(57)【要約】【課題】結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも小さな大きさに良好に粉砕することができる結晶性合成樹脂用微粉化装置を提供する。【解決手段】結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化する結晶性合成樹脂用微粉化装置であって、原料を融点以上に加熱して溶融する溶融処理部Ａ、溶融した原料を急速に冷却する急冷却処理部Ｂ、及び、冷却した原料を粉砕する粉砕処理部Ｃが設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化する結晶性合成樹脂用微粉化方法であって、
前記原料を融点以上に加熱して溶融し、溶融した前記原料を急冷し、冷却した前記原料を粉砕することを特徴とする結晶性合成樹脂用微粉化方法。
【請求項２】
溶融した前記原料を、ガラス転移点温度以下に、急冷することを特徴とする請求項１記載の結晶性合成樹脂用微粉化方法。
【請求項３】
溶融した前記原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷することを特徴とする請求項１記載の結晶性合成樹脂用微粉化方法。
【請求項４】
溶融した前記原料を、液化不活性ガスにて冷却することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の結晶性合成樹脂用微粉化方法。
【請求項５】
結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化する結晶性合成樹脂用微粉化装置であって、
前記原料を融点以上に加熱して溶融する溶融処理部、溶融した前記原料を急冷する急冷却処理部、及び、冷却した前記原料を粉砕する粉砕処理部が設けられている結晶性合成樹脂用微粉化装置。
【請求項６】
前記急冷却処理部が、溶融した前記原料を、ガラス転移点温度以下に、急速に冷却するように構成されている請求項５記載の結晶性合成樹脂用微粉化装置。
【請求項７】
前記急冷却処理部が、溶融した前記原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷するように構成されている請求項５記載の結晶性合成樹脂用微粉化装置。
【請求項８】
前記急冷却処理部が、溶融した原料を、液化不活性ガスにて冷却するように構成されている請求項５〜７のいずれか１項に記載の結晶性合成樹脂用微粉化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化する結晶性合成樹脂用微粉化方法、及び、その結晶性合成樹脂用微粉化方法を実施する結晶性合成樹脂用微粉化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる結晶性合成樹脂用微粉化方法の従来例として、ガス貯蔵タンクから供給される液体窒素を加熱して気化させた窒素ガスを、原料搬送気体として、粉砕処理室の底部に設けた噴射ノズルから噴射させるようにし、そして、粉砕処理室の底部に供給する原料を、噴射ノズルから噴射される窒素ガスの流れに引き寄せるようにして、原料を窒素ガスに随伴した状態で流動させて粉砕処理室の内部の衝突部に衝突させるようにしたものがある（例えば、特許文献１（段落〔００７７〕、図３）参照。）。
【０００３】
特許文献１には、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粉体が例示され、そして、当該原料を低温に冷却することにより、原料の脆性破壊性が大きくなるため、難微粉砕性プラスチック原料であるポリテトラフルオロエチレンの粉体であっても効率的に微粉化できる等、原料の微粉砕性を向上できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１４７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の結晶性合成樹脂用微粉化方法においては、原料の脆性破壊性が大きくなるように原料を低温に冷却して、粉砕処理効率を向上するものではあるが、原料を結晶性合成樹脂の結晶の大きさよりも小さく粉砕することが行い難いものであった。
【０００６】
つまり、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも小さな大きさに粉砕することが要望される場合があるが、このような場合において、結晶性合成樹脂の結晶構造が強固であるため、原料を低温に冷却して原料の脆性破壊性が大きくしても、結晶性合成樹脂の強固な結晶構造が存在するため、原料を結晶性合成樹脂の結晶の大きさよりも小さな大きさに良好に粉砕し難いものであった。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも小さな大きさに良好に粉砕することができる結晶性合成樹脂用微粉化方法を提供する点にある。
また、本発明の別の目的は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも小さな大きさに良好に粉砕することができる結晶性合成樹脂用微粉化装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化する方法であって、その第１特徴構成は、
前記原料を融点以上に加熱して溶融し、溶融した前記原料を急冷し、冷却した前記原料を粉砕することを特徴とする。
【０００９】
すなわち、先ず、結晶性合成樹脂の原料を融点以上に加熱して溶融することにより、結晶性合成樹脂の原料の結晶を融かして消滅させる。
つまり、結晶性合成樹脂の原料を融点以上に加熱して溶融すると、結晶性合成樹脂の分子鎖がランダムに混ざりあう状態となって、分子鎖が規則的に正しく配列されることにより形成される結晶が消滅することになる。
【００１０】
次に、溶融した原料を急冷することにより、原料を、結晶性合成樹脂の結晶の大きさよりも小さな大きさに粉砕し易い状態にする。
つまり、溶融した原料をガラス転移温度以下に急冷すると、原料が結晶を形成しない非結晶状態となり、また、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりも十分に低い温度に急冷すると、小さな核が多量に形成されて、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態になる。
【００１１】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で冷却する際にも、溶融した原料を急冷すると、結晶が形成される前に原料が固化することより、非晶部の比率が高くなる傾向となる。
【００１２】
そして、結晶性合成樹脂の結晶の大きさよりも小さな大きさに粉砕し易い状態の原料、つまり、非結晶状態あるいは小結晶状態の原料を、衝突式粉砕機であるジェットミルや衝撃式粉砕機であるリンレックスミル等の各種形式の粉砕機等を用いて粉砕する。
このような粉砕により、原料を、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００１３】
つまり、非結晶状態の原料は、粉砕の妨げとなる結晶が存在しないため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
また、小結晶状態の原料には、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな結晶が存在するが、小結晶状態の原料に粉砕する力が作用すると、他の箇所に較べて強度が弱い結晶界面に応力が集中して、結晶界面で割れやすいため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
【００１４】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成によれば、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも小さな大きさに良好に微粉砕することができる。
【００１５】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第２特徴構成は、上記した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成に加えて、
溶融した前記原料を、ガラス転移点温度以下に、急冷することを特徴とする。
【００１６】
すなわち、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、ガラス転移点温度以下に、急冷して、結晶を形成しない非結晶状態とし、非結晶状態の原料を、粉砕機等を用いて粉砕することになる。
【００１７】
非結晶状態の原料は、粉砕の妨げとなる結晶が存在しないため、十分に小さな大きさにまで粉砕することができるものであり、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも十分に小さな大きさにまで粉砕することができることになる。
【００１８】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第２特徴構成によれば、上記した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成による作用効果に加えて、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも十分に小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００１９】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第３特徴構成は、上記した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成に加えて、
溶融した前記原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷することを特徴とする。
【００２０】
すなわち、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷して、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態とし、小結晶状態の原料を、粉砕機等を用いて粉砕することになる。
【００２１】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりも十分に低い温度、つまり、ガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりもガラス転移温度に近い温度に急速に冷却すると、小さな核が多量に形成されて、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態になるので、小結晶形成温度としては、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域のうちで、小さい結晶をたくさん形成することができる温度に定めることになる。
【００２２】
小結晶状態の原料には、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな結晶が存在するが、小結晶状態の原料に粉砕する力が作用すると、他の箇所に較べて強度が弱い結晶界面に応力が集中して、結晶界面で割れやすいため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００２３】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で冷却する際にも、溶融した原料を急冷すると、結晶が形成される前に原料が固化することになるため、非結晶部の比率が高くなるが、非結晶部は粉砕の妨げにはならないため、小結晶状態の原料を結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
【００２４】
そして、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料をガラス転移温度よりも高い小結晶形成温度に冷却するには、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料をガラス転移温度以下に冷却するよりも、冷熱量が少なくて済むため、冷熱量を軽減できることになる。
【００２５】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第３特徴構成によれば、上記した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成による作用効果に加えて、冷熱量を軽減させながら、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも十分に小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００２６】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第４特徴構成は、上記した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
溶融した前記原料を、液化不活性ガスにて冷却することを特徴とする。
【００２７】
すなわち、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、液化不活性ガスの冷熱を利用して冷却することになる。
液化不活性ガスは、例えば、液体窒素が−１９６℃程度である等、十分な低温であるから、溶融した原料を、適切に急冷することができる。
【００２８】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化方法の第４特徴構成によれば、上記した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１〜第３特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、溶融した原料を適切に急冷させながら、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも十分に小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００２９】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化するものであって、その第１特徴構成は、
前記原料を融点以上に加熱して溶融する溶融処理部、溶融した前記原料を急冷する急冷却処理部、及び、冷却した前記原料を粉砕する粉砕処理部が設けられている点にある。
【００３０】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１特徴構成は、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第１特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００３１】
すなわち、先ず、溶融処理部にて、結晶性合成樹脂の原料を融点以上に加熱して溶融することにより、結晶性合成樹脂の原料の結晶を融かして消滅させる。
つまり、結晶性合成樹脂の原料を融点以上に加熱して溶融すると、結晶性合成樹脂の分子鎖がランダムに混ざりあう状態となって、分子鎖が規則的に正しく配列されることにより形成される結晶が消滅することになる。
【００３２】
次に、急冷却処理部にて、溶融した原料を急冷することにより、原料を、結晶性合成樹脂の結晶の大きさよりも小さな大きさに粉砕し易い状態にする。
つまり、溶融した原料をガラス転移温度以下に急冷すると、原料が結晶を形成しない非結晶状態となり、また、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりも十分に低い温度に急冷すると、小さな核が多量に形成されて、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態になる。
【００３３】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で冷却する際にも、溶融した原料を急速に冷却すると、結晶が形成される前に原料が固化することより、非晶部の比率が高くなる傾向となる。
【００３４】
そして、結晶性合成樹脂の結晶の大きさよりも小さな大きさに粉砕し易い状態の原料、つまり、非結晶状態あるいは小結晶状態の原料を、粉砕処理部にて、衝突式粉砕機であるジェットミルや衝撃式粉砕機であるリンレックスミル等の各種形式の粉砕機等を用いて粉砕する。
このような粉砕により、原料を、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００３５】
つまり、非結晶状態の原料は、粉砕の妨げとなる結晶が存在しないため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
また、小結晶状態の原料には、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな結晶が存在するが、小結晶状態の原料に粉砕する力が作用すると、他の箇所に較べて強度が弱い結晶界面に応力が集中して、結晶界面で割れやすいため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００３６】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１特徴構成によれば、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも小さな大きさに良好に微粉砕することができる。
【００３７】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第２特徴構成は、上記した結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１特徴構成に加えて、
前記急冷却処理部が、溶融した前記原料を、ガラス転移点温度以下に、急冷するように構成されている点にある。
【００３８】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第２特徴構成は、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第２特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第２特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００３９】
すなわち、急冷却処理部が、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、ガラス転移点温度以下に、急冷することになり、その結果、冷却された原料が、結晶を形成しない非結晶状態となり、非結晶状態の原料が、粉砕処理部にて粉砕されることになる。
【００４０】
非結晶状態の原料は、粉砕の妨げとなる結晶が存在しないため、十分に小さな大きさにまで粉砕することができるものであり、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも十分に小さな大きさにまで粉砕することができることになる。
【００４１】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第２特徴構成によれば、上記した結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１特徴構成による作用効果に加えて、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも十分に小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００４２】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第３特徴構成は、上記した結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１特徴構成に加えて、
前記急冷却処理部が、溶融した前記原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷するように構成されている点にある。
【００４３】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第３特徴構成は、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第３特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第３特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００４４】
すなわち、急冷却処理部が、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷することになり、その結果、冷却された原料が、小さい結晶がたくさん存在する小結晶状態となり、小結晶状態の原料が、粉砕処理部にて粉砕されることになる。
【００４５】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりも十分に低い温度、つまり、ガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりもガラス転移温度に近い温度に急冷すると、小さな核が多量に形成されて、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態になるので、小結晶形成温度としては、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域のうちで、小さい結晶をたくさん形成することができる温度に定めることになる。
【００４６】
小結晶状態の原料には、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな結晶が存在するが、小結晶状態の原料に粉砕する力が作用すると、他の箇所に較べて強度が弱い結晶界面に応力が集中して、結晶界面で割れやすいため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００４７】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で冷却する際にも、溶融した原料を急速に冷却すると、結晶が形成される前に原料が固化することになるため、非結晶部の比率が高くなるが、非結晶部は粉砕の妨げにはならないため、小結晶状態の原料を結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
【００４８】
そして、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料をガラス転移温度よりも高い小結晶形成温度に冷却するには、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料をガラス転移温度以下に冷却するよりも、冷熱量が少なくて済むため、冷熱量を軽減できることになる。
【００４９】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第３特徴構成によれば、上記した結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１特徴構成による作用効果に加えて、冷熱量を軽減させながら、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも十分に小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【００５０】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第４特徴構成は、上記した結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１〜第３特徴構成のいずれかに加えて、
前記急冷却処理部が、溶融した原料を、液化不活性ガスにて冷却するように構成されている点にある。
【００５１】
本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第４特徴構成は、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第４特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した結晶性合成樹脂用微粉化方法の第４特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００５２】
すなわち、急冷却処理部が、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、液化不活性ガスの冷熱を利用して冷却することになる。
液化不活性ガスは、例えば、液体窒素が−１９６℃程度である等、十分な低温であるから、溶融した原料を、適切に急冷することができる。
【００５３】
要するに、本発明の結晶性合成樹脂用微粉化装置の第４特徴構成によれば、上記した結晶性合成樹脂用微粉化装置の第１〜第３特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、溶融した原料を適切に急冷させながら、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を、結晶の大きさよりも十分に小さな大きさに良好に粉砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態の結晶性合成樹脂用微粉砕装置の構成を示す図
【図２】第２実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置の構成を示す図
【図３】第３実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００５５】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（結晶性合成樹脂用微粉化装置の全体構成）
結晶性合成樹脂用微粉砕装置は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を粉砕して微粉化するものであって、図１に示すように、原料を融点以上に加熱して溶融する溶融処理部Ａ、溶融した原料を急冷する急冷却処理部Ｂ、及び、冷却した原料を粉砕する粉砕処理部Ｃが設けられている
【００５６】
急冷却処理部Ｂが、溶融した原料を、液化不活性ガスとしての液体窒素を用いて、ガラス転移点温度以下に、急冷するように構成されている。
【００５７】
つまり、本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉砕装置は、結晶性合成樹脂の粉粒状の原料を融点以上に加熱して溶融し、溶融した原料を急冷し、冷却した原料を粉砕して微粉化する結晶性合成樹脂用微粉化方法を実行するものであり、加えて、溶融した原料を、液化不活性ガスとしての液体窒素にて、ガラス転移点以下に、急冷する結晶性合成樹脂用微粉化方法を実行するものである。
【００５８】
原料とする結晶性合成樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエ−テルエ−テルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を挙げることができる。
【００５９】
ちなみに、ポリエチレンの融点は、低密度ポリエチレンが、１０８〜１２２℃で、高密度ポリエチレンが、１２７〜１３４℃である。また、ポリプロピレンの融点は、約１３５℃であり、ポリエチレンテレフタレ−トの融点は、約２６３℃であり、ポリエ−テルエ−テルケトンの融点は、約３３４℃であり、ポリテトラフルオロエチレンの融点は、約３２７℃である。
【００６０】
また、ポリエチレンのガラス転移点は、低密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレンが、−１２０℃である。また、ポリプロピレンガラス転移点は、−１０℃であり、ポリエチレンテレフタレ−トのガラス転移点は、６９℃であり、ポリエ−テルエ−テルケトンのガラス転移点は、１４３℃であり、ポリテトラフルオロエチレンのガラス転移点は、−３３℃である。
【００６１】
本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、作業者がバッチ処理形態で粉砕作業を行うための装置であり、以下、３０〜５００ミクロンのポリプロピレンのペレットを原料として、目標粒径が１０ミクロン〜サブミクロン程度の粉砕済処理物に粉砕する場合を例示しながら、各部の構成を説明する。
【００６２】
（溶融処理部の構成）
図１に示すように、溶融処理部Ａには、加熱器１Ａを備え、且つ、処理物を出し入れするための開閉扉１Ｂを備えた加熱ボックス１が設けられている。
そして、粉粒状の原料（ポリプロピレン）を収納した皿状の処理容器２を、加熱ボックス１の内部に収納して、処理容器２に収納した粉粒状の原料を、１３５℃以上に加熱する状態を、２０秒〜５分の間維持して、原料を溶融するように構成されている。
【００６３】
（急冷却処理部の構成）
急冷却処理部Ｂには、加熱ボックス１から取り出した処理容器２に収納した原料に向けて液体窒素を噴霧する予冷用噴霧ノズル３、及び、処理容器２に収納した原料をガラス転移点以下に冷却する冷却用容器４が設けられている。
【００６４】
予冷用噴霧ノズル３は、液体窒素ボンベ等の液体窒素供給源から予冷用流路３Ａを通して導入される液体窒素を噴霧するように構成され、予冷用流路３Ａには、噴霧断続用開閉弁３Ｂが設けられている。
【００６５】
冷却用容器４は、漏斗状の原料受入部４Ａを通して原料を投入自在に構成されている。
冷却用容器４には、窒素供給路５を通して供給される液体窒素が貯留され、冷却用容器４の内部には、投入された原料と液体窒素とを攪拌する攪拌翼６が設けられ、また、冷却用容器４の上部には、冷却用容器４の内部で気化した窒素ガスを外部に排出するための外気連通用筒部７が設けられている。
【００６６】
窒素供給路５は、液体窒素ボンベ等の液体窒素供給源から送出される液体窒素を導入するものであって、本実施形態では、例えば、−２００℃でかつ１ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ2）の液体窒素を、窒素供給路５を通して冷却用容器４に導入するように構成されている。
また、窒素供給路５には、窒素供給弁５Ａが設けられて、冷却用容器４への液体窒素の供給を断続できるように構成されている。
【００６７】
したがって、冷却用容器４に溶融した原料を投入しかつ窒素供給路５を通して液体窒素を供給し、投入された原料と液体窒素とを攪拌翼６にて攪拌することにより、投入された原料を、ガラス転移点以下に急冷するように構成されている。
尚、冷却用容器４にて原料を冷却する時間は、例えば、数秒から数分程度に設定されることになる。
【００６８】
そして、冷却用容器４の下部から下方に伸びる形態で液供給路８が設けられ、液供給路８には、冷却用容器４の内部に生成された原料と液体窒素との懸濁液の供給を断続する供給弁８Ａが設けられている。
【００６９】
したがって、冷却用容器４に投入した原料がガラス転移点以下に冷却された時点で、供給弁８Ａを開くことにより、冷却用容器４の内部の原料と液体窒素との懸濁液を、液供給路８を通して粉砕処理部Ｃに供給できるように構成されている。
【００７０】
（粉砕処理部の構成）
粉砕処理部Ｃには、懸濁液受入部９ａを通して導入される懸濁液中に混入する冷却された原料を粉砕して、粉砕済処理物を処理物排出部９ｂから排出する衝撃式の粉砕機９が配置されている。
【００７１】
本実施形態の粉砕機９は、粉砕用回転体を装備した粉砕室、及び、粉砕室から供給される粉砕物を分級して、目標粒径に粉砕された粉砕済処理物を処理物排出部９ｂから排出し、かつ、目標粒径よりも大きな粉砕物を粉砕室に戻す分級部を備える形態に構成されている。
【００７２】
粉砕室及び分級部を備える粉砕機９は、リンレックスミルと呼称されて、その構成は周知であるので、本実施形態においては、詳細な説明を省略する。
【００７３】
（第１実施形態のまとめ）
本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、融点以上に加熱して溶融した原料（ポリプロピレン）を、ガラス転移点温度以下に、急冷して、結晶を形成しない非結晶状態とし、非結晶状態の原料を、粉砕機９を用いて粉砕することになる。
【００７４】
そして、非結晶状態の原料は、粉砕の妨げとなる結晶が存在しないため、十分に小さな大きさにまで粉砕することができるものであり、原料としてのポリプロピレンの結晶よりも十分に小さな大きさにまで粉砕することができることになる。
【００７５】
また、融点以上に加熱して溶融した原料（ポリプロピレン）を、液化不活性ガスとしての液体窒素の冷熱を利用して冷却するものであり、液体窒素は、−１９６℃程度である等、十分な低温であるから、溶融した原料を、適切に急冷することができる。
【００７６】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、溶融処理部Ａの別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７７】
すなわち、この第２実施形態においては、第１実施形態の加熱ボックス１に代えて、原料搬送式の加熱処理機１０が設けられている。
加熱処理機１０には、加熱器１０Ａにて加熱される加熱室Ｋと、加熱室Ｋの上部から原料を供給する漏斗状の原料供給部１０Ｂと、原料供給部１０Ｂから供給されて自重落下する原料を受止めて搬送するベルト式の搬送コンベヤ１０Ｃとが設けられている。
【００７８】
したがって、加熱処理機１０は、搬送コンベヤ１０Ｃにて原料を搬送しながら、原料を融点以上に加熱して溶融し、溶融した原料を搬送コンベヤ１０Ｃにて加熱室Ｋの外部に搬出するように構成されている。
【００７９】
そして、搬送コンベヤ１０Ｃから搬出される溶融した原料を急冷却処理部Ｂに搬送する振動フィ−ダ１１が設けられて、溶融した原料が、冷却用容器４の原料受入部４Ａに自動的に搬送されるように構成されている。
【００８０】
ちなみに、この第２実施形態においては、急冷却処理部Ｂの予冷用噴霧ノズル３が、搬送コンベヤ１０Ｃから搬出されて振動フィ−ダ１１に供給される原料に向けて、液体窒素を噴霧するように構成されている。
【００８１】
（第２実施形態のまとめ）
本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、第１実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置と同様な構成を備えるものであるから、第１実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置と同様な作用を奏することになる。
【００８２】
そして、本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、溶融処理部Ａの加熱処理機１０にて溶融された原料が急冷却処理部Ｂの冷却用容器４に自動的に搬送されるものとなるから、省力化を図る形態で、原料の粉砕処理を行うことができるものとなる。
【００８３】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態を説明するが、この第３実施形態は、急冷却処理部Ｂ及び粉砕処理部Ｃの別実施形態を示すものであって、その他の構成は第２実施形態と同様であるので、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第２実施形態と同様な構成については、第２実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８４】
すなわち、この第３実施形態においては、第２実施形態の冷却用容器４に代えて、冷却ジャケット付容器１２が設けられている。
この冷却ジャケット付容器１２は、漏斗状の原料受入部１２Ａを通して原料を投入自在に構成されている。
【００８５】
冷却ジャケット付容器１２の周部には冷却ジャケットＪが設けられ、この冷却ジャケットＪに対して、窒素供給路５を通して液体窒素が供給され、冷却ジャケット付容器１２の内部には、投入された原料を攪拌する原料攪拌翼１３が設けられている。
また、冷却ジャケットＪの上部には、冷却ジャケットＪの内部で気化した窒素ガスを外部に排出するための排出用筒部１４が設けられている。
【００８６】
したがって、冷却ジャケット付容器１２に投入した原料を、窒素供給路５を通して冷却ジャケットＪにて間接的に冷却しながら、投入された原料を原料攪拌翼１３にて攪拌することにより、投入された原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急冷するように構成されている。
【００８７】
つまり、冷却ジャケット付容器１２の内部温度が、投入された原料をガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に冷却するのに適する温度に維持されて、投入された原料を、小結晶形成温度に急速に冷却するように構成されている。
尚、冷却用容器４にて原料を冷却する時間は、例えば、数秒から数分程度に設定されることになる。
【００８８】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で、融点よりも十分に低い温度に急速に冷却すると、小さな核が多量に形成されて、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態になるので、小結晶形成温度としては、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域のうちで、小さい結晶をたくさん形成することができる温度に定めることになる。
例えば、ポリプロピレンの場合、温度は０〜８０℃の範囲内で、時間は３０秒〜１５分の範囲内で結晶化を行う。
【００８９】
ちなみに、冷却ジャケット付容器１２の内部温度を、投入された原料をガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に冷却するのに適する温度に維持するにあたり、冷却ジャケット付容器１２の内部温度を計測する温度計、及び、冷却ジャケット付容器１２の内部を加熱する加熱ヒータを設けて、温度計の検出結果に基づいて、加熱ヒータの加熱量を制御するようにしてもよい。
【００９０】
そして、冷却ジャケット付容器１２の下部から下方に伸びる形態で原料排出路１５が設けられ、この原料排出路１５には、冷却ジャケット付容器１２の内部の原料の排出を断続する排出弁１５Ａが設けられ、原料排出路１５から排出された原料を粉砕処理部Ｃに搬送する中継搬送用振動フィ−ダ１６が設けられている。
【００９１】
したがって、冷却ジャケット付容器１２に投入した原料が小結晶形成温度に冷却された時点で、排出弁１５Ａを開くことにより、冷却ジャケット付容器１２の内部の原料を原料排出路１５から排出し、原料排出路１５から排出された原料を、中継搬送用振動フィ−ダ１６にて粉砕処理部Ｃに供給できるように構成されている。
【００９２】
本実施形態においては、粉砕処理部Ｃには、原料を搬送用気体としての圧縮空気に随伴させた状態で流動させて衝突部に衝突させて粉砕する衝突式粉砕機（ジェットミル）１８、粉砕された粒子を含む圧縮空気を衝突式粉砕機１８から吸引する吸引ファン１９、及び、吸引ファン１９にて吸引される圧縮空気中の粒子を分離する分離装置２０が設けられている。
尚、分離装置１３としては、粒子を比重分離するサイクロン等を用いて構成される。
【００９３】
したがって、衝突部Ｓとの衝突により粉砕した粒子を含む圧縮空気が吸引ファン１２にて吸引され、吸引される圧縮空気に含まれる粉砕された粒子が、分離装置１３にて分離されて回収されることになる。
【００９４】
ちなみに、分離装置１３にて回収された粒子が、目標粒径である場合には、粉砕済処理物として回収されることになるが、分離装置１３にて回収された粒子が、目標粒径でまで粉砕されていない場合には、上述の如く、紛体対象の原料として、衝突式粉砕機（ジェットミル）１８に戻されることになる。
【００９５】
（第３実施形態のまとめ）
本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、第２実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置と同様な構成を備えるものであるから、第２実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置と同様な作用を奏することになる。
【００９６】
そして、本実施形態の結晶性合成樹脂用微粉化装置は、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料を、ガラス転移点温度よりも高い小結晶形成温度に、急速に冷却して、小さい結晶がたくさんできる小結晶状態とし、小結晶状態の原料を、粉砕処理部Ｃの粉砕機９を用いて粉砕することになる。
【００９７】
小結晶状態の原料には、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな結晶があり、小結晶状態の原料に粉砕する力が作用すると、他の箇所に較べて強度が弱い結晶界面に応力が集中して、結晶界面で割れやすいため、結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
【００９８】
ちなみに、溶融した原料をガラス転移温度よりも高い温度領域で冷却する際にも、溶融した原料を急速に冷却すると、結晶が形成される前に原料が固化することになるため、非結晶部の比率が高くなるが、非結晶部は粉砕の妨げにはならないため、小結晶状態の原料を結晶性合成樹脂の原料の結晶よりも小さな大きさに良好に粉砕することができることになる。
【００９９】
そして、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料をガラス転移温度よりも高い小結晶形成温度に冷却するには、結晶性合成樹脂の融点以上に加熱して溶融した原料をガラス転移温度以下に冷却するよりも、冷熱量が少なくて済むため、冷熱量を軽減できることになる。
【０１００】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記第１〜第３実施形態においては、液化不活性ガスとして、液体窒素を用いる場合を例示したが、例えば、液体ヘリウム、液体アルゴン、液体二酸化炭素等、他の液化不活性ガスを用いてもよい。
【０１０１】
（２）上記第１及び第２実施形態においては、粉砕処理部Ｃに設ける粉砕機９として、粉砕室に加えて分級部を備える形態の粉砕機を例示したが、粉砕室のみを備える粉砕機を装備する形態で実施してもよい。
この場合、粉砕機９から排出される処理物を分級する分級装置を、別途装備することになる。
【０１０２】
（３）上記第３実施形態においては、衝突式粉砕機（ジェットミル）１８を粉砕処理部Ｃに設ける場合を例示したが、粉砕処理部Ｃに装備する粉砕機の形態は各種変更できる。
【０１０３】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
Ａ        溶融処理部
Ｂ        急冷却処理部
Ｃ        粉砕処理部
【図１】
2016174985.tif 000003
【図２】
2016174985.tif 000004
【図３】
2016174985.tif 000005