JPH0825352A - 発泡用樹脂組成物の造粒方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発泡用熱可塑性樹脂組成物の造粒工程におい
て、該組成物の押出し量を向上させ、発泡剤の分解を抑
え、大きさの均一なペレットが得られ、該ペレットを用
いて、成形を行うと、優れた発泡性を有する成形品が得
られる発泡用樹脂組成物の造粒方法を提供することであ
る。 【構成】 発泡用樹脂組成物を押出し機によってストラ
ンド成形し、造粒化する際、押出し機に、直径６．０ｍ
ｍ〜１０．０ｍｍの円形の穴を複数有するダイスを使用
し、得られるストランドの直径を２ｍｍ〜４ｍｍに調節
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡用樹脂組成物の造
粒工程において、該組成物の押出し量を向上させ、発泡
剤の分解を抑え、大きさの均一な造粒物が得られ、該造
粒物を用いて、成形を行うと、優れた発泡性を有する成
形品が得られる発泡用樹脂組成物の造粒方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂の物性を向上させたり、耐
炎性、導電性、発泡性等の機能を付与させるために、種
々の無機化合物、帯電防止剤、発泡剤等を熱可塑性樹脂
に配合する研究が盛んに検討されている。このような組
成物は、通常、押出し機によって造粒され、保存性、運
搬性、ハンドリング性の良い円柱状の粒子（以下、ペレ
ットと言う。）にされる。そして、得られたペレット
は、袋などに保存され、必要な時に、取り出されて製品
へと成形される。

【０００３】造粒工程では、普通、押出し成形機（以
下、押出し機と言う。）が使用され、所定の温度に加熱
された押出し機のホッパーへ、熱可塑性樹脂組成物を投
入し、該組成物を押出し機内で溶融混練し、押出し機先
端に取り付けてあるダイスの穴から、溶融混練した組成
物をところてん式に押出し、押し出された成形体（通
常、ダイスには、直径３〜４ｍｍの複数の円形の穴が空
いており、その穴から押し出された成形体は、円柱状を
有している。以下、この成形体をストランドと言う。）
を、引き取り機によって、ペレタイザーへ引っ張り、冷
却、カッテイングして、ペレットを得ている。

【０００４】この造粒工程において、最適条件で成形加
工を行わないと、最終的に得られる製品の物性が充分に
発現しなかったり、製品に外観不良が起ったりするた
め、作業者は、常に押出し機を最適条件に設定すること
に留意している。しかし、熱可塑性樹脂を押出し機で造
粒していると、加熱や混練による樹脂のシェア発熱の影
響を受け、樹脂温度が上昇してしまうという現象が起こ
る。

【０００５】未発泡の熱可塑性樹脂組成物であれば、こ
のような現象が起きても、大きな問題とはならないが、
使用している熱可塑性樹脂組成物が発泡剤を含んでいる
発泡用熱可塑性樹脂組成物（以下、発泡用樹脂組成物と
いう。）であると、配合している発泡剤が発泡開始温度
以上に加熱され、発泡用樹脂組成物が押出し機のダイス
出口で過剰発泡し、ストランド径が太くなって、カッテ
イングできなくなったり、造粒工程で発泡剤が分解し、
製品を成形する時に、予定していた発泡性が得られなく
なり、発泡倍率が小さく、外観性の悪い製品になってし
まう等の欠点が起こる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来技術の欠点を解消し、発泡用熱可塑性樹脂組成
物の造粒工程において、該組成物の押出し量を向上さ
せ、発泡剤の分解を抑え、大きさの均一なペレットが得
られ、該ペレットを用いて、成形を行うと、優れた発泡
性を有する成形品が得られる発泡用樹脂組成物の造粒方
法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を鋭意検討した結果、造粒工程において、用いる押出
し機のダイスの穴の径を、通常の押出し機に用いられて
いる径より大きくし、さらに、得られるストランドの径
を特定の大きさに設定することにより実施できることを
見出し、本発明を完成した。

【０００８】本発明は下記の構成を有する。発泡用樹脂
組成物を押出し機によってストランド成形し、造粒化す
る際、押出し機に、直径６．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの円
形の穴を複数有するダイスを使用し、得られるストラン
ドの直径を２ｍｍ〜４ｍｍに調節する発泡用樹脂組成物
の造粒方法。

【０００９】本発明に用いられる発泡用樹脂組成物は、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルのよう
な熱可塑性樹脂に、発泡剤と通常このような熱可塑性樹
脂に添加される各種添加剤、たとえば熱安定剤、酸化防
止剤 、紫外線防止剤、中和剤、顔料等を適宜配合した
ものである。

【００１０】熱可塑性樹脂としては、上述した重合体の
他に、エチレン−プロピレンランダム共重合体、結晶性
エチレン−プロピレン−ブテン−１ランダム共重合体や
プロピレンとペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−
１、オクテン−１、デセン−１などのα−オレフィンの
１種以上との結晶性ランダム共重合体などプロピレン成
分を７０重量％以上含有し、プロピレンとエチレンおよ
び／またはブテン−１との結晶性ランダム共重合体もし
くはプロピレンとエチレンおよび／または炭素数５以上
のα−オレフィンとの結晶性ランダム共重合体もしくは
これらの２種以上の混合物である。結晶性プロピレン系
重合体を使用する場合は、メルトフロ−レ−ト（ＪＩＳ
−Ｋ７２１０に基づき、温度２３０℃、荷重２．１６kg
を加えたときの溶融樹脂の１０分間の吐出量）が、３〜
２０ｇ／10分のものが好ましい。

【００１１】通常の造粒方法では、組成物に配合してい
る発泡剤の発泡開始温度を考慮し、過剰発泡しないよう
に押出し機の温度設定を注意して行う必要があったが、
本発明の造粒方法を用いると、樹脂温度の上昇が極めて
少ないので、熱可塑性樹脂を溶融混練する時の最適温度
を考慮して、該温度より３０℃程度高い発泡開始温度を
有する発泡剤を適宜選択すれば良いので、発泡剤の選定
が容易である。

【００１２】本発明に係る発泡剤の具体例としては、
Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾ
ジカルボンアミド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバ
ジド、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、クエン
酸ナトリウム、酒石酸ナトリウムなどを挙げることがで
きる。

【００１３】本発明に係る押出し機は、通常、熱可塑性
樹脂の成形に用いているもので、ストランド成形がで
き、押出し機のダイスの穴から押し出されたストランド
の径を調整できるような引き取り速度調整器付き引き取
り機を備えたものであれば特に限定はなく、一軸押出
機、二軸押出機の何れでもよい。また、スクリュ−とし
ては、フルフライトスクリュ−や強混練を目的とした形
状のスクリュ−（例えばダルメ−ジスクリュ−）を用い
ることができる。

【００１４】本発明に係る押出し機のダイスの穴は、直
径６．０〜１０．０ｍｍでなくてはならない。通常の押
出し機に取り付けてあるダイスは、穴の直径が３〜４ｍ
ｍ程度であり、このような直径が６．０ｍｍ未満のダイ
スを用いると、シェア発熱による押出し機内での樹脂温
度の上昇が著しく、発泡剤が造粒工程で分解してしま
う。樹脂温度の上昇を抑えるために、押出し機のスクリ
ュウ回転数を下げると、押出し速度が低下し、生産性が
悪くなる。一方、直径が１０．０ｍｍを超えると、スト
ランド径が大きくなり、カッテイングが困難となる。ス
トランド径を小さくし、カッテング可能な状態にするた
めには、ストランドの引き取り速度を上げれば良いが、
ストランドを高速で引き取ると張力過多となり、ストラ
ンドが切れて、成形困難となってしまう。

【００１５】本発明に係る押出し機のダイスの穴の配列
には、特に限定はない。具体的な配列には、同心円状や
千鳥状に配列されたものがある。

【００１６】本発明の造粒方法では、ストランドが直径
２〜４ｍｍになるように、押出し量と引き取り速度を調
節しなければならない。２ｍｍ未満にするには、引取ス
ピードを増速させるか、押出し量を減らさねばならない
ので、生産性が悪くなる。一方、４ｍｍを超えると、カ
ッテングし難くなり、安定生産性が悪化する。

【００１７】本発明の造粒方法では、ダイスの穴１つを
通過する量が、１時間当たり、４０Kg／hrを超えると、
引き取りスピードを増速させても直径４ｍｍ以下のスト
ランドが得られなくなるので好ましくない。好ましく
は、７〜３５Kg／hr、特に好ましくは、１０〜２５Kg／
hrに調整するのが望ましい。

【００１８】また、本発明の造粒方法では、押出し量
は、ダイスの穴が直径６ｍｍを基準として、該穴１つを
通過する量が、１時間当たり、７〜２４Kgになる様に調
節するのが良いが、好ましくは１０〜１８Kg、特に好ま
しくは１２〜１４Kgが良い。７Kg未満では、生産性が悪
く、２４Kgを超えるとシェア発熱により、樹脂温度が上
昇するので好ましくない。

【００１９】本発明の造粒方法で使用する押出し機の温
度設定は、発泡用樹脂組成物の主原料である熱可塑性樹
脂を溶融混練するのに適した温度で、任意設定すれば良
く、特に限定はない。

【００２０】

【実施例】以下、実施例および比較例を用いて本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれによって限定される
ものではない。

【００２１】（実施例１）直径７ｍｍの１５の穴を千鳥
状に配列したダイスを備え、スクリュウ径１００ｍｍ、
Ｌ／Ｄ＝３７の単軸押出し機（商品名：ナカタニＮＶＣ
１００）をバレル温度２１０〜２３０℃、ダイス温度２
３０℃に設定し、該押出し機が所定の温度に達したこと
を確かめた後、該押出し機のポッパーへ、高密度ポリエ
チレン８０．０重量％、発泡剤として発泡開始温度２５
０℃のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム６．０重
量％、無機化合物として硫酸ナトリウム４．０重量％、
炭酸カルシウム１０．０重量％からなる発泡用樹脂組成
物を投入し、該組成物を溶融混練して、押出し速度２６
０kg／hr、引き取り速度３０ｍ／分でストランド成形し
た。成形開始から２時間後に、ダイス出口のストランド
の温度を測定したところ２３３℃であった。得られたス
トランドは、発泡が見られない直径３ｍｍのものであ
り、該ストランドをペレタイザー（日本プラコン(株)
製）によりカッテイングし、ペレットを得た。得られた
ペレットは、比重１．０３の粒の揃ったものであった。

【００２２】（比較例１）穴の直径を５ｍｍにした以外
は、実施例１に準拠して造粒を行ったところ、ダイス出
口のストランド成形物の温度が２５４℃にまで上昇し、
過剰発泡により、ストランド径が大きくなりカッテイン
グ不可能となったため、押出し速度を１４０kg／hrまで
低下させ、引き取り速度２０ｍ／分で成形を実施した。
押出し速度を低下させて得られたストランドは、発泡が
見られない直径３ｍｍのものであり、カッテイングによ
り得られたペレットは、比重０．９１の粒の揃ったもの
であった。

【００２３】（比較例２）穴の直径を１１ｍｍにした以
外は、実施例１に準拠して造粒を行ったところ、ダイス
出口のストランド成形物の温度が２２５℃であり、発泡
のないストランドであったが、ストランド径を２〜４ｍ
ｍにするために、引き取り速度を５０ｍ／分まで上げた
ところ、引き落とし倍率が大きくなりすぎるので、スト
ランドを引き取る際、ストランドの切断が激しく、成形
不能となった。

【００２４】（実施例２）直径６ｍｍの１１の穴を千鳥
状に配列したダイスを備え、スクリュウ径５０ｍｍ、Ｌ
／Ｄ＝３７の２軸押出し機（商品名ＫＴＸ４９）をバレ
ル温度１５０〜１７０℃、ダイス温度１７０℃に設定
し、該押出し機が所定の温度に達したことを確かめた
後、該押出し機のポッパーへ、ＭＦＲ２０ｇ／10分の結
晶性ポリプロピレン９５．０重量％、発泡剤として発泡
開始温度１９０℃のアゾビスカルボンアミド５．０重量
％、フェノール系熱安定剤０．１重量％からなる発泡用
樹脂組成物を投入し、該組成物を溶融混練して、押出し
速度１４０kg／hr、引き取り速度３０ｍ／分でストラン
ド成形した。成形開始から２時間後に、ダイス出口のス
トランドの温度を測定したところ１７１℃であった。得
られたストランドは、発泡が見られない直径３〜４ｍｍ
のものであり、カッテイングにより得られたペレット
は、比重０．８８の粒の揃ったものであった。次に、得
られたペレットを、１９０℃に温度設定したスクリュウ
径４０ｍｍのＴダイ付き押出し機（山口製作所(株)製４
０ｍｍφ押出し機）によって溶融混練し、肉厚５ｍｍの
発泡シートを得た。得られたシートは、表面のセルが細
かく均一な比重０．２９のものであった。

【００２５】（比較例３）穴の直径を４ｍｍにした以外
は、実施例２に準拠して造粒を行ったところ、ダイス出
口のストランド成形物の温度が１８２℃にまで上昇し、
過剰発泡により、ストランド径が４〜８ｍｍと太くな
り、カッテイング困難となった。得られたストランドを
カッターで切断し、ペレットとしたところ、該ペレット
は、比重０．４５の粒径の不揃いなものであった。ま
た、該ペレットを用いた以外は、実施例２に準じて発泡
シートを得たところ、得られたシートは、表面のセルが
大小不揃いな比重０．４３のものであった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の造粒方法を用いると、容易に直
径２〜４ｍｍの大きさの揃ったペレットが得られ、押出
し量も多く、通常の造粒方法に比べて極めて製造効率に
優れるものであった。また、本発明の造粒工程は、シェ
ア発熱やそれに伴う樹脂温度の上昇を防止でき、発泡剤
の分解を防止できるので、発泡のないペレットが得られ
る。そして、このようなペレットを用いて、製品を製造
すると、低比重、即ち発泡倍率が高く、セルの均一な品
質の良い発泡成形品を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡用樹脂組成物を押出し機によってスト
   ランド成形し、造粒化する際、押出し機に、直径６．０
   ｍｍ〜１０．０ｍｍの円形の穴を複数有するダイスを使
   用し、得られるストランドの直径を２ｍｍ〜４ｍｍに調
   節することを特徴とする発泡用樹脂組成物の造粒方法