(57)【要約】  改良されたポリマーメルトカッターでは、冷却液が切断チャンバー（図１中の１）に入る前に気体が冷却液に加えられるか、または切断チャンバーの壁を通して直接加えられる。これにより、切断チャンバー内で冷却液／気体の混合物が形成され、このことは、より簡単な始動、より低い運転コストが提供されるという利点、および他の利点をもたらす。改良したポリマーメルトカッターに関連するプロセスもまた開示されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出口面および、溶融ポリマーがダイホールを通って供給され、前記出口面で該ダイホールから出ていく１つまたは複数の前記ダイホールを有するダイと、前記ダイホールから前記ポリマーが抜け出るときに前記ポリマーを切断する、１つまたは複数の刃を有する回転カッターヘッドとを備え、前記出口面および前記回転カッターが、前記溶融ポリマーを冷却して前記溶融ポリマーを凝固させる冷却液で満たされた切断チャンバー内にある及び／又はこの一部であり、前記冷却液が前記チャンバーを通って流れる、メルトカッターであって、
前記冷却液中に前記冷却液と混合物を形成する気体が導入されており、前記混合物が前記出口面と接触し、前記気体が、前記切断チャンバー内に入る気体と冷却液の全容積の約２から約７０容積パーセントである、前記メルトカッター。
【請求項２】
出口面および、溶融ポリマーがダイホールを通って供給され、前記出口面で該ダイホールから出ていく１つまたは複数の前記ダイホールを有するダイと、前記ダイホールから前記ポリマーが抜け出るときに前記ポリマーを切断する、１つまたは複数の刃を有する回転カッターヘッドとを備え、前記出口面および前記回転カッターが、前記溶融ポリマーを冷却して前記溶融ポリマーを凝固させる冷却液で満たされた切断チャンバー内にある及び／又はこの一部であり、前記冷却液が前記チャンバーを通って流れるメルトカッターを使用して、ポリマーをペレット化する方法であって、
該方法は、前記冷却液中に前記冷却液と混合物を形成する気体を導入することを含み、前記混合物が前記出口面と接触し、前記気体が、前記切断チャンバー内に入る気体と冷却液の全容積の約２から約７０容積パーセントであることを含む、前記メルトカッターを使用してポリマーをペレット化する方法。
【請求項３】
前記冷却液が水である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記気体が空気である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
出口面および、溶融ポリマーがダイホールを通って供給され、前記出口面で該ダイホールから出ていく１つまたは複数の前記ダイホールを有するダイと、前記ダイホールから前記ポリマーが抜け出るときに前記ポリマーを切断する１つまたは複数の刃を有する、回転カッターヘッドとを備え、前記出口面および前記回転カッターが、前記溶融ポリマーを冷却して前記溶融ポリマーを凝固させる冷却液で満たされた切断チャンバー内にある及び／又はこの一部であり、前記冷却液が前記チャンバーを通って流れ、前記ポリマーが前記ダイを加熱することにより溶融または軟化されるメルトカッターの始動方法であって、
該方法は、前記メルトカッターにポリマーを流し始める前に、前記冷却液中に前記冷却液と混合物を形成する気体を導入することを含み、前記混合物が前記出口面と接触し、前記気体が、前記切断チャンバー内に入る気体と冷却液の全容積の約２から約７０容積パーセントであることを含む、前記メルトカッターの始動方法。
【請求項６】
前記冷却液が水である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記気体が空気である、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良されたポリマーメルトカッターおよびこれに関連する方法に関し、このポリマーメルトカッターは、始動がより簡単であり、及び／又は気体を冷却液と混合することにより、ペレット化製品の温度を制御し得る。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性プラスチック（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ；ＴＰｓ）は、大変重要な商業品目である。典型的には、熱可塑性プラスチックは、溶融成形によって様々な部品（部分）および形状に成形される。溶融成形では、熱可塑性プラスチックを溶融し、溶融している間にある形状に成形し、次いでこの熱可塑性プラスチックを冷却して固体にし、その形状に固定する。ほとんどの溶融成形機では、熱可塑性プラスチックは、典型的には０．１から約０．７ｃｍ（最長寸法）の大きさの範囲にあるペレットまたは顆粒（粒体）の形状で供給される。ほとんどの溶融成形機が効率よく稼働するためには、ペレットまたは顆粒（粒体）が、自由に流動し、適度に均一な大きさであることが好ましい。
【０００３】
熱可塑性プラスチックをペレット化するために、多くの種類の装置が開発されてきた。そのような装置は、好ましくは、均一で容易に流動するペレットを低コストで製造しなければならない。その様な種類のペレット化装置の１つは、いわゆる、水中メルトカッター（水中溶融カッター）（ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ  ｍｅｌｔ  ｃｕｔｔｅｒ；ＵＭＣ、水中ペレタイザーと呼ばれることもある）であり、例えば、米国特許第２，９１８，７０１号明細書（特許文献１）および米国特許第３，７４９，５３９号明細書（特許文献２）を参照されたい。水中メルトカッターが正常に運転している場合、均一で自由に流動する熱可塑性プラスチックのペレットを大量に製造することができる。しかしながら、水中メルトカッターには、多くの欠点があり、この中には、より高い融点（＞２００℃）の熱可塑性プラスチックまたはさもなければ容易に固体に凝固する熱可塑性プラスチックをペレット化する際の難しさ、ポリマー流動の短時間の途切れなどのプロセスの混乱に対する許容性のなさ、および折々の始動の難しさがある。水中メルトカッター用の冷却液は、通常、水（水は、群を抜いて最もよく使用される液体であるので、本明細書では、冷却液と水は置き換え可能なものとして用いられる）であるので、ペレット化されるポリマーは、その水の一部を吸収することがあり、しばしばこのことが、特に押出機または射出成形機などの溶融成形機において、容易に水を吸収し及び／又は水の存在下で加水分解するポリマーに付随する問題となっている。Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ポリマー科学百科事典）、第２巻、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、ニューヨーク、５１８頁（非特許文献１）で述べられているように、水中ペレタイザーの始動手順は、ダイ（ｄｉｅ）でのフリーズオフ（ｆｒｅｅｚｅ−ｏｆｆ）または凝集を回避するために、塑性流動、カッターの回転および注入口の水の流速の操作を注意深く順序立てることがしばしば必要である。したがって、水中メルトカッターに関連するこれらおよびその他の難題を最小限にする、改良した水中メルトカッターがあることが望ましいと考えられる。
【０００４】
米国特許第７，１５７，０３２号明細書（特許文献３）には、ポリマーペレット／水の流れが切断チャンバーを出た後に、この流れに空気が注入される、水中メルトカットプロセスが記載されている。切断チャンバーに気体を導入することに関しては何も述べられていない。
特公昭４４−００７１４３号公報（１９６９年）（特許文献４）には、ダイの冷却を低減するために、ダイの面上に気体の層を有するペレット化装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第２，９１８，７０１号明細書
【特許文献２】米国特許第３，７４９，５３９号明細書
【特許文献３】米国特許第７，１５７，０３２号明細書
【特許文献４】特公昭４４−００７１４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ポリマー科学百科事典）、第２巻、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、ニューヨーク、５１８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明によるポリマーメルトカッターは、始動がより簡単であり、及び／又は気体を冷却液と混合することにより、ペレット化製品の温度を制御し得る。この改良されたポリマーメルトカッターでは、冷却液が切断チャンバーに入る前に気体が冷却液に加えられるか、または切断チャンバーの壁を通して直接加えられる。これにより、切断チャンバー内で冷却液／気体の混合物が形成され、このことは、より簡単な始動、より低い運転コストが提供されるという利点、および他の利点をもたらす。本発明は、この改良したポリマーメルトカッターに関連するプロセスにも関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書において開示されかつ特許請求の範囲に記載されているメルトカッターは、出口面および、１つまたは複数のダイホール（溶融ポリマーは該ダイホールを通って供給され、前記出口面で該ダイホールから出ていく）を有するダイ（ｄｉｅ）と、前記ダイホールから前記ポリマーが抜け出るときに前記ポリマーを切断する、１つまたは複数の刃を有する回転カッターヘッドとを備えており、前記出口面および前記回転カッターが、前記溶融ポリマーを冷却して前記溶融ポリマーを凝固させる冷却液で満たされた切断チャンバー内にある及び／又はこの一部であり、前記冷却液が前記チャンバーを通って流れる、メルトカッターである。当該メルトカッターは、前記冷却液中に、前記冷却液と混合物を形成する気体が導入されており、前記混合物が前記出口面と接触し、前記気体が、前記チャンバー内に入る気体と冷却液の全容積の約２から約７０容積パーセントであることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、また、上記の水中メルトカッターを使用して、ポリマーをペレット化する方法、およびメルトペレタイザー（ｍｅｌｔ  ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ）を始動する方法も含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】冷却液の注入パイプに気体が加えられる、水中メルトカッターの切断チャンバーの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書では特定の用語が用いられ、これらのいくつかは下記に定義される。
【００１２】
「（ダイの）出口面」とは、ポリマーが最後に冷却液中に出ていく面または表面を意味する。出口面には、ダイ本体自体の出口面、ダイ本体の上に置かれそこから熱が損失しないようにする断熱部分、ダイ本体の上部にあり回転ナイフによるダイ本体の摩耗を防ぐ硬表面仕上げの材料、これらの任意の組合せなどを含めてもよい。典型的には、回転ナイフは出口面と接触するか、または出口面との間に非常に小さいすき間を有し、その結果、出口面から出ていく、溶融されているが冷却されるポリマーが、ナイフによってきれいに切り取られる。
【００１３】
「回転カッターヘッド」とは、１つまたは複数のナイフを装着させ、運転中に回転するカッターヘッドを意味する。ナイフ（単数又は複数）は、出口面に押し当たってまたは非常に近接して回転し、その結果、ダイ組立体を出ていくポリマーがきれいに切り取られる。普通、カッターヘッドの回転軸は、出口面の表面に対して直角である。チャンバーには、出口面、ダイ組立体の一部、およびカッターヘッドなどのすべての内部構成要素を収容してもよく、または出口面に近接するダイなどの１つまたは複数のこれらの構成要素が、チャンバーの外部部品（単数又は複数）の一部を形成してもよい。
【００１４】
「切断チャンバー」とは、回転カッターヘッドとダイ組立体の出口面を含む空間を意味し、通常は水である冷却液のための注入口および排出口を普通は有している。運転中に、冷却液は、ダイ組立体を出ていく溶融ポリマーを冷却するのに十分に速い速度でチャンバーを通って流れ、結果として得られるペレットをチャンバーから搬出する。好ましい実施形態では、冷却液は水である。
【００１５】
「逆テーパー状のダイホール」とは、ダイプレートの出口側（ポリマーの出口側）におけるダイホールの直径がダイホールの残りの部分に沿った直径より広く、ダイプレートの出口面からダイプレートの（ポリマーの）入口面に向かって行くにつれて、より小さいサイズの穴へと次第に細くなるダイホールを意味する。これらのダイホールは、ダイホールの全長にわたってテーパー状（先細）になる必要はないが、ダイプレートの出口側についてはテーパー状にならなければならない。典型的には、テーパーの深さは、少なくとも約０．５ｃｍから約５ｃｍとなる。「テーパーの深さ」とは、軸穴に沿った逆テーパー状の区間の長さを意味する。テーパー部分は、テーパー角を有する（「テーパー角」の定義に関しては、参照によって本明細書に含める米国特許出願公開第２００５／０１４００４４Ａ１号公報を参照されたい）。決定的に重要であるというわけではないが、テーパー角は、少なくとも０．１°であることが好ましく、より好ましくは少なくとも約０．２°、特に好ましくは少なくとも約０．５°、および特に好ましくは少なくとも約１．０°である。また、テーパー角は約１０°以下であることも好ましく、より好ましくは５°以下、および特により好ましくは４．０°以下である。上記に与えた任意の最小および最大テーパー角を組み合わせて、好ましいテーパー角の範囲を得ることができることを理解されたい。本発明が、水中メルトカッターの始動のプロセスとして用いられる場合、逆テーパー状のダイホール（単数又は複数）の存在が特に好ましい。
【００１６】
気体と混合した冷却液の「有効熱伝導率」は、２つメカニズムで低下すると考えられる。気体と液体の全体としての流れの熱容量はより小さく、事実上すべての気体の熱伝導率は、事実上すべての液体の熱伝導率より低い。このことは、ダイの出口面から出ていく溶融ポリマーからの熱損失がより少なく、ダイの出口面（断熱材、実際のダイの面上で摩耗を防ぐ硬化面などのダイ本体を覆うものは何でも含む）から冷却液への熱損失もまたより少ないことを意味する。これは、水中メルトカッターの始動に関して特に重要であり、ダイホールまたはダイ組立体の他の部分（部品）中に凝固した残存ポリマーがある場合は特にそうである。
【００１７】
従前の水中メルトカッターでは、典型的には、始動時にこのような残存ポリマーは固体であり、ダイを通過するためには、軟化、好ましくは溶融させなければならない。したがって、始動に向けて、ポリマーを溶融するかまたは軟化させるために、通常は内部の加熱手段および／または外部の加熱手段によりダイを加熱する。次に、矢継ぎ早に、回転カッターを作動させ、冷却液を流し始め、例えば溶融ポリマーを送り出すことによって、ポリマー流を流し始める（ポリマー流は、冷媒を流す前に流し始めてもよいが、これは、切断チャンバー内での切断ポリマーの凝集などの他の問題を引き起こす可能性がある）。これは、ダイホール前方の材料、およびダイホール内のポリマーまたはダイホールへ流れるポリマーが、ポリマーを凝固するのに十分な程冷却されないように、すばやく順番に行わなければならない。このことは、冷却液（水）が作動すると、ダイの出口面が急速に冷却され、言うまでもなく熱伝導によってダイホールの表面を含むダイのより内部の部分（部品）もまた冷却されるからである。しかしながら、冷却液と気体の混合物が使用される場合、冷却液の有効熱伝導率は低下し、その結果、ダイの出口面、したがってダイ本体がそれほど急速には冷却されず、そのため、始動手順でより多くの余裕（ゆとり）が得られる。
【００１８】
さらにより好ましくは、冷却液と気体の流れは、ダイを加熱しながら、またはダイをしばらく加熱した後に作動させてもよく、次に、冷却液と気体の流れでダイホール内のポリマーが溶融するかまたは軟化するときに、回転カッターヘッドを始動し、次にポリマーをダイホールに通過させる（通常用いられる何らかの手段によって送り出す）。これには、加熱、冷却液の作動およびポリマー流の開始などの始動工程において、きわどいタイミングが無いという利点があり、事実上、冷却チャンバーを開けて、ダイホールまたはダイの出口面からあらゆるポリマーを掃除する必要がなく、これは時間の節約と安全上の利点となる。
【００１９】
上記で言及したこれらの始動手順に関して、ダイホールは逆テーパー状のダイホールであり、及び／又はダイ本体における熱源から、ポリマーがダイホールに流入するときにこれと接触するダイホールの表面への熱伝導経路があることが好ましい。「熱伝導経路」とは、熱伝導率が、少なくとも約３０Ｗ／ｍｋ、より好ましくは少なくとも約５０Ｗ／ｍｋである、熱源とダイホールの表面の間の構造材のことを意味する。部分（部品）間での完全な嵌合を得ることは不可能なので、この熱伝導経路にある異なる部分（部品）間では、空隙などの非常に狭い隔たりがあり得る。逆テーパー状のダイホールおよび熱伝導経路についてのさらなる情報に関しては、米国特許出願公開第２００５／０１４００４４Ａ１号公報を参照されたい。ダイ本体およびダイ自体の加熱は、電熱器、高温の油または蒸気などの通常の熱源の任意のものにより行い得る。
【００２０】
始動では、ダイをしばらく加熱した後で冷却液および気体を作動し、ダイを近似的な平衡状態とし、及び／又はダイホール内のポリマーを溶融するかまたは軟化させることが好ましい。これには、ダイ本体の初期温度、ポリマーの溶融点または軟化点、ダイ本体に伝達される熱エネルギー量（言い換えると、加熱システムの最大能力）、気体と冷却液の流速（流量）および他の因子などの種々の因子に依存して、典型的には１分間から３０分間掛かり得る。日常の始動条件をどのようにするべきかの決定に関して、これらの因子と他の因子は、容易に決定される。
【００２１】
同様に、いったん水中メルトカッターが始動すれば、冷却液（水）と気体の混合物は、冷却液単独に優る利点がまたある。この場合もやはり、冷却液−気体混合物の有効熱伝導率は、冷却液単独の有効熱伝導率より小さいので、プロセス中に製造されるペレットは、水単独を使用して製造されるペレットより温かくなる。実際、装置を出るときのペレットの温度は、冷却液と気体の容積比を変えることで、ある程度まで制御し得る。使用する気体の相対量が多いほど、ペレットは温かくなる。包装時点でペレットの残存含水量が低くなるように、（ペレットを凝集させずに）可能な限りペレットを温かく保持することが望ましいこともある。
【００２２】
半結晶性熱可塑性材料を切断する場合、ポリマーの結晶化を促進するために、ペレットをより温かく保持することもまた有益となる可能性があり、これを所望する場合、例えば参照によって本明細書に含める米国特許第７，１５７，０３２号明細書（特許文献３）を参照されたい。
【００２３】
日常的な操作において冷却液／気体の混合物を使用する別の利点は、冷却液／気体の混合物の有効熱伝導率は、冷却液単独の有効熱伝導率より小さいので、冷却液／気体の混合物を使用するダイの出口表面から失われる熱が少なく、それ故にダイ自体から失われる熱も少ないことである。したがって、ダイ本体を加熱するために必要な電力（例えば、電熱器への供給電力）が、冷却液を単独で使用する場合よりも少なくて済む。
【００２４】
別の潜在的に節約になるエネルギーは、回転カッターヘッドのモーターを作動させるために必要な電力であり、言うまでもなくカッターヘッドを回転させる電力である。水／気体の混合物が使用される場合、ダイの出口表面を出るポリマーは急速には冷却されないので、ポリマーの凝固はより緩慢であり、したがって、ナイフは、水のみが使用される場合より容易にポリマーを切断することができると考えられる。また、冷却液／気体の混合物の有効粘性率は、冷却液単独より低くなる。これらの２つの因子のため、カッターヘッドのモーターによる電力消費を、著しく低下させることができる。
【００２５】
プロセス条件下でポリマーおよび機器に対して不活性である限り、いずれの気体を使用してもよい。有用な気体としては、空気、窒素、アルゴン、二酸化炭素が挙げられ、空気が好ましい。気体の容積は、切断チャンバーを入る気体と冷却液の全容積の約２から７０容積％である。使用される気体の容積パーセント（気体と冷却液の全容積における容積パーセント）は、最小で２％、好ましくは約５％、より好ましくは約１０％、および最も好ましくは約２０％であり、気体の最大容積パーセントは、約７０％、好ましくは約６０％、より好ましくは約５０％、および最も好ましくは約４０％である。追加される気体の量は、あまり多くであるべきではなく、切断チャンバーを出る気体と冷却液の流れの中で、形成されるポリマーペレットが伴って運ばれないようにするべきである。
【００２６】
気体は、冷却液を切断チャンバーに運ぶ冷却液の管路、または切断チャンバー自体に加えることができる。運転中に高速で回転している回転カッターヘッドは、冷却液／気体混合物を十分に混合されたままに保つ効率的な混合を行うものとして働き、気体は切断チャンバー内で比較的小さな気泡であるので、気体をシステムに追加するための特別なノズルは必要ない。
【００２７】
冷却液および／または気体の絶対流量および相対流量を制御ならびに監視でき、また、（任意選択で）気体の管路への水の逆流および冷却液の管路への気体の逆流を防ぐために、気体および／または水の管路上に、流量計および／または絞り弁、および／または逆止め弁を設けることは有益となり得る。これらの絞り弁等は、気体および／または冷却液の所望の絶対流量および相対流量を供給するように自動化（例えば、コンピュータ制御）してもよい。
【００２８】
図１は、気体が冷却液の注入管路に加えられるシステムの断面図を示す（この図では、取り付け具、管用ネジ、加熱器、熱電対などの品目は省略してある）。図１では切断チャンバー１が示され、切断チャンバーの片側はダイブロック２で形成され、ダイブロック２にはダイ出口面３がある。ダイブロック２には、ダイホール７がある。３と接触するナイフ（非表示）を保持するのは、軸５に装着された回転カッターヘッド４であり、これは次に５を回転させるモーター（非表示）に装着される。冷却液は、冷却液の注入管路６を通って流れ（冷却液の流れる方向が示されている）、切断チャンバー１を通り、冷却液の排出管路８を通って出ていく（流れの方向が示されている）。冷却液の注入管路６に装着されるのは、気体（空気）管路９であり、これは、管路中に任意選択の流量制御弁１０、任意選択の逆止め弁１１および任意選択の流量計１２を備える。１０、１１および／または１２に類似する品目が、冷却液の注入管路６中、特に６および８の接合部より前方（流量の観点から）に存在してもよいことを理解されたい。別の構成では、気体の管路９が切断チャンバー１に直接接続されていてもよく、その結果、気体が切断チャンバー内に直接流入することになる。
【００２９】
好ましくは、気体は、（６などの）冷却液の注入管路内に及び／又は（１などの）切断チャンバーの壁を通して切断装置に加えられる。気体を冷却液の注入管路６へ加えるか、及び／又は直接切断チャンバー１へ加えるかのいずれにしても、回転カッターヘッド４の動作により、気体が液体の冷却媒体中に分散される。このように、切断チャンバーには気体と冷却液の混合物が収容され、気体が冷却媒体中に気泡として分散されている。この混合物は、切断チャンバー（１）の内側、回転カッターヘッド（４）およびダイの出口面（３）と接触する。
【００３０】
水中メルトカッターの始動プロセスに関して、気体は、ポリマー流を流し始める少なくとも１分前、より好ましくは少なくとも２分前、および特に好ましくは少なくとも５分前に流すことが好ましい。実施例１で言及するように、気体が始動した直後にポリマー流を流し始める場合、始動を容易にする気体の十分な効果は明らかでないことがある。
【実施例】
【００３１】
実施例１
使用したメルトカッターは、Ｇａｌａ社（Ｇａｌａ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｉｎｃ．、Ｅａｇｌｅ  Ｒｏｃｋ、ＶＡ２４０８５、米国）製のモデル８．１脱水機と連結した、Ｇａｌａ社製のモデル６水中ペレタイザーであった。このメルトカッターへは、５６．７ｋｇ／ｈ（１２５ｌｂ／ｈ）の速度でギアポンプにより供給を行った。また、このギアポンプには、Ｗｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ社製の５７ｍｍの２軸押出機により供給を行い、これがポリマー組成物を溶融した。このペレタイザーに供給するダイは、単一穴のダイとした（試験目的のために、すべての他の穴を塞いだ）。このダイホールには、直径が３．６８ｍｍ（０．１４５インチ）の内径（穴）の挿入部があり、ダイの出口面に向かってラッパ状に広がり、最終的に４．２７ｍｍ（０．１６８インチ）の直径になっていた。このラッパ型に広がる区間は、８．３５ｍｍの長さであったので、これは、全体の広がり角の４．０°に対応する。ダイの出口面上には、雲母の薄層があり、雲母の上面は硬化面であった。ダイホールの挿入部は、貫いて雲母の外面まで突出した。硬化面の材料には、テーパー角が３．０°の逆テーパー状のダイホールがある。
【００３２】
切断チャンバーの直前で水注入パイプ（配置は図１にいくらか類似する）に装着されたのは、空気を注入するための０．６４ｃｍ（０．２５インチ）の内径のパイプであった。空気の管路には、１３７ＫＰａ（ゲージ圧）に設定した供給調整装置があり、空気の管路には流量計があった。ペレタイザー用の水供給ポンプは、公称流速が約０．１９ｍ３／分であった。切断チャンバーを通る気体の所望の流速を提供するために、空気の流量を制御した。
【００３３】
試験したポリマー組成は、米国特許第５，１１０，８９６号明細書に記載されているＬＣＰ−４と同じものであった。このポリマーは、融点が約３３５℃である。ポリマーの溶融温度は、約３６０℃であった。ポリマーは、ギアポンプにより５６．７ｋｇ／ｈの速度で送り込まれた。注釈した以外は、すべての試験において、ダイの温度を平衡に達するようにし、ダイの加熱器が作動していた時間の割合で表示させた。
【００３４】
ダイホールが凝固したポリマーを含んでいた一連の始動試験を、ダイの温度、冷却液中の空気の割合およびギアポンプを始動する（ポリマーを流す）前の待機時間を変えた、様々な条件下で行った。ポンプを作動させた後に記録された最大圧力を書き留めた。この圧力が低いほど、穴を開けてポリマーを流すことが容易であった。すべての試験で、カッターに流れる水温は６０℃であった。
【００３５】
いかなる空気も流さず、ダイの温度が３８０℃で、回転カッターの速度が３４００ｒｐｍである場合、記録された最大圧力は５．３１ＭＰａであった。同じ条件下で、空気流を、空気と水の総量の４０容積パーセントとし、空気流を作動した直後に試験を開始した場合、結果は同様であったが、ただし回転カッターヘッドを回転させるのに必要な電流の量は約３３％減少した。
【００３６】
一方、空気流を作動させた後に５分経過するまでポンプを作動させなかったことを除いて、３２容積パーセントの空気でこの試験を繰り返した場合、記録された最大圧力は１．３８ＭＰａであり、空気を流さないで記録された最大圧力よりかなり低下した。
【００３７】
３６０℃のダイの温度で試験を繰り返した。空気を流さない状態で、最大圧力は６．１４ＭＰａであり、他方３２容積パーセントの空気で、ポリマー流の流し待機時間を５分間とすると、最大圧力は、３．４５Ｍｐａであった。
【００３８】
これらのすべての試験では、穴を開けポリマーを流した後に空気を流しても流さなくても、ペレットまたはダイの背圧に識別可能な差はなかった。空気の流しが続いていても続いていなくても、ポリマーが流れている時、運転は安定しており装置に異常な振動はなかった。
【図１】
2012506806.tif 000003
【国際調査報告】
2012506806.tif 000004
2012506806.tif 000005