热塑性树脂粒子及其制造方法、和热塑性树脂发泡粒子技术

一种热塑性树脂粒子的制造方法，包括：将热塑性树脂熔融物在气相中从模具挤压成丝束状，使丝束浸渍在含有水和表面活性剂的浴中冷却，将冷却了的丝束从浴取出后切割成粒子状。一种热塑性树脂粒子，是采用上述的方法得到的圆柱状树脂粒子，该树脂粒子的长度（Ｌ）相对于直径（Ｄ）的比Ｌ／Ｄ超过１但在５以下。一种发泡粒子，使上述的热塑性树脂粒子发泡成表观密度１０－６００ｇ／Ｌ。

【技术实现步骤摘要】
热塑性树脂粒子及其制造方法、和热塑性树脂发泡粒子
本专利技术涉及热塑性树脂粒子的制造方法、采用该方法制造的热塑性树脂粒子、以及使该热塑性树脂粒子发泡了的热塑性树脂发泡粒子。
技术介绍
过去就知道将聚苯乙烯系树脂和聚烯烃系树脂等作为基材树脂的模内发泡成形体，这些模内发泡成形体利用其优异的柔软性、耐冲击性被用作为鱼箱等的缓冲包装材料、电气制品等的缓冲包装材料、保险杠等汽车的能量吸收材料、绝热材料。这些模内发泡成形体一般通过在任意形状的模内填充发泡粒子，并导入蒸气等加热·熔合而制造。上述模内成形所用的发泡粒子，通过将适宜大小的树脂粒子造粒后，使该树脂粒子含浸发泡剂，并加热使之发泡而制造。作为该树脂粒子的制造方法，一般实施可用廉价装置大量生产粒径一致的树脂粒子的丝束(strand)切割法。在该丝束切割法中，在挤压机内熔融混炼原料树脂及各种添加剂之后，从在设置于挤压机出口的模具上形成的多数的孔以多根丝束的形式挤压熔融状态的热塑性树脂，将该丝束导入水中4冷却固化后，用切割机切割成适当大小，由此制造树脂粒子(日本专利公开S61-215631号公报、H09-174545号)。这样得到的热塑性树脂粒子，除了发泡用途外，还作为树脂加工用的主原料及副原料使用，或通过二次加工作为填充材料使用。可是，近年尽管对微小的树脂粒子、超轻质量的树脂粒子的需要增加，但是丝束切割法存在的问题是不能够大量高效率地制造微小的树脂粒子、超轻质量的树脂粒子。即，当使用微小的树脂粒子时能够制造小的发泡粒子，由于该小的发泡粒子在模内的填充性优异，因此对于迄今困难的薄物、小物用途提供制品变得可能。另外，通过使用微小的树脂粒子作为挤压成形的原料，也能够改善在挤压机内部的混炼性。可是，当要采用丝束切割法以与过去相同程度的-->喷出量制造微小的树脂粒子时，必须提高上述牵拉辊的牵拉速度，同时提高造粒器的切断速度，结果运行超出了造粒器的能力，稳定地制造微小的树脂粒子变得困难。另外，也存在得到的微小树脂粒子的粒径也易不一致的问题。作为热塑性树脂粒子的制造，还知道水浸切割法(以下叫做UWC法)。在UWC法中，从设有复数个孔的模具将熔融状态的树脂直接挤压在65-95℃的温水中，在该温水中采用旋转切割机刀切断树脂(日本专利公开H10-119037号)。UWC法是适合得到微小的树脂粒子的方法，但是设备的初期投资花费巨大的费用，还有下述缺点：必须使旋转切割机刀与挤压机的挤压速度平衡；根据热塑性树脂的种类不同树脂粒子的制造变得困难等等。如以上说明，作为树脂粒子的代表性的制造方法有丝束切割法和UWC法，但比较两种方法时，一般地认为丝束切割法生产效率及通用性优异，强烈希望开发进一步改良了丝束切割法的微小树脂粒子的制造技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是，鉴于上述以往的问题，提供能效率好地制造微小热塑性树脂粒子的、改良了的丝束切割法。本专利技术的其他目的是，提供能效率好地制造具有微小而均匀的粒径的热塑性树脂粒子的丝束切割法。此外，本专利技术目的是，提供具有微小而均匀的粒径的热塑性树脂粒子。进而，本专利技术的目的是，提供对模内成形体的制造有用的热塑性树脂发泡粒子。根据本专利技术提供热塑性树脂粒子的制造方法，该方法包括：(a)将热塑性树脂熔融物在气相中从模具挤压成丝束状的工序；(b)使该丝束浸渍在含有水和表面活性剂的浴中冷却的工序；(c)将该冷却了的丝束从该浴取出的工序；以及，(d)将该取出的丝束切割成粒子状的工序。本专利技术还提供一种热塑性树脂粒子，它是采用上述的方法得到的圆柱状树脂粒子，该树脂粒子的长度(L)相对于直径(D)的比L/D超过1但在5以下。本专利技术还提供一种发泡粒子，该发泡粒子是使上述的热塑性树脂-->粒子发泡成表观密度10-600g/L的发泡粒子。本专利技术人为了解决上述丝束切割法的问题，为了一边维持喷出量一边不提高造粒器的切断速度就完成，尝试了减小在模具上形成的孔径并增加孔数。可是，该情况下发现，发生在丝束进入到水中时，邻接的高温丝束彼此易粘连这一问题。本专利技术人还发现，丝束间的粘连起因于在从模具挤压的丝束接触水时发生的丝束的振动。当增加模具的孔数时，在模具上形成的孔间的距离变近，因此通过丝束的振动，进入水前的丝束彼此易接触，其结果易发生丝束间的粘连(以下有时称为误连)。令人惊讶地是，发现通过在浸渍丝束的水中添加表面活性剂，丝束的振动被抑制，防止了丝束彼此的粘连。其原因虽不清楚，但推定由于水的表面张力成引起丝束的振动，并推定通过添加表面活性剂使得水的表面张力降低，由此丝束的振动被抑制。下面一边参照附图一边详细说明本专利技术。附图的简单说明图1是为了实施本专利技术的丝束切割法的装置的说明图。图2是发泡粒子的第1次的DSC曲线的说明图。图3是发泡粒子的第2次的DSC曲线的说明图。具体实施方式本专利技术提供改良了的丝束切割法，可采用图1所示的装置实施。即，从具有安装在挤压机1出口的复数的孔的模具2，将热塑性树脂的熔融物在气相中挤压成复数根丝束状。然后，使丝束3浸渍在冷却用的浴4中冷却。从冷却浴4取出被冷却的丝束，然后切割成粒子状得到树脂粒子5。冷却浴4是在水中添加了表面活性剂的。丝束3优选通过引导辊6导入到冷却浴4中，在这里被冷却固化，接着在脱水区7脱水后，用牵拉辊8夹持，以一定速度牵拉被送入造粒器，用切割机9切断成适当大小。在本专利技术中，对由模具挤压的丝束的根数(即在模具上形成的孔数)没有限制，但优选2-10000根，更优选5-5000根，进一步优选50-500根。间隔最小的孔彼此的外周间的最小距离(最小孔间距离)-->通常是0.3-9mm，优选是0.5-8mm，进一步优选是0.6-5mm。在过去的丝束切割法中，最小孔间距离至少需要在10mm以上。挤压热塑性树脂熔融物的气相，没有特别限制，通常采用大气或氮气气氛。气相的温度通常是-10℃至60℃，也可以是常温。挤压机中的热塑性树脂熔融物也取决于使用的基材树脂的种类，通常是110-400℃，即将浸渍在冷却浴4之前的的丝束3通常是90-380℃。在本专利技术中使用的表面活性剂如果有亲油性基和亲水性基，则其种类没有限制，但在将丝束导入造粒器切断时，附着于丝束的水少时难以发生在牵拉辊上的滑动，产率提高，因此为了减少附着水，优选HLB为20以下(1-20)。HLB表示亲油性和亲水性的平衡，将亲水性最弱的记为1，将亲水性最强的记为40。具体讲，HLB按照工学图书株式会社昭和55年6月15日发行的“分散·乳化系的化学”第2版(著者：北原文雄、古泽邦夫)第61页所述的由Davies和Rideal提出的方法求出。表面活性剂的添加量相对于水槽中的水100重量份优选为0.001-0.1重量份。表面活性剂的添加量小于0.001重量份时，易发生丝束粘连。另一方面，其添加量超过0.1重量份时，附着于丝束表面的水量变多，在牵拉辊上易发生滑动，可成为丝束的切割错误或得到的树脂粒子的尺寸不一致的原因。另外，水的温度优选0-60℃。当超过60℃时，缺乏急冷效果，使用得到的树脂粒子制造发泡粒子时得到气泡直径非常小的发泡粒子，有可能降低模内成形性。另一方面，当低于0℃时水结冰，故不优选。作为本专利技术中可用的表面活性剂，列举出阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、或者非离子性表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性树脂粒子的制造方法，包括下述工序：（ａ）将热塑性树脂熔融物在气相中从模具挤压成丝束状的工序；（ｂ）使该丝束浸渍在含有水和表面活性剂的浴中冷却的工序；（ｃ）将该冷却了的丝束从该浴取出的工序；以及，（ｄ）将该取出的丝束切割成粒子状的工序。

【技术特征摘要】
JP 2004-1-13 6063/041.一种热塑性树脂粒子的制造方法，包括下述工序：(a)将热塑性树脂熔融物在气相中从模具挤压成丝束状的工序；(b)使该丝束浸渍在含有水和表面活性剂的浴中冷却的工序；(c)将该冷却了的丝束从该浴取出的工序；以及，(d)将该取出的丝束切割成粒子状的工序。2.根据权利要求1所述的方法，相对于水100重量份存在0.1重量份以下的上述表面活性剂。3.根据权利要求1所述的方法，上述浴的温度是60℃以下。4.根据权利要求1所述的方法，上述表面活性剂是非离子性表面活性剂。5.根据权利要求1所述的方法，该取出的丝束在工序(d)之前用水性溶液洗涤。6.根据权利要求1-5的任1项所述的方法，进行工序(a)，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木秀浩，平晃畅，常盘知生，
申请(专利权)人：株式会社JSP，
类型：发明
国别省市：JP[日本]