JPH07112697B2 - 熱可塑性樹脂球状粒子の製造法 - Google Patents

熱可塑性樹脂球状粒子の製造法

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JPH07112697B2
JPH07112697B2 JP1212490A JP21249089A JPH07112697B2 JP H07112697 B2 JPH07112697 B2 JP H07112697B2 JP 1212490 A JP1212490 A JP 1212490A JP 21249089 A JP21249089 A JP 21249089A JP H07112697 B2 JPH07112697 B2 JP H07112697B2
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resin
die
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spherical particles
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博光 吉田
高明 白鳥
寛 水越
忠芳 岩男
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本願発明は、熱可塑性樹脂を特殊な条件で押出した後、
ホツトカツトすることにより、真球状の熱可塑性樹脂球
状粒子の製造法に関する。
(従来の技術) 熱可塑性樹脂成形材料の形態は、射出成形、押出成形、
発泡成形などの成形において一般に粒子状が多く使用さ
れている。このような粒子の製造法にはストランドカツ
ト法、シートカツト法、ホツトカツト法、水中カツト法
などがあるが、その粒子形状は円柱状、角状、偏平状で
あることが多く、真球状といえるものはほとんどない。
例えば特開昭61−195808号公報には水中カツト法による
球状粒子の製造法が記載されているが、ダイ先端部が水
中にあつてダイ表面が冷えた状態にあるため、ポリエチ
レンやポリプロピレンなど特定の樹脂を除き多くの熱可
塑性樹脂は安定した造粒ができず、この製造法の採用は
困難であつた。すなわち、ポリエチレンやポリプロピレ
ンなどのオレフイン系樹脂以外の多くの熱可塑性樹脂は
ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフイン系樹脂
に比べて溶融粘度の温度依存性が大きいためか、ダイ部
での溶融樹脂の温度低下によつて粘度が高くなり、スク
リユーモーターの負荷が増大したり、溶融樹脂の吐出流
が不安定となり形状が一定せず、また冷却水温度が低く
すぎるとノズル部で樹脂が固化してしまうなど、形状の
安定した粒子を製造するのは困難であつた。
(発明が解決しようとする課題) 本願発明の目的は、従来の熱可塑性樹脂粒子の製造法で
は困難であつた上述した如き問題点を解決し形状の揃つ
た、かつ真球上の小球状粒子を効率良く製造する熱可塑
性樹脂球状粒子の製造法を提供することである。
(課題を解決するための手段) 本願発明者らは上述した如き現状に鑑み、鋭意検討した
結果、熱可塑性樹脂を溶融押出機から押出して粒状化す
る際にホツトカツト法を採用し、かつ溶融樹脂温度を特
定の温度範囲とし、さらに特定範囲の樹脂吐出量とする
ことにより、真球状の小球状粒子とし得ることを見出し
本願発明に到達した。
すなわち本願発明は、熱可塑性樹脂を押出機先端部に設
けたダイ出口における溶融樹脂温度が該樹脂の流れ温度
(ASTM D569−82による。)+50〜120℃の範囲であつ
て、ノズル1孔当りでかつカツター刃1枚当りの樹脂吐
出量が0.3〜3kg/時間の範囲となるように押出機ダイよ
り溶融押出した直後、該ダイ面上で回転する少なくとも
1枚のカツター刃により空気中にて前記樹脂吐出物を切
断し、粒状物とした後、冷却して球状粒子とすることを
特徴とする熱可塑性樹脂球状粒子の製造法を要旨とする
ものである。
本願発明の最も大きな特徴とするところは、ホツトカツ
ト法により粒子を得ること、かつダイ出口における溶融
樹脂温度を特定範囲の温度範囲としたこと、さらにノズ
ル1孔当りのカツター刃1枚当りの樹脂吐出量を特定範
囲に規定したことの三つの条件を同時に満足することに
より真球状でかつ小さな粒子径を有する熱可塑性球状粒
子とし得た点である。
本願発明についてさらに詳しく説明すると、押出機先端
部に設けたダイ出口における溶融樹脂温度が、上記範囲
より高いとダイより吐出した樹脂溶融物のカツター刃に
よる切れが悪く、ヒゲ付き粒子になつたり、粒子同志が
融着し易くなる。より悪いケースでは、ダイとカツター
刃の間に樹脂溶融物が入りこみカツター刃の回転が不能
となることもある。また、溶融樹脂温度が上記範囲より
低いと、ダイからの樹脂溶融物の吐出が不安定となり、
吐出物の表面に不規則な凹凸または波形が発生するばか
りでなく、形状も円柱状になり易く真球状とならない。
安定して真球状の小球状粒子を製造するため、押出機の
温度調節により、ダイ出口の溶融樹脂温度を上記範囲内
に、より望ましくは該樹脂の流れ温度+60〜110℃の範
囲内で実施するとよい。(なお、ここでの流連温度はAS
TM D569−82による。) 以上のように溶融樹脂温度を上記範囲内に調整すること
の他に、特に重要なものは、ダイからの樹脂の吐出量で
ある。すなわち、ノズル1孔当りのホツトカツト法によ
るカツター刃1枚当りの樹脂吐出量が、0.3〜3kg/時間
の範囲であることが必要である。樹脂吐出量は上記範囲
より小さいと偏平状に、大きいと細長状となり真球状が
得られない。樹脂吐出量はスクリユーの回転数やダイの
穴数によりほぼ決まるが、この吐出量に合わせてカツタ
ー刃の枚数およびカツター刃の回転数を調整すればよ
い。あくまでも、ノズル1孔当りでかつカツター刃1枚
当りの樹脂吐出量を上記範囲内に調整することが必要で
ある。また、目標とする直径の真球状粒子を得るには、
樹脂の種類や押出機の運転条件により変化し得るが、ダ
イノズル部の穴系を目標とする直径の30〜80%の範囲で
設定すればよい。
以下、本発明を図面に従つて説明する。
ホツトカツト装置内でダイ面上で回転するカツター刃に
よる切断において、押出機(1)のダイス(3)より押
出した直後、カツター刃(5)によつて切断した粒子
は、ホツトカツト装置(2)内の外周方向に飛ばされ、
ホツトカツト装置(2)内壁に沿つて急速に流れている
水や空気などの流体、望ましくは水によつて急冷され、
粒子の融着を防いで切断される。なお、ここでの流体は
注入口(6)より圧送されホツトカツト装置(2)内壁
に沿つて流れながら、カツター刃(5)によつてカツト
されたいまだ熱い粒子を冷却し、該冷却粒子とともに排
出口(7)より排出される。なお図中(3)はカツター
刃(5)を回転させるモーターである。
第2図および第3図は、カツター刃(5)側からみた図
で、第2図は一枚のカツター刃を用いた例、第2図は二
枚のカツター刃を用いた例である。図中(8)はノズル
孔である。
本願発明において使用される熱可塑性樹脂は、限定され
ないが、例えばスチレン系樹脂(ポリスチレン、AS樹
脂、ABS樹脂)、アクリル樹脂、ポリカーボネート、変
性PPEなどが挙げられる。
本願発明により得られる粒状粒子は、真球状でそのサイ
ズが0.5mm〜3mmの範囲で小さく、かつ均一の球状粒子で
あり、今迄に得られたものでなく、例えば吸音構造体、
フイルター等の成形材料として使用することができる。
(実施例) 実施例1〜5,比較例1〜4 スクリユー径40mm押出機のダイ先端部のノズル(ノズル
数12個、ノズル穴径1.2mm)より、ABS樹脂(三菱レイヨ
ン ダイヤペツトABS1001)(流れ温度140℃)を溶融押
出した直後、図面に示したホツトカツト装置を用いて、
ダイ面上で回転するカツター刃により空気中にて樹脂溶
融物を切断し粒状物とした後、流水で冷却し、排出口よ
り流水とともに排出して、真球状の小球状粒子を第1表
に示す溶融樹脂温度、樹脂吐出量などの製造条件を変更
して得られた粒子の形状を観察した。その結果を第1表
に示す。この表からも明らかなように、本発明の方法に
よる場合は、球状の粒子が得られることが確認された。
(発明の効果) 本願発明によれば押出機から溶融樹脂を押出して粒状化
する際にホツトカツト法を採用し、かつ溶融樹脂温度と
樹脂吐出量を特定範囲に調整するだけで、これまで多く
の熱可塑性樹脂にとつて製造が困難であつた真球状の小
球状粒子の製造ができる。
なお本願発明により製造された真球状の小球状粒子は吸
音構造体やフイルターなどに、また、回転成形用の成形
材料として幅広い産業分野での用途に利用できるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で用いるホツトカツト装置の形状の一例
を示す縦断面図、第2図および第3図はダイスとカツタ
ー刃の正面図で、第2図はカツター刃が一枚、第3図は
カツター刃が2枚の例を示す。 1……押出機 2……ホツトカツト装置 3……モーター 4……ダイス 5……カツター刃 6……流体注入口 7……排出口 8……ノズル孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂を、押出機先端部に設けたダ
    イ出口における溶融樹脂温度が該樹脂の流れ温度(ASTM
    D569−82による。)+50〜120℃の範囲であって、ノ
    ズル1孔当りで、かつカッター刃1枚当りの樹脂吐出量
    が0.3〜3kg/時間の範囲となるように押出機ダイより溶
    融押出した直後、該ダイ面上で回転する少なくとも1枚
    のカッター刃により、空気中にて前記樹脂吐出物を切断
    し、粒状物とした後冷却して球状粒子とすることを特徴
    とする熱可塑性樹脂球状粒子の製造法。
JP1212490A 1989-08-18 1989-08-18 熱可塑性樹脂球状粒子の製造法 Expired - Lifetime JPH07112697B2 (ja)

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