JP6517637B2 - 樹脂押出用ダイ及び樹脂ペレット製造装置 - Google Patents
樹脂押出用ダイ及び樹脂ペレット製造装置Info
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Description
まず、樹脂ペレットの原料となるガラス繊維強化樹脂組成物(組成A)を準備した。
ガラス繊維強化樹脂組成物Aは、ポリフェニレンエーテル:PX100L(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)50重量部、ポリスチレン:PSJ−ポリスチレン HT478(PSジャパン社製)30重量部、及びガラス繊維:CS03JA404(旭ファイバーグラス社製)20重量部からなる。
・樹脂組成:樹脂ペレットの原料に用いた樹脂の組成を示している。
・樹脂流路の形状:吐出ノズルに設けられた樹脂流路の形状を示している。「逆テーパー」とは、図2に示す吐出ノズルのように樹脂流路が吐出口に向かって連続的に拡径している拡径部を有し、吐出口において内径が最大になる形状を意味する。「ストレート」とは樹脂流路の内径が一定である形状を意味する。「矩形(拡張)」とは、図5に示す吐出ノズルのように樹脂流路が吐出口に向かって段階的に拡径している形状を意味する。
・外径:吐出ノズルの外径を示している。
・角度:樹脂流路が有する拡径部の、吐出ノズルの軸心方向に対する傾斜角度を示している。
・先端部肉厚:吐出口側の先端における吐出ノズルの肉厚を示している。
・内径:拡径部よりも手前の樹脂流路の内径を示している。なお、樹脂流路の形状が「矩形(拡張)」である樹脂流路については、拡径部の前後の内径を示している。
・ノズル先端の引っ込み量:カバーの外表面に対する吐出ノズルの吐出口側先端がどれだけ引っ込んでいるかを示している。すなわち、図4に示す距離d1を示している。正の数字は吐出口がカバーの外表面より内側にあることを意味し、負の数字は吐出口がカバーの外表面より外側にあることを意味する。
・気体噴射方向:気体流路を通って噴射される気体の方向の、吐出ノズルの軸心方向に対する傾斜角度を示している。
・気体噴射口の幅:吐出ノズルの吐出口側先端における吐出ノズルの外周面とカバーの貫通孔の内周面との間隔(図4に示すd2)を示している。
・気体成分:気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の成分を示している。
・気体温度:気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の温度を示している。
・噴射速度:気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の噴射速度を示している。
・Vr/Vs:Vrは吐出口から押し出されたストランドを引き取るガイドローラーの周速度であり、Vsはストランドが引き取られる速度である。
・目ヤニ付着量:樹脂ペレットを1時間製造した後に5個全ての吐出ノズルの先端に付着していた目ヤニの合計重量を示している。
・目ヤニペレット:製造された樹脂ペレット50kg当たりに含まれていた、目ヤニが付着したペレットの数を示している。
吐出ノズルを5個全て表1に示した仕様のものに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
吐出ノズルを5個全て表1に示した仕様のものに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
ノズル先端の引っ込み量を変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
ノズル先端の引っ込み量を変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体を160℃の空気から126℃の水蒸気に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
吐出ノズルを5個全て表1に示した仕様のものに変更し、気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の噴射速度を15m/秒に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
吐出ノズルを5個全て表1に示した仕様のものに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
樹脂ペレットの原料となる樹脂を以下の組成のガラス繊維強化樹脂組成物(組成B)に変更し、気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の温度を200℃に変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表1に示した。
ガラス繊維強化樹脂組成物Bは、ポリブチレンテレフタレート:5020(固有粘度1.20dl/g)(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)40重量部、ポリブチレンテレフタレート:5008(固有粘度0.85dl/g)(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)20重量部、及びガラス繊維:ECS03T−187(日本電気硝子社製)30重量部からなる。
なお、原料の樹脂は樹脂押出用ダイの中で溶融しており、樹脂の温度は294℃であった。この溶融樹脂が吐出ノズルから押し出され、ストランドが得られた。
吐出ノズルの形状を変更した以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。実施例10で用いた吐出ノズルは外径が縮径している。吐出ノズルの根元側(押出機側)の外径は6mmであり、吐出口側に向かって縮径するテーパー部は吐出ノズルの中心軸に対して25度の角度で傾斜し、吐出口において外径が最小となっている。また、樹脂流路の内径を3.5mmで一定となるようにした。
吐出ノズルの形状及びノズル先端の引っ込み量を変更した以外は実施例9と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。実施例11で用いた吐出ノズルは外径が縮径しているテーパー部を有する。吐出ノズルの根元側(押出機側)の外径は6mmであり、吐出口側に向かって縮径するテーパー部は吐出ノズルの中心軸に対して45度の角度で傾斜し、吐出口において外径が最小となっている。また、樹脂流路の形状は、根元側(押出機側)の内径が3.5mmで、吐出口に向かう途中で内径が4.25mmに拡径した形状である。
吐出ノズルから押し出されたストランドを引き取るガイドローラーの回転をとめた以外は実施例9と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。
吐出ノズルから押し出されたストランドを引き取るガイドローラーの周速度(Vr)を35m/分とした以外は実施例9と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。
吐出ノズルの先端部をカバーの外表面より1.3mm突き出すようにした以外は実施例1と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。
吐出ノズルの先端部をカバーの外表面より2mm突き出すようにした以外は実施例9と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。
吐出ノズルの先端部をカバー外側表面より1.5mm突き出すようにした以外は実施例10と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。
吐出ノズルの先端部をカバー外側表面より0.9mm突き出すようにした以外は実施例11と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表2に示した。
樹脂ペレットの原料となる樹脂を以下の組成の非強化樹脂組成物(組成C)に変更し、気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の温度220℃にした以外は実施例10と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表3に示した。
非強化樹脂組成物Cは、ポリフェニレンエーテル:PX100L(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)40重量部、ナイロン−6:東レアミラン CM1041L0(東レ社製)49.5重量部、エラストマー:旭化成タフテック M1911(旭化成ケミカルズ社製)10重量部、及び無水マレイン酸:(和光純薬社製)0.5重量部からなる。
なお、原料の樹脂は樹脂押出用ダイの中で溶融しており、樹脂の温度は357℃であった。この溶融樹脂が吐出ノズルから押し出され、ストランドが得られた。
樹脂ペレットの原料となる樹脂を以下の組成の非強化樹脂組成物(組成D)に変更し、気体流路を通って吐出ノズルの先端に向けて噴射される気体の温度220℃にした以外は実施例11と同様にしてペレットを製造して評価した。評価結果を表3に示した。
非強化樹脂組成物Dは、ポリフェニレンエーテル:PX100L(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)40重量部、ナイロン−66:東レアミラン CM3001−N(東レ社製)49.5重量部、エラストマー:旭化成タフテック M1911(旭化成ケミカルズ社製)10重量部、及び無水マレイン酸:(和光純薬社製)0.5重量部からなる。
なお、原料の樹脂は樹脂押出用ダイの中で溶融しており、樹脂の温度は324℃であった。この溶融樹脂が吐出ノズルから押し出され、ストランドが得られた。
吐出ノズルと気体噴射装置を持たない、穴径3.5mm、穴数5穴の平ダイスを用いた以外は実施例14と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表3に示した。
吐出ノズルと気体噴射装置を持たない、穴径3.5mm、穴数5穴の平ダイスを用いた以外は実施例15と同様にして樹脂ペレットを製造して評価した。評価結果を表3に示した。
実施例1において、運転開始から1時間置きにダイ切りを行って(吐出口付近に堆積した目ヤニをスクレーパーで掻き落とした)目ヤニを除去しながら5時間連続運転を行った。ダイ切りによってノズル先端に蓄積した目ヤニは容易に除去された。また、ダイ切りによって気体流路に樹脂が入り込んで閉塞することも無く、安定して運転を継続することが出来た。さらに、製品中に目ヤニの付着した樹脂ペレットは無かった。
実施例14において、運転開始から1時間置きにダイ切りを行って目ヤニを除去しながら5時間連続運転を行った。ダイ切りによってノズル先端に蓄積した目ヤニは容易に除去された。また、ダイ切りによって気体流路に樹脂が入り込んで閉塞することも無く、安定して運転を継続することが出来た。さらに、製品中に目ヤニの付着した樹脂ペレットは無かった。
吐出ノズルと気体噴射装置を持たない、穴径3.5mm、穴数5穴の平ダイスを用いた以外は実施例17と同様にして樹脂ペレットを製造した。その結果、製品中に目ヤニの付着した樹脂ペレットが34個混入していた。
2・・・ダイヘッド
3・・・マニホールド
10・・・口金
11,111,211・・・吐出ノズル
12,112,212・・・樹脂流路
14,114,214・・・吐出口
15,115,215・・・拡径部
20・・・気体供給源
22・・・内部気体流路
23・・・気体流路
24・・・貫通孔
25・・・気体
30・・・カバー
31・・・カバーの外表面
35・・・ヒータ
50・・・溶融樹脂(樹脂)
55・・・ストランド
Claims (10)
- 樹脂が押し出される吐出口を一端に有する吐出ノズルと、
前記吐出ノズルの前記吐出口側端部が挿入される貫通孔を有するカバーと、
を備え、
前記吐出ノズルの外周面と前記貫通孔を形成する前記カバーの内周面との間に気体が流通する気体流路が形成され、
前記吐出口は前記カバーの外表面よりも内側に引っ込んでおり、
前記吐出ノズルの前記吐出口側先端の外周を含む平面と前記カバーの前記外表面のうち前記貫通孔が形成される開口を含む平面とが作る角度が2°以下であり、
前記吐出ノズルの前記吐出口側先端において、前記吐出ノズルの周方向における前記吐出ノズルの外周面と前記貫通孔を形成する前記カバーの前記内周面との間隔の最も大きい部分と最も小さい部分との差が前記最も大きい部分に対して4%以下である
ことを特徴とする樹脂押出用ダイ。 - 前記気体流路において、前記吐出ノズルの外周面と前記貫通孔を形成する前記カバーの前記内周面との間隔が一定である
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記気体流路において、前記吐出ノズルの外周面と前記貫通孔を形成する前記カバーの前記内周面との間隔が前記吐出口側に向かうにつれて狭くなる
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記吐出ノズルの前記吐出口側先端の肉厚は2mm以下である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記吐出ノズルの前記吐出口側先端の肉厚は0.1mm以上1.2mm以下である
ことを特徴とする請求項4に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記吐出ノズル内において前記樹脂が通る樹脂流路は前記吐出口に向かうにつれて内径が拡径している拡径部を有し、前記拡径部の最大径と前記吐出口の内径とが等しい
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記樹脂は非晶性であり、前記吐出ノズルの先端に向けて噴射される前記気体の温度が前記樹脂のガラス転移温度以上である
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記樹脂は結晶性であり、前記吐出ノズルの先端に向けて噴射される前記気体の温度が前記樹脂の結晶化温度以上である
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の樹脂押出用ダイ。 - 前記吐出ノズルの先端に向けて噴射される前記気体の噴射速度が2m/秒以上200m/秒以下である
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の樹脂押出用ダイ。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の樹脂押出用ダイを備える
ことを特徴とする樹脂ペレット製造装置。
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