JP6866199B2 - Method for manufacturing foamable thermoplastic resin particles - Google Patents
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
本発明は、発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing foamable thermoplastic resin particles.
発泡性樹脂粒子を溶融押出法によって得る場合、脱水工程〜表面処理工程間における静電気発火を防止するための対策が必要である。例えば特許文献１には、スチレン系樹脂を材料とする発泡性熱可塑性樹脂粒子に表面処理剤を被覆する表面処理工程を施して製品化する前に、保湿剤と界面活性剤とを必須成分として含む帯電防止剤を発泡性熱可塑性樹脂粒子に吹き付ける技術が開示されている。 When the foamable resin particles are obtained by the melt extrusion method, it is necessary to take measures to prevent electrostatic ignition between the dehydration step and the surface treatment step. For example, in Patent Document 1, a moisturizing agent and a surfactant are used as essential components before commercialization by subjecting foamable thermoplastic resin particles made of a styrene resin to a surface treatment step of coating a surface treatment agent. A technique for spraying an antistatic agent containing an antistatic agent onto foamable thermoplastic resin particles is disclosed.
上述した従来技術では、保湿剤と界面活性剤との両方を発泡性熱可塑性樹脂粒子に添付する必要があり、コストアップとなっていた。また、保湿剤と界面活性剤とが均一に添付されていない場合に帯電防止効果が不十分になる場合があり、発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法に改善の余地が残されていることを本願発明者は見出した。 In the above-mentioned conventional technique, it is necessary to attach both the moisturizer and the surfactant to the effervescent thermoplastic resin particles, resulting in an increase in cost. In addition, if the moisturizer and the surfactant are not uniformly attached, the antistatic effect may be insufficient, and there is room for improvement in the method for producing the foamable thermoplastic resin particles. The inventor of the present application has found.
本発明の一態様は、帯電防止剤の効率的な噴霧により、生産ラインを安定的に操業することが可能な発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention is to realize a method for producing foamable thermoplastic resin particles capable of stably operating a production line by efficiently spraying an antistatic agent.
前記課題を解決するために、本発明の一態様に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、加圧水中にて、ダイを通して熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、樹脂粒子を造粒する発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法であって、前記樹脂粒子を脱水する脱水工程と、前記脱水工程後の水分量５〜５００重量ｐｐｍの樹脂粒子に対し帯電防止剤を噴霧する噴霧工程と、前記噴霧工程後の樹脂粒子に対しブロッキング防止剤を添加する添加工程と、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the method for producing foamable thermoplastic resin particles according to one aspect of the present invention extrudes a molten resin containing a thermoplastic resin and a foaming agent through a die in pressurized water to produce resin particles. A method for producing granulated foamable thermoplastic resin particles, which is a dehydration step of dehydrating the resin particles and a spraying step of spraying an antistatic agent on the resin particles having a water content of 5 to 500 wtppm after the dehydration step. It is characterized by including an addition step of adding a blocking inhibitor to the resin particles after the spraying step.
本発明の一態様によれば、帯電防止剤の効率的な噴霧により、生産ラインを安定的に操業することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, the efficient spraying of the antistatic agent has the effect that the production line can be operated stably.
本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上（Ａを含みかつＡより大きい）Ｂ以下（Ｂを含みかつＢより小さい）」を意図する。 An embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. Further, unless otherwise specified in the present specification, "A to B" representing a numerical range is intended to be "A or more (including A and larger than A) and B or less (including B and smaller than B)".
〔１．発泡性熱可塑性樹脂粒子の原料〕
まず、発泡性熱可塑性樹脂粒子の原料、すなわち、本発明の一実施形態に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法（以下、本製造方法とも称する）において用いられる原料について説明する。なお、本明細書においては、発泡性熱可塑性樹脂粒子を単に樹脂粒子とも称する。本製造方法においては、熱可塑性樹脂、発泡剤、帯電防止剤及びブロッキング防止剤、並びに任意にその他の添加剤が用いられ得る。
[1. Raw material for foamable thermoplastic resin particles]
First, the raw material of the foamable thermoplastic resin particles, that is, the raw material used in the method for producing the foamable thermoplastic resin particles according to the embodiment of the present invention (hereinafter, also referred to as the present production method) will be described. In addition, in this specification, a foamable thermoplastic resin particle is also simply referred to as a resin particle. In the present production method, a thermoplastic resin, a foaming agent, an antistatic agent and an antiblocking agent, and optionally other additives may be used.
＜１−１．熱可塑性樹脂＞
前記熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂及びエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。中でも、安価で、かつ、発泡成形が容易であるため、熱可塑性樹脂はスチレン系樹脂であることが好ましい。スチレン系樹脂は、スチレン単独重合体（ポリスチレンホモポリマー）のみならず、本実施形態の効果を損なわない範囲で、スチレンと共重合可能な他の単量体またはその誘導体が共重合されていてもよい。
<1-1. Thermoplastic resin>
Examples of the thermoplastic resin include styrene resin, vinyl resin, polyolefin resin, polyamide resin, polyester resin, engineering plastic and the like. Among them, the thermoplastic resin is preferably a styrene resin because it is inexpensive and easy to foam mold. The styrene-based resin may be copolymerized not only with a styrene homopolymer (polystyrene homopolymer) but also with other monomers copolymerizable with styrene or derivatives thereof as long as the effects of the present embodiment are not impaired. Good.
スチレンと共重合可能な他の単量体またはその誘導体としては、例えば、スチレン誘導体、多官能性ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル化合物、シアン化ビニル化合物、ジエン系化合物及びその誘導体、不飽和カルボン酸無水物、並びにＮ−アルキル置換マレイミド化合物等があげられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of other monomers copolymerizable with styrene or derivatives thereof include styrene derivatives, polyfunctional vinyl compounds, (meth) acrylic acid ester compounds, vinyl cyanide compounds, diene compounds and derivatives thereof, and unsaturated compounds. Examples thereof include carboxylic acid anhydrides and N-alkyl substituted maleimide compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
例えば、スチレン誘導体としては、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン及びトリクロロスチレン等が挙げられる。多官能性ビニル化合物としては、ジビニルベンゼン等が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステル化合物としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル及びメタクリル酸ブチル等が挙げられる。シアン化ビニル化合物としては、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。ジエン系化合物としては、ブタジエン等が挙げられる。不飽和カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸及び無水イタコン酸等が挙げられる。Ｎ−アルキル置換マレイミド化合物としては、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２）−クロロフェニルマレイミド、Ｎ−（４）−ブロモフェニルマレイミド及びＮ−（１）−ナフチルマレイミド等が挙げられる。 For example, examples of the styrene derivative include methylstyrene, dimethylstyrene, ethylstyrene, diethylstyrene, isopropylstyrene, bromostyrene, dibromostyrene, tribromostyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene and trichlorostyrene. Examples of the polyfunctional vinyl compound include divinylbenzene and the like. Examples of the (meth) acrylic acid ester compound include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate and butyl methacrylate. Examples of the vinyl cyanide compound include (meth) acrylonitrile. Examples of the diene compound include butadiene and the like. Examples of unsaturated carboxylic acid anhydrides include maleic anhydride and itaconic anhydride. Examples of the N-alkyl-substituted maleimide compound include N-methylmaleimide, N-butylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N- (2) -chlorophenylmaleimide, N- (4) -bromophenylmaleimide and N-. (1) -Naphtylmaleimide and the like can be mentioned.
前記スチレン系樹脂は、本実施形態の効果を損なわない範囲で、上述の他の単量体もしくは誘導体の単独重合体、またはそれらの共重合体とのブレンド物であっても良い。前記スチレン系樹脂には、例えば、ジエン系ゴム強化ポリスチレン、アクリル系ゴム強化ポリスチレン及び／またはポリフェニレンエーテル系樹脂等をブレンドすることもできる。 The styrene-based resin may be a homopolymer of the above-mentioned other monomer or derivative, or a blend with a copolymer thereof, as long as the effect of the present embodiment is not impaired. For example, a diene-based rubber-reinforced polystyrene, an acrylic-based rubber-reinforced polystyrene, and / or a polyphenylene ether-based resin can be blended with the styrene-based resin.
＜１−２．発泡剤＞
前記発泡剤は、特に限定されないが、炭素数４〜５の炭化水素が望ましい。炭素数４〜５の炭化水素であれば、十分な発泡力が得られ易く、高発泡化し易いものとなる。炭素数４〜５の炭化水素としては、ブタンまたはペンタンが好ましい。例えば、ブタンとしては、ノルマルブタン及びイソブタン等が挙げられる。ペンタンとしては、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン及びシクロペンタン等が挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。すなわち、発泡剤は、ブタンおよび／またはペンタンを含むものであってもよい。
<1-2. Foaming agent>
The foaming agent is not particularly limited, but a hydrocarbon having 4 to 5 carbon atoms is desirable. Hydrocarbons having 4 to 5 carbon atoms can easily obtain sufficient foaming power and can easily undergo high foaming. Butane or pentane is preferable as the hydrocarbon having 4 to 5 carbon atoms. For example, butane includes normal butane and isobutane. Examples of pentane include normal pentane, isopentane, neopentane, cyclopentane and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. That is, the foaming agent may include butane and / or pentane.
＜１−３．帯電防止剤＞
前記帯電防止剤としては、発泡性熱可塑性樹脂粒子に低電気抵抗を付与できるものであれば特に限定はないが、帯電防止効果に優れる点から界面活性剤が好ましい。
<1-3. Antistatic agent>
The antistatic agent is not particularly limited as long as it can impart low electrical resistance to the foamable thermoplastic resin particles, but a surfactant is preferable from the viewpoint of excellent antistatic effect.
前記界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤の中から選択される１種または２種以上が使用できる。 As the surfactant, one or more selected from anionic surfactants, cationic surfactants and nonionic surfactants can be used.
アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩及びアルキルジアリルエーテルスルホン酸塩等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfate ester salts, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, alkyl diallyl ether sulfonates and the like.
カチオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩及び第４級アンモニウム塩等が挙げられる。より具体的には、Ｎ−ヒドロキシエチル（２−ヒドロキシアルキル）アミンが挙げられる。 Examples of the cationic surfactant include an alkylamine salt and a quaternary ammonium salt. More specifically, N-hydroxyethyl (2-hydroxyalkyl) amine can be mentioned.
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、アルキルベタイン、アミンオキサイド、イミダゾリニウムベタイン及びアルキルグリシン等が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyethylene glycol, alkyl betaine, amine oxide, imidazolinium betaine and alkyl glycine.
なお、これらの界面活性剤は、水またはアルコール等の適当な溶媒、好ましくは水に溶解した状態で使用することが好ましい。 In addition, it is preferable to use these surfactants in a suitable solvent such as water or alcohol, preferably in a state of being dissolved in water.
＜１−４．ブロッキング防止剤＞
前記ブロッキング防止剤としては、多価アルコールの高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、無機塩及び金属石鹸等が挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
<1-4. Blocking inhibitor ＞
Examples of the blocking inhibitor include higher fatty acid esters of polyhydric alcohols, higher fatty acid amides, inorganic salts and metal soaps. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
多価アルコールの高級脂肪酸エステルとしては、炭素数１２〜２２の飽和脂肪族カルボン酸または不飽和カルボン酸と、多価アルコールとのエステルが挙げられる。飽和脂肪族カルボン酸としては、ラウリン酸、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸及びベヘン酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸としては、オレイン酸、エルカ酸及びリノール酸等が挙げられる。多価アルコールとしては、グリセリン、ソルビタンまたはペンタエリスリトール等が挙げられる。 Examples of higher fatty acid esters of polyhydric alcohols include esters of saturated aliphatic carboxylic acids or unsaturated carboxylic acids having 12 to 22 carbon atoms and polyhydric alcohols. Examples of the saturated aliphatic carboxylic acid include lauric acid, stearic acid, hydroxystearic acid and behenic acid. Examples of unsaturated carboxylic acids include oleic acid, erucic acid and linoleic acid. Examples of the polyhydric alcohol include glycerin, sorbitan, pentaerythritol and the like.
高級脂肪酸アミドとしては、上述の飽和脂肪族カルボン酸または不飽和カルボン酸のアミドが挙げられる。無機塩としては、炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウム等が挙げられる。金属石鹸としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸カルシウム等が挙げられる。 Examples of the higher fatty acid amide include the above-mentioned saturated aliphatic carboxylic acid or unsaturated carboxylic acid amide. Examples of the inorganic salt include calcium carbonate and magnesium carbonate. Examples of the metal soap include zinc stearate, magnesium stearate, calcium stearate and the like.
＜１−５．その他の添加剤＞
本製造方法において、例えば、難燃剤、難燃助剤、輻射伝熱抑制剤、熱安定剤及び造核剤等の他の添加剤を用いてもよい。
<1-5. Other additives>
In this production method, for example, other additives such as a flame retardant, a flame retardant aid, a radiant heat transfer inhibitor, a heat stabilizer, and a nucleating agent may be used.
難燃剤としては、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコン系難燃剤及び水和金属系難燃剤等が挙げられる。その中でも、難燃性付与効果が高い臭素系難燃剤が望ましい。 Examples of the flame retardant include a bromine-based flame retardant, a phosphorus-based flame retardant, a nitrogen-based flame retardant, a silicon-based flame retardant, a hydrated metal-based flame retardant, and the like. Among them, a brominated flame retardant having a high flame retardant effect is desirable.
難燃助剤としては、ラジカル発生剤及び金属化合物が挙げられるが、特に、臭素系難燃剤を用いる際には、ラジカル発生剤が好適に用いられる。ラジカル発生剤は、熱により分解しラジカルを発生する。 Examples of the flame retardant aid include a radical generator and a metal compound. In particular, when a bromine-based flame retardant is used, the radical generator is preferably used. Radical generators are decomposed by heat to generate radicals.
輻射伝熱抑制剤としては、グラファイト、グラフェン、活性炭、カーボンブラック、酸化チタン及び金属アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、樹脂粒子から得られる型内発泡成形体の断熱性向上の観点から、グラファイト、グラフェン、活性炭、カーボンブラック及び酸化チタンよりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物が好ましく、グラファイトがより好ましい。 Examples of the radiant heat transfer inhibitor include graphite, graphene, activated carbon, carbon black, titanium oxide, metallic aluminum and the like. Among these, from the viewpoint of improving the heat insulating property of the in-mold foam molded product obtained from the resin particles, at least one compound selected from the group consisting of graphite, graphene, activated carbon, carbon black and titanium oxide is preferable, and graphite is more preferable. preferable.
熱安定剤としては、臭素系難燃剤含有混合物の熱重量分析における１％重量減少温度を任意に制御できる点から、ヒンダードアミン化合物、リン系化合物、またはエポキシ化合物が望ましい。熱安定剤を併用することによって、製造工程における臭素系難燃剤の分解による難燃性の悪化及び発泡性熱可塑性樹脂粒子の劣化を抑制することができる。 As the heat stabilizer, a hindered amine compound, a phosphorus compound, or an epoxy compound is desirable from the viewpoint that the 1% weight loss temperature in the thermogravimetric analysis of the brominated flame retardant-containing mixture can be arbitrarily controlled. By using the heat stabilizer in combination, it is possible to suppress deterioration of flame retardancy and deterioration of foamable thermoplastic resin particles due to decomposition of the brominated flame retardant in the manufacturing process.
造核剤としては、例えば、無機化合物、高分子化合物、オレフィン系ワックス及び脂肪酸ビスアマイド等が挙げられる。 Examples of the nucleating agent include inorganic compounds, polymer compounds, olefin waxes and fatty acid bisamides.
〔２．発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法〕
本製造方法は、加圧水中にて、ダイを通して熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、樹脂粒子を造粒する発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法であって、前記樹脂粒子を脱水する脱水工程と、前記脱水工程後の水分量５〜５００重量ｐｐｍの樹脂粒子に対し帯電防止剤を噴霧する噴霧工程と、前記噴霧工程後の樹脂粒子に対しブロッキング防止剤を添加する添加工程と、を含む。
[2. Manufacturing method of foamable thermoplastic resin particles]
This production method is a method for producing foamable thermoplastic resin particles in which a molten resin containing a thermoplastic resin and a foaming agent is extruded through a die in pressurized water to granulate the resin particles, and the resin particles are dehydrated. A dehydration step, a spraying step of spraying an antistatic agent on the resin particles having a water content of 5 to 500 wtppm after the dehydration step, and an addition step of adding an antiblocking agent to the resin particles after the spraying step. including.
特許文献１の実施例に記載された方法では、帯電防止剤添付前の発泡性熱可塑性樹脂粒子表面の付着水分が無いため、界面活性剤単独では樹脂粒子表面に均質に施されず、帯電防止効果の発現が難しいことを本願発明者は見出した。 In the method described in the examples of Patent Document 1, since there is no moisture adhering to the surface of the foamable thermoplastic resin particles before the antistatic agent is attached, the surfactant alone is not uniformly applied to the surface of the resin particles, and antistatic is prevented. The inventor of the present application has found that it is difficult to develop the effect.
そこで、本願発明者は、安定的に帯電防止性能を発揮できる、帯電防止剤の塗布方法を鋭意検討した。その結果、脱水工程後の発泡性熱可塑性樹脂粒子の水分量を制御することにより、安定的に帯電防止性能を発揮できることを見出した。これにより、帯電防止剤の噴霧後の篩工程や表面処理工程において生産ラインの安定操業が可能となることを見出し、本発明の一態様を完成させた。 Therefore, the inventor of the present application has diligently studied a method for applying an antistatic agent capable of stably exhibiting antistatic performance. As a result, it was found that the antistatic performance can be stably exhibited by controlling the water content of the foamable thermoplastic resin particles after the dehydration step. As a result, it was found that stable operation of the production line becomes possible in the sieving step and the surface treatment step after spraying the antistatic agent, and one aspect of the present invention has been completed.
また、本願発明者は、さらに研究開発を進めたところ、かかる発泡性熱可塑性樹脂粒子であれば、配管等の壁面との接触による帯電及び樹脂粒子同士の静電気による帯電を有意に防止し製造安全性を確保できることを見出した。それとともに、帯電防止剤の使用量を低減することができるという効果があることも見出した。 Further, as a result of further research and development, the inventor of the present application significantly prevents the foamable thermoplastic resin particles from being charged by contact with the wall surface of a pipe or the like and being charged by static electricity between the resin particles, and is safe to manufacture. I found that I could secure sex. At the same time, it has also been found that it has the effect of reducing the amount of antistatic agent used.
本製造方法に含まれ得る各工程について以下に説明する。なお、〔１．発泡性熱可塑性樹脂粒子の原料〕にて既に説明した項目については、以下では説明を省略し、上述の記載を適宜援用する。 Each step that can be included in this manufacturing method will be described below. In addition, [1. For the items already described in [Raw material for foamable thermoplastic resin particles], the description thereof will be omitted below, and the above description will be appropriately incorporated.
＜２−１．押出工程＞
本製造方法は、加圧水中にて、ダイを通して熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、樹脂粒子を造粒する工程を含む。
<2-1. Extrusion process>
The present production method includes a step of extruding a molten resin containing a thermoplastic resin and a foaming agent through a die in pressurized water to granulate resin particles.
本工程では、例えば、押出機−流路配管−ダイを連続的に接続した装置を採用することができる。まず熱可塑性樹脂を押出機に投入し、例えば１００℃以上、３００℃以下の樹脂温度で溶融する。熱可塑性樹脂の分解抑制の観点からは、１１０℃以上、２５０℃以下の樹脂温度で熱可塑性樹脂を溶融することが好ましい。なお、製造される発泡性熱可塑性樹脂粒子の種類及び特性等に応じて、上述した熱可塑性樹脂以外の他の添加剤を押出機に投入してもよい。この場合、他の添加剤を予め熱可塑性樹脂とブレンドしたものを押出機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、押出機に熱可塑性樹脂を投入するホッパー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に投入してもよい。 In this step, for example, an apparatus in which an extruder, a flow path pipe, and a die are continuously connected can be adopted. First, the thermoplastic resin is put into an extruder and melted at a resin temperature of, for example, 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. From the viewpoint of suppressing decomposition of the thermoplastic resin, it is preferable to melt the thermoplastic resin at a resin temperature of 110 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. Depending on the type and characteristics of the foamable thermoplastic resin particles to be produced, additives other than the above-mentioned thermoplastic resin may be added to the extruder. In this case, by putting a blend of another additive with the thermoplastic resin in advance into the extruder, it can be added at the same time as the thermoplastic resin. Alternatively, an addition port different from the hopper for charging the thermoplastic resin may be provided in the extruder, and another additive may be charged into the extruder from this addition port.
押出機は、造粒する熱可塑性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、単軸押出機または二軸押出機を採用することが可能である。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。また、２つ以上の押出機を用いてもよい。例えば、２つの押出機を直列に連結したタンデム型の構成を用いてもよい。 The extruder can be appropriately selected from conventionally known extruders according to the type of the thermoplastic resin to be granulated and the like, and examples thereof include an extruder using a screw. As the extruder using the screw, for example, a single-screw extruder or a twin-screw extruder can be adopted. When a twin-screw extruder is used, the screw rotation direction may be the same direction or different directions. Moreover, you may use two or more extruders. For example, a tandem type configuration in which two extruders are connected in series may be used.
押出機が１つ設けられている場合、溶融樹脂の滞留時間を短時間に抑え易く、溶融樹脂の劣化を抑制し易いというメリットがある。一方、押出機が２つ以上設けられている場合、溶融樹脂と他の添加剤等とをより均一に混合し易いというメリットがある。このようなことを考慮し、押出機の構成を決定することができる。 When one extruder is provided, there is an advantage that the residence time of the molten resin can be easily suppressed in a short time and the deterioration of the molten resin can be easily suppressed. On the other hand, when two or more extruders are provided, there is an advantage that the molten resin and other additives and the like can be mixed more uniformly. The configuration of the extruder can be determined in consideration of such a thing.
なお、溶融樹脂は、押出機による押出しにより、ダイへ向けて流れることになる。このような溶融樹脂の流れから、押出機及びダイにおいて、溶融樹脂が吐出される側を下流側とし、その反対側を上流側としている。 The molten resin will flow toward the die by extrusion with an extruder. From such a flow of the molten resin, in the extruder and the die, the side on which the molten resin is discharged is the downstream side, and the opposite side is the upstream side.
また、２機の押出機を用いたタンデム型の構成を採用する場合、単軸押出機−単軸押出機、または二軸押出機−単軸押出機の構成を採用することが好ましく、上流側に二軸押出機を採用した二軸押出機−単軸押出機の構成がより好ましい。この場合、押出機への原料供給が安定し、発泡剤及び他の添加剤が均等に分散され易く、得られる熱可塑性樹脂型内発泡成形体の難燃性が安定かつ高度に発現し易い。また、この場合、１つの熱可塑性樹脂型内発泡成形体から切り出した試験片ごとの難燃レベルも安定したものとなり易い。 When adopting a tandem type configuration using two extruders, it is preferable to adopt a single-screw extruder-single-screw extruder or a twin-screw extruder-single-screw extruder configuration, and it is preferable to adopt the upstream side. A twin-screw extruder-single-screw extruder configuration that employs a twin-screw extruder is more preferable. In this case, the supply of raw materials to the extruder is stable, the foaming agent and other additives are easily dispersed evenly, and the flame retardancy of the obtained thermoplastic resin in-mold foam molded product is stable and highly exhibited. Further, in this case, the flame retardancy level of each test piece cut out from one thermoplastic resin mold in-foam molding tends to be stable.
発泡剤は、押出機に直接添加しても良く、あるいは、押出機下流に接続された流路配管において添加してもよい。発泡剤を押出機に直接添加する場合、押出機中で熱可塑性樹脂が可塑化され易くなるため、押出機における樹脂温度を低くすることが可能となり、熱可塑性樹脂の分解、または他の添加剤の分解を抑制し易くなる。あるいは、他の添加剤を添加する前に、樹脂温度を所定温度まで低下させる操作を採用する場合もあるが、この場合、該所定温度まで冷却し易いという利点もある。また、押出機のスクリュトルクを低くした運転が可能となるため、消費電力を抑制できるという利点、あるいはスクリュ等の押出機構成部品の消耗が進みにくいという利点もある。 The foaming agent may be added directly to the extruder or may be added in the flow path pipe connected to the downstream of the extruder. When the foaming agent is added directly to the extruder, the thermoplastic resin is easily plasticized in the extruder, so that the resin temperature in the extruder can be lowered, and the thermoplastic resin can be decomposed or other additives can be added. It becomes easy to suppress the decomposition of. Alternatively, an operation of lowering the resin temperature to a predetermined temperature may be adopted before adding another additive, but in this case, there is an advantage that the resin temperature can be easily cooled to the predetermined temperature. Further, since the extruder can be operated with a low screw torque, there is an advantage that power consumption can be suppressed, or that consumption of extruder components such as a screw does not proceed easily.
一方、発泡剤を、押出機下流に接続された流路配管において添加する場合、添加した発泡剤が押出機原料添加口（前記ホッパーあるいは別の添加口）からバックフロー（ガス抜け）することなく、安定して熱可塑性樹脂中に含有され易い。その結果、得られる個々の発泡性熱可塑性樹脂粒子に含まれる発泡剤含有量のばらつきが低減する。 On the other hand, when the foaming agent is added in the flow path pipe connected to the downstream side of the extruder, the added foaming agent does not backflow (gas out) from the extruder raw material addition port (the hopper or another addition port). , Stable and easily contained in the thermoplastic resin. As a result, the variation in the foaming agent content contained in the obtained individual foamable thermoplastic resin particles is reduced.
発泡剤は従来公知の圧入ポンプ等で圧入することができ、必要に応じて予め加温または冷却するなどして温度コントロールすることもできる。 The foaming agent can be press-fitted with a conventionally known press-fitting pump or the like, and the temperature can be controlled by heating or cooling in advance as necessary.
押出機より下流側である流路配管は、いかなる構成であってもよいが、スタティックミキサー、スタティッククーラー及びギアポンプの少なくとも１つ以上の部材を備えることが好ましい。スタティックミキサーは、溶融樹脂を均一混合するために有用である。また、スタティッククーラーは、溶融樹脂を所定の温度に冷却するのに有用である。スタティックミキサー及びスタティッククーラーを両方採用する場合、スタティックミキサーによる混合機能とスタティッククーラーによる冷却機能とにより、溶融樹脂が混合冷却される。 The flow path piping on the downstream side of the extruder may have any configuration, but preferably includes at least one or more members of a static mixer, a static cooler, and a gear pump. A static mixer is useful for uniformly mixing the molten resin. In addition, the static cooler is useful for cooling the molten resin to a predetermined temperature. When both the static mixer and the static cooler are adopted, the molten resin is mixed and cooled by the mixing function by the static mixer and the cooling function by the static cooler.
また、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。押出機からダイへ向かう流路配管にギアポンプを設けた場合、流路中の溶融樹脂の圧力を維持し易く、安定した吐出量を実現することができる。 Further, the gear pump is a useful member for maintaining the pressure of the flow of the molten resin or appropriately boosting the pressure. When a gear pump is provided in the flow path pipe from the extruder to the die, it is easy to maintain the pressure of the molten resin in the flow path, and a stable discharge amount can be realized.
例えば、スタティックミキサー、スタティッククーラー、またはスタティックミキサーとスタティッククーラーとを一体化したものは、ＳＵＬＺＥＲ社、ＦＬＵＩＴＥＣ社、またはＳＴＡＭＩＸＣＯ社等から入手可能である。ギアポンプは、ＰＳＩ−ＰＯＬＹＭＥＲ ＳＹＳＹＴＥＭ社、またはＥＸＴＲＵＳＩＯＮ ＡＵＸＩＬＩＡＲＹ ＳＥＲＶＩＣＥＳ社等から入手可能である。 For example, a static mixer, a static cooler, or an integrated static mixer and static cooler can be obtained from SULZER, FLUITEC, STAMIXCO, and the like. Gear pumps are available from PSI-POLYMER SYSTEM, EXTRUSION AUXILIALY SERVICES, and the like.
熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂は押出機内で溶融混練された後、ダイを通して加圧水中に押出される。加圧水中に押出された溶融樹脂を切断装置によって切断し、樹脂粒子を造粒する。切断装置としては、例えば、ダイリップに接触する回転カッターを用いることができる。 The molten resin containing the thermoplastic resin and the foaming agent is melt-kneaded in an extruder and then extruded into pressurized water through a die. The molten resin extruded into pressurized water is cut by a cutting device to granulate resin particles. As the cutting device, for example, a rotary cutter that comes into contact with the die lip can be used.
＜２−２．脱水工程＞
脱水工程は、前記樹脂粒子を脱水する工程である。本工程は、前記ダイと配管で接続された脱水部にて行なわれ得る。脱水部には、遠心脱水機等を用いることができる。
<2-2. Dehydration process>
The dehydration step is a step of dehydrating the resin particles. This step can be performed in a dehydration section connected to the die by a pipe. A centrifugal dehydrator or the like can be used for the dehydrating section.
脱水工程後の樹脂粒子は、樹脂粒子に対して水分量が５〜５００重量ｐｐｍであることが好ましく、１０〜２５０重量ｐｐｍであることがより好ましい。当該水分量は、後述する実施例に記載の方法にて測定できる。 The resin particles after the dehydration step preferably have a water content of 5 to 500 ppm by weight, more preferably 10 to 250 ppm by weight, based on the resin particles. The water content can be measured by the method described in Examples described later.
水分量が５重量ｐｐｍ以上であれば帯電防止剤が均一に塗布されるため、安定して帯電防止効果を発揮できる。詳しい原因は定かではないが、発泡性熱可塑性樹脂粒子表面に水分が無い場合には、発泡性熱可塑性樹脂粒子の帯電防止剤溶液に対する濡れ性の問題から、樹脂粒子表面に帯電防止剤が均一に塗布されないと推定している。また、添付前の発泡性熱可塑性樹脂粒子の水分が多すぎる場合には帯電防止剤が水分で流れやすくなり、発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に所定量塗布されない。 When the water content is 5 ppm by weight or more, the antistatic agent is uniformly applied, so that the antistatic effect can be stably exhibited. Although the detailed cause is not clear, when there is no moisture on the surface of the foamable thermoplastic resin particles, the antistatic agent is uniform on the surface of the resin particles due to the problem of wettability of the foamable thermoplastic resin particles to the antistatic agent solution. It is estimated that it will not be applied to. Further, if the water content of the foamable thermoplastic resin particles before attachment is too large, the antistatic agent tends to flow due to the water content, and a predetermined amount is not applied to the surface of the foamable thermoplastic resin particles.
特許文献１に記載の技術では保湿剤と界面活性剤との両方がないと帯電防止性能を発現できなかった。これは、それらを添付する前の発泡性熱可塑性樹脂粒子の水分量が少なすぎたり、多すぎたりしたことが理由であると考えられる。帯電防止剤を添付する前の水分量をクレーム範囲に調整すれば少量の帯電防止剤の添付のみで必要性能を達成できる。 With the technique described in Patent Document 1, antistatic performance could not be exhibited without both a moisturizer and a surfactant. It is considered that this is because the water content of the foamable thermoplastic resin particles before attaching them was too small or too large. If the amount of water before attaching the antistatic agent is adjusted to the claimed range, the required performance can be achieved by attaching only a small amount of the antistatic agent.
＜２−３．噴霧工程＞
噴霧工程は、脱水工程後の水分量５〜５００重量ｐｐｍの樹脂粒子に対し帯電防止剤を噴霧する工程である。帯電防止剤の噴霧量の好ましい範囲は１０〜２００重量ｐｐｍである。噴霧される帯電防止剤が１０重量ｐｐｍ以上であれば、後工程における静電気発火を防止し易い。また、噴霧される帯電防止剤が２００重量ｐｐｍ以下であれば、帯電防止剤の使用量を抑えることができ、また、噴霧後に樹脂粒子を乾燥させることが容易であるため、好ましい。噴霧される帯電防止剤は３０〜１５０重量ｐｐｍであることがより好ましく、５０〜１００重量ｐｐｍであることがさらに好ましい。
<2-3. Spraying process>
The spraying step is a step of spraying an antistatic agent on the resin particles having a water content of 5 to 500 ppm by weight after the dehydration step. The preferred range of spray amount of antistatic agent is 10 to 200 ppm by weight. If the amount of the antistatic agent sprayed is 10 ppm by weight or more, it is easy to prevent electrostatic ignition in the subsequent process. Further, when the amount of the antistatic agent sprayed is 200 ppm by weight or less, the amount of the antistatic agent used can be suppressed, and the resin particles can be easily dried after the spraying, which is preferable. The amount of the antistatic agent to be sprayed is more preferably 30 to 150 ppm by weight, further preferably 50 to 100 ppm by weight.
なお、噴霧工程にて噴霧される帯電防止剤は、最終製品としての発泡性熱可塑性樹脂粒子の帯電防止性能向上を意図されているものではない。つまり、得られた発泡性熱可塑性樹脂粒子を用いて予備発泡する工程等における帯電防止を意図しているものではない。あくまで発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造工程における静電気発火（例えば、配管内における静電気発火）を防止することを目的としている。そのため、噴霧工程にて噴霧される帯電防止剤は、比較的少量で十分である。 The antistatic agent sprayed in the spraying step is not intended to improve the antistatic performance of the foamable thermoplastic resin particles as a final product. That is, it is not intended to prevent antistatic in the step of pre-foaming using the obtained foamable thermoplastic resin particles. The purpose is to prevent electrostatic ignition (for example, electrostatic ignition in piping) in the manufacturing process of foamable thermoplastic resin particles. Therefore, a relatively small amount of antistatic agent sprayed in the spraying step is sufficient.
噴霧工程は、例えば、スプレー装置等によって発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面に帯電防止剤を被覆することによって行われる。スプレー装置による噴霧は、連続的に均一に帯電防止剤を被覆することができるため好ましい。 The spraying step is performed by, for example, coating the surface of the foamable thermoplastic resin particles with an antistatic agent by a spraying device or the like. Spraying with a spraying device is preferable because the antistatic agent can be continuously and uniformly coated.
また、噴霧工程では、前記脱水工程にて使用される脱水部における前記樹脂粒子の出口へ向けて帯電防止剤を噴霧することが好ましい。これにより、帯電防止剤が塗布されていない段階での発泡性熱可塑性樹脂粒子と配管等との接触を極力少なくできるという利点がある。 Further, in the spraying step, it is preferable to spray the antistatic agent toward the outlet of the resin particles in the dehydrated portion used in the dehydrating step. This has the advantage that the contact between the foamable thermoplastic resin particles and the piping or the like can be minimized when the antistatic agent is not applied.
＜２−４．添加工程＞
添加工程は、前記噴霧工程後の樹脂粒子に対しブロッキング防止剤を添加する工程である。これにより、後工程にて樹脂粒子同士が接着して塊になることをより防止できる。なお、添加工程は、表面処理工程とも称される。
<2-4. Addition process>
The addition step is a step of adding a blocking inhibitor to the resin particles after the spraying step. As a result, it is possible to further prevent the resin particles from adhering to each other and forming a lump in the subsequent process. The addition step is also referred to as a surface treatment step.
添加工程は、例えば、混合機等によって発泡性熱可塑性樹脂粒子の表面にブロッキング防止剤を被覆することによって行われる。 The addition step is performed by, for example, coating the surface of the foamable thermoplastic resin particles with an antiblocking agent by a mixer or the like.
ブロッキング防止剤の添加量は、樹脂粒子１００重量％に対して０．０１〜０．２重量％であることが好ましく、０．０２〜０．１５重量％であることがより好ましい。ブロッキング防止剤の添加量が０．０１重量％以上であれば、予備発泡時に樹脂粒子同士が接着して塊になることを十分に防止できる。また、ブロッキング防止剤の添加量が０．２重量％以下であれば、ブロッキング防止剤の使用量を抑えることができ、また成形時に樹脂粒子同士の接着が容易であるため、好ましい。 The amount of the blocking inhibitor added is preferably 0.01 to 0.2% by weight, more preferably 0.02 to 0.15% by weight, based on 100% by weight of the resin particles. When the amount of the blocking inhibitor added is 0.01% by weight or more, it is possible to sufficiently prevent the resin particles from adhering to each other and forming a lump during prefoaming. Further, when the amount of the blocking inhibitor added is 0.2% by weight or less, the amount of the blocking inhibitor used can be suppressed, and the resin particles can be easily adhered to each other during molding, which is preferable.
また、添加工程と同時に前記噴霧工程後の樹脂粒子に対し、または前記添加工程後の樹脂粒子に対し、更に帯電防止剤を塗布してもよい。これにより、得られた発泡性熱可塑性樹脂粒子を用いて予備発泡する工程等においても帯電を防止することができる。この場合、帯電防止剤の塗布量は、樹脂粒子１００重量％に対して０．３〜３重量％であることが好ましく、０．５〜２重量％であることがより好ましい。帯電防止剤の塗布量が０．３重量％以上であれば、予備発泡以降の工程においても樹脂粒子の帯電を十分に防止することができる。また、帯電防止剤の塗布量が３重量％以下であれば、帯電防止剤の使用量を抑えることができ、また、予備発泡後の乾燥が容易であるため、好ましい。 Further, the antistatic agent may be further applied to the resin particles after the spraying step or to the resin particles after the adding step at the same time as the addition step. As a result, it is possible to prevent charging even in a step of pre-foaming using the obtained foamable thermoplastic resin particles. In this case, the amount of the antistatic agent applied is preferably 0.3 to 3% by weight, more preferably 0.5 to 2% by weight, based on 100% by weight of the resin particles. When the amount of the antistatic agent applied is 0.3% by weight or more, it is possible to sufficiently prevent the resin particles from being charged even in the steps after the preliminary foaming. Further, when the amount of the antistatic agent applied is 3% by weight or less, the amount of the antistatic agent used can be suppressed, and drying after pre-foaming is easy, which is preferable.
＜２−５．乾燥工程＞
本製造方法は、噴霧工程後に、帯電防止剤が噴霧された前記樹脂粒子を乾燥する乾燥工程を含むことが好ましい。これにより、帯電防止剤を噴霧する際の溶媒を除去することができ、後述する篩工程での安定的な異粒子除去を実施できるため好ましい。なお、乾燥工程は上述の添加工程後、または添加工程後に更に帯電防止剤を噴霧した後に行われてもよい。
<2-5. Drying process>
The present production method preferably includes a drying step of drying the resin particles sprayed with the antistatic agent after the spraying step. This is preferable because the solvent for spraying the antistatic agent can be removed and stable removal of foreign particles in the sieving step described later can be performed. The drying step may be performed after the above-mentioned addition step or after further spraying the antistatic agent after the addition step.
乾燥工程は、例えば、気流乾燥が可能な装置を用いて行われる。乾燥工程は３０〜６０℃で行われることが好ましく、３５〜５５℃で行われることがより好ましい。乾燥工程の温度が３０℃以上であれば、十分に溶媒を除去することができる。また、乾燥工程の温度が６０℃以下であれば、乾燥中に発泡性熱可塑性樹脂粒子が発泡することが抑制されるため好ましい。 The drying step is performed using, for example, an apparatus capable of airflow drying. The drying step is preferably carried out at 30 to 60 ° C., more preferably at 35 to 55 ° C. When the temperature of the drying step is 30 ° C. or higher, the solvent can be sufficiently removed. Further, when the temperature of the drying step is 60 ° C. or lower, foaming of the foamable thermoplastic resin particles is suppressed during drying, which is preferable.
＜２−６．篩工程＞
本製造方法は、樹脂粒子を分級する篩工程を含むことが好ましい。篩工程は、例えば、公知の篩機を用いて行うことができる。篩工程は、帯電抑制という観点から、噴霧工程後であることが好ましい。なお、上述のように噴霧工程において樹脂粒子に噴霧される帯電防止剤は比較的少量であるため、篩工程において樹脂粒子が塊になりにくい。また、添加工程で塗布されたブロッキング防止剤が剥離することを防ぐという観点から、篩工程は添加工程の前であることが好ましい。
<2-6. Sieve process>
The present production method preferably includes a sieving step for classifying the resin particles. The sieving step can be performed using, for example, a known sieving machine. The sieving step is preferably after the spraying step from the viewpoint of suppressing charge. As described above, since the amount of antistatic agent sprayed on the resin particles in the spraying step is relatively small, the resin particles are unlikely to be agglomerated in the sieving step. Further, from the viewpoint of preventing the blocking inhibitor applied in the addition step from peeling off, the sieving step is preferably before the addition step.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明の態様１に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、加圧水中にて、ダイを通して熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む溶融樹脂を押出し、樹脂粒子を造粒する発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法であって、前記樹脂粒子を脱水する脱水工程と、前記脱水工程後の水分量５〜５００重量ｐｐｍの樹脂粒子に対し帯電防止剤を噴霧する噴霧工程と、前記噴霧工程後の樹脂粒子に対しブロッキング防止剤を添加する添加工程と、を含む構成である。 The method for producing foamable thermoplastic resin particles according to aspect 1 of the present invention is to extrude a molten resin containing a thermoplastic resin and a foaming agent through a die in pressurized water to granulate the resin particles. A dehydration step of dehydrating the resin particles, a spraying step of spraying an antioxidant on the resin particles having a water content of 5 to 500 wtppm after the dehydration step, and a resin after the spraying step. The configuration includes an addition step of adding an antiblocking agent to the particles.
本発明の態様２に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、態様１において、前記帯電防止剤が界面活性剤であるものであってもよい。 In the method for producing foamable thermoplastic resin particles according to the second aspect of the present invention, the antistatic agent may be a surfactant in the first aspect.
本発明の態様３に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、態様１または２において、前記噴霧工程後に、帯電防止剤が噴霧された前記樹脂粒子を乾燥する乾燥工程を含むものであってもよい。 The method for producing foamable thermoplastic resin particles according to the third aspect of the present invention includes, in the first or second aspect, a drying step of drying the resin particles sprayed with an antistatic agent after the spraying step. May be good.
本発明の態様４に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、態様１〜３のいずれか１つにおいて、前記噴霧工程では、前記脱水工程にて使用される脱水部における前記樹脂粒子の出口へ向けて帯電防止剤を噴霧するものであってもよい。 The method for producing foamable thermoplastic resin particles according to the fourth aspect of the present invention is any one of the first to third aspects, in the spraying step, the outlet of the resin particles in the dehydration portion used in the dehydration step. The antistatic agent may be sprayed toward the surface.
本発明の態様５に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、態様１〜４のいずれか１つにおいて、前記水分量が１０〜２５０重量ｐｐｍであるものであってもよい。 The method for producing the foamable thermoplastic resin particles according to the fifth aspect of the present invention may be one in which the water content is 10 to 250 ppm by weight in any one of the first to fourth aspects.
本発明の態様６に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、態様１〜５のいずれか１つにおいて、前記噴霧工程で、帯電防止剤を１０〜２００重量ｐｐｍ噴霧するものであってもよい。 In any one of aspects 1 to 5, the method for producing foamable thermoplastic resin particles according to aspect 6 of the present invention may be one in which the antistatic agent is sprayed in an amount of 10 to 200 ppm by weight in the spraying step. Good.
本発明の態様７に係る発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法は、態様１〜６のいずれか１つにおいて、前記添加工程と同時に前記噴霧工程後の樹脂粒子に対し、または前記添加工程後の樹脂粒子に対し、更に帯電防止剤を塗布するものであってもよい。 The method for producing the foamable thermoplastic resin particles according to the seventh aspect of the present invention is, in any one of the first to sixth aspects, the resin particles after the spraying step at the same time as the addition step, or after the addition step. An antistatic agent may be further applied to the resin particles.
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
〔水分量の測定〕
試料に含まれる微量な水分量は大気中雰囲気において経時的に変化する。従って脱水工程後の水分量を測定するためには、脱水工程直後の発泡性熱可塑性樹脂粒子を密閉栓の付属したバイアル瓶などに封管し、封管されたバイアル瓶内部の水分量を測定する必要がある。また、サンプルを採取した同じ場所においてサンプルを採取せずに同様のバイアル瓶封管作業を実施して、雰囲気の水分量を測定し、サンプル採取時の水分量から差し引くことでサンプルの水分量を測定することができる。
[Measurement of water content]
The trace amount of water contained in the sample changes with time in the atmospheric atmosphere. Therefore, in order to measure the water content after the dehydration step, the foamable thermoplastic resin particles immediately after the dehydration step are sealed in a vial with a sealing stopper, and the water content inside the sealed vial is measured. There is a need to. In addition, the same vial bottle sealing operation is performed at the same place where the sample was collected, and the water content of the atmosphere is measured and subtracted from the water content at the time of sample collection to reduce the water content of the sample. Can be measured.
測定に用いた機器を以下に示す。 The equipment used for the measurement is shown below.
水分測定機：三菱化学アナリテック製微量水分測定装置ＣＡ−２００（電量法）
水分気化機：三菱化学アナリテック製水分気化装置ＶＡ−２３０型
陽極液：アクアミクロン ＡＸ
陰極液：アクアミクロン ＣＸＵ
バイアル瓶：ＧＬ Ｓｉｅｎｃｅｓ製１０ｍＬＨＳヨウＣｒ−ｖｉａｌ トウメイ Ｆ−ｂｔｍ ２０ｍｍ
キャップ：ＧＬ Ｓｉｅｎｃｅｓ製オープントップクリンプキャップ Ｓ ２０ｍｍ
パッキン：ＧＬ Ｓｉｅｎｃｅｓ製２０ｍｍ ＰＴＦＥ／Ｓｉセプタム
遠心脱水機の回転数と遠心脱水機排気ブロアー回転数とを各水準の数値に併せてから１時間後にサンプル採取を実施した。
Moisture measuring machine: Mitsubishi Chemical Analytech's trace moisture measuring device CA-200 (coulometric method)
Moisture vaporizer: Mitsubishi Chemical Analytech Moisture vaporizer VA-230 type Anode solution: Aquamicron AX
Cathode solution: Aquamicron CXU
Vial bottle: GL Siennes 10mL HS Yo Cr-vial Tomei F-btm 20mm
Cap: GL Sciences open top crimp cap S 20mm
Packing: GL Siennes 20 mm PTFE / Si Septum Centrifugal dehydrator rotation speed and centrifugal dehydrator exhaust blower rotation speed were adjusted to the values of each level, and a sample was taken 1 hour later.
あらかじめバイアル瓶、キャップ及びパッキンの重量を測定する。遠心脱水機出口から排出された直後の発泡性熱可塑性樹脂粒子をバイアル瓶に０．５ｍｇ程度（水分量によってサンプル採取量は異なる）採取し、直ちにパッキン及びキャップにて封管してサンプルバイアル瓶とする。 Weigh the vial, cap and packing in advance. About 0.5 mg of foamable thermoplastic resin particles immediately after being discharged from the outlet of the centrifugal dehydrator is collected in a vial (the amount of sample collected varies depending on the amount of water), and the sample vial is immediately sealed with a packing and a cap. And.
さらに発泡性熱可塑性樹脂粒子を採取したのと同じ場所で発泡性熱可塑性樹脂粒子はバイアル瓶に入らないようにしてパッキン及びキャップにて封管してブランクバイアル瓶とする。 Further, at the same place where the foamable thermoplastic resin particles were collected, the foamable thermoplastic resin particles are sealed with a packing and a cap so as not to enter the vial to form a blank vial.
封管したバイアル瓶の外側に水滴がついていれば除去し、２３℃、湿度５０％の恒温恒湿室に６時間静置した後に電子天秤でサンプル重量を測定する。 If there are water droplets on the outside of the sealed vial, remove them, leave them in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 50% humidity for 6 hours, and then measure the sample weight with an electronic balance.
次に１５０℃に設定された水分気化機に封管されたバイアル瓶を設置し、バイアル瓶内の水分を水分測定機に２分間移送した後にカールフィッシャー法（電量法）による水分量測定を実施する。 Next, a sealed vial is placed in a moisture vaporizer set at 150 ° C., the moisture in the vial is transferred to the moisture measuring machine for 2 minutes, and then the moisture content is measured by the curl fisher method (coulometric method). To do.
下記式で水分量を計算する。 Calculate the water content with the following formula.
水分量（重量ｐｐｍ）＝（サンプルバイアル瓶の水分量（ｍｇ）−ブランクバイアル瓶の水分量（ｍｇ））／サンプル重量（ｍｇ）×１０，０００
水分量が少ない場合の測定誤差を減らすために（サンプルバイアル瓶の水分量（ｍｇ）−ブランクバイアル瓶の水分量（ｍｇ））は０．１ｍｇ以上になるようにサンプル採取量を調整した方がよい。
Amount of water (ppm) = (Amount of water in sample vial (mg) -Amount of water in blank vial (mg)) / Sample weight (mg) x 10,000
In order to reduce the measurement error when the water content is low (water content in the sample vial (mg) -water content in the blank vial (mg)), it is better to adjust the sample collection amount so that it is 0.1 mg or more. Good.
〔実施例１〕
［発泡性熱可塑性樹脂粒子の作製］
熱可塑性樹脂としてポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン（株）製、６８０）１００重量部を、同方向二軸押出機（第１押出機）と単軸押出機（第２押出機）とを直列に連結したタンデム型二段押出機へ供給して溶融混練した。第１押出機の途中から、混合ペンタン（ノルマルペンタン：イソペンタン＝８０：２０（重量比））７重量部を圧入し、その後、継続管を通じて、第２押出機に発泡剤含有溶融ポリスチレン樹脂を供給した。
[Example 1]
[Preparation of foamable thermoplastic resin particles]
As a thermoplastic resin, 100 parts by weight of polystyrene resin (680, manufactured by PS Japan Corporation) was connected in series with a twin-screw extruder (first extruder) and a single-screw extruder (second extruder) in the same direction. It was supplied to a tandem two-stage extruder and melt-kneaded. 7 parts by weight of mixed pentane (normal pentane: isopentane = 80: 20 (weight ratio)) is press-fitted from the middle of the first extruder, and then the foaming agent-containing fused polystyrene resin is supplied to the second extruder through a continuous pipe. did.
第２押出機の下流側に取り付けられた小孔を有するダイスから発泡剤含有溶融ポリスチレン樹脂を加圧循環水中に押出した。押出された発泡剤含有溶融ポリスチレン樹脂は、ダイスに接触する刃を有する回転カッターを用いて、切断及び小粒化され、遠心脱水機［ＢＫＧ社製ＴＶＥ１０００ＥＤ］に循環水により移送された。遠心脱水機の回転数を１７００ｒｐｍ、遠心脱水機排気ブロアー回転数を２１６７ｒｐｍとして脱水を行った。 A foaming agent-containing fused polystyrene resin was extruded into pressurized circulating water from a die having small holes attached to the downstream side of the second extruder. The extruded foaming agent-containing fused polystyrene resin was cut and granulated using a rotary cutter having a blade in contact with the die, and transferred to a centrifugal dehydrator [TVE1000ED manufactured by BKG] by circulating water. Dehydration was performed with the rotation speed of the centrifugal dehydrator set to 1700 rpm and the rotation speed of the exhaust blower of the centrifugal dehydrator set to 2167 rpm.
脱水機出口から排出された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の水分を測定したところ５．１重量ｐｐｍであった。 The water content of the effervescent polystyrene resin particles discharged from the outlet of the dehydrator was measured and found to be 5.1 ppm by weight.
脱水機出口から排出された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に、帯電防止剤としてＮ−ヒドロキシエチル（２−ヒドロキシアルキル）アミンの７．５％水溶液を噴霧した。この際、脱水機出口から排出された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に対してＮ−ヒドロキシエチル（２−ヒドロキシアルキル）アミンが５０重量ｐｐｍになるように噴霧した。帯電防止剤が添付された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を気流乾燥機で乾燥させた。 The effervescent polystyrene resin particles discharged from the dehydrator outlet were sprayed with a 7.5% aqueous solution of N-hydroxyethyl (2-hydroxyalkyl) amine as an antistatic agent. At this time, N-hydroxyethyl (2-hydroxyalkyl) amine was sprayed on the effervescent polystyrene-based resin particles discharged from the outlet of the dehydrator so as to be 50 wt ppm. The foamable polystyrene resin particles to which the antistatic agent was attached were dried in an air flow dryer.
乾燥された帯電防止剤が添付された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子３００ｇをポリエチレン製の袋(ＯＫ袋Ｎｏ．１５、大倉工業株式会社製)に入れ、当該袋の口を開けた状態で、２３℃、湿度２０％の恒温室で一晩保管した。保管後、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子３００ｇが入っているポリエチレン製の袋の口を縛った状態で１００回振った。その後、ポリエチレン製の袋の口を開け、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子表面の帯電量を静電気測定器（シシド静電気製スタチロンＤＸ）によって３回以上測定した。その平均値を算出した結果、−０．５ｋＶであった（測定距離３０ｍｍ、電荷量測定は２３℃、相対湿度２０％の雰囲気下で行った）。 300 g of foamable polystyrene resin particles to which a dried antistatic agent is attached is placed in a polyethylene bag (OK bag No. 15, manufactured by Okura Industrial Co., Ltd.), and the temperature of the bag is opened at 23 ° C. , Stored overnight in a constant temperature room with a humidity of 20%. After storage, the bag made of polyethylene containing 300 g of foamable polystyrene resin particles was shaken 100 times with the mouth tied. Then, the mouth of the polyethylene bag was opened, and the amount of charge on the surface of the effervescent polystyrene-based resin particles was measured three times or more with an electrostatic measuring instrument (Sisid electrostatic Statillon DX). As a result of calculating the average value, it was -0.5 kV (measurement distance was 30 mm, charge amount was measured at 23 ° C., and the relative humidity was 20%).
〔実施例２〜１２および比較例１〜７〕
実施例１において、脱水機回転数、脱水機排気ブロアー回転数及び帯電防止剤塗布量を表１〜３に記載のとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして帯電防止剤が添付された発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を実施例１と同様にして帯電量を測定し、結果を表１〜３に示す。なお、実施例１〜１２および比較例１〜７においては、帯電量の測定が目的であるため、ブロッキング防止剤の添加を省略している。
[Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 7]
In Example 1, the antistatic agent was attached in the same manner as in Example 1 except that the dehydrator rotation speed, the dehydrator exhaust blower rotation speed, and the antistatic agent application amount were changed as shown in Tables 1 to 3. Foamable polystyrene resin particles were obtained. The amount of charge of the obtained foamable polystyrene resin particles was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Tables 1 to 3. In Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 7, since the purpose is to measure the amount of charge, the addition of the blocking inhibitor is omitted.
表１〜３からわかるように、脱水工程後の水分量５〜５００重量ｐｐｍの樹脂粒子に対し帯電防止剤を噴霧した場合、帯電量を効率的に抑えることができた。 As can be seen from Tables 1 to 3, when the antistatic agent was sprayed on the resin particles having a water content of 5 to 500 ppm by weight after the dehydration step, the charge amount could be efficiently suppressed.
本発明は、安定的に操業することが可能な発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法に利用することができる。 The present invention can be used in a method for producing foamable thermoplastic resin particles capable of stable operation.
Claims (7)
前記樹脂粒子を脱水する脱水工程と、
前記脱水工程後の水分量５〜５００重量ｐｐｍの樹脂粒子に対し帯電防止剤を噴霧する噴霧工程と、
前記噴霧工程後の樹脂粒子に対しブロッキング防止剤を添加する添加工程と、を含むことを特徴とする発泡性熱可塑性樹脂粒子の製造方法。 A method for producing foamable thermoplastic resin particles, in which a molten resin containing a thermoplastic resin and a foaming agent is extruded through a die in pressurized water to granulate the resin particles.
A dehydration step of dehydrating the resin particles and
A spraying step of spraying an antistatic agent on resin particles having a water content of 5 to 500 ppm by weight after the dehydration step.
A method for producing foamable thermoplastic resin particles, which comprises an addition step of adding a blocking inhibitor to the resin particles after the spraying step.
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