專利名稱：親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，更具體地是涉及適于作為擠壓成形等成形加工原料使用的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法。
背景技術(shù)：
在用于制造成形體、薄膜、容器等的熱塑性樹(shù)脂的加工中，經(jīng)常使用擠壓機(jī)擠壓成形。該擠壓成形一般使用預(yù)先?；臉?shù)脂，將其熔融而供給擠壓機(jī)。
在作為擠壓成形所用的樹(shù)脂，例如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等非水溶性樹(shù)脂的情況下，采用通過(guò)擠壓機(jī)將熔融樹(shù)脂擠壓成繩狀，將其用水冷卻固化，使用繩索切斷機(jī)等獲得顆粒的方法。
然而，親水性樹(shù)脂，特別是在含有環(huán)氧乙烷的烯化氧聚合物的情況下，由于熔點(diǎn)比較低、而且對(duì)水的溶解速度或吸水速度大，不能使用上述現(xiàn)有的方法。因而，目前在使用親水性樹(shù)脂的情況下，一般在親水性樹(shù)脂的制造階段預(yù)先粉末化，將該粉末供給擠壓機(jī)。但是在供給粉末樹(shù)脂的時(shí)候，經(jīng)常發(fā)生聚料，使所謂樹(shù)脂的定量供給產(chǎn)生困難，不能得到目標(biāo)成形品的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，本發(fā)明的目的是提供使用擠壓成形等得到的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法。
發(fā)明概述本申請(qǐng)人鑒于上述問(wèn)題，對(duì)親水性低熔點(diǎn)樹(shù)脂的?；M(jìn)行專心研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)熔融親水性樹(shù)脂而擠壓的擠壓工序、使該擠出的樹(shù)脂與金屬板接觸以冷卻固化而得到固化樹(shù)脂的冷卻工序以及將該固化樹(shù)脂?；玫綐?shù)脂粒狀體的粒化工序，可以以實(shí)用的生產(chǎn)速度進(jìn)行粒化親水性樹(shù)脂，從而完成了本發(fā)明。
另外，本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使熔融親水性樹(shù)脂擠壓成以一定厚度的板狀的擠壓工序、使該擠壓的板狀樹(shù)脂的兩面或單面與金屬板接觸以冷卻固化該板狀樹(shù)脂而得到固化樹(shù)脂的冷卻工序和使該固化樹(shù)脂?；玫綐?shù)脂粒狀體的?；ば颍梢砸詫?shí)用的生產(chǎn)速度使親水性樹(shù)脂?；?，從而完成了本發(fā)明。
還有，在本說(shuō)明書(shū)中，所謂親水性是指水溶性樹(shù)脂和相對(duì)于樹(shù)脂的重量其吸水率在100重量％以上的吸水性樹(shù)脂。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。在本發(fā)明親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法中所使用的親水性樹(shù)脂，可以是上述水溶性或吸水性的熱塑性樹(shù)脂，特別是在顯示低流動(dòng)性的含有環(huán)氧乙烷的烯化氧聚合物的情況下，優(yōu)選應(yīng)用本發(fā)明。
本發(fā)明的制造方法，作為親水性樹(shù)脂優(yōu)選使用于流變溫度為50～200℃的熱塑性樹(shù)脂。熱塑性的親水性樹(shù)脂的流變溫度如果低于50℃，冷卻效率極度變差，另外，流變溫度如果高于200℃，冷卻固化變得容易，失去應(yīng)用本發(fā)明的意義。
另外，作為親水性樹(shù)脂在使用含有環(huán)氧乙烷的烯化氧聚合物時(shí)，對(duì)其分子量沒(méi)有特別地限定，但是優(yōu)選50,000～300,000范圍的分子量。該聚合物的分子量如果低于50,000，不呈現(xiàn)作為樹(shù)脂的特性，例如，在制成樹(shù)脂片時(shí)易于產(chǎn)生彎曲裂縫，因此不是優(yōu)選的。另外，分子量在300,000以上的時(shí)候，由于熔融粘度變高，在擠壓樹(shù)脂熔融物的擠壓工序中，使擠壓量增多時(shí)變得困難，因此不是優(yōu)選的。
本發(fā)明中，根據(jù)需要可以向親水性樹(shù)脂中添加有機(jī)或無(wú)機(jī)微粒。該微粒，根據(jù)親水性樹(shù)脂的使用目的和使用形式，為了防止結(jié)塊而加入。作為可以使用的有機(jī)微粒，可以列舉，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，作為無(wú)機(jī)微?？闪信e，如二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯或復(fù)合氧化物等，對(duì)此沒(méi)有特別地限定。另外，可以添加多種微粒。在本發(fā)明中，根據(jù)樹(shù)脂的使用目的可以進(jìn)一步添加抗氧化劑、防腐劑、耐光性促進(jìn)劑等。
本發(fā)明的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，包含使親水性樹(shù)脂熔融并使用擠壓機(jī)等將其擠壓的擠壓工序。為了在后面的冷卻工序中充分地冷卻，優(yōu)選擠壓成一定厚度的板狀。作為將親水性樹(shù)脂的熔融物擠壓成一定厚度的板狀的方法，可在樹(shù)脂生成反應(yīng)后的反應(yīng)釜的底部配置擠壓機(jī)或聚合物泵、在抽出樹(shù)脂的同時(shí)擠壓樹(shù)脂熔融物的方法可以說(shuō)是好的。另外，作為擠壓成一定厚度的方法，在管路的頂部設(shè)置T塑模的方法。
在擠壓工序中，對(duì)于樹(shù)脂熔融物的熔融粘度沒(méi)有特別地限定，只要可得到一定的厚度就可以，但是優(yōu)選200～3000Pa·s。熔融粘度如果低于200Pa·s，從T塑模中排出的樹(shù)脂熔融物的厚度容易變化，另外如果大于3000Pa·s，則以一定的厚度排出樹(shù)脂變得困難。這里，擠壓出的板狀樹(shù)脂的厚度，一般考慮隨后冷卻工序中的冷卻效率和最終得到的粒狀體的大小，適宜為0.5～4mm的范圍。
其次，在冷卻工序中，從T塑模中擠壓出的樹(shù)脂熔融物，通過(guò)與金屬板接觸而冷卻固化。作為冷卻方法，也有向熔融樹(shù)脂中吹入冷空氣的方法，但是優(yōu)選使用鼓式冷卻器、W鋼帶等、向與樹(shù)脂接觸的金屬面的里面吹入制冷劑，使樹(shù)脂冷卻固化的方法。在任一種方法中，在冷卻的金屬板上排出的樹(shù)脂熔融物，一邊輸送一邊冷卻固化。特別是使用W鋼帶的時(shí)候，通過(guò)選擇冷卻帶、制冷劑的溫度、制冷劑的種類以及選擇T塑模的寬度和W鋼帶的寬度，可易于得到任意生產(chǎn)量的條件，適合于本發(fā)明制造方法的實(shí)施。作為樹(shù)脂的冷卻溫度，最好是比進(jìn)行?；臉?shù)脂的熔點(diǎn)低20℃以上的溫度。
冷卻固化后的樹(shù)脂，接著在粒化工序中通過(guò)切斷、粉碎等而進(jìn)行?；?。在?；ば蛑?，可以使用壓片造粒機(jī)和壓碎機(jī)，但是由所得粒狀體的粒度易于一致方面考慮，優(yōu)選使用壓片造粒機(jī)。在壓片造粒機(jī)中有各種結(jié)構(gòu)，但是在具有低流變溫度的樹(shù)脂的切斷中，優(yōu)選具有可以用制冷劑冷卻的切斷機(jī)部分、特別是切條機(jī)輥部分的結(jié)構(gòu)。這里，為了高效使用壓片造粒機(jī)，優(yōu)選供給寬度為切條機(jī)輥寬度80％的板狀固化樹(shù)脂。因而，在本發(fā)明中，在用壓片造粒機(jī)切斷冷卻固化的樹(shù)脂片前，設(shè)置使用切條機(jī)以分割板片并同時(shí)進(jìn)行切斷的工序的情況下，該切斷工序也包含在粒化工序中。
在本發(fā)明的制造方法中為了處理親水性樹(shù)脂，制造工序全部在干燥氣氛中進(jìn)行，在防止樹(shù)脂吸濕方面是有效的。通過(guò)在干燥氣氛中進(jìn)行?；ば?，可以防止空氣中的水分在壓片造粒機(jī)的切條機(jī)輥等冷卻部分中冷凝，還可以防止切斷時(shí)粒狀體相互之間的熱粘著。還有，干燥氣氛的溫度根據(jù)樹(shù)脂的吸濕性和制品的水分容許量決定，但是優(yōu)選比露點(diǎn)溫度低，10℃以上。
在本發(fā)明中，也可以進(jìn)一步設(shè)置用于使?；ば蛑械玫降臉?shù)脂粒狀體的粒度一致的分級(jí)工序。分級(jí)工序中可以使用一般的篩子，但是如果考慮制造工序的生產(chǎn)率，優(yōu)選使用一邊振動(dòng)一邊在傾斜面的篩子上使樹(shù)脂粒狀體流動(dòng)而進(jìn)行分級(jí)的振動(dòng)篩，或?qū)⒑Y子作成喇叭狀并且橫向在篩子的傾斜面上一邊旋轉(zhuǎn)樹(shù)脂粒狀體一邊進(jìn)行分級(jí)的旋轉(zhuǎn)式篩。在?；ば蛑械玫降臉?shù)脂粒狀體，優(yōu)選直接導(dǎo)入到這些篩子中進(jìn)行分級(jí)。
如果按照本發(fā)明的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，將親水性樹(shù)脂在熔融狀態(tài)下被擠壓成板狀等規(guī)定的形狀后，通過(guò)與金屬板接觸冷卻固化再?；?。因此，由于在本發(fā)明的制造方法中沒(méi)有與冷卻水的接觸工序，因而可以得到適合作為擠壓成形等成形加工原料所使用的親水性樹(shù)脂粒狀體。
實(shí)施例下面通過(guò)本發(fā)明親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，列舉實(shí)施例而進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
(實(shí)施例1)在釜內(nèi)溫度160℃下熔融由PEO6000二胺(分子量8000)與1，6-己二異氰酸酯MEK肟嵌段體反應(yīng)得到的聚脲多元醇(分子量125000，流變溫度85℃)。這時(shí)的熔融粘度約為1400Pa·s。該熔融樹(shù)脂從設(shè)置有聚合物泵的釜底，在W鋼帶的給定面上以60cm寬、2.2mm厚的片狀排出。熔融樹(shù)脂的排出量為400kg/H。這時(shí)使用的W鋼帶，寬80cm、長(zhǎng)13m、速度10m/min，從與樹(shù)脂接觸的W鋼帶金屬面的反面噴霧20℃的制冷劑。在該實(shí)施例1中，測(cè)定在W鋼帶出口處冷卻固化的片表面的溫度時(shí)，為25℃。
其次，使用壓片造粒機(jī)將該樹(shù)脂片切斷成寬4mm、長(zhǎng)4mm。然后，用回轉(zhuǎn)式篩機(jī)進(jìn)行粒度分級(jí)。這時(shí)用篩機(jī)除去的不合格尺寸的粒狀體的不合格率為0.2％，即使在粒徑測(cè)定中，寬、長(zhǎng)、厚的不規(guī)則值也在15％以內(nèi)。
(實(shí)施例2)預(yù)備由環(huán)氧乙烷、甲基縮水甘油醚和烯丙基縮水甘油醚形成的聚烯化氧三元聚合物(分子量100,000，熔融粘度800Pa·s/80℃，流變溫度63℃)的粉末。使用以頂部裝有T塑模的擠壓機(jī)，將該聚烯化氧三元聚合物的熔融物以寬20cm、厚15mm的片狀排出。這時(shí)擠壓機(jī)的溫度條件是，柱體內(nèi)的溫度為70℃，T塑模的溫度是80℃。另外，排出的熔融物的溫度是85℃。
其次，使得該排出物在小型轉(zhuǎn)鼓式冷卻器(直徑30cm，長(zhǎng)30cm)上以15cm/分落下。轉(zhuǎn)鼓式冷卻器中循環(huán)15℃的冷卻水。用轉(zhuǎn)鼓式冷卻器固化的聚烯化氧三元聚合物的表面溫度是25℃。與實(shí)施例1同樣，使用壓片造粒機(jī)將該片切斷成寬4mm、長(zhǎng)4mm。然后，用回轉(zhuǎn)式篩機(jī)進(jìn)行粒度分級(jí)。這時(shí)用篩機(jī)除去的不合格尺寸的粒狀體的不合格率為0.3％，在粒徑測(cè)定中，寬、長(zhǎng)、厚的不規(guī)則值也在15％以內(nèi)。
(實(shí)施例3)與實(shí)施例1同樣，在釜內(nèi)溫度為150℃下熔融由含有10％環(huán)氧丁烷的聚丁二醇聚乙二醇(分子量20000)與二十碳烷二酸二甲酯反應(yīng)得到的吸水性聚醚酯(分子量15,0000，熔融粘度1600Pa·s/150℃，流變溫度81℃)，通過(guò)聚合物泵，在W鋼帶的給定面上以60cm寬、2.3mm厚的片狀排出。熔融樹(shù)脂的排出量為450kg/H。這時(shí)使用的W鋼帶，與實(shí)施例1同樣，帶的速度為11m/min。從與樹(shù)脂接觸的W鋼帶金屬面的反面噴霧20℃的制冷劑。在該實(shí)施例3中，測(cè)定在W鋼帶出口處冷卻固化的片表面的溫度時(shí)，為26℃。
其次，使用壓片造粒機(jī)將冷卻的片切斷成寬4mm、長(zhǎng)4mm。然后，用回轉(zhuǎn)式篩機(jī)進(jìn)行粒度分級(jí)。這時(shí)用篩機(jī)除去的不合格尺寸的粒狀體的不合格率為0.2％，在粒徑測(cè)定中，寬、長(zhǎng)、厚的不規(guī)則值也在15％以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，包含使親水性樹(shù)脂熔融并擠壓的擠壓工序、使擠壓的樹(shù)脂與金屬板接觸以冷卻固化而得到固化樹(shù)脂的冷卻工序，和使該固化樹(shù)脂?；玫綐?shù)脂粒狀體的?；ば?。
2.親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，包含使親水性樹(shù)脂熔融并擠壓成一定厚度的板狀的擠壓工序、使該擠壓的板狀樹(shù)脂的兩面或單面與金屬板接觸以冷卻固化該板狀樹(shù)脂而得到固化樹(shù)脂的冷卻工序和使該固化樹(shù)脂?；玫綐?shù)脂粒狀體的粒狀化工序。
3.權(quán)利要求1或2所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，還包含分級(jí)所述樹(shù)脂粒狀體粒度的分級(jí)工序。
4.權(quán)利要求1或2所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述冷卻工序中的冷卻固化是通過(guò)從所述金屬板的里面與制冷劑接觸進(jìn)行的。
5.權(quán)利要求1或2所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述粒化工序中的?；鞘褂脡浩炝C(jī)進(jìn)行的。
6.權(quán)利要求1或2所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述粒化工序是在干燥氣氛中進(jìn)行的。
7.權(quán)利要求1或2所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述親水性樹(shù)脂是流變溫度為50～200℃的熱塑性樹(shù)脂。
8.權(quán)利要求1或2所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，在所述擠壓工序中的上述親水性樹(shù)脂的熔融粘度為200～3000Pa·s。
9.權(quán)利要求7所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述親水性樹(shù)脂是含有環(huán)氧乙烷的聚烯化氧聚合物。
10.權(quán)利要求8所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述親水性樹(shù)脂是含有環(huán)氧乙烷的聚烯化氧聚合物。
11.權(quán)利要求9所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述聚烯化氧聚合物的重均分子量為50,000～300,000。
12.權(quán)利要求10所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述聚烯化氧聚合物的重均分子量為50,000～300,000。
13.權(quán)利要求1或2中所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述親水性樹(shù)脂含有用于防止結(jié)塊的有機(jī)或無(wú)機(jī)微粒。
14.權(quán)利要求13所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述有機(jī)微粒是選自聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯的聚合物微粒。
15.權(quán)利要求13所述的親水性樹(shù)脂粒狀體的制造方法，所述無(wú)機(jī)微粒是選自二氧化硅、氧化鋁和氧化鋯的無(wú)機(jī)微粒。
全文摘要
通過(guò)使親水性樹(shù)脂熔融并擠壓的擠壓工序、使該擠壓的樹(shù)脂與金屬板接觸以冷卻固化而得到固化樹(shù)脂的冷卻工序以及使該固化樹(shù)脂粒化得到樹(shù)脂粒狀體的?；ば?以制造親水性樹(shù)脂粒狀體。得到的親水性樹(shù)脂粒狀體,可用于擠壓成形等中。
文檔編號(hào)B29B9/04GK1387986SQ02121509
公開(kāi)日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月9日
發(fā)明者赤尾俊和 申請(qǐng)人:第一工業(yè)制藥株式會(huì)社