WO2005028173A1 - 熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法 Download PDF

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Toshiro Kobayashi
Tsuneo Doi
Hideki Kobayashi
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Sekisui Plastics Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing thermoplastic resin foamable particles.
  • thermoplastic resin foamable particles In the production of thermoplastic resin foamable particles, generally, a method of impregnating a resin particle obtained by suspension polymerization with a foaming agent is widely adopted. However, this method produces a large amount of wastewater containing suspension stabilizers, surfactants, polymerization initiators, etc., because the polymerization reaction is carried out in an aqueous medium, and wastewater treatment equipment for treating this wastewater is required. At the same time, the size of the obtained particles varies, and the yield of expandable particles having a desired particle size is low.
  • extrusion method As a method for solving this, there is known a production method called a so-called extrusion method in which a resin is melt-kneaded in an extruder, a die force attached to the extruder tip is also extruded, and the resin is cut into particles.
  • the extrusion method is divided into two types according to the timing of cutting the resin into particles.
  • One of them is a method called a hot cut method, in which a string is extruded into a liquid pressurized from a die and cut at the same time with a rotary blade attached to the die.
  • the other one is a method in which the resin is extruded into the atmosphere and formed into a string, guided into a cooling liquid, and the string-shaped resin is cut off after cooling with force and cooling. Called the law.
  • the former method hot-cut method
  • the former method has higher productivity of expandable particles than the latter method (cold-cut method), and can form spherical particles with no corners. When it gets easier, it has the advantage.
  • thermoplastic resin foamable particles by a hot cut method
  • a thermoplastic resin and a foaming agent having a boiling point of 50 ° C to 0 ° C are kneaded in an extruder, and the mixture is mixed at 20 ° C.
  • C Extruded into water at 100 ° C, normal pressure or more and 40 atm or less, and immediately cut into particles in water.
  • thermoplastic resin and the foaming agent are melt-kneaded in an extruder, extruded into a heated and pressurized liquid, cut into particles immediately, and then gradually cooled in a pressure vessel. Release pressure,
  • a method has been proposed in which aging treatment is performed under a temperature condition of 40 ° C. or higher and 15 ° C. or lower than the low-temperature endothermic beak measured by DSC (for example, see Patent Document 2).
  • thermoplastic resin particles containing no foaming agent by a hot-cut method, and subsequently impregnating the resin particles with a foaming agent to produce thermoplastic resin foamable particles.
  • thermoplastic resin is extruded into water through a nozzle die cutter, cut with a cutter blade that rotates in contact with the die surface, and the ball is squeezed, the viscosity of the resin melt at the die entrance becomes 100-50,000 Voids.
  • a method has been proposed in which the resin temperature is adjusted so that the discharge amount per nozzle hole is 0.1-6.
  • OkgZhr for example, see Patent Document 3).
  • the method for producing spherical expandable polystyrene resin particles in which a foaming agent is impregnated into polystyrene resin particles containing a conjugated diene polymer component in an aqueous medium!
  • the particles melt the resin in the extruder, and the shearing speed of the resin in the die land is 2,500 (1Z seconds) or more and 10,000 (1Z seconds) or less, and the apparent viscosity is 150
  • a method has been proposed in which the material is extruded from an extrusion hole at the same time as the void size and cut simultaneously (for example, see Patent Document 4).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 48-20423
  • Patent Document 2 JP-A-07-314438
  • Patent Document 3 JP-A-61-195808
  • Patent Document 4 JP-A-09-208735
  • Patent Documents 1 and 2 the selection of a foaming agent and the method of cooling the resin immediately after extrusion when producing expandable particles by the hot cut method, or the aging conditions of the expandable particles after cutting are important. Is taught. According to the method disclosed in Patent Documents 1 and 2, foaming of particles is not observed at the time of granulation, and foamable particles having an apparent spherical and good appearance can be obtained. The mechanical strength of the molded product obtained by foam molding the expandable particles However, there is a problem that the degree is inferior to a molded product obtained by foam molding using foamable particles obtained by the suspension polymerization impregnation method using the same raw material. This tends to be remarkable especially for small particles having a particle diameter of 1.5 mm or less.
  • Patent Document 3 teaches that when producing resin particles by a hot cut method, the melt viscosity and the resin discharge amount of the resin passing through a die greatly affect the particle shape. ing.
  • the melt viscosity described in Patent Literature 3 is 100 to 500000 voids, and the range of conditions is too wide.
  • the melt viscosity increases by itself. Since it falls within this range, it has not been possible to specify the melt viscosity range in which expandable particles having excellent strength can be obtained, particularly when a foamed product is obtained.
  • Patent Document 4 teaches that, when producing resin particles by a hot cut method, the shear rate and melt viscosity of the resin passing through a die greatly affect the particle shape. Even when the shear rate was adjusted to a range of 2500 (1Z seconds) or more and 10000 (1Z seconds) or less while applying force, foamable particles excellent in strength could not be obtained in the case of a foamed product.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for producing thermoplastic resin expandable particles capable of producing an expanded molded article having a perfect spherical shape, a uniform particle diameter, and excellent mechanical strength. With the goal.
  • the present invention provides a method for press-fitting a foaming agent into a thermoplastic resin melted in an extruder, and applying a molten resin containing the foaming agent to a die provided at the tip of the extruder.
  • Many small pore forces Extruded directly into a cooling liquid, cut this extrudate with a high-speed rotary blade, and cool and solidify the extrudate by contact with liquid to obtain expandable thermoplastic particles
  • Expandable thermoplastic particles According to the production method, the foaming agent-containing molten resin is extruded so as to have a shearing rate of 12000 to 35000 sec.
  • thermoplastic resin is a polystyrene resin
  • resin temperature at the die introduction part is set in the range of 150 to 180 ° C.
  • thermoplastic resin is a polyethylene resin
  • resin temperature at the die inlet is set in the range of 130 to 160 ° C.
  • thermoplastic resin is a polypropylene resin
  • resin temperature at the die introduction portion in the range of 180 to 210 ° C.
  • the resin melting, foaming agent addition, kneading, cooling, and granulation can be continuously performed by an extrusion hot cut method, and foamable particles having a uniform particle size can be efficiently produced. It can be manufactured on a regular basis.
  • the shear rate and the melt viscosity of the resin in the small hole land portion of the die are controlled within a specific range, so that the conventional hot-cut method is not used. It was difficult to stably produce expandable particles capable of obtaining expanded molded articles having the same mechanical strength as expandable particles obtained by the suspension polymerization impregnation method.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a production apparatus used for carrying out the method for producing thermoplastic resin foamable particles of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a die used in a manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the molecular weight of the resin used for producing the expandable particles and the strength of the molded article.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the resin temperature and the strength of a molded product during the production of expandable particles.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the resin melt viscosity during the production of expandable particles and the strength of a molded product.
  • Fig. 6 is a graph showing the relationship between the shear rate during the production of expandable particles and the strength of a molded product. is there.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of a die used in a manufacturing apparatus.
  • FIG. 8 is a view taken in the direction of arrows II in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a development view of a cylindrical channel portion of the die shown in FIG. 7. Explanation of symbols
  • foamable particles obtained by consciously changing the shear rate and apparent melt viscosity of a resin when passing through a die using the same raw material are each foamed into a plate shape, and the strength is measured. It was completed based on the finding that a significant difference would occur when doing this.
  • a foaming agent is press-fitted into a thermoplastic resin melted in an extruder, and the molten resin containing the foaming agent is provided with a large number of small pore forces of a die attached to the tip of the extruder.
  • the extrudate is cut by a cutter rotating at high speed at the same time as the extrudate is extruded, and the extrudate is cooled and solidified by contact with liquid to obtain expandable particles.
  • the resin is extruded so as to have a shear rate of 12,000 to 35000 sec and an apparent melt viscosity of the resin of 100 to 700 voise.
  • a feature of the present invention resides in that, when a thermoplastic resin containing a foaming agent is extruded from small pores, the shear rate and apparent melt viscosity of the resin in the small pore land are strictly controlled. However, this control becomes possible only when the structure of the die, in particular, the adjustment of the hole diameter and land length of the small holes, and the adjustment of the resin temperature during extrusion are performed simultaneously.
  • the die used in the present invention is preferably a die having a pore diameter for discharging resin of 0.5-1. Omm and a land length a (see FIG. 2) of the pore of 2-4 mm. I have.
  • FIG. 1 shows an example of a production apparatus used to carry out the method for producing thermoplastic resin foamable particles of the present invention.
  • This manufacturing apparatus includes an extruder 1 having a raw material supply hopper 11 and a foaming agent supply port 12 to which a high-pressure pump 13 is connected, a die 2 mounted at the end of the extruder 1, and a resin discharge surface of the die 2.
  • a cutting chamber 3 having a cutter 31 rotatably housed in close proximity to the chamber and having a circulating liquid inlet / outlet, and a water supply port for feeding the circulating liquid into the cutting chamber 3.
  • the apparatus comprises a pump 4, a dehydrating / drying machine 5 for feeding the expandable particles and the circulating liquid to separate the solid and liquid, a water tank 6 for storing the circulating liquid, and a container 7 for storing the dried expandable particles.
  • a general-purpose extruder can be used as the extruder 1.
  • twin-screw extruder For example, use a single-screw extruder, twin-screw extruder, or two twin-screw extruders, or use a twin-screw extruder for the first stage and a single-screw extruder for the second stage. Is possible.
  • FIG. 2 is a view showing a vertical sectional view of a die 2 used in the manufacturing apparatus.
  • reference numeral 21 denotes a resin pressure detecting unit
  • 22 denotes a small hole
  • 23 denotes a die face surface. Indicates the land length of the small hole.
  • the thermoplastic resin heated and melted in the extruder 1 is kneaded with the foaming agent press-fitted from the foaming agent supply port 12, cooled and fed to the die 2, and extruded into the cutting chamber 3 from the small holes 22. It is.
  • the blowing agent-containing molten resin extruded from the small holes 22 comes into contact with the circulating liquid in the cutting chamber 3 and is cut into short pieces by the cutter 31 to be spherical in the liquid and cooled.
  • the effervescent particles spheroidized in the circulating liquid are sent to the dehydrating dryer 5, where the effervescent particles are separated from the circulating liquid, dried, and stored in the container 7.
  • ⁇ represents the shear rate (sec—)
  • q represents the volume per unit of pores and resin discharge (cm 3 / s ec)
  • ⁇ represents the pi
  • r represents the pore diameter. Represents radius (cm).
  • the apparent melt viscosity of the resin is calculated from the following equation (2).
  • the value of ⁇ ⁇ was the detected pressure at the position indicated by reference numeral 21 in FIG. 2, and the value of g was 9800 cmZsec 2 . Also, all the small holes 22 of the die 2 are effectively draining resin. Therefore, the effective number of pores for calculating q and Q is determined by measuring the mass of 1000 particles of the obtained expandable particles, and taking the average value as the actual mass of the particles. ⁇ Calculated from the amount of grease supplied and the number of cuts per hour by the cutter 31 (number of rotations per hour X number of cutting blades), the theoretical particle mass value assuming that all the small holes 22 are working effectively By comparison, the number of effective working holes was calculated.
  • the shear rate is proportional to the resin amount q discharged from one small hole 22 and inversely proportional to the cube of the radius r of the small hole 22.
  • the shear rate of the resin when passing through the small holes 22 affects the shape of the obtained particles.
  • the shear rate In order to obtain perfectly spherical particles having a uniform particle size, the shear rate must be kept in the range of 12000-35000sec- 1 . If it is less than 12000 sec- 1 , the particles have a distorted shape, and when the particles are expanded, the particles become flat stone-like expanded particles. If it exceeds 35000 sec- 1 , cutting by the cutter 31 is not good, and whisker-like projections are generated on the particles, so that the generation of powder resin increases.
  • the amount of resin discharged from the small holes 22 can be easily adjusted by using the die 2 having the number of holes corresponding to the amount of resin supplied per hour to the extruder 1.
  • the diameter of the small holes 22 is as follows. 0.5-1. Omm is good. 1. Beyond Omm, it is difficult to adjust the shear rate 12000Sec- 1 above, is less than 0. 5 mm Conversely, unfavorably difficult to adjust the shear rate 35000sec- to 1 or less.
  • the apparent melt viscosity of the resin when passing through the small holes 22 is set to 100-700. It is necessary to keep it voicing. From the above formula (2), the apparent melt viscosity is proportional to the pressure loss ⁇ P when the resin passes through the small holes 22, that is, the resin pressure at the die.
  • the adjustment of the resin pressure is performed by setting the resin temperature at the time of extrusion, and the higher the resin temperature, the lower the resin pressure and the lower the melt viscosity.
  • the resin melt viscosity at the time of extrusion can also be adjusted by the land length a of the small holes 22.
  • the land length a of the small holes 22 is preferably 2-4 mm! / ,. If the land length a exceeds 4 mm, the resin pressure in the small holes 22 increases, and it is difficult to adjust the resin temperature to maintain an appropriate melt viscosity range, which is not preferable.
  • the melt viscosity is less than 100 boise, it is difficult to suppress foaming of the particles at the time of cutting, causing coalescence of the cut particles, and the molded product having low mechanical strength even when the particles are subjected to foam molding. I can only get it. Conversely, if the melt viscosity exceeds 700 boise, the foamed particles will have excellent mechanical strength when foamed.However, the shape will be distorted and the foamed foam will become flat particles.
  • the filling property in the molding die at the time is deteriorated, and the size and shape of the foamed particles appearing on the surface of the molded product are not uniform.
  • a more preferable range of the apparent melt viscosity is 200 to 500 boys.
  • thermoplastic resin that can be used in the present invention is not particularly limited.
  • Examples of the foaming agent used in the present invention include aliphatic hydrocarbons such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, neopentane, and cyclopentane; ethers such as dimethyl ether and getyl ether; methanol and ethanol. Various alcohols such as, carbon dioxide, nitrogen, water and the like can be used. Of these, aliphatic hydrocarbons are preferred, and normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane alone or a mixture thereof is particularly preferred.
  • the amount of the foaming agent to be added can be increased or decreased depending on the target expansion ratio of the expandable particles, but is generally preferably in the range of 2 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.
  • the foam nucleating agent include talc, carbonated calcium carbonate, magnesium carbonate, diatomaceous earth, calcium stearate, magnesium stearate, barium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, silica, Teflon (registered trademark) powder and the like. Among them, it is preferable to add 0.2 to 2.0 parts by mass of fine powder talc to the resin. Further, a flame retardant, an antistatic agent, a colorant, and the like can be added.
  • the temperature of the molten resin varies depending on the type of resin used, and the resin temperature of the foamable resin at the die introduction portion is preferably adjusted to be 50 to 100 ° C higher than the melting point of the resin. In addition, it is necessary to extrude the resin directly into the liquid so that the extruded string-like foamable resin does not foam.
  • the temperature of the resin cooling liquid is controlled by the die inlet. It is preferable to set the temperature 100-200 ° C lower than the resin temperature.
  • the resin used is a styrene-based resin
  • the temperature is set as low as possible within a range in which the flow of the fat is not disturbed, and is preferably about 150 to 180 ° C.
  • the temperature of the liquid for cooling the fat is preferably 30 to 60 ° C. Hot water is preferred as the liquid.
  • the resin temperature at the die inlet is about 130 to 160 ° C.
  • the temperature of the resin cooling liquid is preferably 20-50 ° C.
  • the resin temperature at the die introduction part is about 180 to 210 ° C.
  • the temperature of the resin cooling liquid is preferably 40-70 ° C.
  • the foaming resin directly extruded into the resin cooling liquid is cut and cooled by a cutter that rotates in close contact with the die face immediately after being extruded in the liquid to form foamable particles.
  • the produced particles are almost spherical. And have a diameter slightly larger than the hole diameter of the die.
  • the expandable particles are transported together with the water in the pipe, dehydrated and dried, and then become a product.
  • a conventionally known foam molding method and apparatus can be used.
  • the resin is a styrene resin
  • the pre-expanded particles obtained by foaming the expandable particles 10 to 100 times with steam are aged for a certain period of time, then filled in a mold, and re-spun with steam.
  • a foam molded article having a desired shape can be obtained.
  • the resin melting, the addition of the foaming agent, the kneading, the cooling, and the granulation can be continuously performed by the extrusion hot cut method, and the foamable particles having a uniform particle size can be efficiently produced. It can be manufactured on a regular basis.
  • the shear rate and the melt viscosity of the resin in the small hole land portion of the die are controlled within a specific range, so that the conventional hot-cut method is not used. It is possible to stably produce expandable particles that can be used to obtain expanded molded articles having the same mechanical strength as expandable particles obtained by suspension polymerization impregnation, which was difficult.
  • the sphericity of the pre-expanded particles, the density of the expanded molded product, and the bending strength are values measured by the following methods, respectively.
  • the sphericity of the pre-expanded particles is determined by sandwiching the pre-expanded particles obtained by expanding the expandable particles with calipers, measuring the particle diameter from various angles, obtaining the maximum diameter W1 and the minimum diameter W2, and using the following equation.
  • the sphericity was determined by (3).
  • the density of the molded article was measured by the method described in JISK7222: 1999 “Foamed plastic and rubber-Measurement of apparent density”. That is, a test piece of 10 ⁇ 10 ⁇ 5 cm was cut from a molded product without changing the cell structure of the sample, the mass was measured, and calculated by the following equation (4).
  • Density (gZcm 3 ) Specimen mass (g) Z specimen volume (cm 3 ) (4)
  • JISA9511 Measured according to the method described in 1999 “Insulating plastic foam”.
  • the specimen size is 75 X 300 X 15 mm
  • the compression speed is 10 mmZmin
  • the tip jig is a pressure wedge 10R
  • the support base 10R is a fulcrum.
  • the distance was measured as 200 mm and calculated by the following equation.
  • F represents the maximum bending load (N)
  • L represents the distance between fulcrums (mm)
  • b represents the width (mm) of the specimen
  • h represents the thickness (mm) of the specimen.
  • the apparatus shown in FIG. 1 was used to produce the expandable particles according to the present invention.
  • the resin and the foaming agent are kneaded and cooled in the extruder, and the resin temperature at the extruder tip is maintained at 170 ° C, the pressure at the resin introduction part of the die at 14 MPa, and the diameter is 0.6 mm.
  • the foaming agent-containing molten resin is extruded into a cutting chamber connected to the die and circulating water at 40 ° C.
  • the extrudate was cut by a high-speed rotary cutter having 10 blades in the circumferential direction. The cut particles were cooled, dehydrated and dried to obtain expandable particles.
  • the obtained expandable particles were substantially spherical particles having an approximate diameter of 0.8 mm and were free from deformation, whiskers and the like.
  • the shear rate and apparent melt viscosity of the foaming agent-containing molten resin when passing through the small hole land were calculated based on the above formula, and the shear rate was 15608 sec- 1 and the apparent melt viscosity was 360 boys. .
  • the obtained expandable particles After aging the obtained expandable particles for 72 hours, they were heated at 0.5 kg / cm 2 for 2 minutes in a box-type foaming machine to form pre-expanded particles, left for 24 hours, and then molded into a 300 ⁇ 400 ⁇ 50 mm mold. And foamed with steam at a gauge pressure of 1.0 OkgZcm 2 for 20 seconds to obtain a foam molded article. At this time, the sphericity of the pre-expanded particles was 1.15, and the density of the obtained foamed molded product was 0.025 gZcm 3. When the bending strength of this molded product was measured, it was found to be 0.65 MPa.
  • Example 2 the same resin and composition as in Example 1 was used, and the extrusion conditions were adjusted using the same equipment as in Example 1 except that the die was changed to produce expandable particles.
  • the foamable particles were prefoamed in the same manner as in Example 1, and the sphericity, the density of the molded product, and the bending strength of the obtained prefoamed particles were measured.
  • Table 1 summarizes the die specifications, extrusion conditions, sphericity of pre-expanded particles, density of molded products, and bending strength.
  • Comparative Examples 13 and 13 the same resin and composition as in Example 1 were used, except that the die was changed, using the same equipment as in Example 1, and adjusting the extrusion conditions to produce expandable particles.
  • the foamable particles were prefoamed in the same manner as in Example 1, and the sphericity, the density of the molded product, and the bending strength of the obtained prefoamed particles were measured.
  • Tables 1 and 2 summarize the die specifications, extrusion conditions, sphericity of pre-foamed particles, density of molded products, and bending strength.
  • Example 3 the same equipment as in Example 1 was used, and the resins used were polyethylene resin (manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd .: JE111D) and polystyrene resin (manufactured by Toyo Styrene Co., Ltd .: HRM10N) at a mass ratio of 60Z40 to give foamable particles.
  • the obtained expandable particles were made into pre-expanded particles in a pressurized steam tank, and thereafter, a foam molded article was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the sphericity of the pre-expanded particles, the density of the molded product, and the bending strength were measured. Die specifications, extrusion conditions, pre-expanded particle sphericity, Table 1 summarizes the density and bending strength of molded products.
  • Example 4 the same resin as in Example 1 was used, and the resin to be used in Example 4 was polypropylene resin (manufactured by Sumitomo Mitsui Polyolefin: S131) and polystyrene resin (Toyo Styrene: HRM10N) was changed to a resin material mixed at a mass ratio of 60Z40 to obtain expandable particles. Immediately after production, the obtained expandable particles were made into pre-expanded particles in a pressurized steam bath, and then a foam molded article was obtained in the same manner as in Example 1. The sphericity of the pre-expanded particles, the density of the molded product, and the bending strength were measured. Table 1 summarizes the die specifications, extrusion conditions, sphericity of the pre-expanded particles, density of the molded product, and bending strength.
  • Comparative Example 4 had the same resin formulation as in Example 1, except that the foaming agent was extruded without press-fitting and cut to produce resin particles.
  • the resin particles were put into a pressure vessel, and in an aqueous medium to which a dispersant and a plasticizer (toluene) were added, 15 parts by mass of isobutane as a foaming agent was added to 100 parts by mass of the resin particles.
  • the foaming agent impregnation treatment was performed at ° C for 4 hours. After cooling to room temperature, dehydration was performed to obtain expandable particles. This was made into a foam molded article in the same manner as in Example 1.
  • Table 2 shows the density and flexural strength of the foam molded product.
  • Example 5 the same resin and composition as in Example 1 was used except that the die was changed to die B in which means for preventing the small holes 108 for discharging the resin were taken. Using the same equipment as in Example 1, the extrusion conditions were adjusted to produce expandable particles.
  • Die B used in this example is shown in FIGS. However, the die B shown in FIG. 8 has 12 cylindrical flow paths (resin flow paths) 107 in the area Q, and one small hole 108 for each cylindrical flow path 107. In the die B used in this embodiment, 16 cylindrical channels 107 are provided in the region Q, and 10 small holes 108 are provided for each cylindrical channel 107.
  • the die B includes a die holder 101 fixed to the tip of an extruder (not shown), and a die body 105 fixed to the tip of the die holder 101. The inside of the cylindrical die holder 101 is a molten resin flow path 102 communicating with the tip of the extruder.
  • Reference numeral 103 denotes a die holder heater
  • reference numeral 104 denotes a bolt for mounting the die body 105.
  • dice A plurality of rod-shaped heaters 106 are inserted into the main body 105.
  • the die B pushes the resin through a plurality of small holes 108 provided in the resin discharge surface 105a through the extruder tip force molten resin flow path 102 and the cylindrical flow path 107.
  • a cutter having a cutter rotating shaft 109, a cutter blade holder 110, and a cutting blade 111 is housed, and a circulation is performed.
  • a liquid (cooling liquid) inlet 113 and a circulating liquid outlet 114 are provided.
  • the cutter is rotated in the circulating liquid water stream, the resin discharged from the resin discharge surface 105a is immediately cut in water, and the obtained particles are circulated together with the flowing water (circulating liquid). The liquid is discharged from the liquid outlet 114.
  • a plurality of cylindrical flow paths 107 communicating with the molten resin flow path 102 and communicating with the plurality of small holes 108 opened in the resin discharge surface 105a of the die body 105 are formed in the die body 105. Although it is provided along the circumference drawn on the surface 105a, as shown in FIG. 8, a region P (preferably a water flow (cooling liquid flow)) on the resin discharge surface 105a in the inflow direction and the outflow direction.
  • the small hole 108 and the cylindrical flow path 107 are not provided in the central angle 10-50 °) and the region R orthogonal to the central angle 10 (preferably the central angle 10-50 °). Small holes 108 are formed only in the other region Q. Referring to FIG.
  • the resin discharge surface 105a of the die body 105 has an annular shape, and the small holes 108 are formed only in the region Q except for the upper, lower, left and right regions P and R when viewed from the center of the ring. It is provided along an imaginary circumference having a smaller diameter than the outer periphery of the resin discharge surface 105a and concentric with the resin discharge surface 105a.
  • the lower part of the resin discharge surface 105a coincides with the direction of the circulating liquid inlet 113
  • the upper part of the resin discharge surface 105a coincides with the direction of the circulating liquid outlet 114
  • the left-right direction of the resin discharge surface 105a is This corresponds to a direction orthogonal to the direction connecting the circulating liquid inlet 113 and the circulating liquid outlet 114.
  • the small holes 108 for discharging the resin have a diameter of 0.6 mm and a land length (a) of 3.5 mm.
  • a total of 160 holes 108 are formed along the circumference drawn on the resin discharge surface 105a.
  • the amount of resin supplied to the extruder was set to 120 kg per hour, the extruder maximum temperature was set to 220 ° C., and 6 parts by weight of isopentane was added to the resin as a foaming agent and mixed.
  • the resin was introduced into Die B while maintaining the resin temperature at the tip at 168 ° C. While circulating thermo oil (heat medium) at 230 ° C through the heat medium channel 117 of the die, the resin is extruded into the cutting chamber 112 where water at 40 ° C circulates, and at the same time, the same rotation speed as in the first embodiment. This was cut with a cutter to obtain expandable particles.
  • the resin pressure at the die inlet was 12 MPa.
  • the obtained expandable particles are almost spherical particles having a diameter of 0.7 mm, and the relationship between the number of cuts and the particle diameter with respect to the resin discharge amount, and the resin pressure force at the die introduction portion indicate that the pores are smaller than those in Example 1. Obstruction was small.
  • the shear rate and apparent melt viscosity of the molten resin after passing through the die were calculated based on the calculation formula, the shear rate was 13691 sec- 1 and the apparent melt viscosity was 352 boise.
  • the obtained expandable particles are pre-expanded in the same manner as in Example 1 and molded in a mold, and the sphericity, density, and bending strength of the obtained pre-expanded particles are determined. Write in 3.
  • Mold hole diameter (mm) 0.4 0.4 0.6 0.
  • the expandable particles prepared in Examples 1 and 2 according to the present invention had good sphericity of the preliminary expanded particles, and the obtained particles were used as expanded molded articles.
  • the bending strength of the molded product was also strong, and had a strength comparable to that of the molded product having the expandable particle strength obtained by the impregnation method shown in Comparative Example 4 below.
  • the expandable particles produced in Examples 3-4 had a different resin composition from Comparative Example 4, simple comparison was not possible, but the particle shape and the strength of the molded product were sufficiently practical.
  • Example 5 foamable particles could be produced stably for a long time, and the obtained foamable particles had high sphericity.
  • a molded product was obtained. That is, it was found that the die B used in Example 5 was effective in preventing the small holes 108 for discharging the resin from being closed, and as a result, the die pressure during extrusion could be kept low. .
  • the small holes 108 are located at least at a position corresponding to the inflow direction 113 and the outflow direction 114 of the water flow, and at least a position corresponding to the direction orthogonal to the inflow direction 113 and the outflow direction 114 of the water flow. Since clogging is not formed, an effect of preventing clogging is obtained.
  • Fig. 3-6 shows that the parameters of resin molecular weight, resin melt viscosity, and shear rate are used to expand the expandable particles when producing expandable particles using polystyrene resin as in Example 1.
  • 4 is a graph showing the results of examining the effect on the strength (maximum bending load) of a molded product obtained by molding.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the molecular weight of the resin used for producing the expandable particles and the strength of the molded product. Regarding the molecular weight range shown in FIG. 3, no clear correlation was observed between the molecular weight of the resin and the strength of the molded product.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the resin temperature during the production of expandable particles and the strength of a molded product.
  • the strength of the molded product tended to increase as the resin temperature decreased.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the resin melt viscosity (apparent melt viscosity) during the production of expandable particles and the strength of a molded product. As shown in FIG. 5, the strength of the molded product tended to increase as the resin melt viscosity increased.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the shear rate during the production of expandable particles and the strength of a molded product. . As shown in FIG. 6, the strength of the molded article tended to increase as the shear rate was lower.
  • the resin melt viscosity (apparent melt viscosity) and the shear rate during the production of the expandable particles are affected by the strength of the molded product obtained by foam molding the expandable particles. You can see that it has an effect.
  • the extruder when extruding the foaming agent-containing molten resin kneaded in the extruder through the small holes of the die, the extruder is extruded so that the shear rate is 12000 to 35000 sec and the apparent melt viscosity of the resin is 100 to 700 boise.
  • the foamable particles obtained are uniform in size and easy to handle, and the strength of the molded product obtained by foam molding is inferior to the foamable particles obtained by the suspension polymerization impregnation method. ⁇ Especial effects can be obtained, but the range of the apparent melt density and the shear rate in the present invention as shown in Fig. 5-6 is not merely set to increase the strength of the molded product. In order to satisfy other advantageous characteristics such as good sphericity of the expandable particles to be obtained in a well-balanced manner, they were determined based on the results of intensive studies, and these numerical ranges have sufficient critical significance. ing. Industrial applicability
  • thermoplastic resin foamable particles of the present invention the steps from resin supply to foamable particles are continuously performed, and the production equipment has a simple configuration. It is of great industrial value.
  • the obtained expandable particles are uniform in size and easy to handle, and the strength of the molded product obtained by foam molding is not inferior to the expandable particles obtained by the suspension polymer impregnation method.
  • Molded products are used, for example, cushioning and packaging materials for home appliances and precision equipment, distribution containers for food and machinery parts, impact absorbing materials as automotive parts, structural members, and display parts

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Abstract

　この熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法は、押出機内で溶融された熱可塑性樹脂に発泡剤を圧入し、発泡剤含有の溶融樹脂を押出機先端に付設されたダイの多数の小孔から直接冷却用液体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性粒子を得る熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法において、前記ダイの小孔ランド部を通過する際の発泡剤含有溶融樹脂の剪断速度が１２０００～３５０００ｓｅｃ−１、且つ樹脂の見かけ溶融粘度が１００～７００ポイズとなるように押し出す。

Description

明 細 書
熱可塑性樹脂発泡性粒子の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法に関する。
本願は、 2003年 9月 17日に出願された特願 2003— 324550号に対し優先権を主 張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造は一般的には懸濁重合により得られた榭脂粒子 に発泡剤を含浸させる方法が広く採用されている。しかし、この方法は水性媒体中で 重合反応を行うために、懸濁安定剤、界面活性剤、重合開始剤等が含まれる多量の 廃水が生じ、この廃水を処理する廃水処理設備が必要となるとともに、得られる粒子 の大きさにバラツキを生じ、所望粒度の発泡性粒子の収率が悪いという問題を有して いた。
これを解決するための方法として、押出機内で榭脂を溶融混練し、押出機先端に 取り付けられたダイ力も押し出し、粒子状に切断する、所謂押出法と呼ばれる製造方 法が知られている。
押出法は、榭脂を粒子状に切断する時期によって 2つに分けられる。その 1つは、 ホットカット法と呼ばれる方法であって、ダイから加圧された液体中に紐状に押し出す と同時にダイに付設された回転刃にて切断する方法である。他の 1つは、榭脂をー且 大気中に押し出して紐状にしたものを冷却液体中に導き、この紐状榭脂を引取りな 力 冷却した後に切断する方法であって、コールドカット法と呼ばれている。前者の 方法 (ホットカット法）は、後者の方法 (コールドカット法）に比べて発泡性粒子の生産 性が良ぐまた、角のない球状の粒子を形成できるで、得られた粒子の取り扱いが容 易になると 、う利点を持って 、る。
[0003] 熱可塑性榭脂発泡性粒子をホットカット法により製造する方法としては、例えば、熱 可塑性榭脂と沸点— 50°C— 0°Cの発泡剤を押出機中で混練し、 20°C— 100°C、常 圧以上 40気圧以下の水中に押し出し、直ちに水中にて粒子状に切断する方法が提 案されている (例えば、特許文献 1参照)。
また、熱可塑性榭脂と発泡剤を押出機中で溶融混練し、加熱 ·加圧液中に押し出 し、即時切断して粒子状とした後に、圧力容器内で徐冷し、容器内の圧力を開放し、
40°C以上で、 DSC測定による低温側吸熱ビークより 15°C高い温度以下の温度条件 で熟成処理する方法が提案されている (例えば、特許文献 2参照)。
また、前記プロセスとは異なり、発泡剤を含まない熱可塑性榭脂粒子をホットカット 法で製造し、後で榭脂粒子に発泡剤を含浸させて熱可塑性榭脂発泡性粒子を製造 する方法として、熱可塑性榭脂をノズルダイカゝら水中に押出し、ダイ面に接触して回 転するカッター刃で切断して球状ィ匕するに当り、ダイ入口における榭脂溶融物の粘 度が 100— 50000ボイズとなるように榭脂温度を調節し且つノズル 1孔当りの吐出量 を 0. 1-6. OkgZhrとする方法が提案されている（例えば、特許文献 3参照)。 この他、水性媒体中で共役ジェン系重合体成分含有ポリスチレン系榭脂粒子に発 泡剤を含浸させる球状発泡性ポリスチレン榭脂粒子の製造方法にお!、て、発泡剤含 浸前の榭脂粒子が、榭脂を押出機中で溶融し、ダイランド部における榭脂の剪断速 度が 2500 (1Z秒）以上、 10000 (1Z秒）以下であり、且つ、見かけ粘度が 150ボイ ズ以上、 700ボイズ以下で押出孔より押し出すと同時に切断する方法が提案されて Vヽる（例えば、特許文献 4参照)。
特許文献 1：特公昭 48— 20423号公報
特許文献 2 :特開平 07— 314438号公報
特許文献 3 :特開昭 61— 195808号公報
特許文献 4：特開平 09— 208735号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
前記特許文献 1一 2では、ホットカット法によって発泡性粒子を製造する際の発泡 剤の選定と押し出し直後の榭脂の冷却方法、もしくは切断後の発泡性粒子の熟成条 件が重要であることが教示されている。特許文献 1一 2に開示された方法では、造粒 時に粒子の発泡が見られず、見掛け上球状で良好な外観を有した発泡性粒子が得 られる。し力しながら、その発泡性粒子を発泡成形して得られた成形品の機械的強 度が、同じ原料を用いて懸濁重合含浸法で得た発泡性粒子を用いて発泡成形した 成形品と比較して劣るという問題があった。これは、特に粒子径が 1. 5mm以下の小 粒子で顕著となる傾向がある。
[0005] また、前記特許文献 3では、ホットカット法によって榭脂粒子を製造する際、ダイを 通過する榭脂の溶融粘度と榭脂排出量が粒子の形状に大きく影響することが教示さ れている。し力しながら、特許文献 3において記載されている溶融粘度が 100— 500 00ボイズと 、う条件は範囲が広すぎ、熱可塑性榭脂を一般的な条件で押し出すと溶 融粘度は自ず力 この範囲に入ってしまうため、特に発泡成形品とした場合に強度 的に優れた発泡性粒子が得られる溶融粘度範囲を特定するものではな力つた。 また、前記特許文献 4では、ホットカット法によって榭脂粒子を製造する際に、ダイを 通過する榭脂の剪断速度と溶融粘度が粒子の形状に大きく影響することを教示して いる。し力しながら、剪断速度 2500 (1Z秒）以上 10000 (1Z秒）以下の範囲に調整 しても、やはり発泡成形品とした場合に強度的に優れた発泡性粒子は得られなかつ た。
つまり、榭脂中に発泡剤が存在すると樹脂の溶融粘度は大幅に低くなるので、榭脂 中に発泡剤を含ませずに押し出す技術である特許文献 3— 4に記載の榭脂粘度や 剪断速度の示唆では、発泡性粒子を押し出す際の参考とすることができな力つた。
[0006] 本発明は前記事情に鑑みてなされ、形状が真球状で粒径が揃っており、かつ機械 的強度の優れた発泡成形品を製造できる熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法の 提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 前記目的を達成するため、本発明は、押出機内で溶融された熱可塑性榭脂に発 泡剤を圧入し、発泡剤を含有する溶融榭脂を押出機先端に付設されたダイの多数 の小孔力 直接冷却用液体中に押し出して、この押出物を高速回転刃で切断すると ともに、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性粒子を得る熱可塑性榭脂 発泡性粒子の製造方法にぉ 、て、前記ダイの小孔ランド部を通過する際の発泡剤 含有溶融樹脂の剪断速度が 12000— 35000sec— 且つ樹脂の見かけ溶融粘度が 100— 700ボイズとなるように押し出す。 この方法において、前記小孔の直径が 0. 5-1. Ommであり、且つ小孔のランド長 さが 2— 4mmであるダイを用 、ることが好まし!/、。
この方法において、熱可塑性榭脂をポリスチレン系榭脂とした場合、前記ダイ導入 部における榭脂温度を 150— 180°Cの範囲に設定することが好ま 、。
この方法において、熱可塑性榭脂をポリエチレン系榭脂とした場合、前記ダイ導入 部における榭脂温度を 130— 160°Cの範囲に設定することが好ま 、。
この方法において、熱可塑性榭脂をポリプロピレン系榭脂とした場合、前記ダイ導 入部における榭脂温度を 180— 210°Cの範囲に設定することが好ましい。
発明の効果
[0008] 本発明の方法によれば、押出ホットカット法により樹脂の溶融、発泡剤添加、混練、 冷却、造粒までを連続的に行うことができ、粒径の揃った発泡性粒子を効率的に製 造することができる。
また、本発明の方法では、発泡剤含有溶融榭脂を押し出す際に、ダイの小孔ランド 部における榭脂の剪断速度と溶融粘度を特定範囲内に制御することで、従来のホッ トカット法では困難であった、懸濁重合含浸法で得られる発泡性粒子と同等の機械 的強度を有する発泡成形品が得られる発泡性粒子を安定して製造することができる 図面の簡単な説明
[0009] [図 1]図 1は、本発明の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法を実施するのに用いる 製造装置の一例を示す構成図である。
[図 2]図 2は製造装置に用いるダイの一例を示す縦断面図である。
[図 3]図 3は発泡性粒子の製造に用いた榭脂の分子量と成形品との強度の関係を示 すグラフである。
[図 4]図 4は発泡性粒子製造時の榭脂温と成形品の強度との関係を示すグラフであ る。
[図 5]図 5は発泡性粒子製造時の榭脂溶融粘度と成形品の強度との関係を示すダラ フである。
[図 6]図 6は発泡性粒子製造時の剪断速度と成形品の強度との関係を示すグラフで ある。
[図 7]図 7は、製造装置に用いるダイの他の例を示す断面図である。
[図 8]図 8は、図 7中 II II線矢視図である。
[図 9]図 9は、図 7に示すダイの筒状流路部分の展開図である。 符号の説明
1 押出機
2、 B ダイ
3、 112 カッティング室
4 送水ポンプ
5 脱水乾燥設備
6 水槽
7 容器
11 原料供給ホッパー
12 発泡剤供給口
13 高圧ポンプ
31 カッター
101 ダイホノレダー
102 溶融榭脂流路
103 ダイホルダー部ヒータ
104 ボルト
105 ダイス本体
105a 榭脂吐出面
106 棒状ヒーター
107 筒状流路
108 小孔
109 カッター回転軸
110 カッター刃保持具
111 カット用刃 113 循環液体入口
114 循環液体出口
115a 熱媒入口
116a 熱媒出口
117 熱媒流路
P, Q, R 領域
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、図面を参照しつつ、本発明について説明する。
本発明は、同一原料を用いて、ダイを通過する際の樹脂の剪断速度と見かけ溶融 粘度を意識的に変化させて得た発泡性粒子を、それぞれ板状に発泡成形しその強 度を測定した際に有意差が生じるという知見に基づき完成された。
本発明の方法は、押出機内で溶融された熱可塑性榭脂に発泡剤を圧入し、発泡 剤含有の溶融榭脂を押出機先端に付設されたダイの多数の小孔力 直接冷却用液 体中に押し出し、押し出すと同時に押出物を高速回転するカッターで切断するととも に、押出物を液体との接触により冷却固化して発泡性粒子を得る方法において、ダ ィの小孔ランド部を通過する際の樹脂の剪断速度が 12000— 35000sec— 且つ榭 脂の見かけ溶融粘度が 100— 700ボイズとなるように押し出す。
[0012] 本発明の特徴は、発泡剤を含有した熱可塑性榭脂を小孔カゝら押し出す際に小孔ラ ンド部における榭脂の剪断速度と見かけ溶融粘度を厳密に制御する点にあり、この 制御はダイの構造、特に小孔の孔径、ランド長さの調整と押出時の榭脂温度の調整 が同時に行われて始めて可能となる。
本発明で用いるダイは、榭脂を排出する小孔の直径が 0. 5- 1. Ommであり、且つ 小孔のランド長さ a (図 2参照）が 2— 4mmであるものが適している。
[0013] 図 1は本発明の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法を実施するのに用いる製造 装置の一例を示すものである。この製造装置は、原料供給ホッパー 11と高圧ポンプ 13が連結された発泡剤供給口 12とを備えた押出機 1と、押出機 1先端に装着された ダイ 2と、ダイ 2の榭脂排出面に密接してカッター 31を回転可能に収容し、循環液体 の出入口を有するカッティング室 3と、カッティング室 3に循環液体を送り込む送水ポ ンプ 4と、発泡性粒子および循環液体を送り込まれて固液を分離する脱水乾燥機 5と 、循環液体を貯める水槽 6と、乾燥された発泡性粒子を入れる容器 7から構成されて いる。
[0014] 本発明の方法において、押出機 1としては汎用の押出機を使用することができる。
例えば、単軸押出機、二軸押出機、または、単軸押出機を二機連結したり、一段目 に二軸押出機を用い、二段目に単軸押出機を連結して使用することが可能である。
[0015] 図 2は前記製造装置に用いられるダイ 2の縦断面図を示す図であり、図 2において 符号 21は榭脂圧力検出部、 22は小孔、 23はダイフェイス面であり、 aは小孔のランド 長さを示している。押出機 1内で加熱溶融された熱可塑性榭脂は、発泡剤供給口 12 から圧入された発泡剤と混練され、冷却されてダイ 2に圧送され、小孔 22からカツティ ング室 3内に押し出される。小孔 22から押し出された発泡剤含有溶融榭脂は、カッテ イング室 3内の循環液体と接するとともに、カッター 31で短片状に切断され、液体中 で球状となり、且つ冷却される。循環液体中で球状化した発泡性粒子は脱水乾燥機 5に送られ、発泡性粒子は循環液体と分離された後、乾燥されて容器 7に貯留される
[0016] このダイ 2において、発泡剤含有溶融樹脂が通過するダイランド部における剪断速 度は、以下の式（1)より算出される。
Figure imgf000009_0001
[ここで、 τは剪断速度 (sec— を表し、 qは小孔 1個当りの容積榭脂排出量 (cm3/s ec)を表し、 πは円周率を表し、 rは小孔の半径 (cm)を表す。 ]
[0017] また、榭脂の見かけ溶融粘度は下記の式 (2)より算出される。
r? = ( A P ^ -g -r4- p ) / (8Q -L) · · · (2)
[ここで、 7?は見かけ溶融粘度 {kgZ (cm ' sec) }を表し、 Δ Ρは小孔ランド部の圧力損 失 (kgZcm2)を表し、 πは円周率を表し、 gは重力加速度 (cmZsec2)を表し、 rは 小孔の半径 (cm)を表し、 は榭脂密度 (kgZcm3)を表し、 Qは小孔 1個当りの質量 榭脂排出量 (kgZsec)を表し、 Lは小孔のランド長さ (cm)を表す。 ]
[0018] より具体的には、 Δ Ρの値は図 2の符号 21で示した位置での検出圧力を用い、 gの 値は 9800cmZsec2とした。また、ダイ 2の全ての小孔 22が有効に榭脂を排出してい るとは限らないので、 q及び Qを算出するための有効孔数は得られた発泡性粒子 10 00粒の質量を測定しその平均値を実際粒質量とし、押出機 1への時間当りの榭脂供 給量とカッター 31での時間当り切断数 (時間当りの回転数 X切断刃数)から算出した 、全ての小孔 22が有効に働いていると仮定した際の理論粒質量値と比較し、有効に 働いている孔数を計算した。
[0019] 前記式（1)より、剪断速度ては 1個の小孔 22から排出する榭脂量 qに比例し、小孔 22の半径 rの 3乗に反比例する。ここで、小孔 22を通過する際の樹脂の剪断速度は 、得られる粒子の形状に影響を及ぼす。粒径の揃った真球状の粒子を得るためには 、剪断速度を 12000— 35000sec— 1の範囲に保つ必要がある。 12000sec— 1未満で は粒子がいびつな形状になり、その粒子を発泡させると碁石状に扁平した発泡粒子 となる。また 35000sec— 1を超えると、カッター 31による切断が良好でなく粒子にヒゲ 状の突起が発生し粉末樹脂の発生も多くなつてしまう。
[0020] ここで、小孔 22からの排出榭脂量は押出機 1への時間あたり榭脂供給量に応じた 孔数のダイ 2を用いることで容易に調整できる力 小孔 22の直径は 0. 5- 1. Ommと するのが良い。 1. Ommを超えると、剪断速度を 12000sec— 1以上に調整することが 困難となり、逆に 0. 5mm未満では、剪断速度を 35000sec— 1以下に調整することが 困難となり好ましくない。
[0021] また、発泡した際に機械的強度の優れた発泡成形品が得られる真球状の発泡性 粒子を得るためには、小孔 22を通過する際の樹脂の見かけ溶融粘度を 100— 700 ボイズに保つことが必要である。前記式（2)より、見かけ溶融粘度は榭脂の小孔 22 通過時の圧力損失 Δ P、即ちダイでの榭脂圧力に比例する。
[0022] この榭脂圧力の調整は、押出時の榭脂温度設定にて行い、榭脂温度が高いほど 榭脂圧力が下がり溶融粘度は低くなる。また、押出時の榭脂溶融粘度は小孔 22のラ ンド長さ aによっても調整することができる。溶融粘度の調整を容易にするために、小 孔 22のランド長さ aは 2— 4mmとするのが好まし!/、。ランド長さ aが 4mmを超えると小 孔 22での榭脂圧力が高くなり、適正溶融粘度範囲を維持するための榭脂温度調整 が困難となり好ましくない。また、ランド長さ aが 2mm未満では、孔部での榭脂の流れ が乱れ、切断された粒子の形状、大きさが不揃いとなり好ましくない。 [0023] 溶融粘度が 100ボイズ未満では、切断時の粒子の発泡を抑えこむのが困難であり 、切断粒子同士の合着を引き起こし、その粒子を発泡成形しても機械的強度の弱い 成形品しか得られない。逆に溶融粘度が 700ボイズを超えると、発泡した際の機械的 強度の優れた発泡成形品が得られる粒子にはなるが、形状がいびつとなりそれを発 泡した発泡粒子も扁平粒子となり、成形時の成形型内への充填性が悪くなつたり、成 形品表面に現れる発泡粒子の大きさ、形状が不揃いになるため外観状好ましくない 。見かけ溶融粘度の更に好ましい範囲としては、 200— 500ボイズである。
[0024] 本発明で用いることのできる熱可塑性榭脂は、特に限定されるものではないが、例 えば
ポリスチレン、スチレン ブタジエン共重合体、スチレン メタアクリル酸共重合体、ス チレン 無水マレイン酸共重合体、 AS榭脂、 ABS榭脂等の芳香族ビュル系榭脂、 ポリ塩ィ匕ビニル、ポリ塩ィ匕ビユリデン、塩ィ匕ビュル 酢酸ビニル共重合体等の塩ィ匕ビ -ル系榭脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリエチレン 酢酸ビュル共 重合体等のォレフィン系榭脂、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ェチル、メタクリル 酸メチルースチレン共重合体等のアクリル系榭脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ チレンテレフタレート等のポリエステル系榭脂、ポリ力プロラタタム、へキサメチレンァ ジポアミド等のアミド系榭脂、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリ フエ-レンエーテル、ポリ乳酸等の単独もしくは混合物が挙げられる。このうち、芳香 族ビュル系榭脂、ォレフィン系榭脂が特に好適である。
[0025] 本発明に用いられる発泡剤としては、例えばプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、 ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素 、ジメチルエーテル、ジェチルエーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール等の 各種アルコール類、炭酸ガス、窒素、水等が使用可能である。この内、脂肪族炭化 水素が好適であり、更には、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペン タン単独もしくはこれらの混合物が特に好適である。発泡剤の添加量は、発泡性粒 子の目標発泡倍率により増減できるが、一般的には榭脂 100質量部に対して 2— 15 質量部の範囲が好ましい。
[0026] 本発明で使用する榭脂組成物には、発泡性粒子が発泡した際の気泡を調整する ために気泡核剤を添加配合することが好ましい。気泡核剤としては、タルク、炭酸力 ルシゥム、炭酸マグネシウム、珪藻土、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシ ゥム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、シリカ、テフ ロン (登録商標）粉末等の他、重曹クェン酸、ァゾジカルボン酸アミド等が使用できる 力 その内、微粉末タルクを榭脂に対して 0. 2-2. 0質量部添加するのが好ましい。 また、難燃剤、帯電防止剤、着色剤等を添加することもできる。
[0027] 溶融樹脂の温度は使用する榭脂種により異なり、ダイ導入部における発泡性榭脂 の榭脂温度としては、榭脂の融点より 50— 100°C高めに調整するのが好ましい。ま た、押し出された紐状の発泡性榭脂が発泡しないように、榭脂を直接液体中に押し 出すことが必要であり、この榭脂冷却用の液体の温度としては、ダイ導入部での榭脂 温度より 100— 200°C低く設定するのが好ま 、。
[0028] 例えば、使用する榭脂がスチレン系榭脂なら、押出機 1中で完全に溶融するために は 200— 230°C程度に加熱する必要がある力 ダイ導入部における榭脂温度は榭 脂の流れが乱れない範囲でできるだけ低くし、 150— 180°C程度とするのが好ましく 、この際の榭脂冷却用の液体の温度は 30— 60°Cが好ましい。液体としては温水が 好適である。
この際、液体温度が高すぎると切断時に粒子が発泡してしまうとともに、粒子同士の 合着が起こり好ましくなぐ逆に液体の温度が過度に低すぎると小孔 23の中で榭脂 が固化し、小孔 22の閉塞が起こり好ましくな！/、。
[0029] また、使用する榭脂がポリエチレン系榭脂 (ポリエチレンが榭脂全体中の 50%以上 の比率を占める）の場合は、ダイ導入部における榭脂温度は 130— 160°C程度とす るのが好ましぐこの際の榭脂冷却用の液体の温度は 20— 50°Cが好ましい。
[0030] さらに、使用する榭脂がポリプロピレン系榭脂（ポリプロピレンが榭脂全体中の 50% 以上の比率を占める）の場合は、ダイ導入部における榭脂温度は 180— 210°C程度 とするのが好ましく、この際の榭脂冷却用の液体の温度は 40— 70°Cが好ま U、。
[0031] 榭脂冷却用の液体中に直接押し出された発泡性榭脂は、液体中で押し出し直後 にダイフェイス面に密接して回転するカッターにより切断、冷却され発泡性粒子とされ る。このように、押出条件を適正な範囲に制御した上で、作製された粒子は、ほぼ球 状となり、ダイの孔径より若干大きい直径を有したものとなる。発泡性粒子は配管内を 水と一緒に輸送され、脱水、乾燥された後、製品となる。
[0032] 上述の方法により得られた熱可塑性榭脂発泡性粒子を、型内成形して発泡成形品 を製造するには、従来公知の発泡成形方法及び装置が使用できる。例えば、榭脂が スチレン系榭脂の場合は、発泡性粒子を水蒸気により 10— 100倍に発泡させて得た 予備発泡粒子を、一定時間熟成させた後、成形型内に充填し再度水蒸気により加熱 することにより、所望の形状の発泡成形品が得られる。
[0033] 本発明の方法によれば、押出ホットカット法により樹脂の溶融、発泡剤添加、混練、 冷却、造粒までを連続的に行うことができ、粒径の揃った発泡性粒子を効率的に製 造することができる。
また、本発明の方法では、発泡剤含有溶融榭脂を押し出す際に、ダイの小孔ランド 部における榭脂の剪断速度と溶融粘度を特定範囲内に制御することで、従来のホッ トカット法では困難であった、懸濁重合含浸法で得られる発泡性粒子と同等の機械 的強度を有する発泡成形品が得られる発泡性粒子を安定して製造することができる
[0034] <実験 >
以下、本発明の実施例と従来法による比較例とを対比する実験により、本発明の効 果を明確にする。
以下の実施例、比較例において、予備発泡粒子の球形度、発泡成形品の密度、 曲げ強度はそれぞれ以下の方法にて測定した値である。
[0035] <予備発泡粒子の球形度 >
予備発泡粒子の球形度は、発泡性粒子を発泡させて得られた予備発泡粒子をノギ スで挟み、色々な角度から粒子径を測定し、その最大径 W1と最小径 W2を出し、次 式 (3)により球形度を求めた。
K=W1/W2 · · · (3)
[0036] また球形度の評価としては以下の通りとした。
評価 Kの値
〇 1. 0以上 1. 3未満 Δ 1. 3以上 1. 6未満
X 1. 6以上
[0037] <成形品の密度 >
成形品の密度は、 JISK7222： 1999「発泡プラスチック及びゴム-見掛け密度の測 定」記載の方法にて測定した。すなわち、成形品から 10 X 10 X 5cmの試験片を試 料のセル構造を変えないように切断し、その質量を測定し、次式 (4)にて算出した。 密度 (gZcm3) =試験片質量 (g) Z試験片体積 (cm3) · · · (4)
[0038] <成形品の曲げ強度 >
JISA9511： 1999「発泡プラスチック保温材」記載の方法にて測定した。すなわち、 テンシロン万能試験機 UCT— 10T (オリエンテック社製)を用いて、試験体サイズは 7 5 X 300 X 15mmで圧縮速度を 10mmZmin、先端治具は加圧くさび 10R、支持台 10Rで、支点間距離 200mmとして測定し、次式にて算出した。
曲げ強度（MPa) = 3FL/2bh2 · · · (4)
[ここで、 Fは曲げ最大荷重 (N)を表し、 Lは支点間距離 (mm)を表し、 bは試験片の 幅 (mm)を表し、 hは試験片の厚み (mm)を表す。 ]
実施例 1
[0039] この実施例では図 1に示した装置を用い、本発明に係る発泡性粒子を製造した。
ポリスチレン榭脂 (東洋スチレン社製: HRM10N) 100質量部に微粉末タルク 0. 3 質量部をあら力じめタンブラ一にて混合したものを、口径 90mmの単軸押出機に時 間当たり 100kgの割合で連続供給した。押出機内温度としては最高温度 210°Cに設 定し、榭脂を溶融させた後、発泡剤として榭脂に対して 6質量部のイソペンタンを押 出機途中より圧入した。押出機内で榭脂と発泡剤を混練するとともに冷却し、押出機 先端部での榭脂温度を 170°C、ダイの榭脂導入部の圧力を 14MPaに保持して、直 径 0. 6mmでランド長さ（a)が 3. 5mmの小孔が 150個配置されたダイより、ダイに連 結され 40°Cの水が循環するカッティング室内に発泡剤含有溶融榭脂を押し出すと同 時に、円周方向に 10枚の刃を有する高速回転カッターにて押出物を切断した。切断 した粒子を冷却、脱水乾燥して発泡性粒子を得た。得られた発泡性粒子は変形、ヒ ゲ等の発生もなぐ概略直径 0. 8mmのほぼ真球状の粒子であった。この時、ダイの 小孔ランド部を通過する際の発泡剤含有溶融樹脂の剪断速度と見かけ溶融粘度を 前述の計算式に基づき算出すると、剪断速度は 15608sec— 1であり、見かけ溶融粘 度は 360ボイズであつた。
得られた発泡性粒子を 72時間熟成した後、箱型発泡機にて 0. 5kg/cm2で 2分 間加熱し予備発泡粒子とし、 24時間放置したのち、 300 X 400 X 50mmの成形型 内に充填し、ゲージ圧 1. OkgZcm2の水蒸気を 20秒間吹き込んで成形し発泡成形 品を得た。この際の予備発泡粒子の球形度は 1. 15であり、得られた発泡成形品は 密度が 0. 025gZcm3であり、この成形品の曲げ強度を測定したところ 0. 65MPaで めつに。
実施例 2
[0040] 実施例 2では、実施例 1と同じ榭脂、配合にて、ダイを変更した点以外は実施例 1と 同様の設備を用いて、押し出し条件を調整して、発泡性粒子を製造し、その発泡性 粒子を実施例 1と同様の方法で予備発泡、型内成形し得られた予備発泡粒子の球 形度、成形品の密度、曲げ強度を測定した。ダイの仕様、押し出し条件、予備発泡 粒子の球形度、成形品の密度、曲げ強度をまとめて表 1に記す。
[0041] [比較例 1一 3]
比較例 1一 3では、実施例 1と同じ榭脂、配合にて、ダイを変更した点以外は実施例 1と同様の設備を用いて、押し出し条件を調整して、発泡性粒子を製造し、その発泡 性粒子を実施例 1と同様の方法で予備発泡、型内成形し得られた予備発泡粒子の 球形度、成形品の密度、曲げ強度を測定した。ダイの仕様、押し出し条件、予備発 泡粒子の球形度、成形品の密度、曲げ強度をまとめて表 1、表 2に記す。
実施例 3
[0042] 実施例 3では、実施例 1と同じ装置を用い、使用する榭脂を実施例 3ではポリェチレ ン榭脂（日本ポリオレフイン株式会社製： JE111D)とポリスチレン榭脂 (東洋スチレン 株式会社製: HRM10N)を質量比 60Z40で混合した物に変更して、発泡性粒子を 得た。得られた発泡性粒子は製造直後に加圧蒸気槽にて予備発泡粒子とし、その 後、実施例 1と同様の方法で発泡成形品を得た。予備発泡粒子の球形度、成形品の 密度、曲げ強度を測定した。ダイの仕様、押し出し条件、予備発泡粒子の球形度、 成形品の密度、曲げ強度をまとめて表 1に記す。
実施例 4
[0043] 実施例 4では、実施例 1と同じ装置を用い、使用する榭脂を実施例 4ではポリプロピ レン榭脂（三井住友ポリオレフイン社製： S 131と)ポリスチレン榭脂 (東洋スチレン社 製: HRM10N)を質量比 60Z40で混合した榭脂材料に変更して、発泡性粒子を得 た。得られた発泡性粒子は製造直後に加圧蒸気槽にて予備発泡粒子とし、その後、 実施例 1と同様の方法で発泡成形品を得た。予備発泡粒子の球形度、成形品の密 度、曲げ強度を測定した。ダイの仕様、押し出し条件、予備発泡粒子の球形度、成 形品の密度、曲げ強度をまとめて表 1に記す。
[0044] [比較例 4]
比較例 4では、実施例 1と同様の榭脂配合処方ではあるが、発泡剤を圧入せずに 押し出し、カットして榭脂粒子を作製した。次に、この榭脂粒子を圧力容器中に入れ 、分散剤、可塑剤（トルエン)を加えた水性媒体中、発泡剤としてイソブタンを榭脂粒 子 100質量部に対して 15質量部加え、 70°Cで 4時間発泡剤含浸処理を行った。室 温まで冷却後、脱水し、発泡性粒子を得た。これを実施例 1と同様の方法で発泡成 形品とした。発泡成形品の密度、曲げ強度を表 2に記す。
実施例 5
[0045] この実施例 5では、榭脂を排出する小孔 108の閉塞を防止するための手段が講じ られているダイ Bにダイを変更した以外は、実施例 1と同じ榭脂、配合にて実施例 1と 同様の設備を用いて、押し出し条件を調整して発泡性粒子を製造した。
この実施例で用いたダイ Bを図 7—図 9に示す。ただし、図 8のダイ Bには領域 Qに 筒状流路 (榭脂流路） 107が 12個、各筒状流路 107に対してそれぞれ 1個の小孔 10 8が示されている力 この実施例で用いたダイ Bには、領域 Qに 16個の筒状流路 107 が設けられ、各筒状流路 107に対してそれぞれ 10個の小孔 108が設けられて 、る。 このダイ Bは、押出機（図示略)の先端に固定されるダイホルダー 101と、このダイホ ルダー 101の先端に固定されたダイス本体 105とを備えている。筒状をなすダイホル ダー 101の内部は、押出機先端に連通する溶融榭脂流路 102になっている。符号 1 03はダイホルダー部ヒーター、 104はダイス本体 105取付用のボルトである。ダイス 本体 105には、複数の棒状ヒーター 106が挿入されている。このダイ Bは、押出機先 端力 溶融榭脂流路 102および筒状流路 107を通って榭脂吐出面 105aに設けた 複数の小孔 108から榭脂を押し出す。
このダイ Bの榭脂吐出面 105aに連設されたカッティング室 112には、カッター回転 軸 109とカッター刃保持具 110とカット用刃 111とを備えたカッターが収容されるとと もに、循環液体 (冷却用液体)入口 113及び循環液体出口 114が設けられている。こ のカッティング室 112は、循環液体水流中でカッターを回転駆動させ、榭脂吐出面 1 05aから吐出された榭脂を水中で直ちに切断し、得られた粒子を流水 (循環液体）と ともに循環液体出口 114から搬出する。
ダイス本体 105内には、溶融榭脂流路 102に連通するとともに、ダイス本体 105の 榭脂吐出面 105aに開口する複数の小孔 108に連通する複数の筒状流路 107を、 榭脂吐出面 105a上に描かれた円周に沿って設けているが、図 8に示すように、榭脂 吐出面 105aの水流 (冷却用液体流）の流入方向及び流出方向にあたる領域 P (好ま しくは中心角 10— 50° )、及びそれと直交する領域 R (好ましくは中心角 10— 50° ) には小孔 108及び筒状流路 107を設けていない。それ以外の領域 Qにのみ小孔 10 8が形成されている。図 8に従い説明すると、このダイス本体 105の榭脂吐出面 105a は円環形をなしており、小孔 108は、円環の中心から見て上下左右の各領域 P, Rを 除く領域 Qにのみ、榭脂吐出面 105aの外周より小径でかつ榭脂吐出面 105aと同心 をなす仮想的な円周に沿って設けられて 、る。
榭脂吐出面 105aの下方は、循環液体入口 113の方向と一致し、榭脂吐出面 105 aの上方は、循環液体出口 114の方向と一致し、また榭脂吐出面 105aの左右方向 は、循環液体入口 113と循環液体出口 114とを結ぶ方向と直交する方向にあたる。 このダイ Bにおいて、榭脂を排出する小孔 108は、直径 0. 6mmでランド長さ（a) 3. 5mmであり、榭脂吐出面 105a上に描かれた円周に沿って合計 160個配置されてい る。榭脂吐出面 105aに接するカッティング室 112を満たす水 (循環液体)の流入方 向 113及び流出方向 114に当る領域 P (中心角 25° )、および水の流入方向 113及 び流出方向 114と直交する方向にあたる領域 R (中心角 25° )には小孔 108が設け られていない。ダイ B内には、小孔 108内の榭脂を加熱するための熱媒流路 117が 設けられている。この熱媒流路 117に連通する熱媒入り口 115aは、榭脂吐出面 105 aの上側と下側の領域 Pに設けられている。熱媒流路 117に連通する熱媒出口 116a は、榭脂吐出面 105aの右側と左側の領域 Rに設けられて 、る。
本実施例では、押出機への榭脂供給量を時間あたり 120kg、押出機最高温度 22 0°Cに設定し、発泡剤として榭脂に対して 6重量部のイソペンタンを添加混合し、押出 機先端部での榭脂温度を 168°Cに保持して榭脂をダイ Bに導入した。ダイの熱媒流 路 117に 230°Cのサーモオイル (熱媒）を循環させながら、 40°Cの水が循環するカツ ティング室 112に榭脂を押し出すと同時に、実施例 1と同じ回転速度のカッターにて 切断して発泡性粒子を得た。
この時のダイ導入部の樹脂圧力は 12MPaであった。得られた発泡性粒子は、直径 0. 7mmのほぼ真球状の粒子であり、榭脂排出量に対する切断数と粒子径の関係、 およびダイ導入部の樹脂圧力力 みて実施例 1より小孔の閉塞は少ない点が認めら れた。ダイ通過時の溶融樹脂の剪断速度と見力け溶融粘度を計算式に基づき算出 すると、剪断速度は 13691sec— 1であり、見かけ溶融粘度は 352ボイズであった。 得られた発泡性粒子を実施例 1と同様の方法で予備発泡、型内成形し得られた予 備発泡粒子の球形度、成形品の密度、曲げ強度を側定し、押し出し条件等とともに 表 3に記す。
[0046] [表 1]
Figure imgf000018_0001
[0047] [表 2] 比較例 3 実施例 3 実施例 4 比較例 4 使用原料 （重量％) P S (100%) PE(60 ) P P(60%) P S (100%)
P S (40%) P S (40%)
金型 孔径 (mm) 0. 4 0. 6 0. Θ ―
孔数 （個） 240 150 150 ― ラン 、 ft (mm) 3. 0 3. 5 3. 5 ― 発泡剤 種類 ィ：/へ'ンタン イリへ'ンタン イソへ'ンタン >)ソ
圧入量 （重量部） 6 6 6 5 (後含浸） 樹脂温度 (Ό 214 152 202 ― 金型導入部圧力 (MP a) 24 12 18
カッテインク"室水温 CC) 40 30 60 ― 剪断速度 （sec一'） 45304 18721 32445 ― 見かけ溶融粘度 (ホ'イス'） 1 60 240 370
予備発泡粒子球形度 (ヒゲ有） X 1. 18 0 1. 25 O
0. 025 0. 036 0. 040 0 025 成形品曲げ強度 （MPa) 0. 38 0. 52 0. 46 0. 56 [表 3]
Figure imgf000019_0001
表 1、表 2に示した結果より、本発明に係る実施例 1一 2で作製した発泡性粒子は予 備発泡粒子の球形度も良好であり、また得られた粒子を発泡成形品とした際の成形 品曲げ強度も強く、比較例 4に示した後含浸法で得られた発泡性粒子力 なる成形 品と遜色ない強度を有するものであった。また、実施例 3— 4で作製した発泡性粒子 は比較例 4とは榭脂組成が違うため、単純比較はできないものの粒子形状、成形品 強度共に充分実用に供することができるものであった。
一方、比較例 1、比較例 3では、ダイランド部での榭脂の剪断速度が高すぎるため に、作製した発泡性粒子が発泡ぎみとなつたり、ヒゲ状の突起が発生したため、発泡 成形品の強度も極端に弱!、ものであった。
比較例 2では、ダイランド部での榭脂の見かけ溶融粘度が高すぎるために、作製し た発
泡性粒子は扁平したものとなり、予備発泡粒子の球形度も非常に悪ぐこれを成形し た際には成形品表面の発泡粒子の大きさがばらつき外観の見劣るものであった。 実施例 5では、表 3に示したように、長時間安定して発泡性粒子を製造できるととも に、得られた発泡性粒子は球形度が高ぐそれを発泡成形すると強度的に優れた成 形品が得られた。つまり、実施例 5で用いたダイ Bは、榭脂を排出する小孔 108の閉 塞防止に効果があり、その結果、押出時のダイ圧力を低く維持することが可能となる ことがわかった。なお、このダイ Bでは、水流の流入方向 113及び流出方向 114にあ たる位置、および水流の流入方向 113および流出方向 114と直交する方向にあたる 位置の両方ではなぐ少なくともいずれかの位置に小孔 108が形成されていないこと により、目詰まり防止効果が得られる。
[0050] [各パラメータの発泡成形品強度に及ぼす影響]
図 3— 6は、実施例 1と同様にポリスチレン榭脂を用いて発泡性粒子を製造する際 に、榭脂の分子量、榭脂溶融粘度、剪断速度の各パラメータが、その発泡性粒子を 発泡成形して得られた成形品の強度（曲げ最大荷重）に及ぼす影響を調べた結果を 示すグラフである。
[0051] 図 3は発泡性粒子の製造に用いた榭脂の分子量と成形品との強度の関係を示す グラフである。図 3に示した分子量の範囲について言えば、榭脂の分子量と成形品 強度との間に、明確な相関関係は認められなかった。
[0052] 図 4は発泡性粒子製造時の榭脂温と成形品の強度との関係を示すグラフである。
図 4に示すように、成形品の強度は榭脂温が低いほど高くなる傾向が見られた。
[0053] 図 5は発泡性粒子製造時の榭脂溶融粘度 (見かけ溶融粘度)と成形品の強度との 関係を示すグラフである。図 5に示すように、成形品の強度は榭脂溶融粘度が高い ほど高くなる傾向が見られた。
[0054] 図 6は発泡性粒子製造時の剪断速度と成形品の強度との関係を示すグラフである 。図 6に示すように、成形品の強度は剪断速度が低いほど高くなる傾向が見られた。
[0055] 図 3— 6に示した結果から、発泡性粒子製造時の榭脂溶融粘度 (見かけ溶融粘度） 及び剪断速度は、その発泡性粒子を発泡成形して得られた成形品の強度に影響を 及ぼすことが判る。本発明では、押出機内で混練した発泡剤含有溶融榭脂をダイの 小孔から押し出す際に、剪断速度が 12000— 35000sec— 且つ樹脂の見かけ溶 融粘度が 100— 700ボイズとなるように押し出すことで、得られる発泡性粒子は粒子 の大きさが揃い、取り扱いが容易であり、また発泡成形して得られる成形品の強度が 、懸濁重合含浸法で得られる発泡性粒子と遜色な ヽと ヽぅ格別の効果が得られるが 、図 5— 6に示す如ぐ本発明での見かけ溶融密度と剪断速度との範囲は、単に成形 品強度が高くなるように設定されているのではなぐ得られる発泡性粒子の球形度が 良好となるなど他の有利な特徴をバランスよく満たすため、鋭意研究した結果に基づ いて決定したものであり、これらの数値範囲は十分な臨界的意義を有している。 産業上の利用可能性
[0056] 本発明の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法は、榭脂供給から発泡性粒子を得 るまでの工程を連続的に行い、また製造設備としてもシンプルな構成であるため、極 めて産業的利用価値の大きいものである。また、得られる発泡性粒子は粒子の大きさ が揃い、取り扱いが容易であり、また発泡成形して得られる成形品の強度力 懸濁重 合含浸法で得られる発泡性粒子と遜色ないため、型物成形して、例えば家電製品や 精密機器の緩衝包装材、食品や機械部品の物流コンテナ、自動車部材としての衝 撃吸収材、構造部材、ディスプレイ部
材、レジャー用部材等に広く利用することができ、産業的価値の高いものである。

Claims

請求の範囲
[1] 押出機内で溶融された熱可塑性榭脂に発泡剤を圧入し、発泡剤含有の溶融榭脂 を押出機先端に付設されたダイの多数の小孔力 直接冷却用液体中に押し出し、押 し出すと同時に押出物を高速回転刃で切断するとともに、押出物を液体との接触に より冷却固化して発泡性粒子を得る熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、 前記ダイの小孔ランド部を通過する際の発泡剤含有溶融樹脂の剪断速度が 1200
Figure imgf000022_0001
且つ榭脂の見かけ溶融粘度が 100— 700ボイズとなるように押し 出す。
[2] 請求項 1記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
前記小孔の直径が 0. 5-1. Ommであり、且つ小孔のランド長さが 2— 4mmである ダイを用いる。
[3] 請求項 1又は 2に記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
熱可塑性榭脂がポリスチレン系榭脂であり、前記ダイ導入部における榭脂温度を 1 50— 180°Cの範囲に設定する。
[4] 請求項 1又は 2に記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
熱可塑性榭脂がポリエチレン系榭脂であり、前記ダイ導入部における榭脂温度を 1 30— 160°Cの範囲に設定する。
[5] 請求項 1又は 2に記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
熱可塑性榭脂がポリプロピレン系榭脂であり、前記ダイ導入部における榭脂温度を 180— 210°Cの範囲に設定する。
[6] 請求項 1又は 2に記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
冷却用液体流に接触する榭脂吐出面が設けられ、この榭脂吐出面において、前記 冷却用液体流の流入方向及び流出方向にあたる位置および前記冷却用液体流の 流入方向及び流出方向と直交する方向にあたる位置の少なくともいずれかの位置に は前記小孔が開口して ヽな 、ダイを用いて、
前記ダイを取り付けた前記押出機に前記熱可塑性榭脂を供給し溶融混練させるェ 程と、前記熱可塑性榭脂を前記ダイに向けて移動させながら前記熱可塑性榭脂に 発泡剤を注入して発泡剤含有榭脂を形成する工程と、前記ダイの小孔カゝら吐出され る前記発泡剤含有榭脂をカッターにより冷却用液体流中で切断する工程とを具備す る。
[7] 請求項 6に記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
その内部に、前記押出機のシリンダおよび前記小孔に連通する榭脂流路が形成さ れているとともに、この榭脂流路内の榭脂を加熱する熱媒流路が設けられ、前記熱 媒流路に熱媒が流されてこの榭脂流路内の樹脂が加熱されるダイを用いる。
[8] 請求項 7に記載の熱可塑性榭脂発泡性粒子の製造方法であって、
前記熱媒流路の入り口と出口とが、前記榭脂吐出面の前記小孔が設けられて 、な V、位置の近傍に設けられて 、るダイを用いる。
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