JP2008143105A - Ultrasonic wave oscillation imparting apparatus for resin, and resin composition manufactured by using the ultrasonic wave oscillation imparting apparatus - Google Patents

Ultrasonic wave oscillation imparting apparatus for resin, and resin composition manufactured by using the ultrasonic wave oscillation imparting apparatus Download PDF

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Yoshiyuki Suetsugu
義幸 末次
Jun Sato
佐藤  淳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the kneadability and compatibility of a resin blend, and to improve the dispersion of an additive or a filler added to resin. <P>SOLUTION: This ultrasonic wave oscillation imparting apparatus which imparts ultrasonic wave oscillation to a molten resin has an oscillator for imparting ultrasonic wave oscillation to the resin or an oscillation transferring member which applies the oscillation of the oscillator to the resin. In part of a flow passage where the molten resin flows, there is formed an applying part 20 which the whole or part of the undersurface of the oscillator or an oscillation transferring member faces, and the width (b) of the undersurface 201 of the oscillator or the oscillation transferring member is made wider then the width (d) of the flow passage 11. Further, preferably, the width (d) of the flow passage 11 is 60-15% of the width 201(a) of the flow passage in the applying part 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、溶融・流動状態の樹脂に超音波振動を付与する超音波振動付与装置に関し、特に、押出成形や射出成形等に使用される樹脂の各種物性及び成形性を向上させ、高品質の成形品を得ることのできる樹脂への超音波振動付与装置、この超音波振動付与装置を用いて製造した樹脂組成物に関する。   The present invention relates to an ultrasonic vibration imparting device that imparts ultrasonic vibration to a molten and fluidized resin, and in particular, improves various physical properties and moldability of resins used for extrusion molding, injection molding, etc. The present invention relates to an apparatus for imparting ultrasonic vibration to a resin capable of obtaining a molded product, and a resin composition produced using the apparatus for imparting ultrasonic vibration.

プラスチック等の樹脂を溶融,混練して所望形状の成形品を成形するための混練装置や押出成形装置、射出成形装置では、樹脂の機能性の向上、複数種類の樹脂を混合したときの樹脂の混練性又は相溶性の向上、添加剤やフィラーを配合したときの分散性の向上、あるいは樹脂変性の容易化は、高品質の成形品を成形する上できわめて重要である。そこで、これらの目的を達成するために従来から種々の提案がなされている(例えば、特許文献1,2,3参照)。   In kneading equipment, extrusion molding equipment, and injection molding equipment for melting and kneading plastics and other resins to form molded products of the desired shape, the functionality of the resin is improved, and when multiple types of resins are mixed, Improving kneadability or compatibility, improving dispersibility when an additive or filler is blended, or facilitating resin modification is extremely important for molding a high-quality molded product. Therefore, various proposals have been made in order to achieve these objects (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).

特許文献1に記載の技術は、成形性の向上や機能性の向上のために相溶化剤等の添加剤を樹脂に加える技術である。
特許文献2に記載の技術は、諸物性の向上や成形性の向上のために、樹脂内におけるフィラーの分散性を向上させる技術である。
特許文献3に記載の技術は、反応押出によって樹脂を変性させる場合において、樹脂と変性剤に相当量の過酸化剤を添加して溶融・混練する技術である。
The technique described in Patent Document 1 is a technique for adding an additive such as a compatibilizer to a resin in order to improve moldability and functionality.
The technique described in Patent Document 2 is a technique for improving the dispersibility of the filler in the resin in order to improve various physical properties and moldability.
The technique described in Patent Document 3 is a technique in which when a resin is modified by reactive extrusion, a considerable amount of a peroxide is added to the resin and the modifier, and then melted and kneaded.

しかし、上記特許文献1に記載の技術は、相溶化のために相溶化剤を添加するものであり、相溶化剤がドメインを作りやすく効率的ではなないという問題がある。また、諸物性の向上効果に限界があるという問題もある。また、各種の樹脂に対して最適な相溶化剤が存在するとは限らず、樹脂が異なる度に最適な相溶化剤を探し出すのに多大な労力を要するという問題がある。   However, the technique described in Patent Document 1 adds a compatibilizing agent for compatibilization, and there is a problem that the compatibilizing agent tends to form a domain and is not efficient. In addition, there is a problem that the effect of improving various physical properties is limited. In addition, there is not always an optimum compatibilizer for various resins, and there is a problem that it takes a lot of labor to find an optimum compatibilizer every time the resin is different.

上記特許文献2に記載の技術では、微細フィラーの分散のために強混練、複数回混練を行っているが、このような方法ではフィラーの分散性向上にも限界があるという問題がある。また、複数回混練は非効率的である。さらに一定以上の混練は力学特性や色調などの樹脂性質を劣化させるという問題がある。   In the technique described in Patent Document 2, strong kneading and multiple kneading are performed for the dispersion of the fine filler, but such a method has a problem in that there is a limit to improving the dispersibility of the filler. Also, kneading multiple times is inefficient. Furthermore, kneading above a certain level has a problem of deteriorating resin properties such as mechanical properties and color tone.

上記特許文献3に記載の技術では、相当量の過酸化物を樹脂に添加しているが、このような方法では変性量や分子量等の制御が困難であるばかりでなく、過酸化物に起因する臭気や着色等の新たな問題が生じる。
また、上記特許文献1,2,3に記載の技術は、機能性の向上、混練性又は相溶性の向上、フィラー等の分散性の向上、樹脂変性の容易化等の問題を個々に解決しようとするものであり、これらの課題を一挙に解決することのできる技術的手法が切望されている。
In the technique described in Patent Document 3 described above, a considerable amount of peroxide is added to the resin. However, such a method not only makes it difficult to control the amount of modification and molecular weight, but also results from the peroxide. New problems such as odor and coloration occur.
In addition, the techniques described in Patent Documents 1, 2, and 3 individually solve problems such as improved functionality, improved kneadability or compatibility, improved dispersibility of fillers, and ease of resin modification. Therefore, a technical method that can solve these problems all at once is eagerly desired.

そこで、超音波振動を用いてこれらの課題を解決しようとする試みが、例えば特許文献4で提案されている。しかし、この特許文献4に記載の技術においても、フィラーの分散性の向上については触れられておらず、効果が限定的であるという問題がある。   Therefore, for example, Patent Document 4 proposes an attempt to solve these problems using ultrasonic vibration. However, even in the technique described in Patent Document 4, there is a problem that the improvement of the dispersibility of the filler is not mentioned and the effect is limited.

また、本出願人においても、特許文献5〜7において、超音波振動を用いて機能性の向上、混練性又は相溶性の向上、フィラー等の分散性の向上、樹脂変性の容易化等を図った成形装置を提供し、所定の効果をあげている。
しかし、本出願人の提供した技術においても、さらなる効果の向上が期待されている。
In addition, in the present applicants, Patent Documents 5 to 7 use ultrasonic vibration to improve functionality, improve kneadability or compatibility, improve filler dispersibility, facilitate resin modification, and the like. Provides a predetermined effect.
However, further improvement of the effect is expected in the technology provided by the applicant.

特開平5−247282号JP-A-5-247282 特開平10−101870号Japanese Patent Laid-Open No. 10-101870 特開昭63−117008号JP-A 63-1170008 米国特許US6528554号US Pat. No. 6,528,554 特開平3−47723号Japanese Patent Laid-Open No. 3-47723 特開平8−47960号JP-A-8-47960 特開2001−88194号JP 2001-88194 A

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、超音波振動の印加部の形状を工夫することによって印加部の周辺への音圧の漏洩を少なくし、成形性などの機能性や二種以上の樹脂を混合したときの樹脂ブレンドの混練性,相溶性を向上させ、また、微細なフィラー同士が凝集してできた塊を破壊することで微細フィラー個々の大きさとし、本来発現できる組成物の機能に近づけ、さらには、分散が困難とされていた微細なフィラーの樹脂内での分散性を向上させることのできる超音波振動付与装置の提供を目的とする。
また、この超音波振動付与装置を用いて製造した組成物、特に、剛性、耐衝撃性等の機械特性、外観、グラスファイバー等との密着性に優れ、高品質の成形品を得ることのできる樹脂組成物の提供を目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and by devising the shape of the application part of ultrasonic vibration, leakage of sound pressure to the periphery of the application part is reduced, and functionality such as moldability is achieved. In addition, it improves the kneadability and compatibility of the resin blend when two or more types of resins are mixed, and also breaks down the lump formed by agglomeration of fine fillers, making each fine filler individual size, originally manifested An object of the present invention is to provide an ultrasonic vibration imparting device that can be close to the function of a composition that can be dispersed and that can improve the dispersibility of a fine filler that has been difficult to disperse in a resin.
In addition, a composition produced using this ultrasonic vibration imparting device, in particular, excellent mechanical properties such as rigidity and impact resistance, appearance, adhesion to glass fibers, etc., and a high-quality molded product can be obtained. An object is to provide a resin composition.

上記目的を達成するために、本発明の超音波振動付与装置は、溶融した樹脂に、超音波振動を付与する超音波振動付与装置において、超音波振動を前記樹脂に付与する振動子又はこの振動子の振動を前記樹脂に印加する振動伝達部材を有し、前記溶融した樹脂の流れる流路の一部に、前記振動子又は前記振動伝達部材の下面の全部又は一部が臨む印加部を形成し、かつ、前記印加部における流路の幅(a)を、前記流路の幅(d)より広くした構成としてある。
また、前記流路の幅(d)は、前記印加部における流路の幅(a)の60%〜15%であることが好ましく、さらに、前記印加部における流路幅(a)と、前記前記振動子又は振動伝達部材の下面の幅(b)との関係が0.5≦b/a≦1.5であることが好ましい。
In order to achieve the above object, an ultrasonic vibration applying device of the present invention is an ultrasonic vibration applying device that applies ultrasonic vibration to a molten resin, or a vibrator that applies ultrasonic vibration to the resin or the vibration. A vibration transmission member for applying the vibration of the child to the resin, and an application portion where the whole or a part of the lower surface of the vibrator or the vibration transmission member faces a part of the flow path through which the molten resin flows In addition, the width (a) of the flow path in the application unit is configured to be wider than the width (d) of the flow path.
The width (d) of the flow path is preferably 60% to 15% of the width (a) of the flow path in the application section, and further, the flow path width (a) in the application section, The relationship with the width (b) of the lower surface of the vibrator or vibration transmitting member is preferably 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5.

ここで、「振動子」とは、超音波振動の発生元であり、「振動伝達部材」とは、例えば、振動子の先端に装着されて、前記振動子の振動を樹脂に伝達するための部材をいう。なお、振動子や、振動子と振動伝達部材から構成されたものを、以下、「振動体」と総称することがある。   Here, the “vibrator” is a source of ultrasonic vibration, and the “vibration transmitting member” is, for example, attached to the tip of the vibrator to transmit the vibration of the vibrator to the resin. Refers to a member. Hereinafter, the vibrator or the vibrator and the vibration transmitting member may be collectively referred to as a “vibrator”.

本発明においては、印加部における流路の幅(a)を、流路の幅(d)より広くした構成とすることで、次のような作用を生じる。そして、この作用は、流路の幅(d)を、印加部における流路の幅(a)の60%〜15%とすること、さらには、前記印加部における流路幅(a)と、前記前記振動子又は振動伝達部材の下面の幅(b)との関係を0.5≦b/a≦1.5とすることによって、より顕著となる。
すなわち、本発明のように、流路の幅(d)を印加部における流路の幅(a)より小さく、具体的には、流路の幅(d)を印加部における流路の幅(a)の60%〜15%とすると、印加部からの流路方向への振動の漏れを抑制し、反射波を有効利用することができる。また、前記印加部における流路幅(a)と、前記振動子又は振動伝達部材の下面の幅(b)との関係を0.5≦b/a≦1.5とすると、前記振動子又は振動伝達部材から溶融樹脂への超音波振動の印加を効率よく行うことができる。
その結果、成形品について、従来技術からは予測できないレベルの、剛性、耐衝撃性向上や、分散性向上が達成される。これは、印加部からの流路方向への振動の漏洩を抑制することで、集中的に樹脂に振動を付与して、キャビテーションや超音波による圧力振動を効果的に樹脂の内部で発生させることができるためと推定される。
In the present invention, the following operation is produced by making the width (a) of the flow path in the application section wider than the width (d) of the flow path. And this effect | action makes the width | variety (d) of a flow path 60 to 15% of the width | variety (a) of the flow path in an application part, Furthermore, the flow path width (a) in the said application part, By making the relationship with the width (b) of the lower surface of the vibrator or vibration transmitting member 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5, it becomes more prominent.
That is, as in the present invention, the width (d) of the flow path is smaller than the width (a) of the flow path in the application unit. Specifically, the width (d) of the flow path is set to the width of the flow path ( If it is set to 60% to 15% of a), leakage of vibration from the application section in the flow path direction can be suppressed, and the reflected wave can be used effectively. Further, when the relationship between the flow path width (a) in the application unit and the width (b) of the lower surface of the vibrator or vibration transmission member is 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5, the vibrator or It is possible to efficiently apply ultrasonic vibration from the vibration transmitting member to the molten resin.
As a result, it is possible to achieve an improvement in rigidity and impact resistance and an improvement in dispersibility of molded products that cannot be predicted from the prior art. This suppresses the leakage of vibration from the application section in the flow path direction, so that vibration is concentrated on the resin and pressure vibration due to cavitation and ultrasonic waves is effectively generated inside the resin. It is estimated that

また、本発明は、前記樹脂の流動方向に対し直交する方向から前記樹脂に振動を印加するように形成することが好ましい。
さらに、本発明は、前記流路を、押出成形装置又は射出成形装置のシリンダ、押出機又は混練機のシリンダ、チャンバー、前記シリンダの出口より下流側に設けたダイス又は金型のいずれかに形成することが好ましい。
Moreover, it is preferable that the present invention is formed so that vibration is applied to the resin from a direction orthogonal to the flow direction of the resin.
Further, in the present invention, the flow path is formed in any of a cylinder of an extrusion molding apparatus or an injection molding apparatus, a cylinder of an extruder or a kneading machine, a chamber, a die provided on the downstream side of the outlet of the cylinder, or a mold. It is preferable to do.

本発明の樹脂組成物は、上記超音波振動付与装置のいずれかを用いて製造される。このようにして製造された樹脂組成物は、フィラー単体の平均粒子系が1〜1000nmであり、フィラー凝集体の残存率(超音波混練後フィラーの凝集体数/混練前フィラーの凝集体数)が、非常に少なくなる。   The resin composition of the present invention is produced using any of the above ultrasonic vibration applying devices. In the resin composition thus produced, the average particle system of the filler alone is 1-1000 nm, and the residual ratio of filler aggregates (number of filler aggregates after ultrasonic kneading / number of filler aggregates before kneading) But very little.

ここで、超音波振動を付与する樹脂としては、単一種類の樹脂及び/又はエラストマー、二種以上の樹脂及び/又はエラストマーの混合物、樹脂及び/又はエラストマーとフィラーの混合物のいずれかであるとよく、熱硬化性材料、熱可塑性材料のいずれでもよい。   Here, the resin that imparts ultrasonic vibration is any one of a single type of resin and / or elastomer, a mixture of two or more types of resin and / or elastomer, and a mixture of resin and / or elastomer and filler. It may be either a thermosetting material or a thermoplastic material.

本発明によれば、超音波振動を溶融した樹脂に付与する印加部と、溶融した樹脂の流れる流路の関係を定めることによって、微細な添加剤やフィラーの樹脂内での分散性を向上させることができる。これにより、物性の向上したポリマーブレンド、アロイを製造することが可能となる。   According to the present invention, the dispersibility of fine additives and fillers in the resin is improved by defining the relationship between the application section for applying ultrasonic vibration to the molten resin and the flow path through which the molten resin flows. be able to. This makes it possible to produce polymer blends and alloys with improved physical properties.

以下、本発明の超音波付与装置の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかり、超音波発振器のホーンを装着した押出機のダイスの断面図である。なお、以下の説明における「樹脂」には、特に指定しない限り、狭義の樹脂は勿論、熱可塑性エラストマーを含む樹脂を意味するものとする。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an ultrasonic wave imparting device of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a die of an extruder equipped with a horn of an ultrasonic oscillator according to an embodiment of the present invention. In the following description, “resin” means a resin including a thermoplastic elastomer as well as a narrowly defined resin unless otherwise specified.

図示しない押出機のシリンダ2で加熱・溶融された樹脂は、ダイス1内の流路11を通ってノズル13に供給され、このノズル13の先端から押し出される。ダイス1の途中部位には、振動体3が装着される。振動体3は、図示しない超音波供給源に連結された振動子31と、この振動子31の先端に取り付けられた振動伝達部材としてのホーン32とから構成されている。ダイス1の途中部位には、流路11に達するまでホーン挿入孔12が形成されている。ホーン32は、このホーン挿入孔12に挿入され、その下面が振動の印加部20を形成している。   The resin heated and melted in the cylinder 2 of the extruder (not shown) is supplied to the nozzle 13 through the flow path 11 in the die 1 and pushed out from the tip of the nozzle 13. A vibrating body 3 is attached to the middle part of the die 1. The vibrator 3 includes a vibrator 31 connected to an ultrasonic supply source (not shown), and a horn 32 as a vibration transmission member attached to the tip of the vibrator 31. A horn insertion hole 12 is formed in the middle of the die 1 until it reaches the flow path 11. The horn 32 is inserted into the horn insertion hole 12, and the lower surface thereof forms a vibration applying unit 20.

ホーン32の途中部位には、ホーン挿入孔12(図1参照)の開口周縁まで延びる環状のフランジ33が張り出し形成されている。そして、前記開口周縁でフランジ33がホーン押え15とパッキン16とによってダイス1に固定されている。
なお、ホーンの形態としては、円柱状に限らずリング状、円錐状、円錐台状、コニカル型、エキスポネンシャル型等種々のものを選択することができる。
An annular flange 33 extending to the peripheral edge of the opening of the horn insertion hole 12 (see FIG. 1) is formed on the middle portion of the horn 32. The flange 33 is fixed to the die 1 by the horn presser 15 and the packing 16 at the periphery of the opening.
The form of the horn is not limited to a cylindrical shape, and various types such as a ring shape, a cone shape, a truncated cone shape, a conical type, and an exponential type can be selected.

[印加部]
ホーン32の下面の全部又は一部が臨む部分には印加部20が形成されている。この印加部20は、ホーン32の下面201とホーン32の下面に対応する樹脂の流れる流路202によって形成されている。
また、流路11の幅dは、印加部20における流路202の幅aより小さくなるようにしてあり、具体的には、流路11の幅dは、印加部における流路202の幅aの60%〜15%であることが好ましい。
さらに、ホーン32の印加部20を形成する下面201の直径(幅)bと、印加部20における流路202幅aとの関係は、0.5≦b/a≦1.5の条件を満たすことが好ましい。
[Applying section]
The application unit 20 is formed in a portion where the whole or a part of the lower surface of the horn 32 faces. The application unit 20 is formed by a lower surface 201 of the horn 32 and a flow path 202 through which resin flows corresponding to the lower surface of the horn 32.
In addition, the width d of the flow channel 11 is made smaller than the width a of the flow channel 202 in the application unit 20. Specifically, the width d of the flow channel 11 is equal to the width a of the flow channel 202 in the application unit. It is preferable that it is 60%-15% of.
Furthermore, the relationship between the diameter (width) b of the lower surface 201 forming the application unit 20 of the horn 32 and the flow path 202 width a in the application unit 20 satisfies the condition of 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5. It is preferable.

このように、流路11の幅dを印加部20における流路202の幅aよりも小さくするのは、このようにしないと、印加時に、樹脂に作用する超音波振動が流路11を介して漏れやすくなるためである。超音波振動が漏れて減衰すると、反射波の伝達が悪くなり、二次、三次の反射波等を有効に利用できなくなる。   In this way, the width d of the flow path 11 is made smaller than the width a of the flow path 202 in the application unit 20. Otherwise, the ultrasonic vibration acting on the resin is applied through the flow path 11 during application. This makes it easier to leak. If the ultrasonic vibration leaks and attenuates, the transmission of the reflected wave becomes worse, and the secondary and tertiary reflected waves cannot be used effectively.

また、ホーン32の印加部20を形成する下面201の直径(幅)bと、印加部20における流路202の幅aとの関係が0.5≦b/a≦1.5の条件を満たす壁の部分が多くなればなるほど、反射波(二次、三次の反射波等も含む)も多くなり上記効果を高めることができる。
一方、ホーン32の印加部20を形成する下面201の直径(幅)bと、印加部20における流路202幅aとの関係b/aが0.5より小さいと、超音波振動が減衰して反射波が弱くなり、b/aが1.5を超えると、ホーンから印加された振動のほとんどが樹脂の部分以外へ逃げてしまうため、エネルギー効率が悪くなる。
The relationship between the diameter (width) b of the lower surface 201 forming the application unit 20 of the horn 32 and the width a of the flow path 202 in the application unit 20 satisfies the condition of 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5. As the number of wall portions increases, the number of reflected waves (including secondary and tertiary reflected waves) also increases and the above effect can be enhanced.
On the other hand, when the relationship b / a between the diameter (width) b of the lower surface 201 forming the application unit 20 of the horn 32 and the flow path 202 width a in the application unit 20 is smaller than 0.5, the ultrasonic vibration is attenuated. When the reflected wave becomes weak and b / a exceeds 1.5, most of the vibration applied from the horn escapes to other than the resin portion, resulting in poor energy efficiency.

さらに、流路11の幅dが印加部における流路202の幅aの60%より大きいと、ホーン32から印加された超音波振動が流路11から漏れて、印加部20における流路202の壁部からの反射波が少なくなってしまう。また、流路11の幅dが印加部における流路202の幅aの15%より小さいと、流路11における樹脂の流れが悪くなってしまう。   Furthermore, when the width d of the flow path 11 is larger than 60% of the width a of the flow path 202 in the application section, the ultrasonic vibration applied from the horn 32 leaks from the flow path 11 and the flow path 202 of the application section 20 Less reflected waves from the wall. Further, if the width d of the flow path 11 is smaller than 15% of the width a of the flow path 202 in the application section, the resin flow in the flow path 11 is deteriorated.

図2は、印加部の第一実施形態を示す。
同図に示すように、本実施形態では、印加部20を形成するホーンの下面201が真円となっている。また、印加部20を形成する流路202もホーン下面201とほぼ同じ形状、すなわち、平面から見てほぼ同じ直径の円形になっている。
具体的には、ホーン32の下面201の直径(幅)bと、印加部20における流路202の直径(幅)aがほぼ同じ(b/a≒1)となっている(図2(B)では、aとbの関係を判りやすくするため、aとbの方向を少しずらしてある)。また、流路11の幅dが、印加部20における流路202の幅aのほぼ1/3(33%)となっている。
FIG. 2 shows a first embodiment of the application unit.
As shown in the figure, in this embodiment, the lower surface 201 of the horn forming the application unit 20 is a perfect circle. Further, the flow path 202 forming the application unit 20 is also substantially the same shape as the horn lower surface 201, that is, a circle having substantially the same diameter as viewed from the plane.
Specifically, the diameter (width) b of the lower surface 201 of the horn 32 and the diameter (width) a of the flow path 202 in the applying unit 20 are substantially the same (b / a≈1) (FIG. 2B ), The directions of a and b are slightly shifted in order to facilitate understanding of the relationship between a and b). Further, the width d of the flow path 11 is approximately 1/3 (33%) of the width a of the flow path 202 in the application unit 20.

第二実施形態
図3は、印加部の第二実施形態を示す。
同図に示すように、溶融した樹脂に振動を印加する印加部20を形成する部分は、ホーン32の下面201の直径(幅)bと、印加部20における流路202の直径(幅)bが、b/a≒1.5となっている。したがって、この実施例では、ホーン32の下面の一部が印加部20を形成することになる。
また、流路11の幅dが、印加部20における流路202の幅aのほぼ1/2(50%)となっている。
Second Embodiment FIG. 3 shows a second embodiment of the application unit.
As shown in the figure, the part that forms the application unit 20 that applies vibration to the molten resin includes the diameter (width) b of the lower surface 201 of the horn 32 and the diameter (width) b of the flow path 202 in the application unit 20. However, b / a≈1.5. Therefore, in this embodiment, a part of the lower surface of the horn 32 forms the application unit 20.
In addition, the width d of the flow path 11 is approximately ½ (50%) of the width a of the flow path 202 in the application unit 20.

なお、印加部20の形状は、第一及び第二の実施形態に示した、平面から見て真円のものに限られるものではない。すなわち、印加部20におけるホーン32の下面201と印加部20における流路202の全周において、ホーン32の下面201の直径(幅)aと印加部20における流路202の直径(幅)bが、0.5≦b/a≦1.5の条件を満たす形状であればどのような形状であってもよく、例えば、流路11の樹脂の流れ方向に長径部を有する楕円形状とすることもできる。   The shape of the application unit 20 is not limited to a perfect circle as seen from the plane shown in the first and second embodiments. That is, the diameter (width) a of the lower surface 201 of the horn 32 and the diameter (width) b of the flow path 202 in the application unit 20 are the entire circumference of the lower surface 201 of the horn 32 in the application unit 20 and the flow path 202 in the application unit 20. Any shape can be used as long as it satisfies the condition of 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5, for example, an elliptical shape having a long diameter portion in the flow direction of the resin in the flow path 11. You can also.

一方、図4のように、印加部20を形成する部分の、ホーン32の下面201の幅(直径)bと、流路202の幅a、及び流路11の幅dが、ほぼ同じとなっている。すなわち、ホーン32の下面201の直径(幅)aと、印加部20における流路202の直径(幅)bが、b/a≒1.0となっており、流路11の幅dが、印加部20における流路202の幅aのほぼ100%となっている。
このような構成だと、ホーン32の下面から印加される超音波振動の効果は期待できるものの、超音波を印加したときに樹脂に作用する振動が流路11を介して漏れやすくなるため、流路の壁部からの反射波の効果を期待することができない。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the width (diameter) b of the lower surface 201 of the horn 32, the width a of the flow path 202, and the width d of the flow path 11 are substantially the same. ing. That is, the diameter (width) a of the lower surface 201 of the horn 32 and the diameter (width) b of the flow path 202 in the application unit 20 are b / a≈1.0, and the width d of the flow path 11 is It is almost 100% of the width a of the flow path 202 in the application unit 20.
With such a configuration, although the effect of ultrasonic vibration applied from the lower surface of the horn 32 can be expected, vibration acting on the resin when ultrasonic waves are applied is likely to leak through the flow path 11, The effect of the reflected wave from the road wall cannot be expected.

さらに、図5に示すように、ホーン32の下面201の直径(幅)aと、印加部20における流路202の直径(幅)bが、b/a≒2.0となっており、流路11の幅dが、印加部20における流路202の幅aのほぼ100%となっている。
このような構成だと、ホーン32の下面から超音波が効率よく印加されず、しかも、超音波を印加したときに樹脂に作用する振動も流路11を介して漏れやすくなる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the diameter (width) a of the lower surface 201 of the horn 32 and the diameter (width) b of the flow path 202 in the applying unit 20 are b / a≈2.0. The width d of the path 11 is almost 100% of the width a of the flow path 202 in the application unit 20.
With such a configuration, ultrasonic waves are not efficiently applied from the lower surface of the horn 32, and vibrations that act on the resin when ultrasonic waves are applied are likely to leak through the flow path 11.

[超音波振動]
上記したように、ホーン32から樹脂に付与される超音波振動は、溶融樹脂の流れる方向に対してほぼ垂直に直交する。振動子31は、図示しない超音波発振器によって振動させられる。前記超音波発振器は、温度変化に伴う共振周波数の変化、あるいは条件の変化に伴う音響的な負荷変動に対応するため、振幅制御回路付自動周波数追尾型の発振器であるのが好ましい。
[Ultrasonic vibration]
As described above, the ultrasonic vibration applied to the resin from the horn 32 is orthogonal to the direction in which the molten resin flows substantially perpendicularly. The vibrator 31 is vibrated by an ultrasonic oscillator (not shown). The ultrasonic oscillator is preferably an automatic frequency tracking type oscillator with an amplitude control circuit in order to cope with a change in resonance frequency accompanying a change in temperature or an acoustic load change accompanying a change in conditions.

また、必要な超音波出力が一個の振動子31では要求される値に達しない場合には、振動子31を複数個使用することも可能である。その際には、同じ振動特性をもつ振動子31を必要な本数だけ用意し、ホーン32の外周面に取り付ければよい。   If the necessary ultrasonic output does not reach the required value for one transducer 31, a plurality of transducers 31 can be used. In that case, the necessary number of vibrators 31 having the same vibration characteristics may be prepared and attached to the outer peripheral surface of the horn 32.

超音波振動の周波数及び振幅は、流路11を流れる溶融状態の樹脂の内部で、有効にキャビテーションや超音波による圧力振動を発生させることができるものを選択するのがよい。具体的な周波数及び振幅は、樹脂の種類によって異なり、実験や経験値から選択する必要があるが、一般的なポリマー又はコポリマーでは、周波数は10〜100kHz、好ましくは15KHz〜25KHzの範囲内のもの、振幅は1μm〜50μmの範囲内のものを選択するとよい。   As the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration, it is preferable to select one that can effectively generate pressure vibration by cavitation or ultrasonic waves inside the molten resin flowing through the flow path 11. The specific frequency and amplitude vary depending on the type of resin and need to be selected from experiments and empirical values. In general polymers or copolymers, the frequency is in the range of 10 to 100 kHz, preferably in the range of 15 KHz to 25 KHz. The amplitude may be selected within the range of 1 μm to 50 μm.

[ホーン]
ホーン32は、印加部20において流路11の一部を構成し、流路11内を流れる樹脂と接触して振動を印加する。このホーン32は、溶融状態の樹脂とはその付着性が高いことが好ましい。付着性が低いと、樹脂の物性等の向上を高めることができない。これは、ホーン32の振動に樹脂が追随せず、キャビテーションや超音波による圧力振動が有効に生じないためと考えられる。
[Horn]
The horn 32 constitutes a part of the flow path 11 in the application unit 20, and applies vibration in contact with the resin flowing in the flow path 11. The horn 32 is preferably highly adherent to the molten resin. If the adhesion is low, the improvement of the physical properties of the resin cannot be enhanced. This is probably because the resin does not follow the vibration of the horn 32, and pressure vibration due to cavitation or ultrasonic waves does not occur effectively.

そのため、ホーン32の材質としては、超音波振動に対して必要な耐久性があり、振動の伝達損失が小さいかぎり、溶融状態の樹脂と付着性のよいものを選択する。樹脂が、無水カルボン酸又はその無水物で変性された樹脂を含む材料の場合は、付着性のよいホーン材質として、例えば、ジュラルミン、チタン、ステンレス、炭素鋼や合金鋼のような鋼鉄材、軟鉄等を挙げることができる。   Therefore, as the material of the horn 32, a material having sufficient durability against ultrasonic vibration and having good adhesion to the molten resin is selected as long as the transmission loss of vibration is small. When the resin is a material containing a resin modified with carboxylic anhydride or its anhydride, examples of horn materials having good adhesion include steel materials such as duralumin, titanium, stainless steel, carbon steel and alloy steel, and soft iron. Etc.

また、樹脂付着性の良い材料を、ホーン32の端面にメッキしてもよいし、付着性のよい金属を溶融させて高速でホーン32に衝突させて溶射し、ホーン32を構成する金属の表面を改質するようにしてもよい。メッキや溶射する金属としては、樹脂との付着性が高いものを選択すればよい。なお、溶射加工後やメッキ後に行う表面の磨きを加減して凹凸を残し、樹脂の付着性を高めるようにしてもよい。   Further, a material having good resin adhesion may be plated on the end face of the horn 32, or a metal having good adhesion may be melted and sprayed on the horn 32 at high speed to form a surface of the metal constituting the horn 32. May be modified. As a metal to be plated or sprayed, a metal having high adhesion to the resin may be selected. The surface polishing performed after the thermal spraying process or after plating may be adjusted to leave unevenness, thereby improving the adhesion of the resin.

また、樹脂に対するホーン32の付着性を向上させるために、ホーン32の端面にサンドブラスト等やエッチングにより微小凹凸を形成したり、機械加工やレーザ加工等で溝を形成したりしてもよい。また、付着性を向上させるための付着性向上剤を塗布してもよい。このような付着性向上剤は、樹脂の種類や性質によっても異なるが、一般的なポリマー又はコポリマーの場合には、例えば無水マレイン酸やマレイン酸組成物を挙げることができる。   Further, in order to improve the adhesion of the horn 32 to the resin, fine irregularities may be formed on the end surface of the horn 32 by sandblasting or etching, or grooves may be formed by machining or laser processing. Moreover, you may apply | coat the adhesive improvement agent for improving adhesiveness. Such an adhesion improver varies depending on the type and properties of the resin, but in the case of a general polymer or copolymer, for example, maleic anhydride or a maleic acid composition can be exemplified.

[振動伝達抑制手段]
ホーン32の振動は、流路11を流れる樹脂以外の他の部材、例えば、ダイス1やシリンダ2に伝達されないようにするのが好ましい。樹脂以外の前記他の部材に超音波振動が伝達されると、超音波振動のエネルギーがそれだけ無駄に消費されることになるだけでなく、流路11を形成する他の部材が、振動子31と異なる周波数で振動し、超音波の効果を損なうおそれがある。また、ダイス1やシリンダ2を損傷させる原因ともなる。
[Vibration transmission suppression means]
The vibration of the horn 32 is preferably prevented from being transmitted to other members other than the resin flowing in the flow path 11, for example, the die 1 and the cylinder 2. When the ultrasonic vibration is transmitted to the other member other than the resin, not only is the energy of the ultrasonic vibration consumed unnecessarily, but the other member forming the flow path 11 is not connected to the vibrator 31. May vibrate at a different frequency and impair the effect of ultrasound. In addition, the die 1 and the cylinder 2 may be damaged.

この実施形態では、振動伝達抑制のために、ホーン32とダイス1との間に振動を吸収するパッキン16を介在させている。また、後述するが、ホーン32とダイス1のホーン挿入孔12の内周面との間には、一定寸法のギャップGが設けられている。このギャップGも振動伝達抑制手段として機能する。   In this embodiment, a packing 16 that absorbs vibration is interposed between the horn 32 and the die 1 to suppress vibration transmission. Further, as will be described later, a gap G having a certain size is provided between the horn 32 and the inner peripheral surface of the horn insertion hole 12 of the die 1. This gap G also functions as vibration transmission suppressing means.

振動伝達抑制手段であるパッキン16は、ホーン押え15とフランジ33との間に介在して設けられる。パッキン16の弾性(縦弾性係数又は横断性係数)Eはホーン32の弾性をEhとしたときに、E<0.3Ehとなるもの、好ましくは、E<0.1Ehとなるものを選択するとよい。この弾性条件を満足し、かつ、耐熱性を有するのであれば、パッキン16の材質としてはゴム、樹脂、紙製の部材に樹脂を含浸させたもの又は金属等を使用することができる。   The packing 16 as vibration transmission suppressing means is provided between the horn presser 15 and the flange 33. The elasticity (longitudinal elasticity coefficient or transverse property coefficient) E of the packing 16 is such that E <0.3Eh, preferably E <0.1Eh, when the elasticity of the horn 32 is Eh. . As long as this elastic condition is satisfied and heat resistance is provided, the packing 16 may be made of rubber, resin, a paper member impregnated with resin, metal, or the like.

ホーン挿入孔12の内周とホーン32の下部外周面におけるギャップGの寸法は、0.05mmより大きく0.5mmより小さい範囲内で適宜に選択するとよい。ギャップGの寸法が0.05mm以下であると、ギャップGが小さすぎてダイス1にホーン32の振動が伝わりやすくなり、ダイス1を振動させることになる。なお、ギャップGが0.5mmより大きくなっても、ギャップGから樹脂が漏れ出す心配がない場合や、ギャップG以外の部位で、樹脂の漏れを防ぐ手段を講じている場合は、ギャップGは0.5mmを超えてもよい。   The size of the gap G between the inner periphery of the horn insertion hole 12 and the lower outer peripheral surface of the horn 32 may be appropriately selected within a range of more than 0.05 mm and less than 0.5 mm. If the size of the gap G is 0.05 mm or less, the gap G is too small and the vibration of the horn 32 is easily transmitted to the die 1, and the die 1 is vibrated. In addition, even when the gap G is larger than 0.5 mm, when there is no concern that the resin leaks from the gap G, or when measures are taken to prevent resin leakage at a portion other than the gap G, the gap G is It may exceed 0.5 mm.

[樹脂組成物]
上記構成の超音波振動付与装置によって超音波振動を付与することによって、微細な添加剤やフィラーの分散性を向上させた樹脂組成物を生成することができる。例えば、フィラー単体の平均粒子系が1〜1000nmであり、フィラー凝集体の残存率(超音波混練後フィラーの凝集体数/混練前フィラーの凝集体数)の減少した樹脂組成物を生成することができる。
[Resin composition]
By applying ultrasonic vibration with the ultrasonic vibration applying apparatus having the above-described configuration, a resin composition with improved dispersibility of fine additives and fillers can be generated. For example, a resin composition in which the average particle system of the filler alone is 1-1000 nm and the residual ratio of filler aggregates (the number of filler aggregates after ultrasonic kneading / the number of filler aggregates before kneading) is reduced is generated. Can do.

このような樹脂組成物を組成する樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、(例えば、ポリスチレン、ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等)、B/AS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、飽和ポリエステル樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、生分解性ポリエステル樹脂(例えば、ポリ乳酸のようなヒドロキシカルボン酸縮合物、ポリブチレンサクシネートのようなジオールとジカルボン酸の縮合物等)ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー等の1種または2種以上の混合物が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂中では、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、特にポリスチレン、ポリプロピレンが好ましい。   Examples of the resin constituting such a resin composition include polystyrene resins (for example, polystyrene, butadiene / styrene copolymers, acrylonitrile / styrene copolymers, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymers, etc.), B / AS resin, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene resin, ethylene-ethyl acrylate resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polybutene, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, saturated polyester resin (for example, polyethylene Terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), biodegradable polyester resins (for example, hydroxycarboxylic acid condensates such as polylactic acid, polybutylene succinate) Such as condensates of diol and dicarboxylic acid) such as polyamide resin, polyimide resin, fluororesin, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, polyolefin elastomer, polyester elastomer, styrene elastomer, etc. One kind or a mixture of two or more kinds may be mentioned. Among these thermoplastic resins, polystyrene resins and polyolefin resins are preferable, and polystyrene and polypropylene are particularly preferable.

また、前記樹脂としては、加工温度付近で測定するメルトフローインデックスが0.05〜1000g/10分、好ましくは0.1〜1000g/10分、さらに好ましくは1〜1000g/10分の程度の範囲にあるのがよい。   The resin has a melt flow index measured in the vicinity of the processing temperature of 0.05 to 1000 g / 10 minutes, preferably 0.1 to 1000 g / 10 minutes, and more preferably about 1 to 1000 g / 10 minutes. It is good to be in.

樹脂に添加して分散させるフィラーとしては、例えば、酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ等の球状フィラー、タルク、マイカ、クレイ等の板状フィラー、カーボンナノチューブ、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維状又は棒状フィラー等を挙げることができる。
また、低融点合金のように押出し混練時には溶融状態であり常温では固体となる物質も含まれる。粒子径も特に限定されないが、1μm以下のもの、特に0.1μm以下の粒子径にも適用が可能である。フィラーの配合量は特に限定されないが、0.1wt%程度のごく低い配合率から数十wt%の高い配合率のものまで適用が可能である。
Examples of the filler added and dispersed in the resin include spherical fillers such as titanium oxide, silica, calcium carbonate, and glass beads, plate-like fillers such as talc, mica, and clay, and fibers such as carbon nanotubes, carbon fibers, and glass fibers. Or a rod-like filler.
In addition, a material that is in a molten state at the time of extrusion kneading and is solid at room temperature, such as a low melting point alloy, is also included. The particle diameter is not particularly limited, but the present invention can be applied to a particle diameter of 1 μm or less, particularly 0.1 μm or less. The blending amount of the filler is not particularly limited, but it can be applied from a very low blending ratio of about 0.1 wt% to a high blending ratio of several tens wt%.

[実施例及び比較例]
[条件]
(1) 押出機:日本製鋼所製TEX30H二軸押出機を使用し、シリンダ温度280℃、ダイス温度280℃ 吐出量7kg/hr スクリュー回転数200RPMとした。
(2) 超音波:上記二軸押出機の出口部に、樹脂組成物に対して垂直方向に振動を印加するホーンを備えたダイスを装着した。
周波数:19.5kHz
振幅:7μm
ホーン素材:ジュラルミン Eh=7×10^10Pa
(3) 組成材料:
ポリカーボネート(PC=出光興産(株)製FN1900A)
TiO(石原産業株式会社製 平均粒子径220nm)
[Examples and Comparative Examples]
[conditions]
(1) Extruder: A TEX30H twin screw extruder manufactured by Nippon Steel Works was used, and the cylinder temperature was 280 ° C. and the die temperature was 280 ° C. The discharge amount was 7 kg / hr, and the screw rotation speed was 200 RPM.
(2) Ultrasound: A die equipped with a horn for applying vibration in a direction perpendicular to the resin composition was attached to the outlet of the twin screw extruder.
Frequency: 19.5kHz
Amplitude: 7 μm
Horn material: Duralumin Eh = 7 × 10 ^ 10Pa
(3) Composition material:
Polycarbonate (PC = FN1900A manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
TiO 2 (Ishihara Sangyo Co., Ltd. average particle size 220nm)

(1) 実施例1
実施例1では、上記条件の下、図2に示す印加部を有する構造のダイスを用いて溶融・混練を行った。すなわち、印加部20におけるホーン32の下面201の直径bと流路202の幅aがb/a≒1.0で、印加部20における流路202の幅aに対し流路11の幅dが33%のダイスを用いて溶融・混練を行った。
実施例1によれば、凝集体の含有数が少なく、光線の反射率が向上した。その結果を表1に示す。
(1) Example 1
In Example 1, melting and kneading were performed using a die having a structure having an application section shown in FIG. That is, the diameter b of the lower surface 201 of the horn 32 in the application unit 20 and the width a of the flow channel 202 are b / a≈1.0, and the width d of the flow channel 11 is larger than the width a of the flow channel 202 in the application unit 20. Melting and kneading were performed using a 33% die.
According to Example 1, the number of aggregates was small, and the reflectance of light was improved. The results are shown in Table 1.

(2) 実施例2
実施例2では、上記条件の下、図3に示す印加部を有する構造のダイスを用いて溶融・混練を行った。すなわち、印加部20におけるホーン32の下面201の直径bと流路202の幅aがb/a≒1.5で、印加部20における流路202の幅aに対し流路11の幅dが50%のダイスを用いて溶融・混練を行った。
実施例2によれば、凝集体の含有数が少なく、光線の反射率が向上した。その結果を表1に示す。
(2) Example 2
In Example 2, melting and kneading were performed using a die having a structure having an application section shown in FIG. 3 under the above conditions. That is, the diameter b of the lower surface 201 of the horn 32 in the application unit 20 and the width a of the flow channel 202 are b / a≈1.5, and the width d of the flow channel 11 is larger than the width a of the flow channel 202 in the application unit 20. Melting and kneading were performed using a 50% die.
According to Example 2, the aggregate content was small, and the reflectance of light was improved. The results are shown in Table 1.

(3) 比較例1
比較例1では、上記条件の下、図4に示す印加部を有する構造のダイスを用いて溶融・混練を行った。すなわち、印加部20におけるホーン32の下面201の直径bと流路202の幅aがb/a≒1.0で、印加部20における流路202の幅aに対し流路11の幅dが100%(印加部20における流路202が流路11に対し膨らんだ部分を有さない同一幅)のダイスを用いて溶融・混練を行った。
(3) Comparative Example 1
In Comparative Example 1, melting and kneading were performed using a die having a structure having an application portion shown in FIG. That is, the diameter b of the lower surface 201 of the horn 32 in the application unit 20 and the width a of the flow channel 202 are b / a≈1.0, and the width d of the flow channel 11 is larger than the width a of the flow channel 202 in the application unit 20. Melting and kneading were performed using a 100% die (the same width in which the flow path 202 in the application unit 20 does not have a swelled portion relative to the flow path 11).

(4) 比較例2
比較例2では、上記条件の下、図5に示す印加部を有する構造のダイスを用いて溶融・混練を行った。すなわち、印加部20におけるホーン32の下面201の直径bと流路202の幅aがb/a≒2.0で、印加部20における流路202の幅aに対し流路11の幅dが100%のダイスを用いて溶融・混練を行った。
比較例1及び2では、凝集体の含有数が多く光線の反射率の向上が見られなかった。比較例1及び比較例2の結果を表1に示す。

Figure 2008143105
(4) Comparative Example 2
In Comparative Example 2, melting and kneading were performed using a die having a structure having an application section shown in FIG. That is, the diameter b of the lower surface 201 of the horn 32 and the width a of the flow channel 202 in the application unit 20 are b / a≈2.0, and the width d of the flow channel 11 is larger than the width a of the flow channel 202 in the application unit 20. Melting and kneading were performed using a 100% die.
In Comparative Examples 1 and 2, the content of aggregates was large and no improvement in the reflectance of light was observed. The results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are shown in Table 1.
Figure 2008143105

ここで、
光線の反射率の向上の度合い(ΔY)とは、超音波を印加したときの反射率Yと超音波を印加しなかったときの反射率Yとの差をいう。したがって、ΔYが、大きいほど、反射率の向上が著しいことになる。
また、反射率の測定は、混練した樹脂材料を射出成形し、その射出成形品を用いて分光光度計により測定した。
また、凝集体とは、フィラー単体の平均粒子径が1〜1000nmである、いわゆる、サブミクロン粒子や、ナノサイズ粒子が、ファンデルワールス力や物理的な力によって集合して塊状となり、フィラー単体よりも大きいサイズとなった集合体をいう。この凝集体の測定は、サンプルを、走査型電子顕微鏡で観察して写真撮影し、3μm以上の凝集体の数を定量化した。
here,
The degree of improvement in the reflectance of light (ΔY) refers to the difference between the reflectance Y when an ultrasonic wave is applied and the reflectance Y when no ultrasonic wave is applied. Therefore, the greater the ΔY, the greater the improvement in reflectivity.
In addition, the reflectance was measured by injection molding the kneaded resin material and using a spectrophotometer using the injection molded product.
In addition, the aggregate is a so-called submicron particle or nano-sized particle having an average particle diameter of 1 to 1000 nm of a filler alone, which is aggregated by van der Waals force or physical force to form a lump. An aggregate that is larger than this. For measurement of the aggregate, the sample was observed with a scanning electron microscope and photographed, and the number of aggregates of 3 μm or more was quantified.

上記表1の結果から判るように、実施例1及び実施例2によって製造した組成物は、凝集体の数が少なく、光の反射率も高かった。
比較例1のものは音圧が流路方向に漏洩し、また、比較例2のものは振動が流路内の樹脂に十分印加されないために、凝集体の数が多く、光の反射率が低くかった。
As can be seen from the results in Table 1 above, the compositions produced in Example 1 and Example 2 had a small number of aggregates and a high light reflectance.
In Comparative Example 1, the sound pressure leaks in the direction of the flow path, and in Comparative Example 2, since the vibration is not sufficiently applied to the resin in the flow path, the number of aggregates is large and the light reflectance is high. It was low.

図6に示すように、反射率Yは、TiO量を増加しても、僅かしか向上しない。すなわち、TiO量を15%から20%に増加しても反射率の向上度合いΔYは0.3%程度でしかない。したがって、実施例1及び2における反射率の向上度合いΔYが0.3及び0.2であることは、かなり大きな効果といえる。 As shown in FIG. 6, the reflectance Y is improved only slightly even if the amount of TiO 2 is increased. That is, even if the amount of TiO 2 is increased from 15% to 20%, the degree of improvement ΔY in reflectance is only about 0.3%. Therefore, it can be said that the improvement degree ΔY of the reflectance in Examples 1 and 2 is 0.3 and 0.2 is a considerable effect.

本発明は、フィラー充填高分子複合材料の製造、ポリマーブレンドあるいはポリマーアロイに効果を発揮する。特に、サブミクロン、ナノオーダ分散が困難なフィラーを含有する樹脂組成物、例えば、光反射特性に優れたPC/TiO液晶モジュール反射板材料、難燃性と透明性のいずれにも優れたPC/ナノシリカ材料、PC/TiO,ZnO,Fe,Lb/a,ITO,ATO等の光学波長制御材料、導電性及び帯電性に優れたカーボンナノチューブ含有樹脂材料の製造に適している。 The present invention is effective for the production of a filler-filled polymer composite material, a polymer blend or a polymer alloy. In particular, a resin composition containing a filler that is difficult to disperse in sub-micron and nano-order, such as a PC / TiO 2 liquid crystal module reflector material excellent in light reflection characteristics, PC / excellent in both flame retardancy and transparency. It is suitable for the production of nano-silica materials, optical wavelength control materials such as PC / TiO 2 , ZnO, Fe 2 O 3 , Lb / a 6 , ITO, ATO, and carbon nanotube-containing resin materials having excellent conductivity and chargeability.

本発明の一実施形態にかかり、押出機のダイスに超音波発振器のホーンを装着したダイスの断面図である。It is sectional drawing of the die | dye concerning one Embodiment of this invention which mounted | wore the die | dye of the extruder with the horn of the ultrasonic oscillator. 本発明の第1実施例にかかるホーンと流路の関係を示す要部概略図で、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は(B)におけるI−I断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is principal part schematic which shows the relationship between the horn concerning 1st Example of this invention, and a flow path, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is II sectional drawing in (B). It is. 本発明の第2実施例にかかるホーンと流路の関係を示す要部概略図で、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は(B)におけるI−I断面図である。It is a principal part schematic diagram which shows the relationship between the horn concerning 2nd Example of this invention, and a flow path, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is II sectional drawing in (B). It is. 本発明の第1比較例にかかるホーンと流路の関係を示す要部概略図で、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は(B)におけるI−I断面図である。It is a principal part schematic diagram which shows the relationship between the horn concerning the 1st comparative example of this invention, and a flow path, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is II sectional drawing in (B). It is. 本発明の第2比較例にかかるホーンと流路の関係を示す要部概略図で、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は(B)におけるI−I断面図である。It is a principal part schematic diagram which shows the relationship between the horn concerning 2nd comparative example of this invention, and a flow path, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is II sectional drawing in (B). It is. TiOの含有量と反射率Yの関係を示すグラフである。Is a graph showing the relationship between reflectance Y and the content of TiO 2.

Claims (6)

溶融した樹脂に、超音波振動を付与する超音波振動付与装置において、
超音波振動を前記樹脂に付与する振動子又はこの振動子の振動を前記樹脂に印加する振動伝達部材を有し、
前記溶融した樹脂の流れる流路の途中に、前記振動子又は前記振動伝達部材の下面の全部又は一部が臨む印加部を形成し、
かつ、前記印加部における流路の幅(a)を、前記流路の幅(d)より広くしたこと
を特徴とする樹脂への超音波振動付与装置。
In an ultrasonic vibration applying device that applies ultrasonic vibration to a molten resin,
A vibrator that applies ultrasonic vibration to the resin or a vibration transmission member that applies vibration of the vibrator to the resin;
In the middle of the flow path through which the molten resin flows, an application portion is formed in which all or a part of the lower surface of the vibrator or the vibration transmitting member faces,
And the width | variety (a) of the flow path in the said application part was made wider than the width | variety (d) of the said flow path. The ultrasonic vibration provision apparatus to resin characterized by the above-mentioned.
前記流路の幅(d)が、前記印加部における流路の幅(a)の60%〜15%であることを特徴とした請求項1記載の樹脂への超音波振動付与装置。   The apparatus for applying ultrasonic vibrations to a resin according to claim 1, wherein the width (d) of the flow path is 60% to 15% of the width (a) of the flow path in the application section. 前記印加部における流路の幅(a)と、前記前記振動子又は振動伝達部材の下面の幅(b)との関係が
0.5≦b/a≦1.5であること
を特徴とした請求項1又は2記載の樹脂への超音波振動付与装置。
The relationship between the width (a) of the flow path in the application section and the width (b) of the lower surface of the vibrator or vibration transmitting member is 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5. An apparatus for imparting ultrasonic vibration to a resin according to claim 1 or 2.
前記印加部を、前記樹脂の流動方向に対し直交する方向から前記樹脂に振動を印加するよう形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂への超音波振動付与装置。   The apparatus for applying ultrasonic vibration to a resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the application unit is formed so as to apply vibration to the resin from a direction orthogonal to the flow direction of the resin. . 前記流路が、押出成形装置又は射出成形装置のシリンダ、押出機又は混練機のシリンダ、チャンバー、前記シリンダの出口より下流側に設けたダイス又は金型のいずれかに形成されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂への超音波振動付与装置。   The flow path is formed in any of a cylinder of an extrusion molding apparatus or an injection molding apparatus, a cylinder of an extruder or a kneading machine, a chamber, a die provided on the downstream side of the outlet of the cylinder, or a mold. The apparatus for imparting ultrasonic vibration to a resin according to any one of claims 1 to 4. 請求項1〜5のいずれかに記載の超音波振動付与装置を用いて製造されたことを特徴とする樹脂組成物。   A resin composition produced using the ultrasonic vibration applying device according to claim 1.
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