(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機から吐出した溶融樹脂を冷却浴に浸漬するとともに、該冷却浴中を連続的に走行させながら冷却固化する成形用樹脂の製造装置において、前記冷却浴の中に前記溶融樹脂の走行方向に沿って樹脂、金属、セラミックのいずれかからなる遮蔽板を介在させて該冷却浴を上方側の溶融樹脂の浸漬域と下方側の冷却液の供給域とに区分し、かつ該遮蔽板の下流側端部で前記冷却液の供給域を前記溶融樹脂の浸漬域に合流させた成形用樹脂の製造装置。
【請求項２】
前記遮蔽板が非透水性である請求項１に記載の成形用樹脂の製造装置。
【請求項３】
前記溶融樹脂がストランド状である請求項１又は２に記載の成形用樹脂の製造装置。
【請求項４】
前記遮蔽板の下流側端部の位置を前記浸漬域から溶融樹脂が離脱する点よりも下流側にした請求項１、２または３に記載の成形用樹脂の製造装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４に記載の装置を用いて溶融樹脂を冷却固化する成形用樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は成形用樹脂の製造装置に関し、さらに詳しくは、押出機から吐出したストランド状等の溶融樹脂を冷却浴で揺り動かすことなく冷却固化させることができる成形用樹脂の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形用樹脂は、射出成形や押出成形などの原料樹脂として使用されるもので、一般にペレット状に形成されている。このような成形用樹脂の製造は、溶融した樹脂材料を押出機からストランド状に連続的に吐出して冷却浴で冷却固化し、引き続きカッターでペレット状にカッティングするようにして行われる。
【０００３】
冷却浴には冷却温度を一定に保つため冷却水を連続的に供給するようになっているため、浴内が常に乱れた流動状態になっている。しかし、このように冷却水が乱れた流動状態になっていると、未だ溶融状態の不安定なストランド状の溶融樹脂は大きく揺り動かされて変形し、引取りを非常に不安定にする。特に、強化繊維を含まない非強化系樹脂材料の場合には、強い影響を受けるため、冷却固化後にカッターに挿入するとき挿入不良を誘発し、カッティング不良により正規より２倍以上に長いペレットや２連以上に融着し合ったペレットなどの外観不良品を発生し、かつ操業性の低下をもたらす等の問題があった。
【０００４】
従来、このような問題の対策として、冷却水の供給量を極力抑えたり、冷却水を低温のチルド水にしたりする方法の提案がある。しかし、これらの対策は、生産性を低下したり、かなり大がかりな設備投資を要するためコスト上昇を招くなどの欠点があり、本質的な解決策にはなっていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、冷却浴内での溶融樹脂の揺れを抑制し、安定な操業下に品質の優れた成形用樹脂が得られるようにする成形用樹脂の製造装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明による成形用樹脂の製造装置は、押出機から吐出した溶融樹脂を冷却浴に浸漬するとともに、該冷却浴中を連続的に走行させながら冷却固化する成形用樹脂の製造装置において、前記冷却浴の中に前記溶融樹脂の走行方向に沿って樹脂、金属、セラミックのいずれかからなる遮蔽板を介在させて該冷却浴を上方側の溶融樹脂の浸漬域と下方側の冷却液の供給域とに区分し、かつ該遮蔽板の下流側端部で前記冷却液の供給域を前記溶融樹脂の浸漬域に合流させたことを特徴とするものである。
【０００７】
このように冷却浴の中に溶融樹脂の走行方向に沿って遮蔽板を介在させて冷却浴を上方側の溶融樹脂の浸漬域と下方側の冷却液の供給域とに区分し、かつ該遮蔽板の下流側端部で前記冷却液の供給域を前記溶融樹脂の浸漬域に合流させたことにより、浸漬域に冷却液供給域の流動状態が及ばないように隔離されるため、未だ形態不安定な状態の溶融樹脂が冷却液供給域の流動によって揺り動かされる等の影響を受けなくなる。したがって、安定操業が維持され、優れた品質の成形用樹脂を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において「成形用樹脂」とは射出成形、押出成形等の成形に用いられる原材料樹脂のことであり、単独樹脂であっても、他の樹脂と混合した組成物（樹脂アロイ）であっても、或いはこれら単独樹脂または樹脂アロイに強化繊維、充填剤などの添加物を添加した樹脂組成物であってもよい。
【０００９】
成形用樹脂の樹脂の種類としては、加熱によって流動性を生じる熱可塑性樹脂が使用され、その種類は特に限定されない。例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマ、ポリエーテルスルフォン、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、アクリロニトリル、スチレン共重合体、アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体等を挙げることができる。
【００１０】
図１および図２は、それぞれ本発明の成形用樹脂製造装置の一例を概略的に示したもので、図１は斜視図、図２は縦断面図である。
これらの図において、１は押出機、２は冷却浴９を形成する箱状の冷却槽である。押出機１は、複数の吐出孔１ａを横方向に並べた口金ヘッド１１を設け、これら複数の吐出孔１ａから溶融樹脂をそれぞれストランドＳとして吐出する。ストランドＳは冷却浴９（浸漬域９ａ）内に浸漬され、浸漬域９ａの中をガイドローラ６，７に案内されながら走行する間に冷却固化される。冷却固化されたストランドＳは、浸漬域９ａから引き取られたのち、引き続きカッター（図示せず）に送られてペレット化される。
【００１１】
ストランドＳは、好ましくは１本当たり３．０〜１５．０mm2 の横断面積として吐出されるが、特に限定されるものではない。また、溶融樹脂の吐出形状は必ずしもストランド状である必要はなく、シート状であってもよい。シート状に吐出された場合も、冷却浴で冷却固化後はカッターによって賽の目状にペレタイズされる。
【００１２】
冷却槽２は押出機１と隣接する端部側を上流側とし、その底部に冷却水供給管３を横設している。冷却水供給管３にはスリット状の冷却水供給口３ｓが設けられ、この供給口３ｓから冷却水が冷却槽２内へ連続的に供給される。冷却水供給口３ｓは、必ずしもスリットに限定されず、多数の孔を配列するようにしたものであってもよい。
【００１３】
また、冷却槽２の下流側には堰４が設けられ、この堰４により冷却水をオーバーフローさせることにより、冷却槽２内に一定深さ（一定容積）の冷却浴９を形成する。また、冷却水が堰４からオーバーフローした側には排水管５が設けられ、この排水管５を経由して冷却水が系外に排水されるようになっている。
【００１４】
冷却浴９の中には、ストランドＳの走行方向に沿って遮蔽板８が設けられ、この遮蔽板８により冷却浴９がストランドＳの浸漬域９ａと冷却水の供給域９ｂとに区分されている。このように冷却浴９がストランドＳの浸漬域９ａと冷却水供給域９ｂとに区分されることにより、冷却水供給域９ｂの冷却水の流動が浸漬域９ａに波及することがなくなり、形態不安定な溶融状態のストランドＳが冷却水の流動により揺り動かされることにより、変形したりすることがなくなる。
【００１５】
また、上記のように遮蔽板８が冷却水供給域９ｂから浸漬域９ａへの影響を遮断するため、冷却水の供給量を２倍以上に増加したとしても、冷却水の流動を浸漬域９ａのストランドＳに影響させることなく、そのストランドＳを高い冷却効率で冷却固化することができる。
【００１６】
遮蔽板８の下流側端部８ａには冷却水供給域９ｂの開放口１０が形成され、この開放口１０を介して冷却水供給域９ｂの冷却水が浸漬域９ａへ合流するようになっている。遮蔽板８の下流側端部８ａは、図２に示すように、ストランドＳが浸漬域９ａから脱出する点Ｐよりも距離Ｌだけ下流側に延長している。このように遮蔽板８の下流側端部８ａをストランドＳの離脱点Ｐよりも下流側にすることにより、冷却水供給域９ｂの流動による浸漬域９ａに対する影響を一層少なくすることができる。また、遮蔽板８の幅方向（横方向）の大きさは、上記同様の理由から冷却槽２の両側壁に接するように延長していることが好ましい。
【００１７】
遮蔽板下流側端部８ａの冷却水開放口１０の大きさは、遮蔽板８の重量と冷却水供給時の水圧とのバランスにより決定され、遮蔽板自体の位置も水圧により固定される。したがって、遮蔽板８は格別に固定具等によって固定しなくてもよいが、もちろん固定具で固定することは何ら差し支えない。
遮蔽板の材質は、樹脂、金属、セラミックのいずれかが使用される。樹脂としては、好ましくはアクリル樹脂などの透明なものがよい。金属としては、好ましくはステンレススチール等の耐腐蝕性に優れたものがよい。セラミックは極力薄いものを使用するとよい。
【００１９】
【実施例】
実施例１
下記仕様の製造装置を使用し、ナイロン６６（硫酸相対粘度２．５５）９５重量部とメラミン・シアヌル酸付加物５重量部からなるナイロン６６樹脂組成物を押出機から横断面積７mm2 ／本の２５本のストランドとして吐出するとともに、冷却固化し、この操業をを５０時間継続することにより２０ｔ（トン）のペレットを製造した。
【００２０】
（仕様）
構造：  図１
冷却槽の寸法：幅５００mm×長さ１，０００mm×深さ１５０mm
遮蔽板の寸法：幅５００mm×長さ４００mm×厚み５mmの透明アクリル板
冷却水：  温度２０℃、流量３ｍ3 ／ｈｒ
ストランド浸漬長：７００mm（ストランドの浸漬域からの離脱点が遮蔽板端部よりも上流側に位置）
上記操業において発生したストランド切れ回数（回／ｔ）、外観不良ペレットの数量（ｇ／ｔ）およびストランドの揺れ状態をそれぞれ測定したそころ、表１の結果が得られた。
【００２１】
ここで外観不良ペレットとは、ペレット長が設定値より２倍長以上を有するペレット、２連以上が融着し合ったペレット、その他の形状不良のものをいい、評価は製品選別機の不良品排出口から不良品として回収される重量をトン（ｔ）当たりのｇ数で示した。
また、ストランドの揺れ状態については、目視により浸漬域における揺れ状態を観察し、次のように評価した。
○：  安定、    △：  やや安定、    ×：  不安定
【００２２】
実施例２
実施例１の製造装置において、遮蔽板を幅５００mm×長さ８００mm×厚み５mmの透明アクリル板に代え、その遮蔽板の下流側端部をストランドが浸漬域から脱する離脱点より下流側に位置するようにした点以外は、実施例１と同じナイロン６６樹脂組成物を同じ条件で吐出し、冷却固化することによりペレットを製造した。
この操業において発生したストランド切れ回数、外観不良ペレットの数量およびストランドの揺れ状態をそれぞれを測定したところ、表１の結果を得た。
【００２３】
比較例１
実施例１の製造装置から遮蔽板を取り外した装置を使用し、実施例１と同じナイロン６６樹脂組成物を同じ条件で吐出し、冷却固化してペレットを製造した。この操業において発生したストランド切れ回数、外観不良ペレットの数量およびストランドの揺れ状態をそれぞれ測定し、表１の結果を得た。
【００２４】
【表１】
0003951460.tif 000002
【００２５】
表１から明らかなように、実施例１の本発明装置を使用した場合は、ストランド切れ回数が従来装置（比較例１）に比べて約１／４にも減少した。さらに、実施例２の本発明装置では、遮蔽板の下流側端部をストランドが浸漬域から離脱すする点Ｐよりも下流側に位置させたことにより、ストランド切れ回数をほぼ皆無にしていることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明の成形用樹脂製造装置によると、冷却浴の中に溶融樹脂の走行方向に沿って遮蔽板を介在させて冷却浴を上方側の溶融樹脂の浸漬域と下方側の冷却液の供給域とに区分し、かつ該遮蔽板の下流側端部で前記冷却液の供給域を前記溶融樹脂の浸漬域に合流させたことにより、浸漬域に冷却液供給域の流動状態が及ばなくなり、浸漬域において未だ形態不安定な状態の溶融樹脂が揺れ動かされることがなくなって、操業を安定させ、かつ優れた品質の成形用樹脂を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる成形用樹脂の製造装置を示す斜視図である。
【図２】図１の装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１  押出機
１ａ  吐出孔
２  冷却槽
３  冷却水供給管
３ｓ  冷却水供給口
８  遮蔽板
８ａ（遮蔽板の）下流側端部
９  冷却浴
９ａ  浸漬域
９ｂ  冷却水供給域
１０  冷却水開放口
１１  口金ヘッド
Ｐ  （浸漬域からの）ストランドの離脱点
Ｓ  ストランド（溶融樹脂）
【図１】
0003951460.tif 000003
【図２】
0003951460.tif 000004