专利名称：聚烯烃粒料的制造方法
技术领域：
本发明涉及聚烯烃粒料的制造方法。
背景技术：
以往，在制造聚烯烃粒料时，通常使用线料切割法(strand cuttingmethod)和水 下切割法(underwater cutting method)。线料切割法是从喷嘴将熔融的聚烯烃树脂挤出成线状，冷却后、切断成一定长度 的方法(参照专利文献1)。在这样的制造方法中，粒料的形状容易变化，难以将粒料形状保持一定。因此，提出有专利文献1所述的造粒装置。在该造粒装置中，利用重量检测装置检测粒料的每单位时间的重量。而且，在用于将聚烯烃树脂挤出成线状的狭缝阀中，设置有调节开度的狭缝阀开 度调节计，向该狭缝阀开度调节计反馈粒料的每单位时间的重量。在狭缝阀开度调节计中，计算利用重量检测装置检测的粒料的每单位时间的重量 和恒定值之差，基于计算结果，调节狭缝阀的开度。通过这样的操作，在专利文献1中，能够将粒料的形状保持一定。但是，相比于水 下切割法，线料切割法从根本上存在生产能力极差的问题。水下切割法是通过使与模具面接触的切割机高速旋转，将从模具孔出来的树脂连 续高速切断的方法。在切割处通常流着水，被切断的树脂和水一起流动，最后脱水、干燥。例 如，在专利文献2中记载了通过控制切割机刀具的挤压力，可以实现防止切割机刀具的磨 损、防止发生堵塞。其中，在专利文献2中没有公开所制造的粒料形状。专利文献1 日本特开平11-254431号公报专利文献2 日本特开平5-228923号公报
发明内容
近年来，不仅要求粒料形状的均勻化、而且要求将粒料形状制成球状。这是因为在粒料彼此接触时，能够缩小粒料彼此的接触面积，特别是关于熔点低 的聚烯烃，作为难以粘连的形状，要求制成球状。在专利文献1中，虽然粒料的形状能够均勻化，但是关于控制形状方面没有公开。另外，在专利文献2中，没有关于形状均勻化的认识。在这样的专利文献1、2所公开的制造方法中，难以稳定地制造球状的粒料。本发明提供一种能够稳定地制造球状聚烯烃粒料的聚烯烃粒料的制造方法。本发明人以各种条件制造聚烯烃粒料、进行实验，其结果可知，通过同时满足以下 (1) (3)的条件，能够稳定地得到球状聚烯烃粒料。其中，在实施例中详细说明实验结果。(1)第一，使通过挤出孔的排出侧开口的原料的平均线速度U在规定范围内。
平均线速度u利用原料挤出流量Q除以挤出孔面积而得到的Q/ Ji R2(mm/sec)表示.可知当通过挤出孔的排出侧开口的原料的平均线速度u过快、具体地大于650mm/ sec时，具有聚烯烃粒料的形状容易变成圆柱状的倾向。另外可知，当通过挤出孔的排出侧开口的原料的平均线速度U过慢、具体而言小 于50mm/sec时，每单位时间来自挤出孔的原料挤出量变少，有难以稳定地得到球状聚烯烃 粒料，或者挤出孔容易堵塞的倾向。(2)第二，在假定原料从模具的挤出孔被挤出成圆柱状时，使该圆柱的高度和圆形 面的直径的比r(以下，有时将该比r称为“假想长径比”)为规定值。其中，该假想长径比!·能够通过如下方式计算原料的平均线速度U乘以用水下切 割机的转速和水下切割机的刀刃的片数之积的倒数所定义的切割时间t，然后除以挤出孔
的直径。该假想长径比与实际得到的聚烯烃粒料的长径比不一致。但是，可知在上述(1) 的平均线速度和以下⑶的条件的基础上，假想长径比r成为规定实际得到的聚烯烃粒料 形状的指标。具体地讲，可知通过使假想长径比r为1.6以下、使平均线速度为上述(1)的规定 条件，再满足下述(3)的条件，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。在假想长径比大于1. 6时，具有聚烯烃粒料的形状容易变为圆柱状的倾向。(3)第三，使假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0. 002以上。本发明人发现通过规定假想长径比r和平均线速度u的关系，能够稳定地制造球 状粒料。根据本发明人的见解，如上所述，可知假想长径比r和实际的聚烯烃粒料的长径 比不一致，伴随平均线速度u的增大，能够得到球状聚烯烃粒料的假想长径比的下限值变大。具体地讲，可知在假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0. 002以上时， 能够稳定地得到球状聚烯烃粒料。综上所述，根据本发明，提供一种聚烯烃粒料的制造方法，利用与模具的模具面邻 近配置、并在水中旋转的水下切割机，将从形成于上述模具的上述模具面上的挤出孔挤出 的、含有熔融的聚烯烃树脂的原料切断成规定长度，得到聚烯烃粒料，上述聚烯烃粒料的制造方法同时满足以下条件㈧ (C)(A)通过上述挤出孔的上述原料的下式(Eq-I)所示的平均线速度u为50mm/SeC 以上、650mm/sec以下；(B)下式(Eq-2)所示的假想长径比r为1. 6以下；(C)假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0. 002以上。
[在上式(Eq-I)和(Eq-2)中，Q表示原料的每1个挤出孔的挤出流量(mmVsec)， R表示挤出孔的半径(mm)，t表示用水下切割机的转速和水下切割机的刀刃的片数之积的倒数所定义的切割时间(sec)。]根据本发明，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。如果更详细地说明，在平均线速度u大于650mm/SeC时，聚烯烃粒料的形状容易变成圆柱形状。另外，在平均线速度u小于50mm/SeC时，难以稳定地得到球状聚烯烃粒料。进一 步地讲，在平均线速度小于50mm/sec时，聚烯烃粒料的生产率变差。相对于此，在本发明中，使平均线速度为650mm/sec以下、50mm/sec以上，因此能 够抑制聚烯烃粒料变成圆柱状、扁平形状，能够稳定且生产率良好地制造球状聚烯烃粒料。另外，在假想长径比大于1. 6时，具有聚烯烃粒料的形状容易变成圆柱状的倾向。 在条件(A)、(C)的基础上，通过使假想长径比为1.6以下，能够稳定地制造球状聚烯烃粒 料。此外，在条件(A)、⑶的基础上，通过使假想长径比r除以平均线速度而得到的r/ u为0. 002以上，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。另外，从用条件㈧、⑶设定原料的平均线速度、假想长径比的关系出发，r/u的 上限优选为0.01。其中，上述r优选为0.9以下或1. 1以上。根据本发明人研究的结果，可知根据树脂特性，使假想长径比！·为0. 9以下或1. 1 以上，由此能够再现性更加良好地制造球状聚烯烃粒料。例如，可知在使用熔点为80°C以下 的聚烯烃树脂时，优选r为0. 9以下。另外，适当调节制造条件，即使r为大于0. 9小于1. 1的值，也能够制造球状聚烯 烃粒料。此时，优选r 彡 0. 002U+0. 65。如上所述，根据本发明人的见解，假想长径比r和实际得到的聚烯烃粒料的长径 比不一致。可知为了使实际得到的聚烯烃粒料的长径比大致为1，将聚烯烃粒料制成球状，特 别优选根据平均线速度u的变化，使假想长径比r变化。例如，可知在平均线速度u小时，使假想长径比r变小，在平均线速度u大时，使假 想长径比r变大，由此能够再现性良好且以高产率制造球状聚烯烃粒料，能够更稳定地得 到球状聚烯烃粒料。具体地讲，通过在r < 0. 002u且r < 0. 002u+0. 65的范围内，设定r、u，能够再现 性良好且以高产率得到球状聚烯烃粒料。另外，更优选为r彡0. 002U+0. 5。此时，通过使平均线速度u为300mm/SeC以下，能够以更高的产率得到球状聚烯烃 粒料。另一方面，也可以是平均线速度u为200mm/SeC以下，假想长径比r为1. 1以上。在平均线速度为200mm/SeC以下时，通过调整水下切割机的切割时间(t)等，使假 想长径比为1. 1以上，能够更稳定地制造球状聚烯烃粒料。另外，上述聚烯烃树脂为选自乙烯、丙烯、1- 丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛 烯中的一种以上单体的(共)聚合物，特别优选来自乙烯的骨架浓度为50mol%以上的聚合物(以下有时简称为“乙烯类聚合物(P1)”)、来自丙烯的骨架浓度为50mol%以上的聚合 物(以下有时简称为“丙烯类聚合物(P2)”)、来自1-丁烯的骨架为50mol%以上的聚合物 (以下有时简称为“丁烯类聚合物(P3)”)中的任意一个以上。另外，优选上述聚烯烃树脂的密度在800 970kg/m3的范围内、更优选在830 960kg/m3的范围内。另外，关于上述聚烯烃树脂的熔体流动速率(MFR)的适合范围，在乙烯 类聚合物(Pl)的情况下，作为190°C、2. 16kg负荷下的MFR，为0.05 50g/10分钟、优选 为0. 1 30g/10分钟；在丙烯类聚合物(P2)的情况下，作为230°C、2. 16kg负荷下的MFR， 为0. 1 200g/10分钟、优选为0. 2 50g/10分钟；在丁烯类聚合物(P3)的情况下，作为 1900C >2. 16kg负荷下的MFR，为0. 05 50g/10分钟、优选为0. 1 30g/10分钟。作为聚烯烃树脂，采用上述的树脂，由此能够更加稳定地制造球状的粒料。根据本发明，可以提供能够稳定地制造球状聚烯烃粒料的聚烯烃粒料的制造方 法。
上述目的和其它目的、特征以及优点，根据以下阐述的优选实施方式以及附属的 以下附图，会变得更加明确。图1是表示本发明的一个实施方式涉及的挤出装置的示意图。图2是表示本发明的一个实施方式涉及的水下切割机和挤出孔的示意图。图3是表示实施例和比较例中的假想长径比和平均线速度的图。
具体实施例方式以下，基于
本发明的实施方式。参照图1、2，说明本实施方式。首先，说明本实施方式的聚烯烃粒料的制造方法的概要。本实施方式的球状聚烯烃粒料的制造方法，利用与模具12的模具面邻近配置、并 在水中旋转的水下切割机14，将从形成于模具12的模具面上的挤出孔121挤出的、含有熔 融的聚烯烃树脂的原料切断成规定长度，得到聚烯烃粒料，上述聚烯烃粒料的制造方法同时满足以下的(A) (C)(A)通过挤出孔121的原料的下式(Eq-I)所示的平均线速度u为50mm/SeC以上、 650mm/sec 以下；(B)下式(Eq-2)所示的假想长径比r为1. 6以下；(C)假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0. 002以上。
.............. (Eq-I)
.............. (Eq-2)[在上式(Eq-I)和(Eq_2)中，Q表示原料的每1个挤出孔121的挤出流量(mm3/ sec)，R表示挤出孔121的半径(mm)，t表示用水下切割机14的转速和水下切割机14的刀 刃141的片数之积的倒数(sec)所定义的切割时间(sec)。]
以下，详细说明本实施方式的聚烯烃粒料的制造方法。在本实施方式中，在制造聚烯烃粒料时，使用图1所示的造粒装置1。另外，在本 发明中，所谓“球状”，不仅包括完全的球状、也包括椭圆体形状。在本发明中得到的球状粒 料，不存在由水下切割机14产生的2个平坦切断面，外周面向外侧弯曲。聚烯烃料粒是否为球状的判定，采用对随机采取的合计100 150个粒料用肉眼 直接或利用放大镜进行形状观察的方法。将观察到球状粒料的个数为整体的90%以上的情 况判定为“稳定地制造了球状粒料”。造粒装置1具有挤出机11、设置在挤出机11前端的模具12、水槽13和作为切断 单元的水下切割机14。挤出机11具有料筒111和配置在料筒111内的螺杆112。在料筒111的底端部连接有料斗113，向料斗113投入聚烯烃粒料的原料，由此向 料筒111内部供给原料。在料筒111内部，通过螺杆112将上述原料塑化。模具12与料筒111的前端部连接。在模具12上设置有多个挤出孔121，熔融的上述原料从各挤出孔121被挤出。其中，在本实施方式中，各挤出孔121的面积相等，挤出流量Q是从模具12挤出的 全部原料的挤出流量除以挤出孔121的全部数量而得到的值。模具12的前端与水槽13连接，从模具12排出的含有熔融聚烯烃树脂的原料，由 与水槽13中的模具面(形成有挤出孔121的面)接触、并高速旋转的水下切割机14切断。图2表示该水下切割机14的正面图。在模具12的模具面上，在为圆板的旋转板 的周围设置有多个刀刃141，通过使旋转板旋转，刀刃141切断原料。接着，说明使用这样的造粒装置1的聚烯烃粒料的制造方法。作为“含有聚烯烃树脂的原料”中的聚烯烃树脂，可以列举烯烃的均聚物、2种以 上的烯烃的共聚物、在将烯烃均聚后嵌段聚合2种以上的烯烃的共聚部而得到的嵌段共聚 物。聚烯烃树脂为选自乙烯和碳原子数3 20的α-烯烃的一种以上的单体的(共) 聚合物。作为碳原子数3 20的α-烯烃，例如可以列举丙烯、1-丁烯、2-甲基-1-丙 烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2，3_ 二甲基-1-丁烯、 2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3，3_ 二甲基-1-丁烯、1-庚烯、甲 基-ι-己烯、二甲基-ι-戊烯、乙基-ι-戊烯、三甲基-ι- 丁烯、甲基乙基-ι- 丁烯、1-辛 烯、甲基-ι-戊烯、乙基-ι-己烯、二甲基-ι-己烯、丙基-ι-庚烯、甲基乙基-ι-庚烯、三甲 基-1-戊烯、丙基-1-戊烯、二乙基-1-丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯等。 在这些单体中，优选乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯。另外，根据需 要，例如，并不完全排除含有来自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、富马酸、马来酸酐、 芳香族乙烯基化合物等含有极性基的烯烃、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环十二碳烯 等环状烯烃类、5-乙烯基-2-降冰片烯等非共轭环状多烯的骨架的聚烯烃树脂。这些聚烯烃树脂中， 从树脂的挤出性、成型性等方面出发，优选选自来自乙烯的骨 架浓度为50mol%以上的聚合物(以下有时简称为“乙烯类聚合物(Pl) ”)、来自丙烯的骨 架浓度为50mol%以上的聚合物(以下有时简称为“丙烯类聚合物(P2)”)、来自1-丁烯的骨架为50mol%以上的聚合物(以下有时简称为“丁烯类聚合物(P3)”)中的1种以上，更 优选为乙烯类聚合物(Pl)、丙烯类聚合物(P2)或“丁烯类聚合物(P3)”。另外，优选上述聚烯烃树脂的密度在800 970kg/m3的范围内、更优选在830 960kg/m3的范围内。关于上述聚烯烃树脂的熔体流动速率(MFR)的适合范围，在乙烯类聚合物(Pl)的情况下，作为1900C >2. 16kg负荷下的MFR，为0. 05 50g/10分钟、优选为0. 1 30g/10分钟；在丙烯类聚合物(P2)的情况下，作为230°C、2. 16kg负荷下的MFR，为0. 1 200g/10分钟、优选为0.2 50g/10分钟；在丁烯类聚合物(P3)的情况下，作为190°C、 2. 16kg负荷下的MFR,为0. 05 50g/10分钟、优选为0. 1 30g/10分钟。另外，聚烯烃树脂的一部分还可以被马来酸酐那样的极性单体接枝改性。这样的 改性聚烯烃树脂，可以通过在有机过氧化物或重氮化合物等的共存下使极性单体接枝聚合而得到。另外，在“含有聚烯烃树脂的原料”中，除上述聚烯烃树脂以外，在上述聚烯烃树脂中可以添加公知的添加剂，例如稳定剂、脱模剂、抗静电剂、分散剂、染料颜料等着色剂、抗 氧化剂等。在本发明的通常实施方式中，每100重量份聚烯烃树脂，这些公知的添加剂成分 的含量至多为1重量份。首先，向料斗113投入聚烯烃粒料的原料。作为原料，例如含有聚烯烃树脂和添加 剂。被投入料斗113的原料，在料筒111内被螺杆112塑化，从与料筒111前端连接的 模具12的挤出孔121挤出。此时，通过挤出孔121的上述原料的上述式(Eq-I)所示的平均线速度u为50mm/ sec 以上、650mm/sec 以下。其中，平均线速度优选为lOOmm/sec以上，并且，优选为580mm/sec以下。在通过挤出孔121的排出侧开口的原料的平均线速度过快、具体地大于650mm/ sec时，有聚烯烃粒料的形状容易变成圆柱状的倾向。另外，在通过挤出孔121的排出侧开口的原料的平均线速度过慢、具体地小于 50mm/sec时，有每单位时间来自挤出孔121的原料的挤出量变少，难以稳定地得到球状聚 烯烃粒料的倾向。通过使平均线速度为50mm/sec以上、650mm/sec以下，能够稳定地制造球状聚烯 烃粒料。另外，上述式(Eq-2)所示的假想长径比r为1. 6以下。其中，假想长径比r优选 为0. 3以上、1. 3以下。通过使假想长径比为1. 6以下、并设定上述条件(A)、(C)，能够稳定地制造球状聚 烯烃粒料。另外，根据本发明人研究的结果，可知根据树脂的特性，通过使假想长径比r为 0.9以下或1. 1以上、并设定上述条件(A)、(C)，能够再现性更加良好地制造球状聚烯烃粒 料。例如，在使用熔点为80°C以下的聚烯烃树脂时，通过使假想长径比！·为0. 9以下， 能够再现性更加良好地制造球状聚烯烃粒料。另外，假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0. 002以上。
如上所述，假想长径比和实际的聚烯烃粒料的长径比不一致，伴随平均线速度的增大，能够得到球状聚烯烃粒料的假想长径比的下限值变大。因此，在条件(A)、⑶的基础上，使r/u为0. 002以上，能够稳定地制造球状聚烯
烃粒料。其中，r/u优选为0.01以下，进一步优选为0. 004以下。另外，为了将聚烯烃粒料制成球状，优选根据平均线速度u的变化、使假想长 径比r变化。具体地讲，通过将制造条件设定在r < 0.002u且r < 0. 002u+0. 65、优选 r^O. 002U+0. 5的范围内，能够再现性良好且以高产率得到球状聚烯烃粒料。另外，通过将 制造条件设定在r < 0. 002u且r < 0. 002u+0. 65、优选r < 0. 002u+0. 5的范围内，也能够 得到球形度高的聚烯烃粒料。这被推测为是由以下原因引起的。原料的平均线速度越大，聚烯烃粒料越容易向与从挤出孔121的排出方向正交的 方向鼓起。因此，伴随原料的平均线速度的增大，需要增大假想长径比，将聚烯烃粒料制成 球状。其中，在r < 0. 002U+0. 5、平均线速度u为300mm/sec以下时，能够以更高的产率 得到球状聚烯烃粒料。但是，如果将假想长径比增大至规定值以上，并使平均线速度变慢，具体地讲，使r 为1. 1以上、平均线速度u为200mm/sec以下，那么即使在r彡0. 002u+0. 65的范围以外， 也能够更加稳定地制造球状聚烯烃粒料。此时，作为聚烯烃的原料，优选使用乙烯_ 丁烯-1共聚物、乙烯_丙烯共聚物。其中，挤出孔的半径R(mm)优选为1. Omm以上、3. Omm以下。其中，R更优选为1. 3mm 以上，另外，优选为2. 5mm以下。通过这样的操作，具有能够更稳定地得到球状聚烯烃粒料 的效果。另外，由水下切割机14的转速和水下切割机的刀刃141的片数之积的倒数所定义 的切割时间t优选为0. 005秒以上、0. 05秒以下。通过这样的操作，具有能够减少称为须状 毛刺和飞边的切断不良或树脂的堵塞故障的效果。另外，希望制造的聚烯烃粒料的平均体积V(mm3)优选为5以上、70以下。其中，希望制造的聚烯烃粒料的平均体积V(mm3)特别优选为10以上。另外，希望 制造的聚烯烃粒料的平均体积V(mm3)特别优选为50以下。通过使聚烯烃粒料的平均体积V (mm3)为5以上，能够更加稳定地制造球状聚烯烃 粒料。另外，通过使聚烯烃粒料的平均体积V(mm3)为70以下，具有减轻由冷却不足造成 的粒料彼此熔接的效果。在聚烯烃粒料的平均体积V (mm3)大于70的情况下，有可能引起不能进入注射成 型机等的成型机螺杆的问题。另外，在平均体积V(mm3)小于5的情况下，在与其它树脂粒 料混合时，有可能产生分级。在模具12的挤出孔的排出口附近埋入有未图示的冷却单元，冷却挤出孔121的内壁。另外，挤出孔121的内壁温度可以看作是均勻的。
可以根据模具12的挤出孔121的内壁温度和即将供给模具12的挤出孔121之前 的熔融原料温度的温度差，控制原料的平均线速度。从挤出孔121挤出的含有聚烯烃树脂的原料被供给到水槽13内，由水下切割机14 切断。被切断的原料在水槽13内成为球状聚烯烃粒料。另外，即将供给模具12的挤出孔121之前的熔融原料温度Tl和水槽13中冷却介 质(在本实施方式中为水)的切割机箱体入口处的温度T2之差(T1-T2)优选为135°C以 上。其中，更优选为150°C以上、330°C以下。通过这样的处理，具有能够更可靠地得到球状聚烯烃粒料的效果。Tl优选为150°C以上、330°C以下，T2优选为0°C以上、60°C以下。接着，说明本实施方式的作用效果。根据本实施方式，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。如果更详细地说明，在平均线速度u大于650mm/SeC时，聚烯烃粒料的形状容易变 为圆柱形状。另外，在平均线速度u小于50mm/SeC时，难以稳定地得到球状聚烯烃粒料。另外， 在平均线速度小于50mm/sec时，聚烯烃粒料的生产率变差。相对于此，在本实施方式中，因为使平均线速度为650mm/SeC以下、50mm/SeC以 上，所以能够抑制聚烯烃粒料变为圆柱状、扁平形状，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。另外，在条件(A)、(C)的基础上，通过使假想长径比为1.6以下，能够稳定地制造 球状聚烯烃粒料。此外，在条件(A)、⑶的基础上，通过使假想长径比r除以平均线速度而得到的r/ u为0. 002以上，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。进一步地讲，在条件(A)、(C)的基础上，根据树脂种类，通过使假想长径比为0. 9 以下或1. 1以上，能够再现性更加良好地制造球状聚烯烃粒料。例如，在使用熔点为80°C以 下的树脂的情况下，通过使假想长径比为0. 9以下，能够更加稳定地制造球状聚烯烃粒料。另外，在r < 0. 002u 且 r < 0. 002u+0. 65 的范围内，其中，在 r < 0. 002u 且 r^O. 002U+0. 5的范围内选择r、u，由此能够提高球状聚烯烃粒料的产率。其中，如果使平 均线速度u为300mm/sec以下，能够以更高的产率制造球状聚烯烃粒料。另一方面，在使假想长径比r为1. 1以上、使平均线速度u为200mm/SeC以下时， 也能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。并且，通过使上述聚烯烃树脂为选自乙烯、丙烯、1- 丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊 烯、1-辛烯中的一种以上单体的(共)聚合物，特别为选自来自乙烯的骨架浓度为50mol% 以上的聚合物(Pl)、来自丙烯的骨架浓度为50mol%以上的聚合物(P2)、来自1_ 丁烯的骨 架为50mol%以上的聚合物(P3)中的1种或2种以上的树脂，能够更加稳定地制造球状粒 料。另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够达到本发明目的的范围内的变形、 改良等包括在本发明中。例如，使用的聚烯烃树脂不限定于上述实施方式例示的树脂。实施例接着说明本 发明的实施例。
(实施例1)利用与上述实施方式同样的方法，制造聚烯烃粒料。以表1、2所示的制造条件制造聚烯烃粒料。[表1] [表 2] 其中，在表2中，t是水下切割机的转速和水下切割机的刀刃的片数之积的倒数。表2的制造条件是图3所示的R7点中的点C。接着，分别针对作为原料聚烯烃树脂的、230°C时的MFR满足0. 7 10g/10分钟的 乙烯_丙烯共聚物4种、190°C时的MFR满足3 80g/10分钟的乙烯-丁烯共聚物4种、 190 V时的MFR满足0. 4 4. 3g/10分钟的乙烯-丙烯共聚物3种、230 V时的MFR满足 0. 3 45g/10分钟的乙烯-丁烯共聚物3种、丙烯类弹性体6种的合计20种，改变表2的制造条件中的挤出流量Q和切割时间t[ = 1/(切割机转速X刀刃的片数)]。具体地讲，使 Q 为 1197mm3/sec 以上、2712mm3/sec 以下。另外，使 t 为 0. 007sec 以上、0. 013sec 以下。 伴随Q和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化，但其它的制造条件与点C 相同。以图3的点C以外的R7的点表示平均线速度、假想长径比。具体而言，伴随挤出流 量Q的改变，使得平均线速度为100mm/S以上、300mm/s以下。另外，伴随挤出流量Q的变 化，假想长径比成为0. 3以上、0. 7以下。以R7表示的点的原料聚烯烃树脂的熔点为80°C以下。熔点通过DSC法测定。(实施例2)将乙烯-丁烯共聚物(三井化学社生产、商品名TAFMER、190°C时的MFR = 0. 5 4g/10分钟的范围的乙烯类聚合物(共聚单体为丁烯)、合计5种)作为原料，分别利用各 种原料，制造聚烯烃粒料。针对每种原料，改变挤出流量Q和切割时间t。具体地讲，使Q为 1440mm3/sec以上、2405mm7sec以下。伴随挤出流量Q和t的变化，平均线速度、假想长径 比、r/u的值发生变化。其它的制造条件与点C相同。在图3中，以R8表示实施例2的平 均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为100mm/S以上、250mm/s以下。 另外，伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为0. 6以上、1. 5以下。其它的点与实施例1相同。以R8表示的点的原料聚烯烃树脂的熔点为80°C以下。熔点通过DSC法测定。(实施例3)将丙烯-乙烯共聚物(三井化学社生产、商品名TAFMER、230°C时的MFR = 0. 35 和1. 0g/10分钟的丙烯类聚合物(共聚单体为乙烯)、合计2种)、丙烯类聚合物(三井化 学社生产、商品名TAFMER、230°C时的MFR = 6g/10分钟和8g/10分钟的丙烯类聚合物(共 聚单体为丁烯)、合计2种)、丁烯类聚合物(三井化学社生产、商品名TAFMER、190°C时的 MFR= lg/ΙΟ分钟和4g/10分钟的丁烯类聚合物(共聚单体为乙烯)、合计2种)、丁烯类聚 合物(三井化学社生产、商品名TAFMER、190°C时的MFR = 2g/10分钟和4g/10分钟、共聚 单体为乙烯、合计2种)和聚丁烯(三井化学社生产、商品名=TAFMERdiM 190°C时的MFR =0. 1 23g/10分钟的聚丁烯、合计3种)作为原料，分别利用各种原料，制造聚烯烃粒 料。针对每种原料，改变挤出流量Q、孔径R和切割时间t。具体地讲，使Q为1357mm7sec 以上、4084mm7sec以下。另外，使R为3. Omm以上、3. 5mm以下。进一步使t为0. 06sec以 上、0.032sec以下。伴随Q、R和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。其 它的制造条件与点C相同。在图3中，以R3表示实施例3的平均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为130mm/s以上、600mm/s以下。 伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为0.8以上、1.3以下。(实施例4)将低密度聚乙烯(Prime Polymer Co.，Ltd.生产、商品名EV0LU、满足190°C时 的MFR = ο. 5 4. 5g/10分钟的范围的乙烯类聚合物(共聚单体为己烯)，合计10种)作 为原料，分别利用各种原料，制造聚烯烃粒料。针对每种原料，改变挤出流量Q和切割时间 to具体地讲，使Q为2324mm7sec以上、3918mm7sec以下。另外，使t为0. 008sec以上、 0.0130seC以下。伴随Q和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。其它的制造条件与点C相同。在图3中，以R2表示实施例4的平均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为250mm/s以上、450mm/s以下。 伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为0. 9以上、1. 1以下。(比较例1)将低密度聚乙烯(PrimePolymer Co.，Ltd.生产、商品名ULT-ZEX、190°C 时 的MFR = 19g/10分钟和21g/10分钟的2种和Prime PolymerCo.，Ltd.社生产、商品名 NEO-ZEXj^S 190°C时的MFR = 0. 8 3. 4g/10分钟的3种)作为原料，分别利用各种原 料，制造聚烯烃粒料。针对每种原料，改变挤出流量Q、孔径R和切割时间t。具体地讲，使 Q为3770mm7sec以上、4664mm7sec以下。另夕卜，使R为2. 7_，使t为0. 007sec。伴随Q、 R和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。其它的制造条件与点C相同。 在图3中，以R6表示比较例1的平均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为660mm/s以上、850mm/s以下。伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为1. 7以上。(比较例2)将无规聚丙烯(Prime Polymer Co.，Ltd.生产、使用乙烯和丁烯作为共聚单体。 230°C时的MFR满足6. 5 30g/10分钟的范围的合计3种)作为原料，分别利用各种原料， 制造聚烯烃粒料。针对每种原料，改变挤出流量Q、孔径R和切割时间t。具体地讲，使Q为 3079mm3/sec 以上、3540mm7sec 以下。另外，使 R为 2. 3mm，使 t 为 0. 006sec 以上、0. 007sec 以下。伴随Q、R和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。其它的制造条 件与点C相同。在图3中，以R4表示比较例2的平均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为700mm/s以上、1000mm/S以下。 伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为1. 8以上。(比较例3)将无规聚丙烯(Prime Polymer Co.，Ltd.生产、使用乙烯作为共聚单体。230°C时 的MFR满足20 35g/10分钟的范围的合计2种)作为原料，分别利用各种原料，制造聚烯 烃粒料。针对每种原料，改变挤出流量Q、孔径R和切割时间t。具体地讲，使Q为5128mm3/ sec以上、5350mm7sec以下。另外，使R为2. 3mm，使t为0. 004sec。伴随Q、R和t的变化， 平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。在图3中，以R5表示比较例3的平均线速度、 假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为850mm/s以上、1000mm/S以下。 伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为1. 2以上、1. 5以下。(比较例4)将高密度聚乙烯(PrimePolymer Co. ,Ltd.生产、密度945 965kg/m3、190°C时 的MFR满足0. 3 7g/10分钟的范围的合计6种)作为原料，分别利用各种原料，制造聚烯 烃粒料。针对每种原料，改变挤出流量Q、孔径R和切割时间t。具体地讲，使Q为2073mm3/ sec以上、4107mm7sec以下。另外，使R为2. 4mm,使t为0. 007sec以上、0. 008sec以下。 伴随Q、R和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。其它的制造条件与点 C相同。在图3中，以Rl表示比较例4的平均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为450mm/s以上、1000mm/S以下。另外，伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为1. 7以上。(比较例5)将乙烯类聚合物(三井化学社生产、商品名TAFMER、共聚单体为丙烯、190°C时的 MFR满足2. 9 4. 3g/10分钟的合计2种)作为原料，分别利用各种原料，制造聚烯烃粒料。 针对每种原料，改变挤出流量Q、切割时间t。具体地讲，使Q为3848mm7sec以上、4811mm3/ sec以下。伴随Q和t的变化，平均线速度、假想长径比、r/u的值发生变化。其它的制造条 件与点C相同。在图3中，以R9表示比较例5的平均线速度、假想长径比。具体地讲，伴随挤出流量Q的变化，平均线速度成为400mm/s以上、510mm/s以下。 伴随挤出流量Q的变化，假想长径比成为0. 55。在实施例1 4、比较例1 5中，将在各制造条件下制造的聚烯烃粒料，针对每种 制造条件(图3的各点)随机地采取100 150个，用肉眼或放大镜观察。在实施例1 4中，在各制造条件下，球状聚烯烃粒料所占的个数比例为90%以上。在实施例1至4中，可以确认能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。S卩，在以图3的直 线Li、L3、L4、L5包围的区域内的条件下，能够稳定地制造球状聚烯烃粒料。直线Ll表示r = 0. 002u、直线L3表示u = 650mm/s。另外，直线L4表示r= 1.6、 直线L5表示u = 50mm/s。另外，可知根据原料种类，通过使!·为0. 9以下、1. 1以上，能够再现性良好地制造 球状聚烯烃粒料。例如，在使用熔点为80°C以下的原料时，通过选择r为0.9以下的区域， 能够再现性良好地制造球状聚烯烃粒料。另外，在r彡0.002U(图3的直线Ll)、r彡0.002u+0.65(图3的直线L2)的范围 内的区域，能够再现性良好地得到球状聚烯烃粒料。另外，得到的聚烯烃粒料，作为粒料形 状整体，为大曲率变化极少的球状，球形度高。而且，球状聚烯烃粒料的产率高。另外，在r彡0. 002u(图3的直线Li)、r彡0. 002u+0. 5的范围内，平均线速度为 300mm/s以下的区域，球状聚烯烃粒料的产率非常高。其中，可知优选使r为0. 9以下。另一方面，在比较例5中，在R9点，聚烯烃粒料成为围棋子状的扁平形状，几乎不 能得到球状聚烯烃粒料。另外，在比较例1 4中，聚烯烃粒料成为圆柱形状，几乎不能得到球状聚烯烃粒 料。另外，可知在r/u小于0.002的区域、u为350mm/sec以下的区域中，扁平形状的 聚烯烃粒料变多，几乎不能得到球状聚烯烃粒料。
权利要求
一种聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于利用与模具的模具面邻近配置、并在水中旋转的水下切割机，将从形成于所述模具的所述模具面上的挤出孔挤出的、含有熔融的聚烯烃树脂的原料切断成规定长度，得到聚烯烃粒料，所述聚烯烃粒料的制造方法同时满足以下条件(A)～(C)(A)通过所述挤出孔的所述原料的下式(Eq-1)所示的平均线速度u为50mm/sec以上、650mm/sec以下；(B)下式(Eq-2)所示的假想长径比r为1.6以下；(C)假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0.002以上， <mrow><mi>u</mi><mo>=</mo><mfrac> <mi>Q</mi> <mrow><mi>π</mi><mo>×</mo><msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn></msup> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>Eq</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mi>r</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>Q</mi><mo>×</mo><mi>t</mi> </mrow> <mrow><mn>2</mn><mo>×</mo><mi>π</mi><mo>×</mo><msup> <mi>R</mi> <mn>3</mn></msup> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>Eq</mi> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>在上式(Eq-1)和(Eq-2)中，Q表示所述原料的每1个挤出孔的挤出流量(mm3/sec)，R表示挤出孔的半径(mm)，t表示用水下切割机的转速和水下切割机的刀刃的片数之积的倒数所定义的切割时间(sec)。
2.如权利要求1所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 所述r为0.9以下或1.1以上。
3.如权利要求2所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 所述r为0.9以下，所述聚烯烃树脂的熔点为80°C以下。
4.如权利要求1所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 所述r大于0.9、小于1. 1。
5.如权利要求1 4中任一项所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 r ^ 0.002u+0. 65。
6.如权利要求5所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 r ^ 0. 002u+0. 5。
7.如权利要求6所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 平均线速度u为300mm/sec以下。
8.如权利要求1所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于 平均线速度u为200mm/sec以下，所述假想长径比r为1. 1以上。
9.如权利要求1所述的聚烯烃粒料的制造方法，其特征在于所述聚烯烃树脂是选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯中的一 种以上单体的(共)聚合物。
全文摘要
本发明提供一种聚烯烃粒料的制造方法，利用与模具(12)的模具面邻近配置、并在水中旋转的水下切割机(14)，将从模具(12)的挤出孔(121)挤出的、含有熔融聚烯烃树脂的原料切断成规定长度，得到聚烯烃粒料，上述聚烯烃粒料的制造方法满足以下的(A)～(C)(A)通过挤出孔(121)的原料的下式(Eq-1)所示的平均线速度u为50mm/sec以上、650mm/sec以下；(B)下式(Eq-2)所示的假想长径比r为1.6以下；(C)假想长径比r除以平均线速度u而得到的r/u为0.002以上，[在上式(Eq-1)和(Eq-2)中，Q表示上述原料的每1个挤出孔的挤出流量(mm3/sec)，R表示挤出孔的半径(mm)，t表示用水下切割机的转速和水下切割机的刀刃的片数之积的倒数所定义的切割时间(sec)]。
文档编号B29B9/06GK101842207SQ20088011430
公开日2010年9月22日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者伊崎健晴, 加藤宪之, 狩野武志 申请人:三井化学株式会社