JP2022130171A - Device and method for producing foamed particle - Google Patents

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Abstract

To improve the quality of foamed particles and reduce variations in the foamed particles.SOLUTION: A production device (10) according to the present invention has, from the downstream side of a multi-axis extruder (2), a front-stage gear pump (4), a single-axis extruder (5), a post-stage gear pump (6), and a granulater (7) including a die, in this order.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発泡粒子の製造装置および製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an expanded bead manufacturing apparatus and manufacturing method.

発泡体を得る方法として押出発泡法が知られている。 An extrusion foaming method is known as a method for obtaining a foam.

押出発泡法では、まず、樹脂原料および発泡剤を押出機に供給し、溶融混練および冷却して発泡性溶融樹脂（発泡剤を含んだ溶融樹脂、以下、溶融樹脂と呼ぶ場合がある）得る。その後、押出機先端に取付けたダイスを通じて低圧領域に前記発泡性溶融樹脂を押出す。 In the extrusion foaming method, first, a resin raw material and a foaming agent are supplied to an extruder, melt-kneaded, and cooled to obtain a foamable molten resin (a molten resin containing a foaming agent, hereinafter sometimes referred to as a molten resin). Thereafter, the foamable molten resin is extruded into a low pressure area through a die attached to the tip of the extruder.

例えば特許文献１には、熱可塑性樹脂の発泡成形品の押出発泡法が開示されている。特許文献１には、一台の第一押出機によって熱可塑性樹脂と超臨界流体の不活性ガスとを混練および溶融した後、複数の第二押出機に分配供給している。そして、複数の第二押出機によりそれぞれ超臨界流体の不活性ガスを発泡剤として用いた異種発泡成形品を同時に押し出している。 For example, Patent Literature 1 discloses an extrusion foaming method for a thermoplastic resin foam molded article. In Patent Document 1, a thermoplastic resin and an inert gas of a supercritical fluid are kneaded and melted by one first extruder, and then distributed and supplied to a plurality of second extruders. Then, a plurality of second extruders simultaneously extrude different types of foam-molded products using the inert gas of the supercritical fluid as a foaming agent.

また、特許文献２には、押出発泡法による生分解性脂肪族ポリエステル発泡体の製造方法が開示されている。 Moreover, Patent Document 2 discloses a method for producing a biodegradable aliphatic polyester foam by an extrusion foaming method.

また、特許文献３には、押出発泡法によるポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法が開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses a method for producing expanded polypropylene resin particles by an extrusion foaming method.

特開２００５－０５９３７０号公報JP 2005-059370 A 特開平１１－１４７９４３号公報JP-A-11-147943 国際公開２０１８／０１６３９９号WO2018/016399

ところで、特許文献１および２に記載の技術は、発泡成形体の製造技術であり、発泡粒子を製造する技術ではない。一方、特許文献３に記載の技術は、発泡粒子を製造する技術である。特許文献３に記載の技術では、発泡粒子の品質向上および発泡粒子のバラツキ低減という点で改善の余地がある。 By the way, the techniques described in Patent Literatures 1 and 2 are techniques for manufacturing foamed moldings, not techniques for manufacturing expanded beads. On the other hand, the technique described in Patent Document 3 is a technique for producing expanded beads. The technique described in Patent Document 3 has room for improvement in terms of improving the quality of expanded beads and reducing variations in expanded beads.

本発明の一態様は、発泡粒子の品質向上および発泡粒子のバラツキ低減が可能な発泡粒子の製造装置および製造方法を実現することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to realize an expanded bead production apparatus and a production method capable of improving the quality of expanded beads and reducing variations in expanded beads.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発泡粒子の製造装置は、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン－Ｎ－フェニルマレイミド－無水マレイン酸系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、およびアクリロニトリルスチレン系樹脂からなる群から選択される熱可塑性樹脂の発泡粒子の製造装置であって、熱可塑性樹脂の発泡粒子の製造装置であって、多軸押出機に対して原料を供給する原料供給装置と、前記多軸押出機に対して発泡剤を供給するためのポンプと、を備え、前記多軸押出機の下流に、前段ギアポンプ、単軸押出機、後段ギアポンプ、およびダイスを含む造粒装置を、この順で備えた、ことを特徴としている。 In order to solve the above problems, an apparatus for producing expanded beads according to one aspect of the present invention includes polypropylene resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyphenylene ether resin, styrene-N-phenylmaleimide-maleic anhydride. An apparatus for producing expanded particles of a thermoplastic resin selected from the group consisting of an acid-based copolymer, a polyamide-based resin, a polyacetal-based resin, and an acrylonitrile-styrene-based resin, the apparatus for producing expanded thermoplastic resin particles. a raw material supply device for supplying raw materials to the multi-screw extruder; and a pump for supplying a foaming agent to the multi-screw extruder; , a single-screw extruder, a post-stage gear pump, and a granulating device including a die, in this order.

本発明の一態様によれば、発泡粒子の品質向上および発泡粒子のバラツキ低減が可能である。 According to one aspect of the present invention, it is possible to improve the quality of expanded beads and reduce variations in expanded beads.

本発明の実施形態に係る発泡粒子の製造装置の構成を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing the configuration of an expanded bead manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 比較例１の発泡粒子の製造装置の構成を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing the configuration of an expanded bead manufacturing apparatus of Comparative Example 1. FIG. 比較例２の発泡粒子の製造装置の構成を模式的に示す図である。2 is a diagram schematically showing the configuration of an expanded bead manufacturing apparatus of Comparative Example 2. FIG. 比較例３の発泡粒子の製造装置の構成を模式的に示す図である。2 is a diagram schematically showing the configuration of an expanded bead manufacturing apparatus of Comparative Example 3. FIG.

（技術的思想）
上述のように、特許文献１および２に記載の技術は、発泡粒子の製造技術ではなく、発泡成形体の製造技術である。特許文献３に記載のような、押出発泡法による発泡粒子の製造技術では、造粒装置にて、多穴ダイスを通じて低圧領域に発泡性溶融樹脂を押出し細断することにより発泡粒子を得る。特許文献３に記載の技術では、発泡粒子の品質向上および発泡粒子のバラツキ低減という点で改善の余地がある。 (Technical idea)
As described above, the techniques described in Patent Literatures 1 and 2 are techniques for manufacturing foamed articles, not for manufacturing expanded beads. In the technology for producing expanded beads by extrusion foaming, as described in Patent Document 3, expanded beads are obtained by extruding an expandable molten resin into a low-pressure region through a multi-hole die and shredding it in a granulator. The technique described in Patent Document 3 has room for improvement in terms of improving the quality of expanded beads and reducing variations in expanded beads.

より具体的には、押出発泡法による熱可塑性樹脂の発泡粒子の製造条件において、（ａ）発泡性溶融樹脂の押出温度を結晶化温度ギリギリまで下げ、溶融張力を高めた上で押出発泡すること、（ｂ）、多穴ダイスでの一穴当たりの吐出を安定化させること、（ｃ）熱可塑性樹脂を溶融混練する多軸押出機から溶融樹脂を冷却する単軸押出機への溶融樹脂の供給を安定させること、が重要である。（ａ）の条件は、発泡粒子の品質向上に関連する。また、（ｂ）および（ｃ）は、発泡粒子のバラツキ低減に関連する。 More specifically, in the conditions for producing expanded particles of thermoplastic resin by an extrusion foaming method, (a) the extrusion temperature of the foamable molten resin is lowered to the very limit of the crystallization temperature, and the melt tension is increased before extrusion foaming. , (b) Stabilizing the discharge per hole in the multi-hole die, (c) Transferring the molten resin from the multi-screw extruder that melts and kneads the thermoplastic resin to the single-screw extruder that cools the molten resin Stabilizing the supply is important. The condition (a) relates to improving the quality of expanded beads. In addition, (b) and (c) are related to the reduction of dispersion of expanded particles.

一般的な発泡粒子の押出発泡装置は、上流側から下流側へ向かって、多軸押出機、冷却装置である単軸押出機またはメルトクーラー、およびダイスを含む造粒装置が、この順に配されている。（ａ）～（ｃ）の条件を達成するためには、このような一般的な押出発泡装置では、性能が不足するため改善の余地があった。 A general extrusion and foaming device for foamed particles comprises a multi-screw extruder, a single-screw extruder or a melt cooler as a cooling device, and a granulation device including a die, arranged in this order from the upstream side to the downstream side. ing. In order to achieve the conditions (a) to (c), there is room for improvement because such a general extrusion foaming apparatus lacks performance.

そこで、本願発明者は、（ａ）～（ｃ）の条件を全て満たす発泡粒子の製造装置を鋭意検討した。その結果、本願発明者は、冷却装置として単軸押出機を採用し、当該単軸押出機にギアポンプを適切に配置することによって、（ａ）～（ｃ）の条件を満たす製造装置を実現できるという知見を新たに見出し、本発明に至った。 Therefore, the inventors of the present application have diligently studied an expanded bead manufacturing apparatus that satisfies all of the conditions (a) to (c). As a result, the inventor of the present application can realize a manufacturing apparatus that satisfies the conditions (a) to (c) by adopting a single-screw extruder as a cooling device and appropriately arranging a gear pump in the single-screw extruder. The inventors have newly discovered the knowledge that the present invention has been completed.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

（発泡粒子の製造装置）
図１は、本実施形態に係る発泡粒子の製造装置１０の構成を模式的に示す図である。 (Expanded bead manufacturing equipment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an expanded bead manufacturing apparatus 10 according to this embodiment.

本実施形態に係る製造装置１０は、熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂をダイスへ押出し、ダイスから押出された溶融樹脂をカットすることにより発泡粒子を造粒するための装置である。製造装置１０は、原料供給装置１と、発泡剤と均一混練した溶融樹脂を押出すための多軸押出機２と、発泡剤供給ポンプ３と、前段ギアポンプ４と、単軸押出機５と、後段ギアポンプ６と、ダイスを含む造粒装置７と、を備えている。原料供給装置１および発泡剤供給ポンプ３は、多軸押出機２に接続されている。製造装置１０では、溶融樹脂は、多軸押出機２から押出されると、前段ギアポンプ４、単軸押出機５、後段ギアポンプ６を通過して、造粒装置７に到達する。ここで、多軸押出機２から造粒装置７へ向かう溶融樹脂の流れにおいて、多軸押出機２側を上流側とし、造粒装置７側を下流側とする。 The production apparatus 10 according to the present embodiment is an apparatus for extruding a molten resin containing a thermoplastic resin and a foaming agent into a die and cutting the extruded molten resin from the die to granulate foamed particles. The manufacturing apparatus 10 includes a raw material supply device 1, a multi-screw extruder 2 for extruding a molten resin uniformly kneaded with a foaming agent, a foaming agent supply pump 3, a front stage gear pump 4, a single screw extruder 5, It is equipped with a post-stage gear pump 6 and a granulating device 7 including a die. A raw material supply device 1 and a foaming agent supply pump 3 are connected to a multi-screw extruder 2 . In the manufacturing apparatus 10 , the molten resin is extruded from the multi-screw extruder 2 , passes through the front stage gear pump 4 , the single-screw extruder 5 and the rear stage gear pump 6 and reaches the granulator 7 . Here, in the flow of molten resin from the multi-screw extruder 2 to the granulator 7, the multi-screw extruder 2 side is the upstream side, and the granulator 7 side is the downstream side.

原料供給装置１は、多軸押出機２に対して、熱可塑性樹脂などの原料を供給する装置である。原料供給装置１は、押出発泡法にて使用される公知の装置を採用することができる。 The raw material supply device 1 is a device that supplies a raw material such as a thermoplastic resin to the multi-screw extruder 2 . A known device used in the extrusion foaming method can be adopted as the raw material supply device 1 .

また、発泡剤供給ポンプ３は、多軸押出機２に対して発泡剤を供給するためのポンプである。発泡剤供給ポンプ３は、押出発泡法にて使用される公知のポンプを採用することができる。 Also, the foaming agent supply pump 3 is a pump for supplying the foaming agent to the multi-screw extruder 2 . A known pump used in the extrusion foaming method can be adopted as the foaming agent supply pump 3 .

多軸押出機２は、原料供給装置１から供給される原料、および発泡剤供給ポンプ３から供給される発泡剤を溶融混練する。多軸押出機２は、押出発泡法にて使用される公知の多軸押出機を採用することができる。 The multi-screw extruder 2 melts and kneads the raw material supplied from the raw material supply device 1 and the foaming agent supplied from the foaming agent supply pump 3 . As the multi-screw extruder 2, a known multi-screw extruder used in the extrusion foaming method can be adopted.

前段ギアポンプ４は、多軸押出機２から単軸押出機５へ溶融樹脂を輸送するための輸送部材である。前段ギアポンプ４は、回転数を調節する機構を有し、当該機構により溶融樹脂の流れの圧力を任意に設定できるようになっている。製造装置１０において、前段ギアポンプ４は、ダイスから溶融樹脂が吐出する際に生じる溶融樹脂の脈動を防止し、溶融樹脂の吐出を安定化するために設けられている。前段ギアポンプ４は、押出発泡法にて使用される公知のギアポンプを採用することができる。 The front-stage gear pump 4 is a transport member for transporting molten resin from the multi-screw extruder 2 to the single-screw extruder 5 . The front-stage gear pump 4 has a mechanism for adjusting the number of revolutions, and the mechanism can arbitrarily set the pressure of the molten resin flow. In the manufacturing apparatus 10, the front-stage gear pump 4 is provided to prevent pulsation of the molten resin that occurs when the molten resin is discharged from the die and to stabilize the discharge of the molten resin. A known gear pump used in the extrusion foaming method can be adopted as the pre-stage gear pump 4 .

単軸押出機５は、前段ギアポンプ４から輸送された溶融樹脂を冷却する冷却装置である。前段ギアポンプ４の下流に、分岐していない配管を介して、直接単軸押出機５が繋がっていることが好ましい。単軸押出機５により低せん断速度で混合しながら徐冷することにより、溶融樹脂は所定の温度に冷却される。 The single-screw extruder 5 is a cooling device that cools the molten resin transported from the pre-stage gear pump 4 . It is preferable that the single-screw extruder 5 is directly connected downstream of the pre-stage gear pump 4 via an unbranched pipe. The molten resin is cooled to a predetermined temperature by slow cooling while being mixed at a low shear rate by the single-screw extruder 5 .

後段ギアポンプ６は、単軸押出機５から造粒装置７のダイスへ溶融樹脂を輸送するための輸送部材である。後段ギアポンプ６は、前段ギアポンプ４と同様の機能を有する。後段ギアポンプ６は、押出発泡法にて使用される公知のギアポンプを採用することができる。 The post-stage gear pump 6 is a transport member for transporting the molten resin from the single-screw extruder 5 to the die of the granulator 7 . The rear gear pump 6 has the same function as the front gear pump 4 . A known gear pump used in the extrusion foaming method can be adopted as the post-stage gear pump 6 .

製造装置１０では、原料供給装置１を介して供給された熱可塑性樹脂等の原料は、多軸押出機２内にて溶融混練される。原料を溶融させるためのバレル温度は、特に限定されず、原料に対する発泡剤の供給に支障の無い範囲であればよい。多軸押出機２における発泡剤の供給位置にて熱可塑性樹脂が溶融していないと、発泡剤が多軸押出機２の上流側へ抜ける可能性がある。このため、熱可塑性樹脂を完全溶融させるようにバレル温度を設定することが好ましい。 In the manufacturing apparatus 10 , raw materials such as thermoplastic resin supplied via the raw material supply device 1 are melt-kneaded in the multi-screw extruder 2 . The barrel temperature for melting the raw material is not particularly limited as long as it does not hinder the supply of the foaming agent to the raw material. If the thermoplastic resin is not melted at the feeding position of the foaming agent in the multi-screw extruder 2 , the foaming agent may escape to the upstream side of the multi-screw extruder 2 . Therefore, it is preferable to set the barrel temperature so as to completely melt the thermoplastic resin.

そして、このような樹脂温度で溶融した混練物は、多軸押出機２内で、発泡剤供給ポンプ３により発泡剤が混合される。そして、熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂は、さらに混練されながら移動し、前段ギアポンプ４、単軸押出機５、後段ギアポンプ６を通過し、造粒装置７へ到達する。そして、前記溶融樹脂が造粒装置７にて造粒されるとともに発泡することにより、発泡粒子が製造される。 Then, the kneaded material melted at such a resin temperature is mixed with the foaming agent by the foaming agent supply pump 3 within the multi-screw extruder 2 . The molten resin containing the thermoplastic resin and the foaming agent moves while being further kneaded, passes through the front stage gear pump 4 , the single screw extruder 5 and the rear stage gear pump 6 and reaches the granulator 7 . Then, the molten resin is granulated in the granulator 7 and foamed to produce foamed particles.

造粒装置７は、ダイスを含み、ダイスから押出された溶融樹脂を細断する装置である。造粒装置７は、押出発泡法にて使用される公知の装置を採用することができる。 The granulator 7 is a device that includes a die and shreds the molten resin extruded from the die. As the granulating device 7, a known device used in the extrusion foaming method can be adopted.

押出発泡法にて発泡粒子を得るための細断方法は、コールドカット法とダイフェースカット法とに大別される。コールドカット法はダイスから押出された溶融樹脂を発泡させ、水槽の中を通して冷却しながらストランド状の発泡体を引き取った後に細断する方法（ストランドカット法）が挙げられる。ダイフェースカット法はダイスから押出された溶融樹脂をダイス面に接触しながら又は僅かに隙間を確保しながら回転するカッターで切断する方法である。 Shredding methods for obtaining expanded particles in the extrusion foaming method are broadly classified into a cold cut method and a die face cut method. The cold-cut method includes a method of foaming a molten resin extruded from a die, passing it through a water tank to cool it, and then cutting the strand-like foam (strand cut method). The die face cut method is a method in which a molten resin extruded from a die is cut by a rotating cutter while being in contact with the die surface or with a slight gap secured.

ダイフェースカット法は、さらに冷却方法の違いから次の３方式に分けられる。すなわち、アンダーウォータカット（以下、ＵＷＣと称する場合もある）法、ウォータリングカット（以下、ＷＲＣと称する場合もある）法、およびホットカット（以下、ＨＣと称する場合もある）法である。ＵＷＣ法は、ダイス先端に取り付けたチャンバー内に所定圧力に調整された冷却水をダイスの樹脂吐出面に接するように充満し、ダイスから押出された溶融樹脂を水中で切断する方法である。また、ＷＲＣ法は、内周面に沿って冷却水が流れる冷却ドラムをダイスから下流側に連結し、空気中にてカッターで切断された溶融樹脂を、発泡しながら、もしくは発泡後に、前記冷却水中で冷却する方法である。ＵＷＣ法およびＷＲＣ法は、前記冷却水が樹脂の冷却をしながら水分離器への搬送にも利用されるのが特徴である。 The die face cutting method is further divided into the following three methods depending on the cooling method. That is, they are an under water cut (hereinafter also referred to as UWC) method, a water ring cut (hereinafter sometimes referred to as WRC) method, and a hot cut (hereinafter sometimes referred to as HC) method. The UWC method is a method in which a chamber attached to the tip of a die is filled with cooling water adjusted to a predetermined pressure so as to be in contact with the resin discharge surface of the die, and the molten resin extruded from the die is cut underwater. In addition, in the WRC method, a cooling drum in which cooling water flows along the inner peripheral surface is connected downstream from the die, and the molten resin cut by the cutter in the air is foamed while or after foaming. It is a method of cooling in water. The UWC and WRC processes are characterized in that the cooling water is used to cool the resin and also transport it to the water separator.

また、ＨＣ法は、ＷＲＣ法のように冷却ドラムに流れる冷却水といった樹脂を冷却しながら搬送を行う方法を取らない。ＨＣ法では、空気中にて前記カッターで切断された溶融樹脂は、発泡しながら、もしくは発泡後に、空気中にて冷却される。また、発泡粒子の搬送方法は空気輸送によって行われるのが一般的である。 Further, unlike the WRC method, the HC method does not adopt a method of conveying the resin while cooling it with cooling water flowing in a cooling drum. In the HC method, the molten resin cut by the cutter in the air is cooled in the air while foaming or after foaming. Further, the method of conveying the foamed particles is generally carried out by pneumatic transportation.

造粒装置７は、ＵＷＣ法により造粒する装置であっても、ＨＣ法により造粒する装置であっても、ＷＲＣ法により造粒される装置であってもよい。 The granulator 7 may be a device that granulates by the UWC method, a device that granulates by the HC method, or a device that granulates by the WRC method.

ここで、製造装置１０では、溶融樹脂の冷却装置として単軸押出機５を採用している。標準的な単軸押出機５の設定温度の上限は、４００℃である。 Here, in the manufacturing apparatus 10, a single-screw extruder 5 is employed as a cooling device for the molten resin. The upper limit of the set temperature of the standard single-screw extruder 5 is 400°C.

また、単軸押出機５の設定温度の下限は、溶融樹脂の結晶化温度付近にまで設定可能である。単軸押出機５は、内部のスクリュにより溶融樹脂を上流側から下流側へ押し込む。それゆえ、溶融樹脂は、スクリュによる牽引によって、単軸押出機５内部を流れる。このため、溶融樹脂の結晶化温度付近で単軸押出機５を運転して、溶融樹脂の押出温度を結晶化温度ギリギリにまで下げることができる。さらには、溶融樹脂が高粘度流体であっても、単軸押出機５を運転可能であるので、溶融張力を高めた上で溶融樹脂を押出発泡することが可能である。 Also, the lower limit of the set temperature of the single-screw extruder 5 can be set to around the crystallization temperature of the molten resin. The single-screw extruder 5 pushes the molten resin from the upstream side to the downstream side with an internal screw. Therefore, the molten resin flows inside the single-screw extruder 5 by being pulled by the screw. Therefore, the single-screw extruder 5 can be operated near the crystallization temperature of the molten resin to lower the extrusion temperature of the molten resin to just below the crystallization temperature. Furthermore, even if the molten resin is a high-viscosity fluid, the single-screw extruder 5 can be operated, so that the molten resin can be extruded and foamed after increasing the melt tension.

このように、製造装置１０によれば、溶融樹脂の冷却装置として単軸押出機５を採用することによって、発泡性溶融樹脂の押出温度を結晶化温度ギリギリまで下げ、溶融張力を高めた上で押出発泡することができる。その結果、発泡粒子の品質を向上できる。 Thus, according to the manufacturing apparatus 10, by adopting the single-screw extruder 5 as a cooling device for the molten resin, the extrusion temperature of the foamable molten resin is lowered to the very limit of the crystallization temperature, and the melt tension is increased. Can be extruded and foamed. As a result, the quality of expanded beads can be improved.

これに対して、図２に示す比較例１の製造装置１１は、冷却装置としてメルトクーラー８を採用している。メルトクーラー８は、オイルによって調温されているので、メルトクーラー８の設定温度は、オイル耐熱温度が上限である。具体的には、メルトクーラー８の標準的な設定温度の上限は、３００℃である。製造装置１１では、メルトクーラー８へ高融点の溶融樹脂を流すことは困難である。 On the other hand, the manufacturing apparatus 11 of Comparative Example 1 shown in FIG. 2 employs a melt cooler 8 as a cooling device. Since the temperature of the melt cooler 8 is controlled by oil, the upper limit of the set temperature of the melt cooler 8 is the oil heat resistance temperature. Specifically, the upper limit of the standard set temperature of the melt cooler 8 is 300°C. In the manufacturing apparatus 11, it is difficult to flow the high melting point molten resin to the melt cooler 8.

また、メルトクーラー８の設定温度の下限は、溶融樹脂の結晶化温度付近にまで設定できない。メルトクーラー８は、スタティックミキサーとも呼ばれ、溶融樹脂を流す駆動部が存在しない。このため、メルトクーラー８内の溶融樹脂の流れは、圧力による流れである。それゆえ、溶融樹脂の結晶化温度付近の温度では、溶融樹脂によりメルトクーラー８の流路が閉塞する。さらに、溶融樹脂が高粘度流体である場合、メルトクーラー８は、圧力損失が大きくなるので、溶融樹脂を押し出すことができなくなる。 In addition, the lower limit of the set temperature of the melt cooler 8 cannot be set near the crystallization temperature of the molten resin. The melt cooler 8 is also called a static mixer and does not have a driving part for flowing molten resin. Therefore, the flow of the molten resin in the melt cooler 8 is due to pressure. Therefore, at a temperature near the crystallization temperature of the molten resin, the flow path of the melt cooler 8 is blocked by the molten resin. Furthermore, if the molten resin is a high-viscosity fluid, the melt cooler 8 will have a large pressure loss and will not be able to push out the molten resin.

また、製造装置１０は、多軸押出機２の下流側から、前段ギアポンプ４、単軸押出機５、後段ギアポンプ６、および造粒装置７を、この順で備えている。すなわち、単軸押出機５の上流側および下流側それぞれに、前段ギアポンプ４および後段ギアポンプ６が配されている。 The manufacturing apparatus 10 also includes a front gear pump 4 , a single screw extruder 5 , a rear gear pump 6 and a granulator 7 in this order from the downstream side of the multi-screw extruder 2 . That is, a front gear pump 4 and a rear gear pump 6 are arranged upstream and downstream of the single-screw extruder 5, respectively.

単軸押出機５の上流側に前段ギアポンプ４が配されていることによって、単軸押出機５への溶融樹脂の供給を安定化し、単軸押出機５にて溶融樹脂を均一に冷却できる。さらに、単軸押出機５の下流側に後段ギアポンプ６が配されていることによって、溶融樹脂のダイスへの吐出が安定する。このため、ダイスから吐出される溶融樹脂の粒重量が安定するとともに、ダイス圧力が安定する。その結果、発泡粒子の発泡倍率が安定し、均質な発泡粒子を製造できる。すなわち、発泡粒子のバラツキを低減できる。 By arranging the pre-stage gear pump 4 on the upstream side of the single-screw extruder 5, the supply of the molten resin to the single-screw extruder 5 can be stabilized and the molten resin can be uniformly cooled in the single-screw extruder 5. Further, since the post-stage gear pump 6 is arranged on the downstream side of the single-screw extruder 5, the molten resin is stably discharged to the die. Therefore, the weight of molten resin particles discharged from the die is stabilized, and the die pressure is stabilized. As a result, the expansion ratio of the expanded beads is stabilized, and homogeneous expanded beads can be produced. That is, variation in expanded particles can be reduced.

これに対して、図３に示す比較例２の製造装置１２は、前段ギアポンプ４および後段ギアポンプ６のうち後段ギアポンプ６のみが配されている。このような構成では、単軸押出機５への溶融樹脂の供給が安定せず、単軸押出機５での溶融樹脂の冷却性能にばらつきが生じる。 In contrast, the manufacturing apparatus 12 of Comparative Example 2 shown in FIG. 3 includes only the rear gear pump 6 out of the front gear pump 4 and the rear gear pump 6 . In such a configuration, the supply of molten resin to the single-screw extruder 5 is not stable, and the cooling performance of the molten resin in the single-screw extruder 5 varies.

また、図４に示す比較例３の製造装置１３は、前段ギアポンプ４および後段ギアポンプ６のうち前段ギアポンプ４のみが配されている。このような構成では、溶融樹脂のダイスへの吐出が常に一定にならない。 Further, the manufacturing apparatus 13 of Comparative Example 3 shown in FIG. 4 includes only the front gear pump 4 out of the front gear pump 4 and the rear gear pump 6 . In such a configuration, the molten resin is not always discharged uniformly to the die.

以上のように、製造装置１０によれば、発泡粒子の品質向上および発泡粒子のバラツキ低減が可能である。 As described above, according to the manufacturing apparatus 10, it is possible to improve the quality of the expanded beads and reduce variations in the expanded beads.

また、本実施形態に係る発泡粒子の製造方法は、製造装置１０を用いた製造方法であれば、特に限定されない。 Moreover, the method for manufacturing the expanded beads according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a manufacturing method using the manufacturing apparatus 10 .

（発泡剤）
製造装置１０にて使用される発泡剤は、押出発泡法にて使用される公知の発泡剤であればよい。好ましくは、発泡剤は、無機系発泡剤である。 (foaming agent)
The foaming agent used in the manufacturing apparatus 10 may be any known foaming agent used in the extrusion foaming method. Preferably, the blowing agent is an inorganic blowing agent.

前記無機発泡剤として、例えば、炭酸ガス、空気、窒素、水が挙げられる。これらの中でも、炭酸ガスは、熱可塑性樹脂への溶解度が高く、高い発泡倍率が得やすいので、発泡剤として好適に使用される。 Examples of the inorganic foaming agent include carbon dioxide gas, air, nitrogen, and water. Among these, carbon dioxide gas is preferably used as a foaming agent because it has a high solubility in thermoplastic resins and easily obtains a high foaming ratio.

（熱可塑性樹脂）
原料として使用される熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン－Ｎ－フェニルマレイミド－無水マレイン酸系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、およびアクリロニトリルスチレン系樹脂からなる群から選択される樹脂であれば、特に限定されない。 (Thermoplastic resin)
Thermoplastic resins used as raw materials include polypropylene-based resins, polycarbonate-based resins, polyethylene terephthalate-based resins, polyphenylene ether-based resins, styrene-N-phenylmaleimide-maleic anhydride-based copolymers, polyamide-based resins, and polyacetal-based resins. , and acrylonitrile styrene-based resins.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways within the scope of the claims. It is included in the technical scope of the invention.

（まとめ）
本発明の態様１に係る発泡粒子の製造装置１０は、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン－Ｎ－フェニルマレイミド－無水マレイン酸系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、およびアクリロニトリルスチレン系樹脂からなる群から選択される熱可塑性樹脂の発泡粒子の製造装置１０であって、多軸押出機２に対して原料を供給する原料供給装置１と、前記多軸押出機２に対して発泡剤を供給するためのポンプ（発泡剤供給ポンプ３）と、を備え、前記多軸押出機２の下流に、前段ギアポンプ４、単軸押出機５、後段ギアポンプ６、およびダイスを含む造粒装置７を、この順で備えた構成である。 (summary)
The expanded bead manufacturing apparatus 10 according to the aspect 1 of the present invention uses polypropylene-based resin, polycarbonate-based resin, polyethylene terephthalate-based resin, polyphenylene ether-based resin, styrene-N-phenylmaleimide-maleic anhydride-based copolymer, and polyamide-based resin. An apparatus 10 for manufacturing foamed particles of a thermoplastic resin selected from the group consisting of a resin, a polyacetal-based resin, and an acrylonitrile-styrene-based resin, comprising a raw material supply device 1 for supplying raw materials to a multi-screw extruder 2; A pump (foaming agent supply pump 3) for supplying a foaming agent to the multi-screw extruder 2, and downstream of the multi-screw extruder 2, a front stage gear pump 4, a single screw extruder 5, a rear stage It has a configuration in which a gear pump 6 and a granulating device 7 including a die are provided in this order.

本発明の態様２に係る発泡粒子の製造装置１０は、態様１において、前記発泡剤は、無機系発泡剤である構成である。 An expanded bead manufacturing apparatus 10 according to aspect 2 of the present invention is configured such that, in aspect 1, the foaming agent is an inorganic foaming agent.

本発明の態様３に係る発泡粒子の製造装置１０は、態様１または２において、前記発泡剤は、炭酸ガスである構成である。 An expanded bead manufacturing apparatus 10 according to aspect 3 of the present invention is configured such that, in aspect 1 or 2, the foaming agent is carbon dioxide gas.

本発明の態様４に係る発泡粒子の製造方法は、態様１～３の何れかの製造装置１０を用いた、方法である。 A method for producing expanded beads according to aspect 4 of the present invention is a method using the production apparatus 10 according to any one of aspects 1 to 3.

１ 原料供給装置
２ 多軸押出機
３ 発泡剤供給ポンプ
４ 前段ギアポンプ
５ 単軸押出機
６ 後段ギアポンプ
７ 造粒装置
１０ 製造装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 raw material supply device 2 multi-screw extruder 3 foaming agent supply pump 4 front gear pump 5 single screw extruder 6 rear gear pump 7 granulator 10 manufacturing device

Claims (4)

ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン－Ｎ－フェニルマレイミド－無水マレイン酸系共重合体、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、およびアクリロニトリルスチレン系樹脂からなる群から選択される熱可塑性樹脂の発泡粒子の製造装置であって、
多軸押出機に対して原料を供給する原料供給装置と、
前記多軸押出機に対して発泡剤を供給するためのポンプと、を備え、
前記多軸押出機の下流に、前段ギアポンプ、単軸押出機、後段ギアポンプ、およびダイスを含む造粒装置を、この順で備えた、発泡粒子の製造装置。 from the group consisting of polypropylene resins, polycarbonate resins, polyethylene terephthalate resins, polyphenylene ether resins, styrene-N-phenylmaleimide-maleic anhydride copolymers, polyamide resins, polyacetal resins, and acrylonitrile styrene resins An apparatus for producing foamed particles of a selected thermoplastic resin, comprising:
a raw material supply device for supplying raw materials to the multi-screw extruder;
a pump for supplying a foaming agent to the multi-screw extruder ;
An apparatus for producing foamed particles, comprising a granulating device including a front stage gear pump, a single screw extruder, a rear stage gear pump and a die in this order downstream of the multi-screw extruder. 前記発泡剤は、無機系発泡剤である、請求項１に記載の製造装置。 The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the foaming agent is an inorganic foaming agent. 前記発泡剤は、炭酸ガスである、請求項１または２に記載の製造装置。 3. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said foaming agent is carbon dioxide gas. 請求項１～３の何れか１項に記載の製造装置を用いた、発泡粒子の製造方法。 A method for producing expanded beads, using the production apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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