专利名称：亲水性树脂粒状体的制造方法
技术领域：
本发明涉及亲水性树脂粒状体的制造方法，更具体地是涉及适于作为挤压成形等成形加工原料使用的亲水性树脂粒状体的制造方法。
背景技术：
在用于制造成形体、薄膜、容器等的热塑性树脂的加工中，经常使用挤压机挤压成形。该挤压成形一般使用预先粒化的树脂，将其熔融而供给挤压机。
在作为挤压成形所用的树脂，例如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等非水溶性树脂的情况下，采用通过挤压机将熔融树脂挤压成绳状，将其用水冷却固化，使用绳索切断机等获得颗粒的方法。
然而，亲水性树脂，特别是在含有环氧乙烷的烯化氧聚合物的情况下，由于熔点比较低、而且对水的溶解速度或吸水速度大，不能使用上述现有的方法。因而，目前在使用亲水性树脂的情况下，一般在亲水性树脂的制造阶段预先粉末化，将该粉末供给挤压机。但是在供给粉末树脂的时候，经常发生聚料，使所谓树脂的定量供给产生困难，不能得到目标成形品的问题。
本发明是为了解决上述问题而进行的，本发明的目的是提供使用挤压成形等得到的亲水性树脂粒状体的制造方法。
发明概述本申请人鉴于上述问题，对亲水性低熔点树脂的粒化进行专心研究，其结果发现通过熔融亲水性树脂而挤压的挤压工序、使该挤出的树脂与金属板接触以冷却固化而得到固化树脂的冷却工序以及将该固化树脂粒化得到树脂粒状体的粒化工序，可以以实用的生产速度进行粒化亲水性树脂，从而完成了本发明。
另外，本申请人发现，通过使熔融亲水性树脂挤压成以一定厚度的板状的挤压工序、使该挤压的板状树脂的两面或单面与金属板接触以冷却固化该板状树脂而得到固化树脂的冷却工序和使该固化树脂粒化得到树脂粒状体的粒化工序，可以以实用的生产速度使亲水性树脂粒化，从而完成了本发明。
还有，在本说明书中，所谓亲水性是指水溶性树脂和相对于树脂的重量其吸水率在100重量％以上的吸水性树脂。
优选实施方案的描述下面，对本发明进行详细描述。在本发明亲水性树脂粒状体的制造方法中所使用的亲水性树脂，可以是上述水溶性或吸水性的热塑性树脂，特别是在显示低流动性的含有环氧乙烷的烯化氧聚合物的情况下，优选应用本发明。
本发明的制造方法，作为亲水性树脂优选使用于流变温度为50～200℃的热塑性树脂。热塑性的亲水性树脂的流变温度如果低于50℃，冷却效率极度变差，另外，流变温度如果高于200℃，冷却固化变得容易，失去应用本发明的意义。
另外，作为亲水性树脂在使用含有环氧乙烷的烯化氧聚合物时，对其分子量没有特别地限定，但是优选50,000～300,000范围的分子量。该聚合物的分子量如果低于50,000，不呈现作为树脂的特性，例如，在制成树脂片时易于产生弯曲裂缝，因此不是优选的。另外，分子量在300,000以上的时候，由于熔融粘度变高，在挤压树脂熔融物的挤压工序中，使挤压量增多时变得困难，因此不是优选的。
本发明中，根据需要可以向亲水性树脂中添加有机或无机微粒。该微粒，根据亲水性树脂的使用目的和使用形式，为了防止结块而加入。作为可以使用的有机微粒，可以列举，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，作为无机微粒可列举，如二氧化硅、氧化铝、氧化锆或复合氧化物等，对此没有特别地限定。另外，可以添加多种微粒。在本发明中，根据树脂的使用目的可以进一步添加抗氧化剂、防腐剂、耐光性促进剂等。
本发明的亲水性树脂粒状体的制造方法，包含使亲水性树脂熔融并使用挤压机等将其挤压的挤压工序。为了在后面的冷却工序中充分地冷却，优选挤压成一定厚度的板状。作为将亲水性树脂的熔融物挤压成一定厚度的板状的方法，可在树脂生成反应后的反应釜的底部配置挤压机或聚合物泵、在抽出树脂的同时挤压树脂熔融物的方法可以说是好的。另外，作为挤压成一定厚度的方法，在管路的顶部设置T塑模的方法。
在挤压工序中，对于树脂熔融物的熔融粘度没有特别地限定，只要可得到一定的厚度就可以，但是优选200～3000Pa·s。熔融粘度如果低于200Pa·s，从T塑模中排出的树脂熔融物的厚度容易变化，另外如果大于3000Pa·s，则以一定的厚度排出树脂变得困难。这里，挤压出的板状树脂的厚度，一般考虑随后冷却工序中的冷却效率和最终得到的粒状体的大小，适宜为0.5～4mm的范围。
其次，在冷却工序中，从T塑模中挤压出的树脂熔融物，通过与金属板接触而冷却固化。作为冷却方法，也有向熔融树脂中吹入冷空气的方法，但是优选使用鼓式冷却器、W钢带等、向与树脂接触的金属面的里面吹入制冷剂，使树脂冷却固化的方法。在任一种方法中，在冷却的金属板上排出的树脂熔融物，一边输送一边冷却固化。特别是使用W钢带的时候，通过选择冷却带、制冷剂的温度、制冷剂的种类以及选择T塑模的宽度和W钢带的宽度，可易于得到任意生产量的条件，适合于本发明制造方法的实施。作为树脂的冷却温度，最好是比进行粒化的树脂的熔点低20℃以上的温度。
冷却固化后的树脂，接着在粒化工序中通过切断、粉碎等而进行粒化。在粒化工序中，可以使用压片造粒机和压碎机，但是由所得粒状体的粒度易于一致方面考虑，优选使用压片造粒机。在压片造粒机中有各种结构，但是在具有低流变温度的树脂的切断中，优选具有可以用制冷剂冷却的切断机部分、特别是切条机辊部分的结构。这里，为了高效使用压片造粒机，优选供给宽度为切条机辊宽度80％的板状固化树脂。因而，在本发明中，在用压片造粒机切断冷却固化的树脂片前，设置使用切条机以分割板片并同时进行切断的工序的情况下，该切断工序也包含在粒化工序中。
在本发明的制造方法中为了处理亲水性树脂，制造工序全部在干燥气氛中进行，在防止树脂吸湿方面是有效的。通过在干燥气氛中进行粒化工序，可以防止空气中的水分在压片造粒机的切条机辊等冷却部分中冷凝，还可以防止切断时粒状体相互之间的热粘着。还有，干燥气氛的温度根据树脂的吸湿性和制品的水分容许量决定，但是优选比露点温度低，10℃以上。
在本发明中，也可以进一步设置用于使粒化工序中得到的树脂粒状体的粒度一致的分级工序。分级工序中可以使用一般的筛子，但是如果考虑制造工序的生产率，优选使用一边振动一边在倾斜面的筛子上使树脂粒状体流动而进行分级的振动筛，或将筛子作成喇叭状并且横向在筛子的倾斜面上一边旋转树脂粒状体一边进行分级的旋转式筛。在粒化工序中得到的树脂粒状体，优选直接导入到这些筛子中进行分级。
如果按照本发明的亲水性树脂粒状体的制造方法，将亲水性树脂在熔融状态下被挤压成板状等规定的形状后，通过与金属板接触冷却固化再粒化。因此，由于在本发明的制造方法中没有与冷却水的接触工序，因而可以得到适合作为挤压成形等成形加工原料所使用的亲水性树脂粒状体。
实施例下面通过本发明亲水性树脂粒状体的制造方法，列举实施例而进行说明，但是本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)在釜内温度160℃下熔融由PEO6000二胺(分子量8000)与1，6-己二异氰酸酯MEK肟嵌段体反应得到的聚脲多元醇(分子量125000，流变温度85℃)。这时的熔融粘度约为1400Pa·s。该熔融树脂从设置有聚合物泵的釜底，在W钢带的给定面上以60cm宽、2.2mm厚的片状排出。熔融树脂的排出量为400kg/H。这时使用的W钢带，宽80cm、长13m、速度10m/min，从与树脂接触的W钢带金属面的反面喷雾20℃的制冷剂。在该实施例1中，测定在W钢带出口处冷却固化的片表面的温度时，为25℃。
其次，使用压片造粒机将该树脂片切断成宽4mm、长4mm。然后，用回转式筛机进行粒度分级。这时用筛机除去的不合格尺寸的粒状体的不合格率为0.2％，即使在粒径测定中，宽、长、厚的不规则值也在15％以内。
(实施例2)预备由环氧乙烷、甲基缩水甘油醚和烯丙基缩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℃，流变温度63℃)的粉末。使用以顶部装有T塑模的挤压机，将该聚烯化氧三元聚合物的熔融物以宽20cm、厚15mm的片状排出。这时挤压机的温度条件是，柱体内的温度为70℃，T塑模的温度是80℃。另外，排出的熔融物的温度是85℃。
其次，使得该排出物在小型转鼓式冷却器(直径30cm，长30cm)上以15cm/分落下。转鼓式冷却器中循环15℃的冷却水。用转鼓式冷却器固化的聚烯化氧三元聚合物的表面温度是25℃。与实施例1同样，使用压片造粒机将该片切断成宽4mm、长4mm。然后，用回转式筛机进行粒度分级。这时用筛机除去的不合格尺寸的粒状体的不合格率为0.3％，在粒径测定中，宽、长、厚的不规则值也在15％以内。
(实施例3)与实施例1同样，在釜内温度为150℃下熔融由含有10％环氧丁烷的聚丁二醇聚乙二醇(分子量20000)与二十碳烷二酸二甲酯反应得到的吸水性聚醚酯(分子量15,0000，熔融粘度1600Pa·s/150℃，流变温度81℃)，通过聚合物泵，在W钢带的给定面上以60cm宽、2.3mm厚的片状排出。熔融树脂的排出量为450kg/H。这时使用的W钢带，与实施例1同样，带的速度为11m/min。从与树脂接触的W钢带金属面的反面喷雾20℃的制冷剂。在该实施例3中，测定在W钢带出口处冷却固化的片表面的温度时，为26℃。
其次，使用压片造粒机将冷却的片切断成宽4mm、长4mm。然后，用回转式筛机进行粒度分级。这时用筛机除去的不合格尺寸的粒状体的不合格率为0.2％，在粒径测定中，宽、长、厚的不规则值也在15％以内。
权利要求
1.亲水性树脂粒状体的制造方法，包含使亲水性树脂熔融并挤压的挤压工序、使挤压的树脂与金属板接触以冷却固化而得到固化树脂的冷却工序，和使该固化树脂粒化得到树脂粒状体的粒化工序。
2.亲水性树脂粒状体的制造方法，包含使亲水性树脂熔融并挤压成一定厚度的板状的挤压工序、使该挤压的板状树脂的两面或单面与金属板接触以冷却固化该板状树脂而得到固化树脂的冷却工序和使该固化树脂粒化得到树脂粒状体的粒状化工序。
3.权利要求1或2所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，还包含分级所述树脂粒状体粒度的分级工序。
4.权利要求1或2所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述冷却工序中的冷却固化是通过从所述金属板的里面与制冷剂接触进行的。
5.权利要求1或2所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述粒化工序中的粒化是使用压片造粒机进行的。
6.权利要求1或2所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述粒化工序是在干燥气氛中进行的。
7.权利要求1或2所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述亲水性树脂是流变温度为50～200℃的热塑性树脂。
8.权利要求1或2所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，在所述挤压工序中的上述亲水性树脂的熔融粘度为200～3000Pa·s。
9.权利要求7所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述亲水性树脂是含有环氧乙烷的聚烯化氧聚合物。
10.权利要求8所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述亲水性树脂是含有环氧乙烷的聚烯化氧聚合物。
11.权利要求9所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述聚烯化氧聚合物的重均分子量为50,000～300,000。
12.权利要求10所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述聚烯化氧聚合物的重均分子量为50,000～300,000。
13.权利要求1或2中所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述亲水性树脂含有用于防止结块的有机或无机微粒。
14.权利要求13所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述有机微粒是选自聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯的聚合物微粒。
15.权利要求13所述的亲水性树脂粒状体的制造方法，所述无机微粒是选自二氧化硅、氧化铝和氧化锆的无机微粒。
全文摘要
通过使亲水性树脂熔融并挤压的挤压工序、使该挤压的树脂与金属板接触以冷却固化而得到固化树脂的冷却工序以及使该固化树脂粒化得到树脂粒状体的粒化工序,以制造亲水性树脂粒状体。得到的亲水性树脂粒状体,可用于挤压成形等中。
文档编号B29B9/04GK1387986SQ02121509
公开日2003年1月1日 申请日期2002年5月9日 优先权日2001年5月9日
发明者赤尾俊和 申请人:第一工业制药株式会社