JP4542252B2

JP4542252B2 - DIE APPARATUS, AND METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING MULTILAYER PELLET USING THE SAME

Info

Publication number: JP4542252B2
Application number: JP2000307037A
Authority: JP
Inventors: 寛之森; 尚彦虫明; 準駒井
Original assignee: 住化カラー株式会社; 株式会社池貝
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP2001198918A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複層ペレット製造用のダイ装置ならびにこれを用いる複層ペレットの製造方法および製造装置に関し、詳しくは、押出成形技術を適用して複層ペレットを製造する際に使用するダイ装置と、前記ダイ装置を用いて、各種樹脂製品の成形用原料となり、複数の成形材料からなる芯鞘構造を有する複層ペレットを製造する方法、および、前記ダイ装置を含む複層ペレットの製造装置とを対象としている。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形用のペレットは、予め配合調整された樹脂原料を加熱溶融させてストランド（紐）状に押出成形し、得られた樹脂ストランドを切断することで、小さな錠剤形状いわゆるペレットにしたものである。
各種樹脂製品を成形する際に、上記のようなペレットを準備しておくことで、樹脂製品を成形するたびに原料の配合調整を行う面倒がなく、安定した樹脂性能作業が可能で、製品の品質も安定し、成形装置への原料供給作業その他の取扱いが容易になるなどの利点を有している。
【０００３】
樹脂ペレットとしては、一般的には、全体が同じ樹脂で成形されたものが多いが、複数の材料部分からなる複層ペレットあるいは多層ペレットとその製造方法も提案されている。
特開平７−１７１８２８号公報の技術は、粘着性に富む材料から製造されたペレットはブロッキングを生じやすいという問題を解決するために、粘着性に富む材料を芯に、粘着性の少ない結晶性ポリオレフィン樹脂を鞘にした芯鞘構造の複層ペレットである。
特開昭５９−８１１２１号公報の技術は、メルトテンションが小さくてペレット製造のためのストランドが成形できないオレフィン−ビニルアルコール共重合体からペレットを製造する方法として、このメルトテンションが小さい樹脂を芯にして、その外周をメルトテンションが大きい樹脂で被覆した芯鞘構造の複層ストランドを成形したあと切断して、芯鞘構造の複層ペレットを製造している。製造装置としては、ペレット成形用のダイスヘッドに、芯材料の周囲に鞘材料を供給する構造を備えたものが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来における複層ペレットの製造技術では、複層ストランドの成形時に、芯材料の外周に鞘材料を確実に被覆させるために、複層ストランドの成形速度を比較的に低く設定しなければならない。
そのために、複層ストランドおよび複層ペレットの生産性が悪くなり、複層ペレットの製造コストが高くつくという問題がある。
この問題を解決するために、複数のダイスヘッドすなわち押出口を備えたストランド成形装置を使用して、複数本の複層ストランドを同時に製造することが考えられる。
【０００５】
しかし、複数の押出口のそれぞれにおいて、芯材料の外周が一定の厚みの鞘材料で確実に被覆されるように調整することは難しい。溶融した樹脂材料を、複数の押出口に均等な量および流量で供給したり、芯材料および鞘材料の流れを、流れの全周で均一に制御したりすることは難しい。
本発明の課題は、前記したような複層ペレットの製造技術において、高品質で安定した芯鞘構造を有する複層ペレットを生産性良く製造するためのダイ装置ならびにこれを用いる複層ペレットの製造方法および製造装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるダイ装置は、芯になる成形材料の外周に鞘になる成形材料が被覆された芯鞘構造の複層ペレットを製造する際に用いるダイ装置であって、
前記芯材料が供給される１つの芯材供給口と、
前記鞘材料が供給される１つの鞘材供給口と、
同じ円周上において複数個所に配置され、芯材料の外周に鞘材料を同心円状に被覆させて押し出す押出成形部と、
前記芯材供給口から、各押出成形部が配置された円周の中心軸に沿って延びたあと放射状に複数本に分かれて延び、そののち、前記中心軸に沿い各押出成形部に向かって延びて、芯材料を芯材供給口から各押出成形部の中心へと導く芯材供給路と、
前記鞘材供給口から、各押出成形部が配置された円周の中心軸に沿って延びたあと放射状に複数本に分かれて延び、そののち、前記中心軸に沿い各押出成形部に向かって延びて、鞘材料を鞘材供給口から各押出成形部の芯材料の外周へと導く鞘材供給路と、
を備える、
ことを特徴とする。
本発明にかかる複層ペレットの製造方法は、芯になる成形材料の外周に鞘になる成形材料が被覆された芯鞘構造の複層ペレットを製造する方法であって、以下の工程(a) 〜(c) を含み、そのダイ装置として、前記本発明のダイ装置を用いることを特徴とする。
工程(a) ：前記ダイ装置に、芯材料および鞘材料を供給する。
工程(b) ：それぞれの押出成形部において、芯材料の外周に鞘材料を同心円状に被覆させつつ複層ストランドを押し出す。
【０００７】
工程(c) ：押し出された複数本の複層ストランドを切断して複層ペレットを製造する。
本発明にかかる複層ペレットの製造装置は、ダイ装置と、前記ダイ装置に前記芯材料を供給する芯材料供給装置と、前記ダイ装置に前記鞘材料を供給する鞘材料供給装置と、前記ダイ装置の押出成形部に隣接して配置されるペレタイザとを備え、そのダイ装置として、前記本発明のダイ装置を用いることを特徴とする。
〔成形材料〕
通常のペレット製造に適用可能な各種の樹脂材料を組み合わせることができる。
後述する複層ペレット製造装置に供給される原料は、粉体などの固形状であってもよいし、液体状であってもよい。
〔複層ペレット製造装置〕
基本的には、通常のストランドペレット製造およびストランド成形に用いられる成形装置と同様の構造を備えている。
【０００８】
複層ペレット製造のために以下の構造を備えておくことができる。
芯材料および鞘材料になる原料を別々に加熱溶融する押出機、押出機から供給される溶融した芯材料および鞘材料を複層ストランドに成形するストランド成形用のダイ装置、ダイ装置から押し出された複層ストランドを切断して複層ペレットを製造するペレタイザなどである。
複層ストランドを冷却する冷却槽などの冷却装置を備えておくことができる。
前記押出機に原料を供給するホッパや、ペレタイザで製造された複層ペレットを回収したり次の工程に搬送したりする装置を備えておくことができる。
【０００９】
〔ダイ装置〕
基本的な構造は、通常のストランド成形用のダイ装置と共通しているが、複層ストランドを成形するための構造を備えている。
＜供給口＞
芯材料が供給される芯材供給口と、鞘材料が供給される鞘材供給口とを備える。
芯材供給口および鞘材供給口は、ダイ装置の本体外面の何れの位置に設けてもよいが、押出成形部への材料の流れがスムーズになるように配置するのが好ましい。具体的には、ダイ装置の本体のうち、押出成形部が配置された面に対して、側面あるいは背面になる位置に設けることができる。
【００１０】
芯材供給口および鞘材料供給口にはそれぞれ別の押出機が接続される。各供給口の配置は、押出機の設置構造などを考慮して設定される。
＜押出成形部＞
複層ストランドを成形する押出成形部を備える。押出成形部に有する押出口からは、中心を芯材料が線状に押し出されていくとともに、芯材の外周には鞘材料が同心円状に被覆された状態で芯材料とともに押し出されていく。
押出口の外径は、複層ストランドの外径に合わせて設定される。但し、成形時の変形を考慮するため、複層ストランドの外径と押出口の外径が完全には同じにはならない場合もある。押出口の外径が小さ過ぎると、成形材料を十分に押し出すことができず、押出口の外径が大き過ぎると、安定してストランドを押出成形することができない。
【００１１】
押出成形部は、同じ円周に沿って複数個所に配置される。その結果、各押出口から押し出される複数本の複層ストランドが、円筒面を構成した状態で平行状態で下流側に送り出されていく。押出成形部の数は、ダイ装置の外形や複層ストランドの径、押出吐出量などの条件によって異なり、３個程度から数１０個程度までの範囲で適切な数に設定することができる。
押出成形部の構造として、内部に芯材料が供給される芯用ノズルと、芯用ノズルの先端側の外周に間隔をあけて配置され押出口を備えた鞘用ホルダーとを組み合わせることができる。鞘材料は、鞘用ホルダーと芯用ノズルの間に供給される。
【００１２】
芯用ノズルの内径の設定によって、芯材料の外径を調整することができる。芯用ノズルの外形状と鞘用ホルダーの内形状との設定によって、鞘材料の厚みや、芯材料と鞘材料との径方向の割合を調整することができる。芯用ノズルの先端と対応する鞘用ホルダーの内周をテーパ状にしておけば、鞘用ホルダーと芯用ノズルの位置を前後方向に調節することで、芯材料に被覆される鞘材料の厚みを調整することができる。
複数の押出成形部のそれぞれに、上記のような芯用ノズルおよび鞘用ホルダーの組み合わせ構造を備えておくことができる。
【００１３】
芯用ノズルと鞘用ホルダーとの組み合わせ構造を備えた押出成形部を、個々の押出成形部毎に、ダイ装置の本体に対して着脱自在に設けておくことができる。
この場合、各押出成形部毎に、芯材料と鞘材料の厚みやその周方向におけるバランスなどを調整することができる。芯用ノズルと鞘用ホルダーの芯合わせを正確に設定することができる。
押出成形部をダイ装置の本体に対して着脱自在に取り付ける手段としては、嵌合やボルト締結その他の通常の機械装置における着脱自在な取付手段が採用できる。
【００１４】
＜供給路＞
芯材供給口および鞘材供給口から押出成形部まで、芯材料および鞘材料を導く溶融材料の流路であり、芯材供給路と鞘材供給路とを別個に備える。
芯材供給路は、まず、芯材供給口から、複数の押出成形部が配置された円周の中心軸上まで延びる。そのあと、中心軸上から各押出成形部に向かって放射方向に延ばされる。放射方向の供給路は、前記中心軸に対して直交する平面内に配置してもよいし、前方に傾斜した円錐面内に配置することもできる。このような円錐放射方向供給路は、材料の流れがスムーズになり、複数方向に均等に分流させることができる。放射方向の供給路の手前に、中心軸に沿って延びる部分を設けることができる。
【００１５】
中心軸上から各押出成形部までの供給路は、全ての押出成形部で同じ構造を備えているのが、材料を均等に押出成形部に供給する上で好ましい。
鞘材供給路も、まず、鞘材供給口から、複数の押出成形部が配置された円周の中心軸上まで延びる。そのあと、中心軸上から各押出成形部に向かって放射方向に延ばされる。より具体的な構造も芯材供給路と共通するので、詳しい説明は省略する。
芯材供給路および鞘材供給路に中心軸に沿って延びる部分が存在する場合、両者は、中心軸上で前後に重なるが互いに干渉することのない配置で設けられる。
鞘材供給路の放射方向部分を、芯材供給路の放射方向部分の前方すなわち押出成形部に近い側に配置することができる。
【００１６】
〔複層ストランド成形〕
押出機からダイ装置に溶融状態で供給された芯材料および鞘材料は、それぞれの供給路を流れて、複数個所の押出成形部へと分流されていく。各供給路において、中心軸方向から放射方向へと流れる芯材料および鞘材料は、均等に分割されて同じ条件で流れていく。その結果、複数個所の押出成形部において同一の条件で芯材料と鞘材料とによる複層ストランドの成形が行われる。
ダイ装置への芯材料および鞘材料の供給量を調整することで、複層ストランドにおける、芯材料と鞘材料との厚みの比率が調節できる。
【００１７】
押出成形部の形状構造によっても、複層ストランドの層構造が変わる。例えば、前記した芯用ノズルの内外径、芯用ノズルの外側に配置される鞘用ホルダーの内径および先端の押出口の内径などの設定が、複層ストランドの層構造を決定する。
複層ストランドの外径および芯材料と鞘材料との厚みの比率は、複層ペレットの使用目的や要求性能などによって適宜に設定できる。例えば、複層ストランドの外径は通常、１〜１０mmに設定され、３〜７mmが好ましい。
〔複層ペレット製造〕
押出成形された複層ストランドは、必要に応じて冷却されたあと、ペレタイザで切断されて、複層ペレットになる。
【００１８】
冷却は、通常の冷却手段が採用でき、例えば、水槽中の冷却水に複層ストランドを浸漬させる方法が採用される。水冷後の複層ストランドは、水切り装置によって表面に付着した水分を除去してからペレタイザに送るのが好ましい。
ペレタイザは、回転刃などを駆動させて複層ストランドを所定の長さ毎に切断する。複層ストランドを切断した状態では、芯材料と鞘材料とからなる二重円柱状の複層ペレットを得ることができる。切断端面を丸めることで、芯材料の端面を含む全周が鞘材料で被覆された球状あるいは楕円球状あるいは円盤状の複層ペレットを得ることができる。このような芯材料の全周を鞘材料が覆った形態についても、本発明における芯鞘構造の技術概念に含まれる。
【００１９】
複層ペレットの外径は通常、２〜８mm程度のものが製造される。
〔水中カットペレタイザ〕
複層ストランドをカットして複層ペレットを得る装置として、水中カットペレタイザを、前記したダイ装置の押出成形部における複層ストランドの出口すなわち押出口に隣接して配置しておくことができる。
水中カットペレタイザは、モータ等で回転駆動される回転刃と、回転刃が収容され水が流通する水保持空間とを備えている。ダイ装置の押出口の直ぐ外を押出口を横断するように回転刃が回転通過し、押出口の外側に常に水が存在するように、水中カットペレタイザを配置しておけば、押出口から押し出された複層ストランドは、回転刃で直ちに切断されて複層ペレットになる。切断された複層ペレットは水の中に放出されて直ちに冷却されるとともに水流によって搬送することができる。
【００２０】
水中カットペレタイザから、水流とともに搬送された複層ペレットは、脱水機などで水と分離され、乾燥した複層ペレットを回収することができる。
ダイ装置に隣接して水中カットペレタイザが取り付けられた場合、水中カットペレタイザを流通する水によってダイ装置が冷却され、押出成形部などで芯材料および鞘材料が冷却され過ぎることがある。この問題を改善するために、ダイ装置、特に押出成形部を加熱保温する温調装置を備えておくことが有効である。温調装置は、加熱油などが循環する加熱路を、押出成形部の周囲やダイ装置の内部に配設しておくことで、加熱路に隣接する部分のダイ装置を加熱して温度調節することができる。
【００２１】
【発明の実施形態】
図１に示す実施形態は、複層ペレットの製造装置の全体構造と、製造された複層ストランドあるいは複層ペレットの断面構造を表している。
図１(a) に示すように、ダイ装置３に対して、芯材料用の押出機１と鞘材料用の押出機２とが互いに直交する方向から接続されている。芯材押出機１では、芯材料となる樹脂原料が供給され加熱溶融される。鞘材料用押出機２では、鞘材料となる樹脂原料が供給され加熱溶融される。加熱溶融した材料は、ダイ装置３に供給される。
【００２２】
ダイ装置３からは、複数本の複層ストランドＳが互いに平行で円筒面を構成するようにして押出成形される。図１(b) に示すように、複層ストランドＳの断面形状は、中心に芯材料ａが配置され、その外周を比較的に薄い厚みで鞘材料ｂが被覆している。
押出成形された複層ストランドＳは、冷却槽４に送られて冷却固化する。
冷却槽４から出た複層ストランドＳは、水切り装置５を経てペレタイザ６に送られる。
ペレタイザ６では、複層ストランドＳが細かく切断されて、複層ペレットＰが得られる。複層ペレットＰの断面構造も、図１(b) に示すように、芯材料ａと鞘材料ｂとの芯鞘構造になっている。
【００２３】
〔ダイ装置〕
図２および図３に示すように、ダイ装置３は、概略円筒状の本体１０を有している。
図３に詳しく示すように、本体１０の円筒周面には、互いに直交する位置に、芯材供給筒２１と鞘材供給筒４１とが設けられている。芯材供給筒２１の端面が芯材供給口２０となり、鞘材供給筒４１の端面が鞘材供給口４０となる。芯材供給口２０は芯材押出機１に接続され、鞘材供給口４０は鞘材押出機２に接続される。
【００２４】
本体１０の先端面には、円周に沿って複数個所に押出口１２が配置されている。図の場合、等間隔で６個所に押出口１２を有する。押出口１２で構成する円周の中心を円周を含む面と直交する方向に延ばした線が中心軸Ｃを表す。
図２に示すように、芯材供給口２０から各押出口１２に至る芯材供給路２２、２４、２６と、鞘材供給口４０（図３参照）から各押出口１２に至る鞘材供給路４２、４４、４６が設けられている。
芯材供給路は、芯材供給口２０から本体１０の中央の中心軸Ｃに向かって延び、そのあと中心軸Ｃに沿って前方の押出口１２側に延びる比較的に太い主供給路２２と、主供給路２２につづいて、主供給路２２よりも細く、放射方向を少し斜め前方に円錐面に沿って延びる複数本の放射方向供給路２４と、放射方向供給路２４につづいて、中心軸Ｃと平行に前方に延び、押出口１２に至る平行供給路２６とで構成される。
【００２５】
平行供給路２６は、本体１０内に着脱自在に埋め込まれた筒状の芯用ノズル１４の中央を通過し、押出口１２に向かって延びている。
芯用ノズル１４の先端は、テーパー状に細くなっていて、本体１０の前面に配置された押出盤５０のホルダー孔５２の内部に配置されている。押出盤５０には、各押出成形部毎にホルダー孔５２が設けられており、ホルダー孔５２の先端が押出口１２になっている。
鞘材供給路は、鞘材供給口４０から本体１０の中央の中心軸Ｃに向かって延び、そのあと中心軸Ｃに沿って前方の押出口１２側に延びる比較的に太い主供給路４２と、主供給路４２につづいて、主供給路４２よりも細く、放射方向を少し斜め前方に向かって延びる放射方向供給路４４と、放射方向供給路４４につづいて、中心軸Ｃと平行に前方に延び、押出口１２に至る平行供給路４６とで構成される。
【００２６】
鞘材料の主供給路４２は、芯材料の主供給路２２よりも押出口１２に近い前方側に配置されている。鞘材料の放射方向供給路４４は、芯用ノズル１４の内周までつづいている。鞘材料の平行供給路４６は、芯用ノズル１４の外周とホルダー孔５２との隙間を延びて押出口１２に至っている。
芯用ノズル１４の先端外径とホルダー孔５２との隙間で、鞘材料ｂの厚みが変わり、芯材料ａと鞘材料ｂとの厚みの割合が決まる。芯用ノズル１４の位置を中心軸Ｃと平行な前後方向に調整することで、鞘材料ｂの厚みを調節することができる。
【００２７】
〔複層ストランドの成形〕
各押出機１、２からダイ装置３に供給された溶融状態の芯材料ａおよび鞘材料ｂは、芯材供給路２０〜２６および鞘材供給路４０〜４６を流れる。押出口１２では、中心を芯材料ａが流れ外周を鞘材料ｂが流れることで、いわゆる芯鞘構造の複層ストランドＳが成形される。
芯材供給路２０〜２６では、主供給路２２から中心軸Ｃの位置に送られた芯材料ａが、中心軸Ｃから均等に各放射方向供給路２４へと分配される。鞘材供給路４０〜４６でも、主供給路４２から中心軸Ｃの位置に送られた鞘材料ｂが、中心軸Ｃから均等に各放射方向供給路４４へと分配される。
【００２８】
図４に示すように、芯材料ａおよび鞘材料ｂの何れも、放射方向供給路２４、４４によって均等に分配された状態で平行供給路２６、４６に送られるので、複数個所の押出成形部で、芯材料ａと鞘材料ｂの供給量に差が出来たり、複層ストランドＳにおける芯材料ａと鞘材料ｂの厚みの比率に変動が生じたりすることが防げる。
押出盤５０のところでは、芯用ノズル１４の内外周の平行供給路２６、４６を流れてきた芯材料ａおよび鞘材料ｂが、芯用ノズル１４の先端で合流し、ホルダー孔５２から押出口１２で外径を調整されて、芯材料ａに対して鞘材料ｂが一定の厚み割合で被覆した複層ストランドＳが成形される。
【００２９】
〔複層ペレットの製造〕
ダイ装置３で押出成形された複層ストランドＳは、押出口１２の配置構造にしたがって、６本の複層ストランドＳが円筒を形づくるようにして送り出されてくる。
図１に示すように、複数本の複層ストランドＳは平行状態のままで冷却槽４に入り、水中に浸漬された状態で走行しながら冷却される。冷却槽４を出た複層ストランドＳは、水切り装置５で表面に付着した水分を除去されたあと、ペレタイザ６で切断されて複層ペレットＰになる。
【００３０】
ペレタイザ６では、回転駆動される切断刃で、円周状に配置された複数本の複層ストランドＳを同時に切断することができる。
〔鞘ホルダーの使用〕
図５、６に示す実施形態は、前記実施形態とダイ装置の構造が異なる。
但し、基本的な構造は前記実施形態と共通しているので、異なる構造部分を主に説明する。
ダイ装置３の本体１０、芯材供給路２０〜２６、鞘材供給路４０〜４６の配置構造は前記実施形態と共通している。
【００３１】
但し、押出盤５０の構造が異なる。すなわち、押出盤５０は、円周に沿って配置された複数個所の押出成形部となる部分が、押出盤５０の本体とは別部品からなる鞘用ホルダー６０で構成されている。
鞘用ホルダー６０には、芯用ノズル１４の外周を囲むホルダー孔６２を有し、ホルダー孔６２の先端が押出口１２になっている。
鞘用ホルダー６０は、全体が段付き円筒状をなし、押出盤５０の前面に円周に沿って設けられた複数の凹部にそれぞれ鞘用ホルダー６０の後部が嵌入されている。鞘用ホルダー６０の前部が嵌入する取付孔を有する押さえ部材５４が、押出盤５０の前面にボルト締結されることで、各鞘用ホルダー６０が固定される。
【００３２】
芯材料ａおよび鞘材料ｂは、芯用ノズル１４の内外周に配置された平行供給路２６、４６から、押出盤５０のホルダー孔５２、鞘用ホルダー６０のホルダー孔６２を経て押出口１２へと供給されることで、芯材料ａの外周を鞘材料ｂが被覆した複層ストランドＳが成形される。
上記実施形態では、各押出成形部毎に、鞘用ホルダー６０の取付状態やホルダー孔６２あるいは押出口１２の寸法形状と、芯用ノズル１４の取付状態および寸法形状を調整することで、複数個所の押出成形部における複層ストランドＳの押出形状を正確に設定あるいは調整することができる。
【００３３】
例えば、芯用ノズル１４と押出口１２との芯合わせがずれると、複層ストランドＳのおける鞘材料ｂの厚みが周方向で薄いところと厚いところとが出来てしまうが、芯用ノズル１４の芯位置に合わせて鞘用ホルダー６０の芯位置を調整すれば、鞘材料ｂの厚みが全周で一定の複層ストランドＳが得られる。
その結果、複数個所の押出成形部で同時に複数本の複層ストランドＳを成形しても、品質性能にばらつきのない複層ストランドＳを得ることが容易になる。
〔水中カットペレタイザを備えた製造装置〕
図７〜図９に示す実施形態は、水中カットペレタイザを組み込んだ複層ペレットの製造装置を示している。
【００３４】
＜全体配置＞
図７に示すように、製造装置の配置構造としては、ダイ装置３には、芯材ａの押出機１と、鞘材ｂの押出機２とが接続されている。鞘材ｂの押出機２は、ダイ装置３との間に、モータ等で駆動されるギヤポンプ２８を備えている。
ダイ装置３には、温調装置８から延びる温調配管８０が連結されている。温調装置８で加温された油が、温調装置８からダイ装置３に供給され、再び温調装置８へと戻ってくる。
ダイ装置２のうち、芯材ａの押出機１と反対側の面には、モータ７５で駆動される水中カットペレタイザ７が装着されている。水中カットペレタイザ７には、水供給配管９０と水排出配管９１が接続され、各配管９０、９１は、脱水機９に連結されている。脱水機９には、ポンプなどを備えた水循環装置９２を備えており、脱水機９と水中カットペレタイザ７との間を水が循環し、水中カットペレタイザ７で得られた複層ペレットＰを水とともに搬出し、脱水機９で水と分離して、複層ペレットＰを回収する。
【００３５】
＜主要部の構造＞
図８に示すように、ダイ装置１の基本的な構造は、前記実施形態と共通しているので、共通する構造については説明を省略し、相違する構造部分を主に説明する。
ダイ装置１は、本体１０と押出盤５０を備え、芯材供給路２０〜２６および鞘材供給路４０〜４６が配置されている。芯材供給路２０〜２６のうち、芯材供給口２０は、本体１０の後端面で中心軸Ｃの位置に設けられ、中心軸Ｃを延びる主供給路２２につながっている。
【００３６】
図９に示すように、押出口１２は、円周方向を８等分した位置のうちの７個所に設けられており、１個所については、鞘材ｂの供給口４０および主供給路４２を配置するために押出口１２が設けられていない。このように、押出口１２は、円周に等分に配置されていなくても、各押出口１２に供給する鞘材ｂおよび芯材ａの流れを適切に設計すれば、複数の押出口１２で均一な複層ストランドＳを成形することができる。
押出盤５０の内部には油流路８４が配置されている。油流路８４は、押出盤５０の外周面に油供給口８１と油排出口８２とを備えており、温調配管８０と接続されている。油流路８４は、平行供給路４６の先端側の押出口１２に近い部分の外周を囲むように配置されている。温調装置８から油流路８４に供給された加温油が、押出口１２の周辺の押出盤５０および押出口１２の近くを流れる芯材ａおよび鞘材ｂを加温する。
【００３７】
水中カットペレタイザ７は、水ｗが収容される水保持空間７０を有しており、水保持空間７０に有する水供給口７１は前記水供給配管９０が連結され、水排出口７２には水排出配管９１が連結される。水保持空間７０の一面が、押出盤５０の正面に開口している。水保持空間７０の開口面に旋回自在に切断刃７４が取り付けられている。切断刃７４は、水保持空間７０を貫通して外部に延びる回転軸７３に支持されている。回転軸７３は、水中カットペレタイザ７の外部に設置されたモータ７５に連結されて回転駆動される。切断刃７４は、押出盤５０の正面に開口する押出口１２を横切るように作動する。
【００３８】
＜複層ペレットの製造＞
図８において、芯材供給路２０〜２６に芯材ａを供給し、鞘材供給路４０〜４６に鞘材ｂを供給すると、押出口１２から、水中カットペレタイザ７の水保持空間７０に、芯材ａの外周に鞘材ｂが被覆された複層ストランドＳが押し出される。水ｗと接触した複層ストランドＳは冷却される。
水保持空間７０に突き出した複層ストランドＳの先端は、回転する切断刃７４によって直ちに切断され、小さな複層ペレットＰになる。切断刃７の回転速度と、複層ストランドＳの押出速度との設定によって、製造される複層ペレットＰの寸法や形状を調整することができる。切断された複層ペレットＰは水中で冷却されながら、水流とともに移動する。
【００３９】
水保持空間７０の水ｗは、水排出口７２から水排出配管９１を経て脱水機９に送り込まれ、ここで水ｗと分離された複層ペレットＰが取り出される。
水中カットペレタイザ７を使用することで、ダイ装置１から押出成形された複層ストランドＳを直ちに複層ペレットＰにすることができ、複層ペレットＰの生産性が向上するとともに、全体の装置スペースも削減される。
ダイ装置３に水中カットペレタイザ７を装着すると、押出口１２の周辺の押出盤５０および芯材ａ、鞘材ｂが冷却され過ぎて、押出成形がうまくいかなくなることがあるが、前記した温調装置８を備えておけば、押出口１２の周辺の押出盤５０および芯材ａ、鞘材ｂを押出成形に適切な温度に加温維持しておくことができる。
【００４０】
【実施例】
前記図１に示す複層ペレット製造装置を用いて、複層ペレットを製造した具体例について説明する。
ダイ装置３：図５、６に示す鞘用ホルダー６０付きの装置。押出口６個所。
芯材料ａ：低密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝２g/10min 、ｄ＝０．９２g/cc）
青色に着色。
鞘材料ｂ：低密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝２g/10min 、ｄ＝０．９２g/cc）
白色に着色。
【００４１】
芯材押出機１：４６mmφ２条２軸押出機。Ｌ／Ｄ＝３５。
鞘材押出機２：５０mmφ単軸押出機。Ｌ／Ｄ＝２５）。
〔実施例１〕
各押出機１、２から芯材料ａおよび鞘材料ｂを、温度１８０℃でダイ装置３に供給した。芯材料ａと鞘材料ｂとの供給量の比すなわち芯鞘比は、芯／鞘＝５０／５０重量％であった。
ダイ装置３から押出成形された６本の複層ストランドＳを、冷却槽４で冷却したあと、ペレタイザ６で切断して複層ペレットＰを得た。
【００４２】
得られた複層ペレットＰは、外径３．０mmφ、長さ３．０mmであった。
〔実施例２〕
前記芯鞘比を芯／鞘＝７０／３０重量％に変更した以外は、実施例１と同じ条件で複層ペレットＰを製造した。
〔実施例３〕
前記芯鞘比を芯／鞘＝９０／１０重量％に変更した以外は、実施例１と同じ条件で複層ペレットＰを製造した。
各実施例で得られた複層ペレットＰの鞘厚みを測定した。測定は、光学顕微鏡で観察して行った。その結果を、下記表１に示す。
【００４３】

上記測定の結果、本発明の実施例で得られた複層ペレットＰは、理論値通りの鞘厚みを有し、精度の高い品質性能の優れた複層ペレットＰであることが実証された。
【００４４】
【発明の効果】
本発明にかかる複層ペレットの製造方法は、複層ペレットの前段階である複層ストランドの成形に、複数の押出成形部が円周に沿って配置されたダイ装置を用いることで、複層ストランドを能率的に製造することができる。
ダイ装置として、同じ円周に沿って複数個所に配置された押出成形部に対して、芯材料および鞘材料をそれぞれ、円周の中心軸から放射方向に延びる供給路を経て各押出成形部に供給することで、複数の押出成形部に対して芯材料および鞘材料を均等に供給することができ、各押出成形部で成形される複層ストランドにおける芯材料と鞘材料との厚み割合や配置形状を、バラツキのない安定した品質にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を表し、製造装置の全体構造を示す模式図(a) および製造された複層ストランドの拡大断面図(b)
【図２】ダイ装置の断面図
【図３】ダイ装置の正面図
【図４】成形材料の流れを示す模式図
【図５】別の実施形態を表すダイ装置の断面図
【図６】ダイ装置の正面図
【図７】別の実施形態を表す製造装置全体の構成図
【図８】ダイ装置と水中カットペレタイザの断面図
【図９】ダイ装置の正面図
【符号の説明】
１、２押出機
３ダイ装置
４冷却槽
５水切り装置
６ペレタイザ
７水中カットペレタイザ
８温調装置
９脱水機
１０ダイ装置本体
１２押出口
１４芯用ノズル
２０芯材供給口
２２主供給路
２４放射方向供給路
２６平行方向供給路
４０鞘材供給口
４２主供給路
４４放射方向供給路
４６平行方向供給路
５０押出盤
５２ホルダー孔
５４押さえ部材
６０鞘用ホルダー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionDie apparatus for manufacturing multi-layer pellets and using the sameMethod for producing multilayer pellets andManufacturingRegarding the device,Using a die device used when manufacturing a multilayer pellet by applying an extrusion molding technique, and the die device,Method for producing a multilayer pellet having a core-sheath structure composed of a plurality of molding materials, which is a raw material for molding various resin products,and,SaidThe present invention is intended for a multilayer pellet manufacturing apparatus including a die apparatus.
[0002]
[Prior art]
The pellets for resin molding are obtained by heating and melting a resin raw material that has been blended and adjusted in advance, extrusion molding into strands (strings), and cutting the resulting resin strands into small tablet-shaped so-called pellets. .
By preparing the pellets as described above when molding various resin products, there is no hassle of adjusting the composition of raw materials each time a resin product is molded, and stable resin performance work is possible. The quality is stable, and there are advantages such as easy supply of raw materials to the molding apparatus and other handling.
[0003]
In general, many resin pellets are molded of the same resin as a whole, but multilayer pellets or multilayer pellets composed of a plurality of material portions and a manufacturing method thereof have also been proposed.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-171828 discloses a crystalline polyolefin having a low adhesive property with a material having a high adhesive property as a core in order to solve the problem that a pellet manufactured from a material having a high adhesive property is likely to cause blocking. It is a multi-layer pellet having a core-sheath structure with a resin sheath.
JP-A-59-81121 discloses a technique for producing pellets from an olefin-vinyl alcohol copolymer in which a strand for producing pellets cannot be formed due to a low melt tension. A core-sheath multi-layered pellet having a core-sheath structure coated with a resin having a high melt tension is formed and then cut to produce a multi-layer pellet having a core-sheath structure. As a manufacturing apparatus, an apparatus having a structure for supplying a sheath material around a core material to a die head for pellet forming is shown.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional multilayer pellet manufacturing technology, when forming a multilayer strand, the molding speed of the multilayer strand must be set relatively low in order to reliably coat the sheath material on the outer periphery of the core material.
For this reason, there is a problem that the productivity of the multilayer strand and the multilayer pellet is deteriorated, and the production cost of the multilayer pellet is high.
In order to solve this problem, it is conceivable to simultaneously produce a plurality of multilayer strands using a strand forming apparatus having a plurality of die heads, that is, extrusion ports.
[0005]
  However, it is difficult to adjust so that the outer periphery of the core material is reliably covered with a sheath material having a constant thickness at each of the plurality of extrusion ports. It is difficult to supply the molten resin material to the plurality of extrusion ports at an equal amount and flow rate, and to uniformly control the flow of the core material and the sheath material over the entire circumference of the flow.
  An object of the present invention is to produce a multi-layer pellet having a high-quality and stable core-sheath structure with high productivity in the manufacturing technique of the multi-layer pellet as described above.DIE EQUIPMENT AND MULTILAYER PELLET MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS USING THE SAMEThat is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  A die apparatus according to the present invention is a die apparatus used when manufacturing a multi-layer pellet of a core-sheath structure in which a molding material that becomes a sheath is coated on the outer periphery of a molding material that becomes a core,
  One core material supply port to which the core material is supplied;
  One sheath material supply port to which the sheath material is supplied;
  Extruded parts that are arranged at a plurality of locations on the same circumference, and are extruded by covering the outer periphery of the core material with a sheath material concentrically.
  From the core material supply port, it extends along the central axis of the circumference where each extrusion-molded part is arranged, and then divides into a plurality of radial parts, and then extends toward the extrusion-molded part along the central axis. A core material supply path that extends and leads the core material from the core material supply port to the center of each extrusion molding part,
  From the sheath material supply port, it extends along the central axis of the circumference where each extrusion-molded part is arranged, and then divides into a plurality of radial parts, and then extends toward the extrusion-molded part along the central axis. A sheath material supply path that extends and leads the sheath material from the sheath material supply port to the outer periphery of the core material of each extruded portion;
Comprising
It is characterized by.
  A method for producing a multi-layer pellet according to the present invention is a method for producing a multi-layer pellet having a core-sheath structure in which a molding material that becomes a sheath is coated on the outer periphery of a molding material that becomes a core, the following step (a) Including (c)The die device of the present invention is used as the die device..
  Step (a):SaidA core material and a sheath material are supplied to the die unit.
  Process (b): Each extrusion molding partInThe sheath material is concentrically covered on the outer periphery of the core materialWhileExtrude multilayer strands.
[0007]
  Step (c): A plurality of extruded multilayer strands are cut to produce multilayer pellets.
  The multilayer pellet manufacturing apparatus according to the present invention includes a die device, a core material supply device that supplies the core material to the die device, a sheath material supply device that supplies the sheath material to the die device, and the die And a pelletizer disposed adjacent to the extrusion molding portion of the apparatus, and the die apparatus of the present invention is used as the die apparatus.
  [Molding material]
  Various resin materials applicable to normal pellet production can be combined.
  The raw material supplied to the multi-layer pellet manufacturing apparatus to be described later may be a solid such as a powder or a liquid.
  [Multi-layer pellet manufacturing equipment]
  Basically, it has the same structure as a molding apparatus used for normal strand pellet production and strand molding.
[0008]
The following structure can be provided for the production of multilayer pellets.
Extruder that heats and melts the raw materials that become the core material and the sheath material separately, the die device for strand molding that forms the melted core material and sheath material supplied from the extruder into multi-layer strands, and extruded from the die device A pelletizer that cuts a multilayer strand to produce a multilayer pellet.
A cooling device such as a cooling tank for cooling the multilayer strand can be provided.
A hopper for supplying the raw material to the extruder and a device for collecting the multi-layer pellets produced by the pelletizer or transporting them to the next step can be provided.
[0009]
[Die device]
The basic structure is common to a die apparatus for forming a normal strand, but includes a structure for forming a multilayer strand.
<Supply port>
A core material supply port to which the core material is supplied and a sheath material supply port to which the sheath material is supplied are provided.
The core material supply port and the sheath material supply port may be provided at any position on the outer surface of the main body of the die device, but are preferably arranged so that the material flows smoothly into the extrusion molding portion. Specifically, it can be provided at a position on the side surface or the back surface of the main body of the die device with respect to the surface on which the extrusion molding portion is disposed.
[0010]
Separate extruders are connected to the core material supply port and the sheath material supply port, respectively. The arrangement of each supply port is set in consideration of the installation structure of the extruder.
<Extruded part>
An extrusion part for forming a multilayer strand is provided. The core material is extruded in a linear shape from the extrusion port of the extrusion molding portion, and the sheath material is extruded with the core material in a state of being concentrically covered on the outer periphery of the core material.
The outer diameter of the extrusion port is set according to the outer diameter of the multilayer strand. However, in consideration of deformation during molding, the outer diameter of the multilayer strand and the outer diameter of the extrusion port may not be completely the same. If the outer diameter of the extrusion port is too small, the molding material cannot be sufficiently extruded, and if the outer diameter of the extrusion port is too large, the strand cannot be stably extruded.
[0011]
Extrusion parts are arranged at a plurality of locations along the same circumference. As a result, a plurality of multilayer strands extruded from the respective extrusion ports are sent downstream in a parallel state in a state of forming a cylindrical surface. The number of extrusion-molded parts depends on conditions such as the outer shape of the die device, the diameter of the multilayer strand, and the extrusion discharge amount, and can be set to an appropriate number in the range of about 3 to several tens.
As a structure of the extrusion molding part, a core nozzle to which a core material is supplied can be combined with a sheath holder that is disposed at an outer periphery on the tip side of the core nozzle and has an extrusion port. The sheath material is supplied between the sheath holder and the core nozzle.
[0012]
The outer diameter of the core material can be adjusted by setting the inner diameter of the core nozzle. By setting the outer shape of the core nozzle and the inner shape of the sheath holder, the thickness of the sheath material and the ratio of the core material and the sheath material in the radial direction can be adjusted. If the inner circumference of the sheath holder corresponding to the tip of the core nozzle is tapered, the thickness of the sheath material covered by the core material can be adjusted by adjusting the position of the sheath holder and the core nozzle in the front-rear direction. Can be adjusted.
Each of the plurality of extrusion-molded parts can be provided with a combination structure of the core nozzle and the sheath holder as described above.
[0013]
The extrusion molding part provided with the combination structure of the nozzle for cores and the holder for sheaths can be provided detachably with respect to the main body of a die apparatus for every extrusion molding part.
In this case, the thickness of the core material and the sheath material, the balance in the circumferential direction, and the like can be adjusted for each extruded portion. The center alignment of the core nozzle and the sheath holder can be set accurately.
As means for detachably attaching the extrusion-molded portion to the main body of the die apparatus, it is possible to employ detachable attachment means in fitting or bolt fastening or other ordinary mechanical devices.
[0014]
<Supply path>
It is a flow path of the molten material that guides the core material and the sheath material from the core material supply port and the sheath material supply port to the extrusion molding portion, and includes a core material supply path and a sheath material supply path separately.
The core material supply path first extends from the core material supply port to the center axis of the circumference where the plurality of extrusion-molded portions are arranged. Then, it extends in the radial direction from the central axis toward each extrusion molding part. The radial supply path may be disposed in a plane orthogonal to the central axis, or may be disposed in a conical surface inclined forward. In such a conical radial supply path, the material flow becomes smooth and can be evenly divided in a plurality of directions. A portion extending along the central axis may be provided in front of the radial supply path.
[0015]
It is preferable that the supply path from the central axis to each extrusion molding part has the same structure in all the extrusion molding parts in order to supply the material to the extrusion molding parts evenly.
The sheath material supply path also first extends from the sheath material supply port to the center axis of the circumference where the plurality of extrusion-molded portions are arranged. Then, it extends in the radial direction from the central axis toward each extrusion molding part. Since a more specific structure is common to the core material supply path, detailed description is omitted.
When the core material supply path and the sheath material supply path have portions extending along the central axis, they are provided in an arrangement that overlaps the front and rear on the central axis but does not interfere with each other.
The radial direction portion of the sheath material supply path can be disposed in front of the radial direction portion of the core material supply path, that is, on the side close to the extruded portion.
[0016]
[Multi-layer strand molding]
The core material and the sheath material supplied in a molten state from the extruder to the die apparatus flow through the respective supply paths and are divided into a plurality of extrusion molding sections. In each supply path, the core material and the sheath material flowing from the central axis direction to the radial direction are equally divided and flow under the same conditions. As a result, the multi-layered strand is formed from the core material and the sheath material under the same conditions in a plurality of extruded portions.
By adjusting the supply amount of the core material and the sheath material to the die device, the thickness ratio of the core material and the sheath material in the multilayer strand can be adjusted.
[0017]
The layer structure of the multi-layer strand also changes depending on the shape structure of the extruded portion. For example, the settings of the inner and outer diameters of the core nozzle, the inner diameter of the sheath holder arranged outside the core nozzle, the inner diameter of the extrusion port at the tip, and the like determine the layer structure of the multilayer strand.
The outer diameter of the multilayer strand and the ratio of the thickness of the core material to the sheath material can be appropriately set depending on the purpose of use and required performance of the multilayer pellet. For example, the outer diameter of the multilayer strand is usually set to 1 to 10 mm, and preferably 3 to 7 mm.
[Manufacture of multi-layer pellets]
The extruded multilayer strand is cooled as necessary, and then cut by a pelletizer to form multilayer pellets.
[0018]
For cooling, a normal cooling means can be employed, for example, a method of immersing the multilayer strand in the cooling water in the water tank is employed. The multilayer strand after water cooling is preferably sent to the pelletizer after removing water adhering to the surface by a draining device.
The pelletizer drives a rotary blade or the like to cut the multilayer strands at predetermined lengths. In the state in which the multilayer strand is cut, a double columnar multilayer pellet composed of a core material and a sheath material can be obtained. By rounding the cut end face, it is possible to obtain a spherical, elliptical, or disk-shaped multilayer pellet in which the entire circumference including the end face of the core material is covered with the sheath material. Such a form in which the sheath material covers the entire circumference of the core material is also included in the technical concept of the core-sheath structure in the present invention.
[0019]
The outer diameter of the multilayer pellet is usually about 2 to 8 mm.
[Underwater cut pelletizer]
As an apparatus for cutting a multilayer strand to obtain a multilayer pellet, an underwater cut pelletizer can be disposed adjacent to the outlet of the multilayer strand, that is, the extrusion port, in the extrusion part of the die device described above.
The underwater cut pelletizer includes a rotary blade that is rotationally driven by a motor or the like, and a water holding space in which the rotary blade is accommodated and water flows. If an underwater cut pelletizer is placed so that the rotary blade rotates and passes through the extrusion port just outside the extrusion port of the die unit and water always exists outside the extrusion port, The extruded multilayer strand is immediately cut with a rotary blade into a multilayer pellet. The cut multilayer pellets are discharged into water and immediately cooled and can be conveyed by a water stream.
[0020]
The multilayer pellets transported with the water stream from the underwater cut pelletizer are separated from the water by a dehydrator or the like, and the dried multilayer pellets can be recovered.
When the underwater cut pelletizer is attached adjacent to the die device, the die device may be cooled by the water flowing through the underwater cut pelletizer, and the core material and the sheath material may be excessively cooled in the extrusion molding portion or the like. In order to improve this problem, it is effective to provide a die device, particularly a temperature control device for heating and keeping the extruded part. The temperature control device heats the die unit adjacent to the heating path by adjusting the temperature by arranging a heating path through which heated oil circulates around the extrusion molding part and inside the die unit. be able to.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment shown in FIG. 1 represents the overall structure of the multilayer pellet manufacturing apparatus and the cross-sectional structure of the manufactured multilayer strand or multilayer pellet.
As shown in FIG. 1 (a), a core material extruder 1 and a sheath material extruder 2 are connected to a die apparatus 3 from directions orthogonal to each other. In the core material extruder 1, a resin raw material serving as a core material is supplied and heated and melted. In the sheath material extruder 2, a resin raw material to be a sheath material is supplied and heated and melted. The heated and melted material is supplied to the die device 3.
[0022]
A plurality of multilayer strands S are extruded from the die apparatus 3 so as to be parallel to each other and to form a cylindrical surface. As shown in FIG. 1 (b), the cross-sectional shape of the multilayer strand S is such that the core material a is arranged at the center, and the sheath material b covers the outer periphery with a relatively thin thickness.
The extruded multilayer strand S is sent to the cooling tank 4 and cooled and solidified.
The multi-layer strand S coming out of the cooling bath 4 is sent to the pelletizer 6 through the draining device 5.
In the pelletizer 6, the multilayer strand S is finely cut to obtain a multilayer pellet P. The cross-sectional structure of the multilayer pellet P is also a core-sheath structure of a core material a and a sheath material b, as shown in FIG.
[0023]
[Die device]
As shown in FIGS. 2 and 3, the die apparatus 3 has a substantially cylindrical main body 10.
As shown in detail in FIG. 3, a core material supply tube 21 and a sheath material supply tube 41 are provided on the cylindrical peripheral surface of the main body 10 at positions orthogonal to each other. The end surface of the core material supply tube 21 becomes the core material supply port 20, and the end surface of the sheath material supply tube 41 becomes the sheath material supply port 40. The core material supply port 20 is connected to the core material extruder 1, and the sheath material supply port 40 is connected to the sheath material extruder 2.
[0024]
Extrusion ports 12 are arranged at a plurality of locations along the circumference on the front end surface of the main body 10. In the case of the figure, the extrusion ports 12 are provided at six locations at equal intervals. A line extending the center of the circumference constituted by the extrusion port 12 in a direction orthogonal to the plane including the circumference represents the central axis C.
As shown in FIG. 2, the core

material supply paths

22, 24, 26 from the core material supply port 20 to each extrusion port 12, and the sheath material supply from the sheath material supply port 40 (see FIG. 3) to each extrusion port 12.

Paths

42, 44 and 46 are provided.
The core material supply path extends from the core material supply port 20 toward the central axis C at the center of the main body 10, and then, along the central axis C, the relatively thick main supply path 22 extending toward the front extrusion port 12. The main supply path 22 is narrower than the main supply path 22, and the radial supply path 24 is slightly inclined forward and extends along the conical surface, and the radial supply path 24 continues to the center. A parallel supply path 26 extending forward in parallel with the axis C and reaching the extrusion port 12 is formed.
[0025]
The parallel supply path 26 passes through the center of the cylindrical core nozzle 14 that is detachably embedded in the main body 10 and extends toward the extrusion port 12.
The tip of the core nozzle 14 is tapered and is disposed inside the holder hole 52 of the extruder 50 disposed on the front surface of the main body 10. The extruder 50 is provided with a holder hole 52 for each extrusion molding portion, and the tip of the holder hole 52 is the extrusion port 12.
The sheath material supply path extends from the sheath material supply port 40 toward the central axis C at the center of the main body 10, and then, along the central axis C, the relatively thick main supply path 42 extending toward the front extrusion port 12. The main supply path 42 is narrower than the main supply path 42, and the radial direction of the radial supply path 44 extends slightly obliquely forward, and the radial direction of supply path 44 is parallel to the central axis C. And a parallel supply path 46 extending to the extrusion port 12.
[0026]
The main supply path 42 of the sheath material is disposed on the front side closer to the extrusion port 12 than the main supply path 22 of the core material. The radial supply path 44 of the sheath material continues to the inner periphery of the core nozzle 14. The parallel supply path 46 of the sheath material extends through the gap between the outer periphery of the core nozzle 14 and the holder hole 52 and reaches the extrusion port 12.
The gap between the outer diameter of the tip of the core nozzle 14 and the holder hole 52 changes the thickness of the sheath material b and determines the ratio of the thickness of the core material a and the sheath material b. By adjusting the position of the core nozzle 14 in the front-rear direction parallel to the central axis C, the thickness of the sheath material b can be adjusted.
[0027]
[Molding of multi-layer strand]
The molten core material a and sheath material b supplied from the extruders 1 and 2 to the die apparatus 3 flow through the core material supply paths 20 to 26 and the sheath material supply paths 40 to 46. In the extrusion port 12, the core material a flows in the center and the sheath material b flows in the outer periphery, so that a multi-layer strand S having a so-called core-sheath structure is formed.
In the core material supply paths 20 to 26, the core material a sent from the main supply path 22 to the position of the central axis C is evenly distributed from the central axis C to each radial supply path 24. Even in the sheath material supply paths 40 to 46, the sheath material b sent from the main supply path 42 to the position of the central axis C is evenly distributed from the central axis C to the radial supply paths 44.
[0028]
As shown in FIG. 4, both the core material a and the sheath material b are sent to the

parallel supply paths

26 and 46 in a state of being evenly distributed by the

radial supply paths

24 and 44. Thus, it is possible to prevent a difference in the supply amount of the core material a and the sheath material b, and fluctuation in the thickness ratio of the core material a and the sheath material b in the multilayer strand S.
At the extruder 50, the core material a and the sheath material b that have flowed through the

parallel supply paths

26 and 46 on the inner and outer circumferences of the core nozzle 14 merge at the tip of the core nozzle 14, and the extrusion hole is opened from the holder hole 52. 12, the outer diameter is adjusted, and the multi-layer strand S in which the sheath material b is coated at a constant thickness ratio with respect to the core material a is formed.
[0029]
[Manufacture of multi-layer pellets]
The multilayer strand S extruded by the die device 3 is sent out so that the six multilayer strands S form a cylinder according to the arrangement structure of the extrusion ports 12.
As shown in FIG. 1, a plurality of multilayer strands S enter the cooling tank 4 while being in a parallel state, and are cooled while traveling in a state of being immersed in water. The multi-layer strand S exiting the cooling tank 4 is removed by the draining device 5 to remove water adhering to the surface, and then is cut by the pelletizer 6 to become a multi-layer pellet P.
[0030]
In the pelletizer 6, a plurality of multilayer strands S arranged in a circumferential shape can be simultaneously cut with a cutting blade that is driven to rotate.
[Use of sheath holder]
The embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is different from the embodiment in the structure of the die apparatus.
However, since the basic structure is the same as that of the above embodiment, different structural parts will be mainly described.
The arrangement structure of the main body 10, the core material supply paths 20 to 26, and the sheath material supply paths 40 to 46 of the die device 3 is the same as that in the above embodiment.
[0031]
However, the structure of the extruder 50 is different. That is, the extruder 50 includes a sheath holder 60 that is a part different from the main body of the extruder 50 at a plurality of portions formed along the circumference.
The sheath holder 60 has a holder hole 62 surrounding the outer periphery of the core nozzle 14, and the tip of the holder hole 62 is the extrusion port 12.
The entirety of the sheath holder 60 has a stepped cylindrical shape, and the rear portions of the sheath holder 60 are fitted into a plurality of concave portions provided along the circumference on the front surface of the extruder 50. The holding member 54 having a mounting hole into which the front portion of the sheath holder 60 is fitted is bolted to the front surface of the extruder 50, whereby each sheath holder 60 is fixed.
[0032]
The core material a and the sheath material b are fed from the

parallel supply paths

26 and 46 arranged on the inner and outer circumferences of the core nozzle 14 to the extrusion port 12 through the holder hole 52 of the extruder 50 and the holder hole 62 of the sheath holder 60. Are supplied, the multilayer strand S in which the outer periphery of the core material a is covered with the sheath material b is formed.
In the above-described embodiment, by adjusting the mounting state of the sheath holder 60 and the dimensional shape of the holder hole 62 or the extrusion port 12 and the mounting state and dimensional shape of the core nozzle 14 for each extrusion molding portion, a plurality of locations are obtained. It is possible to accurately set or adjust the extrusion shape of the multilayer strand S in the extrusion molding part.
[0033]
For example, if the core alignment between the core nozzle 14 and the extrusion port 12 is deviated, the sheath material b in the multilayer strand S can be thin and thick in the circumferential direction. If the core position of the sheath holder 60 is adjusted in accordance with the core position, a multilayer strand S in which the thickness of the sheath material b is constant over the entire circumference can be obtained.
As a result, even if a plurality of multi-layer strands S are simultaneously formed by a plurality of extrusion forming portions, it becomes easy to obtain a multi-layer strand S having no variation in quality performance.
[Production equipment with underwater cut pelletizer]
The embodiment shown in FIGS. 7 to 9 shows a multi-layer pellet manufacturing apparatus incorporating an underwater cut pelletizer.
[0034]
<Overall layout>
As shown in FIG. 7, as an arrangement structure of the manufacturing apparatus, an extruder 1 for the core material a and an extruder 2 for the sheath material b are connected to the die device 3. The extruder 2 for the sheath material b includes a gear pump 28 driven by a motor or the like between the extruder 2 and the die device 3.
A temperature control pipe 80 extending from the temperature control device 8 is connected to the die device 3. The oil heated by the temperature control device 8 is supplied from the temperature control device 8 to the die device 3 and returns to the temperature control device 8 again.
In the die apparatus 2, an underwater cut pelletizer 7 driven by a motor 75 is mounted on the surface of the core material a opposite to the extruder 1. A water supply pipe 90 and a water discharge pipe 91 are connected to the underwater cut pelletizer 7, and each

pipe

90, 91 is connected to the dehydrator 9. The dehydrator 9 includes a water circulation device 92 having a pump or the like, and water circulates between the dehydrator 9 and the underwater cut pelletizer 7, and the multilayer pellet P obtained by the underwater cut pelletizer 7. Is taken out together with water and separated from the water by the dehydrator 9 to collect the multilayer pellet P.
[0035]
<Main part structure>
As shown in FIG. 8, since the basic structure of the die apparatus 1 is the same as that of the above-described embodiment, the description of the common structure is omitted, and different structural parts are mainly described.
The die apparatus 1 includes a main body 10 and an extrusion board 50, and a core material supply path 20 to 26 and a sheath material supply path 40 to 46 are arranged. Among the core material supply paths 20 to 26, the core material supply port 20 is provided at the position of the central axis C on the rear end surface of the main body 10, and is connected to the main supply path 22 extending through the central axis C.
[0036]
As shown in FIG. 9, the extrusion ports 12 are provided at seven locations out of the eight positions in the circumferential direction. For one location, the supply port 40 and the main supply path 42 of the sheath material b are provided. No extrusion port 12 is provided for placement. As described above, even if the extrusion ports 12 are not equally arranged on the circumference, if the flow of the sheath material b and the core material a supplied to each extrusion port 12 is appropriately designed, the plurality of extrusion ports 12 is provided. A uniform multilayer strand S can be formed.
An oil passage 84 is disposed inside the extruder 50. The oil flow path 84 includes an oil supply port 81 and an oil discharge port 82 on the outer peripheral surface of the extruder 50 and is connected to the temperature control pipe 80. The oil flow path 84 is disposed so as to surround the outer periphery of a portion close to the extrusion port 12 on the tip side of the parallel supply path 46. The heated oil supplied from the temperature control device 8 to the oil flow path 84 heats the core material a and the sheath material b flowing near the extrusion plate 50 and the extrusion port 12 around the extrusion port 12.
[0037]
The underwater cut pelletizer 7 has a water holding space 70 in which water w is accommodated. A water supply port 71 in the water holding space 70 is connected to the water supply pipe 90, and a water discharge port 72 is connected to water. A discharge pipe 91 is connected. One surface of the water holding space 70 is open to the front surface of the extruder 50. A cutting blade 74 is pivotally attached to the opening surface of the water holding space 70. The cutting blade 74 is supported by a rotating shaft 73 that extends through the water holding space 70 to the outside. The rotary shaft 73 is connected to a motor 75 installed outside the underwater cut pelletizer 7 and is driven to rotate. The cutting blade 74 operates so as to cross the extrusion port 12 that opens to the front of the extruder 50.
[0038]
<Manufacture of multilayer pellets>
In FIG. 8, when the core material a is supplied to the core material supply paths 20 to 26 and the sheath material b is supplied to the sheath material supply paths 40 to 46, from the extrusion port 12 to the water holding space 70 of the underwater cut pelletizer 7. The multilayer strand S in which the sheath material b is coated on the outer periphery of the core material a is extruded. The multilayer strand S in contact with the water w is cooled.
The tip of the multilayer strand S protruding into the water holding space 70 is immediately cut by the rotating cutting blade 74 to become a small multilayer pellet P. Depending on the setting of the rotational speed of the cutting blade 7 and the extrusion speed of the multilayer strand S, the size and shape of the multilayer pellet P to be produced can be adjusted. The cut multilayer pellet P moves with the water stream while being cooled in water.
[0039]
The water w in the water holding space 70 is sent from the water discharge port 72 to the dehydrator 9 through the water discharge pipe 91, and the multi-layer pellet P separated from the water w is taken out here.
By using the underwater cut pelletizer 7, the multilayer strand S extruded from the die apparatus 1 can be immediately converted into the multilayer pellet P, and the productivity of the multilayer pellet P is improved and the entire apparatus Space is also reduced.
When the underwater cut pelletizer 7 is attached to the die device 3, the extrusion machine 50, the core material a, and the sheath material b around the extrusion port 12 may be cooled too much, and extrusion molding may not be successful. If the adjusting device 8 is provided, the extruder 50, the core material a, and the sheath material b around the extrusion port 12 can be kept warm to a temperature suitable for extrusion molding.
[0040]
【Example】
The specific example which manufactured the multilayer pellet using the multilayer pellet manufacturing apparatus shown in the said FIG. 1 is demonstrated.
Die device 3: Device with sheath holder 60 shown in FIGS. 6 extrusion ports.
Core material a: Low density polyethylene resin (MI = 2 g / 10 min, d = 0.92 g / cc)
Colored blue.
Sheath material b: low density polyethylene resin (MI = 2 g / 10 min, d = 0.92 g / cc)
Colored white.
[0041]
Core material extruder 1: 46 mmφ 2-spindle twin-screw extruder. L / D = 35.
Sheath material extruder 2: 50 mmφ single screw extruder. L / D = 25).
[Example 1]
The core material a and the sheath material b were supplied from the extruders 1 and 2 to the die apparatus 3 at a temperature of 180 ° C. The ratio of the supply amount of the core material a and the sheath material b, that is, the core-sheath ratio, was core / sheath = 50/50 wt%.
Six multilayer strands S extruded from the die device 3 were cooled in the cooling bath 4 and then cut with a pelletizer 6 to obtain multilayer pellets P.
[0042]
The obtained multilayer pellet P had an outer diameter of 3.0 mmφ and a length of 3.0 mm.
[Example 2]
A multilayer pellet P was produced under the same conditions as in Example 1 except that the core / sheath ratio was changed to core / sheath = 70/30 wt%.
Example 3
A multilayer pellet P was produced under the same conditions as in Example 1 except that the core / sheath ratio was changed to core / sheath = 90/10% by weight.
The sheath thickness of the multilayer pellet P obtained in each example was measured. The measurement was performed by observing with an optical microscope. The results are shown in Table 1 below.
[0043]

As a result of the above measurement, it was proved that the multilayer pellet P obtained in the example of the present invention was a multilayer pellet P having a sheath thickness as a theoretical value and excellent in quality performance with high accuracy.
[0044]
【The invention's effect】
The method for producing a multi-layer pellet according to the present invention uses a die apparatus in which a plurality of extrusion-molded portions are arranged along the circumference for forming a multi-layer strand, which is a previous stage of the multi-layer pellet. Strands can be produced efficiently.
As a die device, the core material and the sheath material are respectively supplied to each extrusion molding part through a supply path extending in the radial direction from the central axis of the circumference with respect to the extrusion molding parts arranged at a plurality of locations along the same circumference. By supplying, the core material and the sheath material can be evenly supplied to a plurality of extrusion molded portions, and the thickness ratio and arrangement of the core material and the sheath material in the multilayer strand formed by each extrusion molded portion The shape can be a stable quality without variation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram (a) showing an embodiment of the present invention and showing the overall structure of a manufacturing apparatus, and an enlarged cross-sectional view of a manufactured multilayer strand (b)
FIG. 2 is a sectional view of a die device.
FIG. 3 is a front view of the die device.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the flow of molding material.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a die apparatus representing another embodiment.
FIG. 6 is a front view of the die device.
FIG. 7 is a configuration diagram of the entire manufacturing apparatus representing another embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of a die device and an underwater cut pelletizer.
FIG. 9 is a front view of the die device.
[Explanation of symbols]
1, 2 Extruder
3 Die equipment
4 Cooling tank
5 Drainer
6 Pelletizer
7 Underwater cut pelletizer
8 Temperature controller
9 Dehydrator
10 die body
12 Extrusion port
14 core nozzle
20 Core material supply port
22 Main supply path
24 Radial supply path
26 Parallel supply path
40 Sheath material supply port
42 Main supply path
44 Radial supply path
46 Parallel supply path
50 Extruder
52 Holder hole
54 Holding member
60 Sheath holder

Claims

A die apparatus for use in manufacturing a multi-layer pellet of a core-sheath structure in which a molding material to be a sheath is coated on the outer periphery of a molding material to be a core,
One core material supply port to which the core material is supplied;
One sheath material supply port to which the sheath material is supplied;
Extruded parts that are arranged at a plurality of locations on the same circumference , and are extruded by covering the outer periphery of the core material with a sheath material concentrically.
From the core material supply port, extending divided into a plurality of after radially extending along the center axis of the circumference of the extruded part is arranged, After that, towards the respective extruded section along the central axis A core material supply path that extends and leads the core material from the core material supply port to the center of each extrusion molding part,
From the sheath material supply port, it extends along the central axis of the circumference where each extrusion-molded portion is arranged, and then divides into a plurality of radial portions, and then extends toward the extrusion-molded portion along the central axis. A sheath material supply path that extends and leads the sheath material from the sheath material supply port to the outer periphery of the core material of each extruded portion ;
Equipped with a,
A die apparatus.

The extrusion unit is detachably attached to the body of the individual extruded portions every die assembly, the die apparatus according to claim 1.

A method of molding material comprising the sheath to the outer periphery of the molding material comprising a core to produce a multilayer pellets of a core-sheath structure that is coated, the dialog system, a step of supplying a core material and the sheath material (a) A step (b) of extruding a multi-layer strand while concentrically coating a sheath material on the outer periphery of the core material in each of the extrusion-molded portions , and cutting the multi-layer extruded strands into a multi-layer pellet. look including the step of producing (c), the as die device, which comprises using the die apparatus according to claim 1 or 2, the manufacturing method of the multilayered pellets.

The multilayer strands extruded in step (b) is of an outer diameter of 1 to 10 mm, the manufacturing method of the multilayer pellet of claim 3.

A dialog system, said a core material supply apparatus for supplying the core material to the die assembly, and the sheath material supply device for supplying the sheath material to the die assembly is positioned adjacent to the extrusion portion of the die assembly a Lupe Retaiza, as the die device, which comprises using the die apparatus according to claim 1 or 2, the multilayer pellet manufacturing equipment.