JP2002536154A - 噴射造粒塔のダイ・プレート交換装置及び自動化されている交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、噴射造粒塔のダイ・プレート交換装置に関する。溶融したビスフェノールＡが、ダイ・プレートに配置される多数のダイによって噴射造粒塔内に挿入される。該ビスフェノールＡは、プリルを製造するために周囲の温度に冷却される。本発明は、該装置を自動的に交換する方法にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、溶融したビスフェノールＡが、ダイ・プレート（die plate）に配
置されている複数のダイを介して噴射造粒塔（又はプリリング・タワー：prilli
ng tower）に導入され、プリル（又は小球）を製造するために室温に冷却される
、噴射造粒塔のダイ・プレートを交換する装置に関する。更に、本発明は、その
装置を用いて自動化（又はオートメイション化）されている交換方法にも関する
。

【０００２】 ビスフェノールは、二つのフェノール基を有し、ケトンとフェノールを反応さ
せて得られる化合物であり、従ってビスフェノールＡ（２，２−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）プロパン）は、フェノールとアセトンの反応の結果として形成
される。ビスフェノールＡは、更にエポキシ樹脂、ポリカーボネート及びポリス
ルホンに処理される。流動性、運搬性及び保存性の問題を緩和するために、粒状
物質、フレーク（もしくは薄片）又はプリル（もしくは小球）がビスフェノール
Ａ溶融物を冷却することにより製造され、プリルは、ダスト（もしくは粉末）の
割合がより低いこと及び流動特性がより良好であるために、粒状物質又はフレー
クと比較して長所を有する。

【０００３】 ビスフェノールＡプリルの製造方法は、日本国公開特許公報特開平６−１０７
５８１号公報に開示されており、溶融したビスフェノールＡプリルは噴射造粒塔
の塔頂部で仕込まれ、落下する溶融物の液滴から融解熱を吸収する冷却ガスは、
噴射造粒塔の底部から向流で導入される。固化したプリルは、噴射造粒塔の底部
から取り出される。

【０００４】 この場合、噴射造粒塔の塔頂部に配置されているダイ・プレートを用いて、噴
射造粒塔の塔頂部でビスフェノール溶融物の仕込み（チャージ又は投入）が行わ
れる。ビスフェノール溶融物を均一に分配するために、ダイ・プレートは、丸く
半球形にふくらんでいるのが好ましい。ダイ・プレートには、複数の穴がダイ・
プレートの表面に均一に分配されている。

【０００５】 従って、本発明の目的は、噴射造粒塔の種々の負荷の範囲に対して規定されて
いる範囲に、ダイ・プレートの初期の圧力が維持され得るようなダイ・プレート
交換装置を創作することである。更に、ダイ交換装置は、外部から自動化されて
操作することができることが好ましく、負荷の範囲（又はレンジ）を変える場合
に、噴射造粒塔の不要な停止時間を生じないことが好ましい。

【０００６】 装置に関する本発明の目的は、適当な駆動機構によって、作動位置又は交換位
置にガイドに沿って直線状に導かれ得る少なくとも２つのダイ・プレートを設け
る（供給する）ことによって達成された。

【０００７】 方法に関する本発明の目的は、次の工程によって達成された： 噴射造粒塔からメルト・コンテナへ、ビスフェノール溶融物を向け直す工程； 所定の時間、噴射造粒塔に窒素ガスを供給する工程； 噴射造粒塔の圧力を緩和する工程； ダイ・プレートの押圧（又は押しつける圧力）を解除する工程； 交換位置から作動位置へダイ・プレートを移動するために移動シリンダーを作
動させる工程； ダイ・プレートに押圧を適用する工程； 所定の時間、噴射造粒塔に窒素ガスを供給する工程；並びに メルト・コンテナから噴射造粒塔へ、ビスフェノール溶融物を向け直す工程。

【０００８】 プリルを製造する際に、特に高いフレキシビリティーを達成するために、多様
な処理量に応じて、運転は種々のダイ・プレートを用いて行われ、各々のダイ・
プレートは、種々の孔の数及び／又は孔の分布を有して成る。このようにして、
負荷への自動的な適応が達成される。同時に、ダイ・プレートの選択を適切に行
うことによって、予め規定した範囲内のダイ・プレートの初期の圧力、好ましく
は０.１〜０.３ｂａｒからはずれることなく、１時間当たり０.５〜８ｔの範囲
のビスフェノール溶融物の負荷が可能である。

【０００９】 本発明の更なる態様において、少なくともダイ・プレ−トの２倍の長さを有す
るスライド・レール（slide rail）、好ましくはダイ・プレ−トの４倍の長さを
有するスライド・レールが、ダイ・プレートのガイド（又は案内）のために設け
られる。

【００１０】 交換操作を向上するために、スライド・レールは、少なくともその表面は、銅
青銅（copper bronze）、好ましくはＣｕＳｎ_８合金からなる。この合金は、ビ
スフェノールの蒸気に確実に耐性を有する。

【００１１】 スライド・レール及び／又はダイ・プレートは、それらの接触領域に磨かれて
いる表面を呈するという本発明の更なる改良点も提供される。この場合、粗さの
深さは０.８μｍであるのが特に好ましいことが見出された。

【００１２】 ダイ・プレートを移動する（又は動かす）ための駆動機構として、本発明の更
なる教示に従って、少なくとも一つの移動シリンダーが設けられる。移動シリン
ダーは空気圧で（又は空圧的に）加圧され得るシングル・ピストン・システムを
用いるのが好ましい。同期をとる問題から、中央で動作するシングル移動シリン
ダーの場合、構造的な骨折り（又は製造コスト）は、２又はそれ以上のピストン
が並行して動作している場合より明らかに少ない。

【００１３】 最後に、噴射造粒塔の塔頂の開口部においてダイ・プレートを封ずるために、
好ましくは液圧で（油圧で又は油圧的に）加圧され得る押圧シリンダーが設けら
れる。所定の場合に動作するダイ・プレートは、そのような押圧シリンダーによ
って、好ましくは２００ｂａｒの圧力で噴射造粒塔の塔頂部の開口部に押し付け
られる。ダイ・プレートを封ずることは、例えば、生成物側ではバイトン（Vito
n）Ｂ製のＯ−リングシールを介して行われ、噴射造粒ヘッドに向く気体側では
金属手段によって行われる。

【００１４】 本発明を、好ましい態様例に基づいて、以下より詳細に説明する。

【００１５】 噴射造粒塔のダイ・プレート１を交換するための本発明に係る装置を図１に示
す。ダイ・プレート１は、同心状に配置されている（模式的に示す）孔からなる
ダイ２を有し、ダイ・プレート１の作動位置において、ダイ２は、上述の模式的
に示す噴射造粒塔３の開口部（図示せず）上方の中央部に配置される。

【００１６】 本発明では、いくつかのダイ・プレート１が供給され、それらのダイ・プレー
ト１を適当な駆動機構を用いて、作動位置又は交換位置にガイドに沿って、直線
状に導く（移動する又は運ぶ）ことができる。このために、スライド・レール４
をガイドとして設け、図示する態様例では、スライド・レール４はダイ・プレー
ト１の長さの約２.５倍である。上述したように、スライド・レール４は、銅青
銅、好ましくはＣｕＳｎ_８合金製の表面を示す。ダイ・プレート１の直線状の移
動を更に容易にするために、スライドレール４及び／又はダイ・プレート１は、
少なくともそれらの接触領域に、好ましくは粗さの深さが０.８μｍに達する磨
かれた表面が設けられる。

【００１７】 ダイ・プレート１を移動するための駆動機構として、空気圧により操作可能な
移動シリンダー５が使用され、移動シリンダー５はスライド・レール４に対して
並行に配置され、ダイ・プレート１と中央で係合するように配置される。ダイ・
プレート１を傾斜なくガイドするために、スライド・レール４に実質的にＵ字形
状のプロファイルを設けることが好ましい。

【００１８】 次に、図２に、好ましいダイ交換装置が示されており、そのスライド・レール
４の長さは、ダイ・プレートの長さの約４倍である。このように４種類の位置が
生ずるので、このような構成は自動化された操作に特に好ましい。洗浄されたダ
イ・プレート１は、まず位置IV（準備位置）に運ばれ（又は導かれ）、移動シリ
ンダー５を用いて、その位置Ａから位置Ｂに移動する移動シリンダーによって、
位置III（予熱位置）に運ばれる。次に、移動シリンダーは再び位置Ａに移動し
た後、新しいダイ・プレート１を挿入することができ、その後、再び移動シリン
ダー５によって、新しいダイ・プレート１は、準備位置IVから予熱位置IIIに運
ばれる。このプロセスにおいて、操作に提供されて、この間に、予熱されたダイ
・プレート１は、位置IIIから位置II（作動位置）に移動する。作動位置におい
て、ダイ・プレートは、（図示する）押圧シリンダー６によって、（同様に図示
する）噴射造粒塔３の開口部に封ずるように押し付けられる。ダイ・プレートを
入れ替え交換するために、上述したように、押圧シリンダー６の圧力が解除され
た後、ダイ・プレートは位置IIから位置Ｉ（除去位置）に運ばれる。

【００１９】 洗浄するために、汚れたダイ・プレート１は、位置Ｉから取り除くことができ
、洗浄された後、再び準備位置IVに移動させることができる。

【００２０】 交換操作の全体については、図３に示されている例に基づいて、以下により詳
細に説明する。

【００２１】 噴射造粒塔３の通常の運転において、ビスフェノール溶融物は、温度が制御さ
れかつ量が制御されて、メルト・ポンプ（又は溶融物ポンプ）９によって噴射造
粒塔３に運ばれるように、バルブ７と８を切り換える。ちなみに、ダイ・プレー
ト１に窒素ガスをフラッシュする（又は流通する）ことは、即ち、バルブ８が閉
鎖されることであり、メルト・コンテナ（又は溶融物容器）１０に循環すること
は、即ち、バルブ７が閉鎖されることである。模式的に示されているダイ・プレ
ート１は、生成物側ではバイトン（Viton）Ｂ製のＯ−リングシールにより、噴
射造粒塔３に向く気体側では金属手段により、図示していない押圧シリンダーに
よって２００ｂａｒの圧力で液圧的に封じられる。空気圧式の移動シリンダー５
（図２参照）は、位置Ａにある。３つのダイ・プレートが装置に挿入されており
、１つは位置II（作動位置）にあり、１つは位置III（予熱位置）にあり、１つ
は位置IV（準備位置）にある。交換されるべきダイ・プレート用の”取り外し場
所”（即ち、位置Ｉ）は空いている。

【００２２】 ダイを交換する準備をするために、ビスフェノール溶融物が噴射造粒塔３から
メルト・コンテナ１０へ送られるように、バルブ７が切り換えられる。バルブ８
は溶融物のパス（又は流路）を閉鎖し、同時にＮ_２フラッシング（又は流通）を
開始するために噴射造粒塔３に窒素の供給を開くように、バルブ８は切り換えら
れる。バルブ７と８との間のパイプラインを、きれいにドレーン（又は排出）す
ることができるように、バルブ８を切り換えるために調節可能なタイミング要素
が設けられる。バルブ８を切り換えることによって、Ｎ_２フラッシング操作は終
了し、Ｎ_２循環送風機は切られる。噴射造粒塔３の圧力は、循環フィルターの下
流の緩和によって、４ｍｂａｒ以下のＰ_ｕｅに減少する。

【００２３】 実際のダイ交換操作は、液圧式押圧シリンダー６の負荷を減少することによっ
て開始される。液圧が減じられるとすぐに、空圧式移動シリンダー５が、位置Ａ
から位置Ｂに移動し、このプロセスで全ての３つのダイ１を移動させる。このプ
ロセスにおいて、先に使用されたダイ・プレートは空いている取り外し場所に（
IIからＩへ）移動し、予熱されたダイ・プレート１は作動位置に（IIIからIIへ
）移動し、準備されているプレートは予熱ゾーンに（IVからIIIへ）移動する。
移動シリンダー５が位置Ｂに到達するとすぐに、液圧式押圧シリンダー６は、再
び、加圧下に置かれ、その結果ダイ１の領域の密閉性（隙間のないこと）が確保
される。その後、移動シリンダーは、その初期位置Ａに再び移動する

【００２４】 噴射造粒塔の運転を再開するために、窒素ガスの供給の結果として、操作圧力
を約５０ｍｂａｒに設定する。次に、窒素循環送風機のスイッチを入れ、液圧式
押圧シリンダー６は加圧される。このプロセスにおいて、押圧シリンダー６の圧
力は、噴射造粒塔３の運転を再開するために、切り換えられるべきバルブ７を開
く。送風機の操作速度に達した後、バルブ７を切り換えることによって噴射造粒
塔３に溶融物を供給することが可能となる。次に、ビスフェノール溶融物の噴射
造粒は、５００〜８０００ｋｇ／ｈの範囲内で、所定の量及び選択されているダ
イ・プレート１に対応して、自動的に行われる。

【００２５】 ダイ・プレート１を洗浄するために、ダイ・プレートは、作動（又は運転）後
、希水酸化ナトリウム水溶液（６.５％ＮａＯＨ）の超音波浴中で、室温で約３
０分間洗浄される。この後、再び使用する前に、ダイ・プレート１は、十分に脱
イオン化された水を用いて、十分にすすぎ、乾燥する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の第一の態様のダイ交換装置の上面図（トップビ
ュー）である。

【図２】 図２は、ダイ交換装置の別の態様例の模式図である。

【図３】 図３は、ダイ交換装置の交換操作を説明するための、溶融物供給
の模式図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ライナー・ノイマン ドイツ連邦共和国デー−47803クレーフェ ルト、クリートブルッフシュトラーセ92番 (72)発明者 フリーダー・ヘイデンライヒ ドイツ連邦共和国デー−40593デュッセル ドルフ、ハイドンシュトラーセ20番 (72)発明者 トニー・ファン・オセラー ドイツ連邦共和国デー−47800クレーフェ ルト、ゼバスティアンシュトラーセ14番 Ｆターム(参考） 4G004 EA01 4G075 AA23 AA53 BD13 CA03 EC02 ED13 FB02 FC09

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融したビスフェノールＡが、ダイ・プレートに配置されて
   いる複数のダイを介して噴射造粒塔に導入され、プリルを製造するために室温に
   冷却される噴射造粒塔のダイ・プレート交換装置であって、適当な駆動機構によ
   って作動位置（II）又は交換位置（Ｉ）に、ガイドに沿って直線状に導かれるこ
   とが可能である少なくとも２つのダイ・プレート（１）が設けられていることを
   特徴とするダイ・プレート交換装置。
2. 【請求項２】 ダイ・プレートの長さの少なくとも２倍の長さを有するスラ
   イド・レール（４）が、ガイドとして設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の装置。
3. 【請求項３】 スライド・レール（４）が、ダイ・プレートの長さの４倍の
   長さを有することを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 スライド・レール（４）の表面が、銅青銅から成ることを特
   徴とする請求項２又は３記載の装置。
5. 【請求項５】 スライド・レール（４）の表面が、ＣｕＳｎ_８合金から成る
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】 スライド・レール（４）及び／又はダイ・プレート（１）は
   、それらの接触領域に磨かれている表面を呈することを特徴とする請求項２〜５
   のいずれかに記載の装置。
7. 【請求項７】 磨かれた表面粗さの深さは、０.８μｍに達することを特徴
   とする請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 少なくとも１つの移動シリンダー（５）が、ダイ・プレート
   （１）を移動するための駆動機構として設けられることを特徴とする請求項１〜
   ７のいずれかに記載の装置。
9. 【請求項９】 移動シリンダー（５）は空気で加圧され得るシングル・ピス
   トン・システムが設けられることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】 ダイ・プレート（１）を封じるために、少なくとも１つの
    押圧シリンダー（６）が、噴射造粒塔の塔頂の開口部に設けられることを特徴と
    する請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
11. 【請求項１１】 押圧シリンダー（６）は、液圧で加圧され得ることを特徴
    とする請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の装置を用いることによ
    る、噴射造粒塔のダイ・プレート（１）の自動化されている交換方法であって、 噴射造粒塔からメルト・コンテナへビスフェノール溶融物を向け直す工程、 所定の時間、噴射造粒塔に窒素を送る工程、 噴射造粒塔の圧力を緩和する工程、 ダイ・プレート（１）の押圧を解除する工程、 ダイ・プレート（１）を交換位置から作動位置に移動するために、移動シリン
    ダーを作動させる工程、 ダイ・プレート（１）に押圧を適用する工程、 所定の時間、噴射造粒塔に窒素を送る工程、並びに メルト・コンテナから噴射造粒塔へビスフェノール溶融物を向け直す工程 を有することを特徴とする交換方法。
13. 【請求項１３】 適当なダイ・プレート（１）を選択することにより、０.
    １〜０.３ｂａｒに規定される範囲内のダイ・プレート（１）の初期の圧力で、
    １時間当たりビスフェノール溶融物の０.５〜８ｔの範囲内の負荷が可能である
    ことを特徴とする請求項１２記載の方法。