JPS6369606A - 溶融樹脂への添加剤注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続的に流動する溶融樹脂に液状添加剤を注入
する装置に関する。

〔従来の技術〕

樹脂を製造するに当り、樹脂の流動性を改良する為の内
部潤滑剤の添加、成形特金型からの離型性をよくし成形
加工性を改良する為の添加剤の添加等、各種添加剤を樹
脂に添加して樹脂の性能を向上するという事が一般に行
なわれている。

樹脂に添加剤を添加する方法として、重合反応段階で添
加する方法、重合反応を終え得られた粉体状樹脂、ビー
ズ状樹脂、あるいけベレット状樹脂等に添加物を添加混
練した後、押出機等を用いて混合する方法、あるいは重
合反応を終え場合によっては未反応モノマーあるいは溶
剤の脱揮発操作終了後、ペレットなどに製品化する為、
樹脂を溶融した状態にして連続的に流す過程において、
添加剤を連続的に注入して、押出機あ６いはスタティッ
クミキサ等で溶融した樹脂に混合する方法等が実施され
ている。

上述した種々の添加方法の中では、溶融り、た樹脂を連
続的に流しながら添加剤を連続的に注入して混合する方
法は、樹脂製造プロセスの最終段階での操作であり、製
品への応答が早く、最近の樹脂製品の多様化に対応しや
すいので、押出機やスタティックミキサーの混合性能の
向上に伴なって多く利用される様に々つだ。

この連続的に流動する溶融樹脂に添加剤を注入する従来
の手段は、例えば第２図に示すようなものが実施されて
いた。すなわち、溶融樹脂流路用配管３５内には矢印で
示すように溶融樹脂３８が流動している。一方、添加剤
注入ラインの配管３７には弁３２および、場合によって
は逆流防止装置３１を装着し、配管３７に連通ずる添加
剤注入パイプ３４を介して添加剤注入ノズル３３よシ、
溶融樹脂３８中へ添加剤を注入する。なお、３６は熱媒
体ジャケット、矢印３９は熱媒体の流動方向を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の添加剤注入手段において、添加剤注入ノ
ズル３３と弁３２との距離を最小にしても、一度添加剤
の注入を停止すると、弁３２の位置迄溶融樹脂が添加剤
注入パイプ３４を介して配管３７の方へ逆流してくるの
で、添加剤を再び注入する場合には、注入ライン配管中
３７及び弁３２の内側に滞留する樹脂を加熱して再溶融
させる必要があり、その為には注入う４ン配管３７及び
弁３２をジャケット付にして加熱用熱媒体を流したり、
加熱用電気ヒータをまいたりし力ければならず、装置が
複雑になる。

本発明は、上記問題点を克服し、連続的に流れる溶融樹
脂に液状の添加物を連続的に添加する為の注入装置にお
いて、添加剤の注入を一時的に停止した後も注入ライン
配管への樹脂の逆流を防ぐ事によって樹脂の固化による
注入ラインの閉そくもなく、従って添加剤の注入を再開
する場合も、特に固化した樹脂を加熱して溶融する必要
もなく、添加剤の供給を再開すればそのまま注入可能な
装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決する本発明の手段は、溶融樹脂流路用
配管内を連続的に流動する溶融樹脂に該配管に連通ずる
添加剤注入ラインを介して液状の添加剤を添加するため
の添加剤注入装置において、該配管と該注入ラインの結
合部に添加剤注入ノズルを装着し、該ノズル内に溶融樹
脂逆流防止用の少なくとも一つの小部屋を形成し、該小
部屋内に流体の流れ方向に移動し、流体が添加剤の流れ
方向にのみ流れ為ことを可能にする球が配置されること
を特徴とする溶融樹脂への添加剤注入装置あり、また添
加剤の注入ラインが樹脂流路用配管あるいはシリンダー
の直下部に取付けられているものである。

〔作　用〕

添加剤を溶融樹脂に注入中は注入ラインよりノズルを介
して添加剤が流れ、注入を停止するとノズル内の小部屋
および球の作用により、溶融樹脂が添加剤注入ラインに
逆流するのが防止され、従って注入再開が極めて容易に
実施できる。

〔実施例〕

つぎに本発明を実施例によシ図面を参照して説明する。

まづ、装置を説明する前に、溶融樹脂および添加剤につ
いて以下説明する。

本発明における連続的に流れる溶融樹脂とは、例えば連
続塊状重合法で得られた重合体から未反応モノマーある
いは溶剤の全部又は一部を脱揮発した後、溶融した状態
の樹脂をギヤポンプ等で連続的に吐出させる場合等の溶
融樹脂の事をいう。

その様な方法で得られる樹脂としては、例えば連続塊状
重合法によるジェネラルパーパスポリスチレン（ＧＰＰ
Ｓ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰ８）、スチ
レン−アクリロニトリル共重合樹脂（ＳＡＮ）、アクリ
ロニトリル−スチレン−ブタジェン共重合樹脂（ＡＢＣ
）、メチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ樹脂）等がある
。

本発明における連続的に流れる溶融樹脂に添加する液状
の添加剤としては、室温では固体でも加熱して溶融する
事によって液体になる物質も含み、例えば流動パラフィ
ン、ステアリン酸等の高級脂肪酸、ステアリン酸亜鉛等
の金属石ケン、ステアリルアルコール等の高級アルコー
ル、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、ジメチ
ルシリコン等のシリコン油等がある。

これらの添加剤は、固体の物はあらかじめ溶融しておき
、液体の状態で、流れている樹脂に対し、決められた量
だけ、定量的にグラ／シャーポンプ等の定量ポンプを用
いて添加される。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。

この図において、矢印で示す溶融樹脂１が内部で流動す
る溶融樹脂流路用配管２に注入ノズル３が装着される。

注入ノズル３には外側より添加剤注入ライン４が連通し
、注入ライン４はノズル３内を貫通して配管２内に配置
された添加剤注入バイブ５に連通ずる。注入バイブ５に
は一般に複数の添加剤流出用穴６が穿設される。注入ノ
ズル３内の注入ライン４の中間部に２つの逆流防止用小
部屋７，８が形成され、各小部屋７，８内にそれぞれ逆
流防止用球９，１０が移動可能に配置される。

また各小部屋７，８にはそれぞれ球９．１０に当接可能
な下流側シート面１１．１２および上流側シート面１３
．１４が形成される。下流側シート面１１，１２には小
部屋７，８と注入ライ／４とを連通ずる添加剤流路用穴
１５．１６がそれぞれ穿設される。

樹脂の流れる配管２の外面にはジャケット１７が設けら
れており、配管中を流れる溶融樹脂を加熱、保温する為
に矢印で示す熱媒体を１８の様に流しておけば、ノズル
３も同様に加熱保温される。

本装置において添加剤の注入ライン４は、溶融樹脂流路
用配管２の直下部にとりつけられている事が好ましい＠
１９けガスケットを示す。

つぎに、上述の装置によシ、添加剤を溶融樹脂７に注入
する場合について説明する。矢印Ａで示すように、液状
の添加剤を添加剤注入ライン４に流すと、小部屋７，８
の中の球９，１０は、上に押し上げられて、添加剤は小
部屋７，８を通過して注入パイプ５に流れ添加剤流出穴
６よシ連続的に流れている溶融樹脂１中に注入される。

場合によっては小部屋７，８の中の球が上部の下流側シ
ート面１１．１２に押しつけられる事もあるが、そこに
は添加剤流路用穴１５．１６が穿設されているので、添
加剤はその穴１５．１６を通過してバイブ５に流れる。

一方添加剤の供給を停止した場合は、小部屋７゜８の中
の球９，１０１ｉ重力によって下部の上流側シート面１
２．１３に落下し、さらに溶融樹脂側の圧力で該上流側
シート面１３．１４に押しつけられる。

この上流側のシート面１３．１４は、球を受けとめられ
る様になっており、このシート面１３゜１４と球９，１
０とが接しているので、流体は逆上流側には流れない。

本装置において添加剤の注入ライン４が溶融樹脂流路用
配管２の下部にとりつけられていない時は、添加剤の供
給を停止した時小部屋の中の球が上流側シート面１３．
１４にもどらない場合もあυ、樹脂の逆流を完全に防止
できないこともあるので好ましくない。

小部屋８まで逆流した樹脂は、ジャケット１７内の熱媒
体により加熱保温されて冷える事なく溶融した状態が維
持されているので、添加剤の供給を再開した場合も容易
に、滞留した樹脂を押し出して注入する事ができる。

第１図で説明した実施例においては、内部に球を含む小
部屋が２つあるが、これは樹脂の逆流を２重に防ぐ為の
もので、必ずしも２つある必要はない。

また第１図の実施例においては、樹脂の流路は中空配管
２であるが、必要に応じて、注入した添加剤を溶融樹脂
に混合する為、この注入ノズルの下流にスタティックミ
キサーあるいは、混線用押出機（図示せず）を設けるの
が好ましい。あるいは、スタティックミキサーが入って
いる配管または押出機のシリンダ一部分に直接注入ノズ
ルをつけて添加剤を注入してもかまわない。その場合に
は、添加剤の注入パイプ５は不要である。

通常配管中あるいは押出機の中を樹脂を流す場合は、樹
脂を加熱、保温する為、ジャケット構造にして熱媒体を
流すか、ヒーターを設置する。本発明において樹脂の逆
流を防ぐ為の小部屋７，８は、樹脂流路用配管２あるい
はシリンダーに直結したノズルの内部に設置する必要が
ある。本発明の様に逆流を防ぐ小部屋７，８が設置され
ていれば、樹脂の流れる配管あるいはシリンダ一本体を
加熱する熱媒体あるいはヒーターによって、たえずノズ
ル内が加熱されているので、特別に加熱媒体用ジャケッ
トあるいはヒーターを設けなくても、樹脂が固化する事
はなく、添加剤の供給を再開した時も容易に注入する事
ができる。一方第２図に示す様に樹脂の逆流を防ぐ弁３
２が、添加剤注入ノズル３３と離れたところにあれば、
弁３２を閉じて添加剤の注入を停止した時は弁３２の内
部まで樹脂が逆流してくるので、再度添加剤の注入を再
開する場合は注入パイプ３４のジャケット３６よシ露出
した部分の配管及び弁３２を熱媒体あるいはヒーターで
加熱して溶融状態にする必要がある。

つぎに、本発明を溶融樹脂への添加剤の添加に適用した
例について説明する。

適用例 連続塊状重合法によってＨＩＰＳ樹脂を製造するプロセ
スにおいて、重合反応が終了し、未反応上ツマ−及び溶
剤を脱揮発後、樹脂を溶融した状態で、ギヤポンプによ
り連続的に抜き出し、ペレタイジング装置でペレット化
する。ギヤポンプで抜き出した樹脂に、内部潤滑剤とし
て流動パラフィンを添加混合する為、スタティックミキ
サーを設け、該スタティックミキサーの手前で第１図に
示す添加剤の注入装置より連続的に流動パラフィンを添
加した。添加剤の注入ラインは樹脂流路用配管の直下部
にとりつけた。２週間同一条件で運転を継続後、製品の
銘柄変更の為該添加剤の注入装置よりの流動パラフィン
の注入を停止した。１週間、流動パラフィンを添加しな
い銘柄を製造後、再度流動パラフィンを添加する銘柄へ
移行する為流動パラフィンの注入を再開した。流動パラ
フィンの供給を開始すると同時に、溶融樹脂中への注入
も再開された。

比較例１ 適用例と同様なプロセスにおいて、流動パラフィンの注
入を第２図に示す様な装置により行なった。銘柄変更の
為流動パラフィンの添加を一時停止後、再度行なおうと
したが、注入パイプ、弁等に樹脂が逆流して固化し、流
動パラフィンの注入が再開できなかったので、いったん
ギアポンプを停止して、溶融樹脂の流れを止めた後、弁
、注入パイプを新しく交換してようやく流動パラフィン
の注入が再開できた。

比較例２ 比較例１と同じ装置にて、逆流した樹脂の固化を防ぐ為
、逆流防止装置（チャツキ弁）、弁、及び注入パイプの
注入ノズルよシ外側の部分の配管にヒーターを取付け、
加熱を行なった。流動パラフィンの注入を一時停止後、
再度注入を行なう際、注入ラインの圧力を調整しながら
加圧を継続する事によってようやく流動パラフィンの注
入を再開できたが、弁から注入パイプにかけて樹脂が一
部残っていて流動パラフィンの流路が狭くなっていると
思われ、そこでの圧力損失が大きく、流動パラフィン注
入ライン側の圧力が高い状態となった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、添加物注入ライ
ンに逆流防止手段を設けることによシ、溶融樹脂中に添
加剤を注入する設備において、簡単な装置でしかも注入
ラインの特別な加熱も必要とせず、いったん添加剤の注
入を停止した後も、容易に注入を再開できるので、溶融
樹脂の供給をとめて注入ノズル等の交換、掃除を行なう
事による製品の損失と多大の労力を大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は縦来の
装置の概略正面図である。 １・・・溶融樹脂、２・・・溶融樹脂流路用配管、３・
・・注入ノズル、４・・・添加剤注入ライン、５・・・
添加剤注入パイプ、６・・・添加剤流出用穴、７，８・
・・小部屋。 ９．１０・・・逆流防止剛球、１１．１２・・・下流側
シート面、１３．１４・・・上流側シート面、１５．１
６・・・添加剤流路用穴、１７・・・ジャケット、１８
・・・熱媒体、１９・・・ガスケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融樹脂流路用配管内を連続的に流動する溶融樹
   脂に該配管に連通する添加剤注入ラインを介して液状の
   添加剤を添加するための添加剤注入装置において、該配
   管と該注入ラインの結合部に添加剤注入ノズルを装着し
   、該ノズル内に溶融樹脂逆流防止用の少なくとも一つの
   小部屋を形成し、該小部屋内に流体の流れ方向に移動し
   、流体が添加剤の流れ方向にのみ流れることを可能にす
   る球が配置されることを特徴とする溶融樹脂への添加剤
   注入装置。
2. （２）前記添加剤の注入ラインが樹脂流路用配管あるい
   はシリンダーの直下部にとりつけられている事を特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の添加剤の注入装置。