(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融押出機中の熱可塑性樹脂をパージするにあたり、高級脂肪酸塩をパージング剤として用いることを特徴とするパージング方法。
【請求項２】
用いるパージング剤の使用量（Ｓ）が下記（１）式を満足することを特徴とする請求項１記載のパージング方法。
２．９ｅｘｐ(０．０４３ｄ)≦Ｓ≦２９ｅｘｐ(０．０３７ｄ) ・・・（１）
［但し、ｄは押出機のバレル直径（ｍｍ）、Ｓはパージング剤の使用量（ｇ）］
【請求項３】
熱可塑性樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコール、ポリアミド系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載のパージング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形機内におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（以下、ＥＶＯＨと略記することがある）、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記することがある）、ポリアミド系樹脂（以下、ＰＡと略記することがある）等の樹脂のパージング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＥＶＯＨ、ＰＶＡ、ＰＡ等の樹脂は、ガスバリア性に優れているため、食品等の包装用フィルムや容器などに成形されて使用されている。
しかしながら、かかる成形時において、該樹脂を長時間にわたって溶融押出成形を行う場合、該樹脂が樹脂流路内に滞留して、ゲル化，劣化，分解などが生じて製品中にスジが発生したり、ゲル，ブツの混入が起こり製品不良を生じたり、更には、溶融押出装置の運転を停止した後再起動する場合、樹脂流路内に存在する該樹脂のゲルおよび分解物が長時間にわたり排出されるために、正常な製品を得るのに膨大な時間と製品ロスをもたらす結果となる。
【０００３】
これらの問題点を解決する為に、長時間運転中にゲル、スジ、ブツなどの異常が発生した場合や運転を停止する場合に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などをパージング剤（パージ樹脂）として用いて、樹脂流路内をかかるパージング剤で置換（パージ）する方法がとられている。
【０００４】
更に、パージの時間を短縮する為に、ＥＶＯＨ、ＰＶＡ、ＰＡ等の被パージ樹脂よりも粘度の高いパージング剤を使用したり、押出温度を下げたり、吐出量を増やすなどの方法が採られているが、多量のパージング剤を要したり、操作が繁雑である等の問題を抱えている。被パージ樹脂よりも粘度の高いパージング剤を使用すると被パージ樹脂からパージング剤への置換時間は短縮されるが、逆にパージング剤から被パージ樹脂へ置換する時にパージング剤を原因とするゲル、ブツの発生が長期間にわたり続き製品ロスを大きくしている。これを改善する為に、パージング剤から被パージ樹脂への置換時に、段階的に粘度の低いパージング剤に切替えていく手法や、押出温度を変える等の操作が行われているが、操作が繁雑であり、時間の損失も大きいという問題があった。
【０００５】
そこで、ＥＶＯＨ用のパージング剤として、パージング剤から被パージ樹脂に置換した時や溶融押出装置の停止後再起動した時に、ゲル、ブツ、スジが短時間に無くなり製品化時間の短縮目的として、特開平１−１７８５４５号公報にはＥＶＯＨにポリアミド／ポリエーテル共重合体，ポリエステル／ポリエーテル共重合体，ポリアミド／ポリエステル／ポリエーテル共重合体等をブレンドしたパージング剤が、また特開平５−２７９５１８号公報にはポリオレフィンあるいはポリオレフィン（／ＥＶＯＨブレンド物）に周期律表の第２族金属塩を配合したパージング剤が、更に特開平５−２６９７５４号公報にはある特定の溶融粘性指数（メルトインデックス）を満たすＥＶＯＨ等の樹脂からなるパージング剤が、それぞれ記載されているが、特開平１−１７８５４５号公報開示のパージング剤は、ＥＶＯＨとポリアミド系エラストマーを用いているためパージング剤そのものの安定性が悪くパージ中においてもゲルやブツ等の異物が発生する恐れがあり、また特開平５−２７９５１８号公報開示のパージング剤は、本発明者が詳細に検討したところ、パージ後の押出機内（金属表面）に僅かながらもパージング剤の残留が認められ、上記同様異物発生につながる恐れがあり、更に特開平５−２６９７５４号公報開示のパージング剤は加熱時の粘度が低い（３００分加熱後に非常に低粘度となる）ため異臭発生の原因となり製品に臭いが付く恐れがあり好ましくないという問題点を有していることが判明して、その改善策として、本出願人は、疎水性熱可塑性樹脂、親水性熱可塑性樹脂及び被パージ樹脂からなるパージング剤（特開平９−２７７３４０号公報）、疎水性熱可塑性樹脂、親水性熱可塑性樹脂及び水からなるパージング剤（特開平１０−１６０２３号公報）、疎水性熱可塑性樹脂、親水性熱可塑性樹脂及び結晶水含有化合物からなるパージング剤（特開平１０−１６０２４号公報）を提案した。また、パージング剤の残存による製品不良ロスの大幅低減を目的として、周期律表の第２族の金属塩を含有したポリオレフィン系重合体のパージング剤（特開平１０−６７２号公報）や特定の加熱重量減少率を示すエチレン−ビニルアルコール共重合体を含むパージング剤（特開平１０−６７０４０号公報）も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人が提案した疎水性熱可塑性樹脂、親水性熱可塑性樹脂及び被パージ樹脂からなるパージング剤や疎水性熱可塑性樹脂、親水性熱可塑性樹脂及び水からなるパージング剤や疎水性熱可塑性樹脂、親水性熱可塑性樹脂及び結晶水含有化合物からなるパージング剤は、ＥＶＯＨのパージング性能の改善効果は見られるものの、パージング剤そのもののパージ性についてはまだまだ改善の余地があり、また、特開平１０−６７２号公報開示のパージング剤および特開平１０−６７０４０号公報開示のパージング剤についても、同様にパージング剤そのもののパージ性については、改善の余地がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者はかかる現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、溶融押出機中の熱可塑性樹脂をパージするにあたり、高級脂肪酸塩をパージング剤として用いるとき、パージ後の製膜フィルムの外観性が良好で、更には押出機内のバレルの清掃も容易であることを見出して本発明を完成するに至った。
また、本発明においては、パージング剤の使用量（Ｓ）が下記（１）式を満足することが好ましい。
２．９ｅｘｐ(０．０４３ｄ)≦Ｓ≦２９ｅｘｐ(０．０３７ｄ) ・・・（１）
［但し、ｄは押出機のバレル直径（ｍｍ）、Ｓはパージング剤の使用量（ｇ）］
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明では、パージング剤として高級脂肪酸塩を用いることを最大の特徴とするもので、かかる高級脂肪酸塩としては、炭素数８以上の脂肪酸の塩を挙げることができ、具体的には、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、オレイン酸、カプリン酸、ベヘニン酸、リノール酸等の高級脂肪酸およびアルキル基や水酸基等で変性された高級脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩等のアルカリ土類金属塩の他、亜鉛金属塩等を挙げることができる。これらの中でもステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸（炭素数１２〜１８）の２価の金属塩（マグネシウム塩、カルシウム塩、亜鉛塩）が好適に用いられる。
【０００９】
また、パージされる熱可塑性樹脂（被パージ樹脂）としては、特に限定されず、ポリオレフィン系樹脂（直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン（炭素数４〜２０のα−オレフィン）共重合体、ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独又は共重合体、およびブレンド物或いはこれらのオレフィンの単独又は共重合体、ブレンド物を不飽和カルボン酸又はそのエステルでグラフト変性したものなど）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ビニルエステル系樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、芳香族又は脂肪族ポリケトン、ポリアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等を挙げることができ、特にエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコール、ポリアミド系樹脂等に有用である。
【００１０】
本発明のパージング方法に用いられる溶融押出機としては特に限定されず、一軸押出機、二軸押出機いずれでも良く、また単層フィルム押出機、単層インフレ押出機、射出成形機、多層押出機、多層インフレ押出機、多層ブロー成形機、共押出射出成形機なども使用される。
【００１１】
パージング剤の使用方法に関しては、通常被パージ樹脂が押出機ホッパー内から無くなった後にパージング剤を投入する。この時のパージング剤の投入量、すなわち使用量（Ｓｇ）は押出機の大きさ、すなわちバレル直径（ｄｍｍ）により選ばれ、下記（１）式を満足するようにすることが効果的である。
２．９ｅｘｐ(０．０４３ｄ)≦Ｓ≦２９ｅｘｐ(０．０３７ｄ) ・・・（１）
［但し、ｄは押出機のバレル直径（ｍｍ）、Ｓはパージング剤の使用量（ｇ）］
このとき、スクリュー回転数を増加させたり、押出温度を変更してもよい。パージング剤投入後、被パージ樹脂に直接切替えたり、他の樹脂に切替えることもできる。また、パージ終了後、押出機を降温停止し、引き続き被パージ樹脂で再起動する場合、被パージ樹脂を直接投入する。このときも、スクリュー回転数を増加させたり、押出温度を変更してもよい。再起動の時、元の被パージ樹脂以外にも、他の樹脂に切替えることもできる。
上記の（１）式において、Ｓが左辺の値より小さくなるときは、パージ効果が低くパージに時間がかかりすぎ、逆に右辺の値よりも大きくなるときは、パージング剤の押出機での残存量が多くなってパージ後の切り替えに時間がかかる結果となって好ましくない。
【００１２】
更に、かかるパージング剤には、必要に応じて、ヒンダードフェノール、あるいはヒンダードアミン類等の熱安定剤、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム等の金属塩、無機物の粉末類、シリコン系、弗素系脂肪酸エステル、アミド系滑剤、顔料、発泡剤、界面活性剤などを本発明の効果を阻害しない範囲内で添加することができる。
【００１３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明の方法を具体的に説明する。
尚、以下「％」とあるのは、特にことわりのない限り、重量基準を意味する。
【００１４】
実施例１
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物▲１▼（エチレン含有量＝３０モル％、ケン化度＝９９．６モル％、２１０℃，２１６０ｇでのメルトインデックス（ＭＩ）＝３．５ｇ／１０分）を用いて、下記の条件で単層の製膜を７時間連続的に行った。
【００１５】
0004049934.tif 000002
【００１６】
製膜終了後に、ホッパーからパージング剤としてステアリン酸マグネシウム３０ｇ［Ｓ＝３０ｇで、上記ｄ＝４０ｍｍを（１）式に代入すると１６．２≦Ｓ≦１２７．４となり、（１）式を満足する］を投入し、１分後にエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物▲２▼（エチレン含有量＝４５モル％、ケン化度＝９９．６モル％、２１０℃，２１６０ｇでのメルトインデックス（ＭＩ）＝３．５ｇ／１０分）を流して１０分後の製膜されたフィルムの外観を目視観察したが、相溶ムラのない透明なフィルムが得られた。
また、６０分後に製膜を中止して、押出機のスクリューを抜いてバレルの掃除を真鍮ブラシで行ったが、約５分で付着樹脂を完全に除去することができ、非常に掃除が簡単であった。
【００１７】
実施例２
実施例１において、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物▲２▼に替えて、直鎖状低密度ポリエチレン（密度＝０．９２４、１９０℃，２１６０ｇでのＭＩ＝１．９ｇ／１０分）を用いた以外は同様に行ったが、実施例１と同様、製膜されたフィルムの外観は良好で、掃除も簡単であった。
【００１８】
実施例３
実施例１において、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物▲１▼に替えて、半芳香族性ナイロン（三菱エンジニアリングプラスチック社製「ノバミッド  Ｘ２１」、密度＝１．１８ｇ／ｃｍ3）を用い、下記の押出温度条件で製膜した以外は同様に行ったが、実施例１と同様、製膜されたフィルムの外観は良好で、掃除も簡単であった。
0004049934.tif 000003
【００１９】
実施例４
実施例１において、パージング剤としてラウリン酸亜鉛を７０ｇ［Ｓ＝７０ｇで、上記ｄ＝４０ｍｍを（１）式に代入すると１６．２≦Ｓ≦１２７．４となり、（１）式を満足する］用いた以外は同様に行ったが、実施例１と同様、製膜されたフィルムの外観は良好で、掃除も簡単であった。
【００２０】
実施例５
実施例１において、押出機条件を以下のように変更し、パージング剤の使用量を２００ｇ［Ｓ＝２００ｇで、下記ｄ＝６５ｍｍを（１）式に代入すると４７．５≦Ｓ≦３２１．３となり、（１）式を満足する］とした以外は同様に行ったが、実施例１と同様、製膜されたフィルムの外観は良好で、掃除も簡単であった。
0004049934.tif 000004
【００２１】
実施例６
実施例５において、パージング剤使用量を９０ｇ［Ｓ＝９０ｇで、上記ｄ＝６５ｍｍを（１）式に代入すると４７．５≦Ｓ≦３２１．３となり、（１）式を満足する］とした以外は同様に行ったが、実施例５と同様、製膜されたフィルムの外観は良好で、掃除も簡単であった。
【００２２】
比較例１
実施例１において、パージング剤としてステアリン酸マグネシウムを１％含有した直鎖状低密度ポリエチレン（密度＝０．９２４ｇ／ｃｍ3、１９０℃，２１６０ｇでのＭＩ＝１．９ｇ／１０分）を１０００ｇ流した以外は実施例１と同様に行ったが、製膜されたフィルムには、スジが発生して、透明性に欠けて外観は不良であった。また、バレルの掃除には１５分も費やした。
【００２３】
【発明の効果】
本発明においては、パージング剤として高級脂肪酸塩を用いているため、パージ性に優れ、パージ後に製膜されたフィルムの外観は良好で、押出機のバレル内の掃除も簡単にすることができる。