JPH03169603A - 連続押出造粒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック成形材料の造粒化を連続的に行
う連続押出造粒装置に関するものである．〔従来の技術
〕 押出造粒を行う従来の装置としては、単軸押出機や同方
向又は異方向回転二軸押出機の先端にダイスを取付け、
更に、ダイス孔より出たプラスチック或形材料をホット
カットする機構の装置がある。しかしこれらの装置はい
ずれもスクリュー先端部とダイスの間には一定の空隙、
即ち溶融された材料が均一な圧力でダイスの流路を通過
するべく溜を設けてある。このような溜は溶融粘度が低
い、熱安定性のよい材料においては良好であるが、溶融
粘度の高い熱硬化性樹脂戒形材料、特にフェノール樹脂
威形材料においてはこの溜とダイス孔で硬化詰りを起こ
し連続押出造粒することが困難であった． 別の従来の装置として、スクリュー先端部とダイス間の
距離は短いが、ダイスに薄いスクリーンダイを用いて押
出しし、押出された材料を粉砕機にて粉砕して造粒とす
る装置がある。この装置はスクリーンダイが薄いため運
転中の脈動により、スクリュー先端部とスクリーンダイ
の間に隙間ができ、熱安定時間の短い熱硬化性樹脂成形
材料の場合には硬化し、更に固着して連続押出が出来な
くなる．またダイスの脈動によりホットカットできない
欠点もある． ここで言う溶融粘度の高い成形材料とは、高化式フロー
テスターによる見掛粘度が１００−１２０゜Ｃで１００
，０００ｐｏｉｓｅ以上のものを指し、熱安定性の短い
戒形材料とは、射出成形機のシリンダー内で戒形材料を
放置しておくと３０分以内に硬化をおこす威形材料を指
している．ほとんどのフェノール樹脂成形材料の熱安定
性はシリンダー内で保持時間が５〜１０分程度であり、
１００〜１２０゜Ｃで見掛粘度１００．０００ｐｏｉｓ
ｅ以上になるノテ、上記の戒形材料に該当する． 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は熱硬化性樹脂、特にフェノール樹脂戒形
材料の造粒化を効率よく連続的に行ない、成形やタブレ
ット作戒時に粉塵が発生することがない、いわゆるダス
トフリーの威形材料を製造する装置を提供することにあ
る． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、第１図に一例が示されているように、単軸又
は二軸の押出造粒装置において、スクリュー軸先端面（
３）とスクリューのフライト先端面（３′）が同一平面
にあり、先端面に凸起部（１０）を有しかつストレート
のダイス孔（６）を有するダイス（５）を有し、前記凸
起部（１０）とダイス（５）との間隙（９）が１ｍｍ以
下であることを特徴とする押出造粒装置である．凸起部
は例えば第２図ないし第４図に示す形状である。

本発明において用いられる単軸又は二軸押出造粒装置は
熱可塑性樹脂戒形材料で使用される押出造粒機を基本と
したものである．二軸の場合、スクリューの回転は同方
向でも異方向でもよい．スクリューとダイスにおいては
形状を改良している．即ち、スクリューは先端を同一平
面にし、ダイスは充分な強度を持つストレート孔のダイ
スとしている．スクリュー軸先端面（３）には凸起部（
１０）がついており、その凸起部（１０）のダイスに対
向する面はダイス（５）に混練材料（１）を押出っけ易
いように平坦に加工されたものがよい．ダイス（５）は
、運転時に脈動することなくスクリュー軸先端の凸起部
（１０）との間隙が常に１ｍｍ以下の距離を保べく充分
な強度を持つよう精度よく加工されていなければならな
い。１一以上の間隙があると混練材料（１）が付着し、
更に硬化して連続運転を著しく妨げることになる． ダイス（５）はホットカット時ダイス面が脈動しないよ
うに押出圧力に耐える強度を保持していなければならな
い上、押出された材料がダイス出口で膨脹することのな
いように一定の厚みが必要である．一方ダイス孔にて硬
化づまりが発生しないためには、ダイス孔の開口率をで
きるだけ大きくし、ダイス厚みはできるだけ薄くしてダ
イス孔での圧力損失を小さくすることが必要である。こ
れらの問題を解決する手段としてダイス厚みを５閣から
２０１ｍの範囲に設けると良好に運転できる．ダイス孔
径は、種々検討した結果孔径に変化をつけるよりも同一
径の方が好ましい． ダイス孔のピッチについては孔径よりも孔ピンチが小さ
い場合は押出された材料がダイス出口で再び融着するこ
とが多いので、造粒しようとする材料に応して孔ピッチ
を設定することが必要である。通常孔ピッチは孔径の１
．０〜３．０倍が好ましい。

ダイス孔の位置については、スクリュー軸の中心付近は
材料を押出す作用はないが、そのスクリュー軸中心部を
除いてスクリュー径内の全体にダイス孔（６）を設ける
ことが可能である．〔作　用〕 本発明の一例を図面により作用と共に説明する．二軸混
練機等で混練された材料は第１図の単軸押出造粒機に入
りスクリューにより前方へ移送される．第２図、第３図
はスクリュー先端面凸起部（１０）の形状の一例を示す
図であり、第４図、第５図は他の例である．移送される
材料はスクリュ、シリンダー、ダイスとの剪断力及び摩
擦力により発熱を伴ない溶融及び硬化反応が進行する．
本発明の装置が二軸押出造粒機の場合は、この二軸押出
機の先端にダイス及びホットカット設備がとりつけられ
、混練と造粒がｌつの押出機で行われることを可能にす
る．従ってスクリュー、シリンダー、ダイスは精度のよ
い温調装置を付帯していなければならない．スクリュー
先端部ではダイス孔通過のための抵抗力が急激に高くな
り、移送される材料の温度が急激に高くなる．フェノー
ル樹脂の戒形材料は１２５゜Ｃを越えると、架橋反応が
生し易くなるため１２５℃を越えないよう材料温度を制
御しなければならない． スクリュー先端部まで移送されてきた材料は、スクリュ
ー先端部の凸起部（１０）によりダイス孔（６）に押し
つけられ、ダイス孔（６）を通過したあとホットカット
刃（７）によりホットカットされる．この際ダイス（５
）が押出圧力により脈動してスクリュー軸先端面の凸起
部（ＩＯ）とダイス（５）間の隙間（９）が広がっては
いけない．ダイスとスクリューの間隙（９）がｌ閣以下
に制御されていれば、スクリュー先端部に凸起部がない
場合に比べて、材料はスクリューの回転によりすみやか
に排出される．従って、ダイスの脈動を生しることがな
い． 〔実施例〕 以下、実施例について説明する。

実施例１ 表１の配合物を二軸混練機にて混練し、スパイラルフロ
ーが６０ＣＩの材料を作威し、直ちに第１図、第２図に
示す本発明による連続押出造粒装置を用いて表２の押出
造粒条件にて押出造粒した。

表１　配合 表２ 押出造粒条件 その結果、ダストのないスパイラルフロ−５０ｃｍ、ペ
レット形状２．８φ×２．５Ｍの良好な成形材料を得た
。ダイス内の材料温度は１１０゜Ｃであった。得られた
戒形材料の一般特性は表３の通りである． 表３　　　−１％ｉ特性 実施例２ 表１の配合物を本発明の二軸押出造粒機にて直接押出造
粒した．スクリュー先端部の形状は第２図、第３図と同
樺である． その結果、ダストのないスパイラルフロ−５０ｃｍ、ペ
レット形状２．８φ×２．５１ＩＩｍの良好な威形材料
を得た．得られた戒形材料の一般特性は表３の通りであ
る．押出造粒条件は表４の通りであり、ダイス内の材料
温度は１１０℃であった．表４ 二軸押出造粒条件 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明に従うと、ダス
トのない熱硬化性樹脂成形材料の造粒が生産性よく製造
できる上、従来造粒化できなかった高粘度で、熱安定性
の短いフェノール樹脂戒形材料の造粒が可能になる．従
って工業的な熱硬化性樹脂或形材料の製造装置として極
めて好適である。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単軸又は二軸の押出造粒装置において、スクリュ
   ー軸の先端面とフライトの先端面が同一平面にあり、該
   先端面には成形材料をダイスに押しつける凸起部を有し
   、ダイスはストレートのダイス孔を有し、かつ、前記凸
   起部とダイスとの間隙が１ｍｍ以下であることを特徴と
   する押出造粒装置。