(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンと、炭素数３〜２０のα−オレフィンとを共重合してなり、密度が０．８０〜０．９０ｇ／ｃｍ3、結晶化度が０〜１０％の範囲にあって、エチレンから導かれる構成単位（A1）と、炭素数３〜２０のα−オレフィンから導かれる構成単位（A2）との合計を１００モル％としたときに、炭素数３〜２０のα−オレフィンから導かれる構成単位（A2）を１５〜９０モル％含有し、かつ、ポリエンに由来する共重合成分を実質的に含まないオレフィン系エラストマー（Ａ）を、（Ａ）以外の樹脂を含有せずにペレット化し、オレフィン系エラストマーからなるペレットを作成する工程と、
該ペレットを加圧成形する工程と
を有することを特徴とする、ベール状オレフィン系エラストマーの製造方法。
【請求項２】
加圧成形時のペレットの温度またはベーラーの温度が、１０〜８０℃である、請求項１に記載のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法。
【請求項３】
押出機から押し出されたオレフィン系エラストマー（Ａ）をペレット化し、オレフィン系エラストマーからなるペレットを作成する工程と、
オレフィン系エラストマーのペレットを、加圧成形し、加圧成形物を作成する工程と、
加圧成形物を自動切断装置により切断する工程と
を有する、請求項１または請求項２のいずれかに記載のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ベール状オレフィン系エラストマーの製造方法および製造装置、並びにベール状オレフィン系エラストマーに関する。詳しくは、本発明は、エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンを重合してなるオレフィン系エラストマーをベール状に成形するベール状オレフィン系エラストマーの製造方法および製造装置、並びにベール状オレフィン系エラストマーに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとの共重合体のうち、炭素数３〜２０のα−オレフィン含量が４５モル％以下の共重合体は、原料の共重合により製造された後、ペレット状で輸送あるいは保管されるのが一般的である。
しかしながら、これらのうち、炭素数３〜２０のα−オレフィンの含有割合が１５モル％を越える共重合体は、一般に結晶化度が低く、該共重合体のペレットを、夏場などの比較的高い温度で輸送あるいは保管した場合や、長期間保管した場合、圧力がかかった状態で保管した場合などには、流動化が生じたり、ペレット同士が一体化するという問題がある。そしてペレットが流動化、一体化すると、紙袋またはプラスチックフィルム袋からの取出しが困難になるとか、ペレット同士の隙間に存在した気体や不純物が取り込まれ、多量の気泡および不純物を含有したオレフィン系エラストマー塊となる等の不具合が生じる。
【０００３】
ペレットが一体化したオレフィン系エラストマー塊を、ペレットを用いる場合と同様に用いて、該オレフィン系エラストマー塊と、架橋剤、充填剤などの各種配合剤とを混練し、最終製品とする際には、オレフィン系エラストマー塊中の気泡を脱気し、不純物を除去する必要がある。オレフィン系エラストマー塊中の気泡の脱気および不純物の除去には、複雑で高価な機械を用いて、専用の工程により行う必要があり、多くの時間および費用を有する。
【０００４】
このため従来オレフィン系エラストマーのペレットは、流動化・一体化しないよう低温で品質管理を行ったり、長期保存することなく短期間で最終製品に加工したりする必要があった。
このため、炭素数３〜２０のα−オレフィンの含有割合が多い共重合体であって、一般的な条件下で保管した場合にも、取り扱いが容易で、気泡や不純物が取り込まれない、オレフィン系エラストマーの出現が望まれていた。
【０００５】
本発明者は、このような状況に鑑みて鋭意研究したところ、エチレンと、炭素数３〜２０のα−オレフィンとが共重合してなる特定のオレフィン系エラストマーであって、ベール形状を有するものが、上記問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、ベール形状を有する樹脂に関しては、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどのジエン系ゴムのベールが知られている。また、流動化あるいは一体化はしないが固着を生じる場合のある硬質のエチレン・プロピレンゴムクラムを用い、クラム温度の制御により、クラム同士の固着が大きくないエチレン系のゴムベールを製造する方法が提案されている（特開昭61−61810号公報）。
【０００６】
本発明者は、このような状況に鑑みて鋭意研究した結果、炭素数３〜２０のα−オレフィンの含有割合が多い、比較的軟質の共重合体からなるベール状物が、流動化あるいは一体化の問題がなく、気泡や不純物の取りこみを生じることなく輸送および保管ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、炭素数３〜２０のα−オレフィンの含有割合が多い共重合体であって、一般的な条件下で保管した場合にも、取り扱いが容易で、気泡や不純物が取り込まれない、ベール状オレフィン系エラストマーの製造方法および製造装置、並びにベール状オレフィン系エラストマーを提供することを目的としている。
【０００８】
本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法は、
エチレンと、炭素数３〜２０のα−オレフィンとを共重合してなり、密度が０．８０〜０．９０ｇ／ｃｍ3、結晶化度が０〜１０％の範囲にあって、エチレンから導かれる構成単位（A1）と、炭素数３〜２０のα−オレフィンから導かれる構成単位（A2）との合計を１００モル％としたときに、炭素数３〜２０のα−オレフィンから導かれる構成単位（A2）を１５〜９０モル％含有し、かつ、ポリエンに由来する共重合成分を実質的に含まないオレフィン系エラストマー（Ａ）を、（Ａ）以外の樹脂を含有せずにペレット化し、オレフィン系エラストマーからなるペレットを作成する工程と、
該ペレットを加圧成形する工程と
を有することを特徴としている。
【０００９】
このような本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法では、加圧成形時のペレットの温度またはベーラーの温度が、１０〜８０℃であることも好ましく、
押出機から押し出されたオレフィン系エラストマー（Ａ）をペレット化し、オレフィン系エラストマーからなるペレットを作成する工程と、
オレフィン系エラストマーのペレットを、加圧成形し、加圧成形物を作成する工程と、
加圧成形物を自動切断装置により切断する工程とを有することも好ましい。
【００１２】
このような本発明のベール状オレフィン系エラストマーは、体積充填率が７５〜９５％であることも好ましく、上記オレフィン系エラストマー（Ａ）のペレットを加圧成形してなることも好ましい。
【００１３】
【発明の具体的説明】
以下、本発明について具体的に説明する。
（Ａ）オレフィン系エラストマー
本発明に係るオレフィン系エラストマー（Ａ）は、エチレンと、炭素数３〜２０のα−オレフィンとを共重合してなる。
【００１４】
炭素原子数３〜２０のα−オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1-ブテン、4-メチルペンテン-1、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン、9-メチルデセン-1、11-メチルドデセン-1、12-エチルテトラデセン-1などが挙げられる。中でも、プロピレン、1-ブテン、4-メチルペンテン-1、1-ヘキセン、1-オクテンが好ましく、とりわけプロピレンが好ましい。
【００１５】
エチレンとこのようなα−オレフィンとを共重合してなる、本発明に係るオレフィン系エラストマー（Ａ）は、エチレンから導かれる構成単位（A1）と、炭素数３〜２０のα−オレフィンから導かれる構成単位（A2）との合計を１００モル％としたときに、エチレンから導かれる構成単位（A1）を１０〜８５モル％、好ましくは４０〜８５モル％、特に好ましくは５０〜８０モル％含有し、炭素数３〜２０のα−オレフィンから導かれる構成単位（A2）を１５〜９０モル％、好ましくは１５〜６０モル％、特に好ましくは２０〜５０モル％含有し、かつ、ジエン、トリエンなどのポリエンに由来する共重合成分を実質的に含まない。
【００１６】
また、本発明に係るオレフィン系エラストマー（Ａ）は、密度が０．８０〜０．９０ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．８４〜０．９０ｇ／ｃｍ3、より好ましくは０．８４〜０．８９ｇ／ｃｍ3である。
さらに、本発明に係るオレフィン系エラストマー（Ａ）は、結晶化度が５０％以下、好ましくは０〜３０％、より好ましくは０〜１０％であるのが望ましく、また、１３５℃デカリン中で測定した極限粘度［η］が０．５〜３．０ｄｌ／ｇ、好ましくは０．８〜２．４ｄｌ／ｇであるのが望ましく、融点が−５０〜１２０℃、好ましくは−５０〜９０℃、より好ましくは−５０〜５０℃であるのが望ましい。
【００１７】
オレフィン系エラストマー（Ａ）は、従来公知の方法を適宜採用して製造することができる。
具体的には、たとえば、エチレン、α−オレフィン、溶媒および重合触媒共存下で、溶液重合法により、所望の組成からなるエチレンとα−オレフィンの共重合体を調製し、該重合体が溶媒に溶解したポリマー溶液を得、次いで、このポリマー溶液から溶媒を除去して該重合体を得ることができる。
【００１８】
このようなオレフィン系エラストマー（Ａ）は、比較的軟質であって、高い充填率のベール状オレフィン系エラストマーを製造し得るため好ましい。
ベール状オレフィン系エラストマーの製造方法
本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法は、上述のオレフィン系エラストマー（Ａ）を加圧成形、溶融成形などの方法により製造するものである。本発明のおいては、加圧成形により製造することが好ましい。ベール状オレフィン系エラストマーを加圧成形により得る場合、加圧成形の原料となるオレフィン系エラストマー（Ａ）は、粉体状、ペレット状など、どのような形状であってもよいが、ペレット状であるのが好ましい。
【００１９】
このようなベール状オレフィン系エラストマーの製造方法よれば、輸送中および保管中において、流動化あるいは一体化の問題なく、気泡や不純物の取りこみを生じないベール状オレフィン系エラストマーを提供することができる。
本発明において、ベール状とは、１〜２００ｋｇ、好ましくは１〜１００ｋｇ、より好ましくは１０〜５０ｋｇ程度の、概略直方体形状の塊状を意味する。
【００２０】
また、本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法は、上述したオレフィン系エラストマー（Ａ）のみを用いて製造されるのが特に好ましいが、該オレフィン系エラストマー（Ａ）は、本発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤を含有していてもよく、少量のオレフィン系エラストマー（Ａ）以外の樹脂を含有していてもよい。
【００２１】
含有してもよい添加剤としては、たとえば柔軟剤、安定剤、着色料などが挙げられる。また、含有してもよい樹脂は、熱可塑性樹脂であり、具体的には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のエチレン単独重合体（ポリエチレン）、上記オレフィン系エラストマー（Ａ）と密度または構成単位量の異なるエチレンと炭素原子数３〜２０、好ましくは３〜８のα−オレフィンとからなるエチレン・α−オレフィン共重合体；プロピレン単独重合体、プロピレンブロック共重合体、プロピレンランダム共重合体等のポリプロピレン；プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン等の炭素原子数３〜２０、好ましくは３〜８のα−オレフィンの結晶性単独重合体ないし共重合体などが挙げられる。
【００２２】
ベール状オレフィン系エラストマーが各種添加剤あるいはオレフィン系エラストマー（Ａ）以外の樹脂を含有する場合には、オレフィン系エラストマー（Ａ）とそれ以外の成分とを、あらかじめ溶融混練などの方法により混合しておくのが望ましく、ペレット状としておくのがより好ましい。
該ペレットは、オレフィン系エラストマー（Ａ）と必要に応じて各種添加剤などとを、押出機内で必要に応じて溶融混練し、押出機から押し出すことにより得るのが好ましい。
【００２３】
オレフィン系エラストマー（Ａ）からなるペレットの形状は、特に限定されるものではないが、厚さが０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍ程度であるのが望ましい。
加圧成形条件としては、特に限定されるものではないが、加圧圧力が０．１〜２００ｋｇ／ｃｍ2、好ましくは０．１〜１５０ｋｇ／ｃｍ2、より好ましくは２．５〜１５０ｋｇ／ｃｍ2であるのが望ましく、加圧時間は、加圧圧力にもよるが、通常１〜２０秒、好ましくは１〜５秒程度であるのが望ましい。
【００２４】
また、加圧成形時の温度条件は特に限定されるものではなく、通常加圧成形されるペレットの温度またはベーラーの温度が１０〜８０℃、好ましくは１０〜７０℃、特に好ましくは１０〜５５℃であるのが望ましい。このような加圧成形条件により、加圧成形原料であったペレットは、概略直方体状のベール状に成形される。
【００２５】
上記条件で加圧成形することにより、輸送中および保管中において、流動化あるいは一体化の問題なく、気泡や不純物の取りこみを生じないベール状オレフィン系エラストマーを製造することができる。
本発明の製造方法においては、オレフィン系エラストマー（Ａ）からなるペレットを、加圧成形してベール状オレフィン系エラストマーを製造するが、加圧成形して得られた加圧成形物を切断することによって、所望の大きさ、形状のベール状オレフィン系エラストマーを製造してもよい。このようにしてベール状オレフィン系エラストマーを製造する場合には、一度の加圧成形により複数のベール状オレフィン系エラストマーを製造することができるため、効率的であり好ましい。
【００２６】
ベール状オレフィン系エラストマーの製造装置
本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造装置は、上述したオレフィン系エラストマー（Ａ）を押し出す押出機と、押出機から押し出されたオレフィン系エラストマー（Ａ）をペレット化するペレット化手段と、ペレットを加圧成形する加圧成形手段とを有する。
【００２７】
このようなベール状オレフィン系エラストマーの製造装置よれば、輸送中および保管中において、流動化あるいは一体化の問題なく、気泡や不純物の取りこみを生じないベール状オレフィン系エラストマーを製造することができる。
このような製造装置は、該押出機の上流に、エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとを共重合する重合手段を有するのが好ましい。重合手段としては、通常エチレンとα−オレフィンとの重合を行う重合反応器をいずれも用いることができる。
【００２８】
本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造装置において、押出機としては、オレフィン系エラストマー（Ａ）を押し出すものであればよいが、たとえば重合装置で製造された粉末状などのオレフィン系エラストマー（Ａ）からなる樹脂を、溶融混練する混練部を有しているのが好ましく、スクリーンなどの異物除去手段を有しているのが好ましい。また、目的とするベール状オレフィン系エラストマーが、オレフィン系エラストマー（Ａ）以外のその他の成分を含有する場合には、混練部においてオレフィン系エラストマー（Ａ）とその他の成分との溶融混練がなされるのが望ましい。
【００２９】
ペレット化手段としては、押出機から押し出されたオレフィン系エラストマー（Ａ）からなる樹脂をペレット化するものであればよく、従来公知のペレタイザーをいずれも用いることができるが、水中もしくは水を吹き付ける状態で、回転刃などにより樹脂をカットする、いわゆるアンダーウォーターカット方式のペレタイザーであるのが好ましい。
【００３０】
ペレタイザーにおけるダイの孔径は、直径２ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２〜９ｍｍ、より好ましくは２〜６ｍｍ程度に設定されるのが好ましい。また、ペレタイザーの回転刃などの制御により、ペレットの厚みも任意に制御することができる。
このようなペレット化手段により、オレフィン系エラストマー（Ａ）からなる樹脂が粒状のペレットに形成される。
【００３１】
加圧成形手段は、ペレット化手段により形成されたオレフィン系エラストマー（Ａ）からなるペレットを、ベール形状とする条件で加圧成形できるものである。
具体的には、オレフィン系エラストマー（Ａ）からなるペレットを導入し、該ペレットを加圧圧力１５０ｋｇ／ｃｍ2程度で加圧成形し、ペレットを概略直方体状に成形するものであるのが望ましい。
【００３２】
本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造装置は、ペレットを加圧成形する加圧成形手段の下流に、さらに加圧成形物を切断する切断手段を有していることも好ましい。加圧成形物を切断する切断手段を有している場合には、加圧成形物として、所望のベール形状よりも大きいベール状物を作成した後、それを切断することにより、複数個の所望のベール状オレフィン系エラストマーを作成することができ、効率的であるため望ましい。
【００３３】
ベール状オレフィン系エラストマー
本発明のベール状オレフィン系エラストマーは、上述したオレフィン系エラストマー（Ａ）を用いた本発明のベール状オレフィン系エラストマーの製造方法、または製造装置により製造される。
本発明のベール状オレフィン系エラストマーは、体積充填率が６０〜９５％、好ましくは６５〜９５％、特に好ましくは７５〜９５％であるのが望ましい。
【００３４】
このような本発明のベール状オレフィン系エラストマーは、気泡の脱気、不純物の除去などの複雑な工程を経ることなく、最終製品を製造する原料として用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、輸送中および保管中において、流動化あるいは一体化の問題なく、気泡や不純物の取りこみを生じないベール状オレフィン系エラストマーの製造方法および製造装置を提供することができる。さらに、このような方法によって得られるベール状オレフィン系エラストマーは、気泡の脱気、不純物の除去などの複雑な工程を経ることなく、最終製品を製造する原料として用いることができる。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例１、比較例１においては、下記のエチレン系α−オレフィン共重合体樹脂を用いた。
【００３７】
エチレン系α−オレフィン共重合体樹脂
・エチレンから導かれる構成単位を５２モル％、プロピレンから導かれる構成単位を４８モル％
・密度；０．８５ｇ／ｃｍ3
・結晶化度；０％
・極限粘度［η］（１３５℃デカリン中で測定）；１．６ｄｌ／ｇ
・融点；−４０℃
【００３８】
【実施例１】
上記エチレン系α−オレフィン共重合体樹脂を溶融混練し、３５００ｋｇ／ｈで連続的に処理する押出機から押出すにあたり、９０ｍ3／ｈの速度で流通している冷却水を通水、充満させた状態で、押出機のダイ（孔径；３ｍｍ）から押出し、その直後にカッター刃を有する回転装置にて切断、ペレット化し、冷却水にて冷却、搬送した。さらに、下流の遠心分離装置にてペレットと冷却水とを分離した後、得られたペレットを５０ｋｇ計量し、圧縮成形装置（ＩＭＥＸ社製）に充填し、加圧圧力１５０ｋｇ／ｃｍ2、加圧時間１．５秒、ペレットの温度２０℃の条件で加圧成形し、ベール状樹脂塊を得た。さらに、その下流で自動切断装置にて切断した。その結果、２５ｋｇの定型の樹脂塊が得られた。圧縮成形しているため、ペレット間の空隙を由来とする気泡の取り込みもなかった。ベール状樹脂塊の体積充填率は９０％であった。
【００３９】
また、この樹脂は常温でも流動する性質を持つが、流動を防止するためのポリオレフィンフィルムによるラッピングも、ベールが定型の塊であるため、容易に実施可能であった。総じて取り扱いに問題は認められなかった。
【００４０】
【比較例１】
実施例１と同様の設備において、ペレットを直接紙袋に充填しようと試みたところ、充填後に紙袋内で樹脂が流動し、一つの樹脂塊を形成してしまった。ペレット間の空隙はそのまま気泡抱き込みとなり、また、袋からの取り出しも容易でなく、品質および取り扱いに大きな問題が認められた。