(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯になる成形材料の外周に鞘になる成形材料が被覆された芯鞘構造の複層ペレットを製造する際に用いるダイ装置であって、
前記芯材料が供給される１つの芯材供給口と、
前記鞘材料が供給される１つの鞘材供給口と、
同じ円周上において複数個所に配置され、芯材料の外周に鞘材料を同心円状に被覆させて押し出す押出成形部と、
前記芯材供給口から、各押出成形部が配置された円周の中心軸に沿って延びたあと放射状に複数本に分かれて延び、そののち、前記中心軸に沿い各押出成形部に向かって延びて、芯材料を芯材供給口から各押出成形部の中心へと導く芯材供給路と、
前記鞘材供給口から、各押出成形部が配置された円周の中心軸に沿って延びたあと放射状に複数本に分かれて延び、そののち、前記中心軸に沿い各押出成形部に向かって延びて、鞘材料を鞘材供給口から各押出成形部の芯材料の外周へと導く鞘材供給路と、
を備える、
ことを特徴とする、ダイ装置。
【請求項２】
前記押出成形部が、個々の押出成形部毎にダイ装置の本体に対して着脱自在である、請求項１に記載のダイ装置。
【請求項３】
芯になる成形材料の外周に鞘になる成形材料が被覆された芯鞘構造の複層ペレットを製造する方法であって、ダイ装置に、芯材料および鞘材料を供給する工程(a) と、それぞれの押出成形部において、芯材料の外周に鞘材料を同心円状に被覆させつつ複層ストランドを押し出す工程(b) と、押し出された複数本の複層ストランドを切断して複層ペレットを製造する工程(c) とを含み、前記ダイ装置として、請求項１または２に記載のダイ装置を用いることを特徴とする、複層ペレットの製造方法。
【請求項４】
前記工程(b) で押し出す複層ストランドが、外径１〜１０mmのものである、請求項３に記載の複層ペレットの製造方法。
【請求項５】
ダイ装置と、前記ダイ装置に前記芯材料を供給する芯材料供給装置と、前記ダイ装置に前記鞘材料を供給する鞘材料供給装置と、前記ダイ装置の押出成形部に隣接して配置されるペレタイザとを備え、前記ダイ装置として、請求項１または２に記載のダイ装置を用いることを特徴とする、複層ペレットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複層ペレット製造用のダイ装置ならびにこれを用いる複層ペレットの製造方法および製造装置に関し、詳しくは、押出成形技術を適用して複層ペレットを製造する際に使用するダイ装置と、前記ダイ装置を用いて、各種樹脂製品の成形用原料となり、複数の成形材料からなる芯鞘構造を有する複層ペレットを製造する方法、および、前記ダイ装置を含む複層ペレットの製造装置とを対象としている。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形用のペレットは、予め配合調整された樹脂原料を加熱溶融させてストランド（紐）状に押出成形し、得られた樹脂ストランドを切断することで、小さな錠剤形状いわゆるペレットにしたものである。
各種樹脂製品を成形する際に、上記のようなペレットを準備しておくことで、樹脂製品を成形するたびに原料の配合調整を行う面倒がなく、安定した樹脂性能作業が可能で、製品の品質も安定し、成形装置への原料供給作業その他の取扱いが容易になるなどの利点を有している。
【０００３】
樹脂ペレットとしては、一般的には、全体が同じ樹脂で成形されたものが多いが、複数の材料部分からなる複層ペレットあるいは多層ペレットとその製造方法も提案されている。
特開平７−１７１８２８号公報の技術は、粘着性に富む材料から製造されたペレットはブロッキングを生じやすいという問題を解決するために、粘着性に富む材料を芯に、粘着性の少ない結晶性ポリオレフィン樹脂を鞘にした芯鞘構造の複層ペレットである。
特開昭５９−８１１２１号公報の技術は、メルトテンションが小さくてペレット製造のためのストランドが成形できないオレフィン−ビニルアルコール共重合体からペレットを製造する方法として、このメルトテンションが小さい樹脂を芯にして、その外周をメルトテンションが大きい樹脂で被覆した芯鞘構造の複層ストランドを成形したあと切断して、芯鞘構造の複層ペレットを製造している。製造装置としては、ペレット成形用のダイスヘッドに、芯材料の周囲に鞘材料を供給する構造を備えたものが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来における複層ペレットの製造技術では、複層ストランドの成形時に、芯材料の外周に鞘材料を確実に被覆させるために、複層ストランドの成形速度を比較的に低く設定しなければならない。
そのために、複層ストランドおよび複層ペレットの生産性が悪くなり、複層ペレットの製造コストが高くつくという問題がある。
この問題を解決するために、複数のダイスヘッドすなわち押出口を備えたストランド成形装置を使用して、複数本の複層ストランドを同時に製造することが考えられる。
【０００５】
しかし、複数の押出口のそれぞれにおいて、芯材料の外周が一定の厚みの鞘材料で確実に被覆されるように調整することは難しい。溶融した樹脂材料を、複数の押出口に均等な量および流量で供給したり、芯材料および鞘材料の流れを、流れの全周で均一に制御したりすることは難しい。
本発明の課題は、前記したような複層ペレットの製造技術において、高品質で安定した芯鞘構造を有する複層ペレットを生産性良く製造するためのダイ装置ならびにこれを用いる複層ペレットの製造方法および製造装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるダイ装置は、芯になる成形材料の外周に鞘になる成形材料が被覆された芯鞘構造の複層ペレットを製造する際に用いるダイ装置であって、
前記芯材料が供給される１つの芯材供給口と、
前記鞘材料が供給される１つの鞘材供給口と、
同じ円周上において複数個所に配置され、芯材料の外周に鞘材料を同心円状に被覆させて押し出す押出成形部と、
前記芯材供給口から、各押出成形部が配置された円周の中心軸に沿って延びたあと放射状に複数本に分かれて延び、そののち、前記中心軸に沿い各押出成形部に向かって延びて、芯材料を芯材供給口から各押出成形部の中心へと導く芯材供給路と、
前記鞘材供給口から、各押出成形部が配置された円周の中心軸に沿って延びたあと放射状に複数本に分かれて延び、そののち、前記中心軸に沿い各押出成形部に向かって延びて、鞘材料を鞘材供給口から各押出成形部の芯材料の外周へと導く鞘材供給路と、
を備える、
ことを特徴とする。
本発明にかかる複層ペレットの製造方法は、芯になる成形材料の外周に鞘になる成形材料が被覆された芯鞘構造の複層ペレットを製造する方法であって、以下の工程(a) 〜(c) を含み、そのダイ装置として、前記本発明のダイ装置を用いることを特徴とする。
工程(a) ：前記ダイ装置に、芯材料および鞘材料を供給する。
工程(b) ：それぞれの押出成形部において、芯材料の外周に鞘材料を同心円状に被覆させつつ複層ストランドを押し出す。
【０００７】
工程(c) ：押し出された複数本の複層ストランドを切断して複層ペレットを製造する。
本発明にかかる複層ペレットの製造装置は、ダイ装置と、前記ダイ装置に前記芯材料を供給する芯材料供給装置と、前記ダイ装置に前記鞘材料を供給する鞘材料供給装置と、前記ダイ装置の押出成形部に隣接して配置されるペレタイザとを備え、そのダイ装置として、前記本発明のダイ装置を用いることを特徴とする。
〔成形材料〕
通常のペレット製造に適用可能な各種の樹脂材料を組み合わせることができる。
後述する複層ペレット製造装置に供給される原料は、粉体などの固形状であってもよいし、液体状であってもよい。
〔複層ペレット製造装置〕
基本的には、通常のストランドペレット製造およびストランド成形に用いられる成形装置と同様の構造を備えている。
【０００８】
複層ペレット製造のために以下の構造を備えておくことができる。
芯材料および鞘材料になる原料を別々に加熱溶融する押出機、押出機から供給される溶融した芯材料および鞘材料を複層ストランドに成形するストランド成形用のダイ装置、ダイ装置から押し出された複層ストランドを切断して複層ペレットを製造するペレタイザなどである。
複層ストランドを冷却する冷却槽などの冷却装置を備えておくことができる。
前記押出機に原料を供給するホッパや、ペレタイザで製造された複層ペレットを回収したり次の工程に搬送したりする装置を備えておくことができる。
【０００９】
〔ダイ装置〕
基本的な構造は、通常のストランド成形用のダイ装置と共通しているが、複層ストランドを成形するための構造を備えている。
＜供給口＞
芯材料が供給される芯材供給口と、鞘材料が供給される鞘材供給口とを備える。
芯材供給口および鞘材供給口は、ダイ装置の本体外面の何れの位置に設けてもよいが、押出成形部への材料の流れがスムーズになるように配置するのが好ましい。具体的には、ダイ装置の本体のうち、押出成形部が配置された面に対して、側面あるいは背面になる位置に設けることができる。
【００１０】
芯材供給口および鞘材料供給口にはそれぞれ別の押出機が接続される。各供給口の配置は、押出機の設置構造などを考慮して設定される。
＜押出成形部＞
複層ストランドを成形する押出成形部を備える。押出成形部に有する押出口からは、中心を芯材料が線状に押し出されていくとともに、芯材の外周には鞘材料が同心円状に被覆された状態で芯材料とともに押し出されていく。
押出口の外径は、複層ストランドの外径に合わせて設定される。但し、成形時の変形を考慮するため、複層ストランドの外径と押出口の外径が完全には同じにはならない場合もある。押出口の外径が小さ過ぎると、成形材料を十分に押し出すことができず、押出口の外径が大き過ぎると、安定してストランドを押出成形することができない。
【００１１】
押出成形部は、同じ円周に沿って複数個所に配置される。その結果、各押出口から押し出される複数本の複層ストランドが、円筒面を構成した状態で平行状態で下流側に送り出されていく。押出成形部の数は、ダイ装置の外形や複層ストランドの径、押出吐出量などの条件によって異なり、３個程度から数１０個程度までの範囲で適切な数に設定することができる。
押出成形部の構造として、内部に芯材料が供給される芯用ノズルと、芯用ノズルの先端側の外周に間隔をあけて配置され押出口を備えた鞘用ホルダーとを組み合わせることができる。鞘材料は、鞘用ホルダーと芯用ノズルの間に供給される。
【００１２】
芯用ノズルの内径の設定によって、芯材料の外径を調整することができる。芯用ノズルの外形状と鞘用ホルダーの内形状との設定によって、鞘材料の厚みや、芯材料と鞘材料との径方向の割合を調整することができる。芯用ノズルの先端と対応する鞘用ホルダーの内周をテーパ状にしておけば、鞘用ホルダーと芯用ノズルの位置を前後方向に調節することで、芯材料に被覆される鞘材料の厚みを調整することができる。
複数の押出成形部のそれぞれに、上記のような芯用ノズルおよび鞘用ホルダーの組み合わせ構造を備えておくことができる。
【００１３】
芯用ノズルと鞘用ホルダーとの組み合わせ構造を備えた押出成形部を、個々の押出成形部毎に、ダイ装置の本体に対して着脱自在に設けておくことができる。
この場合、各押出成形部毎に、芯材料と鞘材料の厚みやその周方向におけるバランスなどを調整することができる。芯用ノズルと鞘用ホルダーの芯合わせを正確に設定することができる。
押出成形部をダイ装置の本体に対して着脱自在に取り付ける手段としては、嵌合やボルト締結その他の通常の機械装置における着脱自在な取付手段が採用できる。
【００１４】
＜供給路＞
芯材供給口および鞘材供給口から押出成形部まで、芯材料および鞘材料を導く溶融材料の流路であり、芯材供給路と鞘材供給路とを別個に備える。
芯材供給路は、まず、芯材供給口から、複数の押出成形部が配置された円周の中心軸上まで延びる。そのあと、中心軸上から各押出成形部に向かって放射方向に延ばされる。放射方向の供給路は、前記中心軸に対して直交する平面内に配置してもよいし、前方に傾斜した円錐面内に配置することもできる。このような円錐放射方向供給路は、材料の流れがスムーズになり、複数方向に均等に分流させることができる。放射方向の供給路の手前に、中心軸に沿って延びる部分を設けることができる。
【００１５】
中心軸上から各押出成形部までの供給路は、全ての押出成形部で同じ構造を備えているのが、材料を均等に押出成形部に供給する上で好ましい。
鞘材供給路も、まず、鞘材供給口から、複数の押出成形部が配置された円周の中心軸上まで延びる。そのあと、中心軸上から各押出成形部に向かって放射方向に延ばされる。より具体的な構造も芯材供給路と共通するので、詳しい説明は省略する。
芯材供給路および鞘材供給路に中心軸に沿って延びる部分が存在する場合、両者は、中心軸上で前後に重なるが互いに干渉することのない配置で設けられる。
鞘材供給路の放射方向部分を、芯材供給路の放射方向部分の前方すなわち押出成形部に近い側に配置することができる。
【００１６】
〔複層ストランド成形〕
押出機からダイ装置に溶融状態で供給された芯材料および鞘材料は、それぞれの供給路を流れて、複数個所の押出成形部へと分流されていく。各供給路において、中心軸方向から放射方向へと流れる芯材料および鞘材料は、均等に分割されて同じ条件で流れていく。その結果、複数個所の押出成形部において同一の条件で芯材料と鞘材料とによる複層ストランドの成形が行われる。
ダイ装置への芯材料および鞘材料の供給量を調整することで、複層ストランドにおける、芯材料と鞘材料との厚みの比率が調節できる。
【００１７】
押出成形部の形状構造によっても、複層ストランドの層構造が変わる。例えば、前記した芯用ノズルの内外径、芯用ノズルの外側に配置される鞘用ホルダーの内径および先端の押出口の内径などの設定が、複層ストランドの層構造を決定する。
複層ストランドの外径および芯材料と鞘材料との厚みの比率は、複層ペレットの使用目的や要求性能などによって適宜に設定できる。例えば、複層ストランドの外径は通常、１〜１０mmに設定され、３〜７mmが好ましい。
〔複層ペレット製造〕
押出成形された複層ストランドは、必要に応じて冷却されたあと、ペレタイザで切断されて、複層ペレットになる。
【００１８】
冷却は、通常の冷却手段が採用でき、例えば、水槽中の冷却水に複層ストランドを浸漬させる方法が採用される。水冷後の複層ストランドは、水切り装置によって表面に付着した水分を除去してからペレタイザに送るのが好ましい。
ペレタイザは、回転刃などを駆動させて複層ストランドを所定の長さ毎に切断する。複層ストランドを切断した状態では、芯材料と鞘材料とからなる二重円柱状の複層ペレットを得ることができる。切断端面を丸めることで、芯材料の端面を含む全周が鞘材料で被覆された球状あるいは楕円球状あるいは円盤状の複層ペレットを得ることができる。このような芯材料の全周を鞘材料が覆った形態についても、本発明における芯鞘構造の技術概念に含まれる。
【００１９】
複層ペレットの外径は通常、２〜８mm程度のものが製造される。
〔水中カットペレタイザ〕
複層ストランドをカットして複層ペレットを得る装置として、水中カットペレタイザを、前記したダイ装置の押出成形部における複層ストランドの出口すなわち押出口に隣接して配置しておくことができる。
水中カットペレタイザは、モータ等で回転駆動される回転刃と、回転刃が収容され水が流通する水保持空間とを備えている。ダイ装置の押出口の直ぐ外を押出口を横断するように回転刃が回転通過し、押出口の外側に常に水が存在するように、水中カットペレタイザを配置しておけば、押出口から押し出された複層ストランドは、回転刃で直ちに切断されて複層ペレットになる。切断された複層ペレットは水の中に放出されて直ちに冷却されるとともに水流によって搬送することができる。
【００２０】
水中カットペレタイザから、水流とともに搬送された複層ペレットは、脱水機などで水と分離され、乾燥した複層ペレットを回収することができる。
ダイ装置に隣接して水中カットペレタイザが取り付けられた場合、水中カットペレタイザを流通する水によってダイ装置が冷却され、押出成形部などで芯材料および鞘材料が冷却され過ぎることがある。この問題を改善するために、ダイ装置、特に押出成形部を加熱保温する温調装置を備えておくことが有効である。温調装置は、加熱油などが循環する加熱路を、押出成形部の周囲やダイ装置の内部に配設しておくことで、加熱路に隣接する部分のダイ装置を加熱して温度調節することができる。
【００２１】
【発明の実施形態】
図１に示す実施形態は、複層ペレットの製造装置の全体構造と、製造された複層ストランドあるいは複層ペレットの断面構造を表している。
図１(a) に示すように、ダイ装置３に対して、芯材料用の押出機１と鞘材料用の押出機２とが互いに直交する方向から接続されている。芯材押出機１では、芯材料となる樹脂原料が供給され加熱溶融される。鞘材料用押出機２では、鞘材料となる樹脂原料が供給され加熱溶融される。加熱溶融した材料は、ダイ装置３に供給される。
【００２２】
ダイ装置３からは、複数本の複層ストランドＳが互いに平行で円筒面を構成するようにして押出成形される。図１(b) に示すように、複層ストランドＳの断面形状は、中心に芯材料ａが配置され、その外周を比較的に薄い厚みで鞘材料ｂが被覆している。
押出成形された複層ストランドＳは、冷却槽４に送られて冷却固化する。
冷却槽４から出た複層ストランドＳは、水切り装置５を経てペレタイザ６に送られる。
ペレタイザ６では、複層ストランドＳが細かく切断されて、複層ペレットＰが得られる。複層ペレットＰの断面構造も、図１(b) に示すように、芯材料ａと鞘材料ｂとの芯鞘構造になっている。
【００２３】
〔ダイ装置〕
図２および図３に示すように、ダイ装置３は、概略円筒状の本体１０を有している。
図３に詳しく示すように、本体１０の円筒周面には、互いに直交する位置に、芯材供給筒２１と鞘材供給筒４１とが設けられている。芯材供給筒２１の端面が芯材供給口２０となり、鞘材供給筒４１の端面が鞘材供給口４０となる。芯材供給口２０は芯材押出機１に接続され、鞘材供給口４０は鞘材押出機２に接続される。
【００２４】
本体１０の先端面には、円周に沿って複数個所に押出口１２が配置されている。図の場合、等間隔で６個所に押出口１２を有する。押出口１２で構成する円周の中心を円周を含む面と直交する方向に延ばした線が中心軸Ｃを表す。
図２に示すように、芯材供給口２０から各押出口１２に至る芯材供給路２２、２４、２６と、鞘材供給口４０（図３参照）から各押出口１２に至る鞘材供給路４２、４４、４６が設けられている。
芯材供給路は、芯材供給口２０から本体１０の中央の中心軸Ｃに向かって延び、そのあと中心軸Ｃに沿って前方の押出口１２側に延びる比較的に太い主供給路２２と、主供給路２２につづいて、主供給路２２よりも細く、放射方向を少し斜め前方に円錐面に沿って延びる複数本の放射方向供給路２４と、放射方向供給路２４につづいて、中心軸Ｃと平行に前方に延び、押出口１２に至る平行供給路２６とで構成される。
【００２５】
平行供給路２６は、本体１０内に着脱自在に埋め込まれた筒状の芯用ノズル１４の中央を通過し、押出口１２に向かって延びている。
芯用ノズル１４の先端は、テーパー状に細くなっていて、本体１０の前面に配置された押出盤５０のホルダー孔５２の内部に配置されている。押出盤５０には、各押出成形部毎にホルダー孔５２が設けられており、ホルダー孔５２の先端が押出口１２になっている。
鞘材供給路は、鞘材供給口４０から本体１０の中央の中心軸Ｃに向かって延び、そのあと中心軸Ｃに沿って前方の押出口１２側に延びる比較的に太い主供給路４２と、主供給路４２につづいて、主供給路４２よりも細く、放射方向を少し斜め前方に向かって延びる放射方向供給路４４と、放射方向供給路４４につづいて、中心軸Ｃと平行に前方に延び、押出口１２に至る平行供給路４６とで構成される。
【００２６】
鞘材料の主供給路４２は、芯材料の主供給路２２よりも押出口１２に近い前方側に配置されている。鞘材料の放射方向供給路４４は、芯用ノズル１４の内周までつづいている。鞘材料の平行供給路４６は、芯用ノズル１４の外周とホルダー孔５２との隙間を延びて押出口１２に至っている。
芯用ノズル１４の先端外径とホルダー孔５２との隙間で、鞘材料ｂの厚みが変わり、芯材料ａと鞘材料ｂとの厚みの割合が決まる。芯用ノズル１４の位置を中心軸Ｃと平行な前後方向に調整することで、鞘材料ｂの厚みを調節することができる。
【００２７】
〔複層ストランドの成形〕
各押出機１、２からダイ装置３に供給された溶融状態の芯材料ａおよび鞘材料ｂは、芯材供給路２０〜２６および鞘材供給路４０〜４６を流れる。押出口１２では、中心を芯材料ａが流れ外周を鞘材料ｂが流れることで、いわゆる芯鞘構造の複層ストランドＳが成形される。
芯材供給路２０〜２６では、主供給路２２から中心軸Ｃの位置に送られた芯材料ａが、中心軸Ｃから均等に各放射方向供給路２４へと分配される。鞘材供給路４０〜４６でも、主供給路４２から中心軸Ｃの位置に送られた鞘材料ｂが、中心軸Ｃから均等に各放射方向供給路４４へと分配される。
【００２８】
図４に示すように、芯材料ａおよび鞘材料ｂの何れも、放射方向供給路２４、４４によって均等に分配された状態で平行供給路２６、４６に送られるので、複数個所の押出成形部で、芯材料ａと鞘材料ｂの供給量に差が出来たり、複層ストランドＳにおける芯材料ａと鞘材料ｂの厚みの比率に変動が生じたりすることが防げる。
押出盤５０のところでは、芯用ノズル１４の内外周の平行供給路２６、４６を流れてきた芯材料ａおよび鞘材料ｂが、芯用ノズル１４の先端で合流し、ホルダー孔５２から押出口１２で外径を調整されて、芯材料ａに対して鞘材料ｂが一定の厚み割合で被覆した複層ストランドＳが成形される。
【００２９】
〔複層ペレットの製造〕
ダイ装置３で押出成形された複層ストランドＳは、押出口１２の配置構造にしたがって、６本の複層ストランドＳが円筒を形づくるようにして送り出されてくる。
図１に示すように、複数本の複層ストランドＳは平行状態のままで冷却槽４に入り、水中に浸漬された状態で走行しながら冷却される。冷却槽４を出た複層ストランドＳは、水切り装置５で表面に付着した水分を除去されたあと、ペレタイザ６で切断されて複層ペレットＰになる。
【００３０】
ペレタイザ６では、回転駆動される切断刃で、円周状に配置された複数本の複層ストランドＳを同時に切断することができる。
〔鞘ホルダーの使用〕
図５、６に示す実施形態は、前記実施形態とダイ装置の構造が異なる。
但し、基本的な構造は前記実施形態と共通しているので、異なる構造部分を主に説明する。
ダイ装置３の本体１０、芯材供給路２０〜２６、鞘材供給路４０〜４６の配置構造は前記実施形態と共通している。
【００３１】
但し、押出盤５０の構造が異なる。すなわち、押出盤５０は、円周に沿って配置された複数個所の押出成形部となる部分が、押出盤５０の本体とは別部品からなる鞘用ホルダー６０で構成されている。
鞘用ホルダー６０には、芯用ノズル１４の外周を囲むホルダー孔６２を有し、ホルダー孔６２の先端が押出口１２になっている。
鞘用ホルダー６０は、全体が段付き円筒状をなし、押出盤５０の前面に円周に沿って設けられた複数の凹部にそれぞれ鞘用ホルダー６０の後部が嵌入されている。鞘用ホルダー６０の前部が嵌入する取付孔を有する押さえ部材５４が、押出盤５０の前面にボルト締結されることで、各鞘用ホルダー６０が固定される。
【００３２】
芯材料ａおよび鞘材料ｂは、芯用ノズル１４の内外周に配置された平行供給路２６、４６から、押出盤５０のホルダー孔５２、鞘用ホルダー６０のホルダー孔６２を経て押出口１２へと供給されることで、芯材料ａの外周を鞘材料ｂが被覆した複層ストランドＳが成形される。
上記実施形態では、各押出成形部毎に、鞘用ホルダー６０の取付状態やホルダー孔６２あるいは押出口１２の寸法形状と、芯用ノズル１４の取付状態および寸法形状を調整することで、複数個所の押出成形部における複層ストランドＳの押出形状を正確に設定あるいは調整することができる。
【００３３】
例えば、芯用ノズル１４と押出口１２との芯合わせがずれると、複層ストランドＳのおける鞘材料ｂの厚みが周方向で薄いところと厚いところとが出来てしまうが、芯用ノズル１４の芯位置に合わせて鞘用ホルダー６０の芯位置を調整すれば、鞘材料ｂの厚みが全周で一定の複層ストランドＳが得られる。
その結果、複数個所の押出成形部で同時に複数本の複層ストランドＳを成形しても、品質性能にばらつきのない複層ストランドＳを得ることが容易になる。
〔水中カットペレタイザを備えた製造装置〕
図７〜図９に示す実施形態は、水中カットペレタイザを組み込んだ複層ペレットの製造装置を示している。
【００３４】
＜全体配置＞
図７に示すように、製造装置の配置構造としては、ダイ装置３には、芯材ａの押出機１と、鞘材ｂの押出機２とが接続されている。鞘材ｂの押出機２は、ダイ装置３との間に、モータ等で駆動されるギヤポンプ２８を備えている。
ダイ装置３には、温調装置８から延びる温調配管８０が連結されている。温調装置８で加温された油が、温調装置８からダイ装置３に供給され、再び温調装置８へと戻ってくる。
ダイ装置２のうち、芯材ａの押出機１と反対側の面には、モータ７５で駆動される水中カットペレタイザ７が装着されている。水中カットペレタイザ７には、水供給配管９０と水排出配管９１が接続され、各配管９０、９１は、脱水機９に連結されている。脱水機９には、ポンプなどを備えた水循環装置９２を備えており、脱水機９と水中カットペレタイザ７との間を水が循環し、水中カットペレタイザ７で得られた複層ペレットＰを水とともに搬出し、脱水機９で水と分離して、複層ペレットＰを回収する。
【００３５】
＜主要部の構造＞
図８に示すように、ダイ装置１の基本的な構造は、前記実施形態と共通しているので、共通する構造については説明を省略し、相違する構造部分を主に説明する。
ダイ装置１は、本体１０と押出盤５０を備え、芯材供給路２０〜２６および鞘材供給路４０〜４６が配置されている。芯材供給路２０〜２６のうち、芯材供給口２０は、本体１０の後端面で中心軸Ｃの位置に設けられ、中心軸Ｃを延びる主供給路２２につながっている。
【００３６】
図９に示すように、押出口１２は、円周方向を８等分した位置のうちの７個所に設けられており、１個所については、鞘材ｂの供給口４０および主供給路４２を配置するために押出口１２が設けられていない。このように、押出口１２は、円周に等分に配置されていなくても、各押出口１２に供給する鞘材ｂおよび芯材ａの流れを適切に設計すれば、複数の押出口１２で均一な複層ストランドＳを成形することができる。
押出盤５０の内部には油流路８４が配置されている。油流路８４は、押出盤５０の外周面に油供給口８１と油排出口８２とを備えており、温調配管８０と接続されている。油流路８４は、平行供給路４６の先端側の押出口１２に近い部分の外周を囲むように配置されている。温調装置８から油流路８４に供給された加温油が、押出口１２の周辺の押出盤５０および押出口１２の近くを流れる芯材ａおよび鞘材ｂを加温する。
【００３７】
水中カットペレタイザ７は、水ｗが収容される水保持空間７０を有しており、水保持空間７０に有する水供給口７１は前記水供給配管９０が連結され、水排出口７２には水排出配管９１が連結される。水保持空間７０の一面が、押出盤５０の正面に開口している。水保持空間７０の開口面に旋回自在に切断刃７４が取り付けられている。切断刃７４は、水保持空間７０を貫通して外部に延びる回転軸７３に支持されている。回転軸７３は、水中カットペレタイザ７の外部に設置されたモータ７５に連結されて回転駆動される。切断刃７４は、押出盤５０の正面に開口する押出口１２を横切るように作動する。
【００３８】
＜複層ペレットの製造＞
図８において、芯材供給路２０〜２６に芯材ａを供給し、鞘材供給路４０〜４６に鞘材ｂを供給すると、押出口１２から、水中カットペレタイザ７の水保持空間７０に、芯材ａの外周に鞘材ｂが被覆された複層ストランドＳが押し出される。水ｗと接触した複層ストランドＳは冷却される。
水保持空間７０に突き出した複層ストランドＳの先端は、回転する切断刃７４によって直ちに切断され、小さな複層ペレットＰになる。切断刃７の回転速度と、複層ストランドＳの押出速度との設定によって、製造される複層ペレットＰの寸法や形状を調整することができる。切断された複層ペレットＰは水中で冷却されながら、水流とともに移動する。
【００３９】
水保持空間７０の水ｗは、水排出口７２から水排出配管９１を経て脱水機９に送り込まれ、ここで水ｗと分離された複層ペレットＰが取り出される。
水中カットペレタイザ７を使用することで、ダイ装置１から押出成形された複層ストランドＳを直ちに複層ペレットＰにすることができ、複層ペレットＰの生産性が向上するとともに、全体の装置スペースも削減される。
ダイ装置３に水中カットペレタイザ７を装着すると、押出口１２の周辺の押出盤５０および芯材ａ、鞘材ｂが冷却され過ぎて、押出成形がうまくいかなくなることがあるが、前記した温調装置８を備えておけば、押出口１２の周辺の押出盤５０および芯材ａ、鞘材ｂを押出成形に適切な温度に加温維持しておくことができる。
【００４０】
【実施例】
前記図１に示す複層ペレット製造装置を用いて、複層ペレットを製造した具体例について説明する。
ダイ装置３：図５、６に示す鞘用ホルダー６０付きの装置。押出口６個所。
芯材料ａ：低密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝２g/10min 、ｄ＝０．９２g/cc）
青色に着色。
鞘材料ｂ：低密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝２g/10min 、ｄ＝０．９２g/cc）
白色に着色。
【００４１】
芯材押出機１：４６mmφ２条２軸押出機。Ｌ／Ｄ＝３５。
鞘材押出機２：５０mmφ単軸押出機。Ｌ／Ｄ＝２５）。
〔実施例１〕
各押出機１、２から芯材料ａおよび鞘材料ｂを、温度１８０℃でダイ装置３に供給した。芯材料ａと鞘材料ｂとの供給量の比すなわち芯鞘比は、芯／鞘＝５０／５０重量％であった。
ダイ装置３から押出成形された６本の複層ストランドＳを、冷却槽４で冷却したあと、ペレタイザ６で切断して複層ペレットＰを得た。
【００４２】
得られた複層ペレットＰは、外径３．０mmφ、長さ３．０mmであった。
〔実施例２〕
前記芯鞘比を芯／鞘＝７０／３０重量％に変更した以外は、実施例１と同じ条件で複層ペレットＰを製造した。
〔実施例３〕
前記芯鞘比を芯／鞘＝９０／１０重量％に変更した以外は、実施例１と同じ条件で複層ペレットＰを製造した。
各実施例で得られた複層ペレットＰの鞘厚みを測定した。測定は、光学顕微鏡で観察して行った。その結果を、下記表１に示す。
【００４３】
0004542252.tif 000002
上記測定の結果、本発明の実施例で得られた複層ペレットＰは、理論値通りの鞘厚みを有し、精度の高い品質性能の優れた複層ペレットＰであることが実証された。
【００４４】
【発明の効果】
本発明にかかる複層ペレットの製造方法は、複層ペレットの前段階である複層ストランドの成形に、複数の押出成形部が円周に沿って配置されたダイ装置を用いることで、複層ストランドを能率的に製造することができる。
ダイ装置として、同じ円周に沿って複数個所に配置された押出成形部に対して、芯材料および鞘材料をそれぞれ、円周の中心軸から放射方向に延びる供給路を経て各押出成形部に供給することで、複数の押出成形部に対して芯材料および鞘材料を均等に供給することができ、各押出成形部で成形される複層ストランドにおける芯材料と鞘材料との厚み割合や配置形状を、バラツキのない安定した品質にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を表し、製造装置の全体構造を示す模式図(a) および製造された複層ストランドの拡大断面図(b)
【図２】  ダイ装置の断面図
【図３】  ダイ装置の正面図
【図４】  成形材料の流れを示す模式図
【図５】  別の実施形態を表すダイ装置の断面図
【図６】  ダイ装置の正面図
【図７】  別の実施形態を表す製造装置全体の構成図
【図８】  ダイ装置と水中カットペレタイザの断面図
【図９】  ダイ装置の正面図
【符号の説明】
１、２    押出機
３        ダイ装置
４        冷却槽
５        水切り装置
６        ペレタイザ
７        水中カットペレタイザ
８        温調装置
９        脱水機
１０      ダイ装置本体
１２      押出口
１４      芯用ノズル
２０      芯材供給口
２２      主供給路
２４      放射方向供給路
２６      平行方向供給路
４０      鞘材供給口
４２      主供給路
４４      放射方向供給路
４６      平行方向供給路
５０      押出盤
５２      ホルダー孔
５４      押さえ部材
６０      鞘用ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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