CN107835732A - 树脂组合物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供稳定地以高生产率制造树脂组合物的方法。特别提供一种树脂组合物的制造方法,其中,使用双螺杆混炼挤出机对转变温度小于200℃的热塑性树脂和粉体进行熔融混炼,上述粉体为选自表观密度0.1~1.5g/ml的无机填料和表观密度0.1~1.0g/ml且转变温度200℃以上的热塑性树脂粉体中的一种以上的粉体,上述转变温度小于200℃的热塑性树脂从供给口供给至双螺杆混炼挤出机,上述粉体从重量式进料器经过螺杆式侧进料器而供给至双螺杆混炼挤出机,上述螺杆式侧进料器的传送能力为上述粉体的每单位时间的有效体积的2倍以上,在上述双螺杆混炼挤出机中,在第一混炼区的树脂压力为1MPa以上且第二混炼区的树脂压力小于3MPa的条件下进行熔融混炼,将气体从排气口除去。

Description

树脂组合物的制造方法
技术领域
本发明涉及使用双螺杆混炼机对热塑性树脂和粉体进行熔融混炼的树脂组合物的制造方法。
背景技术
对于填充有无机填料等粉体增强材料的树脂组合物而言,随着近年来的技术开发的进步,克服刚性、耐热性、尺寸稳定性等大量热塑性树脂的课题,切实地实现性能提高,作为以汽车部件为代表的工业部件而被广泛使用。另外,如聚苯醚、聚苯硫醚那样的、聚合后的树脂为粉末状且蓬松的树脂也由于其优异的特性,因而被利用混炼机所复合而被用于各种用途。
将包含粉体热塑性树脂、大量粉体增强材料的粉体原料使用挤出机进行熔融混炼而制造树脂组合物时,该粉体原料与粒料状原料相比,表观密度低,因此向挤出机中的啮入性差。因此,很多情况下所实现的挤出量少,生产率低。
关于对粉体原料进行熔融混炼的方法的生产率改良技术,已知如下技术。
例如,专利文献1中记载了一种树脂组合物的制造方法,其中,以提高含有高浓度的填料成分的树脂组合物的生产率为目的,使用螺杆容纳于机筒内的双螺杆挤出机,所述螺杆的构成中组合了螺纹(flight)宽度宽的单条螺杆和具有特定扭转角的捏合盘。
另外,专利文献2中记载了一种树脂组合物的制造方法,以提高使用粉体原料的树脂组合物的制造中的生产率为目的,使用具备螺杆的双螺杆挤出机,所述螺杆的构成中组合了单条螺杆和特定的捏合盘。
专利文献3中记载了一种挤出成形方法,以增大微粉体原料、或者包含大量微粉体的合成树脂材料的挤出成形时的挤出量为目的,使用在机筒的材料供给口的更下游设置有排出上述材料中包含的空气的开口部的双螺杆挤出机,在材料供给口与开口部之间不设置施加强压缩的升压区域地对合成树脂进行熔融混炼。
专利文献4中记载了一种树脂组合物的制造方法,以提高含有聚丙烯系树脂和无机填料的树脂组合物的生产率为目的,在增塑区域的树脂压力为1MPa以下的条件下使用双螺杆混炼挤出机对原料进行熔融混炼。
专利文献5中记载了一种包含粉末状聚苯醚和另外的热塑性树脂的树脂组合物的制造方法,其以提高粉末状聚苯醚的传送能力为目的,使用强制侧进料器从双螺杆挤出机的侧面向熔融的热塑性树脂的传送区域供给粉末状聚苯醚。另外记载了为了防止粉末状聚苯醚的传送能力的下降,优选在连接有强制侧进料器的部位的挤出机机筒的上盖的上游侧设置用于排气的开口孔,从该开口孔进行排气。
然而,上述任一制造方法其生产率的改善效果均不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-29814号公报
专利文献2:日本特开平10-24483号公报
专利文献3:日本特开昭58-29644号公报
专利文献4:日本特开2002-187125号公报
专利文献5:日本特开2011-255652号公报
发明内容
发明要解决的问题
基于该状况,本发明的目的在于提供一种对热塑性树脂和粉体进行熔融混炼的树脂组合物的制造方法,所述方法以高生产率稳定地制造树脂组合物。
用于解决问题的手段
本发明人等进行了深入研究,从而完成了本发明。
即,本发明涉及一种树脂组合物的制造方法,其中,使用双螺杆混炼挤出机对转变温度小于200℃的热塑性树脂和粉体进行熔融混炼,
上述粉体为选自表观密度0.1~1.5g/ml的无机填料和表观密度0.1~1.0g/ml且转变温度200℃以上的热塑性树脂粉体中的一种以上的粉体,
双螺杆混炼挤出机从上游起依次具备供给口、第一混炼区、连接有重量式进料器的螺杆式侧进料器、第二混炼区和排气口,
上述转变温度小于200℃的热塑性树脂从上述供给口供给至上述双螺杆混炼挤出机,
上述粉体从上述重量式进料器经过上述螺杆式侧进料器而供给至上述双螺杆混炼挤出机,
上述螺杆式侧进料器的传送能力为从上述重量式进料器供给至上述螺杆式侧进料器的上述粉体的每单位时间的有效体积的2倍以上,
在上述第一混炼区的树脂压力为1MPa以上且上述第二混炼区的树脂压力小于3MPa的条件下进行熔融混炼,
将气体从上述排气口除去。
发明的效果
根据本发明,可以稳定地以高生产率对热塑性树脂和粉体进行熔融混炼而制造树脂组合物。
具体实施方式
本发明中,热塑性树脂的转变温度在结晶性热塑性树脂的情况下是指该树脂的熔融峰温度,在非晶性热塑性树脂的情况下是指该树脂的玻璃化转变温度,均可通过差示扫描量热求出。更具体而言,上述熔融峰温度是指,依据JIS K7122通过差示扫描量热进行测定的在-50℃以上且200℃以下的范围中观测到的结晶的熔融峰所对应的温度。上述玻璃化转变温度是指,依据JIS K7121通过差示扫描量热进行测定的玻璃化转变温度。
转变温度小于200℃的热塑性树脂具体来说可以举出:聚烯烃系树脂(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯等)、环状烯烃系树脂、脂肪族聚酯系树脂(聚乳酸等)、脂肪族聚碳酸酯、聚氧亚甲基(聚缩醛等)、苯乙烯系树脂(聚苯乙烯、SEBS、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物)等,它们各自可以单独使用也可以组合多种树脂。此外,为了改良冲击强度、赋予柔软性,可以添加烯烃系、苯乙烯系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系、工程塑料系的弹性体。该热塑性树脂的转变温度优选为190℃以下,另外,优选为0℃以上,优选为30℃以上。供给至双螺杆混炼挤出机时的该热塑性树脂的状态没有特别限定,例如可以采用粒料状、颗粒状、粉末(powder)状等。
本发明中,与上述转变温度小于200℃的热塑性树脂一同进行熔融混炼的粉体可以为表观密度0.1~1.5g/ml的无机填料,该无机填料具体来说可以举出:滑石、高岭石、粘土、叶腊石、绢云母、膨润土、二氧化硅、等天然硅酸或天然硅酸盐;碳酸钙、碳酸镁、水滑石等碳酸盐;氢氧化铝、氢氧化镁等氢氧化物;锌白、氧化铁、氧化镁、氧化铝、氧化钛、莫来石等氧化物;含水硅酸、无水硅酸等合成硅酸或合成硅酸盐等粒料状填充材料;云母等片状填充材料;碱性硫酸镁晶须、钛酸钙晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硅灰石、海泡石、沸石、绿坡缕石、硬硅钙石、岩棉、玻璃棉等纤维状填充材料;碳黑、介孔碳、活性炭等无定形碳填充剂等。无机填料的表观密度优选为0.1~1.0g/ml,更优选为0.1~0.8g/ml。表观密度0.1~1.5g/ml的无机填料之中,从可预见本发明的制造方法的生产率的改善效果更显著的观点考虑,优选(表观密度)/(真密度)为0.3以下的无机填料。本申请中,粉体的表观密度为利用JIS K7365:1999的方法测定的表观密度。另外,真密度是指,在一定体积的容器中填充粉体,此时根据从容器的体积除去间隙部分后的体积计算的密度,本申请中,粉体的真密度是指利用JIS Z8807:2012的方法所测定的密度。
本发明中,与上述转变温度小于200℃的热塑性树脂一同进行熔融混炼的粉体可以为表观密度0.1~1.0g/ml且转变温度200℃以上的热塑性树脂粉体。该热塑性树脂粉体具体来说可以举出:聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚酰胺系树脂(尼龙6、尼龙66等)、芳香族聚酯系树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等)、芳香族聚碳酸酯、液晶性聚合物等。其中,本发明的效果高的热塑性树脂粉体可以举出:熔点、玻璃化转变温度高,达到较高温也不形成熔融流动状态而保持粉体流动性的聚苯醚、聚苯硫醚、液晶性聚合物等。构成该热塑性树脂粉体的热塑性树脂的转变温度为200℃以上,优选为210℃以上,另外,优选为450℃以下,更优选为400℃以下。
上述转变温度小于200℃的热塑性树脂与上述粉体的合计的重量设为100重量%时,该粉体的量的优选范围为5~80重量%,更优选为10~70重量%,进一步优选为15~60重量%。
本发明的双螺杆混炼挤出机从上游起依次具备供给口、第一混炼区、连接有重量式进料器的螺杆式侧进料器、第二混炼区和排气口。上述供给口位于双螺杆混炼挤出机的最上游部。优选在上述供给口连接有重量式进料器。
转变温度小于200℃的热塑性树脂从上述供给口供给至双螺杆混炼挤出机,在第一混炼区中,在树脂压力为1MPa以上的条件下进行混炼而使之充分熔融。在上述供给口连接有重量式进料器的情况下,转变温度小于200℃的热塑性树脂从重量式进料器经过上述供给口而供给至双螺杆混炼挤出机。第一混炼区的树脂压力优选为2MPa以上。另外,第一混炼区的树脂压力通常为10MPa以下,优选为8MPa以下。
从提高生产率的观点出发,本发明涉及的双螺杆混炼挤出机的螺杆优选为2条具有混炼区段的螺杆。使第一混炼区的树脂压力为1MPa以上的方法可以举出如下方法:在双螺杆混炼挤出机的螺杆的第一混炼区内的下游侧适当配置利用螺杆旋转将树脂向上游方向推回的区段、具有阻挡树脂的效果的区段。利用螺杆旋转将树脂向上游方向推回的区段可以举出:反向螺纹、螺旋角相对于进给方向大于90°的通常被称作反向捏合盘的盘(以下称作“反向盘”)。具有阻挡树脂的效果的区段可以举出密封圈。通过在螺杆的第一混炼区内的上游侧配置螺旋角相对于进给方向小于90°的所谓正向捏合盘(以下称作“正向盘”),由此能够一边有效地对树脂压力进行升压,一边进行熔融。在螺杆的第一混炼区内,可以进一步根据需要配置螺旋角为90°的所谓正交盘。配置正交盘的位置优选为上述的反向盘与正向盘之间、或者正向盘与正向盘之间。双螺杆混炼挤出机的混炼区的压力可以通过在料筒的混炼区设置压力传感器,利用该传感器进行测定。
粉体从重量式进料器以规定量供给至螺杆式侧进料器,进而从螺杆式侧进料器供给至双螺杆混炼挤出机。此时的螺杆式侧进料器的传送能力为从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的粉体的每单位时间的有效体积的2倍以上。螺杆式侧进料器的传送能力是指,从螺杆式侧进料器供给至双螺杆混炼挤出机的粉体的每单位时间的体积,其可以如下求出,即:在螺杆式侧进料器的螺杆进行1次旋转的期间,向前方输送的空间体积与螺杆转速之积;或者,螺杆式侧进料器的螺杆的每一导程长度内的料筒机筒的体积与螺杆式侧进料器的每一导程长度内的螺杆的体积之差与螺杆式侧进料器的螺杆转速之积。粉体的有效体积必须以实际供给至该侧进料器时的体积进行评价。粉体经连接于螺杆式侧进料器的上部的重量式进料器进行计量并通过自然落下而供给至螺杆式侧进料器。可以求出从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的粉体的每单位时间的重量除以粉体的表观密度而得到的值,作为从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的粉体的每单位时间的有效体积。本申请中,有效体积的计算中使用的粉体的表观密度是指,使粉体从与实际从重量式进料器向螺杆式侧进料器供给粉体时相同的高度向量筒等计量容器落下,使计量容器内的粉体的重量除以利用计量容器测定的粉体的体积,由此求出的值。螺杆式侧进料器的传送能力与装置的形式有关,优选为从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的粉体的每单位时间的有效体积的2倍以上,优选为4倍以上,另外,优选为小于10倍,更优选为小于8倍。
另外,利用螺杆式侧进料器向双螺杆混炼挤出机供给粉体时,可以与粉体一起供给与该粉体不同的树脂粒料等。此时,螺杆式侧进料器的传送能力只要充分高于从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的粉体的有效体积与树脂粒料的体积的合计量,则在设定螺杆式侧进料器的传送能力时就不需要考虑树脂粒料的体积。从更稳定地向双螺杆混炼挤出机供给粉体的观点出发,优选的是,粉体与相对于粉体100重量份为25重量份以上的树脂粒料从重量式进料器经过螺杆式侧进料器而供给至双螺杆混炼挤出机。从重量式进料器经过螺杆式侧进料器而供给至双螺杆混炼挤出机的树脂粒料优选为相对于粉体100重量份为200重量份以下。从重量式进料器经过螺杆式侧进料器而供给至双螺杆混炼挤出机的树脂粒料可以举出(表观密度)/(真密度)为0.9以上的热塑性树脂粒料,对转变温度没有限制。
本发明中应用的双螺杆混炼挤出机中,在利用侧进料器供给粉体的位置的下游侧设置了第二混炼区,有时在上述粉体供给至上述双螺杆混炼挤出机的位置与上述第二混炼区之间设置有传送区。第二混炼区的树脂压力设定为小于3MPa,伴随着粉体供给,向双螺杆混炼挤出机中混入的气体、原料中所含的挥发成分向双螺杆混炼挤出机的下游侧泄出的比例增加,该气体、挥发成分逆流至上游侧的量减少。通过在第二混炼区内的下游侧适当设置利用螺杆旋转向上游方向推回树脂的区段、具有阻挡树脂的效果的区段,由此可以设定小于3MPa的树脂压力。从使从螺杆式侧进料器供给的粉体充分分散的观点出发,第二混炼区的树脂压力优选为0.02MPa以上,更优选为0.1MPa以上。第二混炼区的树脂压力优选为32MPa以下。在第二混炼区的下游侧设置的反向盘等区段最外周端面、即搅拌沿至料筒内壁为止的空隙距离(切屑间隙)一般而言与通常的螺纹顶部至料筒内壁为止的空隙距离同等,但是在本发明中,为了如上述那样控制第二混炼区的树脂压力,第二混炼区中使用的捏合盘的空隙距离优选使用通常的2倍至3倍的空隙距离。通常的空隙距离根据双螺杆混炼挤出机的制造商和料筒直径、所生产的产品的特性等而发生变化,一般而言为0.2~1.5mm左右。捏合盘各片的轴向的厚度(盘宽度)通常多数情况下为1/5D(D为螺杆直径)左右,本发明涉及的第二混炼区中,优选设为2/5D以上。
本发明中应用的双螺杆混炼挤出机中,在第二混炼区的下游设置有排气口,将上述气体、挥发成分除去至体系外。该排气(即除去至体系外)可为通常的大气排放,也可以为减压抽吸的排气。双螺杆混炼挤出机中,在上述排气口的下游也可以进一步设置有第三混炼区。第三混炼区中的树脂压力优选为1~6MPa左右。
双螺杆混炼挤出机中,在第三混炼区的下游也可以进一步设置有减压排气口。通过使用这样构成的双螺杆混炼挤出机进行熔融混炼,由此可以以高于以往的生产率进行混炼,可得到各成分的分散性也良好的树脂组合物。
接着,对于本发明涉及的双螺杆混炼挤出机的螺杆构成进行说明。为了能够在短区间内迅速且可靠地对树脂进行增塑,第一混炼区的螺杆构成优选为包含正向盘、正交盘、反向盘,迅速将树脂压力升压至1MPa以上的构成。因此,在第一混炼区中,由于能够在短区间内实现目的,因而优选盘的厚度薄。另外,空隙距离(切屑间隙)也优选与通常同样地窄。对于第二混炼区而言,以一部分的挥发成分释放至比第二混炼区更下游的排气口,并且将粉体缓缓混炼进上述的熔融的树脂中为目的,优选以正向盘为主体、宽度宽的盘。另外,优选空隙距离(切屑间隙)比通常更宽。由于到第二混炼区为止已经一定程度上实现了树脂的熔融、粉体向熔融树脂中的混入,因而第三混炼区可以采用通常的分散混合所需的螺杆构成。在此所述的混炼区以外的部分的螺杆、即进料区、混炼部与混炼部之间的传送区、前端的升压区等中,优选使用全螺纹螺杆。通常可使用2条全螺纹螺杆,欲增加传送体积时,有时也使用1条全螺纹螺杆。
如此制造树脂组合物时,也可以根据目的而配合其他任意成分。这样的任意成分例如可列举:抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、导电剂、分散剂、印刷性赋予剂、有机填充剂、阻燃剂、阻燃助剂、发泡剂、加工助剂、中和剂、重金属钝化剂、成核剂、防雾剂、抗菌剂、防霉剂等。
这些添加剂可以与热塑性树脂一起从双螺杆混炼挤出机的第一传送区内的供给口供给至双螺杆混炼挤出机内,也可以在第二传送区、第三传送区设置供给口,从该供给口处供给至双螺杆混炼挤出机内。上述第一传送区位于最上游的供给口与第一混炼区之间,上述第二传送区位于第一混炼区与第二混炼区之间,上述第三传送区位于第二混炼区与第三混炼区之间。可以在第三混炼区的下游进一步设置第四传送区。
产业上的利用可能性
根据本发明,可提供一种方法,在使用双螺杆混炼挤出机对表观密度小的粉体和热塑性树脂进行熔融混炼的树脂组合物的制造中,没有原料不能顺利供给至双螺杆混炼挤出机内等制造上的故障,不仅能够高效率地进行生产,而且在粉体的分散、树脂组合物的物性方面也能够满足以往所需的水准,其工业价值高。
实施例
以下,使用实施例进一步详细说明本发明,本发明不限于此。
实施例中的各项目的测定值利用下述方法进行测定。
(1)无机填料的分散状态
树脂组合物中的无机填料的分散状态根据使用所得到的树脂组合物粒料利用T-模头膜成形机进行成形而成的膜中所观察到的凝聚物的个数进行评价。
凝聚物的个数少时无机填料的分散状态佳。
作为原料,使用聚丙烯(转变温度160℃)的粒料、作为橡胶粒料的乙烯-丁烯共聚物(转变温度38℃)的粒料、乙烯-辛烯共聚物(转变温度35℃)的粒料,作为粉体,使用滑石(表观密度0.6g/ml)。另外,对于用于计算有效体积的滑石的表观密度而言,为了模拟再现从重量式进料器投入螺杆式侧进料器的状态,使之从2.3m的高度落下,接收于量筒并测定每单位体积的重量,由此求出表观密度,所述表观密度为0.51g/ml。
(实施例1)
作为双螺杆混炼挤出机,使用料筒直径为47mm的同方向咬合型的双螺杆混炼挤出机。该双螺杆混炼挤出机具有料筒、容纳于上述料筒内的两根螺杆轴,料筒从上游起分为第一传送区、第一混炼区、第二传送区、第二混炼区、第三传送区、第三混炼区和第四传送区。对于料筒,在第一传送区内的最上游部设置供给口,在第三传送区内的最上游部设置开放排气口,在第四传送区内的最上游部设置真空排气口。对于料筒的第二传送区,连接有双螺杆的螺杆式侧进料器,对于螺杆式侧进料器,连接有重量式进料器。
对于与第一混炼区对应的部分的螺杆,为了使第一混炼区的树脂压力达到2Mpa至8MPa,从上游侧起配置正向(顺进给方向)盘、正交(中性,NEUTRAL)盘、反向(逆进给方向)盘。上述正向盘和正交盘的厚度各自使用0.2D(D为螺杆直径),反向盘的厚度使用0.1D。
对于与第二混炼区对应的部分的螺杆,为了使第二混炼区的树脂压力达到0.2~3MPa,从上游起配置较长的正向盘,在最后配置反向盘。上述正向盘和反向盘的厚度各自使用0.5D。这些盘的空隙距离使用螺纹的空隙距离的2倍。在第二混炼区的反向盘的下游设置开放排气口。对于与第三混炼区对应的部分的螺杆,为了使第三混炼区的树脂压力达到1~4MPa,使用正向盘、正交盘、反向盘进行配置,任一盘的厚度均使用0.1D。
从双螺杆混炼挤出机的第一传送区内的最上游部的供给口向双螺杆混炼挤出机内供给聚丙烯粒料60重量份、橡胶粒料20重量份和添加剂。滑石20重量份供给至重量式进料器,从重量式进料器供给至双螺杆的螺杆式侧进料器,从双螺杆的螺杆式侧进料器供给至双螺杆混炼挤出机内。供给至双螺杆混炼挤出机内的聚丙烯粒料、橡胶粒料和滑石的合计的进料量为600kg/小时。从重量式进料器供给至双螺杆的螺杆式侧进料器的滑石的有效体积为247L/小时,螺杆式侧进料器的传送能力为601L/小时。螺杆式侧进料器的传送能力为从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的滑石的每单位时间的体积的约2.4倍。将上述原料在双螺杆混炼挤出机的螺杆转速1050rpm的条件下进行熔融混炼,从上述真空排气口进行减压抽吸,由此原料顺利供给至双螺杆混炼挤出机内,能够稳定地生产含有聚丙烯、橡胶、添加剂和滑石的树脂组合物粒料。生产时的各混炼区的树脂压力在第一混炼区中为6.4MPa,在第二混炼区中为0.4MPa,在第三混炼区中为2.0MPa。使用所得到的树脂组合物粒料利用T-模头膜成形机所成形而成的膜中的滑石的分散状态良好。
(实施例2)
将聚丙烯粒料40重量份、橡胶粒料20重量份和添加剂从双螺杆混炼挤出机的第一传送区内的最上游部的供给口供给至双螺杆混炼挤出机内,将滑石20重量份和聚丙烯粒料20重量份供给至重量式进料器,将供给至双螺杆混炼挤出机内的聚丙烯粒料、橡胶粒料和滑石的合计的进料量设为800kg/小时,将螺杆式侧进料器的传送能力设为801L/小时,将双螺杆混炼挤出机的螺杆转速设为1200rpm,除此以外与实施例1同样地进行。原料顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,能够稳定地生产树脂组合物粒料。生产时的各混炼区的树脂压力在第一混炼区中为5.8MPa,在第二混炼区中为0.5MPa,在第三混炼区中为2.4MPa。使用所得到的树脂组合物粒料进行成形而成的膜中的滑石的分散状态良好。
(实施例3)
将供给至双螺杆混炼挤出机内的聚丙烯粒料、橡胶粒料和滑石的合计的进料量设为900kg/小时,将双螺杆混炼挤出机的螺杆转速设为1350rpm,除此以外与实施例2同样地进行。原料顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,能够稳定地生产树脂组合物粒料。生产时的各混炼区的树脂压力在第一混炼区中为5.5MPa,在第二混炼区中为0.4MPa,在第三混炼区中为2.4MPa。使用所得到的树脂组合物粒料进行成形而成的膜中的滑石的分散状态良好。
(比较例1)
除将螺杆式侧进料器的传送能力设为400L/小时以外,与实施例1同样地进行。螺杆式侧进料器的传送能力为从重量式进料器供给至螺杆式侧进料器的滑石的每单位时间的体积的约1.6倍。滑石堆积于重量式进料器与螺杆式侧进料器之间,不能顺利供给至双螺杆混炼挤出机内,不能持续进行生产。
(比较例2)
对于与第二混炼区对应的部分的螺杆,为了使第二混炼区的树脂压力达到3MPa以上,从上游起配置较长的正向盘,在最后配置较长的反向盘,除此以外与实施例同样地进行。上述正向盘使用0.5D的正向盘,对于上述反向盘的厚度而言,组合使用0.5D的厚度和0.1D的厚度。上述正向盘的空隙距离使用螺纹的空隙距离的2倍,并且上述反向盘的空隙距离使用与螺纹的空隙距离同等的距离。生产时的各混炼区的树脂压力在第一混炼区中为5.7MPa,在第二混炼区中为3.5MPa,在第三混炼区中为5.7MPa。生产开始起10分钟后,原料不能顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,不能持续进行生产。
(比较例3)
使用与实施例1相同的双螺杆混炼挤出机,在双螺杆混炼挤出机的料筒中,在实施例1的第二混炼区的略下游侧设置比较例1的第一混炼区,在与实施例1的第三混炼区相同的位置设置比较例1的第二混炼区,在比较例1的第一混炼区和第二混炼区之间设置开放排气口,在比较例1的第二混炼区的下游设置真空排气口。比较例1的比第一混炼区更上游的区域作为比较例1的第一传送区。
对于与比较例1的第一混炼区对应的部分的螺杆,为了使第一混炼区的树脂压力达到0.2~3MPa,从上游起配置较长的正向盘,在最后配置反向盘。对于与比较例1的第二混炼区对应的部分的螺杆,为了使第二混炼区的树脂压力达到1~4MPa,使用正向盘、正交盘、反向盘进行配置。
若调整能够使聚丙烯粒料60重量份、橡胶粒料20重量份、添加剂和滑石20重量份统一地从双螺杆混炼挤出机的第一传送区内的最上游部的供给口供给至双螺杆混炼挤出机内,原料顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,稳定地生产含有聚丙烯、橡胶、添加剂和滑石的树脂组合物粒料的条件,则该条件为聚丙烯粒料、橡胶粒料和滑石的合计的进料量为450kg/小时、双螺杆混炼挤出机的螺杆转速为1320rpm。生产时的各混炼区的树脂压力在第一混炼区中为0.9MPa,在第二混炼区中为1.8MPa。使用所得到的树脂组合物粒料进行成形而成的膜中的滑石的分散状态良好。若将双螺杆混炼挤出机的螺杆转速降低至1000rpm,则原料不能顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,不能持续进行生产。
(比较例4)
设置与比较例1同样的螺杆构成、料筒构成,在比较例1的双螺杆混炼挤出机的料筒的第一传送区连接双螺杆的螺杆式侧进料器,对螺杆式侧进料器连接重量式进料器。从双螺杆混炼挤出机的最上游部的供给口供给聚丙烯粒料60重量份、橡胶粒料20重量份和添加剂。滑石20重量份供给至重量式进料器,从双螺杆的螺杆式侧进料器供给至双螺杆混炼挤出机内。螺杆式侧进料器的输送能力为801L/小时。若调整原料能够顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内并稳定地生产含有聚丙烯、橡胶、添加剂和滑石的树脂组合物粒料的条件,则该条件为聚丙烯粒料、橡胶粒料和滑石的合计的进料量为500kg/小时、双螺杆混炼挤出机的螺杆转速为1320rpm。生产时的各混炼区的树脂压力在第一混炼区中为0.8MPa,在第二混炼区中为1.7MPa。使用所得到的树脂组合物粒料进行成形而成的膜中的滑石的分散状态良好。若将双螺杆混炼挤出机的螺杆转速降至1000rpm,则原料不能顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,不能持续进行生产。另外,即便螺杆转速保持1320rpm不变而将聚丙烯粒料、橡胶粒料和滑石的合计的进料量提高至550kg/小时,原料也不能顺利地供给至双螺杆混炼挤出机内,不能持续生产。
使用双螺杆混炼挤出机进行熔融混炼而制造树脂组合物的情况下,优选能够以不对树脂组合物负荷过度能量的适当螺杆转速稳定地进行熔融混炼,并且,能够以更小转速稳定地对更多原料进行熔融混炼时可以说生产率高。
比较例3和比较例4中,如果不使原料的合计的进料量少于实施例1、不设置大于实施例1的螺杆转速,则不能制造树脂组合物,因此生产率低,生产稳定性也差。另外,比较例3和比较例4中,如果使双螺杆混炼挤出机的螺杆转速与实施例1的螺杆转速为同等程度,则不能制造树脂组合物。

Claims (5)

1.一种树脂组合物的制造方法,其中,使用双螺杆混炼挤出机对转变温度小于200℃的热塑性树脂和粉体进行熔融混炼,
所述粉体为选自表观密度0.1~1.5g/ml的无机填料和表观密度0.1~1.0g/ml且转变温度200℃以上的热塑性树脂粉体中的一种以上的粉体,
双螺杆混炼挤出机从上游起依次具备供给口、第一混炼区、连接有重量式进料器的螺杆式侧进料器、第二混炼区和排气口,
所述转变温度小于200℃的热塑性树脂从所述供给口供给至所述双螺杆混炼挤出机,
所述粉体从所述重量式进料器经过所述螺杆式侧进料器而供给至所述双螺杆混炼挤出机,
所述螺杆式侧进料器的传送能力为从所述重量式进料器供给至所述螺杆式侧进料器的所述粉体的每单位时间的有效体积的2倍以上,
在所述第一混炼区的树脂压力为1MPa以上且所述第二混炼区的树脂压力小于3MPa的条件下进行熔融混炼,
将气体从所述排气口除去。
2.如权利要求1所述的树脂组合物的制造方法,其中,
第一混炼区的树脂压力为2MPa以上。
3.如权利要求1或2中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其中,
双螺杆混炼挤出机在所述排气口的更下游具有第三混炼区和位于第三混炼区的下游的减压排气口。
4.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其中,
所述粉体和相对于所述粉体100重量份为25重量份以上的树脂粒料从重量式进料器经过螺杆式侧进料器而供给至双螺杆混炼挤出机。
5.如权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物的制造方法,其中,
所述粉体为选自滑石、高岭石和粘土中的一种以上的粉体,所述转变温度小于200℃的热塑性树脂为聚烯烃系树脂。
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