(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂成形材料を造粒する方法において、溶融状態の成形材料をスクリーン或いは金網状シートとともに圧延して格子状凹凸シート成形材料とし、次いで、粉砕することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項２】
熱硬化性樹脂成形材料を造粒する方法において、溶融状態の成形材料を圧延ロールＡで所定厚みに圧延した後、スクリーン或いは金網状シートとともに圧延して格子状凹凸シート成形材料とし、次いで、粉砕することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項３】
溶融状態の成形材料を格子状凹凸シートに加工する為のスクリーン或いは金網状シート及びこれに連動する圧延ロールＢ、格子状凹凸シート成形材料をスクリーン或いは金網状シートから離型し易くする為の冷却装置、格子状凹凸シート成形材料に亀裂を入れてスクリーン或いは金網状シートから成形材料を離型させる離型ロール、及び粉砕機を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造装置。
【請求項４】
溶融状態の成形材料を所定厚みに圧延する為の圧延ロールＡ、圧延された成形材料を格子状凹凸シートに加工する為のスクリーン或いは金網状シート及びこれに連動する圧延ロールＢ、格子状凹凸シート成形材料をスクリーン或いは金網状シートから離型し易くする為の冷却装置、格子状凹凸シート成形材料に亀裂を入れてスクリーン或いは金網状シートから成形材料を離型させる離型ロール、及び粉砕機を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂成形材料を溶融、混練した後に連続的に造粒して粒状の成形材料を製造する方法及び装置に関するものであり、特に、工程間移送時及び製造後に微粉の発生が少ない熱硬化性樹脂成形材料を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱硬化性樹脂成形材料は、原料を配合後、混合、混練、冷却を経て塊状またはシート状に取り出され、冷却後に一定の粒度に粉砕されるのが一般的である。その粉砕時及び製造後に発生する微粉は歩留りを低下させ、また包装、出荷後の搬送中の振動等により発生する微粉は、取り扱い時に粉塵として浮遊してしまい、環境衛生上好ましくない。
また、熱硬化性樹脂成形材料の押出し造粒装置による造粒化は、微粉の発生が比較的少なく環境衛生上好ましいが、生産性が低く、その改善が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記のような問題点を解決するために種々検討を行い、数件の特許出願を行っている。本発明はこれらの技術に関連するものであり、簡便な方法及び装置により、長時間の連続運転が可能で、生産性のよい熱硬化性樹脂成形材料の造粒方法及び装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明において、第１の発明は、熱硬化性樹脂成形材料を造粒する方法において、溶融状態の成形材料をスクリーン或いは金網状シートとともに圧延して格子状凹凸シート成形材料とし、次いで、粉砕することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法に関し、第２の発明は、熱硬化性樹脂成形材料を造粒する方法において、溶融状態の成形材料を圧延ロールで所定厚みに圧延した後、スクリーン或いは金網状シートとともに圧延して格子状凹凸シート成形材料とし、次いで、粉砕することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法に関する。
【０００５】
さらに、第３の発明は、溶融状態の成形材料を格子状凹凸シートに加工する為のスクリーン或いは金網状シート及びこれに連動する圧延ロール、格子状凹凸シート成形材料をスクリーン或いは金網状シートから離型し易くする為の冷却装置、格子状凹凸シート成形材料に亀裂を入れてスクリーン或いは金網状シートから成形材料を離型させる離型ロール、及び粉砕機を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造装置に関し、第４の発明は、溶融状態の成形材料を所定厚みに圧延する為の圧延ロール、圧延された成形材料を格子状凹凸シートに加工する為のスクリーン或いは金網状シート及びこれに連動する圧延ロール、格子状凹凸シート成形材料をスクリーン或いは金網状シートから離型し易くする為の冷却装置、格子状凹凸シート成形材料に亀裂を入れてスクリーン或いは金網状シートから成形材料を離型させる離型ロール、及び粉砕機を有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造装置に関するものである。
【０００６】
本発明において、溶融状態の成形材料をまず最終形状の粒子径に相当する厚みに圧延する。このために、通常圧延ロール、好ましくは温度調節機構を備えた圧延ロールを使用する（以下、この工程の圧延ロールを圧延ロールＡという）。この圧延ロールＡは成形材料の最終形状の粒子径に相当するロール間隙を有するものである。処理される溶融状態の成形材料の軟らかさに対してスクリーン或いは金網シートが充分な強度を有し、変形するおそれがない場合は、この圧延ロールＡを省略することができる。
【０００７】
続いて、スクリーン或いは金網状シート（以下、スクリーン等という）及びこれと連動する圧延ロール（以下、この圧延ロールを圧延ロールＢという）により、成形材料を所定厚みの格子状凹凸シートにする。所定厚みの格子状凹凸シートに圧延された成形材料は、続いてスクリーン等と共に移送され、冷風や圧縮空気によって速やかに冷却される。冷却された成形材料は固化・収縮し、離型ロールの曲面で応力を受け亀裂を生じると同時にスクリーン等から離型する。このように、後の粉砕工程で容易に粉砕される格子状凹凸シートに加工することによって、設備設計に応じた所望の粒径を有する、微粉の発生が少ない成形材料を得ることができる。
【０００８】
本発明における特徴のひとつは、混練ロール、単軸押出し機、２軸混練押出し機、遊星混練押出し機、コニーダ等の一般的設備で溶融混練された熱硬化性樹脂成形材料を、次工程の加工に必要な軟らかさを保持する温度に保たれた圧延ロールＡで圧延することによって、成形材料を緻密化し、後の工程で受ける衝撃や摩擦等によってもその形状が崩れ難く、微粉の発生が少ない粒状の成形材料が得られることにある。またこの圧延工程は、次工程のスクリーン等及びこれと連動する圧延ロールＢで格子状凹凸シートに加工する際、圧延による金網への応力を安定化させる効果もある。スクリーン等がこの圧延時の応力に耐えうる強度であれば、1段目の圧延ロールＡを省略することによって、より工程を短く、安価な設備での生産が可能となる。
圧延ロールＡ及びＢの温度調節については、温水または蒸気回路内臓型のロールが一般的であり、設定温度は成形材料の処方や揮発分量によって異なるが、成形材料の加工性及び変質の危険性を回避するために、７０℃〜１３０℃程度が好ましい。
【０００９】
圧延ロールＡで所定厚みに圧延し、必要な軟らかさを保持した成形材料は、スクリーン等及びこれと連動する圧延ロールＢで格子状凹凸シートに加工される。
圧延ロールＢについても、圧延ロールＡと同様に、成形材料の最終形状の粒子径に相当するロール間隙を有する。
スクリーン等は、成形材料とともに圧延ロールＢ間を通過し、その網目状の空間により成形材料を格子状凹凸シートに加工するものであり、圧延ロールＢ間及び後述の離型ロールの曲面を経て移動する無限シートである。従って、所定大きさの目開きを有する、柔軟性のある網目状シートであればよく、その材質は、機械強度の面からは軟鋼、硬鋼、ステンレス等の金属が好ましく、離型性からはテフロン、ＰＰ、ウレタン、ＰＥＳなどのプラスチックが好ましい。スクリーン等の目開きは、目標とする成形材料の粒子径ないしこれに近い大きさが後工程における微粉発生量がより少なく好ましい。また厚みは、圧延ロールＢのロール間隙より小さいことは当然であるが、できるだけ厚い方が後の粉砕のためには好ましい。さらに空間率は大きい方が生産性が高く好ましい。
【００１０】
格子状凹凸シートに加工された成形材料はスクリーン等とともに冷風や圧縮空気によって速やかに冷却される。冷却された成形材料は固化・収縮しつつ、スクリーン等とともに移送され、離型ロールの曲面で応力を受け亀裂を生じると同時にスクリーン等から離型する。
【００１１】
本発明の造粒方式における他の特徴は、加工処理に適した温度に保持された成形材料を、短い工程で且つ簡単な設備によって、連続的に所定形状の格子状凹凸を有するシートに加工できること、また得られた凹凸シート成形材料は、粉砕工程で速やかに粉砕される為、粒子表面が概ね滑らかであり、粉砕工程あるいは移送中等において、衝撃、振動、摩擦等によって崩れ難く、微粉が発生し難いことである。
【００１２】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明に用いる造粒装置の具体例を示す概略斜視図である。各工程において使用する具体的設備は、成形材料の所望の粒径、配合処方、揮発分量、処理時の樹脂温度、装置の目標処理能力、スクリーン或いは金網シートの必要強度等に応じて適宜選択すれば良い。
【００１３】
図１において、溶融状態の熱硬化性樹脂成形材料１ａを、圧延ロールＡで所定厚みに圧延し、シート状成形材料１ｂを得る。圧延ロールＡは圧延された成形材料１ｂを強制的にロールから剥がす為のスクレイパー（図示せず）を備えている。
続いて、シート状成形材料１ｂを、スクリーン等２及びこれと連動する圧延ロールＢで格子状凹凸シート１ｃに加工し、冷風または圧縮空気で急速に冷却する。冷却された成形材料は、スクリーン等２とともに移送されるが、離型ロール３の曲面に沿って移送される際、スクリーン等に追従できず離型する。離型した成形材料１ｄは次の粉砕工程へ移送され、粒状に粉砕される。
【００１４】
図２は、最初の圧延ロールＡによる圧延工程を省略した場合であり、溶融状態の熱硬化性樹脂成形材料１ａをスクリーン或いは金網シート２及びこれと連動する圧延ロールＢにより格子状凹凸シート１ｃに加工する。以下、図１の場合と同様に処理して粒状の成形材料を得る。
【００１５】
本発明において用いられる熱硬化性樹脂は、代表的にはフェノール樹脂であるが、このほか、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などを用いてもよい。フェノール樹脂においては、ノボラックフェノール樹脂の場合、硬化剤として通常ヘキサメチレンテトラミンが用いられるが、これに限定されるものではない。充填材としては、無機物ではガラス繊維、炭酸カルシウム、クレー、マイカ、シリカ等、有機物では木粉、パルプ、織物繊維、熱硬化性樹脂硬化物などが挙げられる。
【００１６】
【実施例】
粉末状のフェノール樹脂３４重量部、粉末状の硬化剤（ヘキサメチレンテトラミン）６重量部、無機基材（ガラスチョップ、クレー）５５重量部、及びその他の添加剤（硬化助剤、離型剤、着色剤）５重量部をブレンダーにて混合した後加熱ロールにて溶融混練した。これを直ちに８０℃に温度調節したロール間隙２ｍｍの圧延ロールに投入して圧延した。続いて、目開き２．３ｍｍ、線径０．９ｍｍの金網シートとこれに連動する圧延ロール（ロール間隙２ｍｍ）で格子状凹凸シートに加工し、得られた成形材料を直ちに冷風で急速に冷却した。離型ロールで金網シートから離型した成形材料を捕集し、フェノール樹脂成形材料の凹凸シートないし粒状物を製造した。
【００１７】
得られた成形材料を小型粉砕機で粉砕処理した。その後、振動篩機で篩分して粒度分布を確認したところ、１〜２ｍｍの粒径のものが９０％であり、かつ１８０μm以下の微粉の発生は３％であった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法及び装置は、従来の生産方式では１０％以上も発生していた微粉の発生を低減することができ、成形材料の造粒を長時間安定して行うことが可能である。従って、製品歩留りを大きく向上することができ、環境衛生上も好ましい。設備においてもシンプルでコンパクトであるので、設備投資を安価に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に使用する造粒装置（一例）の概略斜視図
【図２】  本発明に使用する造粒装置（一例）の概略斜視図
【符号の説明】
１ａ  溶融、混練直後の熱硬化性樹脂成形材料
１ｂ  圧延された成形材料
１ｃ  スクリーン等に付着した格子状凹凸シート成形材料
１ｄ  離型した成形材料
Ａ  圧延ロール
２  スクリーン等
Ｂ  スクリーン等と連動する圧延ロール
３  離型ロール
【図１】
0003948894.tif 000002
【図２】
0003948894.tif 000003