TWI247656B - Method for producing hydrophilic resin granule - Google Patents

Description

1247656 A7 __B7__ 五、發明說明（I ) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係有關親水性樹脂粒狀體之製造方法，更詳細 而言，係有關適於做爲擠壓成形等的成形加工之原料來使 用之親水性粒狀樹脂之製造方法。 〔背景技術〕 在成形體、薄膜、容器等之製造方面所使用的熱塑性 樹脂之加工中，常使用擠壓機進行擠壓成形。此擠壓成形 一般係使用事先經顆粒化的樹脂，將該樹脂熔融後供給於 擠壓機內。 做爲擠壓成形所使用之樹脂，若使用例如PP(聚丙烯) 、PE(聚乙烯）、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PET( 聚對苯二甲酸乙二醇酯)等之非水溶性樹脂時，係採用將熔 融樹脂藉擠壓機擠壓成線狀，藉由水冷使硬化，然後使用 線料切粒機(strand cutter)來得到顆粒的方法。 不過，就親水性樹脂、尤其包含環氧乙烷之環氧烷類 聚合物而言，熔點比較低，且對於水之溶解速度或吸水速 度較大，故不能使用上述以往的方法。因此，以往使用親 水性樹脂時，一般係在親水性樹脂之製造階段事先予以粉 末化，然後將此粉末供應於擠壓機。不過，供應粉末樹脂 時，常常會發生湧浪（surging)現象使樹脂之定量供應困 難，產生無法得到目的之成形品之問題。 本發明爲解決上述之問題所得者，其目的係提供一種 可使用於擠壓成形等之親水性樹脂粒狀體之製造方法。 〔發明之簡單說明〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # •n I— m m n n 1 一OJ« ....... —1· I— an -線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1247656 Λ7 _______B7_ 五、發明說明（7/) 本申請人鑑於上述問題，經精心檢討的結果發現，在 將親水性、低熔點之樹脂粒狀化之際，藉由：擠壓製程（使 親水性樹脂熔融後進行擠壓）、冷卻製程（讓該擠壓出的樹 脂接觸於金屬板來冷卻固化，以得到固化樹脂）、以及粒狀 化製程（將該固化樹脂粒狀化來得到樹脂粒狀體），能以實 用的生產速度來將親水性樹脂粒狀化，從而完成了本發明 〇 又，本申請人發現，藉由：擠壓製程(使親水性樹脂熔 融後擠壓成爲一定厚度之板狀物）、冷卻製程（讓該擠壓出 之板狀樹脂之兩面或單面接觸於金屬板來將該板狀樹脂冷 卻固化，以得到固化樹脂）、以及粒狀化製程（將該固化樹 脂粒狀化來得到樹脂粒狀體），能以實用的生產速度將親水 性樹脂粒狀化，從而完成了本發明。 尙且，於本說明書中，所稱親水性，係對於水溶性樹 脂及樹脂之重量，吸水率達100重量％以上之吸水性樹脂 〇 [發明之較佳實施形態] 以下，詳細說明本發明。於本發明之親水性樹脂粒狀 體之製造方法中所使用的親水性樹脂，如上述係指水溶性 或吸水性之熱塑性樹脂，尤其展現低流動性之包含環氧乙 烷之環氧烷類聚合物之情形，較適用於本發明。 本發明之製造方法，可適用於做爲親水性樹脂使用流 動點（flmdized point)爲50〜20(TC之熱塑性樹脂的情況。 熱塑性之親水性樹脂之流動點如較50°C低，則冷卻效率極 ------ ^_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -tr^J. •線. 1247656 A7 _____Β7 五、發明說明（j ) 差，又如流動點較200°C高時，成爲容易冷卻固化，失去 適用本發明之意義。 又做爲親水性樹脂使用包含環氧乙烷之環氧烷類聚合 物時’其分子量雖無特別限定，但宜爲5〇,〇〇〇〜3〇〇,〇〇〇 之範圍的分子量。若該聚合物之分子量較5〇,〇〇()小時，未 能顯現做爲樹脂之特性，例如作爲樹脂片時容易產生彎曲 斷裂之情形，非所喜好者。又分子量在300,0()()以上之情 形，熔融黏度會變高，於擠壓製程來擠壓樹脂熔融物時， 有時欲增加擠壓量會有困難，故非所喜好者。’ 本發明因應親水性樹脂之必要可添加有機或無機之微 粒子。此微粒子係依據親水性樹脂之使用目的或使用形態 ，並爲防止成塊化(blocking)而加入。以可使用之有機微粒 子而言，可舉出例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，做爲 無機微粒子，可舉出二氧化矽、氧化鋁、氧化锆或複合氧 化物等，但未特限於此。又添加複數種類之微粒子亦可。 於本發明，可依據樹脂之使用目的進一步添加抗氧化劑、 防腐劑、耐光性提昇劑等。 本發明之親水性樹脂粒狀體之製造方法，係包含使親 水性樹脂熔融，將其使用擠壓機等做擠壓之擠壓製程。於 此後之冷卻製程，爲達充分冷卻，宜擠壓成爲一定厚度之 板狀物。至於將親水性樹脂之熔融物擠壓成一定厚度之板 狀物之方法，於樹脂之生成反應後之反應爐底部安裝擠壓 機或聚合物泵，抽取樹脂之同時擠壓樹脂熔融物之方法可 稱良好。又至於擠壓成一定厚度之方法，有於配管前端部 ________5-___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -«

ϋ·· i^i 1^1 I f— n n I m am n m —Bn 1 nl^ I 1247656 A7 _ B7__ 五、發明說明（|A) 設置T模之方法。 對於擠壓製程中樹脂熔融物之熔融黏度’只要能得一 定厚度並未特予限定，但200〜3,000Pa · s之黏度係合適 。如熔融黏度比200Pa · s低，則自T模等所吐出之樹脂熔 融物之厚度容易變化，又如大於3,000Pa · s大時，樹脂以 一定厚度吐出成爲困難。此處，經擠壓之板狀樹脂之厚度 ，若考量一般在下一冷卻製程的冷卻效率與最後所得粒狀 體的大小，以0.5〜4mm之範圍爲適宜。 其次，在冷卻製程，由T模等經予擠壓之樹脂熔融物 ，藉與金屬板之接觸而冷卻硬化。至於冷卻方法，雖亦有 將冷風吹送於熔融樹脂之方法，但使用滾筒冷卻器、W鋼 帶等，對於與樹脂接觸之金屬面之裏面吹送冷媒使樹脂冷 卻硬化之方法係合適。不論是何種方法，對冷卻後之金屬 板上所吐出之樹脂熔融物，均係一邊被搬送一邊冷卻硬化 。尤其使用W鋼帶時，藉由冷卻皮帶、冷媒之溫度、冷媒 之種類之選擇以及T模之寬度及W鋼帶之寬度之選擇，可 容易得到任意之生產量之條件，適合於本發明之製造方法 之實施。至於樹脂之冷卻溫度，較進行粒狀化之樹脂之熔 點低20°c以上之溫度爲佳。 冷卻硬化後之樹脂，在接下來之粒狀化製程係藉切斷 、粉碎等而粒狀化。粒狀化製程，雖然可使用片材造粒機 (sheet pelkter)或壓碎機，但基於所得粒狀體之粒度容易一 致之觀點，以使用片材造粒機爲適合。片材造粒機雖然有 各種構造，但在具有低流動點的樹脂之切斷上，能以冷媒 ______6__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -# 訂--- .線· 1247656 at ___B7___ 五、發明說明（< ) ./ 來冷卻切刀部分、尤其是冷卻縱切刀（sHtter)輥部分之構造 者爲佳。此處，爲更有效率地使用片材造粒機，宜供應寬 度爲縱切刀輥寬度之80%之板狀的固化樹脂。因而’對於 本發明，以以片材造粒機切斷切斷經冷卻硬化之樹脂片之 前，若設置一邊使用縱切刀來分割片狀物一邊進行切斷之 製程時，則此切斷製程亦包含於粒狀化製程。 本發明之製造方法爲處理親水性樹脂’在乾燥環境氣 氛中進行製造製程全體，對於防止樹脂之吸濕上係有效的 。藉由在乾燥環境氣氛中進行粒狀化製程，可防止大氣中 之水分凝集於片材造粒機之縱切刀輥等之冷卻部分，並可 防止切斷時之粒狀體之彼此之間融合。尙且，乾燥環境氣 氛中之溫度，雖由樹脂之吸濕性與製品之水分容許量予以 決定，但宜爲比露點溫度低l〇°C以上。 對於本發明，亦可進一步設置一用以讓於粒狀化製程 所得樹脂粒狀體之粒度一致之分選製程。分選製程，雖然 一般可使用篩，但若考慮製程之生產性時，可適宜地使用 :邊給予振動邊讓樹脂粒狀體流動於傾斜面之篩上而進行 分選之振動篩、或篩本身屬喇叭狀且橫型，讓粒狀物旋轉 於篩之傾斜面上來進行分選之旋轉式篩。以粒狀化製程所 得樹脂粒狀體，宜爲直接引導至此等篩來進行分選。 依據本發明之親水性樹脂粒狀體之製造方法，親水性 樹脂以熔融狀態擠壓成爲板狀等之既定形狀後，藉與金屬 板接觸來冷卻固化，進而粒狀化。因此，本發明之製造方 法由於沒有與冷卻水接觸之製程，所以可得到做爲擠壓成 __ 7___ _一_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 1訂----- 線- !247656 A7 ____ Β7 ___ 五、發明說明（L ) 形等之成形加工之原料使用上爲適合之親水性樹脂粒狀體 Ο (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例 以下關於本發明之親水性樹脂粒狀體之製造方法，雖 然舉出實施例說明，但本發明並非受此等之實施例所限定 0 [實施例1] -線· 使六甲撐二異氰酸酯MEK肟嵌段體和PE06000二胺( 分子量8,000)反應所得之聚脲多元醇(分子量125,000、流 動點85°C)，以爐內溫度160°C使熔融。此時之熔融黏度係 約l，400Pa · s。將此熔融樹脂自設置有聚合物泵之爐底， 以寬度60cm、厚度2.2mm吐出於W鋼帶之既定面。熔融 樹脂之吐出量爲400kg/H。此時所使用之W鋼帶係寬度 80cm、長度13mm、速度10m/min，自樹脂所接觸之W鋼 帶之金屬面之相反側進行20°C之冷媒之噴霧。於本實施例 1，測定於W鋼帶之出口所冷卻硬化之片狀物面之溫度， 係爲25°C。 其次，使用片材造粒機將此樹脂片狀物切成寬度4mm 、長度4mm。之後，以旋轉式篩選機進行粒度分選。此時 以篩選機所去除之不良尺寸的粒狀體之不良率係0.2%，即 使在粒徑測定方面，寬度、長度、厚度之偏差亦落於15% 以內。 [實施例2] 準備由環氧乙烷、甲基縮水甘油醚及烯丙基縮水甘油 —— ___s_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1247656 Λ： _B7____ 五、發明說明（j ) 醚所構成之聚環氧烷類三元聚合物（分子量100,000、溶融 黏度800Pa · s/80°C，流動點63°C)之粉末。將此聚環氧烷 類三元聚合物之熔融物，使用前端安裝著丁模之擠壓機， 以寬度20cm、厚度15mm做片狀吐出。此時之擠壓機的溫 度條件爲：圓筒內溫度70°C、T模溫度係80°C。又所吐出 之熔融物之溫度係85°C。 、 其次，將此吐出物於小型滾筒冷卻器（直徑30cm、長 度30cm)之上，以15cm/min之速度落下。於滾筒冷卻器係 循環著15°C之冷卻水。以滾筒冷卻器所硬化之聚環氧院類 三元聚合物之表面溫度係25°C。此片狀物係與實施例1相 同，使用片材造粒機，切成寬度4mm、長度4mm。此後’ 以旋轉式篩選機進行粒度分選。此時以篩選機所篩除之不 良尺寸之粒狀體之不良率係0.3%，即使在粒徑測定方面’ 寬度、長度、厚度之偏差亦落在15%以內。 [實施例3] 使二十碳烷·二酸二甲酯與包含環氧丁烷10%之聚丁 二醇聚乙二醇（分子量20,000)反應，將反應所得之吸水性 之聚醚酯（分子量15,0000,熔融黏度l，600Pa.s/150°C ’ 流動點81°C)，與實施例1相同，以爐內溫度150°C使熔融 ，藉聚合物泵，以寬度60cm、厚度2.3mm吐出於W鋼帶 之既定面。熔融樹脂之吐出量爲450kg/H。此時所使用之 W鋼帶，係與實施例1相同，皮帶之速度爲llm/min。自 樹脂所接觸之W鋼帶之金屬面之相反側進行20°C之冷媒 之噴霧。於本實施例3，測定於W鋼帶之出口所測定之冷 _______9 --------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂--------線- A7 1247656 ___ _B7___ 五、發明說明（l) 卻硬化之片狀物表面之溫度係26°C。 其次，使用片材造粒機，將冷卻後之片狀物切成寬度 4mm、長度4mm。之後，以旋轉式舖選機進行粒度分選。 此時以篩選機所篩除之不良尺寸之粒狀體之不良率係〇·2°/。 ，即使在粒徑測定方面，寬度、長度、厚度之偏差亦落在 15%以內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮）

Claims (1)

1247656 頜 cs D8 六、申請專利範圍 係在乾燥環境氣氛中進行。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7·如申請專利範圍第1項或第2項之包含環氧乙烷之 聚環氧烷類樹脂粒狀體之製造方法，其中，該親水性樹脂 係流動點爲50〜200°C之熱塑性樹脂。 8.如申請專利範圍第1或2項之包含環氧乙烷之聚環 氧烷類樹脂粒狀體之製造方法，其中，該聚環氧烷類聚合 物之重量平均分子量係50,000〜300,000。 9·如申請專利範圍第1項或第2項之包含環氧乙烷之 聚環氧烷類樹脂粒狀體之製造方法，其中，該包含環氧乙 烷之聚環氧烷類樹脂係含有用以防止成塊化(Mocking)的有 機或無機之微粒子。 10·如申請專利範圍第9項之包含環氧乙烷之聚環氧 烷類樹脂粒狀體之製造方法，其中，該有機微粒子係擇自 由聚苯乙烯、聚乙烯及聚丙烯所構成群的聚合物微粒子。 11.如申請專利範圍第9項之包含環氧乙烷之聚環氧 烷類樹脂粒狀體之製造方法’其中’該無機微粒子係擇自 由二氧化矽、氧化鋁及氧化銷所構成群中的無機微粒子。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)

12^7656 申請曰期 'i 1 - ^ c l) 案 號 ^ί1 0 ibbx 類 別 (以上各欄由本局填註） A4 C4 霧墨專利説明書 發明々 一、^名稱 新型 中 文 包含環氧乙烷之聚環氧烷類樹脂粒狀體之製造方法 英 文 — 發明 一、創作 姓_ 名 國 籍 住、居所 赤尾俊和 日本 日本京都府京都市西京區禮原六反田2六反田莊6號 三、申請人 姓 名 (名稱） 國 籍 住、居所 (事務所） 代表人 姓 名 第一工業製藥股份有限公司 日本 日本京都府京都市下京區西七條東久保町55 植田武彥 ___3- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）