JP2001158019A - 定量連続押出供給方法及びそれを利用した成形品の製造方法 - Google Patents
定量連続押出供給方法及びそれを利用した成形品の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、輸送する物質を変更する際の掃除に
労力と手間がかからず、供給量を目標の設定供給量に到
達させるのに時間がかからない超音波フィーダーの長所
を生かして、直径が５００μ以上の微粒体であっても安
定して連続供給できる方法、それを用いた成形品の製造
方法及び該方法に適用可能な合成樹脂微粒体を提供する
こと。 【解決手段】 超音波振動の作用により、３次元直行座
標上の縦、横及び高さをそれぞれｘ、ｙ及びｚとする
時、縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．
６mmの範囲にあり、かつ、ｘ、ｙ及びｚの各値が、縦、
横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱
又は角柱状の小ペレットからなる合成樹脂微粒体を連続
的に送り出す定量押出供給方法。
労力と手間がかからず、供給量を目標の設定供給量に到
達させるのに時間がかからない超音波フィーダーの長所
を生かして、直径が５００μ以上の微粒体であっても安
定して連続供給できる方法、それを用いた成形品の製造
方法及び該方法に適用可能な合成樹脂微粒体を提供する
こと。 【解決手段】 超音波振動の作用により、３次元直行座
標上の縦、横及び高さをそれぞれｘ、ｙ及びｚとする
時、縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．
６mmの範囲にあり、かつ、ｘ、ｙ及びｚの各値が、縦、
横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱
又は角柱状の小ペレットからなる合成樹脂微粒体を連続
的に送り出す定量押出供給方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波振動の作用を
用いた定量連続供給方法に関し、更に詳しくは、定量供
給される樹脂微粒体の形状を一定の範囲とすることによ
って、従来、困難であった直径が５００μ以上の小粒体
を超音波振動の作用によって定量的に連続供給できる方
法、当該方法を用いた成形品の製造方法、並びに当該方
法に用いる熱可塑性樹脂組成物に関するものである。
用いた定量連続供給方法に関し、更に詳しくは、定量供
給される樹脂微粒体の形状を一定の範囲とすることによ
って、従来、困難であった直径が５００μ以上の小粒体
を超音波振動の作用によって定量的に連続供給できる方
法、当該方法を用いた成形品の製造方法、並びに当該方
法に用いる熱可塑性樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般のフィーダーは、スクリュー又はス
パイラル状の棒を回転させ、粉体や粒状物を移動させて
おり、回転数を調整したり、フィーダーの一部又は全部
の重量を計量しながら、その変化量を感知して回転数に
反映させ、一定重量を供給するなどの方法により一定量
の粉体や粒状物を供給するものである。特殊な形として
超音波を用いたものがあり、超音波モーター式粉体フィ
ーダーとして知られている。
パイラル状の棒を回転させ、粉体や粒状物を移動させて
おり、回転数を調整したり、フィーダーの一部又は全部
の重量を計量しながら、その変化量を感知して回転数に
反映させ、一定重量を供給するなどの方法により一定量
の粉体や粒状物を供給するものである。特殊な形として
超音波を用いたものがあり、超音波モーター式粉体フィ
ーダーとして知られている。
【０００３】超音波フィーダーは、特開平７−３３２２
８号公報、特開平１０−１１６１２１号公報、特開平１
０−１１６１２２号公報、特開平１０−１１６１２５号
公報、特開平１０−１４２０３４号公報、特開平１０−
１７４４６９号公報、特開平１０−２７８９０２号公報
などにおいて、その基本原理や制御方法が記されてい
る。このフィーダーは、超音波モーターの先端の縦振動
と曲げ振動の合成楕円運動を利用したものであって、直
径が５００μ以下の粉体、主に金属粉の微量連続定量供
給を精度高く行うことを目的に開発されたものである。
８号公報、特開平１０−１１６１２１号公報、特開平１
０−１１６１２２号公報、特開平１０−１１６１２５号
公報、特開平１０−１４２０３４号公報、特開平１０−
１７４４６９号公報、特開平１０−２７８９０２号公報
などにおいて、その基本原理や制御方法が記されてい
る。このフィーダーは、超音波モーターの先端の縦振動
と曲げ振動の合成楕円運動を利用したものであって、直
径が５００μ以下の粉体、主に金属粉の微量連続定量供
給を精度高く行うことを目的に開発されたものである。
【０００４】直径が５００μ以上の粒体の場合、超音波
の振動だけで粒体を安定して輸送するには無理な場合が
あった。そのため、小さくても直径が５００μ以上であ
る合成樹脂の着色剤や添加剤のペレットを連続供給する
ことは行われていなかった。
の振動だけで粒体を安定して輸送するには無理な場合が
あった。そのため、小さくても直径が５００μ以上であ
る合成樹脂の着色剤や添加剤のペレットを連続供給する
ことは行われていなかった。
【０００５】一方、スクリュー式混練押出機を用いて押
出成形品や射出成形品を製造する場合における、着色剤
又は添加剤を熱可塑性樹脂に配合・添加する方法として
は、その配合・添加時の取り扱い易さから、マスターバ
ッチが多方面で使用されている。このマスターバッチ
は、１種類又は２種類以上の着色剤や添加剤を含み、担
体（ビヒクル）となる樹脂等と均一に混練して一体化さ
せたものであり、このマスターバッチの使用方法は、供
給方法の違いによって異なる。
出成形品や射出成形品を製造する場合における、着色剤
又は添加剤を熱可塑性樹脂に配合・添加する方法として
は、その配合・添加時の取り扱い易さから、マスターバ
ッチが多方面で使用されている。このマスターバッチ
は、１種類又は２種類以上の着色剤や添加剤を含み、担
体（ビヒクル）となる樹脂等と均一に混練して一体化さ
せたものであり、このマスターバッチの使用方法は、供
給方法の違いによって異なる。
【０００６】このようなマスターバッチは、被着色又は
被添加樹脂ペレットで５〜５０倍に希釈されるのが一般
的で、タンブラーやミキサー等で混合操作した後、これ
をホッパーに投入して加熱された成形用押出機スクリュ
ーで混練し、均一化された上で成形されている。
被添加樹脂ペレットで５〜５０倍に希釈されるのが一般
的で、タンブラーやミキサー等で混合操作した後、これ
をホッパーに投入して加熱された成形用押出機スクリュ
ーで混練し、均一化された上で成形されている。
【０００７】その他には、重量または容量を計量しなが
ら成形機に連続供給する方法があり、その方法ではマス
ターバッチや樹脂が、スクリューやスパイラル状の棒の
回転により輸送されるのが一般的である。この方法では
マスターバッチと被処理樹脂の供給口を別にすることに
より、マスターバッチの形状に制約を受けずに供給する
ことができる。
ら成形機に連続供給する方法があり、その方法ではマス
ターバッチや樹脂が、スクリューやスパイラル状の棒の
回転により輸送されるのが一般的である。この方法では
マスターバッチと被処理樹脂の供給口を別にすることに
より、マスターバッチの形状に制約を受けずに供給する
ことができる。
【０００８】特開平１１−２７９２８２号公報には、こ
の方法に用いるペレット状の樹脂組成物であって、その
解膠性と定量供給性を向上させ、高希釈倍率設定を可能
にしたペレット状の熱可塑性樹脂組成物が開示されてい
る。
の方法に用いるペレット状の樹脂組成物であって、その
解膠性と定量供給性を向上させ、高希釈倍率設定を可能
にしたペレット状の熱可塑性樹脂組成物が開示されてい
る。
【０００９】一方、特開昭６０−１８５２９号公報に
は、難燃化剤又は充填剤を多量に含むマスターバッチを
着色用マスターバッチ及び被着色樹脂と混合して使用す
ることが提案されている。しかし、実際にはマスターバ
ッチの分離が発生するため、期待した結果は得られてい
ない。このためベースカラーのまま最終成形工程前に添
加することは困難とされてきた。このような欠点を解決
するため特開平７−２１６０９９号明細書には、組成物
を構成する２種以上のペレットについて、発泡剤等によ
り比重の低減を図ったり、無機系充填剤により比重を重
くしたりして、各成分の見掛け比重の調整を図ることが
提案されている。
は、難燃化剤又は充填剤を多量に含むマスターバッチを
着色用マスターバッチ及び被着色樹脂と混合して使用す
ることが提案されている。しかし、実際にはマスターバ
ッチの分離が発生するため、期待した結果は得られてい
ない。このためベースカラーのまま最終成形工程前に添
加することは困難とされてきた。このような欠点を解決
するため特開平７−２１６０９９号明細書には、組成物
を構成する２種以上のペレットについて、発泡剤等によ
り比重の低減を図ったり、無機系充填剤により比重を重
くしたりして、各成分の見掛け比重の調整を図ることが
提案されている。
【００１０】たしかにこの方法によればベースカラーマ
スターバッチごとの比重差を０．５ｇ／ｃm3以下にコン
トロールすることは可能である。しかし、発泡剤、無期
充填剤の添加によるコストアップや品質の劣化が発生
し、発泡剤、無機充填剤の計算上の添加量と実際比率の
誤差が大きく、管理項目が増大して繁雑であることか
ら、実際にこのような添加剤でコントロールして使用す
るには困難な点が多いのが実情である。
スターバッチごとの比重差を０．５ｇ／ｃm3以下にコン
トロールすることは可能である。しかし、発泡剤、無期
充填剤の添加によるコストアップや品質の劣化が発生
し、発泡剤、無機充填剤の計算上の添加量と実際比率の
誤差が大きく、管理項目が増大して繁雑であることか
ら、実際にこのような添加剤でコントロールして使用す
るには困難な点が多いのが実情である。
【００１１】また、特開平７−１０２１５５号公報に
は、マスターバッチの分離に起因する着色成形体の色ム
ラ防止のために被着色ペレットに対して着色剤マスター
バッチの重量を０．４５〜０．９５の比に設定すること
が提案されている。しかし、この方法では無機顔料を多
量に添加する必要のある分野では形状差が大きくなり均
一な混合状態を維持することは困難であるのが実情であ
る。
は、マスターバッチの分離に起因する着色成形体の色ム
ラ防止のために被着色ペレットに対して着色剤マスター
バッチの重量を０．４５〜０．９５の比に設定すること
が提案されている。しかし、この方法では無機顔料を多
量に添加する必要のある分野では形状差が大きくなり均
一な混合状態を維持することは困難であるのが実情であ
る。
【００１２】また、特開平１１−２７９２８２号公報に
は、従来のスクリュー式フィーダーを用いた定量供給装
置に利用されることが前提とされた合成樹脂ペレットが
開示されているが、この発明は、通常のサイズ・形状を
有する被着色樹脂ペレットと混合するための着色ペレッ
トに関するものであって、ペレットサイズが通常ペレッ
トより微小で、或る特定の比較的狭い範囲内の寸法の微
粒子状とし、しかも粒子の或る方向からの正射影が正方
形又は長方形を示すような、一部平坦面を持つことを必
須とした形状とすることにより、ペレットの均一混合性
能及び定量供給性能を改善し、着色むら等を効果的に防
止したもので、満足すべき効果を奏するものである。し
かしながら、この公報に開示された内容は、スクリュー
式フィーダーを利用したものであり、スクリュー式フィ
ーダーから派生する後述の課題に対する解決が成されて
いないのが現状である。
は、従来のスクリュー式フィーダーを用いた定量供給装
置に利用されることが前提とされた合成樹脂ペレットが
開示されているが、この発明は、通常のサイズ・形状を
有する被着色樹脂ペレットと混合するための着色ペレッ
トに関するものであって、ペレットサイズが通常ペレッ
トより微小で、或る特定の比較的狭い範囲内の寸法の微
粒子状とし、しかも粒子の或る方向からの正射影が正方
形又は長方形を示すような、一部平坦面を持つことを必
須とした形状とすることにより、ペレットの均一混合性
能及び定量供給性能を改善し、着色むら等を効果的に防
止したもので、満足すべき効果を奏するものである。し
かしながら、この公報に開示された内容は、スクリュー
式フィーダーを利用したものであり、スクリュー式フィ
ーダーから派生する後述の課題に対する解決が成されて
いないのが現状である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクリュー式押
出混練機に材料を定量的に供給するためのフィーダー
は、スクリューとモーターが一体となったものが一般的
で、その構造が超音波フィーダーと比べて大型であり、
大きな装置を動かす労力が必要であるという問題があ
り、また、輸送する物質を変更する際の掃除時には、複
雑な装置を解体して掃除する手間を必要とするという問
題があり、更に、実生産稼働時の材料供給量を目標設定
値に到達させ安定させる迄に時間がかかりすぎるという
問題があった。
出混練機に材料を定量的に供給するためのフィーダー
は、スクリューとモーターが一体となったものが一般的
で、その構造が超音波フィーダーと比べて大型であり、
大きな装置を動かす労力が必要であるという問題があ
り、また、輸送する物質を変更する際の掃除時には、複
雑な装置を解体して掃除する手間を必要とするという問
題があり、更に、実生産稼働時の材料供給量を目標設定
値に到達させ安定させる迄に時間がかかりすぎるという
問題があった。
【００１４】一方の超音波式粉体フィーダーは、直径が
500μ以下の粉体の連続供給を精度高く行うことを目的
に開発されたものであり、直径が500μ以上の粒体に対
しては安定した連続供給が困難であった。直径が500μ
以上の粒体に対しては安定した連続供給が困難である第
１の理由は、粒度が上がることにより、超音波による振
動だけで移動させることができる距離に限界があり、押
された粒体が移動して次の粒体が超音波振動面に接触す
るという連続した流れが安定して起り難くなるので、精
度の高い連続供給が難しくなる点にある。また、500μ
以上の粉体をフィードすることが困難な第２の理由は、
粒体が大きくなると、単位重量当たりの粒体の超音波振
動面との接触面積が小さくなり、超音波による振動の力
だけでは粒体を移動させることが困難となる点にある。
500μ以下の粉体の連続供給を精度高く行うことを目的
に開発されたものであり、直径が500μ以上の粒体に対
しては安定した連続供給が困難であった。直径が500μ
以上の粒体に対しては安定した連続供給が困難である第
１の理由は、粒度が上がることにより、超音波による振
動だけで移動させることができる距離に限界があり、押
された粒体が移動して次の粒体が超音波振動面に接触す
るという連続した流れが安定して起り難くなるので、精
度の高い連続供給が難しくなる点にある。また、500μ
以上の粉体をフィードすることが困難な第２の理由は、
粒体が大きくなると、単位重量当たりの粒体の超音波振
動面との接触面積が小さくなり、超音波による振動の力
だけでは粒体を移動させることが困難となる点にある。
【００１５】本発明が解決しようとする課題は、この様
な小型で、輸送する物質を変更する際の掃除に労力と手
間がかからず、供給量を目標の設定供給量に到達させる
のに時間がかからない超音波フィーダーの長所を生かし
て、直径が５００μ以上の微粒体であっても安定して連
続供給できる方法、それを用いた成形品の製造方法及び
該方法に適用可能な合成樹脂微粒体を提供することにあ
る。
な小型で、輸送する物質を変更する際の掃除に労力と手
間がかからず、供給量を目標の設定供給量に到達させる
のに時間がかからない超音波フィーダーの長所を生かし
て、直径が５００μ以上の微粒体であっても安定して連
続供給できる方法、それを用いた成形品の製造方法及び
該方法に適用可能な合成樹脂微粒体を提供することにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため鋭意検討した結果、小型で輸送する物質を
変更する際の掃除に労力と手間がかからず、供給量を目
標の設定供給量に達するのに時間がかからない超音波フ
ィーダーを使用して、合成樹脂微粒体を或る限度内であ
れば安定して連続供給できることを見出し、本発明を完
成するに到った。
解決するため鋭意検討した結果、小型で輸送する物質を
変更する際の掃除に労力と手間がかからず、供給量を目
標の設定供給量に達するのに時間がかからない超音波フ
ィーダーを使用して、合成樹脂微粒体を或る限度内であ
れば安定して連続供給できることを見出し、本発明を完
成するに到った。
【００１７】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、（Ｉ）超音波振動の作用により合成樹脂微粒体を連
続的に送り出す定量押出供給方法において、合成樹脂微
粒体が、その３次元直行座標上の縦、横及び高さをそれ
ぞれｘ、ｙ及びｚとする時、（１）縦、横及び高さの和
（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、か
つ、（２）ｘ，ｙ，ｚの各値が、縦、横及び高さの和
（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の小
ペレットであることを特徴とする定量連続押出供給方法
（以下、第１の発明という。）を提供する。
に、（Ｉ）超音波振動の作用により合成樹脂微粒体を連
続的に送り出す定量押出供給方法において、合成樹脂微
粒体が、その３次元直行座標上の縦、横及び高さをそれ
ぞれｘ、ｙ及びｚとする時、（１）縦、横及び高さの和
（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、か
つ、（２）ｘ，ｙ，ｚの各値が、縦、横及び高さの和
（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の小
ペレットであることを特徴とする定量連続押出供給方法
（以下、第１の発明という。）を提供する。
【００１８】また、本発明は上記課題を解決するため
に、（II）スクリュー式混練押出機に被着色用又は被添
加用原料樹脂をその供給口に供給すると共に、該原料樹
脂とは別に粒状の着色剤マスターバッチ又は粒状の添加
剤マスターバッチを原料樹脂供給口とは別に設けられた
供給口から、定量供給装置を経て連続的に供給して、両
者を溶融混練して押出成形又は射出成形する方法におい
て、（Ａ）着色剤又は添加剤マスターバッチが、その３
次元直交座標上の縦、横及び高さをそれぞれｘ、ｙ及び
ｚとする時、（Ａ−１）縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋
ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、かつ、（Ａ−
２）ｘ，ｙ，ｚの各値が、縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ
＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の小ペレット
であること、（Ｂ）該ペレットがベース色又は目的色に
着色されたものの１色又はベース色の２色以上の混合状
態のペレットであるか、着色剤以外の他の添加剤を含む
１種以上のペレットであること、かつ、（Ｃ）着色剤又
は添加剤の定量供給装置が超音波振動の作用により合成
樹脂微粒体を定量押出供給するものであることと特徴と
する押出成形品又は射出成形品の製造方法（以下、第２
の発明という。）を提供する。
に、（II）スクリュー式混練押出機に被着色用又は被添
加用原料樹脂をその供給口に供給すると共に、該原料樹
脂とは別に粒状の着色剤マスターバッチ又は粒状の添加
剤マスターバッチを原料樹脂供給口とは別に設けられた
供給口から、定量供給装置を経て連続的に供給して、両
者を溶融混練して押出成形又は射出成形する方法におい
て、（Ａ）着色剤又は添加剤マスターバッチが、その３
次元直交座標上の縦、横及び高さをそれぞれｘ、ｙ及び
ｚとする時、（Ａ−１）縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋
ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、かつ、（Ａ−
２）ｘ，ｙ，ｚの各値が、縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ
＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の小ペレット
であること、（Ｂ）該ペレットがベース色又は目的色に
着色されたものの１色又はベース色の２色以上の混合状
態のペレットであるか、着色剤以外の他の添加剤を含む
１種以上のペレットであること、かつ、（Ｃ）着色剤又
は添加剤の定量供給装置が超音波振動の作用により合成
樹脂微粒体を定量押出供給するものであることと特徴と
する押出成形品又は射出成形品の製造方法（以下、第２
の発明という。）を提供する。
【００１９】さらに、本発明は上記課題を解決するため
に、（III） 着色剤又は添加剤を含有する樹脂組成物
と、被着色用原料樹脂又は被添加用原料樹脂をブレンダ
ーやミキサーで混合操作を行わず、超音波振動の作用に
より合成樹脂微粒体を送り出す定量供給装置を使用して
成形機のスクリュー上部に連続供給する場合に用いる、
ペレット状の着色剤又は添加剤を含有する熱可塑性樹脂
組成物において、（Ａ）該ペレット状の着色剤又は添加
剤が、その３次元直交座標上の縦、横及び高さをそれぞ
れｘ、ｙ及びｚとする時、（Ａ−１）縦、横及び高さの
和（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、か
つ、（Ａ−２）ｘ，ｙ，ｚの各値が、縦、横及び高さの
和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の
小ペレットであること、及び（Ｄ）該ペレットが、或る
方向からの正射影が正方形又は長方形を示すことを特徴
とする熱可塑性樹脂組成物（以下、第３の発明とい
う。）を提供する。
に、（III） 着色剤又は添加剤を含有する樹脂組成物
と、被着色用原料樹脂又は被添加用原料樹脂をブレンダ
ーやミキサーで混合操作を行わず、超音波振動の作用に
より合成樹脂微粒体を送り出す定量供給装置を使用して
成形機のスクリュー上部に連続供給する場合に用いる、
ペレット状の着色剤又は添加剤を含有する熱可塑性樹脂
組成物において、（Ａ）該ペレット状の着色剤又は添加
剤が、その３次元直交座標上の縦、横及び高さをそれぞ
れｘ、ｙ及びｚとする時、（Ａ−１）縦、横及び高さの
和（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、か
つ、（Ａ−２）ｘ，ｙ，ｚの各値が、縦、横及び高さの
和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の
小ペレットであること、及び（Ｄ）該ペレットが、或る
方向からの正射影が正方形又は長方形を示すことを特徴
とする熱可塑性樹脂組成物（以下、第３の発明とい
う。）を提供する。
【００２０】さらにまた、本発明は上記課題を解決する
ために、（IV）ペレットが、（Ｅ）その正射影となる正
方形又は長方形の隣接する２辺の長さの長い方をａ、短
い方をｂとする時、ａ／ｂの値が１〜１．４の範囲にあ
る材料であり、かつ、（Ｆ）任意の１０個のペレットに
ついて、隣接する２辺の長さの合計値の平均値をｃと
し、その標準偏差をｄとする時、ｄ／ｃの値が０．１を
越えない材料である上記（III）項に記載の熱可塑性樹
脂組成物（以下、第４の発明という。）を提供する。
ために、（IV）ペレットが、（Ｅ）その正射影となる正
方形又は長方形の隣接する２辺の長さの長い方をａ、短
い方をｂとする時、ａ／ｂの値が１〜１．４の範囲にあ
る材料であり、かつ、（Ｆ）任意の１０個のペレットに
ついて、隣接する２辺の長さの合計値の平均値をｃと
し、その標準偏差をｄとする時、ｄ／ｃの値が０．１を
越えない材料である上記（III）項に記載の熱可塑性樹
脂組成物（以下、第４の発明という。）を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明において超音波フィーダー
とは、超音波振動を付与する超音波駆動装置を用いて粉
体を輸送する装置であり、特開平７−３３２２８号公
報、特開平１０−１１６１２１号公報、特開平１０−１
１６１２２号公報、特開平１０−１１６１２５号公報、
特開平１０−１４２０３４号公報、特開平１０−１７４
４６９号公報、特開平１０−２７８９０２号公報におい
て詳細は述べられているが、振動部の楕円運動を利用し
て粉体を高精度に定流量輸送乃至定量供給する装置であ
る。小型、軽量で流量変動が小さく、供給量が安定して
おり、粉体の流量制御の応答性が従来のスクリューとモ
ーターの構成からなるフィーダーに比べて極めて速いと
いう特徴を有する装置である。
とは、超音波振動を付与する超音波駆動装置を用いて粉
体を輸送する装置であり、特開平７−３３２２８号公
報、特開平１０−１１６１２１号公報、特開平１０−１
１６１２２号公報、特開平１０−１１６１２５号公報、
特開平１０−１４２０３４号公報、特開平１０−１７４
４６９号公報、特開平１０−２７８９０２号公報におい
て詳細は述べられているが、振動部の楕円運動を利用し
て粉体を高精度に定流量輸送乃至定量供給する装置であ
る。小型、軽量で流量変動が小さく、供給量が安定して
おり、粉体の流量制御の応答性が従来のスクリューとモ
ーターの構成からなるフィーダーに比べて極めて速いと
いう特徴を有する装置である。
【００２２】本発明組成物において用いられる添加剤
は、熱可塑性樹脂の成形品を得るのに利用可能なもので
あればいずれも使用できる。着色剤としては特に限定さ
れるものではなく、有機顔料、無機顔料、及び染料の中
から溶融樹脂への添加時に熱分解を起こさせないもので
あれば使用可能である。尚、本願明細書で「添加剤」は
広義には着色剤をも包含する意味であるが、着色剤と添
加剤が列記される場合は「添加剤」は、着色剤以外の各
種の添加剤の総称である。
は、熱可塑性樹脂の成形品を得るのに利用可能なもので
あればいずれも使用できる。着色剤としては特に限定さ
れるものではなく、有機顔料、無機顔料、及び染料の中
から溶融樹脂への添加時に熱分解を起こさせないもので
あれば使用可能である。尚、本願明細書で「添加剤」は
広義には着色剤をも包含する意味であるが、着色剤と添
加剤が列記される場合は「添加剤」は、着色剤以外の各
種の添加剤の総称である。
【００２３】また着色剤以外の他の添加剤は、金属石
鹸、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、
抗菌剤など公知の添加剤であり、溶融樹脂への添加時に
熱分解を起こさないものであれば特に限定されない。ま
たそれらは１種類に限定されない。このような着色剤及
び添加剤の濃度は０．１から９０重量％である。
鹸、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、
抗菌剤など公知の添加剤であり、溶融樹脂への添加時に
熱分解を起こさないものであれば特に限定されない。ま
たそれらは１種類に限定されない。このような着色剤及
び添加剤の濃度は０．１から９０重量％である。
【００２４】本発明において担体樹脂として使用される
樹脂、すなわち、合成樹脂微粒体の原料となる樹脂は、
常温において固体であり、かつ使用する被添加樹脂と同
種か又は相溶するもので、押出機の熱履歴によって熱分
解や熱劣化による明らかな変性を起こさないものであれ
ばいずれも使用でき、好ましくはポリエチレン系、ポリ
プロピレン系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリエ
ステル系等の各種樹脂があげられる。これら以外でも添
加剤の分散性が良好で、被添加樹脂との相溶性が良いも
のであり、常温で固体であれば特に問題はない。形状に
ついては通常市販されているものや再生用のチップ、フ
レーク、フィルムの圧縮粒状物等の形状であれば問題な
い。すなわち、形状が球状、円柱状、立方状、フレーク
状のものであれば問題ない。
樹脂、すなわち、合成樹脂微粒体の原料となる樹脂は、
常温において固体であり、かつ使用する被添加樹脂と同
種か又は相溶するもので、押出機の熱履歴によって熱分
解や熱劣化による明らかな変性を起こさないものであれ
ばいずれも使用でき、好ましくはポリエチレン系、ポリ
プロピレン系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリエ
ステル系等の各種樹脂があげられる。これら以外でも添
加剤の分散性が良好で、被添加樹脂との相溶性が良いも
のであり、常温で固体であれば特に問題はない。形状に
ついては通常市販されているものや再生用のチップ、フ
レーク、フィルムの圧縮粒状物等の形状であれば問題な
い。すなわち、形状が球状、円柱状、立方状、フレーク
状のものであれば問題ない。
【００２５】本発明において規定された微粒体（着色剤
又は添加剤含有樹脂組成物）の形状は、立方体、直方
体、円柱状であり、これらの形状は、押出機、冷却用水
槽、ペレタイザーという装置の組み合わせにより形成す
ることができる。また、本発明においてペレットの形状
の縦（y）、横（ｘ）、高さ（ｚ）の合計が４．６mm 以
下のものを得るためには、前記製造装置において、
（１）吐出口部の穴の数の増設、（２）ペレタイザーの
回転刃の速度増、（３）刃の枚数の増設、これらの少な
くとも１つ以上を、通常、使用されている装置から変更
することによって製造することができる。
又は添加剤含有樹脂組成物）の形状は、立方体、直方
体、円柱状であり、これらの形状は、押出機、冷却用水
槽、ペレタイザーという装置の組み合わせにより形成す
ることができる。また、本発明においてペレットの形状
の縦（y）、横（ｘ）、高さ（ｚ）の合計が４．６mm 以
下のものを得るためには、前記製造装置において、
（１）吐出口部の穴の数の増設、（２）ペレタイザーの
回転刃の速度増、（３）刃の枚数の増設、これらの少な
くとも１つ以上を、通常、使用されている装置から変更
することによって製造することができる。
【００２６】本発明で使用する合成樹脂微粒体は、その
３次元直交座標上の寸法ｘ（縦）、ｙ（横）及びｚ（高
さ）の和が０．９〜４．６mmの範囲にある必要がある。
この値が０．９mmよりも小さい場合、例えば、ｘ＝０．
３mm、ｙ＝０．３mm、ｚ＝０．２mmのもの、即ち、ｘｙ
面が円である円柱状の微粒体の場合には、微粒体の静電
気が大きくなり、微粒体の重力以上に静電気の影響を受
けやすくなるため、定量供給精度の低下や供給停止が発
生し易くなる傾向にある。
３次元直交座標上の寸法ｘ（縦）、ｙ（横）及びｚ（高
さ）の和が０．９〜４．６mmの範囲にある必要がある。
この値が０．９mmよりも小さい場合、例えば、ｘ＝０．
３mm、ｙ＝０．３mm、ｚ＝０．２mmのもの、即ち、ｘｙ
面が円である円柱状の微粒体の場合には、微粒体の静電
気が大きくなり、微粒体の重力以上に静電気の影響を受
けやすくなるため、定量供給精度の低下や供給停止が発
生し易くなる傾向にある。
【００２７】一方、合成樹脂微粒体の３次元直交座標上
の寸法ｘ（縦）、ｙ（横）及びｚ（高さ）の和が４．６
mmよりも大きい場合、例えば、ｘ＝１．５mm、ｙ＝１．
５mm、ｚ＝１．７mmの直方体の微粉末の場合には、形状
が大きすぎるため、供給停止が発生し易くなる傾向にあ
る。
の寸法ｘ（縦）、ｙ（横）及びｚ（高さ）の和が４．６
mmよりも大きい場合、例えば、ｘ＝１．５mm、ｙ＝１．
５mm、ｚ＝１．７mmの直方体の微粉末の場合には、形状
が大きすぎるため、供給停止が発生し易くなる傾向にあ
る。
【００２８】本発明で使用する合成樹脂微粒体は、その
３次元直交座標上の寸法ｘ（縦）、ｙ（横）及びｚ（高
さ）の和が０．９〜４．６mmの範囲にあり、かつ、ｘ、
ｙ、ｚの各値が、縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の
２０％以上である必要がある。ｘ（縦）、ｙ（横）及び
ｚ（高さ）のいずれかの値が、縦、横及び高さの和（ｘ
＋ｙ＋ｚ）の２０％未満である場合、例えば、ｘ＝０．
５mm、ｙ＝１．０mm、ｚ＝１．５mmの直方体の微粉末
や、直径が０．５mmで、長さが１．６mmの円柱状の微粉
末が挙げられる。これらの板状や細長い形状をしたもの
は、超音波フィーダーで安定して長時間定量供給するこ
とができない。
３次元直交座標上の寸法ｘ（縦）、ｙ（横）及びｚ（高
さ）の和が０．９〜４．６mmの範囲にあり、かつ、ｘ、
ｙ、ｚの各値が、縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の
２０％以上である必要がある。ｘ（縦）、ｙ（横）及び
ｚ（高さ）のいずれかの値が、縦、横及び高さの和（ｘ
＋ｙ＋ｚ）の２０％未満である場合、例えば、ｘ＝０．
５mm、ｙ＝１．０mm、ｚ＝１．５mmの直方体の微粉末
や、直径が０．５mmで、長さが１．６mmの円柱状の微粉
末が挙げられる。これらの板状や細長い形状をしたもの
は、超音波フィーダーで安定して長時間定量供給するこ
とができない。
【００２９】本発明で使用する合成樹脂微粒体は、上記
した大きさのペレット状であり、正射影となる正方形又
は長方形の隣接する２辺の長さの長い方をａ、短い方を
ｂとしたときａ／ｂの値が１〜１．４の範囲にあり、か
つ、その隣接する２辺の長さの合計値を任意の１０個の
ペレットで測定したときの平均値をｃとし、その標準偏
差をｄとしたときｄ／ｃの値が０．１を越えない材料が
より好ましい。
した大きさのペレット状であり、正射影となる正方形又
は長方形の隣接する２辺の長さの長い方をａ、短い方を
ｂとしたときａ／ｂの値が１〜１．４の範囲にあり、か
つ、その隣接する２辺の長さの合計値を任意の１０個の
ペレットで測定したときの平均値をｃとし、その標準偏
差をｄとしたときｄ／ｃの値が０．１を越えない材料が
より好ましい。
【００３０】このａ／ｂが１．４となる場合は、例え
ば、ｘ＝１．０mm、ｙ＝１．０mm、ｚ＝１．４mmの円柱
形の微粒体であり、実際にｙとｚの値を測定し、その合
計値を１０個求め、その標準偏差ｄと平均値ｃを求めて
ｄ／ｃの値を求める。この場合のｄ／ｃはペレットｙと
ｚの合計値の変動計数を求めたことになり、形状にバラ
ツキがなければｄ／ｃの値は０．１よりも小さくなる。
すなわち、ペレットの形状が立方体に近く、その大きさ
が、どのペレットを採ってもほぼ均一であれば、この条
件を満たすことになる。合成樹脂微粒体を使用した超音
波フィーダーの供給精度は、請求項にある条件内では、
立法体に近く、大きさが均一であればあるほど向上す
る。
ば、ｘ＝１．０mm、ｙ＝１．０mm、ｚ＝１．４mmの円柱
形の微粒体であり、実際にｙとｚの値を測定し、その合
計値を１０個求め、その標準偏差ｄと平均値ｃを求めて
ｄ／ｃの値を求める。この場合のｄ／ｃはペレットｙと
ｚの合計値の変動計数を求めたことになり、形状にバラ
ツキがなければｄ／ｃの値は０．１よりも小さくなる。
すなわち、ペレットの形状が立方体に近く、その大きさ
が、どのペレットを採ってもほぼ均一であれば、この条
件を満たすことになる。合成樹脂微粒体を使用した超音
波フィーダーの供給精度は、請求項にある条件内では、
立法体に近く、大きさが均一であればあるほど向上す
る。
【００３１】熱可塑性樹脂を溶融し、吐出部から出た直
後に水中でカットする方法は、通常、オレフィン樹脂に
適用されているペレットの製法であるが、カットと同時
に変形して全体に球形に近づこうとするために、このペ
レットは円柱形にはならず、１方向からの形状が正方形
又は長方形にすることは不可能である。この場合、平面
がないので、ペレット同士の接触が点のみとなり、単位
体積あたりのマスターバッチ同士の接触面積が少なくな
る。その結果、マスターバッチの表面摩擦による分離防
止の働きが弱くなるので望ましくない。
後に水中でカットする方法は、通常、オレフィン樹脂に
適用されているペレットの製法であるが、カットと同時
に変形して全体に球形に近づこうとするために、このペ
レットは円柱形にはならず、１方向からの形状が正方形
又は長方形にすることは不可能である。この場合、平面
がないので、ペレット同士の接触が点のみとなり、単位
体積あたりのマスターバッチ同士の接触面積が少なくな
る。その結果、マスターバッチの表面摩擦による分離防
止の働きが弱くなるので望ましくない。
【００３２】従来のマスターバッチは、被添加樹脂とペ
レット状で混合して使用するものあるので、比重の影響
を考慮する必要があった。しかしながら、本発明で使用
するペレット状の合成樹脂微粒体の一形態であるマスタ
ーバッチは、被添加樹脂とは別経路で成形機のスクリュ
ー部に供給される定量供給装置を使用する場合を想定し
ており、この場合、単位体積中のマスターバッチ同士の
接触面積が大きくすることにより、比重による偏在、分
離を考慮せずとも均一状態に維持することができる。
レット状で混合して使用するものあるので、比重の影響
を考慮する必要があった。しかしながら、本発明で使用
するペレット状の合成樹脂微粒体の一形態であるマスタ
ーバッチは、被添加樹脂とは別経路で成形機のスクリュ
ー部に供給される定量供給装置を使用する場合を想定し
ており、この場合、単位体積中のマスターバッチ同士の
接触面積が大きくすることにより、比重による偏在、分
離を考慮せずとも均一状態に維持することができる。
【００３３】本発明で使用する円柱状のペレットとして
は、円の直径が０．３〜１．５mmの範囲にあり、柱の高
さが０．３〜１．５mmの範囲にあるものが望ましい。ち
なみに、円の直径が１．０mm、柱部の長さが１．０mmの
ペレットでは、ｘ＋ｙ＋ｚの値が３．０となる。
は、円の直径が０．３〜１．５mmの範囲にあり、柱の高
さが０．３〜１．５mmの範囲にあるものが望ましい。ち
なみに、円の直径が１．０mm、柱部の長さが１．０mmの
ペレットでは、ｘ＋ｙ＋ｚの値が３．０となる。
【００３４】従来のマスターバッチは、希釈倍率を成形
用押出機スクリューの分配性能から上限を設定してお
り、５〜５０倍が通常であった。しかしながら、この前
提条件となるマスターバッチの形状が大幅に小さくなる
と、スクリューへ投入された直下の段階で従来のマスタ
ーバッチの体積が大幅に分割されているので、被添加樹
脂中に練り込まれる以前に既に分配されることになる。
具体的には、円柱状のペレットで試算すると、直径３．
５mm、長さ３．５mmのものと、直径１．０mm、長さ１．
０mmのものとを比較すると、約４３倍の体積差がある。
すなわち、後者の大きさのペレットを用いることは、前
者のものを用いる場合と比較して、スクリューによって
４３分の１に分配する必要がなくなることを意味してい
る。逆に、同じスクリューを使用した場合を考えると、
より高い希釈倍率に設定しても従来の希釈均一性を維持
できることになる。
用押出機スクリューの分配性能から上限を設定してお
り、５〜５０倍が通常であった。しかしながら、この前
提条件となるマスターバッチの形状が大幅に小さくなる
と、スクリューへ投入された直下の段階で従来のマスタ
ーバッチの体積が大幅に分割されているので、被添加樹
脂中に練り込まれる以前に既に分配されることになる。
具体的には、円柱状のペレットで試算すると、直径３．
５mm、長さ３．５mmのものと、直径１．０mm、長さ１．
０mmのものとを比較すると、約４３倍の体積差がある。
すなわち、後者の大きさのペレットを用いることは、前
者のものを用いる場合と比較して、スクリューによって
４３分の１に分配する必要がなくなることを意味してい
る。逆に、同じスクリューを使用した場合を考えると、
より高い希釈倍率に設定しても従来の希釈均一性を維持
できることになる。
【００３５】本発明で使用する合成樹脂微粒体は、特定
サイズ・形状のペレット状の樹脂組成物であり、粉体
状、顆粒状、フレーク状のものは、本発明の範囲に入ら
ないことを示している。粉体又は顆粒、フレーク状物
は、微細な粒子を含み易く、かつ、フィーダーを通過す
る間に形状が壊れやすく、より小さいものへ変形する傾
向にある。また、微細粒子の量が一定量を越えると、樹
脂組成物の飛散、静電気による付着や分離の問題が顕在
化するために望ましくない。
サイズ・形状のペレット状の樹脂組成物であり、粉体
状、顆粒状、フレーク状のものは、本発明の範囲に入ら
ないことを示している。粉体又は顆粒、フレーク状物
は、微細な粒子を含み易く、かつ、フィーダーを通過す
る間に形状が壊れやすく、より小さいものへ変形する傾
向にある。また、微細粒子の量が一定量を越えると、樹
脂組成物の飛散、静電気による付着や分離の問題が顕在
化するために望ましくない。
【００３６】本発明で使用する合成樹脂微粒体には、複
数種類の添加剤樹脂組成物が混合されても良いことは勿
論である。ベースカラー方式に用いる場合、ベースとし
て設定される種類が何種類になろうとも、設定が多くな
ることによる弊害は存在しない。
数種類の添加剤樹脂組成物が混合されても良いことは勿
論である。ベースカラー方式に用いる場合、ベースとし
て設定される種類が何種類になろうとも、設定が多くな
ることによる弊害は存在しない。
【００３７】第２の発明における「該ペレットがベース
色又は目的色に着色されたものの１色又はベース色の２
色以上の混合状態のペレットであり」とは、ベースカラ
ー方式による添加を想定したものである。「ベース色」
とは、赤、青、黄、白、黒などの鮮やかな色で着色剤を
ペレット化したものであり、使用時には、ベース色を混
合して使用し、目的色を発色させる方法に適用するもの
である。このベースカラー方式とは、まずマスターバッ
チ中に主要な１種類の添加剤、又は組成比率が汎用品と
して共通的に固定可能な数種類の添加剤を、ある濃度に
設定して分散させ、ペレット化する。同様にして、目的
成形品群に最終的に含まれるべき全ての添加剤の各成分
毎にマスターバッチを生産して、これらのマスターバッ
チを各成形品毎に必要な組成に混合して使用する方法で
ある。
色又は目的色に着色されたものの１色又はベース色の２
色以上の混合状態のペレットであり」とは、ベースカラ
ー方式による添加を想定したものである。「ベース色」
とは、赤、青、黄、白、黒などの鮮やかな色で着色剤を
ペレット化したものであり、使用時には、ベース色を混
合して使用し、目的色を発色させる方法に適用するもの
である。このベースカラー方式とは、まずマスターバッ
チ中に主要な１種類の添加剤、又は組成比率が汎用品と
して共通的に固定可能な数種類の添加剤を、ある濃度に
設定して分散させ、ペレット化する。同様にして、目的
成形品群に最終的に含まれるべき全ての添加剤の各成分
毎にマスターバッチを生産して、これらのマスターバッ
チを各成形品毎に必要な組成に混合して使用する方法で
ある。
【００３８】従来の方法では、複数成形品の各々につい
ての様々な色に対応して、その色数のマスターバッチを
押出機で個々別々に製造しなければならなかったため、
マスターバッチ製造用押出機をその色替え毎に洗浄する
回数が、生産数量に比して多くなり、生産性が悪いとい
う問題があった。しかし、このベースカラー方式によれ
ば、押出機の洗浄回数は、ベースカラーとして設定した
数に限定され、大量生産化が可能となる。
ての様々な色に対応して、その色数のマスターバッチを
押出機で個々別々に製造しなければならなかったため、
マスターバッチ製造用押出機をその色替え毎に洗浄する
回数が、生産数量に比して多くなり、生産性が悪いとい
う問題があった。しかし、このベースカラー方式によれ
ば、押出機の洗浄回数は、ベースカラーとして設定した
数に限定され、大量生産化が可能となる。
【００３９】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を説明する。な
お、実施例、比較例中の部、％は全て重量部、重量％を
示す。
お、実施例、比較例中の部、％は全て重量部、重量％を
示す。
【００４０】実験はＡ、Ｂに分けて実施した。 実験Ａ：フィーダーの種類による目標設定供給量への到
達時間の比較 実験Ｂ：超音波フィーダーによる供給において、形状差
による精度の比較
達時間の比較 実験Ｂ：超音波フィーダーによる供給において、形状差
による精度の比較
【００４１】［実験Ａ：フィーダーの種類による目標設
定供給量への到達時間の比較］ ＜実施例１＞合成樹脂微粒体として、長さ１．２mm、直
径１．０mmの円柱形状で、酸化チタン３０％及びＰＰ
（ポリプロピレン）７０％からなるマスターバッチを用
意した。
定供給量への到達時間の比較］ ＜実施例１＞合成樹脂微粒体として、長さ１．２mm、直
径１．０mmの円柱形状で、酸化チタン３０％及びＰＰ
（ポリプロピレン）７０％からなるマスターバッチを用
意した。
【００４２】ホッパー、ロードセル、超音波振動子の構
成による超音波フィーダーを使用し、１時間あたり５０
０ｇの供給量（８．３３ｇ／分）を目標として最初の７
分間に６０秒ごとのマスターバッチの供給量を求めた。
目標供給量との差から誤差のレベルを求めた。
成による超音波フィーダーを使用し、１時間あたり５０
０ｇの供給量（８．３３ｇ／分）を目標として最初の７
分間に６０秒ごとのマスターバッチの供給量を求めた。
目標供給量との差から誤差のレベルを求めた。
【００４３】＜比較例１＞ロードセル、モーター、スク
リューの構成によるロスインウエイト式定量供給機（産
業機電（株）製 ＡＬＳ２５０ １ＬＢ）を使用した以
外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバ
ッチの供給量を求めた。目標供給量との差から、誤差の
レベルを求めた。これを、スクリュー型フィーダーの標
準とした。
リューの構成によるロスインウエイト式定量供給機（産
業機電（株）製 ＡＬＳ２５０ １ＬＢ）を使用した以
外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバ
ッチの供給量を求めた。目標供給量との差から、誤差の
レベルを求めた。これを、スクリュー型フィーダーの標
準とした。
【００４４】比較例１と実施例１の結果を表１にまとめ
て示した。
て示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】上記結果から、モーターとスクリューでの
構成のフィーダーでは目標供給量に安定するのに４から
５分かかるのに対して、超音波フィーダーは、１分で目
標とする供給量を安定して供給することが可能となる。
構成のフィーダーでは目標供給量に安定するのに４から
５分かかるのに対して、超音波フィーダーは、１分で目
標とする供給量を安定して供給することが可能となる。
【００４７】［実験Ｂ 超音波フィーダーによる供給
で、形状による精度の比較］ （比較例２、３、４、５，６と実施例２、３、４、５、
６）
で、形状による精度の比較］ （比較例２、３、４、５，６と実施例２、３、４、５、
６）
【００４８】＜比較例２＞合成樹脂微粒体として、長さ
３．０mm、直径２．５mmの円柱形状で、酸化チタン３０
％及びＰＰ７０％からなるマスターバッチを用意した。
実施例１において、このマスターバッチを用いた以外
は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバッ
チの供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレベル
を求めた。その結果を表２に示した。
３．０mm、直径２．５mmの円柱形状で、酸化チタン３０
％及びＰＰ７０％からなるマスターバッチを用意した。
実施例１において、このマスターバッチを用いた以外
は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバッ
チの供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレベル
を求めた。その結果を表２に示した。
【００４９】＜比較例３＞合成樹脂微粒体として、長さ
０．２mm、直径０．３mmの円柱形状で、カーボン１０％
及びＰＰ９０％からなるマスターバッチを用意した。実
施例１において、このマスターバッチを用いた以外は、
実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバッチの
供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレベルを求
めた。その結果を表２に示した。
０．２mm、直径０．３mmの円柱形状で、カーボン１０％
及びＰＰ９０％からなるマスターバッチを用意した。実
施例１において、このマスターバッチを用いた以外は、
実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバッチの
供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレベルを求
めた。その結果を表２に示した。
【００５０】＜比較例４＞合成樹脂微粒体として、ＰＰ
の樹脂製の市販の微粒体（（株）グランドポリマー製
ＺＳ１３３７ 長さ平均 ３．６mm、直径平均 ３．３
mmの円柱形状）を用意した。実施例１において、この微
粒体を用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ご
とのマスターバッチの供給量を求め、目標供給量との差
から誤差のレベルを求めた。その結果を表３に示した。
の樹脂製の市販の微粒体（（株）グランドポリマー製
ＺＳ１３３７ 長さ平均 ３．６mm、直径平均 ３．３
mmの円柱形状）を用意した。実施例１において、この微
粒体を用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ご
とのマスターバッチの供給量を求め、目標供給量との差
から誤差のレベルを求めた。その結果を表３に示した。
【００５１】＜実施例２＞合成樹脂微粒体として、長さ
１．５mm、直径１．５mmの円柱形状で、シアニンブルー
１０％及びＰＰ９０％からなるマスターバッチを用意し
た。実施例１において、このマスターバッチを用いた以
外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバ
ッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレベ
ルを求めた。その結果を表３に示した。
１．５mm、直径１．５mmの円柱形状で、シアニンブルー
１０％及びＰＰ９０％からなるマスターバッチを用意し
た。実施例１において、このマスターバッチを用いた以
外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスターバ
ッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレベ
ルを求めた。その結果を表３に示した。
【００５２】＜実施例３＞合成樹脂微粒体として、長さ
１．０mm、直径１．０mmの円柱形状で、正射影となる立
方形の隣接する２辺の長さの長い方＝ａを１．０mm、短
い方＝ｂを１．０mmを目標として作られ、酸化チタン１
０％及びＰＰ９０％からなるペレット状のマスターバッ
チを用意した。このマスターバッチ１０個について、ａ
及びｂの値を正確に計測し、ａ＋ｂの値の平均値をｃ、
標準偏差（ｎ−１）をｄとしてｄ／ｃを求めた。実施例
３で使用したマスターパッチ１０個の大きさ測定値を表
７に示した。
１．０mm、直径１．０mmの円柱形状で、正射影となる立
方形の隣接する２辺の長さの長い方＝ａを１．０mm、短
い方＝ｂを１．０mmを目標として作られ、酸化チタン１
０％及びＰＰ９０％からなるペレット状のマスターバッ
チを用意した。このマスターバッチ１０個について、ａ
及びｂの値を正確に計測し、ａ＋ｂの値の平均値をｃ、
標準偏差（ｎ−１）をｄとしてｄ／ｃを求めた。実施例
３で使用したマスターパッチ１０個の大きさ測定値を表
７に示した。
【００５３】実施例１において、このマスターバッチを
用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマ
スターバッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤
差のレベルを求めた。その結果を表４に示した。
用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマ
スターバッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤
差のレベルを求めた。その結果を表４に示した。
【００５４】＜実施例４＞合成樹脂微粒体として、長さ
１．０mm、横１．２mm、縦１．０mmの直方体形状で、カ
ーボンブラック１０％及びＰＰ９０％からなるマスター
バッチを用意した。実施例１において、このマスターバ
ッチを用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ご
とのマスターバッチの供給量を求め、目標供給量との差
から誤差のレベルを求めた。その結果を表４に示した。
１．０mm、横１．２mm、縦１．０mmの直方体形状で、カ
ーボンブラック１０％及びＰＰ９０％からなるマスター
バッチを用意した。実施例１において、このマスターバ
ッチを用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ご
とのマスターバッチの供給量を求め、目標供給量との差
から誤差のレベルを求めた。その結果を表４に示した。
【００５５】＜比較例５＞合成樹脂微粒体として、直径
１．５mm、長さ１．７mmの円柱形状で、シアニンブルー
１５％及びＰＥＴ８５％からなるマスターバッチを用意
した。実施例１において、このマスターバッチを用いた
以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスター
バッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレ
ベルを求めた。その結果を表５に示した。
１．５mm、長さ１．７mmの円柱形状で、シアニンブルー
１５％及びＰＥＴ８５％からなるマスターバッチを用意
した。実施例１において、このマスターバッチを用いた
以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマスター
バッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤差のレ
ベルを求めた。その結果を表５に示した。
【００５６】＜比較例６＞合成樹脂微粒体として、縦
０．５mm、横１．０mm、高さ１．５mmの直方体形状で、
酸化チタン３０％及びＰＰ７０％からなるマスターバッ
チを用意した。実施例１において、このマスターバッチ
を用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとの
マスターバッチの供給量を求め、目標供給量との差から
誤差のレベルを求めた。その結果を表５に示した。
０．５mm、横１．０mm、高さ１．５mmの直方体形状で、
酸化チタン３０％及びＰＰ７０％からなるマスターバッ
チを用意した。実施例１において、このマスターバッチ
を用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとの
マスターバッチの供給量を求め、目標供給量との差から
誤差のレベルを求めた。その結果を表５に示した。
【００５７】＜実施例５＞合成樹脂微粒体として、縦
０．８mm、横１．２mm、高さ０．８mmの直方体形状で、
弁柄１０％及びＰＥＴ９０％からなるマスターバッチを
用意した。このマスターバッチは、正射影となる長方形
の隣接する２辺の長さの長い方＝ａが１．２mm、短い方
＝ｂが０．８mmとなる。実施例１において、このマスタ
ーバッチを用いた以外は、実施例１と同様にして、６０
秒ごとのマスターバッチの供給量を求め、目標供給量と
の差から誤差のレベルを求めた。その結果を表６に示し
た。
０．８mm、横１．２mm、高さ０．８mmの直方体形状で、
弁柄１０％及びＰＥＴ９０％からなるマスターバッチを
用意した。このマスターバッチは、正射影となる長方形
の隣接する２辺の長さの長い方＝ａが１．２mm、短い方
＝ｂが０．８mmとなる。実施例１において、このマスタ
ーバッチを用いた以外は、実施例１と同様にして、６０
秒ごとのマスターバッチの供給量を求め、目標供給量と
の差から誤差のレベルを求めた。その結果を表６に示し
た。
【００５８】＜実施例６＞合成樹脂微粒体として、縦
１．０mm、横０．８mm、高さ０．８mmの直方体形状で、
正射影となる長方形の隣接する２辺の長さの長い方＝ａ
を１．０mm、短い方＝ｂを０．８mmを目標として作ら
れ、酸化チタン１０％及びＰＰ９０％からなるペレット
状のマスターバッチを用意した。このマスターバッチ１
０個について、ａ及びｂの値を正確に計測し、ａ＋ｂの
値の平均値をｃ、標準偏差（ｎ−１）をｄとしてｄ／ｃ
を求めた。実施例６で使用したマスターパッチ１０個の
大きさ測定値を表７に示した。
１．０mm、横０．８mm、高さ０．８mmの直方体形状で、
正射影となる長方形の隣接する２辺の長さの長い方＝ａ
を１．０mm、短い方＝ｂを０．８mmを目標として作ら
れ、酸化チタン１０％及びＰＰ９０％からなるペレット
状のマスターバッチを用意した。このマスターバッチ１
０個について、ａ及びｂの値を正確に計測し、ａ＋ｂの
値の平均値をｃ、標準偏差（ｎ−１）をｄとしてｄ／ｃ
を求めた。実施例６で使用したマスターパッチ１０個の
大きさ測定値を表７に示した。
【００５９】実施例１において、このマスターバッチを
用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマ
スターバッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤
差のレベルを求めた。その結果を表６に示した。
用いた以外は、実施例１と同様にして、６０秒ごとのマ
スターバッチの供給量を求め、目標供給量との差から誤
差のレベルを求めた。その結果を表６に示した。
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】
【表４】
【００６３】
【表５】
【００６４】
【表６】
【００６５】
【表７】
【００６６】上記の結果から、実施例２、３及び４にあ
るように、形状が請求項の範囲にある樹脂微粒体を用い
たものは、供給開始から１分経過した時点で目標供給量
に達していることが判る。
るように、形状が請求項の範囲にある樹脂微粒体を用い
たものは、供給開始から１分経過した時点で目標供給量
に達していることが判る。
【００６７】しかしながら、比較例２のように、大きな
形状の樹脂微粒体を用いた場合には、定量供給性が悪
く、長時間作動させていると樹脂微粒体がホッパー又は
振動子周辺において閉塞を起こす。
形状の樹脂微粒体を用いた場合には、定量供給性が悪
く、長時間作動させていると樹脂微粒体がホッパー又は
振動子周辺において閉塞を起こす。
【００６８】また、比較例３では、小さな形状の樹脂微
粒体を使用しているので、静電気を帯びやすく、これが
原因で、定量供給に影響を与える。また、この形状は、
粉体に近く、飛散や静電気による付着があるために使用
し難いのが実際である。
粒体を使用しているので、静電気を帯びやすく、これが
原因で、定量供給に影響を与える。また、この形状は、
粉体に近く、飛散や静電気による付着があるために使用
し難いのが実際である。
【００６９】比較例５では、用いた樹脂微粒体のｘ＋ｙ
＋ｚの値が４．７mmであり、規定の範囲の上限を外れて
いるので、供給停止が発生する。この結果は、ｘ＋ｙ＋
ｚの値が４．５mmである樹脂微粒体を用いた実施例２の
場合と比較して対照的である。
＋ｚの値が４．７mmであり、規定の範囲の上限を外れて
いるので、供給停止が発生する。この結果は、ｘ＋ｙ＋
ｚの値が４．５mmである樹脂微粒体を用いた実施例２の
場合と比較して対照的である。
【００７０】また、比較例６は、ｘ＋ｙ＋ｚの値が３．
０mmであり、規定の範囲内であっても、ｘ、ｙ及びｚの
一つが、この値の２０％相当値である０．６mmを下回っ
ている樹脂微粒体を用いたものである。この比較例で
は、樹脂微粒体は、直方体形状であっても、板状や細長
い形状に近いものであり、これらを精度高く安定して定
量供給することは困難である。この結果は、ｘ＋ｙ＋ｚ
の値が同じ３．０mmで、ｘ、ｙ及びｚのすべてが、この
値の２０％相当値を越える樹脂微粒体を用いた実施例３
の場合と比較して対照的である。
０mmであり、規定の範囲内であっても、ｘ、ｙ及びｚの
一つが、この値の２０％相当値である０．６mmを下回っ
ている樹脂微粒体を用いたものである。この比較例で
は、樹脂微粒体は、直方体形状であっても、板状や細長
い形状に近いものであり、これらを精度高く安定して定
量供給することは困難である。この結果は、ｘ＋ｙ＋ｚ
の値が同じ３．０mmで、ｘ、ｙ及びｚのすべてが、この
値の２０％相当値を越える樹脂微粒体を用いた実施例３
の場合と比較して対照的である。
【００７１】実施例５は、請求項４で規定したａ／ｂが
１．５となる場合である。実施例５では、供給量の誤差
の絶対値の平均が０．７６％である。ａ／ｂが請求項４
で規定した範囲内の１．０である実施例３では、供給量
の誤差の絶対値の平均が０．３７％であり、ａ／ｂの値
を請求項４で規定した範囲内に限定することによって、
定量安定供給性能が向上することが判る。
１．５となる場合である。実施例５では、供給量の誤差
の絶対値の平均が０．７６％である。ａ／ｂが請求項４
で規定した範囲内の１．０である実施例３では、供給量
の誤差の絶対値の平均が０．３７％であり、ａ／ｂの値
を請求項４で規定した範囲内に限定することによって、
定量安定供給性能が向上することが判る。
【００７２】また、実施例６は、請求項４に規定したａ
／ｂが１．２５で範囲内であるが、ｄ／ｃの値が０．１
０２で、規定の範囲を越える場合であり、用いたマスタ
ーバッチの形状が若干不均一であることを示している。
実施例６では、供給量の誤差の絶対値の平均が０．５４
であり、ａ／ｂ及びｄ／ｃが請求項４で規定した範囲内
のそれぞれ１．０及び０．０２８５である実施例３で
は、供給量の誤差の絶対値の平均が０．３７％であり、
ａ／ｂ及びｄ／ｃの値を請求項４で規定した範囲内に限
定することによって、定量安定供給性能が向上すること
が判る。
／ｂが１．２５で範囲内であるが、ｄ／ｃの値が０．１
０２で、規定の範囲を越える場合であり、用いたマスタ
ーバッチの形状が若干不均一であることを示している。
実施例６では、供給量の誤差の絶対値の平均が０．５４
であり、ａ／ｂ及びｄ／ｃが請求項４で規定した範囲内
のそれぞれ１．０及び０．０２８５である実施例３で
は、供給量の誤差の絶対値の平均が０．３７％であり、
ａ／ｂ及びｄ／ｃの値を請求項４で規定した範囲内に限
定することによって、定量安定供給性能が向上すること
が判る。
【００７３】
【発明の効果】本発明の定量連続押出供給方法によれ
ば、小型で、清掃が簡単で、供給量を短時間で目標の設
定供給量に達する超音波フィーダーを用い、供給する合
成樹脂微粒体の形状を特定の範囲に限定することによ
り、従来、超音波フィーダーでは使用できなかった５０
０μ以上の大きな微粒体であっても安定して連続供給す
ることができる。
ば、小型で、清掃が簡単で、供給量を短時間で目標の設
定供給量に達する超音波フィーダーを用い、供給する合
成樹脂微粒体の形状を特定の範囲に限定することによ
り、従来、超音波フィーダーでは使用できなかった５０
０μ以上の大きな微粒体であっても安定して連続供給す
ることができる。
【００７４】また、本発明の定量連続押出供給方法によ
れば、超音波フィーダーにとっては従来よりも大きな微
粒体であっても、スクリュー又はスパイラル状の棒とモ
ーターとを有する従来の定量供給機により適用される微
粒体の大きさよりも小さい微粒体を安定して連続供給で
きるので、従来の定量供給機に適用するマスターバッチ
よりも着色剤などの濃度が高く、かつ、希釈倍率が高く
なる系であっても、従来の希釈均一性を容易に維持する
ことができる。
れば、超音波フィーダーにとっては従来よりも大きな微
粒体であっても、スクリュー又はスパイラル状の棒とモ
ーターとを有する従来の定量供給機により適用される微
粒体の大きさよりも小さい微粒体を安定して連続供給で
きるので、従来の定量供給機に適用するマスターバッチ
よりも着色剤などの濃度が高く、かつ、希釈倍率が高く
なる系であっても、従来の希釈均一性を容易に維持する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F201 AC01 AC08 AL03 AL16 AP12 AR13 BA06 BC01 BC19 BD04 BD05 BQ07 BQ14 BQ57 4F206 AC01 AC08 AL03 AL16 AP12 AR13 JA07 JF01 JF12 4F207 AC01 AC08 AL03 AL16 AP12 AR13 KA01 KF01 KF12 KM03
Claims (4)
- 【請求項１】 超音波振動の作用により合成樹脂微粒体
を連続的に送り出す定量押出供給方法において、 合成樹脂微粒体が、その３次元直行座標上の縦、横及び
高さをそれぞれｘ、ｙ及びｚとする時、（Ａ−１）縦、
横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範
囲にあり、かつ、（Ａ−２）ｘ、ｙ及びｚの各値が、
縦、横及び高さの和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である
円柱又は角柱状の小ペレットであることを特徴とする定
量連続押出供給方法。 - 【請求項２】 スクリュー式混練押出機に被着色用又は
被添加用原料樹脂をその供給口に供給すると共に、該原
料樹脂とは別に粒状の着色剤マスターバッチ又は粒状の
添加剤マスターバッチを原料樹脂供給口とは別に設けら
れた供給口から、定量供給装置を経て連続的に供給し
て、両者を溶融混練して押出成形又は射出成形する方法
において、（Ａ）着色剤又は添加剤マスターバッチが、
その３次元直交座標上の縦、横及び高さをそれぞれｘ、
ｙ及びｚとする時、（Ａ−１）縦、横及び高さの和（ｘ
＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、かつ、
（Ａ−２）ｘ、ｙ及びｚの各値が、縦、横及び高さの和
（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状の小
ペレットであること、（Ｂ）該ペレットがベース色又は
目的色に着色されたものの１色又はベース色の２色以上
の混合状態のペレットであるか、着色剤以外の他の添加
剤を含む１種以上のペレットであること、かつ、（Ｃ）
着色剤又は添加剤の定量供給装置が超音波振動の作用に
より合成樹脂微粒体を定量押出供給するものであること
を特徴とする押出成形品又は射出成形品の製造方法。 - 【請求項３】 着色剤又は添加剤を含有する樹脂組成物
と、被着色用原料樹脂又は被添加用原料樹脂をブレンダ
ーやミキサーで混合操作を行わず、超音波振動の作用に
より合成樹脂微粒体を送り出す定量供給装置を使用して
成形機のスクリュー上部に連続供給する場合に用いる、
ペレット状の着色剤又は添加剤を含有する熱可塑性樹脂
組成物において、（Ａ）該ペレット状の着色剤又は添加
剤が、その３次元直交座標上の縦、横及び高さをそれぞ
れｘ、ｙ及びｚとする時、（Ａ−１）縦、横及び高さの
和（ｘ＋ｙ＋ｚ）が０．９〜４．６mmの範囲にあり、か
つ、（Ａ−２）ｘ、ｙ及びｚの各値が、縦、横及び高さ
の和（ｘ＋ｙ＋ｚ）の２０％以上である円柱又は角柱状
の小ペレットであること、かつ（Ｄ）該ペレットが、或
る方向からの正射影が正方形又は長方形を示すことを特
徴とする熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項４】 ペレットが、（Ｅ）その正射影となる正
方形又は長方形の隣接する２辺の長さの長い方をａ、短
い方をｂとする時、ａ／ｂの値が１〜１．４の範囲にあ
る材料であり、かつ、（Ｆ）任意の１０個のペレットに
ついて、隣接する２辺の長さの合計値の平均値をｃと
し、その標準偏差をｄとする時、ｄ／ｃの値が０．１を
越えない材料である請求項３記載の熱可塑性樹脂組成
物。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2000252598A JP3937209B2 (ja) | 1999-09-22 | 2000-08-23 | 定量連続押出供給方法及びそれを利用した成形品の製造方法 |
| US09/666,537 US6652788B1 (en) | 1999-09-22 | 2000-09-21 | Quantitative continuous supplying method of columnar or square column-form pellets by action of ultrasonic waves |
| KR1020000055855A KR100607557B1 (ko) | 1999-09-22 | 2000-09-22 | 정량적 연속공급방법 및 이를 이용한 성형물의 제조방법 |
| TW089119577A TW500657B (en) | 1999-09-22 | 2000-09-22 | Quantitative continuous supplying method and production method of moldings utilizing it |
| CNB001309889A CN1163338C (zh) | 1999-09-22 | 2000-09-22 | 定量连续供料方法和应用该方法的模制件生产方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26855199 | 1999-09-22 | ||
| JP11-268551 | 1999-09-22 | ||
| JP2000252598A JP3937209B2 (ja) | 1999-09-22 | 2000-08-23 | 定量連続押出供給方法及びそれを利用した成形品の製造方法 |
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|---|---|
| JP2001158019A true JP2001158019A (ja) | 2001-06-12 |
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|---|---|---|---|
| JP2000252598A Expired - Lifetime JP3937209B2 (ja) | 1999-09-22 | 2000-08-23 | 定量連続押出供給方法及びそれを利用した成形品の製造方法 |
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|---|---|
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| KR (1) | KR100607557B1 (ja) |
| CN (1) | CN1163338C (ja) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6652788B1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-11-25 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Quantitative continuous supplying method of columnar or square column-form pellets by action of ultrasonic waves |
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