专利名称：：多孔板及使用该多孔板的热塑性树脂组合物的造粒方法
技术领域：
：本发明涉及将热塑性树脂组合物造粒时安装在挤出机中使用的多孔板。另外，本发明还涉及使用安装了这种多孔板的挤出机对热塑性树脂组合物进行造粒的热塑性树脂组合物的造粒方法。技术背景将用螺杆挤出机增塑的热塑性树脂从挤出机的模头中挤出并用切刀切断进行造粒时，安装在螺杆前端和模头之间使用的多孔板可以限制树脂从机筒(加热料筒)向模头的流动，从而提高树脂的混炼度并减小压力的脉动，并且，在使用滤网组件的场合可用于将其固定。一直以来，多孔板的形状是，在多孔板的树脂流道的整个面上呈蜂巢状设置许多供熔融树脂通过的小孔。在将该多孔板装入挤出机中将热塑性树脂造粒的现有的造粒方法中，由于熔融的树脂附着等而滞留在从挤出机的螺杆前端到模头的树脂流道中，即滞留在由模头连接器型板支撑的多孔板的挤出机上游侧和下游侧的树脂流道的壁面上，因而，树脂受热而变质生成碳化物，该碳化物在造粒过程中从树脂流道的壁面上剥落而混入颗粒料中等，引起品质上的缺陷。另外，为了防止碳化物混入到造粒物中，需要频繁地停止造粒操作，将挤出机等设备拆开进行清扫，存在生产率方面的问题。对于这类问题，在专利文献l(日本特开平10-119116号公报)中公开一种多孔板，为了减少熔融树脂在树脂流道中的滞留，使熔融树脂通过的孔具有辐射状倾斜的形状；另外，在专利文献2(日本特开平9-29816号公报)中公开了一种多孔板等，该多孔板与螺杆前端面相对的端面具有相互平行的形状。然而，即使是这样的多孔板，尤其是对于工程塑料等熔点高、成形温度高的热塑性树脂的造粒来说，也存在得不到十分满意的效果这样的问题。
发明内容本发明就是鉴于这样的情况而完成的，本发明的目的在于，提供一种挤出机用多孔板，该多孔板减少了附着并滞留在由模头连接器型板(7夕':/夕-夕'一7)支撑的多孔板的挤出机上游侧和下游侧的树脂流道的壁面上的树脂受热劣化生成碳化物，以及该碳化物从树脂流道的壁面上剥落而混入造粒物制品中清扫引起的生产效率的降低。为了实现上述发明目的，本发明人进行潜心钻研，结果发现，通过将具有特定形状的多孔板安装在挤出机中来使用，可以使经加热及用挤出机的螺杆增塑后熔融的树脂不会附着并滞留在从挤出机的螺杆前端部到模头之间的树脂流道上，使其顺利地移动到模头，从而可以将以往存在的多孔板的问题即从螺杆前端到模头之间的树脂流道中生成的碳化物减小到极低的程度，基于上述发现完成了本发明。即，本发明的多孔板，是配置在挤出热塑性树脂组合物的螺杆挤出机的螺杆轴前端靠出口一侧的树脂流道上、并具有从挤出机的上游侧贯通至下游侧的小孔的多孔板，其特征在于，在该多孔板的外周部存在小孔，并且，在多孔板的挤出机下游侧的表面的中央部位具有突起状物。另外，本发明优选的是，存在于多孔板的外周部的、从挤出机的上游侧贯通至下游侧的小孔，以配置了多孔板的树脂流道的断面的中心为起点，设从该中心到树脂流道的壁面的距离为1时，位于0.2~1的位置。再有，优选的是，本发明的多孔板在配置于树脂流道中的多孔板的挤出机上游侧的表面的中央部位具有突起状物。另外，本发明的热塑性树脂组合物的造粒方法，其特征在于，具有以下工序将上面所述的多孔板配置在螺杆挤出机的螺杆轴前端靠出口一侧的树脂流道上，利用配置在多孔板的挤出机上游侧的表面的中央部位的突起状物，使在螺杆挤出机的上游侧流动的塑化的热塑性树脂组合物向多孔板的外周部移动；使移动到外周部的热塑性树脂组合物通过配置在多孔板的外周部的小孔、移动到多孔板的挤出机下游侧；利用配置在多孔板的挤出机下游侧的表面的中央部位的突起状物，将通过该小孔的热塑性树脂组合物引导到与下游侧的树脂流道连接的模头，并将从配置在模头上的小孔挤出的热塑性树脂组合物切断。其中，优选的是，热塑性树脂组合物包含熔点为200-400。C的热塑性树脂。另外，优选的是，热塑性树脂组合物中所含的热塑性树脂是选自聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、液晶聚合物中的至少一种。再有，优选的是，热塑性树脂组合物含有纤维状的增强材料和/或阻燃剂。使用本发明的多孔板，可以显著地减少从挤出机的螺杆前端到模头之间的树脂流道中生成的碳化物，大幅度地降低附着的碳化物从树脂流道上剥落引起的向造粒物的混入，因而可以提高造粒物的品质。再有，可以减少拆开挤出机进行清扫的频度，进行长期的连续性生产，因而在工业上极有价值。另外，采用使用了该多孔板的热塑性树脂组合物的造粒方法，可以在工业上制造理想的造粒物。图1是装入了多孔板的挤出机的模头连接器型板周边部分的剖视图。图2是图1所示的模头连接器型板周边部分的与图1相差90°的方向的剖视图。图3是从图2的A-A线方向观察时的多孔板的侧视图。图4是从图2的B-B线方向观察时的多孔板的侧视图。图5是装入到图1的挤出机中的多孔板的正视图。图中1-螺杆挤出机，2-螺杆轴，3-多孔板，3a-多孔板的小孔，3b-挤出机下游侧多孔板面上的突起状物，3c-挤出机上游侧多孔板面上的突起状物，4-模头连接器型板，5-多孔板的挤出机下游侧的树脂流道，6-多孔板的挤出机上游侧的树脂流道，7-模头，7a-模头的小孔。具体实施方式下面，说明本发明的多孔板和使用装有该多孔板的挤出机的热塑性树脂组合物的造粒方法。<本发明的多孔板>图1是装入了本发明的一个实施例的多孔板的挤出机的模头连接器型板周边部分的剖视图，图2是图1所示的模头连接器型板周边部分的与图1相差90°的方向的剖视图，图3是从图2的A-A线方向观察时的多孔板的侧视图，图4是从图2的B-B线方向观察时的多孔板的侧视图，图5是装入图1的挤出机中的多孔板的正视图。图中，l是螺杆挤出机，2是螺杆轴，3是多孔板，4是模头连接器型板，5是从多孔板的挤出机的下游侧面到模头的树脂流道，6是从螺杆轴2的螺杆部件的终端到多孔板3的挤出机上游侧面的树脂流道，3a是配置在多孔板外周部的小孔，3b是挤出机的下游侧的多孔板面的中央部位的突起状物，3c是挤出机的上游侧的多孔板面的中央部位的突起状物，7是模头，7a是配置在模头上的小孔。本发明的多孔板3，配置在挤出热塑性树脂组合物的螺杆挤出机l的螺杆轴2的前端靠出口侧的树脂流道上，在配置有多孔板3的多孔板的挤出机的上游侧的树脂流道6中，以位于最靠近多孔板3的位置的树脂流道6的截面中心为起点(树脂流道6的截面中心位置设为0)，设从该中心到树脂流道6的外周方向的壁面的距离为1时，在其相对尺寸为0.2-1,优选0.4-1,更优选0.5-1的多孔板3的外周部具有从挤出机的上游侧贯通至下游侧的小孔3a。在多孔板3上设置的小孔3a数量与造粒的树脂种类及挤出机的大小有关，一般为2-40个，优选4-30个，更优选6-20个，并且，小孔的开口率最好设计成对于根据预定的熔融树脂压力和多孔板的受压面积计算的多孔板所承受的树脂压力具有足够的强度。若减小小孔的开口率，则容易得到充分的强度，若增大小孔的开口率，则熔融树脂滞留并附着的与流动方向垂直的部分减少，容易得到充分的挤出量。另外，挤出机的上游侧的面的小孔与小孔之间的距离最好是从上游侧向下游侧逐渐增大，以尽可能减少与树脂流动方向垂直的面。更优选的是，小孔3a的大小从上游侧向下游侧逐渐变窄。再有，在本发明的多孔板3的挤出机的下游侧的面的中央部位，即在多孔板的比小孔3a更靠中心一侧的面上配置突起状物3b，在该突起状物3b上没有形成从挤出机的上游侧贯通至下游侧的小孔3a。在多孔板3的挤出机下游侧的面的中央部位设置的突起状物3b的形状，沿着模头连接器型板4的内部形状从挤出机的下游侧的多孔板面向模头7的方向逐渐变小而形成，例如可以举出圓锥状或者图3和图5所示的形状。另夕卜，突起状物3b的大小最好是，将从多孔板3的下游到模头7的树脂流道5的容积设定为l的情况下，突起状物3b所占的容积为0.1-0.6,优选0.1-0.5,更优选0.2-0.4。将如上所述的在外周部的特定位置具有小孔3a的本发明的多孔板3用于热塑性树脂组合物的造粒，可以减少从螺杆前端到模头7的树脂流道中的熔融树脂的滞留，防止树脂受热变质。另外，本发明的多孔板3，除上述结构外，最好在多孔板3的挤出机的上游侧的面的中央部位，即，比小孔3a更靠多孔板的中心一侧的面上具有突起状物3c。并且，在突起状物3c处最好不存在从挤压机的上游侧贯通至下游侧的小孔3a。在多孔板3的挤出机上游侧的面的中央部位设置的突起状物3c的形状最好是，使得由螺杆槽输送出来的熔融树脂从螺杆轴2的前端挤出通过树脂流道6到达多孔板的小孔3a的距离为最短，即，尽可能为直线移动；最好是沿着树脂流道6的内部形状，从挤出机的上游侧的多孔板面向螺杆轴2的前端方向逐渐变小，例如呈圓锥状或者图4和图5所表示的形状。另外，该突起状物3c的大小最好是，设从螺杆轴2的螺杆部件的终端到多孔板3的挤出机的上游侧面、从树脂流道6中除去螺杆轴2所占的容积后的树脂流道的容积为1时，突起状物的体积是0-0.2。尤其是，在挤出机上未装入筛网组件的情况下，配合玻璃纤维等强化材料进行造粒的场合，最好是在挤出机的上游侧的多孔板面的中央配置突起状物3c。这样，可以有效地防止树脂变质物附着到多孔板3的挤出机的上游侧的树脂流道6的壁面上。<热塑性树脂组合物>本发明的多孔板3，在进行热塑性树脂组合物的造粒时，可以将其配置在螺杆挤出机的螺杆轴的前端的靠近出口侧的树脂流道上使用，作为热塑性树脂组合物，可以优选使用在热塑性树脂中配合了增强剂、阻燃剂、润滑剂、抗粘结剂、消泡剂、颜料、染料、成核剂、增塑剂、增稠剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂等添加剂的组合物。例如，作为添加到热塑性树脂组合物中使用的增强剂，可以列举具有纤维状、粉状、片状、针状、十字状、网状等各种形状的增强剂。尤其优选纤维状的增强剂，可以使用玻璃纤维、钛酸钾纤维、金属包覆玻璃纤维、陶乾纤维、硅灰石纤维、碳纤维、金属碳化物纤维、金属硬化物纤维等无机纤维或有机纤维。另外，也可以用硅烷系化合物等对这些纤维状填充剂的表面预先进行表面处理。其中，从耐热性方面考虑，优选无机纤维，尤其是玻璃纤维。根据所使用的热塑性树脂的种类和目的，相对于100质量份的热塑性树脂添加0.01-400质量份、优选0.1-200质量份的增强剂，可以良好地改进热塑性树脂的刚性和耐热性。另外，作为阻燃剂，只要是能使树脂具有阻燃性的材料即可，阻燃剂有有机类阻燃剂和无机类阻燃剂。作为有机类阻燃剂，最好是溴类阻燃剂、氯类阻燃剂、磷类阻燃剂、氮类阻燃剂等；作为无机类阻燃剂，最好是水合金属化合物、金属化合物、金属氧化物等。另外，也可以将阻燃助剂与溴类阻燃剂或氯类阻燃剂组合在一起使用，作为阻燃助剂，可以举出氧化锑或锑酸钠等锑化合物，氧化^:等金属氧化物，硼酸锌等金属硼酸盐，氧化锌、锡酸锌、磷酸锌等锌化合物，钼化合物等，尤其是以锑酸钠和硼酸锌为佳。根据所使用的热塑性树脂的种类和目的，相对于100质量份的热塑性树脂，阻燃剂的添加量为10-200质量份，优选20-100质量份时，可获得良好的阻燃性。再有，也可以与这些阻燃剂一起同时使用防滴剂等。上述所列举的添加剂可以根据使用目的进行选择，可以在不损害本发明目的的范围内应用。<热塑性树脂>热塑性树脂组合物中所含的热塑性树脂，只要是通过剪切发热或者加热可以塑化的树脂即可，没有特别限定，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等烯烂类树脂，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯，丙烯腈-苯乙烯共聚物，聚苯乙烯，(曱基)丙烯酸系树脂，聚酰胺，聚碳酸酯、聚缩醛，聚乙烯醇、热塑性聚酯、热塑性弹性体、聚苯硫醚、液晶聚合物等，这些树脂既可以单独使用，也可以两种以上并用。其中，装入本发明的多孔板的挤出机特别适合用于工程塑料等熔点高、成形加工温度高的热塑性树脂的造粒，作为高熔点的热塑性树脂，是熔点为200-450°C、优选210-40(TC、更优选220-350°C的热塑性树脂；具体地说，最好是聚酰胺、聚酯、聚苯疏醚、液晶聚合物，其中，优选聚酰胺；作为聚酰胺，可列举聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺46等脂肪族聚酰胺等；聚酰胺6T、聚酰胺61、聚酰胺9T、聚酰胺IOT、聚酰胺MXD6等半芳香族聚酰胺以及它们的共聚物。<本发明的热塑性树脂组合物的造粒方法>本发明的热塑性树脂组合物的造粒所使用的挤出机,是具有单螺杆、双螺杆以上或将它们组合而成的螺杆的挤出机，在双螺杆的情况下，螺杆的旋转方向可以是各自的轴反向旋转，也可是相同方向旋转，并且，既可以是啮合型也可以是非啮合型。再有，轴的形状既可以是平行式的也可以是圆锥式，此外，也可以是将螺杆挤出机多级组合而成的串联方式，可以将本发明的多孔板组装到这些挤出机中来对热塑性树脂组合物进行造粒。具体地说，将粉末状、颗粒状的树脂一次熔融后使之固化，将固化的树脂粉碎，在粉碎的热塑性树脂中，根据目的使用亨舍尔混合机、滚筒式混合机等将稳定剂、填充剂、阻燃剂、颜料等混合到其中，然后供给到组装了具有本发明特定构造的多孔板3的螺杆挤出机1中。经挤出机1加热并经螺杆轴2增塑的热塑性树脂，通过挤出机的螺杆轴2的旋转而移动到螺杆前端，经树脂流道6，通过配置在本发明的多孔板3的外周部的小孔3a，沿着树脂流道6的外周部移动到多孔板3下游侧的树脂流道5中。随后，从配置在与该树脂流道5连接的模头7上的模头的小孔7a挤出，通过用切刀切断便可得到热塑性树脂组合物的造粒物。实施例下面，通过实施例详细说明本发明，但本发明不受这些实施例的限定。<本发明的多孔板>使用图3-图5所示的形状的多孔板。多孔板的形状是，在多孔板面的外周部具有小孔3a,在多孔板的比小孔3a更靠中心一侧的两面分别配置有突起状物3b和3c,挤出机的上游侧面的小孔3a的位置，以该树脂流道6的中心作为起点是0.5-1.0，挤出机下游侧面的小孔3a的位置，以该树脂流道5的中心作为起点是0.6-1.0,多孔板3的开口率为20%,设从多孔板3的下游侧面到模头8的树脂流道5的容积为1时，突起物3b所占的容积为0.3;设从螺杆轴2的计量部的终端到多孔板3的挤出机的上游侧面、从树脂流道6中除去螺杆轴所占的容积外的树脂流道的容积为1时，突起状物3c的容积为0.04。<对含黑色碳化物的造粒物的数量的评价>将5kg颗粒摊开在白色的密胺树脂板上，目视观察10分钟，测定含有直径为0.6mm以上的黑色异物的颗粒个数。实施例1在具有本发明的多孔板的双螺杆挤出机(Werner&Pfleiderer公司制ZSK58)的料斗中，供给相对于42质量份的改性聚酰胺6T(特性粘度为1.0dl/g、熔点320°C)配合了溴类阻燃剂24质量份、锑酸钠4质量份的混合物，从侧向进料器供给30质量份玻璃纤维，将由玻璃纤维增强了的阻燃性聚酰胺树脂组合物以250kg/小时的排出量进行造粒操作，在刚开始造粒后、制造1吨料时、制造2吨料时和制造3吨料时，分别采集造粒颗粒5kg，将所得到的造粒颗粒摊开，目视观察IO分钟后测定含有因树脂变质而成黑色碳化物的造粒颗粒的个数，表1示出其评价结果。另外，在制造3吨该树脂组合物之后，使用分子量为24万-26万的聚苯乙烯清洗该双螺杆挤出机的内部，然后，打开支撑多孔板的模头连接器型板，用肉眼观察树脂流道内时，相对于由模头连接器型板支撑的多孔板，虽然在位于挤出机上游侧的模头连接器型板的壁面上确认有极少量的碳化物，但在下游侧的模头连接器型板的壁面上未见到碳化物附着。比较例1使用过去通常使用的、在树脂流道的整个面上围绕中心轴呈同心圓状地配置了从挤出机的上游侧贯通到下游侧的小孔的多孔板，除此之外，与实施例l同样操作，制造造粒物并测定含有因树脂变质而产生的黑色碳化物的造粒物的个数。表l示出其评价结果。另外，与实施例1同样地清洗挤出机内部，然后，打开支撑多孔板的模头连接器型板并用肉眼观察树脂流道内时，相对于由模头连接器型板支撑的多孔板，在位于挤出机的上游侧的模头连接器型板的圓周状的整个壁面上附着了10-20mm的黑色的碳化物。另外，在下游侧的模头连接器型板的圆周状的整个壁面上，也附着了厚度5-10mm的黑色碳化物。表l含<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本发明的具有特定构造的多孔板，在热塑性树脂造粒、尤其是熔点极高的工程塑料的造粒时，可以防止树脂附着、滞留在多孔板的上游侧和下游侧的树脂流道上，防止因滞留的树脂受热变质劣化而生成的碳化物从树脂流道上剥落而混入到颗粒料中，再有，可以减少挤出机等设备的拆卸清扫的频度，在工业上具有极高的价值。权利要求1.多孔板，该多孔板是配置在挤出热塑性树脂组合物的螺杆挤出机的螺杆轴前端靠出口一侧的树脂流道上、具有从挤出机的上游侧贯通至下游侧的小孔的多孔板，其特征在于，在该多孔板的外周部存在小孔，并且，在多孔板的挤出机下游侧的表面的中央部位具有突起状物。2.根据权利要求1所述的多孔板，其特征在于，存在于多孔板的外周部的、从挤出机的上游侧贯通至下游侧的小孔，以配置了多孔板的树脂流道的断面的中心为起点，设从该中心到树脂流道的壁面的距离为1时，位于0.2-1的位置。3.根据权利要求1或2所述的多孔板，其特征在于，在配置于树脂流道中的多孔板的挤出机上游侧的表面的中央部位具有突起状物。4.热塑性树脂组合物的造粒方法，其特征在于，具有以下工序将权利要求1-3中任一项所述的多孔板配置在螺杆挤出机的螺杆轴前端靠出口一侧的树脂流道上，利用配置在多孔板的挤出机上游侧的表面的中央部位的突起状物使在螺杆挤出机的上游侧流动的塑化的热塑性树脂组合物向多孔板的外周部移动；使移动到外周部的热塑性树脂组合物通过配置在多孔板的外周部的小孔、移动到多孔板的挤出机下游侧；利用配置在多孔板的挤出机下游侧的表面的中央部位的突起状物，将通过该小孔的热塑性树脂组合物引导到与下游侧的树脂流道连接的模头，并将从配置在模头上的小孔挤出的热塑性树脂组合物切断。5.根据权利要求4所述的热塑性树脂组合物的造粒方法，其特征在于，热塑性树脂组合物包含熔点为200-400°C的热塑性树脂。6.稂据权利要求4或5所述的热塑性树脂组合物的造粒方法，其特征在于，热塑性树脂组合物中所含的热塑性树脂是选自聚酰胺、聚酯、聚苯石克醚、液晶聚合物中的至少一种。7.根据权利要求4-6中任一项所述的热塑性树脂组合物的造粒方法，其特征在于，热塑性树脂组合物含有纤维状的增强材料和/或阻燃剂。全文摘要本发明涉及多孔板和使用该多孔板的热塑性树脂组合物的造粒方法。通过使用具有特定形状的多孔板，可以使由挤出机的螺杆增塑并熔融了的树脂不会附着并滞留在从挤出机的螺杆前端部到模头之间的树脂流道上，可以使其顺利地移动到模头，可以显著地降低从螺杆前端到模头之间的树脂流道中生成的碳化物。文档编号B29C47/68GK101218086SQ20068002518公开日2008年7月9日申请日期2006年7月13日优先权日2005年7月14日发明者作花正行,古宅正亲,大内邦裕申请人:三井化学株式会社;川崎三兴化成株式会社