特許 6872471 ブレーカプレート、ストランド製造装置、ペレット製造装置及びペレット製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872471

(24)【登録日】2021年4月21日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】ブレーカプレート、ストランド製造装置、ペレット製造装置及びペレット製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 48/695 20190101AFI20210510BHJP

   B29C 48/40 20190101ALI20210510BHJP

   B29B 7/48 20060101ALI20210510BHJP

   B29B 7/58 20060101ALI20210510BHJP

   B29B 9/06 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B29C48/695

   B29C48/40

   B29B7/48

   B29B7/58

   B29B9/06

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-219294(P2017-219294)

(22)【出願日】2017年11月14日

(65)【公開番号】特開2019-89250(P2019-89250A)

(43)【公開日】2019年6月13日

【審査請求日】2020年5月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】竹内 貴季

(72)【発明者】

【氏名】中村 素惟

【審査官】 今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３２１２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１２２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１７９２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３５７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４３０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００４８１８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第２００４−００２１７８５（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４８／６９５

Ｂ２９Ｃ ４８／４０

Ｂ２９Ｂ ７／４８

Ｂ２９Ｂ ７／５８

Ｂ２９Ｂ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂を混練する二軸のスクリュと、前記スクリュで混練された樹脂から複数のストランドを形成する複数の細孔を備えたダイとの間の樹脂流路に、前記スクリュの先端と対向して配置されるブレーカプレートであって、
前記樹脂が通る少なくとも１つの第１の開口と、前記樹脂が通り前記第１の開口より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口とを有し、少なくとも１つの前記第１の開口は、２つの前記スクリュの先端を前記スクリュの中心軸と平行な方向に前記ブレーカプレートに投影して得られる前記ブレーカプレート上の投影領域に位置し、前記第２の開口は前記投影領域の外側の外部領域に位置し、
前記外部領域は、前記スクリュの中心軸と平行な方向からみて、前記中心軸の延長線の前記ブレーカプレートとの交点を中心とする半径Ｒの円の一部と一致しており、前記半径Ｒの円の面積に対する前記半径Ｒの円内における前記第１及び第２の開口の総面積の比をＸ１、前記半径Ｒの円と同心の半径Ｒ／２の円の面積に対する前記半径Ｒ／２の円内における前記第１及び第２の開口の総面積の比をＸ２としたとき、Ｘ２／Ｘ１は２０〜７０％である、ブレーカプレート。

【請求項2】

前記ブレーカプレートは前記樹脂流路の中心線と直交する向きで配置されており、前記樹脂流路の前記ブレーカプレートの入口における流路面積に対する前記第１及び第２の開口の総面積の比が２０〜９０％以下であり、且つ、前記第１の開口の面積に対する前記第２の開口の面積の比が１．２〜２５である、請求項１に記載のブレーカプレート。

【請求項3】

前記投影領域には複数の前記第１の開口だけが設けられ、前記外部領域には複数の前記第２の開口だけが設けられている、請求項１または２に記載のブレーカプレート。

【請求項4】

樹脂を混練するスクリュと、前記スクリュで混練された樹脂から複数のストランドを形成する複数の細孔を備えたダイとの間の樹脂流路に、前記スクリュの先端と対向して配置されるブレーカプレートであって、
前記樹脂が通る少なくとも１つの第１の開口と、前記樹脂が通り前記第１の開口より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口とを有し、少なくとも１つの前記第１の開口は、前記スクリュの先端を前記スクリュの中心軸と平行な方向に前記ブレーカプレートに投影して得られる前記ブレーカプレート上の投影領域に位置し、前記第２の開口は前記投影領域の外側の外部領域に位置し、
前記投影領域には複数の前記第１の開口だけが設けられ、前記外部領域には少なくとも１つの前記第１の開口と複数の前記第２の開口とが設けられている、ブレーカプレート。

【請求項5】

前記第１及び第２の開口は円形である、請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーカプレート。

【請求項6】

樹脂を混練する二軸のスクリュと、前記スクリュで混練された樹脂から複数のストランドを形成する複数の細孔を備えたダイとの間の樹脂流路に、前記スクリュの先端と対向して配置されるブレーカプレートであって、
前記樹脂が通る複数の開口を有し、前記複数の開口は、２つの前記スクリュの先端を前記スクリュの中心軸と平行な方向に前記ブレーカプレートに投影して得られる前記ブレーカプレート上の投影領域と、前記投影領域の外側の外部領域とに位置し、前記投影領域の面積に対する前記投影領域における前記開口の総面積の比が、前記外部領域の面積に対する前記外部領域における前記開口の総面積の比より小さい、ブレーカプレート。

【請求項7】

樹脂を混練するスクリュと、前記スクリュで混練された樹脂から複数のストランドを形成する複数の細孔を備えたダイと、請求項１から６のいずれか１項に記載のブレーカプレートと、を有するストランド製造装置。

【請求項8】

請求項７に記載のストランド製造装置と、前記ダイで形成された複数のストランドを同時に切断して、複数のペレットを同時に製造するストランドカッタと、を有する、ペレット製造装置。

【請求項9】

樹脂を二軸のスクリュで混練することと、
前記スクリュで混練された前記樹脂を、少なくとも１つの第１の開口と前記第１の開口より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口とを有するブレーカプレートに通すことと、
前記ブレーカプレートを通過した前記樹脂を複数の細孔を備えたダイに導入し、前記複数の細孔から複数のストランドを吐出させることと、
前記複数のストランドを同時に切断して複数のペレットを製造することと、を有し、
前記ブレーカプレートは前記スクリュの先端と対向しており、少なくとも１つの前記第１の開口は、２つの前記スクリュの先端を前記スクリュの中心軸と平行な方向に前記ブレーカプレートに投影して得られる前記ブレーカプレート上の投影領域に位置し、前記第２の開口は前記投影領域の外側の外部領域に位置し、
前記外部領域は、前記スクリュの中心軸と平行な方向からみて、前記中心軸の延長線の前記ブレーカプレートとの交点を中心とする半径Ｒの円の一部と一致しており、前記半径Ｒの円の面積に対する前記半径Ｒの円内における前記第１及び第２の開口の総面積の比をＸ１、前記半径Ｒの円と同心の半径Ｒ／２の円の面積に対する前記半径Ｒ／２の円内における前記第１及び第２の開口の総面積の比をＸ２としたとき、Ｘ２／Ｘ１は２０〜７０％である、ペレット製造方法。

【請求項10】

樹脂をスクリュで混練することと、
前記スクリュで混練された前記樹脂を、少なくとも１つの第１の開口と前記第１の開口より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口とを有するブレーカプレートに通すことと、
前記ブレーカプレートを通過した前記樹脂を複数の細孔を備えたダイに導入し、前記複数の細孔から複数のストランドを吐出させることと、
前記複数のストランドを同時に切断して複数のペレットを製造することと、を有し、
前記ブレーカプレートは前記スクリュの先端と対向しており、少なくとも１つの前記第１の開口は、前記スクリュの先端を前記スクリュの中心軸と平行な方向に前記ブレーカプレートに投影して得られる前記ブレーカプレート上の投影領域に位置し、前記第２の開口は前記投影領域の外側の外部領域に位置し、
前記投影領域には複数の前記第１の開口だけが設けられ、前記外部領域には少なくとも１つの前記第１の開口と複数の前記第２の開口とが設けられている、ペレット製造方法。

【請求項11】

樹脂を二軸のスクリュで混練することと、
前記スクリュで混練された前記樹脂を、複数の開口を有するブレーカプレートに通すことと、
前記ブレーカプレートを通過した前記樹脂を複数の細孔を備えたダイに導入し、前記複数の細孔から複数のストランドを吐出させることと、
前記複数のストランドを同時に切断して複数のペレットを製造することと、を有し、
前記複数の開口は、２つの前記スクリュの先端を前記スクリュの中心軸と平行な方向に前記ブレーカプレートに投影して得られる前記ブレーカプレート上の投影領域と、前記投影領域の外側の外部領域とに位置し、前記投影領域の面積に対する前記投影領域における前記開口の総面積の比が、前記外部領域の面積に対する前記外部領域における前記開口の総面積の比より小さい、ペレット製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はブレーカプレート、ストランド製造装置、ペレット製造装置及びペレット製造方法に関し、特にブレーカプレートの構成に関する。

【背景技術】

【0002】

熱可塑性樹脂を扱う押出機は多くの場合、最終的に射出成形などで使用されるペレットの製造プロセスで利用される。ペレットは、最も一般的にはストランドカット法で製造される。ストランドカット法では、押出機内の溶融樹脂が押出機の先端に位置するダイの細孔（ダイノズル）から押し出されることによって、樹脂のストランド（樹脂のひも状の成形体）が形成され、このストランドが冷却された後、切断されてペレットが形成される。

【0003】

近年ではペレットの製造にあたり、ペレットサイズが均一に揃えられることが重要視されている。その理由は、射出成形の際に、ペレットサイズにバラつきがあると計量不安定となり、射出機の安定運転が困難となるからである。特許文献１には、ストランド径の検出手段と、ペレット径の制御手段と、回転刃の回転速度の制御手段と、を有するストランド切断装置が開示されている。このようなストランド切断装置を用いることで、サイズが均一なペレットの製造が可能となる。しかし、ダイは一般に複数のストランドを吐出する複数の細孔を有しており、個々の細孔に対して個別のストランド切断装置を設けることは、装置構成やコスト面から現実的ではない。そのため、１つのストランド切断装置で均一なペレットを得るためには、全ての細孔におけるストランドの単位時間当たりの吐出量を均一にすることが重要となる。

【0004】

特許文献２には、細孔の流路方向長さが中央の細孔から端部の細孔へと段階的に小さくなるダイが開示されている。特許文献３には、ダイホルダ内の流路径を中央から端部へ向けて小さくしたダイが開示されている。これらのダイによれば、複数の細孔におけるストランドの吐出量を均一化することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−２７８０２７号公報

【特許文献2】特許第３９５０１２８号明細書

【特許文献3】特開２０１６−７８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ダイから吐出するストランドの吐出量の幅方向の分布は、溶融樹脂の粘度によって異なる傾向を示す。粘度の高い樹脂はダイの幅方向中央部を流れやすいため、中央部の吐出量が高く、端部の吐出量が低くなる傾向を示す。しかし、例えば二軸押出機から押し出された樹脂をダイでストランドに形成する場合、樹脂によってはダイの中央部と端部との中間部で吐出量が多く、中央部と端部で吐出量が少なくなる傾向を示すことがある。本願発明者は、その理由が、樹脂がスクリュの周りに巻きつくように流れ、スクリュの周辺で樹脂の流速が増加する現象（いわゆるワイゼンベルグ効果）に起因するものであることを見出した。この流速分布の偏りは樹脂の粘弾性挙動のためにダイの入口まで持ち込まれる。換言すれば、スクリュの先端の前方領域でより多くの樹脂が流れ、それ以外の領域では樹脂の流速が相対的に減少するため、上述のような樹脂の吐出量の分布が発生する。

【0007】

特許文献２，３に開示されたダイは中央部における吐出量を抑え、端部における吐出量を高めるものであるため、例えばダイの中央部がスクリュの先端の前方領域にない二軸押出機において、上述のワイゼンベルグ効果に起因して中央部の吐出量が低下する場合、中央部における吐出量がさらに低下する可能性がある。従って、樹脂によっては、特許文献２，３に開示された手法で樹脂の吐出量の分布を均一化することは困難である。

【0008】

本発明は、ストランド製造装置において、ダイからの樹脂の吐出量をスクリュの先端の前方領域とそれ以外の領域との間でより均一化することができる構成を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、樹脂を混練する二軸のスクリュと、スクリュで混練された樹脂から複数のストランドを形成し吐出する複数の細孔を備えたダイとの間の樹脂流路に、２つのスクリュの先端と対向して配置されるブレーカプレートが提供される。このブレーカプレートは、樹脂が通る少なくとも１つの第１の開口と、樹脂が通り第１の開口より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口とを有している。少なくとも１つの第１の開口は、スクリュの先端をスクリュの中心軸と平行な方向にブレーカプレートに投影して得られるブレーカプレート上の投影領域に位置し、第２の開口は投影領域の外側の外部領域に位置する。外部領域は、スクリュの中心軸と平行な方向からみて、中心軸の延長線のブレーカプレートとの交点を中心とする半径Ｒの円の一部と一致しており、半径Ｒの円の面積に対する半径Ｒの円内における第１及び第２の開口の総面積の比をＸ１、半径Ｒの円と同心の半径Ｒ／２の円の面積に対する半径Ｒ／２の円内における第１及び第２の開口の総面積の比をＸ２としたとき、Ｘ２／Ｘ１は２０〜７０％である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、少なくとも１つの第１の開口は、ブレーカプレート上の投影領域に位置し、第２の開口は外部領域に位置する。これによって、投影領域を樹脂が流れにくくかつ、外部領域を樹脂が流れやすくなるため、流速分布の偏りが修正され、吐出量の分布が均一化される。従って、本発明によれば、ストランド製造装置において、ダイからの樹脂の吐出量をスクリュの先端の前方領域とそれ以外の領域との間でより均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るペレット製造装置の概念図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るストランド製造装置の部分上視図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るブレーカプレートの平面図である。

【図4】比較例のブレーカプレートの平面図である。

【図5】比較例のブレーカプレートを使用したときのストランド吐出量の分布を示す模式図である。

【図6】比較例のブレーカプレートを使用したときの樹脂の流れを示す概念図である。

【図7】第１の実施形態と比較例のブレーカプレートを使用したときのストランド吐出量の測定結果である。

【図8】第１の実施形態のブレーカプレートを使用したときの樹脂の流れを示す概念図である。

【図9】投影領域の中心からの半径ｒと開口率との関係を示すグラフである。

【図10】ｒ＝Ｒとｒ＝Ｒ／２における開口率を示すグラフである。

【図11】本発明の第２及び第３の実施形態に係るブレーカプレートの平面図である。

【図12】本発明の第４の実施形態に係るブレーカプレートの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係るペレット製造装置１の概念図を、図２は本発明の第１の実施形態に係るストランド製造装置２のダイ２４の近傍の、図１の方向Ａからみた上視図であり、内部の流路を示している。ペレット製造装置１は、ストランド製造装置２と、ストランドＳを冷却固化させる冷却槽３と、固化したストランドＳを切断してペレットＰを製造するストランドカッタ４と、を有している。ストランド製造装置２は、シリンダ２１と、シリンダ２１に収容され樹脂を混練する二軸のスクリュ２２（図１には１つのスクリュ２２だけが示されている）と、スクリュ２２を回転駆動するモータ及び減速機２３と、スクリュ２２で混練された樹脂からストランドＳを形成するダイ２４と、ダイ２４を保持するダイホルダ２５と、スクリュ２２とダイ２４との間、より具体的にはシリンダ２１とダイホルダ２５との間に設けられたブレーカプレート３０と、を有している。ブレーカプレート３０は後述するように、少なくとも１つの第１の開口３１と、第１の開口３１より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口３２と、を備えている。それぞれの開口３１，３２にはスクリーンないし金網（図示せず）が張られている。すなわち、ブレーカプレート３０の本来的な機能の一つは、樹脂に意図せず混入された異物を除去して製品（ペレットＰ）に異物を含有させないようにすること、換言すればフィルタとしての機能であり、もう一つの機能はシリンダ２１とダイホルダ２５との間の流路を形成することである。

【0013】

ダイ２４は、スクリュ２２で混練された樹脂から複数のストランドＳを同時に形成し吐出する複数の細孔２４ａを備えている。ダイホルダ２５はシリンダ２１の先端フランジ２７にボルト及びナット（図示せず）によって固定されている。先端フランジ２７には樹脂が流通する樹脂流路２８が設けられている。樹脂流路２８はスクリュ２２とダイ２４、より正確にはスクリュ２２とダイホルダ２５との間に設けられた、混練された樹脂が流通する流路である。樹脂流路２８にはスクリュ２２の先端２２ａが位置している。樹脂流路２８の断面積は流路方向にほぼ一定である。ダイホルダ２５とダイ２４にはブレーカプレート３０を介して樹脂流路２８と連通する内部流路２９が形成されている。内部流路２９は、ダイホルダ２５に位置し流路幅が下流に向かって一定の比率で増加する部分２９ａと、ダイホルダ２５とダイ２４とに跨って配置され、流路幅が一定で、かつ流路幅がダイ２４の流路の幅方向Ｗ寸法とほぼ一致する部分２９ｂとから構成されている。

【0014】

樹脂のペレットＰは以下のようにして製造される。まず、原料樹脂がスクリュ２２で混練され、混練された樹脂がスクリュ２２の先端２２ａからダイ２４に向けて押し出される。具体的には、スクリュ２２で混練された樹脂はまずブレーカプレート３０を通されて異物が除去され、続いてダイ２４に導入され、複数の細孔２４ａから複数のストランドＳが吐出される。図１には１本のストランドＳだけを示している。複数のストランドＳは冷却槽３を通され、冷却固化される。複数のストランドＳは次にストランドカッタ４によって同時に所定の長さに切断され、複数のペレットＰが同時に製造される。

【0015】

次に、ブレーカプレート３０の構成について詳細に説明する。図３は樹脂流路２８と平行な方向からみたブレーカプレート３０の平面図である。図中の太い破線は樹脂流路２８、より正確にはブレーカプレート３０の入口における樹脂流路２８の内壁を示している。ブレーカプレート３０は樹脂流路２８に、スクリュ２２の先端２２ａと対向して配置されている。ブレーカプレート３０はシリンダ２１の先端フランジ２７とダイホルダ２５との間に設けられた円形の板状部材であり、主面３３（おもて面と裏面、図２参照）が樹脂流路２８の中心線２８ａと直交する向きで配置されている。シリンダ２１の先端フランジ２７とダイホルダ２５にはそれぞれ、互いに対向する円形の凹部２７ａ，２５ａが形成されており、ブレーカプレート３０はこれらの凹部２７ａ，２５ａに収容され、先端フランジ２７とダイホルダ２５との間に保持される。すなわち、ブレーカプレート３０の外側部分３４は先端フランジ２７とダイホルダ２５との間に保持され、内側部分３５が樹脂流路２８に面している。内側部分３５の樹脂流路２８と直交する断面は、ブレーカプレート３０の入口側における樹脂流路２８の流路断面と一致している。

【0016】

樹脂流路２８は二軸のスクリュ２２の配置に対応した流路断面を有している。具体的には、樹脂流路２８の流路断面、すなわちブレーカプレート３０の内側部分３５は、長方形の互いに対向する２辺に当該２辺をそれぞれ直径とする半円が隣接し、全体として両側が凸状に丸められた矩形形状を有している。樹脂流路２８のブレーカプレート３０の入口における内壁は、スクリュ２２の中心軸２２ｂと平行な方向からみて、スクリュ２２の中心軸２２ｂの延長線のブレーカプレート３０との交点Ｃを中心としてブレーカプレート３０の主面３３上に描かれた半径Ｒの円の一部と一致している。

【0017】

ブレーカプレート３０は樹脂が通る少なくとも１つの第１の開口３１と、樹脂が通り第１の開口３１より面積の大きい少なくとも１つの第２の開口３２と、を有している。第１の実施形態では、６個の第１の開口３１と１６個の第２の開口３２が形成されている。ここで、２つのスクリュ２２の先端２２ａをスクリュ２２の中心軸２２ｂと平行な方向にブレーカプレート３０の主面３３上に投影して得られるブレーカプレート３０の主面３３上の投影をスクリュ２２の投影領域３６という。ブレーカプレート３０上には、２つのスクリュ２２に対応して２つの投影領域３６が存在している。２つの投影領域３６は概ね円形の形状であり、２つの投影領域３６の中心を結んだ線は樹脂流路２８の幅方向Ｗ、すなわち２つのスクリュ２２の中心線２８ａが並ぶ方向と平行である。第１の実施形態では、すべての第１の開口３１は投影領域３６に位置し、全ての第２の開口３２は投影領域３６の外部、すなわち外側部分３４と内側部分３５との境界線３７と、投影領域３６との間に位置している。この投影領域３６の外部を外部領域４０という。すなわち、内側部分３５は投影領域３６と外部領域４０とからなっている。第１の開口３１と第２の開口３２は内側部分３５の縦方向中心線３５ａ、すなわち２つの投影領域３６の中心Ｃを結んだ線と直交しかつ２つの中心Ｃから等距離にある線に関し線対称に配置されている。具体的には、それぞれの投影領域３６の中心Ｃと同心の内側円３８上に３つの第１の開口３１が１２０度ピッチで配置され、その外側の投影領域３６の中心Ｃと同心の外側円３９上に９つの第２の開口３２の一部がほぼ等ピッチで配置されている。２つの第２の開口３２は縦方向中心線３５ａ上にある。第１及び第２の開口３１，３２は円形であるが、楕円形、涙形などであってもよく、平行四辺形、台形、菱形、正方形、長方形、及びその他の多角形であってもよく、これらの多角形の頂点は丸められていてもよい。

【0018】

次に、第１の実施形態の効果について述べる。図４は、比較例のブレーカプレートの図３と同様の平面図である。図４（ａ）に示す比較例１のブレーカプレート１０３０は樹脂流路２８と同じ断面積の一つの開口１０３１を備えており、図４（ｂ）に示す比較例２のブレーカプレート１１３０は同じ径の複数の開口１１３１を備えている。比較例２では、開口１１３１はほぼ均等に分布している。図示は省略するが、第１の実施形態のブレーカプレート３０の各開口３１，３２と、比較例２のブレーカプレート１１３０の各開口１１３１にはスクリーンが設置することができる。但し、ここでの評価ではいずれの開口にもスクリーンは設置していない。図５は比較例１，２のブレーカプレート１０３０，１１３０を使用したストランド製造装置におけるストランド吐出量の分布を模式的に示している。分布の傾向は比較例１，２で共通である。吐出状態Ａは溶融粘度の高い樹脂に一般的にみられる傾向である。樹脂はダイ２４の幅方向Ｗ中央を流れ易いため、中央でストランドＳの吐出量が多く、端部で吐出量が少なくなっている。吐出状態Ｂでは端部での吐出量低下に加え、中央部での吐出量の低下がみられ、ストランド吐出量が２山の分布となる。

【0019】

図６は、比較例１，２における吐出状態Ｂの樹脂の流れを示している。樹脂の粘弾性挙動に起因したワイゼンベルグ効果（樹脂が回転軸に巻きつくように流れる挙動）によってスクリュ２２の下流側で、スクリュ２２の前方領域の流速が増加し、それ以外の領域の流速が低下している。この流速の偏りはブレーカプレート１０３０，１１３０では矯正されず、ダイ２４の入口まで引き継がれる。このため、ダイ２４の出口におけるストランドＳの吐出量分布もスクリュ２２の下流での流速分布と近似した傾向を示し、特にダイ２４の幅方向Ｗ中央部でストランドＳの吐出量が大きく低下する。吐出状態Ｂは、特にスクリュ２２の先端２２ａからダイ２４までの距離が短い装置や、溶融樹脂の粘弾性特性における弾性的な特性を強く示す原料によくみられ、吐出量の均一化を図る際に対応を難しくする。すなわち、特許文献２，３に示すダイは中央部のストランドの吐出量を制限するものであるため、中央部の吐出量はさらに低下する可能性がある。従って、特許文献２，３に記載されたダイを用いて吐出量の均一化を図る場合には、ワイゼンベルグ効果に起因したスクリュ２２の下流側における流速の２山分布を緩和しておくことが必要となる。

【0020】

図７は第１の実施形態と比較例１，２におけるダイ出口でのストランド吐出量の分布を規準化して示している。図７は実際の装置に樹脂を供給して、ストランドの吐出量分布を測定したものである。このときの測定条件は以下の通りであり、比較例１，２においては吐出状態Ｂの吐出量分布が生じている。
・樹脂 ポリプロピレン
・押出機の押出量 ３０ｋｇ／ｈ
・ダイ設定温度 １９０℃
・吐出時の樹脂温度 １９０〜２００℃
図８は第１の実施形態における樹脂の流れを示している。第１の実施形態はブレーカプレートの構成が異なる点を除き、比較例１，２と同じである。従って、第１の実施形態においても、ブレーカプレート３０の入口側では、ワイゼンベルグ効果によりスクリュ２２の前方領域の流速が増加し、それ以外の領域の流速が低下する２山の流速分布がみられる。上述の通り、第１の実施形態ではすべての第１の開口３１は投影領域３６に位置し、全ての第２の開口３２は外部領域４０に位置している。投影領域３６の圧力損失が外部領域４０の圧力損失より大きいため、樹脂は投影領域３６を流れにくくなり、外部領域４０を流れやすくなる。投影領域３６を流れる樹脂の流れは第１の開口３１によって絞られ、投影領域３６の下流側の流量が投影領域３６の上流側の流量に対して減少する。このため、スクリュ２２の前方領域にあった流速のピークが緩和され、図７，８に示すようにダイ２４の幅方向Ｗにおける吐出量分布が平坦化される。また、吐出量分布が１山形状となるため、特許文献２，３に記載の方法で端部の吐出量を増加させることで、吐出量分布をさらに平坦化、均一化することが可能となる。

【0021】

樹脂流路２８のブレーカプレート３０の入口における流路面積に対する第１及び第２の開口３１，３２の総面積の比は２０〜９０％以下であることが好ましく、３５〜４５％程度がさらに好ましく、４０％程度がさらに好ましい。第１の開口３１の直径に対する第２の開口３２の直径の比は１．１〜５が好ましく、１．６〜１．９程度がさらに好ましく、１．７５程度がさらに好ましい。開口面積に換算すると、第１の開口３１の開口面積に対する第２の開口３２の開口面積の比は１．２〜２５が好ましく、２．５〜３．６程度がさらに好ましく、３．１程度がさらに好ましい。

【0022】

図９には、スクリュ２２の中心線２２ｂの延長線のブレーカプレートとの交点（すなわち、投影領域３６の中心Ｃ）からの半径ｒと開口率との関係を示している。ここで、開口率は、ブレーカプレート上の中心Ｃを中心とする半径ｒの円の面積に対する半径ｒの円内の開口の総面積の比である。例えば、開口率５０％は半径ｒの円内において、開口とそれ以外の部分の面積が等しいことを意味する。比較例２のブレーカプレート１１３０は、すべての開口の大きさが一定であることもあり、半径ｒに依らず３５〜５０％の範囲に収まっており、ほぼ一定の開口率となっている。一方、第１の実施形態のブレーカプレート３０は、ｒが小さい円内には第１の開口３１のみが含まれ、ｒが大きくなるにつれて第２の開口３２の占める割合が増えるため、ｒの増加に伴い開口率が増加する。

【0023】

図１０には、ｒ＝Ｒ（流路の最大径）とｒ＝Ｒ／２における開口率を示す。図１０には、ｒ＝Ｒにおける開口率Ｘ１を１００としたときの、ｒ＝Ｒ／２における開口率Ｘ２の大きさも示している。Ｘ２／Ｘ１（以下、開口率比という）は比較例２のブレーカプレート１１３０で９３％であり、開口率Ｘ２は開口率Ｘ１に対し７％程度の減少に留まっている。これは、比較例２では開口がｒによらずほぼ一定の割合で存在するためである。同一径の開口が均等に配置される他の従来のブレーカプレートにおいても、開口率比は８０〜９５％程度である。これに対し、第１の実施形態のブレーカプレート３０では開口率比は４７％であり、開口率Ｘ２は開口率Ｘ１に対し５３％程度減少している。これは、大きな開口が主にｒの大きい位置に分布しているためである。

【0024】

図１１にはブレーカプレートの他の実施形態を示している。図１１（ａ）に示す第２の実施形態のブレーカプレート１３０では、各投影領域３６には３つの第１の開口３１だけが設けられ、外部領域４０には４つの第１の開口３１と１２個の第２の開口３２とが設けられている。図１１（ｂ）に示す第３の実施形態のブレーカプレート２３０では、各投影領域３６には３つの第１の開口３１だけが設けられ、外部領域４０には８つの第１の開口３１と８個の第２の開口３２とが設けられている。外部領域４０に設けられる第１の開口３１の数はこれらに限定されず、少なくとも１つの第１の開口３１が設けられればよい。図１０に示すように、開口率比は第２の実施形態で５３％（４７％程度の減少）、第３の実施形態で６０％（４０％程度の減少）と大きく低下している。これらの実施形態でも投影領域３６に位置する開口の大きさが外部領域４０に位置する開口の大きさより小さくされており、第１の実施形態と同様の効果が得られる。開口率比Ｘ２／Ｘ１は２０〜７０％が好ましく、４０〜６０％がより好ましく、４７％程度が最良である。

【0025】

以上、本発明をいくつかの実施形態により説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態のストランド製造装置は二軸のスクリュを備えた押出機であるが、一軸または多軸の押出機であってもよい。一軸の押出機の場合、投影領域は一つだけであり、且つこの投影領域はダイの幅方向中心に位置するため、通常は吐出状態Ａの吐出量分布が得られる。この場合も、本発明を適用してダイの幅方向中心の吐出量を下げることで、より均一な吐出量分布が得られる。また、本実施形態では２種類の開口が設けられているが、開口の大きさはこれに限られず、３つ以上の大きさの開口を設けてもよい。例えば、投影領域から遠くなるにつれてより大きな開口を設けることができる。この場合、３つ以上の開口の中から、第２の開口３２が第１の開口３１より面積が大きいという制約の中で、第１の開口３１と第２の開口３２を自由に選ぶことができる。

【0026】

さらに、投影領域３６における開口の配置密度が投影領域３６の外部における開口の配置密度より小さくすることで同様の効果が得られる。例えば、図１２はこのような構成のブレーカプレートの一例を示している。ブレーカプレート４３０の複数の開口３１は、樹脂流路２８に面する内側部分３５の全体に渡って配置されている。すなわち、複数の開口３１は投影領域３６にも、外部領域４０にも配置されている。複数の開口３１はすべて同じ径を有しているが、互いに異なっていてもよい。投影領域３６の面積に対する投影領域３６における開口３１の総面積の比が、外部領域４０の面積に対する外部領域４０における開口３１の総面積の比より小さい。このような構成によっても本発明の効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0027】

１ ペレット製造装置
４ ストランドカッタ
２２ スクリュ
２２ａ スクリュの先端
２４ ダイ
２４ａ 細孔
２８ 樹脂流路
３０ ブレーカプレート
３１ 第１の開口
３２ 第２の開口
３６ 投影領域
４０ 外部領域
Ｐ ペレット
Ｓ ストランド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】