JP2004066721A

JP2004066721A - 溶融樹脂の脱揮方法及びその装置

Info

Publication number: JP2004066721A
Application number: JP2002231278A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tomiyama; 富山　秀樹; Takeshi Fukushima; 福島　武; Mitsuaki Yamachika; 山近　光昭
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: JP3819340B2

Abstract

【課題】脱揮装置そのものを長くし、更には溶融樹脂圧力を強制的に下げるための減圧装置を備えさせていたため、溶融樹脂の脱揮装置が構造複雑かつ高価になるのみならず、スクリュの回転に伴う剪断やシリンダからの伝熱により合成樹脂の熱劣化が生じ易い。加えて、原料交換を行う際、多量の原料樹脂及び時間を要する原因にもなつていた。
【解決手段】樹脂原料を、シリンダ２に内挿させたスクリュ１によつて溶融させると共に、ガス注入部６から注入させた超臨界状態又はガス状態の不活性ガスを混練・混合して分散させ、下流に位置する少なくとも１つのベント口１４，１５，１６から、揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮方法において、少なくとも１つの前記ベント口１４，１５，１６を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持した状態で、前記揮発性物質を不活性ガスと共にシリンダ２の外部に排出させる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融樹脂中の揮発性物質を脱揮・除去するための溶融樹脂の脱揮方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、合成樹脂内に含まれる揮発性の不純物を除去し、樹脂の品質を向上させるための脱揮装置として、例えば特開平６−２６２６６７、特開平７−１６４５０９、特開平７−８８９２７、特開平８−２０７１１８、特開平１１−２６８０９８、特開２０００−２１１０１０等に記載されるものが知られている。
【０００３】
これらは、押出機によつて構成され、一般的には原料投入口よりも下流側に逆フライトスクリュやシールリングなどを組み込んだ加圧部位を設けて樹脂を充満させ、その下流側にベント口を設けて大気圧以下の減圧条件で溶融樹脂内に溶解しているガス成分を除去することにより脱揮するものであり、より効率よく脱揮できる方法の開発に努力が払われてきた。
【０００４】
従来の炭酸ガスなどの不活性ガスを合成樹脂に分散・溶解させて混練し、ガス分を脱揮する押出機として、図５（イ）に示すように、原料投入口ｂ、樹脂原料の溶融部ｃ、不活性ガス注入部ｄ、混練・混合部ｅを備える第１段目押出機ａと、第１段目押出機ａに吐出管路ｆによつて接続され、脱揮を行うベント口ｈを備える第２段目押出機ｇとで構成されたタンデム式押出機も考えられている。第２段目押出機ｇのベント口ｈは、大気開放ｉ又は真空ポンプｊ等の減圧手段が接続されている。
【０００５】
第１段目押出機ａにおいて、原料投入口ｂから投入された原料樹脂は、シリンダ内をスクリュｎによつて移送されながら溶融部ｃで溶融され、逆フライトやシールリングが設置された堰部ｏを通過し、その後に不活性ガス注入部ｄからの不活性ガスが押出機ａ内へ注入される。不活性ガスが注入されると、溶融樹脂へのガスの分散・溶解を行うため、混練・混合部ｅにて十分な混練・混合が行われる。混練・混合部ｅの領域では高圧に保たれている。その後、不活性ガス含有樹脂は、スクリュｎで押し出されながら、吐出管路ｆを通つて第２段目押出機ｇへ移される。第１段目押出機ａの下流部にベント部を形成して脱揮するのでは、差圧が大きくてベントアップの可能性が高いため、第２段目押出機ｇが設けられている。
【０００６】
図５（ロ）に灰色で示す吐出管路ｆ及び第２段目押出機ｇの上流側の堰部ｐまでの減圧区間Ａにおいて減圧が行われると、不活性ガスは溶融樹脂から次第に膨張しながら分離する。適当に減圧された溶融樹脂は、第２段目押出機ｇの堰部ｐを通過し、スクリュｑによつて薄膜化された溶融樹脂が上流側のベント口ｈで十分な減圧状態（大気圧状態）になるため、溶融樹脂中に存在している未反応物や副生成物などを含む揮発性の不純物（揮発性物質）が除去される。上流側の開放ベント口ｈと下流側の真空ベント口ｈとの間のスクリュｑには、堰部ｒを設け、樹脂シールを施し圧力を段階的に低下させるようになつている。このようなベント口ｈは１箇所でもよいが、通常は複数箇所設置され、樹脂の状態などの条件によつて減圧度合いに強弱がつけられる。全てのベント口ｈにより十分に脱揮された樹脂は、第２段目押出機ｇの先端から押し出され、それぞれの用途に応じてダイスｍ等によつて成形される。
【０００７】
このように、従来の不活性ガスを分散させる溶融樹脂の脱揮方法にあつては、押出機ａ，ｇを２台連結するなどして脱揮装置そのものを長くし、かつ、大気に開放するベント口を設け、場合によつては溶融樹脂圧力を強制的に下げるための減圧装置（ｊ）を備えさせていた。すなわち、第１段目押出機ａを高圧に維持して混合・混練を行つた後、脱揮を行おうとすると、一般的な脱揮装置ではベント部を大気圧程度に保たなければならず、溶融樹脂の流動長を長く確保する必要がある。十分な減圧区間を設けないと、樹脂圧力が十分に下がらず、ベントアップが生じる。また、大気開放ベント口のみでは十分に脱揮が行えない場合には、大気開放ベント口よりも下流に減圧ベント口を設けて更なる脱揮を行う必要がある。このため、溶融樹脂の脱揮装置そのものが大形化し、構造複雑かつ高価になるのみならず、スクリュの回転に伴う剪断やシリンダからの伝熱により合成樹脂の熱劣化が生じ易いという技術的課題を有していた。加えて、原料交換を行う際、多量の原料樹脂及び時間を要する原因にもなつていた。
【０００８】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、シリンダの内圧よりも若干低い圧力の気体をベント口に流通させることにより、溶融・混練後の合成樹脂からの早期脱揮を可能にし、流動長を短縮させた溶融樹脂の脱揮方法及びその装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１の発明は、原料投入部３からシリンダ２内に投入した樹脂原料を、シリンダ２に内挿させたスクリュ１によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部６からシリンダ２内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部６よりも下流に位置する少なくとも１つのベント口１４，１５，１６から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮方法において、
少なくとも１つの前記ベント口１４，１５，１６を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持した状態で、前記揮発性物質を不活性ガスと共にシリンダ２の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項２の発明は、前記溶融樹脂中に分散させる不活性ガスが超臨界状態にあることを特徴とする請求項１の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項３の発明は、不活性ガスが、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン及び水蒸気の内の少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１又は２の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項４の発明は、ベント口１４，１５，１６が複数形成され、ガス注入部６に最も近い位置のベント口１４が、大気圧よりも高圧に維持されていることを特徴とする請求項１，２又は３の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項５の発明は、大気圧よりも高圧に維持されている前記ベント口１４，１５，１６に、圧力気体供給源１７，１８，１９からの大気圧よりも高圧の加圧気体２２を供給し、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体２２と共にシリンダ２の外部に排出させることを特徴とする請求項１，２，３又は４の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項６の発明は、スクリュ１の各ベント口１４，１５，１６位置よりも上流位置にそれぞれ堰部８，９，１０を設け、各ベント口１４，１５，１６の内部のベント用空間２６の圧力とシリンダ２内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項５の溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項７の発明は、原料投入部３からシリンダ２内に投入した樹脂原料を、シリンダ２に内挿させたスクリュ１によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部６からシリンダ２内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部６よりも下流に位置する少なくとも１つのベント口１４，１５，１６から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮装置において、
前記ベント口１４，１５，１６の少なくとも１つが、圧力気体供給源１７，１８，１９の接続口２４及び排気口２５を有するベント用空間２６を区画し、
圧力気体供給源１７，１８，１９から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体２２をベント用空間２６内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体２２と共に排気口２５からシリンダ２の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮装置である。
請求項８の発明は、複数のベント口１４，１５，１６を備えさせると共に、スクリュ１のガス注入部６及び各ベント口１４，１５，１６位置よりも上流位置にそれぞれ堰部５，８，９，１０を設け、各ベント口１４，１５，１６の内部のベント用空間２６の圧力とシリンダ２内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項７の溶融樹脂の脱揮装置である。
請求項９の発明は、原料投入部３からシリンダ２内に投入した樹脂原料を、シリンダ２に内挿させたスクリュ１によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、少なくとも１つのベント口１４，１５，１６から、樹脂原料に含有される揮発性物質を溶融樹脂から除去する溶融樹脂の脱揮方法において、
少なくとも１つの前記ベント口１４，１５，１６を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持した状態で、前記揮発性物質をシリンダ２の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮方法である。
請求項１０の発明は、原料投入部３からシリンダ２内に投入した樹脂原料を、シリンダ２に内挿させたスクリュ１によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、少なくとも１つのベント口１４，１５，１６から、樹脂原料に含有される揮発性物質を溶融樹脂から除去する溶融樹脂の脱揮装置において、
前記ベント口１４，１５，１６の少なくとも１つが、圧力気体供給源１７，１８，１９の接続口２４及び排気口２５を有するベント用空間２６を区画し、
圧力気体供給源１７，１８，１９から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体２２をベント用空間２６内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質を加圧気体２２と共に排気口２５からシリンダ２の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
溶融樹脂の脱揮に使用する押出機は、図１に示すように加熱手段（図示せず）によつて加熱されるシリンダ２と、シリンダ２内に回転自在に内挿されるスクリュ１（通常は２本）とを備え、スクリュ１は、モータ、減速装置等からなる回転駆動装置２７によつて回転駆動される。
【００１１】
シリンダ２は、上流端付近に設けるホッパーからなる原料投入部３と、原料投入部３よりも下流側に順次に配置される不活性ガス注入部６、第１のベント口１４、第２のベント口１５及び第３のベント口１６を備え、下流端にはダイス２０が取付けられている。ベント口１４，１５，１６は、少なくとも１箇所に設けてあればよい。不活性ガス注入部６には、図外の不活性ガス貯留部が接続され、不活性ガス貯留部内の不活性ガスを大気圧よりも高圧の所定圧として、シリンダ２内の高圧状態の溶融樹脂中に供給できるようになつている。
【００１２】
この不活性ガス注入部６から注入する不活性ガスは、樹脂と反応に乏しいガスであればよく、ヘリウム、アルゴン等の化学的に安定な希ガスに限られず、例えば二酸化炭素、窒素、水蒸気のように樹脂と反応に乏しいガスも、ここでの不活性ガスに含まれる。また、不活性ガスが超臨界状態にあれば、不活性ガス注入部６から注入した超臨界状態の不活性ガスが溶融樹脂中に良好に分散するので、良好な混合状態が得られる。超臨界状態の不活性ガスは、シリンダ２内の温度及び圧力が高いほど溶融樹脂の分子間の結束がゆるみ、拡散係数が大きい状態で全体に拡散されるため、その後にガス化して、溶融樹脂中の不純物を含む揮発性物質を伴つて外部に逃がす脱揮効果が大きい。更に、ここでの不活性ガスは、超臨界流体の他、注入後にガス化する液状のもの（水等）を広く含む。不活性ガス注入部６から例えば水を注入し、溶融樹脂に接触した後に水蒸気（ガス）になればよい。しかして、不活性ガスは、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、水蒸気等の内の少なくとも１種類であればよい。
【００１３】
スクリュ１には、不活性ガス注入部６、第１のベント口１４、第２のベント口１５及び第３のベント口１６に対応させて、第１〜第４の堰部５，８，９，１０が設けられる。第１〜第４の堰部５，８，９，１０は、不活性ガス注入部６及び各ベント口１４，１５，１６の位置よりも上流位置のスクリュ１にそれぞれ設けられ、不活性ガス注入部６から注入される不活性ガスが、それぞれの部位で上流に向けて逆流することを防止する。
【００１４】
シリンダ２内において、第１の堰部５は、上流側に溶融領域４を区画し、第２の堰部８は、第１の堰部５との間に混練領域７ａを含む混練・混合領域７を区画し、第３の堰部９は、第２の堰部８との間に第１の脱揮領域１１を区画し、第４の堰部１０は、第３の堰部９との間に第２の脱揮領域１２を区画し、第４の堰部１０よりも下流は、ダイス２０との間に第３の脱揮領域１３を区画している。各堰部５，８，９，１０は、シールリング、逆ねじスクリュ等の原料樹脂の堰き止め機能を有する構造によつて構成される。従つて、第１の脱揮領域１１は、第２の堰部８を挟んで混練・混合領域７と隣接しており、従来例の減圧区間Ａのような溶融樹脂の減圧のためだけの領域は、省略することが可能である。
【００１５】
混練領域７ａは、不活性ガス注入部６に対応させて混練・混合領域７の第１の堰部５寄りに形成され、スクリュ１に複数枚のニーディングディスクを備えさせることによつて構成することができる。混練・混合領域７の全てをニーディングディスクを備える混練領域７ａとすることも可能である。スクリュ１の原料樹脂が接触する部位、つまり溶融領域４から第３の脱揮領域１３に至る部位は、混練領域７ａ（及び各堰部５，８，９，１０）を除いてフライトを有している。
【００１６】
各ベント口１４，１５，１６は、図３に示すように圧力気体供給源である加圧ポンプ１７，１８，１９の接続口２４及び排気口２５を有するベント用空間２６を区画し、排気口２５には圧力調節弁２８（リリーフ弁）を付属している。ベント用空間２６は、シリンダ２の内部に連通している。加圧ポンプ１７，１８，１９は、空気圧縮機として機能する。
【００１７】
第１のベント口１４は、第１の脱揮領域１１の中央部に位置させてシリンダ２に形成され、図３に示す接続口２４に空気等の加圧気体２２を送気する第１の加圧ポンプ１７が接続されると共に、圧力調節弁２８によつて内部のベント用空間２６を高圧の所定圧に維持するように圧力設定がされている。従つて、第１のベント口１４は、ベント用空間２６が高圧の所定圧に維持された状態で、内部に新鮮気体が常時供給される。
【００１８】
第２のベント口１５は、第２の脱揮領域１２の中央部に位置させてシリンダ２に形成され、空気等の加圧気体を送気する第２の加圧ポンプ１８が接続されると共に、圧力調節弁２８は内部のベント用空間２６を中間圧の所定圧に維持するように圧力設定がされている。
【００１９】
第３のベント口１６は、第３の脱揮領域１３の中央部に位置させてシリンダ２に形成され、空気等の加圧気体を送気する第３の加圧ポンプ１９が接続されると共に、圧力調節弁２８は内部のベント用空間２６を低圧の所定圧に維持するように圧力設定がされている。
【００２０】
従つて、ベント口１４，１５，１６のベント用空間２６は上流側から下流側に向けて次第に圧力降下するように圧力設定がされ、第３のベント口１６のベント用空間２６は、大気圧よりも若干高圧に維持されている。また、各ベント口１４，１５，１６のベント用空間２６の圧力は、それぞれのベント用空間２６が位置する脱揮領域１１，１２，１３の内圧（溶融樹脂の圧力）よりも若干低圧に維持させ、ベントアップを防止しながら脱揮効率を向上させるようにしてある。なお、接続口２４及び排気口２５を有するベント用空間２６を区画し、供給する大気圧よりも高圧の加圧気体２２をベント用空間２６内で溶融樹脂に接触させ、揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体２２と共に排気口２５からシリンダ２の外部に排出させるベント口１４，１５，１６は、少なくとも１つ備えればよい。
【００２１】
次に作用について説明する。原料投入部３からシリンダ２内に投入された合成樹脂原料は、回転駆動装置２７によつて回転駆動されるスクリュ１によつて下流に向けて移送され、加熱手段による加熱と剪断発熱とを受けて溶融領域４内において溶融し、第１の堰部５を通過して混練・混合領域７に流入する。
【００２２】
混練・混合領域７の特に混練領域７ａでは、不活性ガス注入部６から大気圧よりも高圧の不活性ガスがシリンダ２内に強制的に送り込まれるので、高圧状態で強い混練を受けながら溶融樹脂中に不活性ガスが混合され分散・溶解する。従つて、第１の堰部５と第２の堰部８との間は、最も高圧（例えば１０ＭＰａ）に維持されている。
【００２３】
混練・混合領域７を流動する溶融樹脂とガスとの混合体は、スクリュ１によつて移送され、第２の堰部８を通過し、第２の堰部８と第３の堰部９との間の第１の脱揮領域１１に流入する。第１の脱揮領域１１に至つた溶融樹脂とガスとの混合体は、スクリュ１のフライトによつて移送されながら攪拌され、薄膜化した溶融樹脂からガス化した揮発性物質が不活性ガスと共に第１のベント口１４から流出する。このとき、ベント口１４内は、第１の加圧ポンプ１７から送られる加圧気体２２が、圧力調節弁２８によつてシリンダ２の内圧（例えば８ＭＰａ）よりも若干低圧（例えば６ＭＰａ）に維持されながら、接続口２４からベント用空間２６内に供給され、新鮮気体が常時供給されるので、スクリュ１のフライトによつて攪拌される溶融樹脂から放出される不活性ガスを含む脱揮ガス２３が、加圧気体２２と共に圧力調節弁２８を有する排気口２５から外部に排出される。なお、第１の脱揮領域１１の溶融樹脂の圧力及び第１のベント口１４のベント用空間２６内の圧力の内、少なくとも第１のベント口１４のベント用空間２６内の圧力は、超臨界流体が超臨界状態を維持できずにガス化する圧力に設定する。
【００２４】
スクリュ１のフライトによつて移送され、第３の堰部９を通過した溶融樹脂は、第２の脱揮領域１２に入る。第２の脱揮領域１２に至つた溶融樹脂は、第１の脱揮領域１１と同様にスクリュ１のフライトによつて攪拌されて薄膜化を生じながら移送され、第２のベント口１５からガス化した揮発性物質が不活性ガスと共に流出する。このとき、ベント口１５内は、第２の加圧ポンプ１８から送られる加圧気体２２が、圧力調節弁２８によつてシリンダ２の内圧（例えば６ＭＰａ）よりも若干低圧の中間圧（例えば３ＭＰａ）に維持されながら、接続口２４からベント用空間２６内に供給され、新鮮気体が常時供給されるので、スクリュ１のフライトによつて攪拌される溶融樹脂から膨張しながら放出される不活性ガスを含む脱揮ガス２３が、加圧気体２２と共に圧力調節弁２８を有する排気口２５から外部に排出される。
【００２５】
スクリュ１のフライトによつて移送され、第４の堰部１０を通過した溶融樹脂は、第３の脱揮領域１３に入る。第３の脱揮領域１３に至つた溶融樹脂は、第１，第２の脱揮領域１１，１２と同様にスクリュ１のフライトによつて攪拌されて薄膜化を生じながら移送され、ガス化した揮発性物質（不純物を含む）が不活性ガスと共に第３のベント口１６から流出する。このとき、ベント口１６内は、第３の加圧ポンプ１９から送られる加圧気体２２が、圧力調節弁２８によつてシリンダ２の内圧（例えば４ＭＰａ）よりも若干低圧（例えば１ＭＰａ）に維持されながら、接続口２４からベント用空間２６内に供給され、新鮮気体が常時供給されるので、スクリュ１のフライトによつて攪拌される溶融樹脂から膨張しながら放出される不活性ガスを含む脱揮ガス２３が、加圧気体２２と共に圧力調節弁２８を有する排気口２５から外部に排出される。
【００２６】
このようにして十分に脱揮された溶融樹脂は、ダイス２０を通過して所定形状に成形される。なお、押出機から流出する溶融樹脂は、ダイス２０によつて成形することなく、次工程に送ることも可能である。
【００２７】
このような押出機からなる溶融樹脂の脱揮装置の内部圧力の変化を図２に示す。同図から分かるように、原料投入部３から投入された原料樹脂は、大気圧から次第に圧力上昇しながら移送され、第１の堰部５と第２の堰部８との間は、高圧（例えば１０ＭＰａ）に維持され、第２の堰部８と第３の堰部９との間は、第１の堰部５と第２の堰部８との間よりも若干低い高圧（例えば８ＭＰａ）に維持され、第３の堰部９と第４の堰部１０との間は、中間圧（例えば６ＭＰａ）に維持され、第４の堰部１０とダイス２０との間は、低圧（例えば４ＭＰａ）に維持されている。溶融樹脂中に分散・溶解した不活性ガスは、圧力の低下に伴い体積が増大するので、順次に脱揮領域１１，１２，１３を通過することにより、次第に膨張し、ベント口１４，１５，１６からの脱揮が促される。
【００２８】
なお、各ベント口１４，１５，１６の内部のベント用空間２６の圧力と、シリンダ２内の圧力、つまり溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定すれば、脱揮効果が良好に得られる。上記第１実施の形態にあつては、差圧が２ＭＰａ、３ＭＰａ及び３ＭＰａに設定されているが、このような同じ圧力差を含む段階的設定に限られず、例えば２ＭＰａ、３．５ＭＰａ、３ＭＰａのように次第に差圧が増大するように設定することも可能である。
【００２９】
ところで、上記第１実施の形態にあつては、複数のベント口１４，１５，１６の全てを大気圧よりも高圧の圧力に維持したが、複数のベント口１４，１５，１６の内のガス注入部６に近い位置の一部のベント口１４，１５を、次第に圧力降下するように大気圧よりも高圧の圧力に維持し、他のベント口１６を大気圧又は大気圧よりも低圧の圧力に維持して、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に溶融樹脂から脱揮させることも可能である。複数のベント口１４，１５，１６の内の１個のベント口１４のみを大気圧よりも高圧の圧力に維持する場合には、不活性ガス注入部６に最も近い位置のベント口１４を大気圧よりも高圧の圧力に維持することが、脱揮効率を向上させる上で望ましい。更には、脱揮装置のベント口を１箇所のみとし、そのベント口を大気圧よりも高圧の圧力に維持することも可能である。
【００３０】
また、上記第１実施の形態にあつては、各ベント口１４，１５，１６の接続口２４に個別の加圧ポンプ１７，１８，１９を接続させたが、圧力気体供給源である加圧ポンプ１７，１８，１９を１個とし、個別の圧力調節弁によつて圧力制御をしながら各ベント口１４，１５，１６の接続口２４に大気圧よりも高圧の所定圧力の加圧気体２２を供給させることも可能である。
【００３１】
更に、少なくとも１つのベント口１４，１５，１６の加圧ポンプ１７，１８，１９を省略し、接続口２４を閉塞させることにより、加圧気体２２を供給することなく、圧力調節弁２８によつて設定した圧力に応じて、溶融樹脂から膨張しながら放出される不活性ガスを含む脱揮ガス２３を圧力調節弁２８を有する排気口２５から外部に排出させることもできる。その場合、接続口２４を閉塞させたベント口１４，１５，１６のベント用空間２６の内部圧力は、圧力調節弁２８により、堰部８，９，１０を隔てた上流側の圧力よりも若干低圧、或いは接続口２４を閉塞させたベント口１４，１５，１６に対応するシリンダ２内の溶融樹脂の圧力よりも若干低圧に維持し、不活性ガスを含む脱揮ガス２３の膨張を促すことが望まれる。
【００３２】
図４は、本発明の第２実施の形態を示し、第１実施の形態と実質的に同一機能部分には同一符号を付してそれらの説明は省略する。第２実施の形態にあつては、不活性ガス注入部６を省略してある点のみが、第１実施の形態と相違している。これによれば、少なくとも１つ備えるベント口１４，１５，１６から、樹脂原料に含有される揮発性物質（不純物を含む）のみを溶融樹脂から脱揮させることができる。混練・混合領域７の圧力が高い場合、樹脂原料がＰＭＭＡ等であつて溶剤を多く含む場合等において、ベント用空間２６の圧力及びシリンダ２内の溶融樹脂の圧力を第１実施の形態と同様に与えると共に、ベント用空間２６の圧力とシリンダ２内の溶融樹脂の圧力との差を下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することにより、揮発性物質をシリンダ２の外部に排出させる脱揮に関し、第１実施の形態とほぼ同様の作用を得ることができる。ベント用空間２６の圧力は、加圧ポンプ１７，１８，１９によつて大気圧よりも高く維持することができる。大気圧よりも高圧の所定圧力に維持するベント口１４，１５，１６は、少なくとも１つ備えればよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る溶融樹脂の脱揮方法及びその装置によれば、次の効果を奏することができる。
請求項１〜８によれば、ガス注入部からシリンダ内に注入させた超臨界状態又はガス状態の不活性ガスを混練・混合し、溶融樹脂中に高度に分散させ、ガス注入部よりも下流に位置する少なくとも１つのベント口を大気圧よりも高圧に維持した状態で、揮発性物質を含有する不活性ガスをガス状態でシリンダの外部に排出させるので、溶融樹脂を減圧しない状態で、ベントアップを防ぎながら溶融・混練後の合成樹脂からの早期脱揮を可能にする。その結果、溶融樹脂の流動長を短縮させて、十分な脱揮を行うことが可能になる。
【００３４】
これにより、混練・混合した溶融樹脂の滞留時間を短くして、合成樹脂の劣化を抑えて効率よく揮発性物質を含有するガスを脱揮することができ、樹脂の熱劣化を抑制することができるので、高品質を満たす樹脂製品が得られる。
【００３５】
また、滞留時間が減少することにより、樹脂原料の交換に比較的短時間でスムースに対応することができ、省エネルギー効果が得られる。特に、溶融樹脂の脱揮に用いる装置を１基の押出機によつて構成することも可能になるため、その場合には、従来例のように２基の押出機を連結したものを溶融樹脂の脱揮に用いる場合に比べ、ベント口を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持する構造よりも遙かに高価な１基分の押出機を省略することになり、構造の簡素化及びコストの削減を図ることができるという効果が得られる。
【００３６】
請求項５，７によれば、大気圧よりも高圧に維持されているベント口に、圧力気体供給源からの大気圧よりも高圧の加圧気体を供給し、揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体と共にシリンダの外部に排出させる。このため、溶融樹脂から放出される不活性ガスを含む脱揮ガスを、加圧気体に乗せて効果的に排出させることができる。
【００３７】
請求項６，８によれば、各ベント口の内部のベント用空間の圧力とシリンダの内圧との差が段階的に大きくなるように設定するので、ベントアップの防止効果を更に大きくすることができる。
【００３８】
請求項９，１０によれば、不活性ガスを注入させるガス注入部を省略した状態で、揮発性物質をシリンダの外部に排出させる脱揮作用に関し、請求項１，７に係る発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る溶融樹脂の脱揮装置を示す概略図。
【図２】同じく脱揮装置内の圧力状態を示す線図。
【図３】同じくシリンダのベント口及び圧力気体供給源を示す断面図。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る溶融樹脂の脱揮装置を示す概略図。
【図５】従来例を示し、（イ）は溶融樹脂の脱揮装置を示す概略図、（ロ）は脱揮装置内の圧力状態を示す線図。
【符号の説明】
１：スクリュ、２：シリンダ、３：原料投入部、４：溶融領域、５，８，９，１０：堰部、６：不活性ガス注入部（ガス注入部）、７：混練・混合領域、７ａ：混練領域、１１，１２，１３：脱揮領域、１４，１５，１６：ベント口、１７，１８，１９：加圧ポンプ（圧力気体供給源）、２０：ダイス、２２：加圧気体、２４：接続口、２５：排気口、２６：ベント用空間、２７：回転駆動装置。

Claims

原料投入部（３）からシリンダ（２）内に投入した樹脂原料を、シリンダ（２）に内挿させたスクリュ（１）によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部（６）からシリンダ（２）内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部（６）よりも下流に位置する少なくとも１つのベント口（１４，１５，１６）から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮方法において、
少なくとも１つの前記ベント口（１４，１５，１６）を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持した状態で、前記揮発性物質を不活性ガスと共にシリンダ（２）の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮方法。
前記溶融樹脂中に分散させる不活性ガスが超臨界状態にあることを特徴とする請求項１の溶融樹脂の脱揮方法。
不活性ガスが、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン及び水蒸気の内の少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１又は２の溶融樹脂の脱揮方法。
ベント口（１４，１５，１６）が複数形成され、ガス注入部（６）に最も近い位置のベント口（１４）が、大気圧よりも高圧に維持されていることを特徴とする請求項１，２又は３の溶融樹脂の脱揮方法。
大気圧よりも高圧に維持されている前記ベント口（１４，１５，１６）に、圧力気体供給源（１７，１８，１９）からの大気圧よりも高圧の加圧気体（２２）を供給し、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体（２２）と共にシリンダ（２）の外部に排出させることを特徴とする請求項１，２，３又は４の溶融樹脂の脱揮方法。
スクリュ（１）の各ベント口（１４，１５，１６）位置よりも上流位置にそれぞれ堰部（８，９，１０）を設け、各ベント口（１４，１５，１６）の内部のベント用空間（２６）の圧力とシリンダ（２）内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項５の溶融樹脂の脱揮方法。
原料投入部（３）からシリンダ（２）内に投入した樹脂原料を、シリンダ（２）に内挿させたスクリュ（１）によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、ガス注入部（６）からシリンダ（２）内に注入させた不活性ガスを高圧状態の溶融樹脂中に分散させ、ガス注入部（６）よりも下流に位置する少なくとも１つのベント口（１４，１５，１６）から、樹脂原料に含有される揮発性物質を不活性ガスと共に除去する溶融樹脂の脱揮装置において、
前記ベント口（１４，１５，１６）の少なくとも１つが、圧力気体供給源（１７，１８，１９）の接続口（２４）及び排気口（２５）を有するベント用空間（２６）を区画し、
圧力気体供給源（１７，１８，１９）から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体（２２）をベント用空間（２６）内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質及び不活性ガスを加圧気体（２２）と共に排気口（２５）からシリンダ（２）の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮装置。
複数のベント口（１４，１５，１６）を備えさせると共に、スクリュ（１）のガス注入部（６）及び各ベント口（１４，１５，１６）位置よりも上流位置にそれぞれ堰部（５，８，９，１０）を設け、各ベント口（１４，１５，１６）の内部のベント用空間（２６）の圧力とシリンダ（２）内の溶融樹脂の圧力との差を、下流に行くほど段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項７の溶融樹脂の脱揮装置。
原料投入部（３）からシリンダ（２）内に投入した樹脂原料を、シリンダ（２）に内挿させたスクリュ（１）によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、少なくとも１つのベント口（１４，１５，１６）から、樹脂原料に含有される揮発性物質を溶融樹脂から除去する溶融樹脂の脱揮方法において、
少なくとも１つの前記ベント口（１４，１５，１６）を大気圧よりも高圧の所定圧力に維持した状態で、前記揮発性物質をシリンダ（２）の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮方法。
原料投入部（３）からシリンダ（２）内に投入した樹脂原料を、シリンダ（２）に内挿させたスクリュ（１）によつて下流に向けて移送させながら溶融させると共に、少なくとも１つのベント口（１４，１５，１６）から、樹脂原料に含有される揮発性物質を溶融樹脂から除去する溶融樹脂の脱揮装置において、
前記ベント口（１４，１５，１６）の少なくとも１つが、圧力気体供給源（１７，１８，１９）の接続口（２４）及び排気口（２５）を有するベント用空間（２６）を区画し、
圧力気体供給源（１７，１８，１９）から供給する大気圧よりも高圧の加圧気体（２２）をベント用空間（２６）内で溶融樹脂に接触させ、前記揮発性物質を加圧気体（２２）と共に排気口（２５）からシリンダ（２）の外部に排出させることを特徴とする溶融樹脂の脱揮装置。