(57)【要約】      （修正有）【課題】安定して且つ効率的に樹脂ペレットを製造し得る様に改良された樹脂ペレットの製造方法を提供する。【解決手段】成形ダイから連続的に溶融樹脂のストランドを空中に押し出して冷却媒体中に投下し、次いで、上記のストランドを引き取りつつカッターで切断して樹脂ペレットを製造する樹脂ペレットの製造方法において、空中に押し出されたストランド６に冷却媒体を吹き付けて予備冷却５する。本発明の好ましい態様においては、樹脂ペレット製造設備として、成形ダイの下部に滑り台状の冷却媒体槽２を配置し、冷却媒体槽の内側に散液ノズル３を配置し、冷却媒体槽の下方の位置にカッターを配置し、冷却媒体槽の下方の位置で回収された冷却媒体を徐熱して散液ノズルを通して循環する構造を備えた設備を使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形ダイから連続的に溶融樹脂のストランドを空中に押し出して冷却媒体中に投下し、次いで、上記のストランドを引き取りつつカッターで切断して樹脂ペレットを製造する樹脂ペレットの製造方法において、空中に押し出されたストランドに冷却媒体を吹き付けて予備冷却することを特徴とする樹脂ペレットの製造方法。
【請求項２】
樹脂ペレット製造設備として、成形ダイの下部に滑り台状の冷却媒体槽を配置し、冷却媒体槽の内側に散液ノズルを配置し、冷却媒体槽の下方の位置にカッターを配置し、冷却媒体槽の下方の位置で回収された冷却媒体を徐熱して散液ノズルを通して循環する構造を備えた設備を使用する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
樹脂がポリアミド樹脂である請求項１又は２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂ペレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂ペレットの製造方法はコールドカット法とホットカット法に大別され、更に、前者にはシートカット方式とストランドカット方式とがあり、後者には空中ホットカット方式と水中ホットカット方式（アンダーウォーターカッティング方式）とがある。また、成形ダイの下部に滑り台状の冷却媒体槽を配置し、冷却媒体槽の内側に散液ノズルを配置し、冷却媒体槽の下方の位置に、引取ロール、支持ロール、回転刃、固定刃から成るカッターを配置し、冷却媒体槽の下方の位置で回収された冷却媒体を徐熱して散液ノズルを通して循環する構造を備えた設備を使用する方法もある（この方法はセミアンダーウォーターカッティング方式と呼ばれることもある）。
【０００３】
具体的には、ストランドカット方式によるポリアミド樹脂ペレットの製造方法（特許文献１）、アンダーウォーターカッティング方式によるポリエステル粒子の製造方法（特許文献２）等が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１５１１５号公報
【特許文献２】特開２００５−３４９８１１号公報
【０００５】
ところで、成形ダイから連続的に溶融樹脂のストランドを空中に押し出して冷却媒体中に投下し、次いで、上記のストランドを引き取りつつカッターで切断する操作においては、ストランドに関連した次の様な運転上の問題がある。
【０００６】
すなわち、例えば、ストランドカット方式においては、時として、ストランドが蛇行してその引き取りが困難となり、例えば、特にセミアンダーウォーターカッティング方式においては、成形ダイからの樹脂の押し出し量を高くした際、成形ダイの真下の冷却媒体中でストランドがとぐろを巻いて滞留し、その結果、ストランドの連続的な引き取りが出来なくなる。
【０００７】
上記の問題は、何れも、安定して且つ効率的に樹脂ペレットを製造する上で工業的には重要な問題であるが、未だ、斯かる問題を解決する方法は提案されていない状況である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、安定して且つ効率的に樹脂ペレットを製造し得る様に改良された樹脂ペレットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、種々検討を重ねた結果、次の様な知見を得た。すなわち、ストランドの蛇行は、成形ダイから押し出されたストランドが空中から冷却媒体中に投入されて急激に冷却されることに起因して生じ、また、ストランドがとぐろを巻いた状態の形成は、成形ダイから空中に押し出されたストランドの腰が弱いためストランドの引き取りの張力が伝わらずに成形ダイの真下の冷却媒体中で滞留（腰折れ）することに起因して生じる。
【００１０】
本発明は、上記の知見を基に更に検討を重ねて完成されたものであり、その要旨は、成形ダイから連続的に溶融樹脂のストランドを空中に押し出して冷却媒体中に投下し、次いで、上記のストランドを引き取りつつカッターで切断して樹脂ペレットを製造する樹脂ペレットの製造方法において、空中に押し出されたストランドに冷却媒体を吹き付けて予備冷却することを特徴とする樹脂ペレットの製造方法に存する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、安定して且つ効率的に樹脂ペレットを製造し得る様に改良された樹脂ペレットの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明に係る樹脂ペレットの製造方法に使用される樹脂としては、特に制限されず、従来公知の任意の熱可塑性樹脂を使用することが出来る。しかしながら、ストランドの蛇行やストランドがとぐろを巻いた状態の形成は、溶融粘度が比較的低い熱可塑性樹脂（例えば溶融樹脂の押し出し温度における粘度数として６０〜２００ｍｌ／ｇ）の場合に起こり易いため、本発明の効果は斯かる熱可塑性樹脂を使用した場合に顕著である。
【００１３】
上記の様な熱可塑性樹脂としては、例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィンの他、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリレート・スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリメチレンメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。特にポリアミドは本発明におけるセミアンダーウォーターカッティング方式による樹脂ペレットの製造方法に好適である。
【００１４】
ポリアミド樹脂の具体的例としては、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリノナンメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリカプロアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド／ポリカプロアミドコポリマー（ナイロン６Ｉ／６）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｉ）、ポリドデカミド／ポリヘキサメチレンテレフタラミドコポリマー（ナイロン１２／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリ（２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）コポリマー（ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ）、ポリキシリレンアジパミド（ナイロンＸＤ６）、これらの混合物または共重合体などが挙げられる。
【００１５】
上記の熱可塑性樹脂には、その目的に応じ、充填材、難燃剤、難燃助剤、顔料、染料、滑剤、離型剤、相溶化剤、分散剤、結晶核剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色防止剤、紫外線吸収剤、流動性改質剤、発泡剤、抗菌剤、制振剤、防臭剤、摺動性改質剤、導電性付与剤、帯電防止剤等の任意の添加剤を使用することが出来る。
【００１６】
図１は、本発明で使用される樹脂ペレット製造設備の一例の要部の説明図、図２は、図１に示す設備の全体の説明図である。
【００１７】
上記の製造設備は、成形ダイ（１）の下部に滑り台状の冷却媒体槽（２）を配置し、冷却媒体槽（２）の内側に散液ノズル（３）を配置し、冷却媒体槽（２）の下方の位置に、引取ロール（４１）、支持ロール（４２）、回転刃（４３）、固定刃（４４）から成るカッター（４）を配置し、冷却媒体槽（２）の下方の位置で回収された冷却媒体を徐熱して散液ノズル（３）を通して循環する構造となっている。なお、冷却媒体の徐熱・循環機構は図示を省略している。斯かる製造設備それ自体は公知である。
【００１８】
上記の樹脂ペレット製造設備においては、空中に押し出されたストランドの滞留時間は短く、成形ダイ（１）の出口から冷却媒体までの距離としては、例えば５０〜３００ｍｍ程度であり、しかも、ストランドが投下される冷却媒体の深さは非常に浅く（例えば５〜２０ｍｍ程度）である。
【００１９】
本発明においては、公知の方法に従って、成形ダイ（１）から連続的にストランド（６）を空中に押し出して冷却媒体中に投入し、次いで、上記のストランド（６）を引き取りつつカッター（４）で切断して樹脂ペレット（７）を製造する。図示した樹脂ペレット製造設備の場合、ストランドの切断は、流れる水と共に行われることとなるが、水中または空中で行ってもよい。なお、一般にストランドは１〜５ｍｍの球状または円柱状に切断される。
【００２０】
溶融樹脂の押し出し温度は、樹脂の種類により異なるが、樹脂の融点より通常３０〜４０℃高い温度であり、一般的には、８０〜３５０℃の範囲である。成形ダイ（１）から押し出されるストランド（６）の直径は通常１〜５ｍｍであり、その本数は通常５０〜１００本である。また、冷却媒体としては一般的には水が使用され、その温度は通常４〜８０℃である。ストランド（６）の引き取りは、引取ロール（４１）と支持ロール（４２）とによって行われる。ストランドの引取速度は通常５０〜２００ｍ／ｍｉｎ．である。
【００２１】
本発明の特徴は、空中に押し出されたストランド（６）に冷却媒体を吹き付けて予備冷却する点にある。上記の設備において、冷却媒体の吹き付けは、成形ダイ（１）の出口の下方において成形ダイ（１）から押し出されるストランド（６）に対向して配置された冷却媒体スプレーノズル（５）によって行われる。冷却媒体としては、特に制限されず、空気、各種の不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン等）、水、これらの気液混合体などが挙げられる。冷却媒体の温度は通常２０〜１００℃、好ましくは２０〜６０℃である。
【００２２】
冷却媒体スプレーノズル（５）は、適当間隔で一条に多数の孔を有するパイプ（例えばＳＵＳ材）にて構成され、多数の孔は、成形ダイ（１）から押し出される多数のストランド（６）、（６）・・の全幅に跨がって設けられている。パイプの直径は通常１０〜２０ｍｍであり、孔の直径は通常１〜５ｍｍである。冷却媒体スプレーノズル（５）とストランド（６）との間隔は通常１０〜２００ｍｍである。冷却媒体スプレーノズル（５）によるに冷却媒体の吹き付け角度は、鉛直上方を基準（０°）とした場合、通常１５〜１６５°、好ましくは６５〜１１５°の範囲から選択される。また、冷却媒体スプレーノズル（５）の高さ方向の位置は、上記の様に広角度で吹き付けられる冷却媒体が効率良くストランド（６）に当たる様に適宜選択される。
【００２３】
空中に押し出されたストランド（６）の予備冷却は、ストランドの引き取りの張力が成形ダイ（１）から空中に押し出されたストランド（６）に直接に伝わる様にその腰を強くし得る様に行う必要があり、その具体的な程度は、樹脂の種類やストランドの押し出し速度（樹脂ペレットの生産速度）により異なるため一概に決定することは困難であるが、空中に押し出されたストランド（６）の表面温度が２０〜４０℃低下する様な冷却で十分である。具体的には、２０〜１００℃の冷却媒体を使用した場合、通常３０〜３００Ｌ／ｍｉｎ．、好ましくは１００〜２００Ｌ／ｍｉｎ．の適用量により、本発明の目的とする予備冷却を達成することが出来る。
【００２４】
本発明においては、上記の様に空中に押し出されたストランド（６）を予備冷却することにより、ストランドの腰が強くなり、成形ダイの真下の冷却媒体中で腰折れすることがなく、ストランドの引き取りの張力が伝わる。その結果、ストランドがとぐろを巻くことがなく、安定して且つ効率的に樹脂ペレットを製造することが出来る。
【００２５】
なお、図示した例では、冷却媒体スプレーノズル（５）は、ストランド（６）の引き取り方向側の正面に配置されているが、背面に配置することも可能であり、また、必要に応じて、複数本配置することも出来る。また、成形ダイとしては、図示したものの他、ストランドの引き取り方向に対向する側にノズル配置面が傾斜した成形ダイを使用することも可能である。
【００２６】
本発明に係る樹脂ペレットの製造方法は、成形ダイから連続的に溶融樹脂のストランドを空中に押し出して冷却媒体中に投下し、次いで、上記のストランドを引き取りつつカッターで切断する操作を伴う限り、上記以外の樹脂ペレット製造設備を使用した方法であってもよい。
【００２７】
例えばストランドカット方式の場合は、図示を省略したが、公知の設備を使用することが出来る。また、成形ダイから連続的に溶融樹脂のストランドを空中に押し出して冷却媒体中に投下する際の条件は、公知の条件から選択することが出来、概略、前述と同様の条件を採用することが出来る。
【００２８】
そして、本発明においては、前述と同様に、冷却媒体スプレーノズルを使用し、成形ダイから空中に押し出されたストランドに冷却媒体を吹き付けて予備冷却する。冷却媒体スプレーノズルの仕様などの条件は前述の場合と同様である。ストランドカット方式による場合の予備冷却の目的は、成形ダイから押し出されたストランドが空中から冷却媒体中に投入されて急激に冷却されることに起因して生じるストランドの蛇行を防止する点にある。この場合の予備冷却の具体的な程度は、樹脂の種類よって異なるため一概に決定することは困難であるが、概略、上述の樹脂ペレット製造設備を使用した場合と同程度である。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１：
図１及び図２に示す樹脂ペレット製造設備を使用し、ポリカプロアミド（ナイロン６）のペレットを製造した。上記の製造設備における冷却媒体スプレーノズル（穿孔ＳＵＳパイプ）の仕様は表１に示す通りである。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
成形ダイから連続的にポリカプロアミド（ナイロン６）のストランド（直径２．５ｍｍ、本数６０本）を空中に押し出し、冷却媒体（８°の水）中に投入し、次いで、上記のストランドを引き取りつつカッターで切断して樹脂ペレットを製造した。この際、空中に押し出されたストランドに冷却媒体スプレーノズルから冷却媒体を吹き付けた。
【００３３】
溶融樹脂の押し出し温度は２６０℃（同温度における粘度数１３０ｍｌ／ｇ）、ストランドの引き取り速度は１２０ｍ／ｍｉｎ．とした。ストランドに吹き付けた冷却媒体は、常温（２５℃）の窒素ガスと１．５ｋｇ／ｃｍ２Ｇの加熱高圧蒸気（１２７℃）とを３：２（容量比）の割合で混合した気液混合体（６０℃）を使用し、吹き付け量は１５０Ｌ／ｍｉｎ．とした。成形ダイの真下の冷却媒体中でストランドがとぐろを巻いて滞留するという問題は全くなく、安定して且つ効率的に樹脂ペレットを製造することが出来た。
【００３４】
比較例１：
実施例１において、冷却媒体スプレーノズルからの冷却媒体の吹き付けを停止した以外は、実施例１と同様にして樹脂ペレットを製造した。その結果、冷却媒体の吹き付けを停止した直後から成形ダイの真下の冷却媒体中でストランドがとぐろを巻いて滞留し、樹脂ペレットの製造を中止せざるを得なかった。因に、生産量を低下させ、ストランドの引き取り速度を９５ｍ／ｍｉｎ．まで落とすことにより、ストランドのとぐろ巻きは防止できた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明で使用される樹脂ペレット製造設備の一例の要部の説明図
【図２】図１に示す設備の全体の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：成形ダイ
２：冷却媒体槽
３：散液ノズル
４１：引取ロール
４２：支持ロール
４３：回転刃
４４：固定刃
４：カッター
５：冷却媒体スプレーノズル
６：ストランド
７：樹脂ペレット
【図１】
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【図２】
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