化物、炭化物、付着性添加剤の塊等を押出し除去することができる優れた押出機の洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン組成物等の製造に使用する押出機は、高温においてゴム、熱可塑性樹脂および添加剤等を溶融混練するために、生産品種の変更や生産量の変更時に、樹脂やゴムの酸化劣化物、炭化物、低融点の帯電防止剤、滑剤、金属との親和性の高い改質剤などによる付着性の添加剤の塊等（以下異物という）が生じ、押出機のスクリュー、シリンダー、ダイス内器壁等のデッドスペースにこれらの異物が付着、堆積することがしばしばある。かかる場合に、これらの異物は続いて生産する生産品に混入し、汚染して不良品となるおそれが多い。従来このような異物の混入、汚染を防ぐ方法としては、ポリプロピレンのような洗浄用樹脂で押出機内を置換する方法、あるいはスクリューやシリンダー部に付着、堆積した異物を除去するため、押出機からスクリュー等を取り外して、ヘラ、ナイフ等を使い手作業で除去する方法が用いられてきた。
【０００３】
前者のポリプロピレンのような洗浄用樹脂を用いる方法は、溶融時の粘度が低いため押出機内の異物を除去するには十分でなく、繰り返し押出機を置換する等の作業が必要であり、後者のスクリュー等を取り外す方法は押出機を解体するなど煩雑で長時間を要する作業が必要であるうえに、手作業で除去作業を行うために作業者の安全確保など問題が多かった。
【０００４】
この他にも、オレフィン系樹脂に、ノニオン系界面活性剤、金属石鹸、及び無機充填剤を配合した組成物（特許文献１参照）、熱可塑性樹脂に水分０．５〜２５％を含有させた組成物（特許文献２参照）等で洗浄する方法が提案されているが、いずれも強固に付着した異物の除去には不十分であり、製品への異物混入を無くすることは困難であった。また、製品への界面活性剤の混入など製品品質への影響もあった。一方、本発明者等が提案したムーニ−粘度３０〜３５０の高粘度のオレフィン系共重合体ゴムを洗浄用樹脂として用いる方法（特許文献３参照）は、異物の除去性能は非常に優れているが、洗浄用樹脂自体の製品による置換性が不十分である点に問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１４９９９８号公報（第１頁〜第３頁）
【特許文献２】特開平２−３０８８９９号公報（第１頁〜第３頁）
【特許文献３】特開２００３−２７５６９９号公報（第１頁〜第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、オレフィン系エラストマー組成物の製造等に使用する押出機の内部に滞留している異物を、容易かつ速やかに除去する押出機の洗浄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】
【０００７】
本発明は、オレフィン（共）重合体および添加物を溶融混練してなるポリオレフィン組成物の製造に際し、あらかじめ高密度ポリエチレンおよび有機過酸化物を押出機に供給して溶融混練を行い、該押出機内部に滞留している異物を押出し除去することを特徴とする押出機の洗浄方法である。
前記高密度ポリエチレンは、密度が９４０〜９８０ｋｇ／ｍ3、かつ、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、さらに好ましくは密度が９５０〜９７０ｋｇ／ｍ3、かつ、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜１０ｇ／１０分である。有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサイド類の使用が好ましく、高密度ポリエチレンに対する有機過酸化物の添加量は０．１〜１０ｗｔ％が好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、ポリオレフィン組成物の製造等に使用する押出機内部のスクリュー、シリンダー、ダイス内器壁等に付着、滞留している異物を、容易かつ速やかに押出し除去することができ、かつ、用いた洗浄用樹脂の置換が容易であり、製品への異物混入が大幅に削減される押出機の洗浄方法の提供が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、押出機の洗浄に際して、洗浄用樹脂として高密度ポリエチレンを用い、かつ、有機過酸化物と共に押出機内で溶融混練して適度に架橋させることによって、押出機内部に残留する異物を樹脂内に取り込み、排出すると共に、架橋された高密度ポリエチレン自体も次に製造するポリオレフィン組成物によって容易に押出され、押出機内部に残留したりポリオレフィン組成物に混入することが無いことを見出し、発明を完成したものである。
【００１０】
本発明において、押出機の洗浄用樹脂として用いる高密度ポリエチレンは、いわゆるイオン重合によって重合される比較的分岐の少ないポリエチレンである。密度は少なくとも９４０ｋｇ／ｍ3以上、１９０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が１〜５０ｇ／１０分（密度：ＪＩＳ  Ｋ７１１２に準拠して測定、ＭＦＲ：ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、２１．１８Nの荷重下、１９０℃で測定）の範囲にある高密度ポリエチレンが好適に用いられる。
【００１１】
高密度ポリエチレンの密度は、前記のごとく少なくとも９４０ｋｇ／ｍ3以上が必要であるが、好ましくは９４０〜９８０ｋｇ／ｍ3、より好ましくは９５０〜９７０ｋｇ／ｍ3の範囲から選ばれる。密度が９４０ｋｇ／ｍ3未満であると押出機内での粘度が低くなり、異物を掻きとり、樹脂内に包含する洗浄効果を発揮することができない。また密度が９８０ｋｇ／ｍ3より大きいと押出機内での粘度が高くなりすぎ押出機内からの排出が困難であり押出機内に残留する場合がある。
【００１２】
高密度ポリエチレンの密度に加えて、その流動性を示すＭＦＲも重要である。好ましいＭＦＲは、１〜５０ｇ／１０分、より好ましくは１〜１０ｇ／１０分である。ＭＦＲが１ｇ／１０分未満であると押出機内での粘度が高くなりすぎ、押出機内に残留する場合がある。またＭＦＲが５０ｇ／１０分より大きいと押出機内での粘度が低くなり洗浄効果が劣る。
【００１３】
前記の物性を有する高密度ポリエチレンに有機過酸化物を添加して、押出機中で高密度ポリエチレンと溶融混練を行い適度に高密度ポリエチレンを架橋させることによって、押出機内部に滞留している異物を架橋ポリエチレン内に取り込み除去することができる。さらに、かかる適度に架橋された高密度ポリエチレンは、引き続いて製造されるポリオレフィン組成物により容易に押出されて、押出機や製品中に残留することがない優れた性質を示すようになる。有機過酸化物の使用量は、高密度ポリエチレンに対し、０．１〜１０ｗｔ％程度が好ましい。
【００１４】
有機過酸化物としては、公知の、ケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類、パーカーボネート類、パーオキシジカーボネート類、およびパーオキシエステル類を例示することができる。具体的な有機過酸化物として、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，２，４−トリメチルペンチル−２−ハイドロパ−オキサイド、ジイソプロピルベンゾハイドロパーオキサイド、クメンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン、イソブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ビス−３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、およびｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド等を用いることができる。また、これらの２以上の組合せ用いてもよい。
【００１５】
これらの有機過酸化物は、常温における取り扱いの容易さ、押出機内で高密度ポリエチレンの架橋反応を行う際の反応制御の容易さ等を考慮して選択される。例えば、ジアルキルパーオキサイド類である２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンは、熱分解性を示す10時間半減期温度が１１８℃であるので常温における取り扱いが容易であり、かつ、押出機内における架橋反応制御が容易であるので好適に用いることができる。
【００１６】
本発明は、ポリオレフィン組成物の製造時の押出機の洗浄に有用であるが、特にゴム、熱可塑性樹脂および添加物からなるポリオレフィンエラストマ−組成物や、さらに無機フィラーを充填したポリオレフィン組成物等の製造時に押出機内部のスクリュー、シリンダー、ダイス内器壁等に付着、滞留し易い酸化劣化樹脂、炭化物等の異物を押出し除去するのに効果がある。また、適度の架橋された高密度ポリエチレンは、押出機の洗浄後に製造するポリオレフィン組成物によって容易に置換することできる。
【００１７】
本発明が好適に適用されるポリオレフィン組成物としては、たとえば、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、１−ブテン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−１−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−プロピレン−１−オクテン共重合体があげられ、これらは、１種または２種以上組み合わせて使用される。また、これらは公知の方法で製造することができる。
【００１８】
また、必要に応じて、無機フィラー（タルク、炭酸カルシウム、焼成カオリンなど）、酸化防止剤（フェノール系、イオウ系、燐系、ラクトン系、ビタミン系など）、耐候安定剤、紫外線吸収剤（ベンゾトリアゾール系、トリジアミン系、アニリド系、ベンゾフェノン系など）、熱安定剤、光安定剤（ヒンダードアミン系、ベンゾエート系など）、帯電防止剤、造核剤、顔料、吸着剤（金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム等）、金属塩化物（塩化鉄、塩化カルシウム等）、ハイドロタルサイト、アルミン酸塩等）などの添加剤を添加してもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、もとより本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例１
押出機のシリンダーを２００℃に加熱したスクリュー径９０ｍｍの２軸押出機を用い、エチレン−αーオレフィン共重合体ゴムとポリプロピレンとを溶融混練して１時間当たり４００ｋｇの製造能力でオレフィン系エラストマー組成物を４８時間連続的に製造した。製造終了後、高密度ポリエチレン（密度：９６８ｋｇ／m3、MＦＲ：５ｇ／１０ｍｉｎ（２１．１８Ｎ荷重下 、１９０℃で測定））を２５ｋｇ、有機過酸化物として２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンの４０ｗｔ％シリカ希釈品（シリカは過酸化物の担持剤である。）を０．０８ｋｇ、すなわち高密度ポリエチレンに対して有機過酸化物を０．１３ｗｔ％添加し、２００℃、２００ｋｇ／時間で溶融混練して高密度ポリエチレンの架橋を行いつつ、２軸押出機の洗浄を約８分間行った。
押出機の洗浄を行った後、洗浄前と同じ組成のポリオレフィン系エラストマ−組成物の製造を行い、製造開始１０分後に、押出機から製品をサンプルとして５ｋｇを採取した。このサンプルからさらに１００ｇを抜き出して、白色バットに均一に広げて製品中に含まれる０．２ｍｍ以上の黒点の個数を５分間目視で数えた。その結果、異物数は１０個であった。
【００２０】
比較例１
実施例１と同様にして、オレフィン系エラストマー組成物を製造した後、洗浄用樹脂としてポリプロピレン（ＭＦＲ：0.５ｇ／１０ｍｉｎ（２１．１８Ｎ荷重下、２３０℃で測定））２５ｋｇを、前記２軸押出機に供給し溶融混練を行いつつ押出機の洗浄を行った。  洗浄後、実施例１と同様にして製品中の異物混入の程度を評価したところ、異物数は３０個であった。
【００２１】
以上の実施例および比較例から次のことがわかる。すなわち、オレフィン系エラストマー組成物の製造後に、押出機の洗浄用樹脂として、高密度ポリエチレンに有機過酸化物を添加して溶融混練を行いつつ押出機を洗浄することにより、その後に製造するオレフィン系エラストマー組成物中に混入する異物数を、従来用いられているポリプロピレンによる洗浄に比べて著しく減少させることができ、優れた洗浄効果を得ることができる。