JP2014051088A

JP2014051088A - 熱可塑性樹脂組成物の溶融混練方法

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Publication number: JP2014051088A
Application number: JP2013158119A
Authority: JP
Inventors: Hironari Nakada; 裕也中田; Kazuhiko Hiratsuka; 和彦平塚; Koji Sugata; 孝司菅田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-03-20

Abstract

【課題】押出機内で完全溶融した熱可塑性樹脂に粒状又は繊維状強化材を供給する場合、該強化材の分散不良によりその下流側にある真空ベント部で嵩が高くなり、真空ベント開口部が閉塞しやすくなる。この事象により、押出機の処理量を低下させて運転せざるを得ない状況が生じ、また熱可塑性樹脂組成物をはじめとする原料から生じた揮発ガスが系外に排出されず、品質の悪い製品ができる場合があることを解消する。
【解決手段】熱可塑性樹脂に前記強化材を供給し、溶融混錬する際に正フライトに次いでＬ１／Ｄ１＝０．２５〜１．００の逆ネジ切欠きエレメントとの組合せで混錬する混錬ゾーンを少なくとも１組以上を配置し、前記混錬ゾーンの最後に位置する逆ネジ切欠きエレメント末端から真空ベント開口部までの距離８がＬ２／Ｄ２＝０．１以上、２．５未満とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する方法に関する。

更に詳しくは、熱可塑性樹脂に添加剤および繊維状強化材を配合するための溶融混練方法に関する。

一般に、熱可塑性樹脂は材料としてさまざまな分野で幅広く活用され、用途毎に溶融粘度、ＭＦＲ、曲げ強度、曲げ弾性率、引張強度、引張伸び、衝撃強度等さまざまな要求特性がある。これら要求特性を満足する熱可塑性樹脂原料を得るために、熱可塑性樹脂原料に添加剤ならびにガラス繊維等の繊維状強化材を溶融混錬することが実施されている。前記熱可塑性樹脂組成物は押出機において溶融状態で混合、混錬および分散され、押出機吐出部から糸状の熱可塑性組成物として排出される。この糸状の熱可塑性樹脂組成物を冷却、裁断することでペレットと呼ばれる最終製品となる。

押出機において、上記熱可塑性樹脂組成物の混合、混錬および分散を行うのは押出機スクリューであり、このスクリューは輸送用の順フライトピースの間に多種多様な形状のスクリューピースを挿入して複雑に組合せ、一体化して一本のスクリューとして構成されている。すなわち、順ニーディングピース、逆ニーディングピース、逆フライトピース等のスクリューピースが処理対象原料の特性を考慮して適宜の順序および位置に配置して組み合わされ、一体化されている。

特に、繊維状強化材を押出機途中から供給する場合において、繊維状強化材供給部後に位置する混錬部のスクリューピースの組合せは多岐にわたり、最終製品が要求特性を満たすように繊維状強化材の折損および分散させる役割を担っている。

押出機内部で上記スクリューにより熱可塑性樹脂組成物が混合、混錬および分散される過程において、せん断発熱により原料群から多くの揮発成分が生じる。この揮発成分を押出機系外に排出することで最終製品への揮発分残留を防止するため、押出機にはベントと呼ばれる開口部が設けられる。このベントは、開放系にする場合と真空ポンプを接続して減圧系にする場合があり、特に揮発成分が多い熱可塑性樹脂組成物を溶融混錬する場合には減圧系にすることで強制的に揮発成分を系外に排出させることが多い。

一般的に、熱可塑性樹脂組成物を溶融混錬する場合、完全溶融した熱可塑性樹脂原料に繊維状強化材を供給する際に順ニーディングピース、逆ニーディングピースおよび逆フライトピースの組合せで混錬する場合が多く、このとき、混錬が不足した場合には繊維状強化材の分散不良が生じて、見かけ嵩密度が高くなりベントアップを生じることがある。また、過剰混錬となった場合には、樹脂圧力が高くなり過ぎて繊維状強化材の折損を促進したり、樹脂温度が高くなり過ぎて熱可塑性樹脂そのものの特性を低下させてしまうこともあり、調整が困難である。

このトラブルを解消するため、特許文献１では、押出機スクリューの混錬ゾーンに１条または２条の逆ネジ切欠きエレメントを配置させることで熱可塑性樹脂と粉体状フィラーおよび繊維状強化材の押出処理においてベントアップ等のトラブルを防止して押出効率を向上させ、ペレット製品の生産性を向上させることができるとの提案がある（特許文献１）。

また、特許文献２では、ベント開口部を含む減圧ラインへの樹脂片流入により流路が閉塞するトラブルを防止するため、押出機スクリューの混錬部最下流からベント開口部の上流端までのＬ／Ｄ比を２．５〜４．２５とすることで揮発成分に同伴する樹脂片を低減させる提案が記載されている（特許文献２）。

しかし、特許文献１の提案では、発生した揮発分を排出する流路確保はできるものの、開口部に到達するまでの間に揮発成分が凝縮して、溶融樹脂中に再流入する可能性がある。また、特許文献２の提案においてもベント開口部に到達するまでに揮発成分が凝縮し、溶融樹脂中に再流入する可能性がある。

従来の熱可塑性樹脂溶融混錬方法は押出機のベント開口部の閉塞防止のため、混錬部に特殊なエレメントを使用したり、ベント開口部からＬ／Ｄ比２．５以上を確保することでベントアップを抑制し、熱可塑性樹脂組成物溶融体中の低揮発成分化を両立させているが、ベント開口部から系外に排出されるまでに揮発成分が凝縮し、再度押出機内に流入する可能性があった。

特開平１０−１８０８４０号公報特開２００９−１８４３０３号公報

そこで、本発明は、前述した従来技術における課題の解決を課題として研究した結果、達成されたものである。つまり、揮発成分を、効率よくかつ確実に系外は排出することができ、また吐出量を上げてもベントアップしない熱可塑性樹脂組成物の押出方法を提供することを課題とする。

上記目的を達成するための本発明は、以下の構成からなる。

すなわち、本発明の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法は、以下の（１）記載の構成を有する。
（１）熱可塑性樹脂および繊維状強化材を配合してなる熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する方法であって、熱可塑性樹脂溶融後に押出機サイドフィード部から前記繊維状強化材を供給した後、Ｌ／Ｄ比０．２５〜２．０の正フライトに次いでＬ１／Ｄ１比０．２５〜１．００の逆ネジ切欠きエレメントとの組合せで混錬する混錬ゾーンを少なくとも１組以上を有し、前記混錬ゾーンの最後に位置する逆ネジ切欠きエレメントから真空ベントまでの距離がＬ２／Ｄ２比が０．１以上、２．５未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。

また、かかる本発明の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法において、好ましくは、以下の（２）〜（５）のいずれかの構成を有する。
（２）前記逆ネジ切欠きエレメントが１条又は２条であり、かつ切欠きの数が１ピッチ当り等間隔で９〜２６個有することを特徴とする上記（１）記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。
（３）前記逆ネジ切りかきエレメントを正面から見たときの形状がアーチ状であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の熱可塑性樹脂組成物溶融混錬方法。
（４）熱可塑性樹脂に添加剤を配合した後、繊維状強化材を配合してなる熱可塑性樹脂組成物を溶融混練してなることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。
（５）熱可塑性樹脂に強化材を投入する際、原料供給部およびサイドフィード部から一部または全部の強化材を供給することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。

本発明の熱可塑性樹脂組成物の溶融混練方法によれば、ポリマー温度が高い状態でポリマーの表面更新を行いつつ、切欠き部通過直後に真空ベントを溶融ポリマーが通過するため、遊離する揮発成分を凝縮させることなく、確実に系外に排出することができる。

また、逆ネジ切欠きエレメントで樹脂圧を上げてポリマーとガラスファイバーの馴染みを良くすることおよび切欠き部通過時にガラスファイバーが均一に分配されることで嵩が低くできるため、ベントアップもしにくくなり、押出処理量を上げることができる。

本発明を実施する際の押出機の概略図である。本発明に使用されるスクリューエレメントの側面図および正面図である。

次に、本発明の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法について、図面に示した実施態様例を参照しながら説明する。

本発明方法に使用することができる押出機を図１に示す。この押出機は原料供給部１、第１混練部２、サイドフィード部３、第２混錬部４、真空ベント５および吐出部６からなり、真空ベント５の開口部には真空発生装置が具備される。この押出機バレル内にスクリュー７を挿入して溶融混錬を行う。上記押出機の基本構成については、従来の押出機と同様である。なお、図１では二軸式の押出機を用いているが、もちろん、これに限らず、一軸式のものや多軸式のものを用いても構わない。なお、本発明では、押出機のゾーンやエレメントの長さをＬ／Ｄ（ゾーンまたはエレメントの長さ／スクリュー径）で表す。

本発明はスクリュー７中で、サイドフィード部３以降の第２混錬部４のスクリューエレメント構成において、図２（ａ）に示す正フライトエレメントと、図２（ｂ）、（ｃ）に示す２条逆ネジ切欠きエレメント、あるいは図２（ｄ）に示す１条逆ネジ切欠きエレメントの組合せを、最低でも１組以上配置することでサイドフィード部３から導入される強化材を分配させることが可能となるので好ましい。図２において、９が切欠きである。図２（ａ）、（ｂ）、（ｄ）はそれぞれ側面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示したものの正面図を示したものである。

本発明では、熱可塑性樹脂溶融後に押出機のサイドフィード部から前記繊維状強化材を供給した後、Ｌ／Ｄ比０．２５〜２．００の正フライトに次いで、Ｌ１／Ｄ１比が０．２５〜１．００の逆ネジ切欠きエレメントとの組合せで混錬する混錬ゾーンを少なくとも１組以上を有し、かつ、該混錬ゾーンの最後に位置する逆ネジ切欠きエレメントから真空ベントまでのＬ２／Ｄ２比が０．１以上、２．５未満であることを特徴とする。

ここで、「正フライト」とは、吐出方向に樹脂を搬送するためのエレメントを意味し、本発明では、正フライトがＬ／Ｄ比＝０．２５〜２．００であることが好ましい。また、「正フライトに次いでＬ１／Ｄ１比０．２５〜１．００の逆ネジ切欠きエレメントとの組合せで混錬する混錬ゾーン」とは、Ｄ１を２０〜１２０（ｍｍ）として、正フライトを含まないものである。また、混錬ゾーンの最後に位置する逆ネジ切欠きエレメントから真空ベントまでのＬ２／Ｄ２比とは、逆ネジ切欠きエレメント末端から真空ベント開口部までの距離８のことをいい、該距離が０．１以上、２．５未満であることが重要である。揮発成分および溶融樹脂の挙動が異なるため、０．１よりも小さい場合には、真空ベントが樹脂で閉塞するため、本発明の所期の目的を達成することができず、２．５以上であるときは、真空ベントからの距離が離れすぎ、揮発成分が排出されにくくなり、本発明の所期の目的を達成することができない。

本発明においては、さらに、使用するスクリュー構成に大きな特徴を有するものであり、サイドフィード部３以降の第２混錬部４に用いる逆ネジ切り欠きエレメントとしては、１条スクリューエレメント、２条スクリューエレメント、あるいは、３条スクリューエレメント等を用いることができるが、押出量を上げる効果を得るには１条ネジあるいは２条ネジを用いることが好ましい。このように逆ネジ切欠きスクリューを用いることにより、溶融したポリマーの進行方向とは逆方向にポリマーを搬送しつつ、エレメントに付与した切欠き部から溶融したポリマーを逃がすことで溶融ポリマー中に強化材を分配させることができ、ベント部分での嵩が小さくなる。

ここで、「切欠きエレメント」とは、スクリューのフライト部分に樹脂を逃がす効果のある切欠き部を有している構造をいい、該切欠き部を通って、逆ネジであるにも拘わらず、原料供給部１側から吐出部６側に向けて、溶融ポリマーを通過させることができるのである。「切欠き部」は、樹脂を逃がす穴の形がアーチ状、三角形または四角形をなすものであってもよい。

本発明においては、溶融ポリマーが切欠き部を通過する際には、表面が更新されることで溶融ポリマー中から揮発成分を排出することができる。したがって、ペレットの表面に溶融したポリマーと馴染んでいない強化材が浮き出るトラブルの防止や、溶融ポリマーの低ガス化に寄与することができ、真空ベント部の吐出量を上げることも可能となる。

次に、上記逆ネジ切欠きエレメントを配置する混錬部の詳細について記載する。逆ネジ切欠きエレメントを配置する際の該逆ネジ切欠きエレメントのＬ３／Ｄ３比率は、押出機の全Ｌ４／Ｄ４の１．４〜１５．０％とすることが好ましい。ここで、「逆ネジ切欠きエレメントを配置する際の該逆ネジ切欠きエレメントのＬ３／Ｄ３比率」とは、押出機全体のＬ４／Ｄ４比中に配置する逆ネジ切欠きの比率をいう。また、「押出機の全Ｌ４／Ｄ４」とは、押出機全長とスクリュー径の比をいう。逆ネジ切欠きエレメントを配置する際の該逆ネジ切欠きエレメントのＬ３／Ｄ３比率は、より好ましくは、押出機の全Ｌ４／Ｄ４の３．０〜１５％にすることで、より強い混錬を行うことができるようになり、ガラス繊維と溶融ポリマーが馴染み、ベント開口部での嵩が小さくなることによって吐出量の増大を図ることができる。

逆ネジ切欠きエレメントのＬ３／Ｄ３の比率を１．４％未満とすると、十分な混錬が得られずベント開口部の閉塞を招くおそれがあり、高吐出量を得ることが不可能となる可能性が高い。一方で、Ｌ３／Ｄ３比率を１５．０％よりも大きくすると押出機内部での樹脂温度上昇が大きくなるため、ポリマーの性能を落とす可能性があり、生産性と物性のバランスが取りにくくなる。

本発明で使用する切欠きエレメントの詳細について説明する。

本発明で使用する切欠きエレメントは、１条または２条のフライトエレメントのフライト部分外周に、アーチ状の１ピッチ当り９〜２６個の切欠きが、等間隔に配置されていることが好ましい。１ピッチとは、フライトの山が１回転する長さをいう。更に好ましくは、１条または２条のフライトエレメントの外周部分に、アーチ状の１ピッチ当り１５〜２６個の配置であることである。切欠き数を多く付与することで表面を更新する頻度が増え、かつ樹脂圧力の上昇を緩和することができる。一方、切欠き（数）を付与しすぎると、樹脂圧が上がらず、溶融ポリマーとガラス繊維の馴染みが悪くなってしまうので望ましくない。また、切欠きの形状については、四角形状や三角形状などのものでも本発明の効果が得られるが、アーチ状とすることがエレメントの劣化防止の観点から好ましく、長期にわたり本発明の効果を得ることができる点で好適である。

また、第２混錬部４に配置する最後の逆ネジ切欠きエレメント末端から真空ベント開口部５までの距離８をＬ５／Ｄ５＝２．５未満、更に望ましくはＬ５／Ｄ５＝１．５以下、特に望ましくはＬ５／Ｄ５＝１．０以下とすると、切り欠きから吐出方向に排出されたポリマー中の揮発成分を、凝縮によって再流入させることなく押出機系外に排出させることが可能となるが、一方で、逆ネジ切欠きエレメント末端からベント開口部までの距離をＬ６／Ｄ６＝０．１以下とすると、真空ベント開口部で溶融ポリマーが混錬されることで樹脂片が飛び散り、真空ベント開口部を閉塞させるおそれがある。

熱可塑性樹脂混錬時に供給する強化材は、原料供給部１およびサイドフィード部３のどちらから投入しても本発明の効果を得られるが、強化材の供給比率を１００％とした場合に、サイドフィード部３からの供給割合を好ましくは３０〜１００％、更に好ましくは５０〜１００％、特に好ましくは７０〜１００％とすることで、原料供給部１での噛込み不良を防止しつつ運転することが可能となり、高吐出量での押出が可能となる。上述した説明のうちで、サイドフィード部３からの供給割合以外は、原料供給部１からの投入となる。

本発明において用いることができる熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ポリエステル系樹脂（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（以後、ＰＢＴと呼ぶ）ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート等）、およびポリフェニレンサルファイド（以後、ＰＰＳと呼ぶ）ポリオレフィン系樹脂（高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン（ポリアセタール等）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、液晶プラスチック等がある。このうち、機械的性質、成形性の観点から、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＰＳなどを好適に用いることができる。

また、強化材としては、従来熱可塑性樹脂組成物の強化繊維として使用されるものが使用でき、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、スラグ繊維、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化硅素繊維およびホウ素繊維などの無機強化繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、再生セルロース繊維、アセテート繊維、ケナフ、ラミー、木綿、ジュート、麻、サイザル、亜麻、リネン、絹、マニラ麻、さとうきび、木材パルプ、紙屑、古紙およびウールなどの有機強化繊維等を使用することができる。

また、前記繊維状強化材を２種以上配合してもよい。繊維状強化材を配合することで、熱可塑性樹脂組成物の機械的強度を向上させることができる。

上記の他、粒状フィラーを用いた場合も同様の効果が得られ、従来から熱可塑性樹脂組成物の粒状フィラーとして使用されるものが使用できる。該粒状フィラーとしては、例えば、珪酸鉱物、珪酸塩鉱物や種々の鉱物類を粉砕などの加工により微粉化した板状、針状、および粒状ものが好ましく用いられる。具体例としては、ベントナイト、ドロマイト、モンモリロナイト、バーライト、微粉ケイ酸、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素、ドーソナイト、シラスバルーン、クレー、セリサイト、長石粉、タルク、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、水酸化マグネシウム、カオリン、ゼオライト（合成ゼオライトも含む）、滑石、マイカ、合成マイカおよびワラステナイト（合成ワラステナイトも含む）、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ハイドロタルサイトおよびシリカ等が挙げられる。

添加剤については、可塑剤、離型剤、カップリング剤あるいは結晶核材などがあり、また、着色材としては、エポキシ樹脂、シランカップリング剤、含水珪酸マグネシウム、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ポリエチレン樹脂、黒鉛、生カーボン、ステアリン酸塩類、リン酸エステル類あるいは酸化鉄等を使用することができる。

次に、本発明の溶融混錬方法について記載する。本発明では、押出機の原料投入口から、主原料である熱可塑性樹脂および添加剤を供給し、熱可塑性樹脂それぞれが持つ融点以上となるようにバレル温度を設定して溶融混錬することで原料を溶融させた後、押出機後段に位置するサイドフィーダから前記繊維状強化材および／または粒状フィラー等の強化材を投入する。各原料が溶融する前に強化材を投入した場合には、押出機が過負荷で停機する可能性があり、必ず溶融した状態のポリマーに強化材を投入することが必要である。また、主原料と強化材とを押出機供給口から一括投入する場合には押出機の開口部でフィードネックを起こすことも考えられるため、サイドフィード方式を採用することが好適である。

強化材を投入した後には、各混錬部において各材料に見合った強化材の長さに折損・分散される。その際に発生した揮発成分を真空ベント部から押出機系外に排出する。混錬および減圧により、揮発成分が除去された溶融ポリマーは、押出機の口金から押出される。

実施例１
実施例１では、株式会社クボタ社製の重量式フィーダ（型番ＣＥ−Ｔ−３）２機を使用し、日本製鋼所製の２軸押出機ＴＥＸ３０α（Ｌ／Ｄ＝３５．０）で吐出量５６．５〜９０ｋｇ／ｈｒに設定して東レ株式会社製ポリフェニレンスルフィドＡ５０４Ｘ９０（ＧＦ４０％配合）の処方を溶融混錬した。

この実施例１ではＬ／Ｄ＝２４．７５の位置からＬ／Ｄ＝２９．２５の真空ベント開口部までの間で正ニーディングディスクを配置した後に、正フライトと１条逆ネジ切り欠きエレメントの組合せを２組配置し、第２混錬ゾーン長さをＬ／Ｄ＝４．０となるよう構成し、第２混錬部の終点からベントバレル開口部までの位置をＬ／Ｄ＝０．５として、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数４２０ｍｉｎ^-1、バレル温度３００℃の条件から吐出量を上げて真空ベント開口部が閉塞するタイミングを目視比較した。結果、真空ベントは閉塞せず、吐出量６９．０ｋｇ／ｈｒ、８０．５ｋｇ／ｈｒ、９０．０ｋｇ／ｈｒまで真空ベントの閉塞なく運転することができた。また、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒの条件を統一し、アレンジのみ変更した場合に採取したサンプルで３２０℃、２時間の条件下で加熱減量を測定して揮発成分量を比較した。実験結果を表１に示す。以下、実施例２、実施例３、実施例４および比較例１、比較例２は上記条件から第２混錬部のアレンジのみ変更して実験したものである。

実施例２
実施例２は、Ｌ／Ｄ＝２５．７５の位置からＬ／Ｄ＝２９．２５の真空ベント開口部までの間で正フライトと、１条逆ネジ切欠きエレメントの組合せ２組からなるＬ／Ｄ＝３．０の長さの第２混錬部を設け、かつ第２混錬部最後の切欠きエレメント終点からベントバレル開口部までの位置をＬ／Ｄ＝０．５として、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数４２０ｍｉｎ^-1、バレル温度３００℃の条件で押出を実施したところ、真空ベントは閉塞せず、吐出量６９．０ｋｇ／ｈｒ、８０．５ｋｇ／ｈｒ、９０．０ｋｇ／ｈｒまで真空ベントの閉塞なく運転することができた。

実施例３
実施例３は、Ｌ／Ｄ＝２５．７５の位置からＬ／Ｄ＝２９．２５の真空ベント開口部までの間で正フライトと、２条逆ネジ切欠きエレメントの組合せ２組からなるＬ／Ｄ＝３．０の長さの第２混錬部を設け、かつ第２混錬部最後の切欠きエレメント終点からベントバレル開口部までの位置をＬ／Ｄ＝０．５として、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数４２０ｍｉｎ^-1、バレル温度３００℃の条件で押出を実施したところ、真空ベントは閉塞せず、吐出量６９．０ｋｇ／ｈｒ、８０．５ｋｇ／ｈｒ、９０．０ｋｇ／ｈｒまで真空ベントの閉塞なく運転することができた。

実施例４
実施例４は、Ｌ／Ｄ＝２５．７５の位置からＬ／Ｄ＝２９．２５の真空ベント開口部までの間で正フライトと、２条逆ネジ切欠きエレメントの組合せ２組からなるＬ／Ｄ＝３．０の長さの第２混錬部を設け、かつ第２混錬部最後の切欠きエレメント終点からベントバレル開口部までの位置をＬ／Ｄ＝０．１として、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数４２０ｍｉｎ^-1、バレル温度３００℃の条件で押出を実施したところ、真空ベントは閉塞せず、吐出量６９．０ｋｇ／ｈｒ、８０．５ｋｇ／ｈｒ、９０．０ｋｇ／ｈｒまで真空ベントの閉塞なく運転することができた。

比較例１
比較例１は、Ｌ／Ｄ＝２４．７５の位置からＬ／Ｄ＝２９．２５の真空ベント開口部までの間で従来使用している順ニーディングと逆ニーディングを使用してＬ／Ｄ＝３．０の長さで第２混錬部を構成し、第２混錬部最後のニーディングブロック終点からベントバレル開口部までの位置をＬ／Ｄ＝１．０として、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数４２０ｍｉｎ^-1、バレル温度３００℃の条件で押出を実施したところ、真空ベントアップが発生した。

比較例２
比較例２は、Ｌ／Ｄ＝２６．７５の位置からＬ／Ｄ＝２９．２５の真空ベント開口部までの間で正フライトと、１条逆ネジ切欠きエレメントの組合せ２組からなるＬ／Ｄ＝３．０の長さの第２混錬部を設け、かつ第２混錬部最後の切欠きエレメント終点からベントバレル開口部までの位置をＬ／Ｄ＝０．０として、吐出量５６．５ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数４２０ｍｉｎ^-1、バレル温度３００℃の条件で押出を実施したところ、真空ベントは閉塞した。

１：原料供給部
２：第１混練部
３：サイドフィード部
４：第２混錬部
５：真空ベント開口部
６：吐出部
７：スクリュー
８：第２混錬部最終エレメントから真空ベント開口部までの距離
９：切欠き

Claims

熱可塑性樹脂および強化材を配合してなる熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する方法であって、熱可塑性樹脂溶融後に前記強化材を供給した後、正フライトに次いでＬ１／Ｄ１＝０．２５〜１．００である逆ネジ切欠きエレメントを用いて混錬する混錬ゾーンを少なくとも１組以上を有し、前記混錬ゾーンの最後に位置する逆ネジ切欠きエレメントから真空ベントまでの距離がＬ２／Ｄ２＝０．１以上、２．５未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。
前記逆ネジ切欠きエレメントが１条又は２条であり、かつ切欠きの数が１ピッチ当り等間隔で９〜２６個有することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。
前記逆ネジ切りかきエレメントを正面から見たときの切欠き部の形状がアーチ状であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。
熱可塑性樹脂に添加剤を配合した後、強化材を配合してなる熱可塑性樹脂組成物を溶融混練してなる請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。
熱可塑性樹脂に強化材を投入する際、原料供給部およびサイドフィード部から一部または全部の強化材を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の溶融混錬方法。