JP2009220306A - ダイス、およびこれを用いた熱可塑性樹脂組成物の造粒方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スクリュー押出機の先端に接合されるダイフランジ3、ダイフランジ3とダイ1を連結するダイアダプター2、および前記ダイアダプター2に接合され、小孔を配置されたダイ1から構成されるダイスであり:前記装着によって、前記スクリュー押出機のスクリューヘッドが、前記ダイス内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路に挿入され、かつ前記挿入されたスクリューヘッドの先端と、前記ダイアダプターの上流先端と前記ダイとの接触面との距離が20mm以下となり;かつ前記ダイスの内部に挿入されるスクリューヘッドの体積に対する、前記ダイス内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路の容積は3倍以下である、ダイス。
【選択図】図1
Description
[1] 熱可塑性樹脂組成物を押し出し造粒するためのスクリュー押出機の先端に装着されるダイスであって、
前記スクリュー押出機の先端に接合されるダイフランジ、前記ダイフランジとダイを連結するダイアダプター、および前記ダイアダプターに接合され、小孔を配置されたダイから構成され、
前記装着によって、前記スクリュー押出機のスクリューヘッドが、前記ダイス内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路に挿入され、かつ前記挿入されたスクリューヘッドの先端と、前記ダイアダプターの上流端と前記ダイとの接触面との距離が20mm以下となり、
前記ダイスの内部に挿入されるスクリューヘッドの体積に対する、前記ダイス内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路の容積は3倍以下である、ダイス。
[2] 前記ダイアダプター内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路において、
前記流路の上流側流路の横方向の最長幅をL、下流側流路の横方向の最長幅をlとしたとき、l/L < 1であり、かつ
前記流路の上流側流路の縦方向の最長幅をH、下流側流路の縦方向の最長幅をhとしたとき、h/H < 1である、[1]に記載のダイス。
[3] 前記ダイが、上段列および下段列のそれぞれに配列されたn個の小孔、ならびに前記列の列方向の両側それぞれに配置された1個ずつの小孔を備え、
前記列の列方向の両側それぞれに配置された小孔を通して押し出される熱可塑性樹脂組成物の合計流量をQp;前記上段列に配列されたn個の小孔を通して押し出される熱可塑性樹脂の合計流量をQu;前記下段列に配列されたn個の小孔を通して押し出される熱組成樹脂の合計流量をQlとしたとき、
Qp/2の、(Qu+Ql)/2nに対する比率が、0.7〜1.4であり、
前記ダイ内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路の、上流側の前記列の列方向の最長幅をM;前記列方向の両側それぞれに配置された小孔同士の最長距離をmとしたとき;M−m≦10mmである、[1]または[2]に記載のダイス。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載のダイスを装着されたスクリュー押出機で、溶融混練された熱可塑性樹脂組成物を、前記ダイに配置された小孔を通して押し出すステップ、および前記押し出された熱可塑性樹脂組成物を切断するステップを備える、熱可塑性樹脂組成物の造粒物の製造方法。
[5] 前記熱可塑性樹脂組成物が、融点200〜400℃の熱可塑性樹脂を含む、[4]に記載の製造方法。
[6] 前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂が、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、ポリイミドからなる群から選択される少なくとも1種である、[4]または[5]に記載の製造方法。
[7] 前記熱可塑性樹脂組成物が、繊維状の強化材および/または難燃剤を含む、[4]〜[6]のいずれかに記載の製造方法。
以下、図面に基づいて本発明のダイスについて説明する。
図1には、本発明のダイスが装着されたスクリュー押出機の先端部の断面が示される。図1に示されるスクリュー押出機先端部は、ダイ1と、ダイアダプター2と、ダイフランジ3から構成されるダイスと、輸送機能のないスクリューヘッド4とを有する。ダイスの内部には、押し出される熱可塑性樹脂が通過する流路が形成されている。またダイ1には、複数の小孔5が設けられている。A−A’面は、ダイフランジ3とダイアダプター2との接触面であり、一方、B−B’面は、ダイアダプター2の上流端とダイ1との接触面である。
このときに、l/Lおよびh/Hのいずれもが1より小さい(つまり上流側の流路幅が、下流側の流路幅よりも大きい)ことが好ましい。さらに、l/Lが0.9より小さく、かつh/Hが0.8より小さいことがより好ましく;l/Lが0.8より小さく、かつh/Hが0.7より小さいことがさらに好ましい。
本発明のダイスが装着されたスクリュー押出機を用いて造粒される熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂に、強化剤、難燃剤、滑剤、アンチブロッキング剤、消泡剤、顔料、染料、核剤、可塑剤、増粘剤、耐熱安定剤、耐候安定剤などの添加剤が、適宜に配合されていることが好ましい。これらの添加剤は、目的に応じて選択することができ、本発明の目的を損なわない範囲内で用いることができる。
熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂は、剪断発熱や熱を加えることによって可塑化する樹脂であればよく、特に限定されない。熱可塑性樹脂の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体などのオレフィン系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリスチレン、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、熱可塑性ポリイミドなどが含まれる。これらの樹脂を単独で、または2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の造粒に使用する押出機は、一軸スクリュー、または二軸以上のスクリュー、またはこれらを組合わせたスクリューを有する。二軸スクリューを有する場合には、それぞれの軸の回転方向は反対でも同じでもよく、また噛み合い型でも非噛み合い型でもよい。軸の形状はパラレルタイプでもコニカルタイプでもよい。さらに、スクリュー押出機を多段に組合わせたタンデム方式でもよい。
図1〜図4で表される形状のダイスを準備した。
スクリューヘッドの体積を31mm3として、熱可塑性樹脂組成物が通過するダイス内部の容積を55.8mm3として、その比を1.8とした。また、ダイとダイアダプターとの接触面と、スクリューヘッドの先端の距離を6mmに設定した。
ペレット5kgを白色のデコラ板上に広げ、目視にて10分間観察して、直径0.6mm以上の黒色の異物を含むペレットの個数を測定した。
準備したダイスを装着した二軸押出機(日本製鋼所社製 TEX−44α)の原料ホッパーに、変性ポリアミド6T(極限粘度0.8dl/g、融点320℃)42質量部、臭素系難燃剤24質量部、アンチモン酸ソーダ4質量部を配合した混合物を供給した。さらにサイドフィーダーから、ガラス繊維30質量部を供給して、ガラス繊維によって強化された難燃性ポリアミド樹脂組成物を得た。
スクリューヘッドの体積を31mm3として、熱可塑性樹脂組成物が通過するダイス内部の容積を161mm3として、その比率を4以上とした。ダイとダイアダプターとの接触面と、スクリューヘッドの先端との距離を40mmに設定した。ダイアダプター内部の上流側の流路の横方向の最長幅Lを85.5mmとして、下流側の流路の横方向の最長幅をlを85.5mmとして、l/Lを1とした。さらに、ダイアダプター内部の上流側の流路の縦方向の最長幅Hを47mmとして、下流側の流路の縦方向の最長幅hを47mmとして、h/Hを1とした。
2 ダイアダプター
3 ダイフランジ
4 スクリューヘッド
5 小孔
10−1〜10−n 小孔
11−1〜11−n 小孔
12,12’ 小孔
Claims (7)
- 熱可塑性樹脂組成物を押し出し造粒するためのスクリュー押出機の先端に装着されるダイスであって、
前記スクリュー押出機の先端に接合されるダイフランジ、前記ダイフランジとダイを連結するダイアダプター、および前記ダイアダプターに接合され、小孔を配置されたダイから構成され、
前記装着によって、前記スクリュー押出機のスクリューヘッドが、前記ダイス内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路に挿入され、かつ前記挿入されたスクリューヘッドの先端と、前記ダイアダプターの上流端と前記ダイとの接触面との距離が20mm以下となり、
前記ダイスの内部に挿入されるスクリューヘッドの体積に対する、前記ダイス内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路の容積は3倍以下である、ダイス。 - 前記ダイアダプター内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路において、
前記流路の上流側流路の横方向の最長幅をL、下流側流路の横方向の最長幅をlとしたとき、l/L < 1であり、かつ
前記流路の上流側流路の縦方向の最長幅をH、下流側流路の縦方向の最長幅をhとしたとき、h/H < 1である、請求項1に記載のダイス。 - 前記ダイが、上段列および下段列のそれぞれに配列されたn個の小孔、ならびに前記列の列方向の両側それぞれに配置された1個ずつの小孔を備え、
前記列の列方向の両側それぞれに配置された小孔を通して押し出される熱可塑性樹脂組成物の合計流量をQp;前記上段列に配列されたn個の小孔を通して押し出される熱可塑性樹脂の合計流量をQu;前記下段列に配列されたn個の小孔を通して押し出される熱組成樹脂の合計流量をQlとしたとき、
Qp/2の、(Qu+Ql)/2nに対する比率が、0.7〜1.4であり、
前記ダイ内部の前記熱可塑性樹脂組成物の流路の、上流側の前記列の列方向の最長幅をM;前記列方向の両側それぞれに配置された小孔同士の最長距離をmとしたとき;M−m≦10mmである、
請求項1または2に記載のダイス。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のダイスを装着されたスクリュー押出機で、溶融混練された熱可塑性樹脂組成物を、前記ダイに配置された小孔を通して押し出すステップ、
前記押し出された熱可塑性樹脂組成物を切断するステップを備える、
熱可塑性樹脂組成物の造粒物の製造方法。 - 前記熱可塑性樹脂組成物が、融点200〜400℃の熱可塑性樹脂を含む、請求項4に記載の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂が、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、ポリイミドからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項4または5に記載の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂組成物が、繊維状の強化材および/または難燃剤を含む、請求項4〜6のいずれか一項に記載の製造方法。
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