JP3676035B2 - How to adjust resin beads - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂ビーズの調整方法に関し、より詳しくは流動性の改善された樹脂ビーズの調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メタクリル系樹脂は、透明性、耐候性などの優れた樹脂材料であり、車両、光学材料、電気部品、雑貨、その他の分野で広く使われている。そしてメタクリル系樹脂製樹脂ビーズは、メタクリル系樹脂成形材料用の原料、各種樹脂などへの充填材料、光拡散材料などとして使用されている。
しかしながら、樹脂ビーズ、特にメタクリル系樹脂ビーズは、ビーズタンク、ホッパなどに貯蔵する際、あるいは計量設備、押出機などへ落下輸送、空気輸送等により移送する際などに、その流動性に起因して、貯蔵時の偏折、排出口等での閉塞、凝集などのよる計量精度の低下などの問題を起こすことがある。このため、従来はタンク、ホッパ等の貯蔵容器内にある樹脂ビーズにエア式または電磁式ノッカを用いて外的衝撃を与え、流動性を向上させる方法などを採用しているが、継続的に流動性が十分でない場合があり、成形時の充填ムラなどが生じ自動化への障害となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、排出口などでの閉塞、計量精度の低下を起こさずに落下輸送・空送気輸送できる流動性の改善された樹脂ビーズの調整方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、工業的に有利に採用できる樹脂ビーズの流動性改善策について実験を重ねた結果、特定粒子径の樹脂ビーズに特定割合の水を投入し混合することによって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、上記目的は本発明によれば、重量平均粒子径が５０〜８００μｍの範囲でありかつ注入法で測定した安息角が２０〜４０°である樹脂ビーズ、およびその調整方法、例えば容器固定型攪拌混合機に重量平均粒子径５０〜８００μｍの樹脂ビーズ９８〜９９．９重量部および水２〜０．１重量部を投入し混合する方法によって達成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明で得られる樹脂ビーズは、重量平均粒子径が５０〜８００μｍ、好ましくは１００〜６００μｍ、より好ましくは２００〜６００μｍの範囲であり、かつ注入法で測定した安息角が２０〜４０°、好ましくは２５〜３５°であるものである。重量平均粒子径および安息角が上記範囲内であればとくに制限されず、熱可塑性樹脂ビーズであっても熱硬化性樹脂ビーズであってもよく、美麗性、透明性および成形性などの点でメタクリル系樹脂ビーズの場合に好適である。該樹脂ビーズの重量平均粒子径が小さすぎると、安息角が高くなる傾向があり、また貯蔵時の偏折、凝集や排出口での閉塞が起こりやすく、成形性の点でも好ましくない。一方、重量平均粒子径が大きすぎると樹脂ビーズの生成工程が繁雑となり好ましくない。また安息角が２０°から４０°の範囲内にある場合には樹脂ビーズの流動性が向上するが、この値が小さすぎると、後述するように添加剤の含有量が多くなり着色、成形性などに悪影響を及ぼすことがあったり、加熱乾燥に時間を要したりするなどして好ましくない。一方、この値が大きすぎると流動性の改善効果が見られず好ましくない。
【０００８】
本発明の好ましい態様である樹脂ビーズを構成するメタクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチル単位単独、あるいはメタクリル酸メチル単位を主体とし、これと共重合可能な単量体単位とからなる共重合体が挙げられる。メタクリル酸メチル単位の割合は７０重量％以上、好ましくは８５重量％以上であることが望ましい。メタクリル酸メチルと共重合可能な単量体としては、特に限定されず、例えばアクリル酸メチル、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、メタクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられる。メタクリル系樹脂は、粒子形状を取れるものであれば特に限定されず架橋構造を有していてもよいが、重量平均分子量が７〜１５万程度のものが好ましく用いられる。
【０００９】
樹脂ビーズを製造する方法としては、特に限定されるものではないが、通常懸濁重合法が採用され、得られたビーズは洗浄後通常７０〜１２０℃程度の加熱空気により流動乾燥される。該懸濁重合に用いる開始剤、連鎖移動剤などは、通常懸濁重合において用いられるものであれば使用可能である。樹脂ビーズを製造する際、その特性を損なわない範囲で少量の公知の安定剤や機能付与剤等、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などを添加して行うことができる。
【００１０】
本発明の樹脂ビーズを調整する方法としては、容器固定型攪拌混合機中に、重量平均粒子径５０〜８００μｍの樹脂ビーズ９８〜９９．９重量部と水２〜０．１重量部とを投入し混合する方法であることが必要である。
【００１１】
樹脂ビーズの調整に用いる容器固定型攪拌混合機としては、例えばヘンシェルミキサ、スーパミキサ等が使用でき、該攪拌混合機に樹脂ビーズと水、酸化金属微粉末、脂肪酸金属塩などの添加剤とを投入して通常１〜３０分間、好ましくは２〜５分間程度攪拌混合する。この際、必要があれば、樹脂ビーズが変形しない程度の温度で加温することによって処理時間を短縮することもできる。
【００１２】
上記調整法において、使用する水としては、通常イオン交換水、煮沸水などの純水が使用されるが、これに限定されない。その添加量は、通常樹脂ビーズ９９．９〜９８重量部に対して、０．１〜２重量部、好ましくは０．５〜１重量部である。水の添加量は、最終製品への影響、次工程への影響、流動性の必要程度などに応じて適宜調節し、上記範囲内で選択することができる。添加する水の量が少なすぎると安息角が低下せず、一方多すぎると混合時間が長くなるばかりでなく、時には樹脂ビ−ズの凝集が起こり流動性が逆に低下する場合がある。
【００１５】
本発明は、最終製品の透明性を重視する用途を考慮して使用することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて詳細に説明するが、これらの実施例のみに限定されるものではない。
樹脂ビーズの重量平均粒子径、安息角および流動性の測定は、以下の方法で行った。
【００１７】
＜重量平均粒子径の測定方法＞
下記のＪＩＳ標準ふるいを受け皿上に目の細かい方から順次積み重ねた後、呼び径１１９０μｍ（１４メッシュ）のふるい上に樹脂ビーズ１００ｇを置き、さらにこれに上蓋を載せた。次いで、これをシェーカ（ ＨＥＩＫＯ ＳＥＩＳＡＫＵＳＯ ＬＴＤ製：ＭＯＤＥＬ ＭＶＳ−２００ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＳＨＡＫＥＲ ）に固定し、樹脂ビーズがふるい下に付着しないように振幅を調整して１５分間運転した。この後各ふるい上および受け皿上の樹脂ビーズ量を測定し、それらの割合Ｘｉを求めた。求めたＸｉと各ふるいおよび受け皿の下記代表粒子径Ｄｉとの積の総和
【００１８】
ΣＸｉ・Ｄｉ
【００１９】
を求め、重量平均粒子径（μｍ）とした。

【００２０】
＜安息角の測定方法＞
振動および風の影響を受けないようにして、半径（ｒ）３８ｍｍ×厚み５ｍｍの水平な円盤（材質：アクリル成形板）上に、注入ロートを用いて樹脂ビーズを静かに載せ、できるだけ高く積み上げた。この時の樹脂ビーズの積み上げ高さ（ｈ）を読み取った。次いで下記式により安息角（φ）を求めた。
【００２１】
ｔａｎφ＝ｈ／ｒ
【００２２】
＜流動性の測定方法＞
ザーン粘度計［（株）離合社製：型式４１７ 番号５］を用いて、５ｍｍの孔径から流出する樹脂ビーズの流速（ｇ／秒）を５回測定し、それらの平均流速および（流速の標準偏差／平均流速）を求め、流動性および測定精度の目安とした。
【００２３】
（実験例１）
（１）メタクリル樹脂ビ−ズの製造
３リットルのステンレス製オートクレーブにイオン交換水１２００ｇ、分散剤水溶液１．２ｇおよび硫酸ナトリウム３ｇからなる水溶液と、メタクリル酸メチル５４０ｇ、アクリル酸メチル６０ｇ、ラウロイルパーオキサイド１．６ｇおよびｎ−オクチルメルカプタン１．５ｇからなる単量体混合溶液とを投入し、窒素雰囲気下３００ｒｐｍで攪拌し、内温を８０℃に上昇させ重合を開始した。重合開始後２時間で内温を９５℃に上昇させ、さらに３時間保持して重合を完結させた。次いでこれを水洗後、加熱空気により流動乾燥して、重量平均粒子径２１０μｍの均一な樹脂ビーズを得た。得られた樹脂ビーズを冷却後、樹脂ビーズの安息角を測定したところ５９゜であり、ザーン粘度計による流動試験では流動しなかった。
【００２４】
（２）メタクリル樹脂ビ−ズの調整
上記メタクリル樹脂ビ−ズとイオン交換水を表１の割合でヘンシェルミキサ
［三井三池化工機(株)製：ＨＥＮＳＨＥＬＦＢ２０Ｂ型］に投入し、７００ｒｐｍで６０秒間混合した。得られたメタクリル樹脂ビ−ズの安息角を測定し、その結果を表１に示した。
【００２５】
（実験例２）
実験例１で得られたメタクリル樹脂ビ−ズとイオン交換水を表１の割合でポリエチレン製の袋（ポリ袋８号：幅２５０ｍｍ×長さ３８０ｍｍ×厚さ０．０３ｍｍ）に入れてから、さらに袋に空気を１リットル導入し袋を膨らませ、１分間激しく振盪した。得られたメタクリル樹脂ビ−ズの安息角を測定し、その結果を表１に示した。
【００３１】
（実験例３）
上記実験例１で得られた樹脂ビーズ、およびこれらとは別に粒子径の異なった樹脂ビーズを調整したものなどについて流動性の試験を行い、得られた結果を表２に示した。
【００３２】
【表１】

【００３６】
【表２】

【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の調整方法によって得られる樹脂ビーズは、重量平均粒子径が５０〜８００μｍの範囲であり、かつ注入法で測定した安息角が２０〜４０°であるから、流動性が格段に向上し、タンク、ホッパ内での偏析、凝集などの防止、また落下輸送、空気輸送時の排出口の閉塞など防止に有効であり、また本発明の方法は、該樹脂ビーズを簡便に調整することができる方法であるので、樹脂ビーズの流動性改善に有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of adjusting the resin beads, and more particularly to a method of adjusting the resin beads having improved flow properties.
[0002]
[Prior art]
Methacrylic resin is a resin material having excellent transparency and weather resistance, and is widely used in vehicles, optical materials, electrical parts, sundries, and other fields. The methacrylic resin beads are used as raw materials for methacrylic resin molding materials, filling materials for various resins, light diffusion materials, and the like.
However, resin beads, especially methacrylic resin beads, are caused by their fluidity when they are stored in bead tanks, hoppers, etc., or when transported by dropping transportation, pneumatic transportation, etc. to weighing equipment, extruders, etc. This may cause problems such as bending during storage, blockage at the outlet, etc., and deterioration in measurement accuracy due to aggregation. For this reason, conventionally, a method has been adopted in which external impact is applied to resin beads in storage containers such as tanks and hoppers using an air or electromagnetic knocker to improve fluidity. In some cases, the fluidity is not sufficient, and uneven filling during molding is an obstacle to automation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of adjusting the occlusion, improved resin beads falling transport and empty air transport can Ru liquidity without causing a decrease in the metering accuracy of such outlet .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made repeated experiments for fluidity improvement industrially advantageously employed can ∎ You can butter beads by mixing was charged with a specific ratio of water tree butter beads of a particular diameter, the The inventors have found that the object can be achieved and completed the present invention.
[0005]
That is, according to the present invention, the above-mentioned object is a resin bead having a weight average particle size in the range of 50 to 800 μm and an angle of repose measured by an injection method of 20 to 40 °, and an adjustment method thereof, for example, a container-fixing type resin beads 98 to 99.9 parts by weight of the weight average particle diameter of 50~800μm a stirrer mixer and water from 2 to 0.1 parts by weight may be ways to thus achieve mixing was charged.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0007]
The resin beads obtained in the present invention have a weight average particle diameter of 50 to 800 μm, preferably 100 to 600 μm, more preferably 200 to 600 μm, and an angle of repose measured by an injection method of 20 to 40 °, preferably Is from 25 to 35 °. The weight average particle diameter and angle of repose are not particularly limited as long as they are within the above ranges, and may be thermoplastic resin beads or thermosetting resin beads, and are in terms of aesthetics, transparency, and moldability. Suitable for methacrylic resin beads. If the weight average particle diameter of the resin beads is too small, the angle of repose tends to be high, and deflection during storage, aggregation and blockage at the discharge port are likely to occur, which is not preferable in terms of moldability. On the other hand, if the weight average particle diameter is too large, the process of producing resin beads becomes complicated, which is not preferable. Further, when the angle of repose is in the range of 20 ° to 40 °, the fluidity of the resin beads is improved. However, if this value is too small, the content of the additive increases as described later, and coloring and moldability occur. May be adversely affected, and heat drying may take time. On the other hand, if this value is too large, the effect of improving fluidity is not seen, which is not preferable.
[0008]
As the methacrylic resin constituting the resin beads which is a preferred embodiment of the present invention, a methyl methacrylate unit alone or a copolymer composed mainly of a methyl methacrylate unit and a monomer unit copolymerizable therewith is available. Can be mentioned. The proportion of methyl methacrylate units is 70% by weight or more, preferably 85% by weight or more. The monomer copolymerizable with methyl methacrylate is not particularly limited, and examples thereof include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and cyclohexyl methacrylate. The methacrylic resin is not particularly limited as long as it has a particle shape, and may have a crosslinked structure, but those having a weight average molecular weight of about 7 to 150,000 are preferably used.
[0009]
The method for producing the resin beads is not particularly limited, but usually a suspension polymerization method is adopted, and the obtained beads are usually fluid dried by heated air at about 70 to 120 ° C. after washing. The initiator, chain transfer agent and the like used in the suspension polymerization can be used as long as they are usually used in suspension polymerization. When producing resin beads, a small amount of known stabilizers and function-imparting agents such as antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents and the like can be added as long as the properties are not impaired.
[0010]
As a method of adjusting the resin beads of the present invention, in the container stationary stirrer mixer, and a resin beads 98 to 99.9 parts by weight of water 2 to 0.1 parts by weight of the weight average particle diameter of 50~800μm Ru necessary der to be introduced and mixed method of.
[0011]
For example, a Henschel mixer, a super mixer, etc. can be used as a container-fixed stirring mixer used for the preparation of resin beads, and resin beads and additives such as water, fine metal oxide powder, and fatty acid metal salt are added to the stirring mixer. The mixture is usually stirred for 1 to 30 minutes, preferably 2 to 5 minutes. At this time, if necessary, the treatment time can be shortened by heating at a temperature at which the resin beads are not deformed.
[0012]
In the above adjustment method, as water to be used, pure water such as ion exchange water and boiling water is usually used, but is not limited thereto. The amount added is usually 0.1 to 2 parts by weight, preferably 0.5 to 1 part by weight, based on 99.9 to 98 parts by weight of the resin beads. The amount of water added can be selected within the above range by appropriately adjusting according to the influence on the final product, the influence on the next process, the required degree of fluidity, and the like. If the amount of water added is too small, the angle of repose does not decrease. On the other hand, if the amount is too large, not only does the mixing time increase, but sometimes resin beads agglomerate and the fluidity may decrease.
[0015]
The present invention, the application that emphasizes the transparency of the final product can be used in consideration.
[0016]
【Example】
Hereinafter, although an example is given and explained in detail, it is not limited only to these examples.
The weight average particle diameter, angle of repose and fluidity of the resin beads were measured by the following method.
[0017]
<Measurement method of weight average particle diameter>
The following JIS standard sieves were stacked in order from the finer on a receiving pan, and then 100 g of resin beads were placed on a sieve having a nominal diameter of 1190 μm (14 mesh), and an upper lid was placed thereon. Subsequently, this was fixed to a shaker (manufactured by HEIKO SEISAKUSO LTD: MODEL MVS-200 VIBRATION SHAKER), and the operation was performed for 15 minutes while adjusting the amplitude so that the resin beads did not adhere under the sieve. Thereafter, the amount of resin beads on each sieve and on the tray was measured, and their ratio Xi was determined. Sum of products of the obtained Xi and the following representative particle diameter Di of each sieve and saucer
ΣXi ・ Di
[0019]
To obtain a weight average particle diameter (μm).

[0020]
<Measurement method of repose angle>
Resin beads were gently placed on a horizontal disk (material: acrylic molded plate) having a radius (r) of 38 mm × thickness of 5 mm, using an injection funnel, and stacked as high as possible without being affected by vibration and wind. . The stacked height (h) of the resin beads at this time was read. Next, the angle of repose (φ) was determined by the following formula.
[0021]
tanφ = h / r
[0022]
<Measurement method of fluidity>
Using a Zaan viscometer [manufactured by Kogaisha Co., Ltd .: Model 417 No. 5], the flow rate (g / sec) of the resin beads flowing out from the pore diameter of 5 mm was measured 5 times, and the average flow rate and the standard of the flow rate (standard flow rate) Deviation / average flow rate) was determined and used as a measure of fluidity and measurement accuracy.
[0023]
(Experimental example 1)
(1) Manufacture of methacrylic resin beads In a 3 liter stainless steel autoclave, an aqueous solution consisting of 1200 g of ion-exchanged water, 1.2 g of a dispersing agent aqueous solution and 3 g of sodium sulfate, 540 g of methyl methacrylate, 60 g of methyl acrylate, lauroyl peroxide A monomer mixed solution consisting of 1.6 g and 1.5 g of n-octyl mercaptan was added, stirred at 300 rpm in a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was raised to 80 ° C. to initiate polymerization. Two hours after the start of polymerization, the internal temperature was raised to 95 ° C., and was further maintained for 3 hours to complete the polymerization. Next, this was washed with water and then fluidized and dried with heated air to obtain uniform resin beads having a weight average particle diameter of 210 μm. After cooling the obtained resin beads, the angle of repose of the resin beads was measured and found to be 59 °, and it did not flow in the flow test with the Zaan viscometer.
[0024]
(2) Preparation of methacrylic resin beads The methacrylic resin beads and ion-exchanged water are charged into a Henschel mixer [Mitsui Miike Kako Co., Ltd .: HENSHELFB20B type] at the ratio shown in Table 1 and mixed at 700 rpm for 60 seconds. did. The angle of repose of the obtained methacrylic resin beads was measured, and the results are shown in Table 1.
[0025]
(Experimental example 2)
After putting the methacrylic resin beads and ion-exchanged water obtained in Experimental Example 1 in a polyethylene bag (polybag No. 8: width 250 mm × length 380 mm × thickness 0.03 mm) in the ratio of Table 1, Further, 1 liter of air was introduced into the bag, the bag was inflated, and shaken vigorously for 1 minute. The angle of repose of the obtained methacrylic resin beads was measured, and the results are shown in Table 1.
[0031]
(Experimental example 3 )
A fluidity test was conducted on the resin beads obtained in Experimental Example 1 above and those prepared with resin beads having different particle diameters separately from these, and the results obtained are shown in Table 2 .
[0032]
[Table 1]

[0036]
[Table 2]

[0037]
【The invention's effect】
As described above, since the resin beads obtained by the adjustment method of the present invention have a weight average particle diameter in the range of 50 to 800 μm and an angle of repose measured by the injection method is 20 to 40 °, the fluidity is It is significantly improved, and is effective in preventing segregation and agglomeration in tanks and hoppers, as well as prevention of clogging of the discharge port during drop transportation and pneumatic transportation, and the method of the present invention makes it easy to use the resin beads. Since the method can be adjusted, it is useful for improving the fluidity of the resin beads.

Claims (2)

容器固定型攪拌混合機に、重量平均粒子径５０〜８００μｍの樹脂ビーズ９８〜９９．９重量部および水２〜０．１重量部を投入し混合することを特徴とする、注入法で測定した安息角が２０〜４０°である樹脂ビーズの調整方法。 Measured by an injection method, characterized in that 98 to 99.9 parts by weight of resin beads having a weight average particle diameter of 50 to 800 μm and 2 to 0.1 parts by weight of water are mixed in a container-fixed stirring mixer . The adjustment method of the resin bead whose angle of repose is 20-40 degrees . 樹脂が、メタクリル系樹脂である請求項１に記載の調整方法。Resin, adjustment method according to claim 1 is a methacrylic resin.