JP2020147006A - サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020147006A
JP2020147006A JP2019048965A JP2019048965A JP2020147006A JP 2020147006 A JP2020147006 A JP 2020147006A JP 2019048965 A JP2019048965 A JP 2019048965A JP 2019048965 A JP2019048965 A JP 2019048965A JP 2020147006 A JP2020147006 A JP 2020147006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
side feeder
screw
raw material
extruder
feeder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019048965A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7215942B2 (ja
Inventor
大田 佳生
Yoshio Ota
佳生 大田
浩一郎 吉田
Koichiro Yoshida
浩一郎 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2019048965A priority Critical patent/JP7215942B2/ja
Publication of JP2020147006A publication Critical patent/JP2020147006A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7215942B2 publication Critical patent/JP7215942B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】本発明の目的は、粉体原材料の搬送能力を向上させ、かつ供給安定性に優れたサイドフィーダー、それを有する押出機、および押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することにある。【解決手段】押出機に粉体原材料を供給する、サイドフィーダーであって、サイドフィーダーは、サイドフィーダー原料供給口、サイドフィーダースクリュ、及びサイドフィーダーシリンダーを有し、サイドフィーダースクリュが1条であり、かつ2軸であり、サイドフィーダースクリュの長径Doの短径Diに対する割合(Do/Di)が1.8〜2.2であり、サイドフィーダースクリュのリードLsの長径Doに対する割合(Ls/Do)が1.0〜2.0であり、サイドフィーダーシリンダーとサイドフィーダースクリュとの隙間の距離σの、サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(σ/Do)が0.005〜0.05であることを特徴とする、サイドフィーダー。【選択図】図1

Description

本発明は、サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。
一般に、樹脂の複合材料は、押出機で樹脂に粉体状強化剤を混入し、造粒した後、成形加工機による製品の生産に供されている。この複合材料を製造する押出機は、メインホッパーから樹脂を投入し、樹脂を第一混練ゾーンで溶融させ、サイドフィーダーから粉体状強化剤を投入し、該強化剤は第二混練ゾーンで溶融した樹脂と混合される。
特許文献1には、サイドフィーダースクリュに特殊なニーディングディスクを付けて搬送能力を向上させる技術が開示され、その中で前記ニーディングディスク上流側に1条スクリュを使う技術が開示されている。
また、押出機に1条スクリュを使った先行技術として、下記3つが挙げられる。
特許文献2には、2軸押出機の原料輸送部(固体搬送部)と混練部(混練ゾーン)を持った2本のスクリュシャフト軸(2軸スクリュ)の原料輸送部に幅広1条スクリュを設置し、微粉体原料の搬送能力を上げる技術が開示されている。
特許文献3には、2軸押出機の搬送ゾーンに1条スクリュを使用し、混練ゾーンに特殊な幅広ニーディングディスクを組み合わせることで、搬送能力を上げる技術が開示されている。
特許文献4には、スクリュ長径と短径との比が特定範囲のスクリュエレメントを搬送部に使う技術が開示されており、搬送能力の高い一条スクリュエレメントを用いることが好ましい旨開示されている。
特開2015−030132号公報 実開平06―068815号公報 特開平09−029814号公報 特開2010−105285号公報
しかしながら、サイドフィーダーに1条スクリュを使う場合、1条スクリュは羽根幅が広くなるので、固体原料を搬送時、1条スクリュとシリンダーとの隙間が狭すぎると、粉体との摩擦が大きくなりスクリュ摩耗等を起こし、広すぎると搬送能力が低下するという課題があり、上述した特許文献1〜4に開示された技術を用いても解決することが困難であった。
そのため、本発明の目的は、粉体原材料の搬送能力を向上させ、かつ供給安定性に優れたサイドフィーダー、それを有する押出機、および押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討し、粉体原材料をサイドフィーダーから供給する際、粉体原料の搬送能力を向上させるスクリュの検討が従来行われていなかったことに着目した結果、サイドフィーダーに特定形状の1条2軸スクリュを用いることにより、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下に示すとおりである。
[1]
押出機に粉体原材料を供給する、サイドフィーダーであって、
前記サイドフィーダーは、サイドフィーダー原料供給口、サイドフィーダースクリュ、及びサイドフィーダーシリンダーを有し、
前記サイドフィーダースクリュが1条であり、かつ2軸であり、
前記サイドフィーダースクリュの長径Doの短径Diに対する割合(Do/Di)が1.8〜2.2であり、
前記サイドフィーダースクリュのリードLsの長径Doに対する割合(Ls/Do)が1.0〜2.0であり、
前記サイドフィーダーシリンダーと前記サイドフィーダースクリュとの隙間の距離σの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(σ/Do)が0.005〜0.05であることを特徴とする、サイドフィーダー。
[2]
前記サイドフィーダー原料供給口の長さLmfの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(Lmf/Do)が2.5〜5.0であり、前記サイドフィーダー原料供給口の幅Wmfの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(Wmf/Do)が1.4〜2.0である、[1]に記載のサイドフィーダー。
[3]
前記サイドフィーダー原料供給口に接続するサイドフィーダーホッパーをさらに有し、前記サイドフィーダーホッパーの上部にガス抜き配管と粉体原料供給配管とを有する、[1]又は[2]に記載のサイドフィーダー。
[4]
前記ガス抜き配管が、前記粉体原料供給配管よりも押出機側に配置される、[3]に記載のサイドフィーダー。
[5]
前記サイドフィーダーホッパーの側壁の傾斜角度βが65〜90度である、[3]又は[4]に記載のサイドフィーダー。
[6]
前記サイドフィーダーシリンダーがシリンダー冷却装置を有する、[1]〜[5]のいずれかに記載のサイドフィーダー。
[7]
[1]〜[6]のいずれかに記載のサイドフィーダーを少なくとも1つ有することを特徴とする、押出機。
[8]
前記サイドフィーダーが接続されたバレルの下流に混練ゾーンを有し、前記バレルの上流及び/又は前記混練ゾーンの下流に、ガス抜き用バレルを少なくとも1つ有する、[7]に記載の押出機。
[9]
[7]又は[8]に記載の押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法であり、平均粒径が0.1〜200μmの粉体状熱可塑性樹脂及び平均粒径が0.1〜200μmの粉体状無機フィラーからなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体原材料を含む原料を、前記サイドフィーダーから供給し、熱可塑性樹脂と溶融混練することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[10]
前記粉体原材料が、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリオキシメチレン、及びスチレン・アクリロニトリル・ブタジエン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体状熱可塑性樹脂である、[9]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[11]
前記粉体原材料が、マイカ、タルク、ガラスフレーク、及びウォラストナイトからなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体状無機フィラーである、[9]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
本発明によれば、粉体原材料の搬送能力を向上させ、かつ供給安定性に優れたサイドフィーダー、それを有する押出機、および押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することができる。
本実施形態のサイドフィーダーの一例を示す概略図である。(A)は、押出機に接続したサイドフィーダーの側面図であり、(B)は、サイドフィーダーを(A)の線I−Iに沿う面により切断したときの断面図である。 サイドフィーダーシリンダー内に設置された本実施形態のサイドフィーダー1条2軸スクリュの一例を示す概略図である。(A)は、サイドフィーダー1条2軸スクリュの正面図であり、(B)は、サイドフィーダー1条2軸スクリュの側面図である。 サイドフィーダーシリンダー内に設置されたサイドフィーダー2条2軸スクリュの一例を示す概略図である。(A)は、サイドフィーダー2条2軸スクリュの正面図であり、(B)は、サイドフィーダー2条2軸スクリュの側面図である。 本実施形態のサイドフィーダー付押出機の一例を示す概略側面図である。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右、水平、垂直等の位置・方向関係は、特に断らない限り、図面に示す位置・方向関係に基づくものとし、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
また、本明細書において、上流側、下流側とは、本実施形態のサイドフィーダー又は押出機において、原材料の流れの上流を上流側、下流を下流側とする。
(サイドフィーダー)
本実施形態のサイドフィーダーは、押出機に粉体原材料を供給する、サイドフィーダーであって、前記サイドフィーダーは、サイドフィーダー原料供給口、サイドフィーダースクリュ、及びサイドフィーダーシリンダーを有し、前記サイドフィーダースクリュが1条であり、かつ2軸であり、前記サイドフィーダースクリュの長径Doの短径Diに対する割合(Do/Di)が1.8〜2.2であり、前記サイドフィーダースクリュのリードLsの長径Doに対する割合(Ls/Do)が1.0〜2.0であり、前記サイドフィーダーシリンダーと前記サイドフィーダースクリュとの隙間の距離σの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(σ/Do)が0.005〜0.05である。
本実施形態のサイドフィーダーは、押出機のバレルの横側面又は上部に接続することで、樹脂組成物の製造装置等として使用することができる。
図1に、本実施形態のサイドフィーダーの一例の概略側面図(A)及び概略断面図(B)を示す。
以下、本実施形態のサイドフィーダーについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のサイドフィーダーの一例として、サイドフィーダーSは、図1(A)及び(B)に示すように、サイドフィーダースクリュ1と、サイドフィーダーシリンダー2と、原料を供給するためにサイドフィーダーシリンダー2に設けられた開口部である、サイドフィーダー原料供給口3とを具備する。
サイドフィーダーSにおいては、上記の他に、例えば、図1(A)に示すように、サイドフィーダースクリュ1を駆動するサイドフィーダーモーター4、サイドフィーダーギアボックス5、サイドフィーダーホッパー6、該ホッパー6に接続する粉体原料供給配管7及びガス抜き配管8、並びにシリンダー冷却水入口配管9とシリンダー冷却水出口配管10とを有するシリンダー冷却装置を設置することができる。
((サイドフィーダースクリュ))
本実施形態のサイドフィーダースクリュ1は、フライト(長径部分)が1つの1条スクリュであり、かつ2軸である。スクリュが単軸であると搬送能力が低くなり、3軸以上では機械的な構造が複雑になるので好ましくない。1条2軸スクリュが搬送能力と構造的な観点から好ましい。
図2に、本実施形態のサイドフィーダースクリュ1の一例の概略正面図(A)及び概略側面図(B)を示す。
サイドフィーダースクリュ1は、長径Doの短径Diに対する割合(Do/Di)が、1.8〜2.2であり、好ましくは1.86〜2.2、更に好ましくは1.86〜2.1である。Do/Diが1.8未満では搬送能力が低くなる。また、Do/Diが2.2を超えると短径Diが細くなり、スクリュ軸強度が低下する。
また、サイドフィーダースクリュ1は、リードLsの長径Doに対する割合(Ls/Do)が、1.0〜2.0であり、好ましくは1.0〜1.7、更に好ましくは1.1〜1.7である。Ls/Doが1.0未満であると搬送能力が低くなり、2.0を超えると原材料の搬送能力が大きくなりすぎ、スクリュの機械的強度の維持が困難になる。
サイドフィーダースクリュ1の回転数は、50〜600rpmであることが好ましく、100〜600rpmであることがより好ましい。スクリュ回転数が上記範囲であると、搬送能力を安定させることができる。
ここで、図3に、2条2軸のサイドフィーダースクリュの一例の概略正面図(A)及び概略側面図(B)を示す。フライト(長径部分)は1リード中に2つあり、1条のサイドフィーダースクリュ1に比べて小さくなっているが、フライト同士が噛合っているため、この噛合い部からの原料の漏れは少ない。
((サイドフィーダーシリンダー))
本実施形態のサイドフィーダーシリンダー2は、図1(B)に示すように、サイドフィーダースクリュ1の形状に合わせて2軸形状である。
また、サイドフィーダーシリンダー2の径Dsは、図1(A)に示すように、接続する押出機11のバレル径D以下である。
サイドフィーダーシリンダー2と、サイドフィーダースクリュ1との隙間の距離σの、サイドフィーダースクリュ1の長径Doに対する割合(σ/Do)は、0.005〜0.05であり、好ましくは0.007〜0.05、更に好ましくは0.008〜0.05である。σ/Doが0.005未満であると、1条スクリュの羽根幅が広いため、粉体原材料が上記隙間の中に詰まり、スクリュが止まったり、1条スクリュのフライト部が摩耗したりする。σ/Doが0.05を超えると、上記隙間を抜ける粉体原材料が多くなり、搬送能力が大幅に低下する。
なお本開示で、サイドフィーダーシリンダー2とサイドフィーダースクリュ1との隙間の距離σは、下記式(1)により計算される。
σ=(Ds−Do)/2・・・・・・・・・・・・・(1)
サイドフィーダーシリンダー2は、シリンダー冷却水入口配管9とシリンダー冷却水出口配管10とを有するシリンダー冷却装置を有していることが好ましい。シリンダー冷却水入口配管9及びシリンダー冷却水出口配管10は、図1(A)に示すように、サイドフィーダー原料供給口3とサイドフィーダーシリンダー2の排出口との間に設置されることが好ましく、サイドフィーダーシリンダー2全体に冷却用媒体を流す溝が形成されていることが好ましい。また、冷却用媒体としては水が好ましい。シリンダー冷却装置でサイドフィーダーシリンダー2を冷却することにより、押出機11からサイドフィーダーSに流れるガス成分(有機溶剤や分解物等)を凝結させて、これらがサイドフィーダーホッパー6に流入するのを防ぐことができる。
((サイドフィーダー原料供給口))
本実施形態のサイドフィーダー原料供給口3は、原料を供給するためにサイドフィーダーシリンダー2に設けられた開口部である。
本実施形態のサイドフィーダー原料供給口3の開口形状(図1(A)の上方向から見た形状)は、特に限定されず、矩形、円形、楕円形等であってよい。
サイドフィーダー原料供給口3の長さLmfの、サイドフィーダースクリュ1の長径Doに対する割合(Lmf/Do)は、2.5〜5.0であることが好ましく、より好ましくは3.0〜5.0、更に好ましくは4.0〜5.0である。Lmf/Doが2.5以上であることで、粉体原材料の食い込み性がより良好となる。Lmf/Doが5.0以下であることで、サイドフィーダースクリュ1自身が粉体原材料をサイドフィーダーシリンダー2に押し込む能力がより良好となる。
なお本開示で、サイドフィーダー原料供給口3の長さLmfは、図1(A)に示すように、サイドフィーダー原料供給口3の、サイドフィーダースクリュ1の軸方向の最長の長さである。
サイドフィーダー原料供給口3の幅Wmfの、サイドフィーダースクリュ1の長径Doに対する割合(Wmf/Do)は、1.4〜2.0であることが好ましく、より好ましくは1.5〜2.0、更に好ましくは1.6〜2.0である。Wmf/Doが1.4以上であることで、粉体原材料の食い込み性がより良好となる。Wmf/Doが2.0以下であることで、スクリュ自身がシリンダーに押し込む能力がより良好となる。
なお本開示で、サイドフィーダー原料供給口3の幅Wmfは、図1(B)に示すように、サイドフィーダー原料供給口3の、サイドフィーダースクリュ1の軸方向に垂直な幅方向(図1(B)における左右方向)の最長の長さである。
((サイドフィーダーホッパー))
本実施形態のサイドフィーダー原料供給口3には、原料を集めるサイドフィーダーホッパー6を接続することができる。
本実施形態のサイドフィーダーホッパー6の形状は、特に限定されないが、側壁に傾斜面を有していることが好ましい。
また、サイドフィーダーホッパー6の上部には、蓋が付いていてもよく、原料粉体を供給するための粉体原料供給配管7とガス抜き用のガス抜き配管8とを有することができる。
粉体原料供給配管7及びガス抜き配管8の形状は、特に限定されないが、円柱型配管であることが好ましく、円柱型配管である場合、その径は、75〜200mmであることが好ましい。粉体原料供給配管7の配管角度は、配管での溜まり防止のため、粉体の安息角度を超える60〜90度であることが好ましい。ガス抜き配管8の長さは、排出ガスと共に粉体が排出されるのを防ぐため、1〜10mであることが好ましい。また、粉体原料供給配管7の出口には、粉体の食い込みを良くするため、サイドフィーダーホッパー6の側壁に原料を当てて供給するガイドを設けても構わない。
サイドフィーダーホッパー6の上部にガス抜き配管8と粉体原料供給配管7とを有する場合のそれぞれ配置は、ガス抜きを容易にするため、及び粉体の食い込み性を良くするため、図1(A)に示すように、ガス抜き配管8が、粉体原料供給配管7よりも押出機11側に配置されることが好ましい。また、ガス抜き配管8は、場合により、ホッパーの側壁に取り付けても構わない。
サイドフィーダーホッパー6の側壁の傾斜角度βは、65〜90度であることが好ましく、より好ましくは70〜90度、更に好ましくは75〜90度である。傾斜角度βが65度以上であることで、粉体がサイドフィーダーホッパー6の側壁に堆積することを防止し、供給不良が起こりにくくすることができ、90度以下であることで、粉体が直接落ちることを防止し、粉体の嵩密度を高く保ち、食い込み性がより良好となる。
なお本開示で、サイドフィーダーホッパー6の側壁の傾斜角度βは、図1(A)及び(B)に示すように、サイドフィーダーホッパー6の側壁の傾斜面と、水平面とのなす角度である。
((サイドフィーダーモーター))
本実施形態のサイドフィーダーSは、サイドフィーダースクリュ1を駆動するサイドフィーダーモーター4を設置することができる。
サイドフィーダーモーター4は、特に限定されないが、回転数を変えてもモータートルクが一定のインバーターモーターを使用するのが好ましい。
((サイドフィーダーギアボックス))
本実施形態のサイドフィーダーSは、サイドフィーダーギアボックス5を設置することができる。
サイドフィーダーギアボックス5は、サイドフィーダースクリュ1に合わせて、2軸用とする。サイドフィーダーギアボックス5の軸の回転方向は、押出機11のスクリュの回転方向がスクリュ先端に向かって左周り回転ならば、左周りが好ましく、右周り回転ならば、右周りが好ましい。上記の回転方向とすることにより、サイドフィーダーSから押出機11のスクリュに供給される紛体の食い込みが良好となる。
(押出機)
本実施形態の押出機11は、本実施形態のサイドフィーダーSを少なくとも1つ有する押出機であれば、特に限定されない。具体的には、少なくとも1つのサイドフィーダーSが押出機11のサイドフィーダーバレルと接続される実施形態が挙げられる。供給される粉体原材料が2種以上ある場合、サイドフィーダーSを2つ以上有しても構わない。また、供給される粉体原材料が1種であっても、例えば、押出される樹脂組成物100質量%に対して粉体原材料が30質量%を超える場合、2つ以上のサイドフィーダーから粉体原材料を分割供給しても構わない。
図4に、本実施形態のサイドフィーダー付押出機の一例の概略側面図を示す。
押出機11の種類は、特に限定されないが、二軸同方向回転二軸押出機が好ましい。押出機11としては、例えば、ドイツ連邦共和国COPERION社製「ZSK」シリーズ、東芝機械社製「TEM」シリーズ、日本製鋼所社製「TEX」シリーズ等が挙げられる。
押出機11の規格や大きさは、特に限定されないが、バレル径Dは40〜200mmであることが好ましい。バレル径Dが40mm以上であることで生産性が向上し、バレル径Dが200mm以下であることで、溶融混練時の発熱が大きくなり過ぎることが防止できる。
押出機11の長さLtは、特に限定されないが、バレル径Dの30〜60倍であることが好ましい。押出機11の長さLtがバレル径Dの30倍以上であることで、サイドフィーダーSから供給される原材料を十分に混練することがより容易となり、押出機11の長さLtがバレル径Dの60倍以下であることで、スクリュ軸の振れを小さくすることができ好ましい。
押出機11の押出機モーター12は、特に限定されず、インバーターモーターでもよいし、直流モーターでもよい。押出機モーター12には、必要に応じて冷却装置を設けてもよい。押出機モーター12の冷却装置としては、例えば、空気冷却タイプや循環水冷却タイプ等が挙げられるが、空気中に異物をまき散らさない観点から、循環水冷却タイプが好ましい。
押出機ギアボックス13のトルク密度Tdは、6〜25N・m/cm3であることが好ましく、より好ましくは8〜24N・m/cm3、さらに好ましくは14〜23N・m/cm3である。トルク密度Tdが6〜25の範囲であると、生産性と品質の安定性に優れる。
押出機11のスクリュ回転数は、100〜1200rpmであることが好ましく、150〜1000rpmであることがより好ましい。
押出機11が上記した二軸同方向回転押出機である場合、その好ましいバレル構成の一例としては、供給口を少なくとも2つ有する構成が挙げられる。
また、本実施形態のサイドフィーダーが接続されたサイドフィーダーバレル(供給口)の下流に混練ゾーンを有し、該サイドフィーダーバレル(供給口)の上流及び/又は該混練ゾーンの下流に、ガス抜き用バレル(大気ベント)を少なくとも1つ有することが好ましい。
以下、本実施形態の押出機の好ましいバレル構成について、図4に示す供給口を3つ有するバレル構成を例に、具体的に説明する。
図4に示すバレル構成において、第一供給口は、押出機ギアボックス13に一番近い供給口であり、第二供給口(前述したサイドフィーダー原料供給口3に該当し、サイドフィーダーホッパー14−2を接続する)は、第一供給口の下流の第一混練ゾーン15−1の下流に配置する。
第二供給口の下流には、第二混練ゾーン15−2を少なくとも1つ配置する。
混練ゾーン15−1及び15−2のスクリュ構成としては、例えば、2条又は3条のニーディングブロック(右廻り、左廻り、ニュートラル)、2条と/又は3条のスクリュフライト(右廻り、左廻り)、バリスターリング、2条と/又は3条の切り欠きスクリュとカットスクリュ、1条右回りスクリュフライト等を適宜選択し、必要に応じてこれらを組み合わせて用いることができる。
第二供給口を有するサイドフィードバレルの上流、混練ゾーン15−2の下流には、大気ベント16−1、16−3を設けることが好ましい。また、第二供給口を有するサイドフィードバレル自体にガス抜き用の大気ベント16−2を設けても構わない。
押出機11の大気ベント16−1、16−2、16−3には、酸化劣化物数を抑制する観点から、不活性ガスを供給しても構わない。不活性ガスとしては、窒素又はアルゴンが例示される。
さらに、第二混練ゾーン15−2の下流に第三供給口(前述したサイドフィーダー原料供給口3に該当し、サイドフィーダーホッパー14−3を接続する)を設け、該第三供給口の下流に第三混練ゾーン15−3を設ける。その下流には、真空ベント17を設けることが好ましい。
また、第三供給口を有するサイドフィードバレル自体にガス抜き用の大気ベント16−4を設けても構わない。大気ベント16−4には、窒素又はアルゴン等の不活性ガスを供給しても構わない。
ここで18−1、18−2、18−3、18−4は、重量式フィーダーであり、流量はロードセルで単位時間当たりの質量速度を検知し、重量式フィーダーのスクリュの回転数を制御することで、第一供給口から第三供給口のそれぞれに供給される原料の単位時間当たりの質量(質量速度)を制御する。
(熱可塑性樹脂組成物の製造方法)
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、本実施形態の押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法であり、平均粒径が0.1〜200μmの粉体状熱可塑性樹脂及び平均粒径が0.1〜200μmの粉体状無機フィラーからなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体原材料を含む原料を、前記サイドフィーダーから供給し、熱可塑性樹脂と溶融混練することを特徴とする。
粉体状熱可塑性樹脂及び/又は粉体状無機フィラーと溶融混練する熱可塑性樹脂は、例えば、押出機11の第一供給口から供給される。
粉体状熱可塑性樹脂及び/又は粉体状無機フィラーと溶融混練する熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。好ましい具体例としては、ポリフェニレンエーテル(例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−co−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリカーボネート、ポリオレフィン系樹脂(高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等)、ポリスチレン系樹脂(ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等)、ポリエステル系樹脂(ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等)、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン・イソプレンブロック共重合体、ホモポリオキシメチレン、コポリマーポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルニド、ポリアミド系樹脂(例えば、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド4,6、ポリアミド11,ポリアミド12,ポリアミド6,10、ポリアミド6,12、ポリアミド6/6,6、ポリアミド6/6,12、ポリアミドMXD(m−キシリレンジアミン),6、ポリアミド6,T、ポリアミド9,T、ポリアミド6,I、ポリアミド6/6,T、ポリアミド6/6,I、ポリアミド6,6/6,T、ポリアミド6,6/6,I、ポリアミド6/6,T/6,I、ポリアミド6,6/6,T/6,I、ポリアミド6/12/6,T、ポリアミド6,6/12/6,T、ポリアミド6/12/6,I、ポリアミド6,6/12/6等)、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテルとアルケニル系樹脂のブレンド物ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
サイドフィーダーから供給される粉体原材料は、平均粒径が0.1〜200μmの粉体熱可塑性樹脂及び平均粒径が0.1〜200μmの粉体状無機系フィラーからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
サイドフィーダーから供給される粉体原材料の平均粒径は、1.0〜200μmであることが好ましく、1.0〜150μmであることがより好ましい。平均粒径が上記範囲であると、粉体原材料の供給が安定する。
粉体状熱可塑性樹脂としては、先述の熱可塑性樹脂の1種以上を使用することができ、中でもポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリオキシメチレン、及びスチレン・アクリロニトリル・ブタジエン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
粉体状無機系フィラーとしては、例えば、重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、軟質炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、クレー、硫酸バリウム、酸化亜鉛、アルミナ、水酸化マグネシウム、タルク、クロライト、マイカ、ガラスフレーク、ハイドロタルサイト、針状フィラー(ウォラストナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、セプライト、ゾノトライト、ホウ酸アルミニウム)、ガラスビーズ、シリカビーズ、アルミナビーズ、カーボンビーズ、ガラスバルーン、カーボン、磁性フィラー、圧電・焦電フィラー、摺動性フィラー、封止材用フィラー、紫外線吸収フィラー、制振用フィラー、導電性フィラー(ケッチェンブラック、アセチレンブラック)等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。中でもマイカ、タルク、ガラスフレーク、及びウォラストナイトからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
粉体熱可塑性樹脂及び/又は粉体状無機系フィラーの他に、粒径が1〜6mmのペレット状熱可塑性樹脂やガラスビーズ、ガラスファイバー、金属繊維、カーボン繊維等の繊維を切断したチョップドストランド、難燃剤(液状、固体状難燃剤を含む)、オイル、官能基付与剤、可塑剤、各種着色剤、着色補剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、安定剤等を、熱可塑性樹脂と溶融混練しても構わない。
これらの供給位置は、特に限定されず、例えば上述した押出機11の第一供給口でも構わないし、第二供給口、第三供給口から供給しても構わない。
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において特に断りがない限り、「%」及び「部数」は質量基準に基づくものである。
実施例及び比較例で用いた装置、原材料を以下に示す。
(サイドフィーダー)
サイドフィーダーは、図1(A)に示す構成とし、シリンダー径Ds=58.0mm、スクリュ軸は2つ、Lmf/Do=3.0、Wmf/Do=1.8のサイドフィーダーを製作して用いた。サイドフィーダーホッパーの側壁の傾斜角度βは75度、粉体原料供給配管の径は5インチ、粉体原料供給配管の配管角度は90度、ガス抜き配管の径は5インチ、ガス抜き配管の高さは1mとした。サイドフィーダーシリンダーの冷却水循環ユニットの冷却水のバルブを開とし、シリンダーを冷却した。
使用したサイドフィーダースクリュを表1に示す。
Figure 2020147006
(押出機)
押出機は、図4に示す構成とし、サイドフィードバレルに上記のサイドフィーダーを接続した。
押出機として、最大ギアボックストルク密度21.25N・m/cm3の二軸同方向回転押出機(「TEM58SS」、東芝機械社製、バレル径D:58mm、押出機の長さLt:2880mm)を使用した。
((押出機のバレル構成))
押出機のバレル構成は、次のとおりである。
No.1バレル :第一供給口
No.2〜3バレル :搬送ゾーン
No.4バレル :第一混練ゾーン
No.5バレル :第一大気ベント(16−1)
No.6バレル :第二供給口(第二大気ベント(16−2)付サイドフィードバレル)
No.7バレル :第二混練ゾーン
No.8バレル :第三大気ベント(16−3)
No.9バレル :第三供給口(第四大気ベント(16−4)付サイドフィードバレル)
No.10バレル :第三混練ゾーン
No.11バレル :第一真空ベント(17)(−0.09Mpa)
No.12バレル :クローズドバレル
メッシュ :なし
ダイヘッド :4Φmm 25穴
ストランドバス :水温 40℃±3℃
ペレタイザー :ペレット形状 3.0±0.5mm目標にカッティング
振動篩い :長いペレット、連粒ペレット、切り粉を排除
重量式フィーダー :kubota社製 CE−W−4を第一供給口に2台、第二、第三供給口に各1台を配置した。
((押出機のスクリュ構成))
第一混練ゾーンのスクリュ構成は、右廻りニーディングブロック2個、ニュートラルニーディングブロック1個、左廻りニーディングブロック1個とした。
第二混練ゾーンのスクリュ構成は、右廻りニーディングブロック2個、ニュートラルニーディングブロック1個、右廻りニーディングブロック1個とした。
第三混練ゾーンのスクリュ構成は、右廻りニーディングブロック2個、ニュートラルニーディングブロック1個、左廻りニーディングブロック1個、右廻りニーディングブロック1個とした。
(原材料)
第一供給口(ホッパー(14−1))に供給する重量式フィーダー(18−1)に、ポリフェニレンエーテル(PPE)パウダー(商品名「S201A」、旭化成プラスチックシンガポール社製)を投入した。また、重量式フィーダー(18−2)には、混合物(ハイインパクトポリスチレン(商品名「CT60」、ペトロケミカル社製)21.5質量%、水素添加スチレン・ブタジエンブロック共重合体(商品名「H1272」、旭化成株式会社製)1質量%、低密度ポリエチレン(商品名「サンテックLD M2004」、旭化成株式会社製)1質量%、カーボンマスターバッチ(カーボン/ゼネラルパーパスポリスチレン685/WAX=45/50/5)1質量%、安定剤(商品名「アデカスタブPEP36」、株式会社ADEKA製/商品名「イルガノックス1010」、BASF社製=2/3)0.5質量%をタンブラーで均一混合)を投入した。
第二供給口(サイドフィーダーホッパー(14−2))に供給する重量式フィーダー(18−3)には、マイカ(商品名「BHT Mica200D」、北京厚信貿易有限公司社製、平均粒径:75μm)25質量%を投入した。
第三供給口、大気ベント(16−4)は、止め栓を押出機バレルNo.9に取り付け、閉とした。
表2及び3に、各原材料の配合量を示す。
実施例及び比較例で適用した評価方法を以下に示す。
(樹脂組成物の物性評価)
シャルピー衝撃強度
押出機で製造された樹脂組成物のペレットを、射出成形機(東芝機械製「IS−80AM」射出成形機)で、ISO179規格で規定された寸法の試験サンプルを成形した。その際のシリンダー温度は、240〜290℃とし、金型温度は、80℃とした。
得られた試験サンプルについて、シャルピー衝撃強度(kJ/cm2)を、ISO179に従い、測定した。測定値が大きい値であるほど耐衝撃性に優れていると評価した。
表2及び3に、測定結果を示す。
<実施例1>
サイドフィーダースクリュとして、表1のAの1条スクリュを使用し、スクリュ回転数は400rpmとした。押出機のスクリュ回転数を500rpmに設定し、押出量を500kg/hrに設定し、重量式フィーダー(18−2)を125kg/hr、重量式フィーダー(18−1)を250kg/hrと順に立ち上げ、重量式フィーダー(18−3)を粉体原材料が溜まるまで5kg/hr刻みで上げていき、サイドフィーダーの供給能力(kg/hr)を測定した。
重量式フィーダー(18−3)は、130kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、125kg/hrに設定した。大気ベント16−1、16−2からのガス抜きも良好で、大気ベントからのマイカの噴出もなかった。ダイ出口樹脂温度は348℃で、シャルピー衝撃強度は3.2kJ/m2と良好な結果であった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<比較例1>
サイドフィーダースクリュとして表1のBの2条スクリュを使用した以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、80kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、75kg/hrに設定し、押出量300kg/hrで実施した。サイドフィーダースクリュが2条であったため、実施例1と比べて搬送能力が低かった。ダイ出口樹脂温度は374℃と実施例1と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べて低かった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<比較例2>
サイドフィーダースクリュとして表1のCの1条スクリュを使用した以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、100kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、95kg/hrに設定し、押出量380kg/hrで実施した。サイドフィーダースクリュの長径Doの短径Diに対する割合(Do/Di)が実施例1と比べて、小さい分、搬送能力が低かった。ダイ出口樹脂温度は362℃と実施例1と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べて低かった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<比較例3>
サイドフィーダースクリュとして表1のDの1条スクリュを使用した以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、95kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、90kg/hrに設定し、押出量360kg/hrで実施した。サイドフィーダースクリュのリードLsの長径Doに対する割合(Ls/Do)が実施例1と比べて、小さい分、搬送能力が低かった。ダイ出口樹脂温度は367℃と実施例1と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べて低かった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<比較例4>
サイドフィーダースクリュとして表1のEの1条スクリュを使用した以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、150kg/hrでサイドフィーダースクリュが止まり、80kg/hrでもサイドフィーダースクリュが停止したので、中止した。サイドフィーダースクリュの長径Doに対し、サイドフィーダーシリンダーとサイドフィーダースクリュとの隙間の距離σが狭すぎて、隙間にマイカが溜まったことが原因であると考えられる。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<比較例5>
サイドフィーダースクリュとして表1のFの1条スクリュを使用した以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、95kg/hrでマイカがサイドフィーダーホッパー(14−2)に溜まったので、90kg/hrに設定し、押出量360kg/hrで実施した。サイドフィーダースクリュの長径Doに対し、サイドフィーダーシリンダーとサイドフィーダースクリュとの隙間の距離σが広すぎたため、搬送能力が低かった。ダイ出口樹脂温度は366℃と実施例1と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べて低かった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例2>
サイドフィーダー原料供給口の長さLmfを短くするために、サイドフィーダー原料供給口の最上流部に入れ子を挿入し、Lmf/Do=2.4になるようにした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、115kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、110kg/hrに設定し、押出量440kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は353℃と実施例1と比べてやや高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例3>
サイドフィーダー原料供給口の幅Wmfを短くするために、サイドフィーダー原料供給口の幅方向両側に入れ子を挿入し、Wmf/Do=1.3になるようにした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、105kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、100kg/hrに設定し、押出量400kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は357℃と実施例1と比べてやや高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例4>
サイドフィーダーホッパー(14−2)の上部に設置したガス抜き配管を外して閉とした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、110kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、105kg/hrに設定し、押出量420kg/hrで実施した。マイカに同伴されるガスが押出機に送られる分、大気ベント16−1及び16−2からのマイカの吹き出し量が実施例1より多くなった。ダイ出口樹脂温度は356℃と実施例1と比べてやや高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例5>
サイドフィーダーホッパー(14−2)の上部に設置したガス抜き配管と原料供給配管との位置を交換し、ガス抜き配管をサイドフィーダーモーター側とした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、105kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、100kg/hrに設定し、押出量400kg/hrで実施した。マイカに同伴されるガスのガス抜きが悪くなる分、マイカの搬送能力がやや低下した。ダイ出口樹脂温度は362℃と実施例1と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例6>
押出機の大気ベント16−1を閉とした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、115kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、110kg/hrに設定し、押出量440kg/hrで実施した。マイカに同伴されるガスのガス抜きが悪くなる分、マイカの搬送能力がやや低下した。ダイ出口樹脂温度は354℃と実施例1と比べてやや高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例7>
サイドフィーダーシリンダーの冷却水循環ユニットの冷却水のバルブを閉とした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、115kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にマイカが溜まったので、110kg/hrに設定し、押出量440kg/hrで実施した。押出機からサイドフィーダーに流れるガスのガス抜きが悪くなる分、マイカの搬送能力がやや低下した。ダイ出口樹脂温度は353℃と実施例1と比べてやや高く、シャルピー衝撃強度も実施例1と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表2に記載のとおりとした。
<実施例8>
重量式フィーダー(18−3)から供給する粉体原材料をタルク(商品名「RGE−250」、富士タルク工業製、平均粒径:2μm)に変えた以外、実施例1と同様に実施した。
粉体の粒径が小さい分、搬送能力が低下した。重量式フィーダー(18−3)は、125kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にタルクが溜まったので、120kg/hrに設定し、押出量480kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は348℃で、シャルピー衝撃強度も良好だった。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<実施例9>
実施例8の重量式フィーダー(18−1)から供給するPPEを25質量%とし、重量式フィーダー(18−3)に供給する粉体原材料ををタルクからPPE25質量%に切り替えた。更に、第三供給口(サイドフィーダーホッパー(14−3))に重量式フィーダー(18−4)を取り付け、大気ベント(16−4)は、止め栓を押出機バレルNo.9から外して開とし、タルクを重量式フィーダー(18−4)から供給した。
押出機のスクリュ回転数を500rpmとし、重量式フィーダー(18−1)と(18−2)とは流量125kg/hrで稼働させた。重量式フィーダー(18−3)と(18−4)とは5kg/hrづつ流量を上げて行き、サイドフィーダーホッパー(14−2)と(14−3)に原材料が溜まる流量が各々125kg/hrであったので、各々120kg/hrに設定し、押出量480kg/hrで実施した。その他は、実施例8と同様に実施した。ダイ出口樹脂温度は337℃で、シャルピー衝撃強度も良好であった。
詳細な結果は表3に記載のとおりとした。
<実施例10>
重量式フィーダー(18−1)にペレット樹脂ナイロン66(商品名「1300S」、旭化成株式会社製)を供給し、重量式フィーダー(18−2)は使用せず、重量式フィーダー(18−3)に供給する粉体原材料をタルク(商品名「LMS−400」、富士タルク工業製、平均粒径4μm、嵩密度120kg/m3)とした以外、実施例1と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、125kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にタルクが溜まったので、120kg/hrに設定し、押出量480kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度が322℃で、シャルピー衝撃強度も良好だった。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<比較例6>
サイドフィーダースクリュを表1のBとした以外、実施例10と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、80kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にタルクが溜まったので、75kg/hrに設定し、押出量300kg/hrで実施した。サイドフィーダースクリュが2条であったため、実施例10と比べて搬送能力が低かった。ダイ出口樹脂温度は354℃と実施例10と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例10と比べて低下した。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<実施例11>
重量式フィーダー(18−1)にペレット樹脂アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(商品名「ABS191F」、旭化成社製)を供給した以外、実施例10と同じ条件で実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、125kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にタルクが溜まったので、120kg/hrに設定し、押出量480kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度が314℃で、シャルピー衝撃強度も良好だった。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<比較例7>
サイドフィーダースクリュを表1のBとした以外、実施例11と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、80kg/hrでサイドフィーダーホッパー(14−2)にタルクが溜まったので、75kg/hrに設定し、押出量300kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は347℃と実施例11と比べて高く、シャルピー衝撃強度も実施例11と比べて低下した。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<実施例12>
サイドフィーダースクリュとして、表1のGの1条スクリュを使用した以外、実施例8と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、135kg/hrでタルクがサイドフィードホッパー(14−2)に溜まったので、130kg/hrに設定し、押出量は520kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は、実施例8に比べ、345℃と低下し、シャルピー衝撃強度は良好であった。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<実施例13>
サイドフィーダースクリュとして、表1のHの1条スクリュを使用した以外、実施例8と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、140kg/hrでタルクがサイドフィードホッパー(14−2)に溜まったので、135kg/hrに設定し、押出量は540kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は、実施例8に比べ、342℃と低下し、シャルピー衝撃強度は良好であった。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
<実施例14>
サイドフィーダースクリュとして、表1のIの1条スクリュを使用した以外、実施例8と同様に実施した。
重量式フィーダー(18−3)は、115kg/hrでタルクがサイドフィードホッパー(14−2)に溜まったので、110kg/hrに設定し、押出量は440kg/hrで実施した。ダイ出口樹脂温度は、実施例8に比べ、353℃とやや高く、シャルピー衝撃強度も実施例8と比べてやや低くなった。
詳細な条件は表3に記載のとおりとした。
Figure 2020147006
Figure 2020147006
本発明のサイドフィーダー、それを有する押出機およびそれを用いた樹脂組成物の製造方法は、生産能力が高く、生産の安定性に優れるため、自動車部品、電子材料、光学材料、バッテリケース材料、バッテリセル材料、フィルム、シート等の成形に用いるペレットの製造技術として産業上の利用可能性がある。
S:サイドフィーダー
1:サイドフィーダースクリュ
1−2:サイドフィーダースクリュ排出口
2:サイドフィーダーシリンダー
3:サイドフィーダー原料供給口
4:サイドフィーダーモーター
5:サイドフィーダーギアボックス
6:サイドフィーダーホッパー
7:粉体原料供給配管
8:ガス抜き配管
9:シリンダー冷却水入口配管
10:シリンダー冷却水出口配管
11:押出機
12:押出機モーター
13:押出機ギアボックス
14−1:第一供給口ホッパー
14−2:第二供給口サイドフィーダーホッパー
14−3:第三供給口サイドフィーダーホッパー
15−1:第一混練ゾーン
15−2:第二混練ゾーン
15−3:第三混練ゾーン
16−1:第一大気ベント
16−2:第二大気ベント
16−3:第三大気ベント
16−4:第四大気ベント
17:真空ベント
18−1、18−2、18−3、18−4:重量式フィーダー

Claims (11)

  1. 押出機に粉体原材料を供給する、サイドフィーダーであって、
    前記サイドフィーダーは、サイドフィーダー原料供給口、サイドフィーダースクリュ、及びサイドフィーダーシリンダーを有し、
    前記サイドフィーダースクリュが1条であり、かつ2軸であり、
    前記サイドフィーダースクリュの長径Doの短径Diに対する割合(Do/Di)が1.8〜2.2であり、
    前記サイドフィーダースクリュのリードLsの長径Doに対する割合(Ls/Do)が1.0〜2.0であり、
    前記サイドフィーダーシリンダーと前記サイドフィーダースクリュとの隙間の距離σの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(σ/Do)が0.005〜0.05であることを特徴とする、サイドフィーダー。
  2. 前記サイドフィーダー原料供給口の長さLmfの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(Lmf/Do)が2.5〜5.0であり、前記サイドフィーダー原料供給口の幅Wmfの、前記サイドフィーダースクリュの長径Doに対する割合(Wmf/Do)が1.4〜2.0である、請求項1に記載のサイドフィーダー。
  3. 前記サイドフィーダー原料供給口に接続するサイドフィーダーホッパーをさらに有し、前記サイドフィーダーホッパーの上部にガス抜き配管と粉体原料供給配管とを有する、請求項1又は2に記載のサイドフィーダー。
  4. 前記ガス抜き配管が、前記粉体原料供給配管よりも押出機側に配置される、請求項3に記載のサイドフィーダー。
  5. 前記サイドフィーダーホッパーの側壁の傾斜角度βが65〜90度である、請求項3又は4に記載のサイドフィーダー。
  6. 前記サイドフィーダーシリンダーがシリンダー冷却装置を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のサイドフィーダー。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のサイドフィーダーを少なくとも1つ有することを特徴とする、押出機。
  8. 前記サイドフィーダーが接続されたバレルの下流に混練ゾーンを有し、前記バレルの上流及び/又は前記混練ゾーンの下流に、ガス抜き用バレルを少なくとも1つ有する、請求項7に記載の押出機。
  9. 請求項7又は8に記載の押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法であり、平均粒径が0.1〜200μmの粉体状熱可塑性樹脂及び平均粒径が0.1〜200μmの粉体状無機フィラーからなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体原材料を含む原料を、前記サイドフィーダーから供給し、熱可塑性樹脂と溶融混練することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  10. 前記粉体原材料が、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリオキシメチレン、及びスチレン・アクリロニトリル・ブタジエン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体状熱可塑性樹脂である、請求項9に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  11. 前記粉体原材料が、マイカ、タルク、ガラスフレーク、及びウォラストナイトからなる群から選ばれる少なくとも1種の粉体状無機フィラーである、請求項9に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
JP2019048965A 2019-03-15 2019-03-15 サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法 Active JP7215942B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048965A JP7215942B2 (ja) 2019-03-15 2019-03-15 サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048965A JP7215942B2 (ja) 2019-03-15 2019-03-15 サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020147006A true JP2020147006A (ja) 2020-09-17
JP7215942B2 JP7215942B2 (ja) 2023-01-31

Family

ID=72429240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019048965A Active JP7215942B2 (ja) 2019-03-15 2019-03-15 サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7215942B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168928A1 (ja) * 2021-02-03 2022-08-11 旭化成株式会社 樹脂組成物の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000263547A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Teijin Chem Ltd 強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP2004330610A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Asahi Kasei Chemicals Corp 粉体供給装置及びその方法
JP2015030132A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 旭化成ケミカルズ株式会社 サイドフィーダー、それを有する押出機、および押出機を用いた押出方法
JP2018051915A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 旭化成株式会社 押出機、サイドフィードバレル

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000263547A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Teijin Chem Ltd 強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP2004330610A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Asahi Kasei Chemicals Corp 粉体供給装置及びその方法
JP2015030132A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 旭化成ケミカルズ株式会社 サイドフィーダー、それを有する押出機、および押出機を用いた押出方法
JP2018051915A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 旭化成株式会社 押出機、サイドフィードバレル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168928A1 (ja) * 2021-02-03 2022-08-11 旭化成株式会社 樹脂組成物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7215942B2 (ja) 2023-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5804786B2 (ja) 押出機およびそれを用いた溶融混練方法
US7736565B2 (en) Process for producing PPE resin composition
JP5815257B2 (ja) 樹脂組成物の製造方法
JP4190941B2 (ja) 製造方法及びその樹脂組成物
JP6865065B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物ペレットの製造方法
WO2017179584A1 (ja) 樹脂組成物の製造方法および二軸混練押出機
JP2018048227A (ja) 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP7026559B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP2010105285A (ja) 粉体原料用押出機および熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP6763733B2 (ja) 押出機、サイドフィードバレル
JP2020111067A (ja) 押出機及びそれを用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP4118741B2 (ja) 新規な樹脂組成物の製造方法及びその樹脂組成物
JP2017064949A (ja) 押出機及びそれを用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP6126351B2 (ja) 原料供給装置及びそれを用いた樹脂組成物の製造装置、並びに樹脂組成物の製造方法
JP2008238626A (ja) 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP2015030132A (ja) サイドフィーダー、それを有する押出機、および押出機を用いた押出方法
EP3323579B1 (en) Method for producing resin composition
JP7215942B2 (ja) サイドフィーダー、押出機、および熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JPH10180840A (ja) 高生産押出機及びそれを用いた押出方法
JP4236517B2 (ja) 難燃樹脂組成物の製造方法
KR101456203B1 (ko) 미세 지분 함유 수지조성물의 제조방법
JP4219211B2 (ja) 製造方法及びその難燃樹脂組成物
CN108329677B (zh) 聚苯醚系树脂组合物、聚苯醚系树脂颗粒以及聚苯乙烯系树脂颗粒的制造方法
JP5759279B2 (ja) 粉体フィラーのブレンド方法
JP2005335240A (ja) 二軸連続式混練装置及びそれを用いた混練方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7215942

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150