JP2002120222A - ペレット化用樹脂カッティング装置及びペレット化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂のホットカット装置において、
ペレットが互いに分離独立して製造できるカッティング
装置を提供する。 【解決手段】 回転するカッターホルダーに取付けられ
たカッター刃に開口部分を設けることにより、切断され
たぺレットがカッター刃に付着したり、切断されたペレ
ット同士が再付着することを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂等のペレット
化に用いられるホットカット用樹脂カッティング装置及
びペレット化方法に関し、詳しくは、カッター刃胴に開
口部を有するカッター刃が、ダイに対して傾斜して設け
られ、カッター刃の回転により、雰囲気流体が開口部を
経てカッター刃胴上面３１からカッター刃胴下面３３へ
通過できる構造を有するものであり、切断されたペレッ
トがカッター刃に付着したりペレット同士が再付着する
ことを防止できる樹脂カッティング装置及びペレット化
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から樹脂の押出ペレット化に用いら
れるカッティング方式は、コールドカット、いわゆるス
トランドカットとホットカット、別称ダイフェースカッ
トに大別され、さらに後者は水中カットと空気中カット
に分類される。特に、空気中でのホットカット装置（図
６参照）では、切断されたペレットがカッター刃１に付
着したり、切断されたペレット同士が再付着して好まし
くない形状のペレットが発生するという問題がある。

【０００３】従って、これらの現象を抑制するために、
種々の手法が一般に用いられている。例えば、特開平４
−６７９１１号公報にはカッター刃の樹脂切断部位に冷
却水を吹き付けて切断されたペレットを互いに分離独立
させる方法が開示され、特開平６−１５５４５５号公報
には噴射ノズルを用いて回転するカッター刃に冷却水を
吹きかけ、切断されたペレット同士が再付着することを
防止する方法が開示され、特開昭６２−２７９９０５号
公報にはカッター内に冷媒通路を設けて樹脂切断部に冷
却水を吹付ける方法が開示され、特開平７−１００８２
６号公報にはカッターボックス内に複数設置したノズル
から冷却用のエアーをカッター刃に吹付ける方法が開示
されている。しかしながら、上記従来技術は、切断され
たペレットがカッター刃に付着すること、及び切断され
たペレット同士が再付着することを防止する目的で、カ
ッティング刃や胴等に冷却水や冷却エアーなどの冷却媒
体を吹付けたり、供給したりするための冷却用付帯設備
を必要とし、同時に冷却媒体のランニングコストも必要
となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、カッ
ター刃冷却用付帯設備を必須とせず、カッター刃への樹
脂の付着や、連珠状ペレット等の形成を防止できるカッ
ティング装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために鋭意研究を行なった結果、高速で回転す
るカッター刃に開口部を設けて、雰囲気流体（以下流体
と略称することがある。）を開口部を経てカッター刃胴
上面３１からカッター刃胴下面３３へ通過させる構造と
することにより、切断されたペレットのカッター刃への
付着や切断されたペレット同士の再付着を防止するのに
有効であることを見出し、本発明を完成するに到達した
ものである。

【０００６】すなわち本発明の第１は、雰囲気流体中で
ホットカットを行う樹脂カッティング装置において、カ
ッター刃（１）はカッター刃胴（３）、及びカッター刃
胴（３）の一端に設けられた刃先（２）からなり、カッ
ター刃胴（３）はカッター刃胴上面（３１）からカッタ
ー刃胴下面（３３）へ雰囲気流体を通過させる開口部
（５）を有し、カッター刃（１）が樹脂の押出されるダ
イス面（１１）に傾斜して設けられ、刃先（２）がダイ
ス面（１１）に沿って回転することを特徴とする樹脂カ
ッティング装置を提供する。本発明の第２は、開口部
（５）が孔（７）又は切り欠き（８）であることを特徴
とする本発明の第１に記載の樹脂カッティング装置を提
供する。本発明の第３は、カッター刃（１）のダイス面
（１１）に対する傾斜角が１０〜４５度である本発明の
第１又は２に記載の樹脂カッティング装置を提供する。
本発明の第４は、開口部（５）の数が１以上である本発
明の第１〜３のいずれかに記載の樹脂カッティング装置
を提供する。本発明の第５は、雰囲気流体が、気体又は
液滴を含む気体である本発明の第１〜４のいずれかに記
載の樹脂カッティング装置を提供する。本発明の第６
は、本発明の第１〜５のいずれかに記載の樹脂カッティ
ング装置を使用した樹脂又は樹脂組成物のペレット化方
法を提供する。本発明の第７は、樹脂組成物が樹脂、並
びに、樹脂添加剤及び／又は充填剤からなる本発明の第
６に記載のペレット化方法を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のカッター
刃の作用効果を表す模式図の一例である。１はカッター
刃、２は刃先、３は刃胴であり、５は本発明に係る開口
部である。本発明でいう開口部とは、一種の窓であり、
後述する種々のものが挙げられる。カッター刃は、ダイ
ス面１１に対して傾斜して設けられ、開口部５を有する
カッター刃１が流体中で高速回転することにより、切断
されたペレットのカッター刃への付着や切断されたペレ
ット同士の再付着が防止される。これは開口部５を設け
ることにより、カッター刃胴上面３１からカッター刃胴
下面３３へ流体を通過させ易くなったことにより、ダイ
ス面１１から押し出された樹脂もしくは刃先２が冷却等
され易くなったり、あるいはペレットが吹き飛ばされ易
くなったものと推定される。

【０００８】カッター刃 図２に、本発明のカッター刃の一例を示す。図２におい
て、カッター刃１は、長方形平板状で、刃先２、カッタ
ー刃胴３、カッター刃胴３の中央部の刃先近くに長方形
の開口部５が設けられており、必要に応じてカッターホ
ルダー２１への取り付け部９（例えば、孔）等を有す
る。カッター刃１は、ダイス面１１に傾斜して設けら
れ、ダイス面１１に向かい合う面が刃胴下面３３であ
り、反対面が刃胴上面３１である。カッター刃１のダイ
ス面１１に対する傾斜角（図１のθ）は、１０〜４５
度、好ましくは２０〜４０度であり、通常３０度程度で
ある。刃先２は、刃胴側面３２に直角（図２参照）に形
成されても、刃胴側面３２と３２’の長さが異なり、斜
めに形成されてもよい（図４参照）。刃先２の刃面（刃
胴上面３１側）は直線でも、曲線でも、掬い面を有して
いてもよい。なお、刃先２のダイス面１１に沿う側にも
３０度以下の角度で僅かな刃面を設けてもよい。カッタ
ー刃１の厚みには特に制限はないが、例えば１．５〜３
ｍｍである。刃先２のカッター刃胴下面３３に対する角
度は、例えば１５〜４５度である。カッター刃１の材質
は特に制限されず、本発明のカッター刃１の構造に応じ
て、適切なものが従来のものから選択される。

【０００９】開口部 開口部としては下記のものが挙げられ、その数は１又は
複数でもよい。 （ｉ）直孔 図２に示すように、開口部５は、カッター刃胴上面３１
からカッター刃胴下面３３へ流体を通過させる孔であっ
てもよい。孔の形状は、方形、三角形、多角形、円形、
扇形等が挙げられる。開口部の形状は図２等に示すよう
に、刃側面３２に対して縦長であっても、横長であって
も、刃側面３２に対して斜めであってもよい。開口部の
大きさは、流体の流れを良くするために、大きい方が望
ましいが、カッター刀自身の強度が低下し折損の可能性
があるため、その材質や厚み、さらにはカッター刃とダ
イ面との接触圧に依存する。また、小さすぎると流れが
充分でなく、好ましくない。開口部５の位置は、カッタ
ー刀１の大きさ形状にもよるが、例えば、刃先から１０
〜３０ｍｍ付近に設けることができる。

【００１０】（ii）切り欠き 図３に示すように、開口部５は、カッター刃胴上面３１
からカッター刃胴下面３３へ流体を通過させる切り欠き
であってもよい。切り欠きの形状は、方形、台形、半円
形などが挙げられる。切り欠きと直孔を組み合わせて設
けることもできる。

【００１１】図５に示すように、カッター刃１は、例え
ばカッターホルダー２１に取り付けて、ダイス面１１に
向かい合わせて取り付けられ、カッターホルダー２１が
カッター駆動装置２２（図６参照）により回転される。
カッターホルダー２１には、カッター刃１が１枚以上、
例えば２〜８枚など複数枚を取り付けることができる。
カッターホルダーは必ずしも必要なく、複数のカッター
刃が形成された円盤を回転軸に取り付けてもよい。ダイ
ス面１１とカッター刃１のクリアランスは０．１ｍｍ以
下、通常０．０６ｍｍ以下、好ましくは０．０１〜０．
０３ｍｍである。クリアランスが上記範囲より大きすぎ
ると押出された樹脂柱が倒れ易くなり、ペレット化に支
障をきたす。カッター刃１の取り付けられたカッターホ
ルダー２１等は、ダイス１２と共にカッターボックス２
３に収納される。カッターボックス２３には、雰囲気流
体が満たされ、カッターボックス２３の内側面には冷却
水の液膜が形成され、ペレットは液膜に衝突して、冷却
水とともに出口２４から排出され、冷却水と分離され回
収される。

【００１２】雰囲気流体は、気体又は液体であり、好ま
しくは気体であり、特に好ましくは空気である。しかし
ながら、本発明は、空中で水を投射しながらホットカッ
トする場合にも適用可能である。気体は、空気が使用で
きるが、必要に応じて、窒素、二酸化炭素等の不活性気
体や、場合によっては水滴を含有するものであってもよ
い。

【００１３】本発明の樹脂カッティング装置は樹脂又は
樹脂組成物のペレット化に使用することができる。樹脂
としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹
脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂
には、樹脂添加剤や充填剤が配合されていてもよい。充
填剤としては、タルクやシリカなどの粉末の他に、ガラ
ス繊維、カーボン繊維などの繊維状強化材を含んでいて
もよい。

【００１４】得られるペレットの形状としては、ダイか
ら押し出される樹脂の種類や条件、カッター刃１の形
状、カッティング条件、雰囲気流体の種類により、錠剤
状、凸レンズ状、球状、円筒状等が挙げられる。ペレッ
トの直径は、例えば２．５〜４．０ｍｍであるが、これ
に限定されるものではない。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 [実施例１]ＳＵＳ３０４を基材とする全長９０ｍｍ、幅
５７ｍｍ、厚さ２ｍｍのカッター刃において、カッター
刃中央部に幅２１ｍｍ×長さ３０ｍｍの開口部を設け
た。開口部の刃先寄りの縁は、刃先端から１５ｍｍの位
置であった。本カッター刃を日本製鋼所（ＪＳＷ）製セ
ンターホットカット用カッターホルダーに、ダイス面に
対する角度（θ）を３０度として４枚取付け、ＰＯＭの
押出ペレット化を実施した。押出機としては、ＪＳＷ製
（スクリュー径２００ｍｍ、一軸）を使用した。条件
は、押出量１．２Ｔｏｎ／ｈｒ、スクリュー回転数４０
ｒｐｍ、カッター回転数１，２００ｒｐｍとした。使用
樹脂は、押出機出ペレットのＭＩが９となるポリオキシ
メチレン（ＰＯＭ）であった。実験の結果、７２時間連
続して、カッター刃へ付着して発生する不定形のペレッ
トや、連珠と称される切断後お互いに再付着したペレッ
トの発生はなく、良好な球状ペレットを製造することが
できた。

【００１６】[比較例１]カッター刃に開口部のない通常
のカッター刃を使用した他は、実施例１と同様の押出
機、条件で運転した場合、１時間あたり１５ｋｇの連珠
が発生した。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、カッター刃へ付着して
発生する不定形のペレットや連珠と称される切断後お互
い再付着したペレットが発生することなく、長時間連続
で、安定して押出ペレット化が可能であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカッター刃の作用効果を表す模式
図である。

【図２】本発明に係るカッター刃の一例（孔あき）を示
す図である。

【図３】本発明に係るカッター刃の他の一例（切り欠
き）を示す図である。

【図４】本発明に係るカッター刃の他の一例を示す図で
ある。

【図５】ダイス面と、カッターホルダーに取り付けられ
た本発明のカッター刃を示す斜視図である。

【図６】一般的なホットカット装置を示す図である。

【符号の説明】

１ カッター刃 ２ 刃先 ３ 刃胴 ５ 開口部 ７ 孔 ８ 切り欠き ９ 取り付け部 １１ ダイス面 ２１ カッターホルダー ２２ カッター駆動装置 ２３ カッターボックス ２４ 出口 ３１ カッター刃胴上面 ３２ カッター刃胴側面 ３２’カッター刃胴側面 ３３ カッター刃胴下面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 衛 静岡県富士市宮島973番地 ポリプラスチ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4F201 AA32 AB00 AB11 BA02 BC01 BC02 BC12 BC15 BL09 BL10 BL38 BQ47

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雰囲気流体中でホットカットを行う樹脂
   カッティング装置において、カッター刃（１）はカッタ
   ー刃胴（３）、及びカッター刃胴（３）の一端に設けら
   れた刃先（２）からなり、カッター刃胴（３）はカッタ
   ー刃胴上面（３１）からカッター刃胴下面（３３）へ雰
   囲気流体を通過させる開口部（５）を有し、カッター刃
   （１）が樹脂の押出されるダイス面（１１）に傾斜して
   設けられ、刃先（２）がダイス面（１１）に沿って回転
   することを特徴とする樹脂カッティング装置。
2. 【請求項２】 開口部（５）が孔（７）又は切り欠き
   （８）であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂カ
   ッティング装置。
3. 【請求項３】 カッター刃（１）のダイス面（１１）に
   対する傾斜角が１０〜４５度である請求項１又は２に記
   載の樹脂カッティング装置。
4. 【請求項４】 開口部（５）の数が１以上である請求項
   １〜３のいずれかに記載の樹脂カッティング装置。
5. 【請求項５】 雰囲気流体が、気体又は液滴を含む気体
   である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂カッティン
   グ装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂カ
   ッティング装置を使用した樹脂又は樹脂組成物のペレッ
   ト化方法。
7. 【請求項７】 樹脂組成物が樹脂、並びに、樹脂添加剤
   及び／又は充填剤からなる請求項６に記載のペレット化
   方法。