JPH0596193A

JPH0596193A - 微粉末状合成樹脂製造装置および微粉末状合成樹脂を製造する方法

Info

Publication number: JPH0596193A
Application number: JP25763191A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Nakanishi; 隆一中西; Susumu Uchida; 進内田
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1991-10-04
Publication date: 1993-04-20

Abstract

(57)【要約】【目的】粉末流動性の良い微粉末合成樹脂を得ること
ができるとともに、粉砕刃の磨耗を減少させて長時間連
続運転することができる、しかも、粉砕刃の速度を高め
て生産能率を高めることができる。【構成】所定の粉砕隙間を介して対向させられる刃部
を有し、相対回転させられる雄粉砕刃および雌粉砕刃
と、上記雄粉砕刃および雌粉砕刃を回転可能に支持収容
するハウジングとを備え、上記両粉砕刃における互いに
対向する刃部に、所定厚さのセラミックコーティングを
施す一方、上記ハウジングに、上記両粉砕刃の内周部か
ら上記粉砕隙間に粒状樹脂を導入する導入部と、上記両
粉砕刃の外周部における粉砕隙間から排出される微粉末
状樹脂を回収する回収部とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、微粉末状合成樹脂製
造装置および微粉末状合成樹脂を製造する方法に関し、
詳しくは、粉体塗料等に用いる微粉末状の合成樹脂を製
造する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂の微粉末は、粉体塗料としての
用途はもちろん、回転成形、圧縮成形等の合成樹脂成形
素材、塗料充填剤、改質剤、化粧品素材等種々の分野に
応用されており、その生産量も年々増大している。上記
微粉末状合成樹脂は、粒状の合成樹脂を切削、衝撃、磨
砕等を利用して粉砕することによって生産されている。
上記微粉末状合成樹脂を製造する製造装置は、たとえ
ば、ハウジング内に固定状に設けられた雌粉砕刃と、こ
の雌粉砕刃に対して所定の隙間をあけて高速回転する雄
粉砕刃とを備え、上記両粉砕刃の間に形成される粉砕隙
間に粒状の合成樹脂を送り込み、これを粉砕刃によって
粉砕して、所望の粒度の微粉末状合成樹脂を得るように
構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、合成
樹脂成形技術等の進歩にともなって微粉末状合成樹脂の
利用が増大するとともに、微粉末の粒度がそろった流動
性の良い微粉末状合成樹脂が要求されるようになってき
た。上記のような品質の優れた微粉末状合成樹脂を製造
するには、上記雌粉砕刃と雄粉砕刃との間の隙間精度を
高く維持するとともに、上記雌粉砕刃と雄粉砕刃との相
対速度を高く設定しなければならない。ところが、従来
の微粉末状合成樹脂製造装置においては、粉砕対象が比
較的やわらかい合成樹脂であるため、セラミックや一部
の熱硬化性樹脂等の微粉末を得るための衝撃粉砕装置に
比べ、その改良が進んでいなかった。

【０００４】すなわち、微粉末状合成樹脂製造装置にお
ける上記雌粉砕刃および雄粉砕刃は、Ｓ４５Ｃ（機械構
造用炭素鋼鋼材）等の、通常の機械構造用材料を用いて
製作されていた。ところが、一般に、２０メッシュパス
の微粉末状の合成樹脂を得るためには、上記雄粉砕刃を
雌粉砕刃に対して高速で回転させなければならない。こ
の場合、粉砕初期の温度が低いと、粒状の合成樹脂を引
きちぎったときにできる髭状の微粉末となる、さらに、
粉砕温度が高くなると、合成樹脂が粉砕刃に溶着して粉
砕作業ができなくなる等の問題がある。しかも、上記雄
粉砕刃および雌粉砕刃の刃部の磨耗量が増大すると、上
記雄粉砕刃と雌粉砕刃との間に設けられる粉砕隙間の精
度を高く維持することができず、優れた品質の微粉末状
合成樹脂を製造することができない。微粉末状合成樹脂
の粒度分布が大きくなり、また、髭状の微粉末が生じる
と流動性が悪くなる。このため、たとえば、微粉末状の
合成樹脂を容器中で浮遊状態にして、予熱した物品をこ
の微粉末状合成樹脂の流動層中に浸漬することにより、
合成樹脂コーティングを形成する流動浸漬コーティング
法において、上記微粉末状合成樹脂を均一に流動させる
ことができず、合成樹脂コーティングの品質が低下する
といった問題が生じる。また、粉砕刃の摩耗によって粉
砕隙間が拡大すると、一定粒度の微粉末状合成樹脂を得
るために必要な時間が増加し、所望粒度の製品の生産能
率が低下するといった問題が生じる。

【０００５】本願発明は、上述の事情のもとで考え出さ
れたものであって、上記従来の問題を解決し、粉末流動
性の良い微粉末状合成樹脂を得ることができるばかりで
なく、粉砕刃の回転速度を高めるとともに粉砕刃の摩耗
を減少させることができ、しかも長時間連続運転するこ
とができ、生産能率を飛躍的に高めることのできる微粉
末状合成樹脂製造装置およびその製造方法を提供するこ
とをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願の請求項１に記載した発明は、微粉末状合成
樹脂製造装置に係る発明であって、所定の粉砕隙間を介
して対向させられる刃部を有し、相対回転させられる雄
粉砕刃および雌粉砕刃と、上記雄粉砕刃および雌粉砕刃
を回転可能に支持収容するハウジングとを備え、上記両
粉砕刃における互いに対向する刃部に、所定厚さのセラ
ミックコーティングを施す一方、上記ハウジングに、上
記両粉砕刃の内周部から上記粉砕隙間に粒状合成樹脂を
導入する導入部と、上記両粉砕刃の外周部における粉砕
隙間から排出される微粉末状合成樹脂を回収する回収部
とを設けたことを特徴とする。なお、上記両粉砕刃を相
対回転させる態様として、雄粉砕刃および雌粉砕刃の両
粉砕刃を互いに反対方向に回転するように構成し、ある
いは、雄粉砕刃または雌粉砕刃の一方を固定し、他方を
回転するように構成することもできる。

【０００７】また、本願の請求項２に記載した発明は、
上記粉砕刃に施されるセラミックコーティングは、物理
蒸着法によって施されていることを特徴とする。

【０００８】さらに、本願の請求項３に記載した発明
は、請求項１または請求項２のいずれかに記載した装置
を用いて微粉末状合成樹脂を製造する方法に関するもの
である。

【０００９】

【発明の作用および効果】本願発明に係る微粉末状合成
樹脂製造装置においては、所定の粉砕隙間を介して対向
させられる刃部を有する雄粉砕刃および雌粉砕刃が、相
対回転させられるように構成されている。上記雄粉砕刃
と雌粉砕刃における対向する刃部の相対速度を大きくす
ることにより、両粉砕刃によって粉砕される粒状合成樹
脂から製造される微粉末状合成樹脂の品質を大幅に向上
させることができる。また、上記両粉砕刃の刃部が、き
わめて大きい相対速度で合成樹脂を粉砕することになる
ため、生産効率を格段に向上させることができる。しか
し、従来の微粉末状合成樹脂製造装置においては、上記
のように刃部の相対速度を大きくするとその摩耗も大き
くなり、微粉末状合成樹脂の品質が低下するといった問
題が生じる。

【００１０】本願発明に係る雄粉砕刃および雌粉砕刃の
刃部には、所定厚さのセラミックコーティングを施すこ
とにより、上記問題を解決している。上記セラミックコ
ーティングは、たとえば、ＴiＮ（窒化チタン），ＴiＣ
（炭化チタン）等のセラミック素材を、刃部の表面に数
μｍないし数十μｍの厚さをもってコーティングしたも
のであり、上記両粉砕刃の刃部の磨耗強度を格段に向上
させることができる。

【００１１】上記セラミックコーティングを施すことに
より、上記雄粉砕刃と雌粉砕刃との相対回転速度を上述
のように高めた場合であっても、刃部の磨耗をきわめて
有効に防止することができる。このため、長期にわたっ
て微粉末状合成樹脂製造装置を連続運転することがで
き、生産性を格段に向上させることができる。また、上
記セラミックコーティングを施すことにより、上記雄粉
砕刃および雌粉砕刃の間に形成される上記粉砕隙間を長
期にわたって一定間隔に精度高く保持することが可能と
なり、品質の一定した微粉末状合成樹脂を連続して得る
ことが可能となる。しかも、上記セラミックコーティン
グを施すことによって、粉砕刃の耐摩耗性のみならず耐
蝕性も向上し、粉砕刃の寿命が飛躍的に向上させられ
る。上記セラミックコーティングを施す方法は種々ある
が、本願発明においては、上述のように、刃部に高い寸
法精度が要求されるため、コーティング時の発熱により
刃部に材質劣化や歪が生じないようにしなければならな
い。したがって、発熱の少ない物理蒸着法（ＰＶＤ法）
を採用することが好ましい。上記物理蒸着法を行う場
合、その温度は、室温から６５０℃の範囲が適当であ
り、好ましくは、２００℃ないし４００℃の範囲で行う
のがよい。なお、６５０℃を超える温度でコーティング
を行うと、熱により粉砕刃全体に歪が生じる恐れがあ
る。

【００１２】さらに、本願発明においては、上記ハウジ
ングに、上記両粉砕刃の内周部から上記粉砕隙間に粒状
合成樹脂を導入する導入部と、上記両粉砕刃の外周部に
おける粉砕隙間から排出される微粉末状合成樹脂を回収
する回収部とを設けている。上記導入部を上記両粉砕刃
の内周部に連通させることにより、上記粉砕刃の回転に
よる遠心力を利用して、原材料である粒状合成樹脂を効
率よく上記粉砕隙間に送り込むことができる。

【００１３】一方、本願発明においては、上記粉砕隙間
に導入された粒状合成樹脂は、上記雄粉砕刃および雌粉
砕刃によって粉砕されつつ、粉砕刃周りに回転すること
によって生じる遠心力によって上記粉砕隙間の外周部に
導かれ、所定の粒度まで粉砕された微粉末状合成樹脂が
粉砕刃の外周部における粉砕隙間から連続的に両粉砕刃
の外側に排出される。本願発明においては、上記粉砕隙
間の外周部から排出される上記微粉末状合成樹脂を回収
する回収部を設けている。このため、粉砕隙間から排出
される微粉末状合成樹脂を連続的に回収することができ
る。したがって、粒状合成樹脂の粉砕隙間への導入から
微粉末状合成樹脂の回収までの作業を連続的に行うこと
ができ、粉砕作業を連続的に行うことができるととも
に、装置を長時間連続して運転し、生産効率を大幅に向
上させることができる。

【００１４】

【実施例の説明】まず、本願発明に係る微粉末状合成樹
脂製造装置の機械的構成の一例を図１ないし図３に基づ
いて具体的に説明する。図１に、本願発明に係る微粉末
状合成樹脂製造装置の一例の断面図を示す。本例に係る
微粉末状合成樹脂製造装置１は、図１に示すように、所
定の粉砕隙間２を介して対向させられる刃部３ａ，３ｂ
を有し、互いに反対方向へ向けて回転させられる雄粉砕
刃４および雌粉砕刃５と、上記雄粉砕刃４および雌粉砕
刃５を回転可能に支持しつつ収容するハウジング６とを
備えて大略構成されている。

【００１５】上記雄粉砕刃４は、回転力を伝達する軸部
９と、この軸部９の一端部から放射状に延出する複数の
ブラケット８の先端部が連結された内周部を有する略ド
ーナツ円板状の本体７とを備えて構成されている。上記
軸部９は、その中間部が上記雌粉砕刃５の軸孔１０の内
周部に、ベアリング１１を介して回転自在に支持される
とともに、上記軸孔１０から延出した他端が装置の取付
け台等に支持されたベアリング１２によって回転可能に
支持されている。また、上記軸部９の他端部にはプーリ
１３ａが設けられており、このプーリ１３ａに巻き掛け
られたベルト１８ａによって、図示しないモータからの
回転駆動力が伝達されるように構成されている。

【００１６】一方、上記雌粉砕刃５は、上記雄粉砕刃４
の外径と対応した円板状の本体１４と、上記本体１４の
一側から一体的に延出し、ハウジング６の軸穴６ａ内を
延びる中空軸部１５とを備え、上記中空軸部１５の外周
と、ハウジング６の軸穴６ａ内周との間に介装されたベ
アリング１７によって回転自在に支持されている。上記
中空軸部１５の端部には、ベルト１８ｂが巻き掛けられ
たプーリ１３ｂが設けられており、上記雄粉砕刃４と同
様に図示しないモータから回転駆動力が伝達されるよう
に構成されている。

【００１７】上記雄粉砕刃４は、その軸部９がベアリン
グ１１を介して雌粉砕刃５の中空軸部１５の軸孔１０内
において回転自在に保持されている。そして、上記両粉
砕刃４，５は、上記プーリ１３ａ，１３ｂを介して、互
いに反対方向に回転させられるように構成されている。

【００１８】上記雄粉砕刃４と上記雌粉砕刃５の円板状
の本体１４，７の互いに対向する部分には、図２および
図３に示すように、上記雄粉砕刃４および雌粉砕刃５の
軸心から放射状に延びる断面略三角形状の複数の凸条１
８ａ，１８ｂから構成される刃部３ａ，３ｂが形成され
ており、互いに対向する上記凸状１８ａ，１８ｂの頂部
間に０．１ｍｍ単位で間隔変更可能な所定の粉砕隙間２
０が形成されている。なお、上記刃部３ａ…，３ｂ…の
ピッチは、１〜２ｍｍ、刃高さは１〜２ｍｍの範囲で決
定するのが望ましい。また、上記雄粉砕刃４の中心部に
は、上記ブラケット８間の隙間を利用して原材料たる粒
状合成樹脂を上記粉砕隙間２に導入するための導入孔２
１が設けられている。

【００１９】一方、上記ハウジング６は、上記雄粉砕刃
４および雌粉砕刃５を回転可能に収容する粉砕室２２
と、上記粉砕室２２から軸方向に延び、上記雌粉砕刃５
の中空軸部１５を回転可能に支持する支持部１６と、上
記粉砕室２２の中心部に接続させられ、上記雄粉砕刃４
の導入孔２１に連通する導入部２３と、両粉砕刃の半径
方向外方に、これら両粉砕刃をとり囲むようにして設け
られる回収部２４とを備えて大略構成されている。上記
導入部２３は、上記両粉砕刃４，５の内周部に連通する
ように構成されており、上記雄粉砕刃４の回転によって
上記粉砕隙間２に、原料である粒状合成樹脂を連続的に
送り込むことができるように構成されている。

【００２０】一方、本実施例における上記回収部２４
は、上記両粉砕刃４，５の外側において、環状空間２４
ａを設けることによって構成されており、上記両粉砕刃
４，５の外周部における粉砕隙間２から排出される微粉
末状合成樹脂を回収し、排出孔２５から連続的に排出す
ることができるように構成されている。上記構成の微粉
末状合成樹脂製造装置１において、上記導入部２３から
導入される粒状合成樹脂は、まず、上記雄粉砕刃４の導
入孔２１に送り込まれ、上記雄粉砕刃４の回転に伴う遠
心力によって、上記粉砕隙間２に送り込まれる。

【００２１】上記雄粉砕刃４および雌粉砕刃５における
刃部３ａ，３ｂは、上述したように、所定の粉砕隙間２
を介して対向させられ、かつ互いに反対方向に回転させ
られるように構成されている。このため上記粉砕隙間２
に巻き込まれた粒状合成樹脂は、上記両粉砕刃４，５に
よって粉砕される。しかも、本実施例における上記両粉
砕刃４，５は、その刃部３ａ，３ｂが回転中心から半径
方向外方に延びる回転円板状に形成されているため、上
記両粉砕刃４，５の回転に伴う遠心力により、上記粉砕
隙間２において、上記粒状合成樹脂が粉砕されながら粉
砕隙間２の外周部に移動させられる。そして、所定の粒
度に粉砕された微粉末状合成樹脂は、上記粉砕隙間２の
外周部から、上記両粉砕刃４，５の外側に設けられた回
収部２４に排出される。そして、上記回収部２４に排出
された微粉末状合成樹脂は、上記粉砕刃４，５の回転に
よる遠心力によって生じた気流に乗って排出口２５から
ハウジング６の外側に排出されるのである。

【００２２】上記構成の微粉末状合成樹脂製造装置１に
おいては、上記雄粉砕刃４と雌粉砕刃５とを互いに逆方
向に回転させるように構成している。このため、上記雄
粉砕刃４と雌粉砕刃５の互いに対向させられる刃部３
ａ，３ｂの相対速度は、従来の微粉末状合成樹脂製造装
置の粉砕刃に比べて格段に高くなり、従来の粉砕装置で
は得ることのできなかった流動性の良い微粉末状合成樹
脂を得ることが可能となる。また、両粉砕刃４，５の相
対回転速度が高いため、粉砕速度が高められ、単位時間
当たりの粉砕量を大幅に増加させることができ、生産効
率を飛躍的に高めることもできる。

【００２３】次に、本例に係る上記両粉砕刃における互
いに対向する刃部３ａ，３ｂには、所定厚さのセラミッ
クコーティング１９が施される。本例に係る上記セラミ
ックコーティング１９は、ＴｉＣ（炭化チタン）を２μ
ｍないし３０μｍの厚さで刃部３ａ，３ｂの基材である
Ｓ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼鋼材）の表面に物理蒸着法
（ＰＶＤ法）によって積層形成したものである。上記粉
砕刃４，５の刃面３ａ，３ｂは、上記粉砕隙間２を精度
高く設定するため、高精度に仕上げる必要がある。この
ため、上記セラミックコーティング１９を施す際に、熱
歪み等が生じると不都合が生じることになる。したがっ
て、上述のように、比較的低温で行う物理蒸着法によっ
て形成するのが好ましい。

【００２４】上記セラミックコーティングを施すことに
より、上記刃部３ａ，３ｂの硬度が飛躍的に高められる
ばかりでなく、粉砕時における合成樹脂の粉砕刃に対す
る溶着を防止することができる。また、上記刃部３ａ，
３ｂの耐摩耗性が大幅に向上させられ、上記雄粉砕刃４
および雌粉砕刃５の相対速度を上述のように高めても、
刃部３ａ，３ｂの磨耗を大幅に減少させることが可能と
なる。しかも、従来の粉砕刃を用いて粉砕作業を行う
と、髭状で流動性の悪い微粉末が生じやすかったのに対
し、セラミックコーティングを施した本願発明に係る粉
砕刃を採用することにより、髭状の微粉末が生じにく
く、簡単な温度調節で流動性のきわめて良い微粉末状合
成樹脂を得ることができる。このことは、粉砕された微
粉末の形状からみて、従来の粉砕刃による粉砕機構は切
削作用を主とし磨砕作用や衝撃作用を従とする粉砕機構
と考えられるのに対し、セラミックコーティングを施す
ことにより、上記従来の粉砕機構から磨砕作用を主とす
る粉砕機構に変化したものと考えられる。このため、従
来の微粉末状合成樹脂製造装置のように、刃部の摩耗が
進行して粉砕隙間が広がり、微粉末状合成樹脂の品質が
低下したり、生産効率が低下するといった問題は生じな
い。この結果、長期間にわたって流動性の良い一定品質
の微粉末状合成樹脂を連続的に生産することが可能とな
る。

【００２５】上述の装置の雄雌両粉砕刃にセラミックコ
ーティングを施した場合の粉砕性能を実施例として示す
とともに、セラミックコーティングを施されない場合の
粉砕能力を比較例として示す。なお、これらの例は、所
定の粒度（４２メッシュパス、中位粒度８０メッシュ）
の微粉末状合成樹脂を、単位時間当たりどれだけ製造で
きるかによって粉砕能力を表している。

【００２６】粉砕刃の実施例１本例は、機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ４５Ｃ）を用いて両
粉砕刃を形成し、この刃部表面に、ＰＶＤ法のイオンプ
レーティング法で、３５０℃の下、窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）を３μｍの厚さにコーティングしたものである。こ
の場合、機械構造用炭素鋼材Ｓ４５Ｃのビッカース硬度
は、約２００ｋｇ／ｍｍ²であるのに対し、上記のセラ
ミックコーティングを施した後の表面硬度は、ビッカー
ス硬度で約２１００ｋｇ／ｍｍ²となった。この結果、
セラミックコーティング施した粉砕刃を使って、雄粉砕
刃７６００rpm ，雌粉砕刃４６００rpm の回転速度で、
６ケ月間ポリエチレン（低密度ポリエチレン、ＭＩ＝２
０、直径３ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状ぺレット）を粉砕
したが、粉砕能力の低下はわずかであり、また、この期
間における微粉末状樹脂の流動性は非常によかった。

【００２７】粉砕刃の実施例２本例は、クロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ４４０）を用
いて粉砕刃を形成し、この刃部の表面にＰＶＤ法のイオ
ンプレーティング法で、３００℃の下、炭窒化チタン
（ＴｉＣＮ）を３μｍの厚さにコーティングしたもので
ある。この場合、クロムモリブデン鋼のビッカース硬度
は約３００ｋｇ／ｍｍ²であるのに対し、上記のセラミ
ックコーティングを施したところ、表面硬度はビッカー
ス硬度で約２８００ｋｇ／ｍｍ²となった。この結果、
このセラミックコーティングを施した粉砕刃を使って６
ケ月間上記実施例１と同じポリエチレンを粉砕したが、
粉砕能力の低下はわずかであり、また、この期間におけ
る微粉末状樹脂の流動性は非常によかった。

【００２８】粉砕刃の実施例３本例は、高速度工具鋼鋼材（ＳＫＨ５７）を用いて粉砕
刃を形成し、この刃部の表面にＰＶＤ法のイオンプレー
ティング法で、３５０℃の下、炭化チタン（ＴｉＣ）を
３μｍの厚さにコーティングしたものである。この場
合、高速度工具鋼鋼材のビッカーズ硬度は約３００ｋｇ
／ｍｍ²であるのに対し、上記のセラミックコーティン
グを施したところ、表面硬度はビッカーズ硬度で約３１
００ｋｇ／ｍｍ²となった。この結果、このセラミック
コーティングを施した粉砕刃を使って６ケ月間エチレン
−アクリル酸共重合体（直径３ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱
状ペレット）を粉砕したが、粉砕能力の低下はわずかで
あり、また、この期間における微粉末状樹脂の流動性は
非常によかった。

【００２９】粉砕刃の実施例４本例は、クロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ４４０）を用
いて粉砕刃を形成し、この刃部の表面にＰＶＤ法で、３
５０℃の下、炭化チタン（ＴｉＣ）を３μｍにコーティ
ングし、次いで、窒化チタン（ＴｉＮ）を２μｍの厚さ
に積層コーティングしたものである。この場合、クロム
モリブデン鋼鋼材のビッカーズ硬度は約３００ｋｇ／ｍ
ｍ²であるのに対し、上記のセラミックコーティングを
施したところ、表面硬度はビッカーズ硬度で約３０００
ｋｇ／ｍｍ²となった。この結果、このセラミックコー
ティング施した粉砕刃を使って６ケ月間エチレン−酢酸
ビニル共重合体（直径３ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状ペレ
ット）を粉砕したが、粉砕能力の低下はわずかであり、
また、この期間における微粉末状樹脂の流動性は非常に
よかった。

【００３０】粉砕刃の実施例５本例は、クロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ４４０）を用
いて粉砕刃を形成し、この刃部の表面にＰＶＤ法で、３
５０℃の下、炭化チタン（ＴｉＣ）を３μｍにコーティ
ングし、次いで、窒化チタン（ＴｉＮ）を２μｍの厚さ
に積層コーティングしたものである。この場合、クロム
モリブデン鋼鋼材のビッカーズ硬度は約３００ｋｇ／ｍ
ｍ²であるのに対し、上記のセラミックコーティングを
施したところ、表面硬度はビッカーズ硬度で約３０００
ｋｇ／ｍｍ²となった。この結果、このセラミックコー
ティングを施した粉砕刃を使って６ケ月間ポリカーボネ
イト（直径３ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状ペレット）を粉
砕したが、粉砕能力の低下はわずかであり、また、この
期間における微粉末状樹脂の流動性は非常によかった。

【００３１】比較例１本例は、機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ４５Ｃ）の粉砕刃を
用いて、実施例１と同じポリエチレンを粉砕した場合で
ある。粉砕開始当初は、実施例１と同様に１０ｋｇ／Ｈ
の粉砕能力を有していたが、４ケ月後には、刃部の摩耗
によって、粉砕能力は当初の約４０％まで低下した。ま
た、微粉末の流動性は初期には小さなバブリング等がみ
られながらも、比較的良好な状態であったが、徐々に均
一な流動が行えなくなってきた。

【００３２】比較例２本例は、上記実施例１で用いた機械構造用炭素鋼鋼材の
粉砕刃に窒化処理を施した場合である。この場合、刃部
のビッカース硬度は、約６００ｋｇ／ｍｍ²まで高めら
れるが、４ケ月後の生産能力は当初の約５０％まで低下
した。また、微粉末の流動性は初期には小さなバブリン
グ等がみられながらも、比較的良好な状態であったが、
徐々に均一な流動が行えなくなってきた。

【００３３】比較例３本例は、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４４０）によって
粉砕刃を形成するとともに、刃部に窒化処理を施したも
の使用した場合である。この場合、刃部のビッカース硬
度は、約８００ｋｇ／ｍｍ²まで高められるが、粉砕能
力は、比較例１、比較例２と同様に、４カ月後には当初
の約６０％まで低下した。また、微粉末の流動性は初期
には小さなバブリング等がみられながらも、比較的良好
な状態であったが、徐々に均一な流動が行えなくなって
きた。

【００３４】したがって、上記比較例より、刃部にセラ
ミックコーティングを施すことにより、流動性の良い微
粉末が得られるとともに、刃部の摩耗がほとんど生じ
ず、生産能力が飛躍的に向上しているのがわかる。上記
の結果をまとめて表１に示すとともに、粉砕して得られ
た微粉末状合成樹脂の流動槽中での流動状態を評価し
た。

【表１】

【００３５】なお、本願発明は、上述の実施例に限定さ
れることはない。図に示す例の装置においては、円板状
の雄粉砕刃および雌粉砕刃を採用したが、たとえば、円
形状等他の形状の粉砕刃を採用することもできる。ま
た、図に示す例の装置においては、雌粉砕刃の中空軸部
１５の内側に雄粉砕刃の４の軸部を回転可能に通挿支持
して、同じ方向に延出させるように構成したが、ハウジ
ングから互いに反対方向に延出するように構成すること
もできる。さらに、実施例においては、雄粉砕刃および
雌粉砕刃の双方を互いに反対方向に回転させたが、雄粉
砕刃または雌粉砕刃の一方を固定し、他方を回転するよ
うに構成することもできる。

【００３６】また、粉砕刃の材質も、Ｓ４５Ｃ（機械構
造用炭素鋼鋼材）に限られることはなく、たとえば、Ｓ
ＣＭ４４０等のクロムモリブデン鋼鋼材、ＳＫＤ１１，
ＳＫＤ５１等の合金工具鋼鋼材、ＳＫＨ５１，ＳＫＨ５
７等の高速度工具鋼鋼材、ＳＵＳ４４０等のステンレス
鋼鋼材等、種々の素材を用いて製作することができる。

【００３７】また、上記において粉砕能力の比較のため
に、ＰＥ（ポリエチレン），ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体），ＥＡＡ（エチレン−アクリル酸共重合
体）およびＰＣ（ポリカーボネイト）の微粉末を得る場
合を示したが、たとえば、ＰＰ（ポリプロピレン），Ｐ
ＶＣ（ポリ塩化ビニル），ＥＭＭＡ（エチレン−メタク
リル酸メチル共重合体），ＰＶＡｃ（ポリ酢酸ビニ
ル），ＰＡ（ポリアミド），ＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート），ＰＩ（ポリイミド），ＰＰＳ（ポリフェ
ニレンスルファイド），ＰＳ（ポリスチレン），ＰＴＦ
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン）等の合成樹脂微粉末
を得る装置に本願発明を適用することができることはも
ちろんである。また、上記合成樹脂材料の形状も円柱状
のペレットに限定されることはなく、卵状、角柱状等の
他の形状の合成樹脂材料を粉砕することもできる。さら
に、これら合成樹脂材料の大きさも、種々のものを採用
することができる。また、着色剤、熱安定剤、その他合
成樹脂の機能等を向上させる添加剤を予め合成樹脂に練
り込み、上記形状に成形した後に粉砕することができ
る。

【００３８】また、粉砕刃の実施例においては、窒化チ
タンあるいは炭化チタンを粉砕刃の刃部にコーティング
したが、他のセラミック素材、たとえば、ＴｉＣＮ（炭
窒化チタン）、ＴａＮ（窒化タンタル），ＨｆＮ（窒化
ハフニウム）等のセラミック素材をコーティングするこ
ともできる。また、実施例にも示したように、セラミッ
クコーティングは１層のコーティングのみに限られるこ
とはなく、たとえば、ＴｉＣ／ＴｉＮ（炭化チタン／窒
化チタン）のほか、ＴｉＣ／ＴｉＣＮ／ＴｉＮ（炭化チ
タン／炭窒化チタン／窒化チタン）、ＴｉＣ／ＴｉＮ／
Ａl₂Ｏ₃（炭化チタン／窒化チタン／酸化アルミニウ
ム）等、２層あるいはそれ以上の多層セラミックコーテ
ィングを施すこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る微粉末状合成樹脂製造装置の断
面図である。

【図２】本願発明に係る粉砕刃の刃部の形状を示す平面
図である。

【図３】本願発明に係る雄粉砕刃および雌粉砕刃の刃部
の形状を示す断面図である。

【符号の説明】

１微粉末状合成樹脂製造装置２粉砕隙間３ａ，３ｂ刃部４雄粉砕刃５雌粉砕刃６ハウジング１９セラミックコーティング２３導入部２４回収部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の粉砕隙間を介して対向させられる
刃部を有し、相対回転させられる雄粉砕刃および雌粉砕
刃と、上記雄粉砕刃および雌粉砕刃を回転可能に支持収容する
ハウジングとを備え、上記両粉砕刃における互いに対向する刃部に、所定厚さ
のセラミックコーティングを施す一方、上記ハウジングに、上記両粉砕刃の内周部から上記粉砕
隙間に粒状合成樹脂を導入する導入部と、上記両粉砕刃
の外周部における粉砕隙間から排出される微粉末状合成
樹脂を回収する回収部とを設けたことを特徴とする、微
粉末状合成樹脂製造装置。
【請求項２】上記セラミックコーティングは、物理蒸
着法によって施されていることを特徴とする、請求項１
または請求項２のいずれかに記載した微粉末状合成樹脂
製造装置。
【請求項３】請求項１または請求項２のいずれかに記
載した装置を用いて微粉末状合成樹脂を製造する方法。