WO1996009150A1 - Procede de production de particules de resine olefinique et de particules pre-expansees - Google Patents

Procede de production de particules de resine olefinique et de particules pre-expansees Download PDF

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resin particles
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hot water
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Hisao Shimazu
Kenichi Senda
Hirofumi Sakaguchi
A. Smets Ronalds
Pierre Van Ravestyn
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Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha
Kaneka Belgium N.V.
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Definitions

  • the present invention relates to a mold for polyolefin resin used for impact wrapping materials, mail boxes, heat insulating materials, core materials for automobile bumpers, and the like. It is about the method. Background art
  • the resin particles are formed into pre-expanded particles without being fused and melted again. Significantly affects shape. In some cases, it may be abnormally large when foamed. For this reason, it is necessary to use resin particles that have a uniform and small shape, have a constant residual strain, and more preferably are small, and that have a spherical shape after prefoaming. .
  • the resin particle molding method include a strand cutting method, an underwater cutting method, and the like.
  • thermoplastic synthetic resin spherical particles characterized by a pressure of 1 to O kg / hr (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 61-195,088) There is a method described in 2.
  • the pre-foamed foam may have large cavities or become non-spherical, and the Foamed particles have not yet been obtained, and it is not always a satisfactory method. That is, even if a resin particle having a seemingly desired shape is obtained, the pre-expanded foam may become unusable due to generation of cavities or large deformation. In this case, after the resin particles have been manufactured, it is only after the evaluation that includes the foaming operation that requires a long time that the improper resin abductee is declared. The loss of time and labor is extremely large. Further, such a tendency becomes remarkable as the resin discharge amount per die nozzle hole increases, and application to production on a practical scale has not always been satisfactory.
  • the olefin-based resin pre-expanded particles contain a nucleating agent, an anti-fusing agent, an anti-foaming agent, a pigment, etc., if necessary. For this reason, uniformity of cell diameter and uniformity of coloring, which are one of the important factors that determine the properties of the foam and also affect the appearance, The properties expected from such blends are not always satisfactory, and there has been a long-awaited demand for a method that can easily and dramatically improve the dispersibility of the blends.
  • a single-screw extruder has usually been used.
  • the production of different types of foams composed of a plurality of resins and a plurality of blends of the resin foam has been increasing. Usually, they are manufactured using the same equipment from the viewpoint of economy.However, a single-screw extruder requires a lot of time and personnel to switch the raw material resin, the raw material loss is large, and the productivity is extremely poor. It is difficult point.
  • the present invention eliminates the problems of the prior art described above, makes the dispersion of the compound uniform, enables quick and economical switching of the raw material resin, and produces resin particles or pre-foamed particles having a desired shape. It provides a method.
  • the present inventors have conducted intensive studies in view of such circumstances, and as a result, have adopted a biaxial kneading extruder in the same direction as an extruder and extruded it with an underwater cut method to obtain a desired shape and production amount of resin particles.
  • the above problem is solved by adjusting the hot water temperature to a specific range including the relationship with the resin temperature, based on the discharge amount per hole and the die diameter selected from the appropriate die nozzles.
  • the inventors have found that the present invention has been completed. Disclosure of the invention
  • the first aspect of the present invention is to use a biaxial kneading extruder in the same direction and to discharge 5 to 9 kg from a die nozzle having a discharge rate of 0.5 to 8 kg / hr and a die nozzle diameter of 2 lots per hole. Extruding into hot water at 0 and lower than the resin temperature by 140 to 220 ° C., and cutting with a cutter blade in the hot water.
  • the second aspect of the present invention is to provide a method for producing resin-based resin pre-expanded particles, wherein the resin particles obtained as described above are pre-expanded. Content.
  • a twin-screw extruder in the same direction as the extruder can simultaneously solve the problems of dispersibility and economics when switching the raw material resin.
  • a small amount of a compound is blended into the resin-based prefoaming foam as required.
  • about 0.1% by weight (100 ppm) of talc is typically added as a nucleating agent to the ethylene-propylene random copolymer, and the amount added is adjusted according to the cell condition.
  • the uniformity of cells is remarkably improved by employing a co-axial twin-screw extruder.
  • the dispersibility of other compounds is naturally improved, so that the properties of the in-mold foam molded product expected from the compounds are improved, and at the same time, the preservative effects such as eliminating the pre-blind process are also required. can get.
  • the extruder cannot be switched by operating operation at once, and after operating once, remove the screw and clean to change the resin composition. It is necessary to start operation again. For this reason, many shells are required, the continuous rotation stop time and the time until stable operation are resumed are long, and the loss of the raw material resin is large.
  • the twin-screw extruder in the same direction has a self-cleaning effect, so it is only necessary to change the resin composition during operation. It just loses.
  • the discharge rate per die nozzle hole is set based on the extrusion stability and required production volume. Although it depends on the viscosity of the resin during extrusion and the shape of the die, if it exceeds 8 kg / hr, the flow of the molten resin at the die nozzle will not be stable, and resin particles with insufficient grooves will not be obtained. Further, in consideration of the practical production scale and extrusion stability, depending on the capacity of the extrusion contact, 0.5 kg / hr or more, preferably 2 kg / hr or more is appropriate.
  • the diameter of the die nozzle is set in consideration of the die size in order to obtain resin particles of a desired size.
  • the resin particles required to obtain the pre-foamed resin foam of a size that can be weighed at a time are controlled by the weight per lump, and the weight is less than 15 mgZ, preferably 5 mgZ particles. Less, more preferably 2 nig / particle. For this reason, the die nozzle diameter is set to less than 2 mm.
  • the diameter of the die nozzle means the diameter of the tip of the land of the die nozzle.
  • the shape of the resin particles may be spherical as long as it is suitable for use as a molded article after foaming.
  • the resin is spherical, if the hot water temperature itself and the relationship between the resin temperature and the hot water temperature are not appropriate as described later, the resin is greatly deformed after foaming, and the pre-expanded particles for the in-mold foam molded article are formed. This is inappropriate.
  • the resin particles are stiff, the foaming operation will result in suitable pre-expanded particles that are approximately spherical by the foaming operation.
  • the setting of the hot water temperature is particularly important for obtaining resin particles having a desired shape. In order to obtain general resin particles that are not subjected to foaming, warm water is usually set to about 20 to 50 at a time.
  • the present invention has solved this problem by maintaining the water temperature itself in a specific range and controlling the hot water temperature in accordance with the resin temperature. That is, the problem was solved by keeping the hot water temperature at 5 to 90 and 140 to 220 lower than the resin temperature. If the temperature of the hot water exceeds 90, it will be unsuitable due to the fusion of the arabs.
  • the hot water temperature is less than 5, dynozzles are likely to be clogged, which is not appropriate. Even when the hot water temperature itself is within the above range, if the hot water temperature is slightly lower than 140, which is lower than the resin temperature, fusion of the resin may easily occur. This is because the temperature difference between resin and hot water is small. This is probably due to insufficient cooling of the particles. If the hot water temperature is lower than the resin temperature by more than 22 O'C, pre-foaming is performed even if the resin particles have dents or seem to be normal shapes. And large voids are generated, and undesired particles are mixed.
  • the peripheral speed of the cutter blade is also set to a high speed.
  • Set the hot water temperature within the specified range, and set the peripheral speed of It is set to 10 m / sec or more, more preferably 15 m / sec or more. If the peripheral speed is higher than 10 m / sec, the shape of the resin particles may not be a desirable shape and may be irregular. If the peripheral speed of the cutter blade is lower than 1 Om / sec, the resin particles may fuse together.
  • the peripheral speed of the cutter blade means the peripheral speed at the die nozzle position g. Even if the resin has a desired shape, pre-expanded particles may be deformed into an irregular shape instead of a desired spherical shape.
  • Examples of the olefinic resin used in the present invention include low-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polyethylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-propylene copolymer. And ethylene-butene-propylene terpolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer and poly (butene-1>). These can be used alone or in combination of two or more. It is not limited.
  • a compounding agent such as an anti-fusing agent, a nucleating agent, an antistatic agent, and a pigment is appropriately added as needed. Since the present invention uses a co-axial twin-screw kneading extruder, it is possible to mix an intense amount of a compound or to produce foamed particles composed of different resin-based resins or different resin compounds in a single resin manufacturing facility. It is particularly suitable for
  • the resin-based resin pre-expanded particles used in the present invention are obtained by expanding the resin particles obtained as described above to about 5 to 60 times by a known method as shown below. Obtained by
  • thermometer attached to the extruder was 270 • C.
  • the die nozzles are arranged circumferentially, the distance between the die nozzles facing each other across the center is 12 O mm, the cut-off speed is about 300 rpm, and the resin discharge amount is It was 350 kg / hr.
  • the shape of the obtained resin agar and the weight per agar were evaluated. Table 1 shows the results. Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 7
  • composition 1 composed of low-density polyethylene having a straightening property in the same manner as in Example 1, a composition (composition 2) in which carbon black was combined with composition 1 was obtained. Resin particles were continuously produced. ⁇ Judging from the color of Lilac, it was confirmed that composition 1 was completely switched to composition 2 in 20 minutes.
  • An underwater cutting device was attached to the tip of a 115 min 0 single screw extruder to produce resin particles of the composition 1 used in Example 10. In accordance with the usual method for switching raw materials in a single-screw extruder, remove the screw after operation is stopped.
  • the valve at the lower part of the shochu pressure vessel is opened, and the aqueous dispersion is discharged under atmospheric pressure through the orifice plate to release the pre-foamed particles. Obtained.
  • the expansion ratio and shape of the obtained pre-expanded particles were evaluated. Further, the cross section of the pre-expanded particles was observed with a microscopic microscope to evaluate the uniformity of the cell diameter. Table 2 shows the results.
  • Comparative Example 1 1 Using the equipment of Comparative Example 8, resin particles composed of the composition of Example 1 were produced, and resin particles having a weight of 1.67 mg per resin were obtained and were almost spherical. This was used as the preliminary foaming abdomen by the method of Example 11 to evaluate the same as Comparative Examples 9 and 10. Table 2 shows the results.
  • Example 15 Example 5 2 5 ⁇ ⁇
  • distribution of the compound of an oil-based resin prefoaming foam becomes uniform by using the same direction biaxial mixing extruder.
  • the switching of the raw material resin can be performed very quickly and economically.
  • the discharge rate per hole of the dyno in a specific range and the die nozzle diameter are set, and at the same time, the hot water temperature itself and the relationship between the hot water and the resin temperature are set in a specific range.
  • preformed expanded olefin resin particles having a desired shape without abnormal deformation during foaming can be efficiently produced on a practical production scale.

Description

明 細 書 ォレフィン系樹脂拉子及び予備発泡拉子の製造方法 技術分野
本発明は、 锾衝包装材、 通函、 断熱材、 自動車のバンパー用芯材等に 用いられるポリオレフィン系樹脂の型內発泡成形体の製造に用いられる 榭脂拉子及び予備発泡拉子の製造方法に関するものである。 背景技術
ポリオレフィン系樹脂の型内発泡成形体の製造に用いられる予備発泡 粒子を製造する場合、 樹脂拉子が再度混楝溶融されることなく予備発泡 粒子とされるため、 樹脂拉子形状が予備発泡粒子形伏に大きく影響する 。 また、 場合によっては発泡時に異常に大きく変形することがある。 こ のため、 形伏が均一で小さく、 残留歪みが一定か、 より好ましくは少な く、 予備発泡後球状となる樹脂粒子を必要とし、 亊前に適当な形状の小 樹脂拉子に成形される。 この樹脂粒子成形方法としては、 ストランド力 ッ ト方式、 アンダーウォーターカット方式等がある。
ストランドカツト方式による場合は、 樹脂粒子形成時の残留歪みが大 きく、 予備発泡粒子製造時に樹脂拉子の押し出し方向に大きな収槠が起 こり形状が大きく変化する。 このため、 バラツキの小さい所望の形状の 予備発泡粒子を得るためには、 予め原料樹脂の物性値や製造条件と形状 の変化率を把握し最適な条件を決定したのち、 この条件を厳密に再現す る必要がある。 しかし、 実際には製造条件を安定して厳密に再現するこ とは雖しく収率は低くならざるを得なかった。 また、 原料の微小な変更 にも多大の亊前検討を必要とする、 設備の設置に長い距雜を必要とする 、 ストランド本数を増すには限界があるため比較的生産性が低い等の課 題があった。
アンダーウォーターカツト方式による樹脂拉子製造方法としては、 例 えば、 熱可塑性合成榭脂の溶融物を押し出し機の先端に装着されたダイ のノズルより冷却水中に押し出し、 ダイ面に接触して回転する力ッター 刃により切断して粒状化するに当たり、 ダイ入口における樹脂溶融物の 粘度が 1 X 1 〜5 X 1 0 * ボイズとなるごとく樹脂温度を調整し且 つノズル 1孔当たりの吐出量を 0 . 1〜 O kg/hr とすることを特徴 とする熱可塑性合成樹脂球伏粒子の製 -方法 (特開昭 6 1 - 1 9 5 8 0 8 ) や、 特開平 1一 2 3 4 2 1 2に記載の方法がある。
これらの方法は、 ストランドカツト方式のような予備発泡拉子製造時 の押し出し方向の大きな収縮はないものの予備発泡拉子に大きな空洞が 発生したり、 非球形となることがあり、 安定して予備発泡粒子を得るに は到っておらず、 必ずしも潢足し得る方法とは云い難い。 即ち、 樹脂粒 子としては一見所望の形伏のものが得られても、 予備発泡拉子としては 空洞が発生したり形状が大きく変形し使用不能のものになる場合がある 。 この場合は、 樹脂粒子製造後、 長時間を必要とする発泡操作を含めた 評価の後に初めて不適切な樹脂拉子であることが科明するため、 榭脂拉 子及びそれを製造するための時間、 労力の損失は極めて大である。 また 、 このような傾向は、 ダイノズル 1穴当たり榭脂吐出量を大きく してい くにつれて顕著になり、 実用規模での生産への適用は必ずしも満足でき るものではなかった。
ォレフィン系樹脂予備発泡粒子には、 必要に応じて、 造核剤、 融着防 止剤、 帯 ¾防止剤、 顔料等が配合されるが、 微量の配合であるため分散 が必ずしも充分でなく、 このため、 発泡体の特性を決定する重要な因子 の一つであり、 かつ外観にも影響するセル径の均一性や、 着色の均一性 等配合物から期待される特性は必ずしも満足できるものではなく、 配合 物の分散性を簡便かつ飛躍的に向上させる方法が待望されていた。 また、 押出機は通常単軸のものが用いられてきた。 ォレフィン系樹脂 発泡体も最近は、 複数の榭脂ゃ複数の配合物からなる異種の発泡体の生 産を連铳して行うことが多くなつている。 通常、 経済性の観点から同一 設備を用いて製造されるが、 単軸押出機では原料樹脂の切替に多くの時 間や要員を必要とし、 原料ロスも多く、 生産性が極めて悪くなるのが難 点でめつ 。
本発明は、 上記従来技術の間題点を解消し、 配合物の分散が均一とな り、 原料樹脂の切替えが迅速かつ経済的で、 所望の形状の樹脂粒子又は 予備発泡拉子を製造する方法を提供するものである。
本発明者らは、 かかる実情に鑑み鋭意研究の結果、 押出機として同方 向 2軸混練押出機を採用し、 アンダーウォーターカツ ト方式にて押し出 し、 所望する樹脂粒子の形状及び生產量等から遘択される適当なダイノ ズル 1穴当たりの吐出量及びダイ口径のもとに、 温水温度を樹脂温度と の関係も含め特定の範囲に調節することにより、 前記問題点を解决しう ることを見出し、 本発明を完成させたものである。 発明の開示
即ち、 本発明の第 1は、 同方向 2軸混練押出機を用い、 ダイノズル 1 穴当りの吐出量が 0 . 5〜8 kg/hr でダイノズル口径 2跏朱潢のダイノ ズルより、 5〜9 0ででかつ樹脂温度より 1 4 0〜2 2 0 °C低い温水中 に押し出し、 該温水中でカッター刃により切断することを特徴とするォ レフィン系榭脂拉子の製造方法を、
本発明の第 2は、 上記の如く して得られた樹脂粒子を予備発泡させる ことを特徴とするォレフィン系榭脂予備発泡粒子の製造方法を、 それぞ れ内容とするものである。 発明を実施するための最良の形想
押出機に同方向 2軸混練押出機を採用することにより、 懸案であつた 分散性と原料樹脂切り替え時の経済性の課題を同時に解決できる。 ォレ フィン系樹脂予備発泡拉子には、 必要に応じ微量の配合物が配合される 。 例えばエチレン一プロピレンランダム共 S合体には造核剤としてタル クが標準的には 0 . 0 1重量% ( 1 0 0 ppm ) 程度配合され、 セルの状 憨をみて迹宜添加量が調整される。 従来使われてきた単軸押出機による 造粒では、 造核剤量があまりに微量で分散が悪いために均一なセルを得 にく く、 マスターバッチ方式を採用したり、 押出機を 2回通す等によつ ても満足なセルの均一性を実現できなかった。
本発明は同方向 2軸混練押出機を採用することにより、 セルの均一性 が顕著に改善される。 他の配合物についても分散性は当然向上している ため、 配合物に期待する型内発泡成形体の特性が向上するとともに、 事 前のプレンドエ程が不要となる等の柽済効果も合わせて得られる。
また異なる樹脂や配合からなる樹脂粒子を铳けて製造する場合、 押出機では一股に運铳運転で切り換えることができず、 一旦運転を 後、 スクリューを抜いて掃除し樹脂配合物を変更して再度運転を開始 る必要がある。 このため多くの要貝を必要とし、 且つ連転停止時間及び 再度安定運転に至るまでの時間が長く、 且つ原料樹脂のロスも大きい。 これに対し、 同方向 2軸混練押出機はセルフクリーニング効果のため、 達铳運転中に単に樹脂配合物を変更するだけでよく、 混合した樹脂が吐 出する僅かな時簡、 僅かな原料樹脂をロスするに過ぎな 。 異なるォレ フィン系樹脂からなる予備発泡拉子を交互に製造する場合、 また異なる 榭脂配合物からなるォレフィン系榭脂予備発泡粒子を交互に製造する場 合、 このような効果は必要不可欠なものである。
ダイノズル 1穴当たりの吐出量は、 押出の安定性や必要な生産量等か ら設定される。 押出時の樹脂粘度やダイ形状にもよるが、 8 kg/hr を越 えるとダイノズル內での溶融樹脂の流動が安定せず、 溝足な形状の樹脂 粒子が得られない。 また、 押出接の能力にもよるが実用的な生産規模と 押出の安定性を考慮すると、 0 . 5 kg/hr 以上、 好ましくは 2 kg/hr 以 上が適当である。
ダイノズルの口径は所望する大きさの榭脂粒子を得るために、 ダイス ゥエルを考慮して設定される。一股に、 所 gする大きさのォレフィン系 樹脂予備発泡拉子をうるために必要な樹脂粒子はー拉当たりの重量で管 理され、 その重量は 1 5 mgZ拉未満、 好ましくは 5 mgZ粒未満、 さらに 好ましくは 2 nig/粒未潢である。 このためダイノズル口径は 2 mm未満に 設定される。 尚、 ダイノズル口径とは、 ダイノズルのランド先端部の直 径を意味する。
樹脂粒子の形伏は発泡後、 型物成形体としての使用に適切な程度の球 状になるものであればよい。 しかし、 樹脂拉子としては球状であっても 、 後記するように温水温度そのもの及び樹脂温度と温水温度の関係が適 当でないと、 発泡後大きく変形し、 型内発泡成形体用の予備発泡粒子と して不適当となる。 逆に、 これらの条件が適切であれば、 樹脂粒子とし てはやゃ懾平であっても、 発泡操作によりほぼ球状の好適な予備発泡粒 子となる。 温水温度の設定は所望形状の樹脂粒子を得るためにとりわけ 重要である。 発泡に供さない一般の樹脂粒子を得るためには、 温水は一 股的に 2 0〜5 0て程度に設定されるのが通常である。
しかし、 同じ榭脂温度で押し出し、 一見同じ正常な形状の樹脂粒子を 得ても、 予備発泡させると大きな空洞を有する予備発泡拉子が混在する 場合があり、 実用にたえない場合が多い。 また樹脂粒子としては、 一見 所 sの形状であるにもかかわらず、 予備発泡 に不適切な形状となるこ とが判明するため、 評価に時間がかかり、 多 o樹脂粒子を損失するこ とも多い。 本発明は、 この問厘を盘水温度そのものを特定の範囲を保つ とともに、 樹脂温度に応じて温水温度を制御す ことによリ解决した。 即ち、 温水温度を 5〜 9 0ででかつ樹脂温度より 1 4 0〜2 2 0で低 い温度に保つことにより解决した。 温水温度が 9 0でを越えると、 桉 拉子の融着が発生し適当でない。 温水温度が 5で未満になるとダイノズ ルの詰まりが発生しやすく適当でない。 温水温度そのものは上記の範囲 内であっても、 温水温度が樹脂温度より 1 4 0で未潢の低さであれば、 やはり樹脂拉子の融着が発生しやすい。 これは樹脂と温水の温度差が小 さいため、 樹!^粒子の冷却が不充分になるためと考えられる。 また、 温 水温度が樹脂温度より 2 2 O 'Cを越える低さであると、 樹脂粒子として 窪みのあるものとなったり、 或いは一見樹脂粒子としては正常な形状で あつても予備発泡を行うと大きな空洞が発生し好ましくない粒子が混在 し適当でない。
この原因は詳らかではないが、 次のように推定される。 即ち、 ダイノ ズルから樹脂が吐出し、 樹脂と温水の温度差が大きいと、 先端と側面が 急冷され長さが固定される。 次いで、 内部が徐々に冷却され結晶化によ る体積収箱が起きる。 しかし、 表面が固定された先端と側面は変形せず 、 朱だ冷却の進んでいない後端面のみが変形し、 内部に引き込まれ窪み が発生する。 また、 このような変形は予備発泡によりさらに強調され、 樹脂粒子では評価出来な 、程度の fiかの窪みであつても、 予備発泡操作 により窪みが ¾著になり空洞となるものと考えられる。
カッター刃の周速もまた、 速い速度に設定することが好ましい。 温水 温度を既記の特定範囲に設定するとともに、 力ッター刃の周速は好まし くは 1 0 m/sec 以上、 より好ましくは 1 5 m/sec 以上に設定する。 1 0 m/sec より周速が逞いと、 樹脂粒子の形状が好ましい形状でなくなり、 不定形になる場合がある。 また、 カッター刃周速が 1 O m/sec より遅い と、 樹脂粒子が相互に融着することもある。 尚、 カッター刃の周速とは ダイノズル位 gでの周速を意味する。 また、 樹脂拉子としては所望の形 状であっても、 予備発泡粒子とすると所望の球状ではなく不定形に変形 する場合がある。 これは切断時に樹脂に残る残留歪みが原因と推定され るが、 詳細な原因は明らかでない。 温水温度の設定の場合と同様、 樹脂 拉子としては所望の形状であるにもかかわらず、 発泡後に不適切な形状 となることが判明することがあるため評価に時間がかかり、 多大な樹脂 粒子を損失することも多かったが、 上記の如く周速を 1 O m/sec 以上と することにより解決される。
本発明に用いられるォレフィン系樹脂としては、 例えば低密度ボリエ チレン、 中密度ボリエチレン、 髙密度ボリエチレン、 直鎖伏低密度ボリ エチレン、 ボリプロピレン、 エチレン一プロピレン共重合体、 ブ口ピレ ンーブテン共重合体、 エチレンーブテン一プロピレン 3元共重合体、 ェ チレン一酢酸ビニル共重合体、 ボリ (ブテン一 1〉 などが挙げられ、 こ れらは単 ί虫又は 2種以上組み合わせて用 、られるが、 これらに限定され るものではない。
また、 必要に応じて融着防止剤、 造核剤、 帯電防止剤、 顔料等の配合 剤が適宜添加されることは言うまでもない。 尚、 本発明は同方向 2軸混 練押出機を用いるため、 激量な配合物を配合したり、 単一樹脂拉子製造 設備で異なるォレフィン系樹脂や異なる樹脂配合物からなる発泡粒子を 製造する場合に特に好適である。
本発明に用いるォレフィン系榭脂予備発泡粒子は、 上記の如くして得 られる樹脂粒子を下記に示す様な公知の方法で 5〜 6 0倍程度に発泡さ せることにより得られる。
① 耐圧容器中にォレフィン系樹脂拉子、 揮発性発泡剤および必要に 応じて使用される分敉剤などとともに入れ、 S捽しながら該樹脂拉子の 融点近傍まで昇温して加圧状態にしたのち、 耐圧容器の底部に設けられ たバルブを開放して、 水溶性液と該榭脂とを低圧 (大気圧) 域に放出す る^ 法。
② ォレフィン系钳脂粒子にあらかじめ揮発性発泡剤を含有させ、 該 樹脂粒子を授拌櫬を有する耐圧容器に入れ、 必要に応じて少量の融着防 止剤などとともに境拌しながら、 容器の一端から水蒸気などを導入し、 拉子を発泡させたのち取り出す方法。
以下、 実施例および比較例に基づき本発明を更に詳しく説明するが、 本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例 1
Werner & PFLEIDERE 社製アンダーウォーターカツト方式同方向 2軸 コンパウンディングシステム Z S K 7 0 ( 7 O mm 0スクリユー) を用い 、 押出機の先端に装着したダイ (ノズル数 9 6 ; ノズル直径 1 . O mni) のノズルよりエチレン一プロピレンランダム共重合体 (融点 1 4 5 °C) 1 0 0重量部、 造核剂としてタルク 0 . 0 1重量部及びその他配合物か らなる溶融物を、 ダイ 1穴当たりの吐出量が 3 . 6 kg/hr の割合で 7 5 での温水中に押し出し、 ダイに近接して周速 1 9 m/sec で回転するカツ ター刃 (刃数 1 2枚) により切断し、 循環する温水から分難して榭脂拉 子を製造した。 尚、 押出機に取り付けられた榭 温度計の指示は 2 7 0 •Cであった。 また、 ダイノズルは円周状に配列され、 中心をはさんで対 向するダイノズル間の距雠は 1 2 O mm, カツ夕一回転数は約 3 0 0 0 rp mであり、 樹脂吐出量は 3 5 0 kg/hr であった。 得られた樹脂拉子の形 状及び 1拉当たり重量を評価した。 結果を表 1に示す。 実施例 2〜9及び比較例 1〜7
ダイノズルを 6 0〜 2 5 0、 カツター回転数を 1 5 0 0〜 4 3 0 0 rp ro、 カッター刃数を 8〜 1 2の間で適宜選択し、 ダイノズル口径、 ダイ ノズル 1穴当たりの吐出量、 温水温度、 樹脂温度、 カッター刃の周速を 表 1に示す如く変更する他は実施例 1と同様にして樹脂粒子を製造した 。 尚、 樹脂吐出量は 1 0 0〜5 0 0 kg/hr であった。 結果を表 1に示す
〔表 1〕
ダイノズル 1ノ\当たり mm 温水 棚 B温度一 夕一 1拉当た Ό 形状 懾 ¾ 口 径 樹脂吐出,垂,量■ '· 温度 温度 温水温度 周速 On 樹脂粒子重 判定
(mm) (kg/hr穴) (•c cc C) /sec) 量 Ong/
1 1.0 3.6 270 75 195 19 1.67 〇
実 2 0.5 0.5 270 75 195 10 0.52 Δ やや偏平
3 1.5 8.0 270 75 195 13 8.31 〇
施 4 0.8 5.0 270 75 195 27 1.62 o
5 0.8 3.6 270 50 220 19 1.67 〇
例 6 0.8 3.6 270 60 210 19 1.67 〇
7 0.8 3.6 270 80 190 19 1.67 〇
8 0.8 3.6 230 30 200 19 1.67 〇
9 0.8 3.6 230 80 150 19 1.67 〇
1 0.8 3.6 270 30 240 19 1.67
0.B 3.6 270 95 175 19 △ 窪みあり 比 2 韋♦章本 X 樹脂拉子融着
3 0.8 3.6 210 80 130 19 韋聿本本 X 榭 1粒子融着 較 4 0.8 3.6 220 2 218 19 傘本聿 X /ズ A詰 in
5 1.1 12.0 270 75 195 27 tu* X 押出不安定
R 0.5 0.3 270 75 195 10 拿ネ聿 # X 押出不安定 i i 2.5 8.0 270 75 195 10 13.96 X 極端に偏平 注 1 ) :測定可能な樹 Bt粒子得られず
注 2〉 形伏判定:〇:概ね球状。
厶:球伏からややはずれるものの、 発泡後球状になる可能性のあるもの t
X :球伏でなく、 発泡後も球状となる可能性がないもの。
実施例 1 0
実施例 1と同様にして直鎮伏低密度ボリエチレンよりなる組成物 (組 成物 1 ) の樹脂粒子を製造した後、 該組成物 1にカーボンブラックを配 合した組成物 (組成物 2 ) の樹脂粒子を連铵して製造した。 榭脂拉子の 色から判断して、 2 0分で組成物 1から組成物 2に完全に切り替わった ことが確認された。
比較例 8
1 1 5 min 0単軸押出機の先端にアンダーウォーターカツ ト装置を装着 し、 実施例 1 0で用いた組成物 1の樹脂粒子を製造した。 単軸押出機で 原料を切り換える場合の常法に従い、 運転停止後スクリユーを抜き出し
、 掃除をしたのちあらためて再装着した。 その後、 組成物 2からなる樹 脂粒子を製造したが、 組成物 1での運転を停止してから、 組成物 2の樹 脂粒子を安定して製造するまでに 8時間を要した。
実施例 1 1〜1 9及び比較例 9、 1 0
実施例 1〜 9及び比較例 1、 7で得た樹脂拉子 1 0 0重量部、 揮発性 発泡剤としてイソブタン 5〜1 0重量部、 分散剤としてパウダー伏塩基 性第 3リン酸カルシウム 2重量部、 及び n —パラフィンスルホン酸ソー ダ 0 . 0 3重量部を水 3 0 0重量部とともに酎圧容器に仕込み、 所望す る発泡倍率に応じて温度を 1 4 0〜1 4 8 °Cの範囲で調節し、 イソプ夕 ン追加圧入により容器内圧力を 1 5〜2 2 kgArm2の範囲で調整した。 そ の後、 温度と容器内圧力をイッブ夕ンを E入しながら一定に保持しつつ 、 酎圧容器下部のバルブを開いて水分散物をォリフィス板を通して大気 圧下に放出して予備発泡粒子を得た。 得られた予備発泡粒子の発泡倍率 と形状を評価した。 また、 予備発泡粒子の断面を頫微镔で観察し、 セル 径の均一性を評価した。 結果を表 2に示す。
比較例 1 1 比較例 8の設備を用い、 実施例 1の配合物からなる榭脂粒子を製造し 、 1拉当たり樹脂粒子重量 1 . 6 7 mgで概ね球伏の樹脂粒子を得た。 こ れを実施例 1 1の方法で予備発泡拉子とし、 比較例 9、 1 0と同様の評 価をした。 桔果を表 2に示す。
ほ 2〕 使用した 予備発泡粒子 セルの 形状
樹脂拉子 の発泡倍率 均一性 判定
1 1 実施例 1 3 5 〇 〇
実 1 2 実施例 2 2 5 〇 〇 発泡により 形状良好化 施 1 3 実施例 3 5 5 〇 〇
1 4 実施例 4 7 〇 〇
例 1 5 実施例 5 2 5 〇 〇
1 6 実施例 6 2 5 0 〇
1 7 実施例 7 2 5 〇 〇
1 8 実施例 8 2 5 〇 〇
1 9 実施例 9 2 5 〇 〇 比 9 比較例 1 2 5 〇 X 大きな空洞あり 較 1 0 比較例 7 2 5 〇 X 極端に偏平 例 1 1 比較例 11 2 5 X 〇 産業上の利用可能性
本発明によれば、 同方向 2軸混抹押出摟を用いることにより、 ォレフ ィン系榭脂予備発泡拉子の配合物の分散が均一となる。 また同一設備で 異なる榭脂ゃ異なる配合からなるォレフィン系榭脂予備発泡粒子を製造 する場合の原料樹脂の切替えが極めて迅速且つ経済的に行える。
また、 アンダーウォー夕一カツ ト方式を採用し、 特定の範囲のダイノ ズル 1穴当たり吐出量、 ダイノズル口径とし、 同時に温水温度そのもの 及び温水と樹脂温度の関係を特定の範囲とするとにより、 所望の形状の ォレフィン系樹脂粒子を提供するとともに、 発泡時に異常な変形のない 所望の形状のォレフィン系樹脂予備発泡粒子を効率よく実用的な生產規 模で製造できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 同方向 2軸混棟押出接を用い、 ダイノズル 1穴当りの吐出量が 0 . 5〜8kg/hr でダイノズル口径 2mm未満のダイノズルより、 5〜9 0 'Cでかつ樹脂温度より 1 4 0〜220で低い温水中に押し出し、 該温水 中でカッター刃により切断することを特¾とするォレフィン系樹脂粒子 の製造方法。
2. ダイノズル 1穴当たりの吐出量が 2〜8kg/hr である請求項 1記 載の製造方法。
3. カッター刃の周速が 1 Om/sec 以上である請求項 1記載の製造方 法。
4. 請求項 1〜 3で得られた樹脂拉子を予備発泡させることを特徴と するォレフィン系榭脂予備発泡拉子の製造方法。
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