WO2021106795A1 - 熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法および製造装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法および製造装置 Download PDF

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光孝 下田
祐紀 飛松
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株式会社カネカ
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    • C08J2323/12—Polypropene

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for producing thermoplastic resin foamed particles.
  • the extrusion foaming method is known as a method for obtaining thermoplastic resin foamed particles.
  • thermoplastic resin and a foaming agent are supplied to an extruder, and then melt-kneaded and cooled to obtain a foamable molten resin (a molten resin containing a foaming agent). Then, the foamable molten resin (the molten resin containing the foaming agent) is extruded into a low pressure region through a pore die attached to the tip of the extruder and shredded to obtain thermoplastic resin foam particles.
  • the extrusion foaming method using carbon dioxide gas having a small environmental load as the foaming agent has lower gas retention during foaming than the extrusion foaming method using an organic foaming agent. Therefore, it is particularly difficult to obtain foamed particles having a high foaming ratio by the extrusion foaming method using carbon dioxide gas.
  • the shredding method for obtaining foamed particles by the extrusion foaming method is roughly divided into a cold cut method and a die face cut method.
  • the cold cut method include a method in which a molten resin containing a foaming agent extruded from a pore die is foamed, and a strand-shaped foam is taken up while being cooled through a water tank and then shredded (strand cut method).
  • the die face cutting method is a method of cutting the molten resin extruded from the pore die with a rotating cutter while contacting the die surface or ensuring a slight gap.
  • the die face cut method can be further divided into the following three methods according to the difference in the cooling method. That is, the underwater cut (hereinafter, sometimes referred to as UWC) method, the watering cut (hereinafter, sometimes referred to as WRC) method, and the hot cut (hereinafter, sometimes referred to as HC) method.
  • UWC underwater cut
  • WRC watering cut
  • HC hot cut
  • 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 pore die is cut in water. ..
  • a cooling drum in which cooling water flows along the inner peripheral surface is connected to the downstream side from the die, and the molten resin cut by a cutter in the air is cooled while foaming or after foaming. It is a method of cooling in water.
  • the UWC method and the WRC method are characterized in that the cooling water is also used for transporting the cooling water to the water separator while cooling the resin.
  • the HC method does not take the method of transporting while cooling the resin such as the cooling water flowing through the cooling drum.
  • the molten resin cut by the cutter in the air is cooled in the air while foaming or after foaming.
  • the method of transporting the foamed particles is generally performed by air transport.
  • Patent Document 1 For example, in the technique described in Patent Document 1, a hot cut pelletizer used in the HC method is used.
  • the hot-cut pelletizer described in Patent Document 1 is used for pelletizing an unfoamed thermoplastic resin to an appropriate size.
  • Patent Document 2 describes a method for producing a thermoplastic resin by the WRC method.
  • Patent Documents 3 and 4 disclose a technique for producing thermoplastic resin foamed particles by the UWC method.
  • thermoplastic resin foamed particles When attempting to produce thermoplastic resin foamed particles by the HC method as disclosed in Patent Document 1 or the WRC method as disclosed in Patent Document 2, there is a problem that the foamed particles adhere to each other in the manufacturing process. .. On the other hand, when it is attempted to produce thermoplastic resin foamed particles using carbon dioxide gas as a foaming agent by the UWC method as disclosed in Patent Documents 3 and 4, it is difficult to obtain foamed particles having a high foaming ratio. ..
  • the conventional method is a method for producing thermoplastic resin pellets. Since the thermoplastic resin pellets are basically strongly affected by gravity, they fall downward. On the other hand, since the thermoplastic resin foam particles have a low density, they are strongly affected by the wind generated in the cutter case. Therefore, the thermoplastic resin foamed particles have a long residence time in the case. As a result, the foamed particles collide with each other many times, and mutual adhesion is likely to occur. Furthermore, since static electricity is also likely to be generated, the foamed particles are likely to aggregate with each other due to static electricity, and the foamed particles are likely to adhere to each other. Therefore, with the conventional method, it is difficult to prevent the thermoplastic resin foamed particles from adhering to each other in the manufacturing process and to obtain the thermoplastic resin foamed particles having a high foaming ratio.
  • One aspect of the present invention is to prevent the thermoplastic resin foamed particles from adhering to each other in the manufacturing process and to obtain the thermoplastic resin foamed particles having a high foaming ratio.
  • the production method is a method for producing foamed thermoplastic resin particles, which is a melt-kneading step of melt-kneading a thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent.
  • the hot-cut method includes a granulation step of granulating thermoplastic resin foamed particles by a hot-cut method, and the hot-cut method extrudes a molten resin containing the thermoplastic resin and the foaming agent through a hole in a die. It is a step of cutting the molten resin extruded from the hole of the die with a cutter in the air and cooling the molten resin in the air while foaming or after foaming.
  • water is used. It also has a step of ejecting a mixed mist of air toward the hole of the die, and is characterized in that the spray flow rate of water by the nozzle is 1 L / h to 9 L / h per nozzle in the step.
  • the manufacturing apparatus is a manufacturing apparatus for thermoplastic resin foamed particles, which is an extruder that melts and kneads the thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent, and is extruded from the extruder.
  • a die having a hole through which the thermoplastic resin and the molten resin containing the foaming agent pass, and a cutter for cutting the molten resin passing through the hole of the die in air, and the thermoplastic resin by a hot-cut method. It is characterized in that it includes a granulation portion for granulating foamed particles, and is provided with at least one spray port for spraying water, and the spray port is installed toward a hole in the die. ..
  • thermoplastic resin foamed particles it is possible to prevent the thermoplastic resin foamed particles from adhering to each other in the manufacturing process and to obtain the thermoplastic resin foamed particles having a high foaming ratio.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the schematic structure of the manufacturing apparatus of the thermoplastic resin foam particle which concerns on one Embodiment of this invention.
  • 2010 is a front view showing the internal configuration of the granulation portion of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and 2010 is a front view schematically showing the positional relationship between the mist nozzle and the die.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a thermoplastic resin foamed particle manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment.
  • 2010 of FIG. 2 is a front view showing the internal configuration of the granulation portion A of the manufacturing apparatus 10.
  • the manufacturing apparatus 10 extrudes a molten resin containing a thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent (hereinafter, may be simply referred to as a molten resin) and cuts it in the air to granulate the thermoplastic resin foam particles. It is a device for doing.
  • the manufacturing apparatus 10 includes an extruder 1 for extruding a molten resin, a feeder 2, a foaming agent supply unit 3, a transport unit 4, a cooling unit 5, and a granulation unit A. And have.
  • the feeder 2 and the foaming agent supply unit 3 are connected to the extruder 1.
  • the extruder 1, the transport unit 4, the cooling unit 5, and the granulation unit A are connected.
  • the extruder 1, the transport section 4, the cooling section 5, and the granulation section A are arranged in this order from the upstream side to the downstream side in the extrusion direction of the molten resin.
  • the transport unit 4 can be omitted if the resin pressure in the pipe from the extruder 1 to the granulation unit A is sufficiently low. Further, the transport unit 4 and the cooling unit 5 may be provided in a different order with respect to the arrangement order shown in FIG. Further, the transport unit 4 may be provided on both the upstream side and the downstream side of the cooling unit 5. Further, when the resin temperature is sufficiently lowered at the outlet of the extruder 1, the cooling unit 5 may be omitted.
  • the raw material such as the thermoplastic resin is supplied to the extruder 1 via the feeder 2, and the foaming agent is supplied to the extruder 1 via the foaming agent supply unit 3 (ii).
  • the thermoplastic resin and the foaming agent in the extruder 1 are melt-kneaded.
  • the melt-kneaded molten resin passes through the transport section 4 and the cooling section 5 and reaches the granulation section A.
  • the molten resin is granulated while being foamed in the granulation portion A, so that the foamed particles P are produced.
  • the extruder 1 side is the upstream side and the granulation portion A side is the downstream side with respect to the flow of the molten resin from the extruder 1 to the granulation portion A.
  • the extruder 1 can be appropriately selected from conventionally known extruders according to the type of resin to be granulated and used, and examples thereof include an extruder using a screw.
  • a screw As the extruder using the screw, for example, a single-screw extruder or a twin-screw extruder can be adopted.
  • the feeder 2 When a single-screw extruder is adopted, the feeder 2 can be omitted.
  • twin-screw extruder When a twin-screw extruder is used, the screw rotation direction may be the same direction or different directions.
  • the feeder 2 is composed of a member for supplying a thermoplastic resin. Although one feeder 2 is provided in FIG. 1, the number of feeders 2 can be appropriately set according to the characteristics, type, number, and the like of the raw materials of the thermoplastic resin foamed particles.
  • the foaming agent supply unit 3 is composed of a member that supplies a foaming agent to the molten resin that is melt-kneaded by the extruder 1. More specifically, the foaming agent supply unit 3 includes a foaming agent storage unit 3a and a pump 3b. In the foaming agent supply unit 3, the pump 3b supplies the foaming agent stored in the foaming agent storage unit 3a to the extruder 1.
  • the foaming agent is carbon dioxide gas
  • the foaming agent storage unit 3a is a carbon dioxide gas cylinder
  • the pump 3b is a high-pressure pump.
  • the transport unit 4 is composed of a transport member for transporting the molten resin from the extruder 1 to the granulation unit A.
  • the transport member may be any known transport member used in the extrusion foaming method, for example, a gear pump.
  • the gear pump is a useful member for maintaining the pressure of the flow of the molten resin or appropriately increasing the pressure.
  • the cooling unit 5 is composed of a cooling member that cools the molten resin transported from the transport unit 4 (extruder 1 if the transport unit 4 is omitted).
  • the cooling member may be a known cooling member used in the extrusion foaming method. Examples of the cooling member include a single-screw extruder, a static mixer, and the like.
  • the molten resin is cooled to a predetermined temperature by slowly cooling while mixing at a low shear rate with a single-screw extruder or a static mixer.
  • the raw materials such as the thermoplastic resin supplied via the feeder 2 are melt-kneaded in the extruder 1.
  • the barrel temperature for melting the raw material is not particularly limited as long as it does not interfere with the supply of the foaming agent to the raw material. If the thermoplastic resin is not melted at the position where the foaming agent is supplied in the extruder 1, the foaming agent may escape to the upstream side of the extruder 1. Therefore, it is preferable to set the barrel temperature so that the foaming agent does not vaporize due to the high resin temperature while completely melting the thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin is a polypropylene resin
  • the thermoplastic resin is preferably melt-kneaded at a barrel temperature of 180 ° C. or higher and 220 ° C. or lower.
  • the foaming agent is mixed by the foaming agent supply unit 3 in the extruder 1. Then, the molten resin containing the thermoplastic resin and the foaming agent moves while being further kneaded, passes through the transport section 4 and the cooling section 5, and reaches the granulation section A. Then, the molten resin is granulated at the granulation portion A and foamed to produce the foamed particles P.
  • the granulation section A includes a die 6, a cutter 7, a mist nozzle 8, and a cutter case 9 (collection section).
  • the cutter case 9 is a tubular housing that houses at least the cutter blade 7a of the cutter 7 and the mist nozzle 8.
  • the side-cut type granulated portion A is illustrated in FIGS. 1 and 2, the center-cut type may be used.
  • the granulation part A has a structure in which the molten resin is granulated by the HC method instead of the UWC method. Therefore, the inside of the cutter case 9 is not filled with water or the like.
  • the die 6 is arranged on the most downstream side in the flow of the molten resin.
  • the die 6 has a resin discharge surface 6a on which the molten resin extruded from the extruder 1 is discharged.
  • a die hole 6b through which the molten resin extruded from the extruder 1 passes is formed on the resin discharge surface 6a.
  • the cutter 7 is a member that cuts the molten resin discharged from the resin discharge surface 6a through the die hole 6b of the die 6.
  • the cutter 7 has a plurality of cutter blades 7a, an air discharge port 7b, and a rotating shaft portion 7c.
  • the cutter blade 7a is provided on the downstream side of the rotating shaft portion 7c, and rotates around the axis of the rotating shaft portion 7c.
  • the cutter blade 7a is configured to press the resin discharge surface 6a of the die 6 or secure a slight gap while rotating.
  • the manufacturing apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 is a side-cut type apparatus in which the rotating shaft portion 7c of the cutter 7 is arranged so as to be offset from the central axis N of the die 6.
  • the air discharge port 7b is arranged behind the cutter blade 7a in the rotation direction. Further, the air discharge port 7b is configured to discharge air forward in the rotation direction of the cutter blade 7a. As a result, in the granulation portion A, air is blown from the air discharge port 7b to the molten resin immediately after being cut by the cutter blade 7a. By providing the air discharge port 7b in this way, after cutting the cutter blade 7a, the blade separation of the molten resin from the cutter blade 7a becomes good. Further, in the manufacturing apparatus 10, a water outlet can be arranged instead of the air discharge port 7b.
  • the mist nozzle 8 sprays cooling water onto the resin discharge surface 6a of the die 6.
  • 2020 of FIG. 2 is a front view schematically showing the positional relationship between the mist nozzle 8 and the die 6.
  • the mist nozzle 8 includes at least one spray port 8a for spraying water.
  • the mist nozzle 8 is provided at a position where it can be sprayed toward the resin discharge surface 6a of the die 6. That is, the spray port 8a is arranged toward the die hole 6b of the die 6.
  • the mixed mist M of water and air sprayed from the spray port 8a fills the space in the vicinity of the die hole 6b of the die 6.
  • One mist nozzle 8 may be provided or a plurality of mist nozzles 8 may be provided as long as the cooling water is sprayed on all the die holes 6b.
  • the spray flow rate of the mist nozzle 8 is 1 L / h to 9 L / h per nozzle, preferably 3 L / h to 9 L / h, and more preferably 3 L / h to 6 L / h. If the spray flow rate is smaller than 1 L / h, the foamed particles will be insufficiently cooled, and the foamed particles will easily adhere to each other. Further, if the spray flow rate is larger than 9 L / h, the die 6 is excessively cooled, and the die holes 6b are easily blocked by the molten resin.
  • the average spray particle size of the water is preferably 40 ⁇ m or less, and more preferably 35 ⁇ m or less. If the average spray particle size is larger than 40 ⁇ m, the die 6 is likely to be cooled, and the die holes 6b are likely to be clogged with the molten resin. For this reason, the cooling efficiency of the foamed particles deteriorates, so that the foamed particles tend to adhere to each other.
  • the mist nozzle 8 is preferably a two-fluid nozzle. Water and air are supplied to the inside of the two-fluid nozzle. Then, a mixed mist M of water and air is generated inside the nozzle.
  • the cutter case 9 is a portion that houses the cutter 7 and collects the foamed particles P produced by the HC method.
  • a discharge port 9c for discharging the produced foamed particles P is provided in the lower part of the cutter case 9.
  • the side wall surface 9a of the cutter case 9 has a foamed particle collision region 9a1. More specifically, the side wall surface 9a has a foamed particle collision region 9a1, a cylindrical side surface region 9a2, and a planar region 9a3.
  • the cylindrical side surface region 9a2 is located between the foamed particle collision region 9a1 and the planar region 9a3.
  • the foamed particle collision region 9a1 is a region connecting the end of the cylindrical side surface region 9a2 and the discharge port 9c.
  • the planar region 9a3 is a region in the cylindrical side surface region 9a2 that connects the end opposite to the foamed particle collision region 9a1 and the discharge port 9c.
  • the cylindrical side surface region 9a2 has a cylindrical side surface along the rotation trajectory of the cutter blade 7a. The central axis of the cylindrical side surface region 9a2 substantially coincides with the rotating shaft portion 7c.
  • the foamed particle collision region 9a1 is subjected to a non-adhesive coating treatment. That is, the coating layer 9b is formed in the foamed particle collision region 9a1.
  • the coating layer 9b is provided to prevent the foamed particles P from adhering to the foamed particle collision region 9a1. Since the coating layer 9b is formed, the foamed particles P do not adhere to the foamed particle collision region 9a1.
  • the material constituting the coating layer 9b is not particularly limited as long as it does not adhere to the foamed particles P, but preferred examples include fluororesin, polyetheretherketone, and silicone rubber.
  • the molten resin transported to the granulation portion A is extruded from the die holes 6b of the die 6. Then, when the molten resin is discharged from the die hole 6b of the resin discharge surface 6a of the die 6, it is cut into granules by the cutter 7 and granulated. Immediately after that, the granulated molten resin is separated from the cutter blade 7a by the air from the air discharge port 7b. Then, the molten resin foams in the atmospheric pressure atmosphere in the cutter case 9. As a result, the foamed particles P foamed to the foaming ratio required for the product are produced.
  • the foamed particles P referred to here include not only particles foamed to a desired foaming ratio as a product, but also particles that start foaming after being cut into particles by a cutter 7 and particles that are in the process of foaming.
  • the foamed particles P cut by the cutter 7 move to the discharge port 9c along the track Q shown in FIG. 2 by the air flow generated by the rotation of the cutter blade 7a. More specifically, the foamed particles P move toward the cutter blade 7a to foamed particles collide region 9a1 (tracks Q 1). After colliding with the foamed particle bombardment region 9a1 (coating layer 9b), said foamed particles P move along the cylindrical side regions 9a2 and a planar region 9a3 (tracks Q 2), outside the manufacturing apparatus 10 from the discharge port 9c Is discharged to.
  • a mist nozzle 8 for spraying cooling water on the molten resin cut by the cutter 7 is provided. Therefore, the space in which the foamed particles P immediately after being cut by the cutter 7 exists has an atmosphere in which the mist concentration is higher than in other spaces. Therefore, the cutter 7 cuts the molten resin in an atmosphere having a high mist concentration. Therefore, mist adheres to the surface of the foamed particles P immediately after cutting. Since the mist adhering to the surface of the foamed particles P is vaporized to promote the surface solidification of the foamed particles P, the foamed particles P do not adhere to each other. Further, the mist does not cause aggregation and adhesion of the foamed particles P due to static electricity.
  • the mist nozzle 8 for spraying the cooling water on the molten resin cut by the cutter 7 is provided, it is possible to prevent the foamed particles P from adhering to each other.
  • the molten resin is extruded from the die holes 6b and sequentially cut by a plurality of cutter blades 7a. Then, each time the cutter blade 7a cuts, the foamed particles P collide with the foamed particle collision region 9a1 in sequence.
  • the foamed particles P collide with the foamed particle collision region 9a1 in a very short time (for example, within 0.02 seconds). At the time of collision with the foamed particle collision region 9a1, the foamed particles P are not completely solidified.
  • the foamed particles P (sometimes referred to as the first foamed particles P) cut by a certain cutter blade 7a collide with the foamed particle collision region 9a1 and then adhere to the foamed particle collision region 9a1 to collide with the foamed particles. Stay within region 9a1. Then, while the first foamed particles P remain in the foamed particle collision region 9a1, the foamed particles P (sometimes referred to as the second foamed particles P) granulated by cutting with the next cutter blade 7a It comes into contact with the first foamed particles P. Then, the first foamed particles P and the second foamed particles P adhere to each other. Therefore, when the molten resin is sequentially cut by the plurality of cutter blades 7a, the foamed particles P are attached to each other in the foamed particle collision region 9a1.
  • the coating layer 9b is formed in the foamed particle collision region 9a1 where the foamed particles P immediately after being cut by the cutter 7 collide with each other.
  • the coating layer 9b prevents the foamed particles P from adhering to the foamed particle collision region 9a1 even when they are not completely solidified. Therefore, the foamed particles P which is cut by a certain cutter blade 7a (first foamed particles P) after the collision in the foamed particle bombardment region 9a1, without remaining in the foamed particle bombardment region 9a1, along trajectories Q 2 Moving.
  • the first foamed particles P are separated from the foamed particle collision region 9a1 before the foamed particles P (second foamed particles P) granulated by the next cutting by the cutter blade 7a collide with the foamed particle collision region 9a1.
  • the first foamed particles P and the second foamed particles P from adhering to each other.
  • the foamed particles P do not adhere to each other.
  • the coating layer 9b is formed only in the foamed particle collision region 9a1.
  • the coating layer 9b is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and may be provided at least on the surface (foamed particle collision region 9a1) where the foamed particles P immediately after cutting collide.
  • the coating layer 9b may be formed in a region including the foamed particle collision region 9a1 and may be formed on the entire surface of the side wall surface 9a.
  • the coating layer 9b may be any material that can prevent the adhesion of the foamed particles P, and various known coating materials can be used.
  • the coating material is not particularly limited, and examples thereof include fluororesin, polyetheretherketone, and silicone rubber.
  • the foamed particle collision region 9a1 is a flat surface.
  • the surface formed by the foamed particle collision region 9a1 is not limited to a flat surface as long as it is a surface on which the foamed particles P can collide and can move from the collision point.
  • the position of the foamed particle collision region 9a1 in the cutter case 9 can be appropriately set according to the positional relationship between the die hole 6b of the die 6 and the cutter 7.
  • the manufacturing apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 was a side-cut type apparatus.
  • the configuration of the manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a configuration applicable to the HC method.
  • the manufacturing apparatus 10 may be a center cut type apparatus.
  • the rotating shaft portion 7c of the cutter 7 is arranged so as to coincide with the central axis N of the die 6. Therefore, on the resin discharge surface 6a of the die 6, the die hole 6b is formed around the central axis N.
  • the foamed particles cut by the cutter 7 move in all directions with respect to the central axis N. Therefore, in this case, the foamed particle collision region 9a1 is formed on the entire side wall surface 9a of the cutter case 9.
  • the expansion ratio of the foamed particles P is 9 to 45 times. That is, the manufacturing apparatus 10 is suitable for manufacturing the foamed particles P having a foaming ratio of 9 to 45 times.
  • the granulation portion A has a configuration in which the molten resin is granulated by a hot-cut method instead of the UWC method. That is, after cutting the molten resin with the cutter 7, the foamed particles P are released not in water but in an atmospheric pressure atmosphere. Therefore, it is possible to produce foamed particles P having a high foaming ratio of 9 to 45 times as compared with the UWC method.
  • the foaming ratio of the foamed particles P is 9 to 45 times, more preferably 15 to 45 times.
  • the foaming ratio is as low as less than 9 times, the molten resin is difficult to solidify, and it is not possible to avoid mutual adhesion between the foamed particles.
  • the "foaming ratio” here does not mean the foaming ratio of the foamed particles P in the middle of foaming after being cut by the cutter 7, but the foaming ratio desired as a product.
  • the manufacturing apparatus 10 According to the manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment, it is possible to prevent the foamed particles P from adhering to each other in the manufacturing process and to obtain the foamed particles P having a high foaming ratio.
  • ⁇ Raw material for foamed particles P> as a raw material for producing foamed particles P (hereinafter, may be simply referred to as “foamed particles”), in addition to a thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent, various additives are required as needed. Can be added. For example, flame retardants, heat stabilizers, radical generators, processing aids, weather resistance stabilizers, nucleating agents, foaming aids, antistatic agents, radiant heat transfer inhibitors, colorants and the like can be mentioned. .. These additives may be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic resin used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a generally known thermoplastic resin having foamability. In foaming using carbon dioxide gas, the production method according to the present embodiment can be suitably applied to a thermoplastic resin having low carbon dioxide gas retention. From this point of view, the thermoplastic resin used in this embodiment is preferably a crystalline thermoplastic resin. Examples of such thermoplastic resins include polyolefin-based resins, polyester-based resins, polyphenylene ether-based resins, polyamide-based resins, polycarbonate-based resins, and mixtures thereof. The thermoplastic resin is more preferably a polyolefin-based resin or a polyester-based resin.
  • polyester resin examples include an aliphatic polyester resin, an aromatic polyester resin, and an aliphatic aromatic polyester resin.
  • Specific examples of the polyester resin include polyhydroxyalkanoate, polybutylene succinate (PBS), poly (butylene adipate-co-butylene terephthalate) (PBAT), polyethylene terephthalate (PET), and polybutylene terephthalate (PET). PBT) and the like.
  • the polyhydroxyalkanoates are poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) (PHBH), poly (3-hydroxybutyrate) (P3HB), and poly (3-hydroxybutyrate-co).
  • PHBV poly (3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate)
  • P3HB4HB poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyoctanoate)
  • the polyolefin-based resin is not particularly limited, and polypropylene-based resin can be mentioned.
  • the polypropylene-based resin may be a general-purpose linear polypropylene-based resin, or may be a modified polypropylene-based resin having a branched structure or a high molecular weight component.
  • a linear polypropylene resin hereinafter, this resin may be referred to as a "raw polypropylene resin"
  • a linear polypropylene resin or a conjugated diene is used. Examples thereof include a method of melt-mixing the compound and the radical polymerization initiator.
  • the polypropylene-based resin is particularly preferably a resin having a branched structure, and the production method thereof is a modified polypropylene-based resin obtained by melt-mixing a linear polypropylene resin, a conjugated diene compound, and a radical polymerization initiator. Resins are preferable because they are easy to manufacture and are economically advantageous.
  • linear polypropylene-based resin examples include propylene homopolymers, block copolymers, and random copolymers, which are crystalline polymers.
  • the propylene copolymer a polymer containing 75% by weight or more of propylene is preferable because it retains the crystallinity, rigidity, chemical resistance and the like, which are the characteristics of polypropylene-based resins.
  • the copolymerizable ⁇ -olefins are ethylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3,4-dimethyl-1-butene.
  • Cyclic olefins such as -4-dodecene; 5-methylene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4-hexadiene, methyl-1,4-hexadiene, 7-methyl-1,6-octadiene Diene such as vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, maleic anhydride, styrene, methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzen
  • a random copolymer is preferable from the viewpoint of moldability in in-mold molding of the obtained foamed particles and physical properties of the obtained molded product, and further, propylene / ethylene / 1-butene random copolymer or propylene / Ethylene random copolymers are preferred.
  • modified polypropylene-based resin that can be used in the present embodiment, a modified polypropylene-based resin obtained by melt-mixing the linear polypropylene-based resin with a conjugated diene compound and a radical polymerization initiator is preferable.
  • conjugated diene compound examples include butadiene, isoprene, 1,3-heptadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2,5-dimethyl-2,4-hexadiene and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, butadiene and isoprene are particularly preferable because they are inexpensive, easy to handle, and the reaction can proceed uniformly.
  • the amount of the conjugated diene compound added is preferably 0.01 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, and 0.05 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the linear polypropylene resin. Is more preferable. If the amount of the conjugated diene compound added is less than 0.01 parts by weight, it may be difficult to obtain the modification effect, and if the amount of the conjugated diene compound added exceeds 20 parts by weight, the effect may be saturated and it may not be economical. is there.
  • Monopolymers copolymerizable with the conjugated diene compound such as vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylicamide, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, acrylic acid.
  • Acrylic esters such as metal salts, metal methacrylates, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, 2 methacrylic acid -Methacrylic acid esters such as ethylhexyl and stearyl methacrylate; etc. may be used in combination.
  • radical polymerization initiator examples include peroxides and azo compounds, but polypropylene-based resins and initiators having the ability to extract hydrogen from the conjugated diene compound are preferable, and ketone peroxides, peroxyketals, and hydros are generally used. Examples thereof include organic peroxides such as peroxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, and peroxyesters. Of these, initiators having a particularly high hydrogen abstraction ability are preferable, and for example, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane and 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane are preferable.
  • N-Butyl 4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, peroxyketal such as 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2, 5-Di (t-butylperoxy) hexane, ⁇ , ⁇ '-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, t-butylcumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5- Dialkyl peroxides such as dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -3-hexine; diacyl peroxides such as benzoyl peroxide; t-butylperoxyoctate, t-butylperoxyisobutyrate, t-Butylperoxylaurate, t-butylperoxy3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyis
  • the amount of the radical polymerization initiator added is preferably 0.01 parts by weight or more and 10 parts by weight or less, and 0.05 parts by weight or more and 4 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the linear polypropylene resin. Is more preferable.
  • the amount of the radical polymerization initiator added is within the above range, efficient resin modification is possible. If the addition amount of the radical polymerization initiator is less than 0.01 parts by weight, it may be difficult to obtain the modification effect, and if the addition amount exceeds 10 parts by weight, the modification effect is saturated and it is not economical. In some cases.
  • a device for reacting a linear polypropylene resin, a conjugated diene compound and a radical polymerization initiator a roll, a conider, a Banbury mixer, a brabender; a kneader such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder; a twin-screw surface.
  • Examples include a horizontal stirrer such as a renewer and a twin-screw multi-disc device; a vertical stirrer such as a double helical ribbon stirrer; Of these, it is preferable to use a kneader, and in particular, an extruder such as a single-screw extruder and a twin-screw extruder is preferable from the viewpoint of productivity.
  • the linear polypropylene resin, the conjugated diene compound and the radical polymerization initiator may be mixed and then melt-kneaded (stirred), or the polypropylene-based resin may be melt-kneaded (stirred) and then the conjugated diene compound or the radical initiator is added. It may be mixed at the same time or separately, collectively or divided.
  • the temperature of the kneader (stirring) is preferably 130 ° C. or higher and 300 ° C. or lower in that the linear polypropylene-based resin melts and does not thermally decompose.
  • the melt-kneading time is generally preferably 1 to 60 minutes.
  • the shape and size of the modified polypropylene resin thus obtained are not limited, and may be in the form of pellets.
  • the melting point of the polypropylene-based resin of the present embodiment is preferably 130 ° C. or higher and 155 ° C. or lower, more preferably 135 ° C. or higher and 153 ° C. or lower, and further preferably 140 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. preferable.
  • the melting point of the polypropylene-based resin is within the above range, the dimensional stability and heat resistance of the foamed molded product in the mold are improved.
  • the pressure of the molding heating steam when the polypropylene-based resin foam particles are foam-molded in the mold becomes appropriate.
  • the melting point of the polypropylene resin is less than 130 ° C, the dimensional stability of the in-mold foam molded product tends to decrease or the heat resistance of the foamed molded product tends to be insufficient. If the melting point exceeds 155 ° C, the in-mold foaming tends to occur. The pressure of the molding heating steam during molding tends to increase.
  • the melting point of the polypropylene-based resin is measured by using a differential scanning calorimeter DSC [for example, DSC6200 type manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd.] as follows. That is, 5 to 6 mg of a polypropylene-based resin is heated from 40 ° C. to 220 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min to melt the resin, and then from 220 ° C. to 40 ° C. at a temperature decreasing rate of 10 ° C./min. After crystallization by lowering the temperature, the melting peak temperature in the DSC curve at the time of the second temperature rise when the temperature is raised again from 40 ° C. to 220 ° C. at a temperature rise rate of 10 ° C./min is defined as the melting point. ..
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the foaming agent used in this embodiment is carbon dioxide gas.
  • Carbon dioxide is a preferred foaming agent from the viewpoint of safety during handling and simplification of required equipment specifications. Furthermore, if carbon dioxide gas is used as the foaming agent, a foam having a high foaming ratio can be easily obtained as compared with other inorganic foaming agents such as nitrogen and water.
  • the amount of the foaming agent added varies depending on the type of the thermoplastic resin and the target foaming ratio of the foamed particles, and may be appropriately adjusted. However, it is 1 part by weight or more and 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin. The following is preferable, and it is more preferably 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less.
  • a bubble nucleating agent may be added for the purpose of controlling the bubble shape of the foamed particles.
  • the bubble nucleating agent include sodium bicarbonate-citric acid mixture, monosodium citrate salt, talc, calcium carbonate and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the bubble nucleating agent added is not particularly limited, but is usually preferably 0.01 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polypropylene-based resin.
  • a synthetic resin other than the polypropylene resin may be added as the base resin as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • Synthetic resins other than polypropylene-based resins include high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, linear ultra-low-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-acrylic.
  • Examples thereof include ethylene resins such as acid copolymers and ethylene-methacrylic acid copolymers; styrene resins such as polystyrene, styrene-maleic anhydride copolymers and styrene-ethylene copolymers; and the like.
  • stabilizers such as antioxidants, metal deactivators, phosphorus-based processing stabilizers, ultraviolet absorbers, ultraviolet stabilizers, fluorescent whitening agents, metal soaps, and antioxidative adsorbents.
  • additives such as cross-linking agents, chain transfer agents, nucleating agents, lubricants, plasticizers, fillers, reinforcing materials, pigments, dyes, flame retardants, antistatic agents and the like may be added.
  • the antacid adsorbent include magnesium oxide and hydrotalcite.
  • the addition of the colorant is not limited, and a natural color can be obtained without adding the colorant, or a desired color can be obtained by adding a colorant such as blue, red, and black. it can.
  • the colorant include perylene-based organic pigments, azo-based organic pigments, quinacridone-based organic pigments, phthalocyanine-based organic pigments, slene-based organic pigments, dioxazine-based organic pigments, isoindoline-based organic pigments, carbon black and the like.
  • foamed particles a method of pressurizing the inside of the polypropylene-based resin foamed particles with an inert gas and heating to increase the foaming ratio (for example, the method described in JP-A-10-237212) can also be used.
  • the weight of the foamed particles in the present embodiment is preferably 3 mg / particle or less, and more preferably 2 mg / particle or less, because it is easy to fill and expand to form a molded product having a beautiful appearance.
  • the lower limit is not particularly limited, but in consideration of productivity and the like, it is preferably 0.3 mg / particle or more.
  • the bubble diameter of the foamed particles in the present embodiment is 0.1 to 1 because the foamed particles expand to every corner of the mold in the foamed molding in the mold and the shrinkage of the obtained foamed molded product in the mold is small. It is preferably 0.0 mm, more preferably 0.15 to 0.7 mm.
  • the foamed molded product in the mold of the present embodiment is obtained by filling the foamed particles in a mold that can block but cannot seal the foamed particles and heating the foamed particles with steam.
  • the foamed particles are pressure-treated with an inorganic gas to impregnate the particles with the inorganic gas to apply a predetermined internal pressure to the particles.
  • the method of filling the mold and heating and fusing with steam or the like for example, Tokukousho No. 51-22951
  • Compressing the foamed particles with gas pressure and filling the mold to utilize the resilience of the particles for example, Tokusho No.
  • the method for producing the thermoplastic resin foamed particles according to the present embodiment is a method for producing the thermoplastic resin foamed particles, which is a melt-kneading step of melt-kneading the thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent, and a hot-cut method.
  • the hot-cut method comprises extruding the thermoplastic resin and the molten resin containing the foaming agent through the holes of the die, and the hot-cut method includes a granulation step of granulating the foamed particles of the thermoplastic resin. It is a step of cutting the extruded molten resin in air with a cutter and cooling the molten resin in air while foaming or after foaming.
  • a mixed mist of water and air is used in the granulation step.
  • the production method according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a method having such characteristics.
  • a manufacturing method using the manufacturing apparatus 10 described above can be mentioned.
  • a method for producing thermoplastic resin foamed particles using the production apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the thermoplastic resin is charged into the extruder 1 from the feeder 2, and for example, a polypropylene-based resin is melted at a barrel temperature of 200 ° C.
  • the foaming agent is added to the extruder 1 from the foaming agent supply unit 3 (melt kneading step).
  • additives other than the above-mentioned thermoplastic resin may be added to the extruder 1.
  • the extruder 1 may be provided with an addition port different from the feeder 2 for charging the thermoplastic resin, and another additive may be charged into the extruder 1 from this addition port.
  • the molten resin containing the thermoplastic resin and the foaming agent is melt-kneaded in the extruder 1, and then the molten resin is sent from the transport unit 4 to the cooling unit 5. Then, after the molten resin is cooled to a desired resin temperature by the cooling unit 5, the molten resin is extruded through the die 6.
  • the foamed particles P are granulated by a hot-cut method (granulation step). In this hot-cut method, the molten resin is extruded through the die hole 6b of the die 6, and the molten resin extruded from the die hole 6b of the die 6 is cut in air with a cutter 7 to foam the molten resin.
  • the cutter 7 is driven to rotate the cutter blade 7a around the rotating shaft portion 7c. Then, the molten resin extruded from the die 6 is cut by the cutter 7. At this time, air or water is ejected from the cutter 7. For example, after cutting with the cutter 7, air is discharged from the air discharge port 7b so that the molten resin can be easily separated from the cutter blade 7a.
  • the linear velocity of air is preferably 25 m / sec or more. When the linear velocity of the air is less than 25 m / sec, the degree of separation of the thermoplastic resin foam particles from the cutter blade 7a becomes worse, and the thermoplastic resin foam particles tend to adhere to each other.
  • the pressure of the molten resin of the extruder 1 is kept constant by the transport unit 4.
  • the pressure of the molten resin of the extruder 1 may be maintained so that the foaming agent does not vaporize.
  • the foaming agent is carbon dioxide gas, it can be set to 10 MPa.
  • the temperature of the molten resin immediately before being extruded from the die 6 is cooled to a desired resin temperature by the cooling unit 5.
  • the temperature of the molten resin immediately before being extruded from the die 6 can be, for example, 142 ° C. for a polypropylene-based resin.
  • the mist nozzle 8 is used to spray cooling water onto the molten resin cut by the cutter 7.
  • a mixed mist M of water and air is ejected toward the die hole 6b of the die 6, and the water spray flow rate by the mist nozzle 8 is 1 L / h to 9 L / h per nozzle. Therefore, mist adheres to the surface of the foamed particles P immediately after cutting. Since the mist adhering to the surface of the foamed particles P is vaporized to promote the surface solidification of the foamed particles P, the foamed particles P do not adhere to each other.
  • the water spray flow rate is 1 L / h to 9 L / h per nozzle, preferably 3 L / h to 9 L / h, and more preferably 3 L / h to 6 L / h. If the spray flow rate is smaller than 1 L / h, the foamed particles will be insufficiently cooled, and the foamed particles will easily adhere to each other. Further, if the spray flow rate is larger than 9 L / h, the die 6 is excessively cooled, and the die holes 6b are easily blocked by the molten resin.
  • the average spray particle size of water is preferably 40 ⁇ m or less, and more preferably 35 ⁇ m or less. If the average spray particle size is larger than 40 ⁇ m, the die 6 is likely to be cooled, and the die holes 6b are likely to be clogged with the molten resin. For this reason, the cooling efficiency of the foamed particles deteriorates, so that the foamed particles tend to adhere to each other.
  • the foamed particles P are released into the cutter case 9 in an atmospheric pressure atmosphere instead of in water. Therefore, it is possible to produce foamed particles P having a high foaming ratio of 9 to 45 times as compared with the UWC method.
  • the manufacturing method according to the present embodiment further includes a recovery step of recovering the thermoplastic resin foamed particles formed from the molten resin cut by the cutter, and in the recovery step, a non-adhesive coating treatment is performed. It is preferable to collide the surface with the thermoplastic resin foam particles immediately after cutting.
  • the foamed particles P formed from the molten resin cut by the cutter 7 are recovered in the cutter case 9. Then, in the recovery step, the foamed particles P immediately after cutting are made to collide with the coating layer 9b of the foamed particle collision region 9a1.
  • the coating layer 9b is a layer formed as a result of applying a non-adhesive coating treatment to the foamed particle collision region 9a1. As a result, it is possible to further prevent the foamed particles P from adhering to each other.
  • the production method according to the first aspect of the present invention is the method for producing the thermoplastic resin foamed particles, which is a melt-kneading step of melt-kneading the thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent, and hot-cutting.
  • the hot-cut method includes a granulation step of granulating thermoplastic resin foamed particles (foamed particles P) by a method, and the hot-cut method involves the thermoplastic resin and the foaming agent through a hole (die hole 6b) of the die 6.
  • the molten resin containing the above is extruded, and the molten resin extruded from the hole (die hole 6b) of the die 6 is cut in the air with a cutter 7, and the molten resin is foamed or foamed into the air.
  • the granulation step includes a step of ejecting a mixed mist M of water and air toward a hole (die hole 6b) of the die 6, and a nozzle (mist nozzle 8) is provided in the step.
  • the spray flow rate of water is 1 L / h to 9 L / h per nozzle.
  • the production method according to the second aspect of the present invention further includes, in the first aspect, a recovery step of recovering the thermoplastic resin foamed particles (foamed particles P) formed from the molten resin cut by the cutter 7.
  • the recovery step includes a step of colliding the thermoplastic resin foamed particles immediately after cutting with the surface (coating layer 9b) subjected to the non-adhesive coating treatment.
  • the manufacturing method according to the third aspect of the present invention includes, in the first or second aspect, the step of discharging air or water from the cutter 7 in the granulation step.
  • the linear velocity of the air discharged from the cutter 7 is 25 m / sec or more in the third aspect.
  • the average spray particle size of the mixed mist M is 40 ⁇ m or less in any one of the first to fourth aspects.
  • the foaming ratio of the thermoplastic resin foamed particles (foamed particles P) is 9 to 45 times.
  • the foaming ratio of the thermoplastic resin foamed particles (foamed particles P) is 15 to 45 times.
  • thermoplastic resin foamed particles are crystalline thermoplastic resins.
  • the manufacturing apparatus 10 is the thermoplastic resin foamed particle manufacturing apparatus 10, which is an extruder 1 that melts and kneads the thermoplastic resin and carbon dioxide gas as a foaming agent, and extrudes from the extruder 1.
  • a die 6 having a hole (die hole 6b) through which the thermoplastic resin and the molten resin containing the foaming agent pass, and the molten resin passing through the hole (die hole 6b) of the die 6 are passed through the hole (die hole 6b) in the air.
  • It has a cutter 7 for cutting, has a granulation portion A for granulating thermoplastic resin foam particles (foam particles P) by a hot cut method, and is provided with at least one spray port 8a for spraying water.
  • the spray port 8a is configured to be installed toward the hole (die hole 6b) of the die 6.
  • the manufacturing apparatus 10 is the ninth aspect.
  • the cutter 7 is configured to include a discharge port (air discharge port 7b) for discharging air or water.
  • the manufacturing apparatus 10 further collects the thermoplastic resin foamed particles (foamed particles P) formed from the molten resin cut by the cutter 7 in the 9th or 10th aspect (the collecting unit (foaming particles P).
  • a cutter case 9) is provided, and a non-adhesive coating treatment is applied to at least the surface (foamed particle collision region 9a1) where the thermoplastic resin foamed particles (foamed particles P) immediately after cutting collide with the collecting portion. is there.
  • the collecting part is a cutter case 9 for accommodating the cutter 7, and the non-adhesive coating treatment is applied to the side wall surface 9a of the cutter case 9. It is a configuration that is.
  • Example 1 The foamed particles P were produced using the production apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 according to the following production conditions.
  • the foaming ratio of the produced foamed particles P was 23.9 times.
  • the mutual adhesion rate between the foamed particles was 0%.
  • Example 1 The foamed particles P were produced in the same manner as in ⁇ Production Conditions> of Example 1 except that the mixed mist M was not sprayed onto the die 6. As a result, the foaming ratio of the produced foamed particles P was 21.2 times. The mutual adhesion rate between the foamed particles was 6%.
  • Extruder 2 Feeder 3 Foaming agent (carbon dioxide) supply unit 4 Transport unit 5 Cooling unit 6 Die 6a Resin discharge surface 6b Die hole (die hole) 7 Cutter 7b Air discharge port 8 Mist nozzle 8a Spray port 9 Cutter case (collection part) 9a1 Foam particle collision region (surface on which thermoplastic resin foam particles collide) 9b coating layer (non-adhesive coating) 9c Discharge port 10 Manufacturing equipment A Granulation part M Mixed mist P Foamed particles

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Abstract

製造過程において熱可塑性樹脂発泡粒子の互着を防止し、かつ高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡粒子を得ることを目的として、本発明の製造方法は、熱可塑性樹脂と発泡剤としての炭酸ガスとを溶融混練する溶融混練工程と、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒する造粒工程と、を含み、前記造粒工程では、水および空気の混合ミスト（Ｍ）をダイ（６）のダイ孔（６ｂ）に向かって噴出し、ミストノズル（８）による水の噴霧流量がノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈである。

Description

熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法および製造装置
　本発明は、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法および製造装置に関する。
　熱可塑性樹脂発泡粒子を得る方法として押出発泡法が知られている。
　このような押出発泡法による製造方法では、まず、熱可塑性樹脂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）を得る。その後、押出機先端に取付けた細孔ダイを通じて低圧領域に前記発泡性溶融樹脂（前記発泡剤を含んだ溶融樹脂）を押出し、細断することにより熱可塑性樹脂発泡粒子を得る。また、発泡剤として環境負荷の少ない炭酸ガスを用いた押出発泡法は、有機系発泡剤を用いた押出発泡法に比べて発泡時のガス保持性が低い。このため、炭酸ガスを用いた押出発泡法では、高い発泡倍率の発泡粒子を得ることが特に難しい。
　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細孔ダイから押出された発泡剤を含有する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細孔ダイ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。
　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の樹脂吐出面に接するように充満し、細孔ダイ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。
　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。
　例えば、特許文献１に記載の技術では、ＨＣ法に使用されるホットカットペレタイザーが使用されている。特許文献１に記載のホットカットペレタイザーは、未発泡の熱可塑性樹脂を適切なサイズにペレット化するのに使用される。さらに、特許文献２にはＷＲＣ法による熱可塑性樹脂を製造する方法が記載されている。
　また、特許文献３および４には、ＵＷＣ法により熱可塑性樹脂発泡粒子を製造する技術が開示されている。
特開平６－１７０８３９号公報 特許３６７１１２８号 国際公開ＷＯ２００９／１０４６７１号 特開２０１１－２０２０７７号公報
　特許文献１に開示されたようなＨＣ法、または特許文献２に開示されたようなＷＲＣ法により熱可塑性樹脂発泡粒子を製造しようとしたとき、製造過程で発泡粒子が互着するという問題がある。一方、特許文献３および４に開示されたようなＵＷＣ法により、発泡剤として炭酸ガスを用いて熱可塑性樹脂発泡粒子を製造しようとしたとき、高発泡倍率の発泡粒子を得ることが困難である。
　すなわち、従来の方法は、熱可塑性樹脂ペレットを製造する方法である。熱可塑性樹脂ペレットは、基本的に重力の影響が強く働くため、下方向へ落下する。一方、熱可塑性樹脂発泡粒子は、密度が小さいのでカッターケースの中で発生する風の影響を強く受ける。このため、熱可塑性樹脂発泡粒子は、ケーカッターケース内の滞留時間が大きくなる。その結果、発泡粒子同士が何度も衝突して互着が発生しやすい。さらに、静電気も発生しやすいことから、静電気で発泡粒子同士が凝集し、発泡粒子の互着が発生しやすい。そのため、従来の方法では、製造過程において熱可塑性樹脂発泡粒子の互着を防止し、かつ高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡粒子を得ることは困難である。
　本発明の一態様は、製造過程において熱可塑性樹脂発泡粒子の互着を防止し、かつ高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡粒子を得ることを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法であって、熱可塑性樹脂と発泡剤としての炭酸ガスとを溶融混練する溶融混練工程と、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒する、造粒工程と、を含み、前記ホットカット法は、ダイの穴を通して、前記熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、前記ダイの穴から押出される前記溶融樹脂を空気中にてカッターで切断し、前記溶融樹脂を発泡させながら、もしくは発泡した後に空気中にて冷却する工程であり、前記造粒工程では、水および空気の混合ミストを前記ダイの穴に向かって噴出する工程を有し、当該工程においてノズルによる水の噴霧流量がノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈであることを特徴としている。
　また、本発明の一態様に係る製造装置は、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造装置であって、熱可塑性樹脂および発泡剤としての炭酸ガスを溶融混練する押出機と、前記押出機から押出される、熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂が通過する穴を有するダイと、前記ダイの穴を通過した前記溶融樹脂を空気中にて切断するカッターを有し、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒する造粒部と、を備え、水を噴霧する噴霧口が少なくとも１つ設けられており、前記噴霧口は、前記ダイの穴に向けて設置されていることを特徴としている。
　本発明の一態様によれば、製造過程において熱可塑性樹脂発泡粒子の互着を防止し、かつ高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡粒子を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る熱可塑性樹脂発泡粒子の製造装置の概略構成を示す図である。 ２０１０は、図１に示す製造装置の造粒部の内部構成を示す正面図であり、２０１０は、ミストノズルとダイとの位置関係を模式的に示す正面図である。
　本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。本明細書中、数値範囲に関して「Ａ～Ｂ」と記載した場合、当該記載は「Ａ以上Ｂ以下」を意図する。
　＜発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造装置＞
　以下、本発明の実施の一形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る熱可塑性樹脂発泡粒子の製造装置１０の概略構成を示す図である。図２の２０１０は、製造装置１０の造粒部Ａの内部構成を示す正面図である。製造装置１０は、熱可塑性樹脂及び発泡剤としての炭酸ガスを含む溶融樹脂（以下、単に溶融樹脂と呼ぶ場合がある）を押出し、空気中にてカットすることにより熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒するための装置である。
　図１に示されるように、製造装置１０は、溶融樹脂を押出すための押出機１と、フィーダ２と、発泡剤供給ユニット３と、輸送部４と、冷却部５と、造粒部Ａと、を備えている。フィーダ２および発泡剤供給ユニット３は、押出機１に接続されている。また、押出機１、輸送部４、冷却部５、および造粒部Ａは連結している。そして、溶融樹脂の押出方向の上流側から下流側へ向かって、押出機１、輸送部４、冷却部５、および造粒部Ａがこの順に配置されている。なお、製造装置１０において、輸送部４は、押出機１から造粒部Ａまでの配管内の樹脂圧力が十分低ければ省略できる。また、輸送部４および冷却部５は、図１に示す配置順に対して順番が入れ替えられて設けられてもよい。さらに、輸送部４は、冷却部５の上流側および下流側の両方に設けられてもよい。また、押出機１出口にて十分に樹脂温度が低下している場合、冷却部５は省略してもよい。
　製造装置１０では、（ｉ）フィーダ２を介して熱可塑性樹脂等の原料が、（ｉｉ）発泡剤供給ユニット３を介して発泡剤が、押出機１内に供給される。押出機１内の熱可塑性樹脂および発泡剤は溶融混練される。そして、溶融混練された溶融樹脂は、輸送部４および冷却部５を通過して、造粒部Ａに到達する。そして、造粒部Ａにて溶融樹脂が発泡しつつ造粒されることにより、発泡粒子Ｐが製造される。ここで、押出機１から造粒部Ａへ向かう溶融樹脂の流れに対して、押出機１側を上流側とし、造粒部Ａ側を下流側とする。
　押出機１は、造粒する樹脂の種類等に応じて、従来公知の押出機から適宜選択して使用することができ、例えばスクリュを用いた押出機が挙げられる。スクリュを用いた押出機としては、例えば、単軸押出機や二軸押出機を採用することが可能である。単軸押出機を採用する場合はフィーダ２を省略することができる。二軸押出機を採用する場合のスクリュ回転方向は、同方向であっても異方向であっても構わない。
　フィーダ２は、熱可塑性樹脂を供給するための部材で構成されている。なお、図１では、フィーダ２は１つ設けられているが、フィーダ２の数は、熱可塑性樹脂発泡粒子の原料の特性、種類、数等に応じて適宜設定することができる。
　発泡剤供給ユニット３は、押出機１にて溶融混練される溶融樹脂に対し発泡剤を供給する部材により構成されている。より具体的には、発泡剤供給ユニット３は、発泡剤貯蔵部３ａおよびポンプ３ｂを備えている。発泡剤供給ユニット３では、ポンプ３ｂにより、発泡剤貯蔵部３ａにて貯蔵されている発泡剤が押出機１へ供給される。発泡剤が炭酸ガスである場合、発泡剤貯蔵部３ａは、炭酸ガスボンベであり、ポンプ３ｂは高圧ポンプである。
　輸送部４は、押出機１から造粒部Ａへ溶融樹脂を輸送するための輸送部材によって構成されている。当該輸送部材は、押出発泡法にて使用される公知の輸送部材であればよく、例えばギアポンプである。ギアポンプは、溶融樹脂の流れの圧力を維持する、あるいは適宜昇圧するために有用な部材である。
　冷却部５は、輸送部４（輸送部４が省略される場合は押出機１）から輸送された溶融樹脂を冷却する冷却部材から構成されている。当該冷却部材は、押出発泡法にて使用される公知の冷却部材であればよい。当該冷却部材としては、例えば、単軸押出機、またはスタティックミキサー等が挙げられる。単軸押出機又はスタティックミキサー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。
　製造装置１０では、フィーダ２を介して供給された熱可塑性樹脂等の原料は、押出機１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。押出機１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、発泡剤が押出機１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つつ、樹脂温度が高いことによる発泡剤気化が起こらないようにバレル温度を設定することが好ましい。例えば、熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂である場合、熱可塑性樹脂は、１８０℃以上、２２０℃以下のバレル温度で溶融混練されることが好ましい。
　そして、このような樹脂温度で溶融した混練物は、押出機１内で、発泡剤供給ユニット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、輸送部４、冷却部５を通過し、造粒部Ａへ到達する。そして、前記溶融樹脂が造粒部Ａにて造粒されるとともに発泡することにより、発泡粒子Ｐが製造される。
　造粒部Ａは、ダイ６と、カッター７と、ミストノズル８と、カッターケース９（回収部）と、を備えている。カッターケース９は、カッター７の少なくともカッター刃７ａ、およびミストノズル８を収容する筒状の筐体である。図１及び図２にはサイドカット方式の造粒部Ａを例示しているが、センターカット方式であってもよい。
　造粒部Ａは、ＵＷＣ法ではなく、ＨＣ法で溶融樹脂を造粒する構成となっている。それゆえ、カッターケース９の内部は、水等に充満されていない。
　ダイ６は、前記溶融樹脂の流れにおいて、最も下流側に配置されている。ダイ６は、押出機１から押出された溶融樹脂が吐出される樹脂吐出面６ａを有する。そして、樹脂吐出面６ａには、押出機１から押出された溶融樹脂が通過するダイ孔６ｂが形成されている。
　カッター７は、ダイ６のダイ孔６ｂを介して樹脂吐出面６ａから吐出された溶融樹脂を切断する部材である。カッター７は、複数のカッター刃７ａと、エアー吐出口７ｂと、回転軸部７ｃと、を有している。カッター刃７ａは、回転軸部７ｃの下流側に設けられており、回転軸部７ｃの軸周りを回転する。カッター刃７ａは、回転しつつ、ダイ６の樹脂吐出面６ａを押し付ける又は僅かに隙間を確保するように構成されている。
　図１および図２に示された製造装置１０は、カッター７の回転軸部７ｃがダイ６の中心軸Ｎからずれて配置されたサイドカット方式の装置である。
　また、エアー吐出口７ｂは、カッター刃７ａの回転方向の後方に配置されている。また、エアー吐出口７ｂは、カッター刃７ａの回転方向の前方へエアーを吐出するように構成されている。これにより、造粒部Ａでは、カッター刃７ａによる切断直後の溶融樹脂に対して、エアー吐出口７ｂからエアーを吹き付けるようになっている。このようにエアー吐出口７ｂが設けられていることにより、カッター刃７ａの切断後において、溶融樹脂のカッター刃７ａに対する刃離れが良好になる。また、製造装置１０では、エアー吐出口７ｂの代わりに水噴出口を配置することもできる。
　ミストノズル８は、ダイ６の樹脂吐出面６ａに対して、冷却水を噴霧する。図２の２０２０は、ミストノズル８とダイ６との位置関係を模式的に示す正面図である。図２の２０２０に示されるように、ミストノズル８は、水を噴霧する噴霧口８ａを少なくとも１つ備えている。そして、ミストノズル８は、ダイ６の樹脂吐出面６ａに向かって噴霧できる位置に設けられている。すなわち、噴霧口８ａは、ダイ６のダイ孔６ｂに向けて配置されている。これにより、噴霧口８ａから噴霧された水、および空気の混合ミストＭは、ダイ６のダイ孔６ｂ近傍の空間に充満する。
　ミストノズル８は、ダイ孔６ｂ全てに対して冷却水が噴霧される状態であれば、１つ設けられていても複数設けられていてもよい。また、ミストノズル８の噴霧流量は、ノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈであり、好ましくは３Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈ、より好ましくは３Ｌ／ｈ～６Ｌ／ｈである。噴霧流量が１Ｌ／ｈよりも小さいと、発泡粒子の冷却不足となり、発泡粒子同士の互着が発生しやすくなる。また、噴霧流量が９Ｌ／ｈよりも大きいと、ダイ６が過剰に冷却されてしまい、ダイ孔６ｂが溶融樹脂により閉塞しやすくなる。
　また、前記水の平均噴霧粒径は、４０μｍ以下であることが好ましく、３５μｍ以下であることがより好ましい。前記平均噴霧粒径が４０μｍよりも大きいと、ダイ６が冷えやすくなり、溶融樹脂によるダイ孔６ｂの目詰まりが発生しやすくなる。このため、発泡粒子の冷却効率が悪くなることにより発泡粒子同士の互着が発生しやすくなる。平均噴霧粒径の点から、ミストノズル８は、２流体ノズルであることが好ましい。当該２流体ノズルでは、その内部に水および空気が供給される。そして、ノズル内部にて水および空気の混合ミストＭが生成される。
　カッターケース９は、カッター７を収容するとともに、ＨＣ法により製造された発泡粒子Ｐを回収する部分である。カッターケース９の下部には、製造された発泡粒子Ｐが排出される排出口９ｃが設けられている。
　カッターケース９の側壁面９ａは、発泡粒子衝突領域９ａ１を有する。より具体的には、側壁面９ａは、発泡粒子衝突領域９ａ１、円筒側面領域９ａ２、および平面領域９ａ３を有している。円筒側面領域９ａ２は、発泡粒子衝突領域９ａ１と平面領域９ａ３との間に位置している。発泡粒子衝突領域９ａ１は、円筒側面領域９ａ２の端と排出口９ｃとを連結する領域である。また、平面領域９ａ３は、円筒側面領域９ａ２における発泡粒子衝突領域９ａ１と反対側の端と排出口９ｃとを連結する領域である。円筒側面領域９ａ２は、カッター刃７ａの回転軌道に沿った円筒側面を有する。円筒側面領域９ａ２の中心軸は、回転軸部７ｃとほぼ一致する。
　また、発泡粒子衝突領域９ａ１は、非接着コーティング処理がなされている。すなわち、発泡粒子衝突領域９ａ１には、コーティング層９ｂが形成されている。コーティング層９ｂは、発泡粒子衝突領域９ａ１に対する発泡粒子Ｐの付着を防止するために設けられている。コーティング層９ｂが形成されていることにより、発泡粒子Ｐは、発泡粒子衝突領域９ａ１に対して付着しなくなる。コーティング層９ｂを構成する材料は、発泡粒子Ｐに付着しない材料であれば特に限定されないが、好ましくは、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーンゴムが挙げられる。
　造粒部Ａに輸送された溶融樹脂は、ダイ６のダイ孔６ｂから押出される。そして、溶融樹脂は、ダイ６の樹脂吐出面６ａのダイ孔６ｂから吐出されると、カッター７により粒状に切断され造粒される。そして、その直後に、造粒された溶融樹脂は、エアー吐出口７ｂからのエアーによりカッター刃７ａから離れる。そして、当該溶融樹脂は、カッターケース９内の大気圧雰囲気下で発泡する。その結果、製品として要求される発泡倍率に発泡した発泡粒子Ｐが製造される。ここでいう発泡粒子Ｐは、製品として所望の発泡倍率に発泡した粒子のみならず、カッター７により粒状に切断された後に、発泡を開始する粒子、および発泡途中の粒子もその範疇に含まれる。
　カッター７により切断された発泡粒子Ｐは、カッター刃７ａの回転により生じる気流によって、図２に示す飛跡Ｑに沿って排出口９ｃへ移動する。より具体的には、当該発泡粒子Ｐは、カッター刃７ａから発泡粒子衝突領域９ａ１へ向かって移動する（飛跡Ｑ１）。そして、発泡粒子衝突領域９ａ１（コーティング層９ｂ）に衝突後、当該発泡粒子Ｐは、円筒側面領域９ａ２および平面領域９ａ３に沿って移動し（飛跡Ｑ２）、排出口９ｃから製造装置１０の外部へ排出される。
　ここで、本実施形態に係る製造装置１０によれば、カッター７により切断された溶融樹脂に対して冷却水を噴霧するミストノズル８が設けられる。このため、カッター７による切断直後の発泡粒子Ｐが存在する空間は、他の空間よりもミスト濃度が高い雰囲気となる。このため、ミスト濃度が高い雰囲気下にて、カッター７は溶融樹脂を切断することになる。このため、切断直後の発泡粒子Ｐの表面にはミストが付着する。発泡粒子Ｐの表面に付着したミストが気化することによって発泡粒子Ｐの表面固化が促進されるので、発泡粒子Ｐ同士の互着が生じない。さらに、このミストにより、静電気による発泡粒子Ｐ同士の凝集および接着も起こらない。
　以上のように、製造装置１０によれば、カッター７により切断された溶融樹脂に対して冷却水を噴霧するミストノズル８が設けられるので、発泡粒子Ｐ同士の互着を防止することができる。
　また、製造装置１０では、溶融樹脂は、ダイ孔６ｂから押出され、複数のカッター刃７ａによって順次切断される。そして、カッター刃７ａによる切断毎に、発泡粒子衝突領域９ａ１に発泡粒子Ｐが順次衝突する。ここで、カッター７により切断された後、発泡粒子Ｐは、非常に短い時間（例えば０．０２秒以内）で発泡粒子衝突領域９ａ１に衝突する。発泡粒子衝突領域９ａ１に衝突した時点では、発泡粒子Ｐは完全に固化していない。それゆえ、あるカッター刃７ａにより切断された発泡粒子Ｐ（第１の発泡粒子Ｐと称することもある）は、発泡粒子衝突領域９ａ１に衝突後、発泡粒子衝突領域９ａ１に付着して発泡粒子衝突領域９ａ１内に留まる。そして、第１の発泡粒子Ｐが発泡粒子衝突領域９ａ１に留まっている間に、次のカッター刃７ａによる切断により造粒された発泡粒子Ｐ（第２の発泡粒子Ｐと称することもある）が第１の発泡粒子Ｐに接触する。そして、第１の発泡粒子Ｐと第２の発泡粒子Ｐとが互着する。それゆえ、複数のカッター刃７ａによって溶融樹脂が順次切断されると、発泡粒子衝突領域９ａ１にて発泡粒子Ｐ同士の互着が生じる。
　そこで、製造装置１０では、カッター７による切断直後の発泡粒子Ｐが衝突する発泡粒子衝突領域９ａ１にコーティング層９ｂが形成されている。このコーティング層９ｂにより、発泡粒子Ｐは、完全に固化されていない状態であっても、発泡粒子衝突領域９ａ１に対して付着しなくなる。このため、あるカッター刃７ａにより切断された発泡粒子Ｐ（第１の発泡粒子Ｐ）は、発泡粒子衝突領域９ａ１に衝突後、発泡粒子衝突領域９ａ１内に留まることなく、飛跡Ｑ２に沿って移動する。次のカッター刃７ａによる切断により造粒された発泡粒子Ｐ（第２の発泡粒子Ｐ）が発泡粒子衝突領域９ａ１に衝突する前に、第１の発泡粒子Ｐは発泡粒子衝突領域９ａ１から離れる。その結果、第１の発泡粒子Ｐおよび第２の発泡粒子Ｐ同士の互着を防止することができる。そして、複数のカッター刃７ａによって溶融樹脂が順次切断されても、発泡粒子Ｐ同士の互着が生じない。
　図２に示す構成では、コーティング層９ｂは、発泡粒子衝突領域９ａ１にのみ形成されている。しかし、コーティング層９ｂは、図２に示す構成に限定されず、少なくとも切断直後の発泡粒子Ｐが衝突する面（発泡粒子衝突領域９ａ１）に設けられていればよい。コーティング層９ｂは、発泡粒子衝突領域９ａ１を含む領域に形成されていればよく、側壁面９ａの全面に形成されていてもよい。
　コーティング層９ｂは、発泡粒子Ｐの付着を防止できるものであればよく、種々の公知のコーティング材を利用できる。当該コーティング材は、特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーンゴムなどが挙げられる。
　また、図２に示す構成では、発泡粒子衝突領域９ａ１は平面である。しかし、発泡粒子衝突領域９ａ１が構成する面は、発泡粒子Ｐが衝突可能であり、かつ当該衝突した点から移動し得る面であればよく、平面に限定されない。また、カッターケース９における発泡粒子衝突領域９ａ１の位置は、ダイ６のダイ孔６ｂとカッター７との位置関係等に応じて適宜設定可能である。
　また、図１および図２に示された製造装置１０は、サイドカット方式の装置であった。しかし、本実施形態に係る製造装置１０の構成は、ＨＣ法に適用可能な構成であれば、特に限定されない。製造装置１０は、センターカット方式の装置であってもよい。
　センターカット方式の装置では、カッター７の回転軸部７ｃは、ダイ６の中心軸Ｎと一致するように配置されている。このため、ダイ６の樹脂吐出面６ａにおいて、ダイ孔６ｂは、中心軸Ｎの周りに形成される。例えば、ダイ孔６ｂが中心軸Ｎの周り全部に均等の距離を保って配置されている場合、カッター７により切断された発泡粒子は、中心軸Ｎに対して全方位に移動する。それゆえ、この場合、発泡粒子衝突領域９ａ１は、カッターケース９の側壁面９ａ全体に形成される。
　また、発泡粒子Ｐの発泡倍率は、９～４５倍である。すなわち、製造装置１０は、９～４５倍の発泡倍率である発泡粒子Ｐを製造するのに適している。上述のように、造粒部Ａは、ＵＷＣ法ではなく、ホットカット方式で溶融樹脂を造粒する構成となっている。すなわち、カッター７による溶融樹脂の切断後、発泡粒子Ｐは、水中ではなく、大気圧雰囲気に放出される。このため、ＵＷＣ法と比較して、９～４５倍という高発泡倍率の発泡粒子Ｐを製造することができる。発泡粒子Ｐの発泡倍率は、９～４５倍、より好ましくは１５～４５倍である。発泡倍率が９倍未満と低い場合、溶融樹脂が固化しにくくなり、発泡粒子同士の互着を回避することができない。なお、ここでいう「発泡倍率」は、カッター７による切断後の発泡途中の発泡粒子Ｐの発泡倍率ではなく、製品として所望の発泡倍率を意味する。
　以上のように、本実施形態に係る製造装置１０によれば、製造過程において発泡粒子Ｐの互着を防止し、かつ高発泡倍率の発泡粒子Ｐを得ることができる。
　＜発泡粒子Ｐの原料＞
　本実施形態において、発泡粒子Ｐ（以下、単に「発泡粒子」ということもある）を製造するための原料として、熱可塑性樹脂及び発泡剤としての炭酸ガスの他に、必要に応じて各種添加剤を添加することができる。例えば、難燃剤、熱安定剤、ラジカル発生剤、加工助剤、耐候性安定剤、造核剤、発泡助剤、帯電防止剤、輻射伝熱抑制剤、及び、着色剤等を挙げることができる。これらの添加剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
　また、本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂は、一般的な公知の発泡性を有する熱可塑性樹脂であれば特に限定されない。炭酸ガスを用いた発泡において、炭酸ガスの保持性が低い熱可塑性樹脂に対して、本実施形態に係る製造方法を好適に適用できる。この観点から、好ましくは、本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂は、結晶性の熱可塑性樹脂である。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂およびこれらの混合物等が挙げられる。前記熱可塑性樹脂は、より好ましくは、ポリオレフィン系樹脂、またはポリエステル系樹脂である。
　ポリエステル系樹脂としては、例えば、脂肪族系ポリエステル樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂、脂肪族芳香族系ポリエステル樹脂などが挙げられる。ポリエステル系樹脂の具体例としては、例えば、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（ブチレンアジペート－ｃｏ－ブチレンテレフラレート）（ＰＢＡＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が挙げられる。また、ポリヒドロキシアルカノエートは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）（Ｐ３ＨＢ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバリレート）（ＰＨＢＶ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－４－ヒドロキシブチレート）（Ｐ３ＨＢ４ＨＢ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシオクタノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシオクタデカノエート）からなる群から選択される少なくとも１種である。
　また、ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、ポリプロピレン系樹脂が挙げられる。前記ポリプロピレン系樹脂としては、汎用の線状ポリプロピレン系樹脂でも良く、分岐構造あるいは高分子量成分を有する改質ポリプロピレン系樹脂であっても良い。改質ポリプロピレン系樹脂の製法としては、例えば、線状ポリプロピレン系樹脂（以下、この樹脂を「原料ポリプロピレン系樹脂」ということもある）に放射線を照射するか、または線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を溶融混合する等の方法が挙げられる。本実施形態においては、ポリプロピレン系樹脂としては、特に分岐構造を有する樹脂が好ましく、その製法としては、線状ポリプロピレン樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を溶融混合して得られる改質ポリプロピレン系樹脂が、製造が容易で経済的に有利である点から好ましい。
　本実施形態で使用可能な線状ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体、ブロック共重合体およびランダム共重合体であって、結晶性の重合体が挙げられる。プロピレンの共重合体としては、プロピレンを７５重量％以上含有している重合体が、ポリプロピレン系樹脂の特徴である結晶性、剛性、耐薬品性等が保持されている点で好ましい。共重合可能なα－オレフィンは、エチレン、１－ブテン、イソブテン、１－ペンテン、３－メチル－１－ブテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、３，４－ジメチル－１－ブテン、１－ヘプテン、３－メチル－１－ヘキセン、１－オクテン、１－デセン等の炭素数２または４～１２のα－オレフィン；シクロペンテン、ノルボルネン、テトラシクロ［６，２，１１，８，１３，６］－４－ドデセン等の環状オレフィン；５－メチレン－２－ノルボルネン、５－エチリデン－２－ノルボルネン、１，４－ヘキサジエン、メチル－１，４－ヘキサジエン、７－メチル－１，６－オクタジエン等のジエン；塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等のビニル単量体；等が挙げられる。特に耐寒脆性の向上、安価である等という点から、エチレン、１－ブテンが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　これらの内、得られる発泡粒子の型内成形における成形性や得られる成形体の物性の観点から、ランダム共重合体が好ましく、さらにはプロピレン／エチレン／１－ブテンランダム共重合体、あるいはプロピレン／エチレンランダム共重合体が好ましい。
　本実施形態で使用可能な改質ポリプロピレン系樹脂としては、前記線状ポリプロピレン系樹脂に、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を溶融混合して得られる改質ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
　前記共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、１，３－ヘプタジエン、２，３－ジメチルブタジエン、２，５－ジメチル－２，４－ヘキサジエン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ブタジエン、イソプレンが安価で取り扱い易く、反応が均一に進み易い点から、特に好ましい。
　前記共役ジエン化合物の添加量としては、線状ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０１重量部以上、２０重量部以下であることが好ましく、０．０５重量部以上、５重量部以下であることがさらに好ましい。共役ジエン化合物の添加量が０．０１重量部未満では改質の効果が得られ難い場合があり、また、２０重量部を超える添加量においては、効果が飽和してしまい、経済的でない場合がある。
　前記共役ジエン化合物と共重合可能な単量体、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸金属塩、メタクリル酸金属塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル等のアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル等のメタクリル酸エステル；等を併用してもよい。
　ラジカル重合開始剤としては、一般に過酸化物、アゾ化合物等が挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂や前記共役ジエン化合物からの水素引き抜き能を有する開始剤が好ましく、一般にケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル等の有機過酸化物が挙げられる。これらのうち、特に水素引き抜き能が高い開始剤が好ましく、例えば１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ－ブチル４，４－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）バレレート、２，２－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール；ジクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，α’－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ－ｍ－イソプロピル）ベンゼン、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）－３－ヘキシン等のジアルキルパーオキサイド；ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド；ｔ－ブチルパーオキシオクテート、ｔ－ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ－ブチルパーオキシラウレート、ｔ－ブチルパーオキシ３，５，５－トリメチルヘキサノエート、ｔ－ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ブチルパーオキシアセテート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ジ－ｔ－ブチルパーオキシイソフタレート等のパーオキシエステル；等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　ラジカル重合開始剤の添加量としては、線状ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０１重量部以上、１０重量部以下であることが好ましく、０．０５重量部以上、４重量部以下であることがさらに好ましい。ラジカル重合開始剤の添加量が前記範囲内であれば、効率的な樹脂改質が可能である。ラジカル重合開始剤の添加量が０．０１重量部未満では改質の効果が得られ難い場合があり、また、１０重量部を超える添加量では、改質の効果が飽和してしまい経済的でない場合がある。
　線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を反応させるための装置としては、ロール、コニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダー；単軸押出機、２軸押出機等の混練機；２軸表面更新機、２軸多円板装置等の横型撹拌機；ダブルヘリカルリボン撹拌機等の縦型撹拌機；等が挙げられる。これらのうち、混練機を使用することが好ましく、特に単軸押出機、および２軸押出機等の押出機が生産性の点から好ましい。
　線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を混合、混練（撹拌）する順序、方法には特に制限はない。線状ポリプロピレン系樹脂、共役ジエン化合物およびラジカル重合開始剤を混合した後、溶融混練（撹拌）してもよいし、ポリプロピレン系樹脂を溶融混練（撹拌）した後、共役ジエン化合物あるいはラジカル開始剤を同時に、あるいは、別々に、一括してあるいは分割して混合してもよい。混練（撹拌）機の温度は１３０℃以上、３００℃以下であることが、線状ポリプロピレン系樹脂が溶融し、かつ熱分解しないという点で好ましい。また溶融混練する時間は、一般に１～６０分間であることが好ましい。
　このようにして得られる改質ポリプロピレン系樹脂の形状、大きさに制限はなく、ペレット状でもよい。
　本実施形態のポリプロピレン系樹脂の融点は、１３０℃以上、１５５℃以下であることが好ましく、１３５℃以上、１５３℃以下であることがより好ましく、１４０℃以上、１５０℃以下であることがさらに好ましい。ポリプロピレン系樹脂の融点が前記範囲内であれば、型内発泡成形体の寸法安定性および耐熱性が向上する。また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内発泡成形するときの成形加熱蒸気の圧力が適切になる。ポリプロピレン系樹脂の融点が１３０℃未満では、型内発泡成形体の寸法安定性が低下したり発泡成形体の耐熱性が不足したりする傾向があり、融点が１５５℃を超えると、型内発泡成形するときの成形加熱蒸気の圧力が高くなる傾向がある。
　ここで、ポリプロピレン系樹脂の融点の測定は、示差走査熱量計ＤＳＣ［例えば、セイコーインスツルメンツ（株）製、ＤＳＣ６２００型］を用いて、次のように行う。すなわち、ポリプロピレン系樹脂５～６ｍｇを、１０℃／分の昇温速度で４０℃から２２０℃まで昇温して樹脂を融解し、その後、１０℃／分の降温速度で２２０℃から４０℃まで降温することにより結晶化させた後に、再度、１０℃／分の昇温速度で４０℃から２２０℃まで昇温したときの、２回目の昇温時のＤＳＣ曲線における融解ピーク温度を融点とする。
　本実施形態で使用される発泡剤は、炭酸ガスである。炭酸ガスは、取り扱い時の安全上の観点および必要とされる設備仕様の簡素化という観点から好ましい発泡剤である。さらには、炭酸ガスを発泡剤として用いれば、窒素や水などの他の無機系発泡剤と比べて高発泡倍率の発泡体が得られ易い。発泡剤の添加量は、熱可塑性樹脂の種類および目標とする発泡粒子の発泡倍率により異なるため、適宜調整すればよいが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、１重量部以上、２０重量部以下が好ましく、１重量部以上、１０重量部以下であることがより好ましい。
　さらには、発泡粒子の気泡形状をコントロールする目的で、気泡核形成剤を添加してもよい。気泡核形成剤としては、重炭酸ソーダ－クエン酸混合物、クエン酸モノナトリウム塩、タルク、および炭酸カルシウム等が例示され、これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。気泡核形成剤の添加量は、特に制限はないが、通常、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、０．０１重量部以上、５重量部以下であることが好ましい。
　また、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリプロピレン系樹脂以外の他の合成樹脂を添加して基材樹脂としても良い。ポリプロピレン系樹脂以外の他の合成樹脂としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－メタアクリル酸共重合体等のエチレン系樹脂；ポリスチレン、スチレン－無水マレイン酸共重合体、スチレン－エチレン共重合体等のスチレン系樹脂；等が例示される。
　本実施形態においては、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性剤、燐系加工安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、金属石鹸、制酸吸着剤等の安定剤、または架橋剤、連鎖移動剤、造核剤、滑剤、可塑剤、充填材、強化材、顔料、染料、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤を添加してもよい。前記制酸吸着剤としては、酸化マグネシウムおよびハイドロタルサイト等が例示される。
　本実施形態において着色剤の添加に制限はなく、着色剤を添加せずにナチュラルな色とすることもできるし、青、赤、黒等の着色剤を添加して所望の色とすることもできる。着色剤としては、例えば、ペリレン系有機顔料、アゾ系有機顔料、キナクリドン系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、スレン系有機顔料、ジオキサジン系有機顔料、イソインドリン系有機顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
　また、前記発泡粒子は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子内を不活性ガスで加圧し、加熱して発泡倍率を高める方法（例えば、特開平１０－２３７２１２号公報に記載の方法）も利用可能である。
　本実施形態における発泡粒子の重量は、充填・膨張して外観が美麗な成形体となり易いことから、３ｍｇ／粒子以下であることが好ましく、２ｍｇ／粒子以下であることがさらに好ましい。下限は特に限定しないが、生産性等を考慮すると、０．３ｍｇ／粒子以上であることが好ましい。
　また、本実施形態における発泡粒子の気泡径は、型内発泡成形において金型の隅々まで発泡粒子が膨張し、かつ得られる型内発泡成形体の収縮が小さいことから、０．１～１．０ｍｍであることが好ましく、０．１５～０．７ｍｍであることがさらに好ましい。
　本実施形態の型内発泡成形体は、前記発泡粒子を閉塞し得るが密閉し得ない金型に充填し、水蒸気で加熱して成形することにより得られる。
　本実施形態の発泡粒子から型内発泡成形体を成形するには、例えば、（ｉ）発泡粒子を無機ガスで加圧処理して粒子内に無機ガスを含浸させて所定の粒子内圧を付与した後、金型に充填し、蒸気等で加熱融着させる方法（例えば、特公昭５１－２２９５１号）、（ｉｉ）発泡粒子をガス圧力で圧縮して金型に充填し粒子の回復力を利用して、蒸気等で加熱融着させる方法（例えば、特公昭５３－３３９９６号）、（ｉｉｉ）間隙を広げた金型に発泡粒子を充填した後、所定の間隙まで金型を閉じて充填した発泡粒子を圧縮し、蒸気等で加熱融着させる方法等の方法を利用し得る。
　＜熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法＞
　本実施形態に係る熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法は、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法であって、熱可塑性樹脂と発泡剤としての炭酸ガスとを溶融混練する溶融混練工程と、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒する、造粒工程と、を含み、前記ホットカット法は、ダイの穴を通して、前記熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、前記ダイの穴から押出される前記溶融樹脂を空気中にてカッターで切断し、前記溶融樹脂を発泡させながら、もしくは発泡した後に空気中にて冷却する工程であり、前記造粒工程では、水および空気の混合ミストを前記ダイの穴に向かって噴出する工程を有し、当該工程においてノズルによる水の噴霧流量がノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈである。本実施形態に係る製造方法は、このような特徴を有する方法であれば、特に限定されない。例えば、上述した製造装置１０を用いた製造方法が挙げられる。以下、図１及び図２を参照して、製造装置１０を用いた、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法について説明する。
　まず、本実施形態に係る製造方法においては、フィーダ２から熱可塑性樹脂を押出機１に投入し、例えば、ポリプロピレン系樹脂であれば２００℃のバレル温度で溶融する。次いで、発泡剤供給ユニット３から発泡剤を押出機１に添加する（溶融混練工程）。なお、製造される発泡粒子の種類・特性等に応じて、上述した熱可塑性樹脂以外の他の添加剤を押出機１に投入してもよい。この場合、他の添加剤をあらかじめ熱可塑性樹脂とブレンドしたものを押出機１に投入することにより、熱可塑性樹脂と同時に添加することができる。あるいは、押出機１に熱可塑性樹脂を投入するフィーダ２とは別の添加口を設けておき、この添加口から他の添加剤を押出機１に投入してもよい。
　このように押出機１内にて、熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂を溶融混練した後、輸送部４から冷却部５へ溶融樹脂を送る。そして、冷却部５にて所望の樹脂温度に溶融樹脂を冷やされた後、ダイ６を通して溶融樹脂を押出すことになる。本実施形態に係る製造方法では、ホットカット法により発泡粒子Ｐを造粒する（造粒工程）。このホットカット法では、ダイ６のダイ孔６ｂを通して、前記溶融樹脂を押出し、ダイ６のダイ孔６ｂから押出される前記溶融樹脂を空気中にてカッター７で切断し、前記溶融樹脂を発泡させながら、もしくは発泡した後に空気中にて冷却する。より具体的には、溶融樹脂のダイ６を通した押出しに伴い、カッター７を駆動し、回転軸部７ｃ周りにカッター刃７ａを回転させる。そして、ダイ６から押出される溶融樹脂をカッター７により切断する。このとき、カッター７からエアーまたは水を噴出させる。例えば、カッター７による切断後、溶融樹脂がカッター刃７ａから離れやすくするために、エアー吐出口７ｂからエアーを吐出する。このとき、エアーの線速度は、２５ｍ／秒以上であることが好ましい。エアーの線速度が２５ｍ／秒未満である場合、熱可塑性樹脂発泡粒子のカッター刃７ａから離れる程度が悪くなり、熱可塑性樹脂発泡粒子同士が互着しやすくなる。
　押出機１の溶融樹脂の圧力は、輸送部４によって一定に保たれる。押出機１の溶融樹脂の圧力は、発泡剤が気化しない程度の圧力を保持すればよい。例えば発泡剤が炭酸ガスの場合は１０ＭＰａとすることができる。
　また、ダイ６より押出される直前の溶融樹脂の温度は、冷却部５によって、所望の樹脂温度に冷やされる。ダイ６より押出される直前の溶融樹脂の温度は、例えば、ポリプロピレン系樹脂であれば１４２℃とすることができる。
　本実施形態に係る製造方法では、ミストノズル８を用いて、カッター７により切断された溶融樹脂に対して冷却水を噴霧する。前記造粒工程では、水および空気の混合ミストＭを前記ダイ６のダイ孔６ｂに向かって噴出し、ミストノズル８による水の噴霧流量がノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈである。このため、切断直後の発泡粒子Ｐの表面にはミストが付着する。発泡粒子Ｐの表面に付着したミストが気化することによって発泡粒子Ｐの表面固化が促進されるので、発泡粒子Ｐ同士の互着が生じない。
　また、水の噴霧流量は、ノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈであり、好ましくは３Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈ、より好ましくは３Ｌ／ｈ～６Ｌ／ｈである。噴霧流量が１Ｌ／ｈよりも小さいと、発泡粒子の冷却不足となり、発泡粒子同士の互着が発生しやすくなる。また、噴霧流量が９Ｌ／ｈよりも大きいと、ダイ６が過剰に冷却されてしまい、ダイ孔６ｂが溶融樹脂により閉塞しやすくなる。
　また、水の平均噴霧粒径は、４０μｍ以下であることが好ましく、３５μｍ以下であることがより好ましい。前記平均噴霧粒径が４０μｍよりも大きいと、ダイ６が冷えやすくなり、溶融樹脂によるダイ孔６ｂの目詰まりが発生しやすくなる。このため、発泡粒子の冷却効率が悪くなることにより発泡粒子同士の互着が発生しやすくなる。
　また、カッター７による溶融樹脂の切断後、水中ではなく、大気圧雰囲気のカッターケース９内に発泡粒子Ｐを放出する。このため、ＵＷＣ法と比較して、９～４５倍という高発泡倍率の発泡粒子Ｐを製造することができる。
　また、本実施形態に係る製造方法は、さらに、前記カッターにより切断された溶融樹脂から形成された熱可塑性樹脂発泡粒子を回収する回収工程を含み、前記回収工程では、非接着コーティング処理がなされた面に、切断直後の前記熱可塑性樹脂発泡粒子を衝突させることが好ましい。
　図１および図２を参照すると、前記回収工程では、カッター７により切断された溶融樹脂から形成された発泡粒子Ｐをカッターケース９内に回収する。そして、前記回収工程では、発泡粒子衝突領域９ａ１のコーティング層９ｂに切断直後の発泡粒子Ｐを衝突させている。コーティング層９ｂは、発泡粒子衝突領域９ａ１に非接着コーティング処理を施した結果形成された層である。これにより、より一層、発泡粒子Ｐ同士の互着を防止することができる。
　本発明は上述した各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、異なる実施形態にそれぞれ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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　〔まとめ〕
　以上のように、本発明の態様１に係る製造方法は、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法であって、熱可塑性樹脂と発泡剤としての炭酸ガスとを溶融混練する溶融混練工程と、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）を造粒する、造粒工程と、を含み、前記ホットカット法は、ダイ６の穴（ダイ孔６ｂ）を通して、前記熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、前記ダイ６の穴（ダイ孔６ｂ）から押出される前記溶融樹脂を空気中にてカッター７で切断し、前記溶融樹脂を発泡させながら、もしくは発泡した後に空気中にて冷却する工程であり、前記造粒工程では、水および空気の混合ミストＭを前記ダイ６の穴（ダイ孔６ｂ）に向かって噴出する工程を有し、当該工程においてノズル（ミストノズル８）による水の噴霧流量がノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈである。
　また、本発明の態様２に係る製造方法は、態様１において、さらに、前記カッター７により切断された溶融樹脂から形成された熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）を回収する回収工程を含み、前記回収工程では、非接着コーティング処理がなされた面（コーティング層９ｂ）に、切断直後の前記熱可塑性樹脂発泡粒子を衝突させる工程を有する。
　また、本発明の態様３に係る製造方法は、態様１または２において、前記造粒工程では、前記カッター７からエアーまたは水を吐出させる工程を有する。
　また、本発明の態様４に係る製造方法は、態様３において、カッター７から吐出される前記エアーの線速度が２５ｍ／秒以上である。
　また、本発明の態様５に係る製造方法は、態様１～４の何れかにおいて、前記混合ミストＭの平均噴霧粒径は、４０μｍ以下である。
　また、本発明の態様６に係る製造方法は、態様１～５の何れかにおいて、前記熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）の発泡倍率が９～４５倍である。
　また、本発明の態様７に係る製造方法は、態様１～５の何れかにおいて、前記熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）の発泡倍率が１５～４５倍である。
　また、本発明の態様８に係る製造方法は、態様１～７の何れかにおいて、前記熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）は、結晶性の熱可塑性樹脂である。
　本発明の態様９に係る製造装置１０は、熱可塑性樹脂発泡粒子の製造装置１０であって、熱可塑性樹脂および発泡剤としての炭酸ガスを溶融混練する押出機１と、前記押出機１から押出される、熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂が通過する穴（ダイ孔６ｂ）を有するダイ６と、前記ダイ６の穴（ダイ孔６ｂ）を通過した前記溶融樹脂を空気中にて切断するカッター７を有し、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）を造粒する造粒部Ａと、を備え、水を噴霧する噴霧口８ａが少なくとも１つ設けられており、前記噴霧口８ａは、前記ダイ６の穴（ダイ孔６ｂ）に向けて設置されている構成である。
　本発明の態様１０に係る製造装置１０は、態様９において。前記カッター７は、エアーまたは水を吐出する吐出口（エアー吐出口７ｂ）を備えた構成である。
　本発明の態様１１に係る製造装置１０は、態様９または１０において、さらに、前記カッター７により切断された前記溶融樹脂から形成された熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）を回収する回収部（カッターケース９）を備え、前記回収部において、少なくとも切断直後の前記熱可塑性樹脂発泡粒子（発泡粒子Ｐ）が衝突する面（発泡粒子衝突領域９ａ１）に、非接着コーティング処理がなされている構成である。
　本発明の態様１２に係る製造装置１０は、態様１１において、前記回収部は、前記カッター７を収容するカッターケース９であり、前記非接着コーティング処理は、前記カッターケース９の側壁面９ａになされている構成である。
　（実施例１）
　図１および図２に示す製造装置１０を用いて、下記の製造条件に従い、発泡粒子Ｐを製造した。
　＜製造条件＞
・熱可塑性樹脂：ポリプロピレン、
・熱可塑性樹脂の供給量：１ｋｇ／時間、
・炭酸ガス（発泡剤）の供給量：熱可塑性樹脂１００重量部に対して５重量部、
・押出機１：φ１５ｍｍの二軸押出機、
・押出機１のスクリュ回転数：１５０ｒｐｍ、
・押出機１の温度：２００℃、
・冷却部５の温度：１４８℃、
・ダイ６の温度：１４２℃、
・カッターケース９：側壁面９ａにテフロン（登録商標）のコーティング層９ｂ有り、
・カッター７の回転速度：１０００ｒｐｍ、
・混合ミストＭの水量：４．２Ｌ／時間、
・混合ミストＭの噴霧方法：ダイ６に向かって噴霧、
・混合ミストＭの平均粒子径：３０μｍ、
・カッター刃７ａからのエアー流量：６２．５ｍ／秒。
　その結果、製造された発泡粒子Ｐの発泡倍率が２３．９倍であった。また、発泡粒子同士の互着率は０％であった。
　（比較例１）
　ダイ６へ向けて混合ミストＭを噴霧しなかったことを除き、実施例１の＜製造条件＞と同様の方法で発泡粒子Ｐを製造した。その結果、製造された発泡粒子Ｐの発泡倍率は、２１．２倍であった。また、発泡粒子同士の互着率は、６％であった。
　１　　押出機
　２　　フィーダ
　３　　発泡剤（炭酸ガス）供給ユニット
　４　　輸送部
　５　　冷却部
　６　　ダイ
　６ａ　樹脂吐出面
　６ｂ　ダイ孔（ダイの穴）
　７　　カッター
７ｂ　　エアー吐出口
　８　　ミストノズル
８ａ　　噴霧口
　９　　カッターケース（回収部）
９ａ１　発泡粒子衝突領域（熱可塑性樹脂発泡粒子が衝突する面）
９ｂ　　コーティング層（非接着コーティング）
９ｃ　排出口
１０　製造装置
　Ａ　造粒部
　Ｍ　混合ミスト
　Ｐ　発泡粒子
 

Claims (12)

  1. 　熱可塑性樹脂発泡粒子の製造方法であって、
    　熱可塑性樹脂と発泡剤としての炭酸ガスとを溶融混練する溶融混練工程と、
    　ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒する、造粒工程と、を含み、
    　前記ホットカット法は、ダイの穴を通して、前記熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、前記ダイの穴から押出される前記溶融樹脂を空気中にてカッターで切断し、前記溶融樹脂を発泡させながら、もしくは発泡した後に空気中にて冷却する工程であり、
    　前記造粒工程では、水および空気の混合ミストを前記ダイの穴に向かって噴出する工程を有し、当該工程においてノズルによる水の噴霧流量がノズル１個当たり１Ｌ／ｈ～９Ｌ／ｈであることを特徴とする、製造方法。
  2. 　さらに、前記カッターにより切断された溶融樹脂から形成された熱可塑性樹脂発泡粒子を回収する回収工程を含み、
    　前記回収工程では、非接着コーティング処理がなされた面に、切断直後の前記熱可塑性樹脂発泡粒子を衝突させる工程を有することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
  3. 　前記造粒工程では、前記カッターからエアーまたは水を吐出させる工程を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の製造方法。
  4. 　カッターから吐出される前記エアーの線速度が２５ｍ／秒以上であることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
  5. 　前記混合ミストの平均噴霧粒径は、４０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の製造方法。
  6. 　前記熱可塑性樹脂発泡粒子の発泡倍率が９～４５倍であることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の製造方法。
  7. 　前記熱可塑性樹脂発泡粒子の発泡倍率が１５～４５倍であることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の製造方法。
  8. 　前記熱可塑性樹脂発泡粒子は、結晶性の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の製造方法。
  9. 　熱可塑性樹脂発泡粒子の製造装置であって、
    　熱可塑性樹脂および発泡剤としての炭酸ガスを溶融混練する押出機と、
    　前記押出機から押出される、熱可塑性樹脂及び前記発泡剤を含む溶融樹脂が通過する穴を有するダイと、
    　前記ダイの穴を通過した前記溶融樹脂を空気中にて切断するカッターを有し、ホットカット法により熱可塑性樹脂発泡粒子を造粒する造粒部と、を備え、
    　水を噴霧する噴霧口が少なくとも１つ設けられており、前記噴霧口は、前記ダイの穴に向けて設置されていることを特徴とする、製造装置。
  10. 　前記カッターは、エアーまたは水を吐出する吐出口を備えたことを特徴とする請求項９記載の製造装置。
  11. 　さらに、前記カッターにより切断された前記溶融樹脂から形成された熱可塑性樹脂発泡粒子を回収する回収部を備え、
    　前記回収部において、少なくとも切断直後の前記熱可塑性樹脂発泡粒子が衝突する面に、非接着コーティング処理がなされている、請求項９または１０に記載の製造装置。
  12. 　前記回収部は、前記カッターを収容するカッターケースであり、
    　前記非接着コーティング処理は、前記カッターケースの側壁面になされていることを特徴とする、請求項１１に記載の製造装置。
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