JP2012051363A - 連続混練装置及び混練方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 連続混練装置において、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい材料を確実に且つ効率良く混練する。
【解決手段】本発明の連続混練装置１は、内部が空洞とされたバレル３と、バレル３に収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータ２、２とを備え、混練ロータ２に径外側に向かって突出する混練フライト７を軸心回りに少なくとも２条以上有していて、混練ロータ２、２の軸間距離が混練フライト７の回転外径より小さくなるように配備されていて、一対の混練ロータ２、２の軸垂直方向の断面において一対の混練ロータ２、２の回転位相毎で最も狭い混練部８、８間のクリアランスであるロータ間クリアランスＣＲがロータ間クリアランスＣＲを通過する材料に伸長流を生起可能な間隔とされている。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の連続混練装置１は、内部が空洞とされたバレル３と、バレル３に収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータ２、２とを備え、混練ロータ２に径外側に向かって突出する混練フライト７を軸心回りに少なくとも２条以上有していて、混練ロータ２、２の軸間距離が混練フライト７の回転外径より小さくなるように配備されていて、一対の混練ロータ２、２の軸垂直方向の断面において一対の混練ロータ２、２の回転位相毎で最も狭い混練部８、８間のクリアランスであるロータ間クリアランスＣＲがロータ間クリアランスＣＲを通過する材料に伸長流を生起可能な間隔とされている。
【選択図】図１
Description
本発明は、互いに異方向に回転する混練ロータを用いて樹脂材料の混練を行う連続混練装置及び混練方法に関するものである。
一般に、押出機や連続混練機などの連続混練装置においては、バレル内に高分子樹脂のペレットや粉状の添加物などの材料を供給し、バレル内に挿通された一対の混練ロータに設けられた混練部間で両者を混練しながら下流側へ送ることで混練が行われる。
ところが、近年は新しい複合樹脂材料の開発などにより混練すべき材料の種類が多くなり、連続混練装置に対して混練能力の向上を求めるニーズが高まりつつある。このようなニーズとしては、例えば材料中でのフィラーや添加剤などの均一な分散または拡散、ポリマーアロイの分散構造の向上、反応押出時の反応均質性の向上、反応性の向上、そして混練時におけるフィッシュアイ、ゲルなどの破壊などがあり、こういったニーズに応えるためには可塑化、混合あるいは均質化という能力を更に向上することが求められている。
ところが、近年は新しい複合樹脂材料の開発などにより混練すべき材料の種類が多くなり、連続混練装置に対して混練能力の向上を求めるニーズが高まりつつある。このようなニーズとしては、例えば材料中でのフィラーや添加剤などの均一な分散または拡散、ポリマーアロイの分散構造の向上、反応押出時の反応均質性の向上、反応性の向上、そして混練時におけるフィッシュアイ、ゲルなどの破壊などがあり、こういったニーズに応えるためには可塑化、混合あるいは均質化という能力を更に向上することが求められている。
例えば特許文献１に示すような異方向回転型の２軸混練機では、混練ロータの混練部に設けられる混練フライトの頂部（チップ部）とバレルの内周面との間に僅かなチップクリアランスが形成されるようになっていて、このチップクリアランスを通過する際に材料に大きなせん断変形が加えられる。
一方、特許文献２に示すような同方向回転型の２軸混練装置では、混練フライトの頂部とバレル内周面との間に形成されるチップクリアランスだけでなく、混練ロータ間にも材料にせん断変形を加えることができるロータ間のクリアランスが形成される。このロータ間のクリアランスでは、一方の混練ロータの外周面（頂部の壁面）と他方の混練ロータの外周面（頂部の壁面）とが互いに異なる方向に向かって移動しており、材料に強いせん断変形（引き裂き方向の変形）を加えることができる。
一方、特許文献２に示すような同方向回転型の２軸混練装置では、混練フライトの頂部とバレル内周面との間に形成されるチップクリアランスだけでなく、混練ロータ間にも材料にせん断変形を加えることができるロータ間のクリアランスが形成される。このロータ間のクリアランスでは、一方の混練ロータの外周面（頂部の壁面）と他方の混練ロータの外周面（頂部の壁面）とが互いに異なる方向に向かって移動しており、材料に強いせん断変形（引き裂き方向の変形）を加えることができる。
ところで、特許文献１や特許文献２の連続混練装置では、上述のようにチップクリアランスやロータ間のクリアランスに材料を導いて材料に大きなせん断力を与えることができる。それゆえ、このような混練機では、これまでの多くの樹脂に対して十分な混練性能を示してきた。
ところが、近年開発されつつある凝集力の強いフィラーを混合した複合樹脂材料、難混練ポリマーアロイの混練、またはゲルを確実に分散したり破壊したりすることが必要な材料の混練においては、材料に大きなせん断力を与えるだけでは十分な混練ができないことが明らかになっている。
ところが、近年開発されつつある凝集力の強いフィラーを混合した複合樹脂材料、難混練ポリマーアロイの混練、またはゲルを確実に分散したり破壊したりすることが必要な材料の混練においては、材料に大きなせん断力を与えるだけでは十分な混練ができないことが明らかになっている。
というのも、このような難混練性の材料では分散相とマトリックス相との粘度差が大きく、マトリックス相に加えられたせん断力が分散相に有効に働かない。例えば、材料に加えられたせん断力がマトリックス中で分散相を回転させるのに使われてしまい、分散に必要な変形量を分散相に対して十分に与えることができなくなる。すなわち、このような難混練性の材料では、材料に加えた混練エネルギが効率良く混練に用いられない。また、大きなせん断力に加えてより効果的な分散相の分散が可能となるように、運転条件やスクリュ形状を変更すると、かえってせん断力により材料に発熱が生じて材料の熱劣化を引き起す可能性があるため、環境面でも経済面でも損失を生じることとなって好ましくない。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい材料を確実に且つ効率良く混練することができる連続混練装置及び混練方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の連続混練装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の連続混練装置は、内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータとを備え、当該混練ロータに径外側に向かって突出する混練フライトを軸心回りに少なくとも２条以上有する混練部を備えた噛み合い型の連続混練装置であって、前記一対の混練ロータは、互いの軸間距離が混練フライトの回転外径より小さくなるように配備されていて、前記一対の混練ロータの軸垂直断面において当該一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部間のクリアランスであるロータ間クリアランスが、当該ロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起可能な間隔とされていることを特徴とするものである。
即ち、本発明の連続混練装置は、内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータとを備え、当該混練ロータに径外側に向かって突出する混練フライトを軸心回りに少なくとも２条以上有する混練部を備えた噛み合い型の連続混練装置であって、前記一対の混練ロータは、互いの軸間距離が混練フライトの回転外径より小さくなるように配備されていて、前記一対の混練ロータの軸垂直断面において当該一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部間のクリアランスであるロータ間クリアランスが、当該ロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起可能な間隔とされていることを特徴とするものである。
本発明者らは、一対の混練ロータが互いに異なる回転方向に回転する連続混練装置では、両混練ロータの両混練部の間（両混練部の対向する側）に限れば、各混練ロータの表面がいずれも同方向に移動していることに着目した。例えば、両混練部間では、一方の混練部の表面が上方から下方に移動しているときは他方の混練部の表面も下方に向かって移動している。それゆえ、一対の混練ロータの混練部同士を噛み合わせるとともに、両混練部間に形成されるロータ間クリアランスをうまく利用すれば、両混練部間に材料が引き込まれ、引き込まれた材料がロータ間クリアランスの幅に応じて伸びるように変形し、材料に伸長流を生起できるのではないかと考えたのである。そして、ロータ間クリアランスを混練部間に材料に伸長流を生起可能な間隔とすれば、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい難混練性の材料が実際に確実に混練できることを知見して本発明を完成させたのである。
なお、前記混練部は周方向に隣り合う混練フライト間に凹部を備えているのが好ましく、前記一対の混練ロータは一方の混練ロータの混練フライトが他方の混練ロータの凹部に対向するように回転する構成とされているのが好ましい。
また、好ましくは、このロータ間クリアランスとしては、次の（１）〜（７）に示す条件を満足するものを採用できる。なお、（１）〜（７）の条件は、（１）の条件よりも（２）の条件、（２）の条件よりも（３）の条件というように括弧内の数字が大きくなるほどより好適な条件となる。
（１）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記混練部の外面とバレルの内面との間において当該バレル内面に対する法線方向に形成されるクリアランスのうち最も広い間隔よりも小さい間隔とされているもの
（２）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１６倍以下とされているもの
（３）前記混練ロータが１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１６倍未満とされているもの
（４）前記混練ロータが１回転するうちの５９％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１倍以下とされているもの
（５）前記混練ロータが１回転するうちの３４％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０７倍未満とされているもの
（６）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０７倍以下とされているもの
（７）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０２倍以上とされているもの
さらに、ロータ間クリアランスとしては、次の（８）に示す条件を満足するものを採用するとよい。
（８）前記混練ロータが１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１８倍以下とされているもの
なお、上述した（１）〜（８）の条件はロータ間クリアランスに関するものであったが、上述した条件に加えて軸方向の長さに関する条件を満足するのがよい。
すなわち、上述の連続混練装置では、前記軸間距離に対してバレルの内径が１．１倍以上とされているのが好ましく、また前記混練部は、当該混練部の直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上であるのが好ましい。
特に、軸方向の長さに関しては、次の条件（９）を満足するのが好ましい。
（９）前記Ｌ／Ｄが１以上の混練部を少なくとも一つ備え、各混練ロータにおける混練部の軸方向長さの合計をＬｎ、混練ロータの支持軸部を除く軸方向長さをＬ１としたときに、Ｌｎ／Ｌ１が０．３０以上且つ０．５３以下である
一方、本発明の混練方法は、内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータとを備え、当該混練ロータに径外側に向かって突出する混練フライトを軸心回りに少なくとも２条以上有する混練部を備えた噛み合い型の連続混練装置を用いて混練を行う混練方法であって、前記一対の混練ロータを、互いの軸間距離が混練フライトの回転外径より小さくなるように配備しておき、前記一対の混練ロータの軸垂直断面において当該一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部間のクリアランスであるロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起して材料の混練を行うことを特徴とするものである。
また、好ましくは、このロータ間クリアランスとしては、次の（１）〜（７）に示す条件を満足するものを採用できる。なお、（１）〜（７）の条件は、（１）の条件よりも（２）の条件、（２）の条件よりも（３）の条件というように括弧内の数字が大きくなるほどより好適な条件となる。
（１）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記混練部の外面とバレルの内面との間において当該バレル内面に対する法線方向に形成されるクリアランスのうち最も広い間隔よりも小さい間隔とされているもの
（２）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１６倍以下とされているもの
（３）前記混練ロータが１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１６倍未満とされているもの
（４）前記混練ロータが１回転するうちの５９％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１倍以下とされているもの
（５）前記混練ロータが１回転するうちの３４％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０７倍未満とされているもの
（６）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０７倍以下とされているもの
（７）前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０２倍以上とされているもの
さらに、ロータ間クリアランスとしては、次の（８）に示す条件を満足するものを採用するとよい。
（８）前記混練ロータが１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１８倍以下とされているもの
なお、上述した（１）〜（８）の条件はロータ間クリアランスに関するものであったが、上述した条件に加えて軸方向の長さに関する条件を満足するのがよい。
すなわち、上述の連続混練装置では、前記軸間距離に対してバレルの内径が１．１倍以上とされているのが好ましく、また前記混練部は、当該混練部の直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上であるのが好ましい。
特に、軸方向の長さに関しては、次の条件（９）を満足するのが好ましい。
（９）前記Ｌ／Ｄが１以上の混練部を少なくとも一つ備え、各混練ロータにおける混練部の軸方向長さの合計をＬｎ、混練ロータの支持軸部を除く軸方向長さをＬ１としたときに、Ｌｎ／Ｌ１が０．３０以上且つ０．５３以下である
一方、本発明の混練方法は、内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータとを備え、当該混練ロータに径外側に向かって突出する混練フライトを軸心回りに少なくとも２条以上有する混練部を備えた噛み合い型の連続混練装置を用いて混練を行う混練方法であって、前記一対の混練ロータを、互いの軸間距離が混練フライトの回転外径より小さくなるように配備しておき、前記一対の混練ロータの軸垂直断面において当該一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部間のクリアランスであるロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起して材料の混練を行うことを特徴とするものである。
この混練方法においては、前記混練ロータの周方向に隣り合う混練フライト間に凹部を設けておき、前記一対の混練ロータのうち、一方の混練ロータの混練フライトが、他方の混練ロータの凹部に対向するように回転させるのが好適である。
本発明の連続混練装置及び混練方法によれば、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい材料を確実に且つ効率良く混練することができる。
「第１実施形態」
以下、本発明に係る連続混練装置及び混練方法の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１は、第１実施形態の連続混練装置を示している。第１実施形態の連続混練装置は、互いに異方向に回転する２軸の混練ロータを備えた設備であり、樹脂などの材料の混練を行うものである。この連続混練装置には連続混練機や押出機などがあるが、本実施形態では連続混練装置として連続混練機（以降、単に混練機１という）を挙げる。この混練機１は、内部が空洞に形成されたバレル３と、バレル３の内部を軸心方向に沿って挿通する一対の混練ロータ２、２とを有している。
以下、本発明に係る連続混練装置及び混練方法の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１は、第１実施形態の連続混練装置を示している。第１実施形態の連続混練装置は、互いに異方向に回転する２軸の混練ロータを備えた設備であり、樹脂などの材料の混練を行うものである。この連続混練装置には連続混練機や押出機などがあるが、本実施形態では連続混練装置として連続混練機（以降、単に混練機１という）を挙げる。この混練機１は、内部が空洞に形成されたバレル３と、バレル３の内部を軸心方向に沿って挿通する一対の混練ロータ２、２とを有している。
なお、以降の説明において、図１の紙面の左側を混練機１を説明する際の上流側とし、紙面の右側を下流側とする。また、図１の紙面の左右方向を混練機１を説明する際の軸方向とする。
バレル３は軸方向に沿って長い筒状に形成されており、その内部は軸垂直方向の断面が２つの円弧が連なるように形成されることでめがね形状の空洞となっている。バレル３の軸方向の上流側にはバレル３内に材料を供給するホッパ４が設けられており、またバレル３の軸方向の下流側にはバレル３外へ材料を排出する排出口（図示略）が備えられている。
バレル３は軸方向に沿って長い筒状に形成されており、その内部は軸垂直方向の断面が２つの円弧が連なるように形成されることでめがね形状の空洞となっている。バレル３の軸方向の上流側にはバレル３内に材料を供給するホッパ４が設けられており、またバレル３の軸方向の下流側にはバレル３外へ材料を排出する排出口（図示略）が備えられている。
混練ロータ２は上述したように空洞とされたバレル３の内部を挿通するように左右一対設けられており、また、各ロータ２、２は、各回転中心がバレル３の空洞をなす上記した２つの円の各中心と一致するように設けられている。各混練ロータ２、２は、バレル３の両端を出た所でそれぞれ軸受により支持されている。一対の混練ロータ２、２は、互いに機能が異なる複数種類のフライトを軸方向に備えている。
図１に示される混練ロータ２では、軸方向の上流側がホッパ４から供給された材料を下流側に送り出すスクリュフライト５を備えた送り部６、軸方向の中途側が材料を混練する混練フライト７を備えた混練部８、軸方向の下流側が混練部８で混練された材料を下流側に送り出すスクリュフライト９を備えた排出部１０となっている。
混練部８は、混練ロータ２の軸方向の中途側に設けられた部分であって、軸方向に螺旋状に捩れた混練フライト７を軸心回りに複数備えている。本実施形態の混練部８は直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上とされていて、軸心回りに混練フライト７が３条備えられている。
混練部８は、混練ロータ２の軸方向の中途側に設けられた部分であって、軸方向に螺旋状に捩れた混練フライト７を軸心回りに複数備えている。本実施形態の混練部８は直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上とされていて、軸心回りに混練フライト７が３条備えられている。
混練フライト７は、その頂部７ａがバレル３の内周面との間に所定の大きさのチップクリアランス（間隔）を保つようになっていて、このチップクリアランスを通過する際に材料に大きなせん断力を付与して、材料を分散性良く混練可能となっている。なお、チップクリアランスは、バレル内径の０．０１倍から０．１倍の範囲から難混練性の材料に応じて設定すればよい。
この混練部８の下流側には、上流側から下流側に向かう材料の流れを堰き止めて、材料の混練度を調整可能な混練度調整部１１（ゲート部）が設けられている。混練機１では、混練部８において混練フライト７を用いて混練を行うと共に混練度調整部１１において材料の混練度を調整しており、この混練部８及び混練度調整部１１で所望の混練度まで混練された材料が排出部１０に送られる。
上述したように、混練部８では、混練フライト７の頂部７ａと、バレル３の内周面との間に所定の大きさのチップクリアランスが形成されていて、このチップクリアランスを材料が通過する際に材料にせん断力が付与され材料が分散性良く混練される。
ところが、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい材料を混練する場合は、チップクリアランスを狭くしすぎると、材料に大きなせん断力を加えても混練が十分に行われないことがある。これは、材料に加えられたせん断力が材料中の分散相をマトリックス中で回転させるのに使われてしまい、分散相を分散させることに有効に働かないためである。また、加えられたせん断力が材料を発熱することに使われてしまい、むしろ材料の熱劣化を引き起こす場合もある。逆にチップクリアランスを広くしすぎても、材料に対して十分なせん断力が付与されず、混練が十分に行われないことがある。従って、チップクリアランスは前記の範囲とするのが望ましい。
ところが、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい材料を混練する場合は、チップクリアランスを狭くしすぎると、材料に大きなせん断力を加えても混練が十分に行われないことがある。これは、材料に加えられたせん断力が材料中の分散相をマトリックス中で回転させるのに使われてしまい、分散相を分散させることに有効に働かないためである。また、加えられたせん断力が材料を発熱することに使われてしまい、むしろ材料の熱劣化を引き起こす場合もある。逆にチップクリアランスを広くしすぎても、材料に対して十分なせん断力が付与されず、混練が十分に行われないことがある。従って、チップクリアランスは前記の範囲とするのが望ましい。
ところで、近年開発されつつある凝集力の強いフィラーを混合した複合樹脂材料や難混練ポリマーアロイを混練する場合、あるいはゲルを確実に分散したり破壊したりすることが必要な材料を混練する場合には、従来から行われてきたチップクリアランスを材料が通過する際のせん断作用によって混練を行うだけでは十分に対応できないという問題が指摘されていた。
そこで、本発明の連続混練装置１では、一対の混練ロータ２、２を互いの軸間距離が混練フライト７の回転外径より小さくなるように配備し、一対の混練ロータ２、２の軸垂直方向の断面において一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部８、８間のクリアランスであるロータ間クリアランスを、このロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起可能な間隔としているのである。
このようにすれば、材料を一対のロータの両混練部８間で挟み込みつつ引き伸ばすように混練することができ、材料に伸長流（伸長変形）を生起して材料中の分散相をマトリックス相に効率良く分散させることができる。その結果、分散相とマトリックス相との粘度差が大きい難混練性の材料であっても確実に混練することができる。
次に、この一対の混練部８、８間に形成されるロータ間クリアランスＣＲについて詳しく説明する。
次に、この一対の混練部８、８間に形成されるロータ間クリアランスＣＲについて詳しく説明する。
図２（ｂ）に示すように、一対の混練ロータ２、２は、混練フライト７の外接円直径が軸間距離より大きくされていて、混練フライト７の頂部（チップ部７ａ）がロータ間で交互に相手方の外接円内に入り込むようになっている。具体的には、一対の混練ロータ２、２は、バレル内径（あるいは混練フライト７の外接円直径）を軸間距離で除した比率（噛合い率）が１を超える（いわゆる、噛み合い型の）ものが採用される。なお、図２（ｂ）に示される混練ロータ２は噛合い率が１．２のものである。
さらに、一対の混練ロータ２、２は、上述した噛み合いの比率を有することに加えて、次の（１）〜（６）のいずれかの条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを混練部８、８間に有している。なお、これらの条件は、発明者らが実験を通じて明らかにした結果である。
（１）混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、混練部８の外面とバレル３の内面との間においてバレル内面に対する法線方向に形成されるクリアランスのうち最も広い間隔よりも小さい間隔とされたもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練ロータ２、２の回転位相が０〜３６０°のいずれにあっても、一対の混練部８、８間に、バレル３の内面（内周面）に対する法線方向の最大クリアランスよりも小さいロータ間クリアランスＣＲが形成されていることを意味している。
（２）混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、バレル３の内径Ｄｂの０．１６倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練ロータ２、２の回転位相が０〜３６０°のいずれにあっても、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１６倍（０．１６×Ｄｂ）以下のロータ間クリアランスＣＲが形成されていることを意味している。
（３）混練ロータ２が１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、バレル３の内径の０．１６倍未満とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１６倍（０．１６×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの３０６°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
（１）混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、混練部８の外面とバレル３の内面との間においてバレル内面に対する法線方向に形成されるクリアランスのうち最も広い間隔よりも小さい間隔とされたもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練ロータ２、２の回転位相が０〜３６０°のいずれにあっても、一対の混練部８、８間に、バレル３の内面（内周面）に対する法線方向の最大クリアランスよりも小さいロータ間クリアランスＣＲが形成されていることを意味している。
（２）混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、バレル３の内径Ｄｂの０．１６倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練ロータ２、２の回転位相が０〜３６０°のいずれにあっても、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１６倍（０．１６×Ｄｂ）以下のロータ間クリアランスＣＲが形成されていることを意味している。
（３）混練ロータ２が１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、バレル３の内径の０．１６倍未満とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１６倍（０．１６×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの３０６°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
なお、この３０６°以上の範囲は連続的に存在していても良いし、断続的に存在していても良い。
（４）混練ロータ２が１回転するうちの５９％以上の回転域に亘って、バレル３の内径の０．１倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１倍（０．１×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの２１２°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
（４）混練ロータ２が１回転するうちの５９％以上の回転域に亘って、バレル３の内径の０．１倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１倍（０．１×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの２１２°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
なお、この２１２°以上の範囲は連続的に存在していても良いし、断続的に存在していても良い。
（５）混練ロータ２が１回転するうちの３４％以上の回転域に亘って、バレル３の内径の０．０７倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．０７倍（０．０７×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの１２２°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
（５）混練ロータ２が１回転するうちの３４％以上の回転域に亘って、バレル３の内径の０．０７倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．０７倍（０．０７×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの１２２°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
なお、この１２２°以上の範囲は連続的に存在していても良いし、断続的に存在していても良い。
（６）混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、バレル３の内径の０．０７倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練ロータ２、２の回転位相が０〜３６０°のいずれにあっても、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．０７倍（０．０７×Ｄｂ）以下のロータ間クリアランスＣＲが形成されていることを意味している。
（６）混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、バレル３の内径の０．０７倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練ロータ２、２の回転位相が０〜３６０°のいずれにあっても、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．０７倍（０．０７×Ｄｂ）以下のロータ間クリアランスＣＲが形成されていることを意味している。
なお、上述した（１）〜（６）の条件は、（１）の条件よりも（２）の条件、（２）の条件よりも（３）の条件というように括弧内の数字が大きくなるほどより好適なものとなっている。
次に、ロータ間クリアランスＣＲが上述した（１）〜（６）の条件に設定される理由を、従来の混練機１０１で形成されるクリアランスと比較しつつ説明する。
次に、ロータ間クリアランスＣＲが上述した（１）〜（６）の条件に設定される理由を、従来の混練機１０１で形成されるクリアランスと比較しつつ説明する。
図２（ａ）は従来の混練機１０１の混練部１０８を軸垂直方向に切断した場合の断面図である。
従来の混練機１０１では、互いに異なる方向に回転する混練ロータ１０２、１０２同士の干渉に対する安全率を大きめにとっていたが為、図示されるようにある程度余裕をもって大きな軸間距離（例えば、混練フライト１０７の回転外径より大きくなるような軸間距離）が設定されている。
従来の混練機１０１では、互いに異なる方向に回転する混練ロータ１０２、１０２同士の干渉に対する安全率を大きめにとっていたが為、図示されるようにある程度余裕をもって大きな軸間距離（例えば、混練フライト１０７の回転外径より大きくなるような軸間距離）が設定されている。
この従来の混練機１０１の混練ロータ１０２を回転させると、混練部１０８の断面形状は図３（ａ）に示すように変化する。なお、この図３（ａ）は図２（ａ）に示す混練部８の断面形状が混練ロータ２が回転角度１５°毎に回転した際にどのように変化するかを示したものである。
図３（ａ）に示すように、従来の混練機１０１では、一対の混練ロータ１０２、１０２の軸垂直方向の断面において一対の混練ロータ１０２、１０２の回転位相毎で最も狭い混練部１０８、１０８間のクリアランスの設定の仕方が後述する本発明の混練機１の場合と異なっている。そして、従来の混練機１０１では、一対の混練部１０８、１０８間において混練フライト同士が噛み合わない状態でクリアランスが大きく保たれたまま、両混練ロータ１０２が互いに異なる方向に回転し続ける。このように一対の混練部１０８、１０８間において混練フライト同士が噛み合わない状態であればクリアランスが大きいものとなるため、この混練部１０８、１０８間を材料がスムーズに通過し、材料に伸長流（伸長変形）が生じることは期待できない。
図３（ａ）に示すように、従来の混練機１０１では、一対の混練ロータ１０２、１０２の軸垂直方向の断面において一対の混練ロータ１０２、１０２の回転位相毎で最も狭い混練部１０８、１０８間のクリアランスの設定の仕方が後述する本発明の混練機１の場合と異なっている。そして、従来の混練機１０１では、一対の混練部１０８、１０８間において混練フライト同士が噛み合わない状態でクリアランスが大きく保たれたまま、両混練ロータ１０２が互いに異なる方向に回転し続ける。このように一対の混練部１０８、１０８間において混練フライト同士が噛み合わない状態であればクリアランスが大きいものとなるため、この混練部１０８、１０８間を材料がスムーズに通過し、材料に伸長流（伸長変形）が生じることは期待できない。
そこで、従来の混練機１０１より混練ロータ１０２間の軸間距離を小さくして、一対の混練部１０８、１０８間の混練フライト同士が噛み合った状態としてクリアランスを狭くすることを考える。
従来の混練機１０１では、図２（ａ）に示すように一方の混練部１０８の回転外径を示す円（図２（ａ）の左側に点線で示すもの）が他方の混練部１０８の回転外径を示す円（図２（ａ）の右側に点線で示すもの）と重なり合うことがないような軸間距離に設定されている。
従来の混練機１０１では、図２（ａ）に示すように一方の混練部１０８の回転外径を示す円（図２（ａ）の左側に点線で示すもの）が他方の混練部１０８の回転外径を示す円（図２（ａ）の右側に点線で示すもの）と重なり合うことがないような軸間距離に設定されている。
それゆえ、これらの円同士が互いに重なり合うまで混練ロータ２、２間の軸間距離を狭める。しかしながら、混練部１０８、１０８間のクリアランスによっては材料に伸長流（伸長変形）を与えることができないおそれも考えられる。そのため、図３（ｂ）に示すように、ＣＢ＞ＣＲの関係を満足するように、言い換えれば上述した（１）の条件のように、一対の混練部８、８間の回転位相毎の最も狭いクリアランス（ＣＲ）が混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、混練部８の外面とバレル３の内面との間においてバレル３内面に対する法線方向に形成されるクリアランスのうち最も広い間隔（ＣＢ）よりも小さい間隔となるまで軸間距離を小さくすれば、相対的に大きなクリアランスにあった材料が一対の混練部８、８間の相対的に小さなクリアランスに挟み込まれるようになり伸長流を生起することが可能となる。これが、（１）の条件が導かれる理由である。
一方、（２）〜（６）の条件は、次のような理由で導かれる。
図５に示されるように、従来の一般的な非噛み合い形の混練機１０１の混練部１０８、１０８間に形成される回転位相毎で最も狭いクリアランスは、混練機１０１の混練ロータ１０２が１回転する間にバレル１０３の内径比で０．１９〜０．２７の範囲で変動している。そこで、混練部１０８、１０８間に形成されるクリアランスの最大値がバレル１０３内径比で０．１６になるまで混練ロータ１０２、１０２間の軸間距離を狭めると、図２（ｂ）に示すような混練機１（実施例１の混練機１）が得られる。
図５に示されるように、従来の一般的な非噛み合い形の混練機１０１の混練部１０８、１０８間に形成される回転位相毎で最も狭いクリアランスは、混練機１０１の混練ロータ１０２が１回転する間にバレル１０３の内径比で０．１９〜０．２７の範囲で変動している。そこで、混練部１０８、１０８間に形成されるクリアランスの最大値がバレル１０３内径比で０．１６になるまで混練ロータ１０２、１０２間の軸間距離を狭めると、図２（ｂ）に示すような混練機１（実施例１の混練機１）が得られる。
図２（ｂ）に示すような混練機１の混練ロータ２を回転させると、混練部８の断面形状は図３（ｂ）に示すように変化する。この混練機１では、混練ロータ２の回転角θがθ＝０°やθ＝６０°の場合では混練部８、８間のクリアランス（ＣＢ）は従来の混練機１０１より少し狭いだけであるが、θ＝３０°前後の場合は混練部８、８間のクリアランスは従来の混練機１０１より顕著に狭くなっている。混練部８、８間のクリアランスがこのように狭ければ、一対の混練部８、８間に材料が挟み込まれると同時に引き伸ばされる作用が高まり、材料が伸長流（伸長変形）を受ける機会が多くなる。
図５に示されるように、上述した混練機１では、従来の混練機１０１の混練部１０８、１０８間に形成されるクリアランスが０．１９〜０．２７倍であったのに対し、混練部８、８間に形成されるクリアランスは上述したように最大でもバレル３の内径Ｄｂの０．１６倍とされている。当然、十分な伸長流を生起可能なロータ間クリアランスＣＲは、このバレル３の内径の０．１６倍というクリアランスの最大値よりは小さいため、上述した（２）の条件のように混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、バレル３の内径の０．１６倍以下となるロータ間クリアランスＣＲを維持すれば、材料に伸長流を生起する機会を多くすることが可能となる。
一方、図３（ｂ）に示すように、混練機１では、一対の混練部８、８間に形成される最小隙間は絶えず狭くなっているわけでなく、混練ロータ２の回転に応じて変動する。そして、材料に十分な伸長流を生起できるようなロータ間クリアランスＣＲは、混練部８、８間に形成されるクリアランスの中でも小さいものである。
例えば、図５のグラフにおいて、バレル３の内径の０．１６倍未満をロータ間クリアランスＣＲと考えると、混練ロータ２、２間に形成されるクリアランスがバレル３の内径の０．１６倍未満となっているのは、混練ロータ２が１回転するうちの８５％以上の回転域に亘ってである。それゆえ、ロータ間クリアランスＣＲをバレル３の内径Ｄｂの０．１６倍未満とする場合には、このロータ間クリアランスＣＲが上述した（３）の条件に示されるように８５％以上の回転域で形成されるようにすれば、材料に伸長流が確認される図２（ｂ）の混練機１より材料に伸長流を発生させる効果として高い効果を得ることができる。
例えば、図５のグラフにおいて、バレル３の内径の０．１６倍未満をロータ間クリアランスＣＲと考えると、混練ロータ２、２間に形成されるクリアランスがバレル３の内径の０．１６倍未満となっているのは、混練ロータ２が１回転するうちの８５％以上の回転域に亘ってである。それゆえ、ロータ間クリアランスＣＲをバレル３の内径Ｄｂの０．１６倍未満とする場合には、このロータ間クリアランスＣＲが上述した（３）の条件に示されるように８５％以上の回転域で形成されるようにすれば、材料に伸長流が確認される図２（ｂ）の混練機１より材料に伸長流を発生させる効果として高い効果を得ることができる。
なお、上述した（３）の条件と同様にして、ロータ間クリアランスＣＲをバレル３の内径Ｄｂの０．１倍以下とすれば（４）の条件が導かれ、ロータ間クリアランスＣＲをバレル３の内径Ｄｂの０．０７倍未満とすれば（５）の条件が導かれる。また、図５のグラフにおいて、混練ロータ２の全回転域（０〜３６０°）で実施例１のクリアランスの最小値である０．０７倍以下のロータ間クリアランスＣＲとすることで、（６）の条件が導かれる。
上述した（１）〜（６）の条件では、いずれもロータ間クリアランスＣＲの上限値は定められているが、下限値は定まっていない。しかし、ロータ間クリアランスＣＲをあまり小さくすると、混練部８、８間のクリアランスを材料が通過しにくくなり、混練機１の混練能力がかえって低下する。この点に鑑みれば、（７）の条件に示されるように、ロータ間クリアランスＣＲはバレル３の内径Ｄｂの０．０２倍以上とされるのが望ましい。
また、ロータ間クリアランスＣＲをチップクリアランス（バレル３の内周面と混練フライト７のチップ部７ａとの隙間）より小さくすると、材料がロータ間クリアランスＣＲを通過する量が抑えられ、チップクリアランスを通過する材料が増える。それゆえ、材料に対して伸長変形を付与する効果を高めるように調整するには、混練ロータ２が１回転するうちのすべての回転域に亘って、ロータ間クリアランスＣＲがチップクリアランスよりも大きな値とされるのが好ましい。例えばロータ間クリアランスＣＲがバレル３の内径Ｄｂの０．０７倍である場合は、チップクリアランスはバレル３の内径Ｄｂの０．０７倍と同等かこれより小さな値とされるのが好ましい。逆に、材料に対してせん断作用を付与する効果を高めるよう調整するには、ロータ間クリアランスＣＲとチップクリアランスとの関係を、伸長変形を付与する効果を高めるように調整する場合とは大小逆の値とされるのが好ましい。
（１）〜（６）の条件に規定されるような小さなロータ間クリアランスＣＲを広い回転範囲に亘って満足するような混練機１としては、例えば図２（ｃ）に示すようなものを挙げることができる。
図２（ｃ）に示す混練機１は、図２（ａ）や図２（ｂ）に比べて丸みを帯びた断面形状の混練フライト７を混練部８に備えている。この混練部８には、軸心周り１２０°ごとに等間隔をあけて混練フライト７が設けられている。そして、混練部８の外周面における周方向に隣り合う混練フライト７、７間には凹部１２が形成されている。この凹部１２は、対向する混練部８の混練フライト７の先端（チップ部７ａ）を受け入れられるように混練部８の外周面が凹んだ部分であり、周方向で隣り合う混練フライト７の外周面同士を結ぶ接線より外周面が軸心側に向かってえぐれたような断面形状を備えている。このように（例えば、後述する図６、７、８のように）、一方の混練翼部８の凹部１２と隣り合う他方の混練翼部８の混練フライト７の先端のチップ部７ａとが近接するように対向させれば、ロータ間クリアランスＣＲを狭く保ったままロータ間クリアランスＣＲの変動を小さくすることができる。
図２（ｃ）に示す混練機１は、図２（ａ）や図２（ｂ）に比べて丸みを帯びた断面形状の混練フライト７を混練部８に備えている。この混練部８には、軸心周り１２０°ごとに等間隔をあけて混練フライト７が設けられている。そして、混練部８の外周面における周方向に隣り合う混練フライト７、７間には凹部１２が形成されている。この凹部１２は、対向する混練部８の混練フライト７の先端（チップ部７ａ）を受け入れられるように混練部８の外周面が凹んだ部分であり、周方向で隣り合う混練フライト７の外周面同士を結ぶ接線より外周面が軸心側に向かってえぐれたような断面形状を備えている。このように（例えば、後述する図６、７、８のように）、一方の混練翼部８の凹部１２と隣り合う他方の混練翼部８の混練フライト７の先端のチップ部７ａとが近接するように対向させれば、ロータ間クリアランスＣＲを狭く保ったままロータ間クリアランスＣＲの変動を小さくすることができる。
図４（ａ）は、図２（ｃ）の混練機１の混練ロータ２を回転させた際に、混練部８の断面形状が回転角度１５°毎にどのように変化するかを示したものである。
図４（ａ）を見ると、図２（ｃ）の混練機１では、図３（ａ）の混練機１０１や図３（ｂ）の混練機１に比べて混練ロータ２、２間に形成されるクリアランスは、混練ロータ２の回転範囲の全域（０°〜３６０°の回転位相）に亘って変動が小さくなっていることがわかる。また、この狭いクリアランスは、図３（ａ）の混練機１０１や図３（ｂ）の混練機１に比べて前記回転範囲の全域に亘って狭い間隔が維持されている。
図４（ａ）を見ると、図２（ｃ）の混練機１では、図３（ａ）の混練機１０１や図３（ｂ）の混練機１に比べて混練ロータ２、２間に形成されるクリアランスは、混練ロータ２の回転範囲の全域（０°〜３６０°の回転位相）に亘って変動が小さくなっていることがわかる。また、この狭いクリアランスは、図３（ａ）の混練機１０１や図３（ｂ）の混練機１に比べて前記回転範囲の全域に亘って狭い間隔が維持されている。
図５のグラフを見ると、図２（ｃ）の混練機１では、混練部８、８間に形成される回転位相毎で最も小さなクリアランスが、混練ロータ２が１回転する間に、バレル３の内径比で０．０３〜０．０６倍の間隔を維持している。
それゆえ、図２（ｃ）の混練機１で混練を行うと、図４（ｂ）に示すように混練部８、８間のロータ間クリアランスＣＲに導かれた材料が、互いに同じ方向に移動する一方の混練部８の外周面と他方の混練部８の外周面との間に挟み込まれ、図中の矢印の方向に引き伸ばされて伸長変形する。この伸長変形作用が混練ロータが１回転する間常に生じる結果、材料に含まれる分散相１３（図中の網掛け部分）に伸長変形の力が十二分に加えられ、分散相１３をマトリックス相１４に分散性良く分散させて分散相１３とマトリックス相１４との粘度差が大きい材料であっても確実に混練することが可能となる。
それゆえ、図２（ｃ）の混練機１で混練を行うと、図４（ｂ）に示すように混練部８、８間のロータ間クリアランスＣＲに導かれた材料が、互いに同じ方向に移動する一方の混練部８の外周面と他方の混練部８の外周面との間に挟み込まれ、図中の矢印の方向に引き伸ばされて伸長変形する。この伸長変形作用が混練ロータが１回転する間常に生じる結果、材料に含まれる分散相１３（図中の網掛け部分）に伸長変形の力が十二分に加えられ、分散相１３をマトリックス相１４に分散性良く分散させて分散相１３とマトリックス相１４との粘度差が大きい材料であっても確実に混練することが可能となる。
なお、図２（ｃ）の混練機では上述した（１）及び（６）の条件を満足するようなロータ間クリアランスＣＲを備えるものとされているが、このような混練機１は、図２（ｃ）に示すものに限られない。
例えば、図６（ｂ）に示す混練機１のように、図２（ｃ）と同様に径方向で隣り合う一対の混練部８、８が軸垂直方向で同じ断面形状を備えるものであって、各混練部８の混練フライト７及び凹部１２の設置数を３箇所から４箇所に増加させた（３翼型から４翼型に変化させた）ものであってもよい。この混練機１では、混練フライト７及び凹部１２は軸心回りに９０°ごとに等間隔をあけて設けられていると共に、一方の混練翼部８の凹部１２と隣り合う他方の混練翼部８の混練フライト７の先端のチップ部７ａとが近接する状態で対向するように設けられている。なお、図６（ａ）、（ｂ）においては、各クリアランスは図示を省略している。
例えば、図６（ｂ）に示す混練機１のように、図２（ｃ）と同様に径方向で隣り合う一対の混練部８、８が軸垂直方向で同じ断面形状を備えるものであって、各混練部８の混練フライト７及び凹部１２の設置数を３箇所から４箇所に増加させた（３翼型から４翼型に変化させた）ものであってもよい。この混練機１では、混練フライト７及び凹部１２は軸心回りに９０°ごとに等間隔をあけて設けられていると共に、一方の混練翼部８の凹部１２と隣り合う他方の混練翼部８の混練フライト７の先端のチップ部７ａとが近接する状態で対向するように設けられている。なお、図６（ａ）、（ｂ）においては、各クリアランスは図示を省略している。
一方、（１）及び（６）の条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを備えた混練機１は、一対の混練部８、８の断面形状が同形なものに限られない。
図７（ａ）に示す混練機１は、図６（ａ）と同様に軸心回りに１２０°毎に等間隔をあけて３条の混練フライト７と３箇所の凹部１２と交互に備えた混練部８を有しているが、混練フライト７の形状は一対の混練部８、８間で全く異なっている。つまり、一方の混練部８には、バレル３側に向かって略半円状に突出した断面形状を備えた混練フライト７が設けられている。この混練部８の断面形状は、１つの大きな円の外周（外縁）にこれよりやや小さな長円を３つ等間隔をあけて重ね合わせたような形状となっている。また、他方の混練部８は、図６（ａ）よりやや角張ったような断面形状の混練フライト７を備えていて、一方の混練部８と他方の混練部８とは全く異なる断面形状を備えている。このような異形断面の一対の混練部８、８とすればロータ間クリアランスＣＲをロータ２が一回転する間で略一定あるいは一定とすることができる。
図７（ａ）に示す混練機１は、図６（ａ）と同様に軸心回りに１２０°毎に等間隔をあけて３条の混練フライト７と３箇所の凹部１２と交互に備えた混練部８を有しているが、混練フライト７の形状は一対の混練部８、８間で全く異なっている。つまり、一方の混練部８には、バレル３側に向かって略半円状に突出した断面形状を備えた混練フライト７が設けられている。この混練部８の断面形状は、１つの大きな円の外周（外縁）にこれよりやや小さな長円を３つ等間隔をあけて重ね合わせたような形状となっている。また、他方の混練部８は、図６（ａ）よりやや角張ったような断面形状の混練フライト７を備えていて、一方の混練部８と他方の混練部８とは全く異なる断面形状を備えている。このような異形断面の一対の混練部８、８とすればロータ間クリアランスＣＲをロータ２が一回転する間で略一定あるいは一定とすることができる。
図７（ｂ）に示す混練部８は、図７（ａ）に示す混練部８の混練フライト７及び凹部１２の設置数を３箇所から４箇所に増加させたものである。この４翼型の混練部８でも、一方の混練部８と他方の混練部８とは全く異なる断面形状となっている。なお、図７（ａ）、（ｂ）においても、各クリアランスは図示を省略している。
図６（ａ）〜図７（ｂ）に示す混練部８を備えた混練機１でも、一対の混練部８、８間に（１）及び（６）の条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを形成することができ、分散相１３とマトリックス相１４との粘度差が大きい材料であっても確実に混練することが可能となる。
図６（ａ）〜図７（ｂ）に示す混練部８を備えた混練機１でも、一対の混練部８、８間に（１）及び（６）の条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを形成することができ、分散相１３とマトリックス相１４との粘度差が大きい材料であっても確実に混練することが可能となる。
なお、上述した（１）〜（６）の条件を満足する範囲であれば、バレル３の内径Ｄｂを変化させることもできる。
例えば、図８（ａ）は一方の混練部８と他方の混練部８とが異なる断面形状とされた混練機１の例である。この図８（ａ）の混練部８において、バレル３の最も離れた２位置を含む一対の内周面のそれぞれについて、一部を径外側に向かって広くしてバレル３内径を大きくすると、図８（ｂ）に示すような部分的に内径Ｄｂが大きな混練部８が得られる。図８（ｂ）の混練部８では、図８（ａ）の場合に比べてチップクリアランスの大きな箇所が部分的に形成されるので、混練材料の発熱を抑制することができる点に利点がある。
例えば、図８（ａ）は一方の混練部８と他方の混練部８とが異なる断面形状とされた混練機１の例である。この図８（ａ）の混練部８において、バレル３の最も離れた２位置を含む一対の内周面のそれぞれについて、一部を径外側に向かって広くしてバレル３内径を大きくすると、図８（ｂ）に示すような部分的に内径Ｄｂが大きな混練部８が得られる。図８（ｂ）の混練部８では、図８（ａ）の場合に比べてチップクリアランスの大きな箇所が部分的に形成されるので、混練材料の発熱を抑制することができる点に利点がある。
以下に実施例及び比較例を用いて本発明の混練機１をさらに詳しく説明する。
以下の従来例、実施例１、実施例２には、上述した図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す断面形状の混練部８を備えた混練ロータ２を有する混練機１を用いた。
まず、図２（ａ）に示す従来例の混練機１０１は、内径Ｄｂが５０ｍｍとされたバレル３内に混練ロータ１０２を軸間距離５０ｍｍで一対備えたものである。この混練ロータ１０２の軸方向の中途側には、軸心回りに３条の混練フライト１０７を備えた混練部１０８が形成されている。従来例の混練機１０１では、混練ロータ１０２が１回転すると混練部１０８、１０８間にバレル１０３の内径比で０．１９〜０．２６倍の範囲で変動するロータ間クリアランスＣＲが形成される。
以下の従来例、実施例１、実施例２には、上述した図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す断面形状の混練部８を備えた混練ロータ２を有する混練機１を用いた。
まず、図２（ａ）に示す従来例の混練機１０１は、内径Ｄｂが５０ｍｍとされたバレル３内に混練ロータ１０２を軸間距離５０ｍｍで一対備えたものである。この混練ロータ１０２の軸方向の中途側には、軸心回りに３条の混練フライト１０７を備えた混練部１０８が形成されている。従来例の混練機１０１では、混練ロータ１０２が１回転すると混練部１０８、１０８間にバレル１０３の内径比で０．１９〜０．２６倍の範囲で変動するロータ間クリアランスＣＲが形成される。
一方、図２（ｂ）に示す実施例１の混練機１は、内径Ｄｂが６２ｍｍとされたバレル３内に混練ロータ２を軸間距離５０ｍｍで一対備えたものである。この実施例１の混練機１では、混練ロータ２が１回転すると混練部８、８間にバレル３の内径比で０．０６〜０．１６倍の範囲で変動するロータ間クリアランスＣＲが形成される。
また、図２（ｃ）に示す実施例２の混練機１は、内径Ｄｂが６２ｍｍとされたバレル３内に混練ロータ２を軸間距離５０ｍｍで一対備えたものである。この実施例２の混練機１は、従来例や実施例１に比べて丸みを帯びた断面形状の混練フライト７と、周方向に隣り合う混練フライト７、７間に形成されて混練フライト７の先端を受け入れられるように凹んだ凹部１２とを備えた混練部８を有している。この実施例２の混練機１では、混練ロータ２が１回転すると混練部８、８間にバレル３の内径比で０．０３〜０．０６倍の範囲で変動するロータ間クリアランスＣＲが形成される。
また、図２（ｃ）に示す実施例２の混練機１は、内径Ｄｂが６２ｍｍとされたバレル３内に混練ロータ２を軸間距離５０ｍｍで一対備えたものである。この実施例２の混練機１は、従来例や実施例１に比べて丸みを帯びた断面形状の混練フライト７と、周方向に隣り合う混練フライト７、７間に形成されて混練フライト７の先端を受け入れられるように凹んだ凹部１２とを備えた混練部８を有している。この実施例２の混練機１では、混練ロータ２が１回転すると混練部８、８間にバレル３の内径比で０．０３〜０．０６倍の範囲で変動するロータ間クリアランスＣＲが形成される。
なお、上述した実施例１の混練機１は（１）の条件及び、（２）乃至（５）の条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを備えており、実施例２の混練機１は（１）及び（６）の条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを備えている。
次に、上述した実施例１、２の混練機１及び従来例の混練機１０１で混練された材料中にゲルがどの程度確認されるかを測定した。
次に、上述した実施例１、２の混練機１及び従来例の混練機１０１で混練された材料中にゲルがどの程度確認されるかを測定した。
なお、混練に用いた材料はポリエチレンとカーボンの混合パウダーであり、図９はこの材料をバレル３中で４４０ｒｐｍで回転する混練ロータを用いて混練した場合のものである。
また、材料中でのゲルの確認は、観察視野面積（１４９５μｍ×１１２８μｍ）に対して、ゲル（カーボンが混ざっていない部分）を示す黒い部分の面積がどの程度の比率で存在するかをゲル面積率（％）で示したものである。これを混練に要した比エネルギに対してプロットしたグラフを示す。各プロット点は材料に掛ける混練エネルギを変えた場合の結果である。なお、図９に示されている顕微鏡観察写真はゲルの状態を見やすくするために白黒反転表示させたものである。
また、材料中でのゲルの確認は、観察視野面積（１４９５μｍ×１１２８μｍ）に対して、ゲル（カーボンが混ざっていない部分）を示す黒い部分の面積がどの程度の比率で存在するかをゲル面積率（％）で示したものである。これを混練に要した比エネルギに対してプロットしたグラフを示す。各プロット点は材料に掛ける混練エネルギを変えた場合の結果である。なお、図９に示されている顕微鏡観察写真はゲルの状態を見やすくするために白黒反転表示させたものである。
図９のグラフについて、従来例（□）の一番左側のプロット点の比エネルギを基準として結果を見ると、従来例では比エネルギが０．１９７ｋｗｈ／ｋｇのときにゲル面積率は０．５２％である。これに対して実施例１（○）の一番左側のプロット点では、比エネルギが０．１７４ｋｗｈ／ｋｇのときにゲル面積率は０．５７％となっており、比較例よりゲル面積率が高くなっている。しかしながら、実施例１において従来例と同程度の比エネルギ（０．２ｋｗｈ／ｋｇ）が掛かった場合でみると、ゲル面積率は０．４％未満となり従来例の０．５７％より低いものである。実施例２（△）の一番左側のプロット点では、比エネルギが従来例の一番左のプロット点と同程度の０．２１ｋｗｈ／ｋｇのときにゲル面積率が０．０４％となっており、従来例よりゲル面積率が顕著に低くなっている。材料に加えられる比エネルギ（混練エネルギ）が同程度でもゲル面積率に差が生じていることが分かる。
また、左から２番目及び３番目の各プロット点の結果を見ると、従来例（□）では、比エネルギが０．２８７ｋｗｈ／ｋｇのときにゲル面積率が０．２６％及び０．３３６ｋｗｈ／ｋｇのときに０．０７％となっており、実施例１（○）では、比エネルギが０．２２９ｋｗｈ／ｋｇのときにゲル面積率が０．１３％及び０．２７３ｋｗｈ／ｋｇのときに０．０４％となっており、実施例２（△）では、比エネルギが０．３５５ｋｗｈ／ｋｇのときにゲル面積率が０．０３５％及び０．５１１ｋｗｈ／ｋｇのときに０．０３％となっている。このゲル面積率の傾向は、比エネルギ（混練エネルギ）が大きくなるほど低くなっていくことが分かる。
このことから、（１）の条件及び、（２）乃至（５）を満足するロータ間クリアランスＣＲを備える実施例１の混練部８で混練する方が、従来の混練部８で混練するより、材料に効率的に混練エネルギを加えることができ、材料をより分散性良く混練できることが分かる。また、実施例１と実施例２との比較から、（１）の条件に加えて（６）の条件を満足するロータ間クリアランスＣＲを備える実施例２の混練部８で混練する方が、より低い混練エネルギで材料を分散性良く混練できることが分かる。
そして、図９の下側に示される顕微鏡観察結果は、（I）が従来例（□）の左から２番目のプロット点での条件（比エネルギ）で混練したときのもの、（II）が実施例１（○）の左から２番目のプロット点での条件（比エネルギ）で混練したときのもの、（III）が実施例２（△）の一番左側のプロット点での条件（比エネルギ）で混練したときのものである。これらを見ると、従来例よりも実施例１の方が、また実施例１よりも実施例２の方が相対的に低い混練エネルギでも材料中のゲル（写真中に示される黒点）が大幅に減っていることが分かり、実施例１や実施例２の方が少ないエネルギでも従来例よりゲルの消去効果が大きいことが分かる。
また、実施例１と実施例２とを比較すると、殆どゲルが確認できない程度（ゲル面積率が０．１％未満）まで混練されるのに必要な比エネルギ（混練エネルギ）は実施例２に対して実施例１は大きくなっていて、実施例２は同等にゲルがない状態まで混練するのに必要なエネルギを実施例１よりも更に低減できることが分かる。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態の連続混練設備について説明する。
第２実施形態の連続混練設備は、上述した（１）の条件に加えて、ロータ間クリアランスＣＲを規定した条件（８）を満足するものである。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態の連続混練設備について説明する。
第２実施形態の連続混練設備は、上述した（１）の条件に加えて、ロータ間クリアランスＣＲを規定した条件（８）を満足するものである。
条件（８）：混練ロータ２が１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、バレル３の内径Ｄｂの０．１８倍以下とされているもの。言い換えれば、この条件は、一対の混練部８、８間に、バレル３の内径比で０．１８倍（０．１８×Ｄｂ）未満のロータ間クリアランスＣＲが、３６０°のうちの３０６°以上の範囲に亘って形成されていることを意味している。
なお、この３０６°以上の範囲は連続的に存在していても良いし、断続的に存在していても良い。
ロータ間クリアランスＣＲが上述した（８）の条件に設定される理由を、従来の混練機１０１で形成されるクリアランスと比較しつつ説明する。
図１０に開示される「従来例」は、従来の混練機１０１の混練部１０８、１０８間に形成されるクリアランスであり、図５で既に開示したものである。この「従来例」のクリアランスは、バレル１０３の内径比で０．１９〜０．２７倍の範囲で変動している。この「従来例」の混練機１０１で混練しても材料には伸長流（伸長変形）の発生は期待できないが、混練部間のクリアランスをさらに狭めつつ小さなクリアランスの発生する頻度を高めていくと材料に伸長流を生起する効果が得られるようになる。
ロータ間クリアランスＣＲが上述した（８）の条件に設定される理由を、従来の混練機１０１で形成されるクリアランスと比較しつつ説明する。
図１０に開示される「従来例」は、従来の混練機１０１の混練部１０８、１０８間に形成されるクリアランスであり、図５で既に開示したものである。この「従来例」のクリアランスは、バレル１０３の内径比で０．１９〜０．２７倍の範囲で変動している。この「従来例」の混練機１０１で混練しても材料には伸長流（伸長変形）の発生は期待できないが、混練部間のクリアランスをさらに狭めつつ小さなクリアランスの発生する頻度を高めていくと材料に伸長流を生起する効果が得られるようになる。
一方、材料に伸長流を生起する効果が得られる「実施例３」の混練機１では、混練ロータ２が回転すると混練ロータ２、２間にバレルの内径比で０．０８〜０．１８倍程度の範囲で繰り返し変動するクリアランスが形成される。つまり、このようにクリアランスの小さいものが、伸長流の発生に有効なロータ間クリアランスＣＲとなり得る。
そして、図１０の「実施例３」では、バレル３の内径の０．１８倍以下（図中の２点鎖線より下側）となっている角度範囲はほぼ１００％の回転域に亘っている。それゆえ、上述した（８）の条件を満たすこととなり、材料に伸長流を生起する効果が得られるものとなっている（後述の図１１参照）。
そして、図１０の「実施例３」では、バレル３の内径の０．１８倍以下（図中の２点鎖線より下側）となっている角度範囲はほぼ１００％の回転域に亘っている。それゆえ、上述した（８）の条件を満たすこととなり、材料に伸長流を生起する効果が得られるものとなっている（後述の図１１参照）。
なお、本願発明者らは、ロータ間クリアランスＣＲが、バレル３の内径の０．１８倍以下となっている回転角度範囲が、８５％以上存在すれば、材料に確実に伸長流を生起することができることを確認している。
図１１は、実施例１や実施例２と同様にして実験例３の混練機１で混練された材料に対して、比エネルギに対するゲル面積率の変化傾向を求めたものである。
図１１は、実施例１や実施例２と同様にして実験例３の混練機１で混練された材料に対して、比エネルギに対するゲル面積率の変化傾向を求めたものである。
図１１において比エネルギが０．２ｋｗｈ／ｋｇ前後のときのデータに着目すると、従来例（□）では比エネルギ０．２ｋｗｈ／ｋｇ前後でゲル面積率が０．５％以上と依然大きいのに比して、実施例３（◇）では比エネルギ０．２ｋｗｈ／ｋｇ前後でゲル面積率がすでに０．１％程度まで下がっており、実施例３であっても、従来例より低い混練エネルギで材料を分散性良く混練できていることが分かる。
それゆえ、バレル３の内径Ｄｂの０．１８倍以下のロータ間クリアランスＣＲが上述した（８）の条件に示すように８５％以上の回転域で形成されるようにすれば、従来の混練機１より材料に伸長流を発生させる効果を得ることができる。
「第３実施形態」
次に、第３実施形態の連続混練設備について説明する。
「第３実施形態」
次に、第３実施形態の連続混練設備について説明する。
第３実施形態の連続混練設備は、第１実施形態及び第２実施形態の連続混練設備において、さらに軸方向の長さに関する条件（条件（９））を満足するものである。
条件（９）：混練部８の直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上とされている混練部８が各混練ロータ２に少なくとも一つ以上備えられているものであり、各混練部８の軸方向長さを合計した長さ（以降は、混練部全長という）をＬｎ、混練ロータ２の支持軸部を除く軸方向長さ（以降は、ロータ全長という）をＬ１としたときに、Ｌ１に対するＬｎの比（以降は、混練部長さ比という）が０．３０≦Ｌｎ／Ｌ１≦０．５３とされているものである。
条件（９）：混練部８の直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上とされている混練部８が各混練ロータ２に少なくとも一つ以上備えられているものであり、各混練部８の軸方向長さを合計した長さ（以降は、混練部全長という）をＬｎ、混練ロータ２の支持軸部を除く軸方向長さ（以降は、ロータ全長という）をＬ１としたときに、Ｌ１に対するＬｎの比（以降は、混練部長さ比という）が０．３０≦Ｌｎ／Ｌ１≦０．５３とされているものである。
次に、混練部８の軸方向長さの合計が上述した関係を満足した場合に、材料に対する混練性能、特にゲルの低減に係わる混練性能がどのように変化するかを、従来の混練機１０１での混練と比較しつつ説明する。
この混練部長さ比は、混練部８の長さや設置個数を変化させることで、所定の範囲内でさまざまに変化させることができる。
この混練部長さ比は、混練部８の長さや設置個数を変化させることで、所定の範囲内でさまざまに変化させることができる。
例えば、図１２に示すように、送りタイプの混練セグメント（図中で右下がりの斜線を有するもの）や戻しタイプの混練セグメント（図中で右上がりの斜線を有するもの）をさまざまな長さで互いに組みあわせて図中に網掛けで示すような第１混練部及び／又は第２混練部を設ければ、表１に示すＫ１からＫ９のような混練ロータ２を得ることができる。
例えば、Ｋ１は、混練ロータ２の軸方向の上流側に第１混練部８１を有すると共に、下流側に第２混練部８２を有したものである。これらの第１混練部８１及び第２混練部８２は、材料を下流側に向かって送る「送りタイプ」のロータセグメントと、材料を上流側に向かって戻す「戻しタイプ」のロータセグメントとを組みあわせたものであり、第１混練部８１と第２混練部８２との合計長さである混練部全長がロータ全長の５３％を占めるものである。
例えば、Ｋ１は、混練ロータ２の軸方向の上流側に第１混練部８１を有すると共に、下流側に第２混練部８２を有したものである。これらの第１混練部８１及び第２混練部８２は、材料を下流側に向かって送る「送りタイプ」のロータセグメントと、材料を上流側に向かって戻す「戻しタイプ」のロータセグメントとを組みあわせたものであり、第１混練部８１と第２混練部８２との合計長さである混練部全長がロータ全長の５３％を占めるものである。
Ｋ２は、Ｋ１と同じ長さで且つ同じ位置に、Ｋ１と同様な構成の第１混練部８１を有しているが、混練ロータ２の下流側には第２混練部８２は設けられていない。
Ｋ３は第２混練部８２の構成をＫ１と同じとしたまま、第１混練部８１の軸方向長さをＫ１より短くしたものであり、Ｋ４は第１混練部８１の軸方向長さをＫ３よりさらに短くしたものである。
Ｋ３は第２混練部８２の構成をＫ１と同じとしたまま、第１混練部８１の軸方向長さをＫ１より短くしたものであり、Ｋ４は第１混練部８１の軸方向長さをＫ３よりさらに短くしたものである。
Ｋ５〜Ｋ７は、Ｋ３と同じ構成の第１混練部８１を採用しつつ、第２混練部８２の構成をＫ３に対して変えたものである。Ｋ５の第２混練部８２は「送りタイプ」のロータセグメントのみで構成されており、Ｋ６は「戻しタイプ」のロータセグメントのみで構成されている。そして、Ｋ７の第２混練部８２はＫ３同様「送りタイプ」と「戻しタイプ」との双方を用いたものではあるが、その長さはＫ３より短くなっている。
Ｋ８は、Ｋ１〜Ｋ７がフライトの端面が互いに周方向に連続するように軸方向に組み合わせた複数のロータセグメントで構成されているのに対して、フライトの端面同士を周方向にあえてずらして組みあわせた複数のロータセグメントで構成されたものである。Ｋ８は、Ｋ３と同じ長さや構成のセグメントを有するが、第１混練部８１において、「送りタイプ」のロータセグメントと「戻しタイプ」のロータセグメントとで隣り合うフライトの端面を互いに周方向にずらしている。
Ｋ９は、Ｋ７において第２混練部８２の戻しタイプのロータセグメントを無くしたものであり、混練部全長がロータ全長の３０％を占めるものである。
Ｋ１〜Ｋ９のいずれにおいても、第１混練部８１と第２混練部８２との合計長さである混練部全長が、混練ロータ２の支持軸部を除く長さであるロータ全長の３０％〜５３％の範囲にある。
Ｋ１〜Ｋ９のいずれにおいても、第１混練部８１と第２混練部８２との合計長さである混練部全長が、混練ロータ２の支持軸部を除く長さであるロータ全長の３０％〜５３％の範囲にある。
上述した表１のＫ１〜Ｋ９に示すように、混練部の長さや混練部を構成するセグメントの種類（有無）をさまざまに変えても、条件（１）〜（８）のロータ間クリアランスＣＲを満足する混練ロータ２を備えた混練機１で材料を混練すれば、少ないエネルギで、確実に材料に伸長流を生起する効果が得られるものとなっている（後述の図１３，１４参照）。
図１３は、混練部長さ比（Ｌｎ／Ｌ１）を０．３０〜０．５３でさまざまに変化させた際に、ゲル面積率０．１０％に達するのに必要な比エネルギ（ＳＥＩ）がどのように変化するかを示したものである。また、図１４は、混練部長さ比（Ｌｎ／Ｌ１）を０．３０〜０．５３でさまざまに変化させた際に、比エネルギＳＥＩ＝０．２２５ｋｗｈ／ｋｇにおけるゲル面積率にどのような差が生じるかを示したものである。
図１３に示すように、混練部長さ比が０．３０〜０．５３の範囲で変動するＫ１〜Ｋ９は、いずれも比エネルギ（ＳＥＩ）が０．２〜０．２６ｋｗｈ／ｋｇとなっており、比エネルギが０．２８ｋｗｈ／ｋｇの従来例Ｅ１よりゲル面積率０．１０％に達するのに必要な比エネルギが明らかに小さくなっている。このことから、Ｋ１〜Ｋ９ではいずれも従来例Ｅ１より小さい比エネルギでゲルを低減できることがわかり、伸長流を発生させて効率的にゲルを低減できる効果が得られることがわかる。
また、図１４に示すように、混練部長さ比が０．３０〜０．５３の範囲で変動するＫ１〜Ｋ９は、いずれも比エネルギ（ＳＥＩ）が０．２２５ｋｗｈ／ｋｇでのゲル面積率が０．０３〜０．３６となっており、ゲル面積率が０．６４の従来例Ｅ１より同じ比エネルギで比較した場合のゲル面積率が明らかに小さくなっている。このことからも、Ｋ１〜Ｋ９では従来例Ｅ１に比べて同じゲル発生状態に達するのに必要な比エネルギが小さくて済むと考えられ、伸長流を発生させて効率的にゲルを低減できる効果があることがわかる。
それ故、上述したロータ間クリアランスＣＲに関しては条件（１）〜（８）のいずれかを満足した上で、さらに混練部８の軸方向に関しては上述した条件（９）を満たす混練機１であれば、材料に対する分散性の良い混練が可能になると判断される。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
上記実施形態では連続混練設備として連続混練機を挙げたが、本発明の連続混練設備は連続混練機に限定されない。例えば、本発明の連続混練設備は押出機に用いることもできる。
例えば、上記実施形態では混練ロータ２の軸方向の中途側に混練部８が１箇所形成された例を挙げたが、混練部８の位置は軸方向の上流側や下流側であっても良いし、混練部８が複数設けられ場合はこれら複数の混練部８のそれぞれに上述したロータ間クリアランスが形成されていても良い。
例えば、上記実施形態では混練ロータ２の軸方向の中途側に混練部８が１箇所形成された例を挙げたが、混練部８の位置は軸方向の上流側や下流側であっても良いし、混練部８が複数設けられ場合はこれら複数の混練部８のそれぞれに上述したロータ間クリアランスが形成されていても良い。
また、左右２つのバレルの軸心間距離が左右２つのロータの軸間距離に対して広くなるように、バレルとロータの軸心が偏心されていてもよい。
１ 連続混練装置（混練機）
２ 混練ロータ
３ バレル
４ ホッパ
５ 送り部のスクリュフライト
６ 送り部
７ 混練フライト
７ａ 混練フライトのチップ部（頂部）
８ 混練部
９ 排出部のスクリュフライト
１０ 排出部
１１ 混練度調整部
１２ 凹部
１３ 分散相
１４ マトリックス相
８１ 第１混練部
８２ 第２混練部
１０１ 従来の混練機
１０２ 従来の混練機の混練ロータ
１０３ 従来の混練機のバレル
１０７ 従来の混練機の混練フライト
１０８ 従来の混練機の混練部
ＣＲ ロータ間クリアランス
Ｄｂ バレルの内径
２ 混練ロータ
３ バレル
４ ホッパ
５ 送り部のスクリュフライト
６ 送り部
７ 混練フライト
７ａ 混練フライトのチップ部（頂部）
８ 混練部
９ 排出部のスクリュフライト
１０ 排出部
１１ 混練度調整部
１２ 凹部
１３ 分散相
１４ マトリックス相
８１ 第１混練部
８２ 第２混練部
１０１ 従来の混練機
１０２ 従来の混練機の混練ロータ
１０３ 従来の混練機のバレル
１０７ 従来の混練機の混練フライト
１０８ 従来の混練機の混練部
ＣＲ ロータ間クリアランス
Ｄｂ バレルの内径
Claims (15)
- 内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータとを備え、当該混練ロータに径外側に向かって突出する混練フライトを軸心回りに少なくとも２条以上有する混練部を備えた噛み合い型の連続混練装置であって、
前記一対の混練ロータは、互いの軸間距離が混練フライトの回転外径より小さくなるように配備されていて、前記一対の混練ロータの軸垂直方向の断面において当該一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部間のクリアランスであるロータ間クリアランスが、当該ロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起可能な間隔とされていることを特徴とする連続混練装置。 - 前記混練部は、周方向に隣り合う混練フライト間に凹部を備えており、
前記一対の混練ロータは、一方の混練ロータの混練フライトが、他方の混練ロータの凹部に対向するように回転することを特徴とする請求項１に記載の連続混練装置。 - 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記混練部の外面とバレルの内面との間において当該バレル内面に対する法線方向に形成されるクリアランスのうち最も広い間隔よりも小さい間隔とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の連続混練設備。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１６倍以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１６倍未満とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちの５９％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１倍以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちの３４％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０７倍未満とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０７倍以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちの８５％以上の回転域に亘って、前記バレルの内径の０．１８倍以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記ロータ間クリアランスは、前記混練ロータが１回転するうちのすべての回転域に亘って、前記バレルの内径の０．０２倍以上とされていることを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記軸間距離に対してバレルの内径が１．１倍以上とされていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記混練部は、当該混練部の直径をＤ、軸方向長さをＬとしたときに、Ｌ／Ｄが１以上であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の連続混練装置。
- 前記Ｌ／Ｄが１以上の混練部を少なくとも一つ備え、各混練ロータにおける混練部の軸方向長さの合計をＬｎ、混練ロータの支持軸部を除く軸方向長さをＬ１としたときに、０．３０≦Ｌｎ／Ｌ１≦０．５３であることを特徴とする請求項１２に記載の連続混練装置。
- 内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容されると共に互いに異なる回転方向に回転する一対の混練ロータとを備え、当該混練ロータに径外側に向かって突出する混練フライトを軸心回りに少なくとも２条以上有する混練部を備えた噛み合い型の連続混練装置を用いて混練を行う混練方法であって、
前記一対の混練ロータを、互いの軸間距離が混練フライトの回転外径より小さくなるように配備しておき、前記一対の混練ロータの軸垂直方向の断面において当該一対の混練ロータの回転位相毎で最も狭い混練部間のクリアランスであるロータ間クリアランスを通過する材料に伸長流を生起して材料の混練を行うことを特徴とする混練方法。 - 前記混練部の周方向に隣り合う混練フライト間に凹部を設けておき、
前記一対の混練ロータのうち、一方の混練ロータの混練フライトが、他方の混練ロータの凹部に対向するように回転させることを特徴とする請求項１４に記載の混練方法。
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