JP2812635B2 - ポリマーの混練方法 - Google Patents
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- B29C48/50—Details of extruders
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- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
- B29C48/405—Intermeshing co-rotating screws
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子量ポリマーと低
分子量ポリマーとを混練押出機に供給して混練する方法
に関するものである。
分子量ポリマーとを混練押出機に供給して混練する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高分子量ポリマーと低分子量ポリ
マーとを混合して合成樹脂の物性の改質を行う場合に
は、予めこれらを混合機等で個体混合し混練押出機に供
給する方法か、あるいは別々の供給フィーダーから直接
これらのポリマーを混練押出機中に供給する方法が採用
されており、高分子量ポリマー及び低分子量ポリマーは
混練押出機中で熔融、混練、分散させられている。
マーとを混合して合成樹脂の物性の改質を行う場合に
は、予めこれらを混合機等で個体混合し混練押出機に供
給する方法か、あるいは別々の供給フィーダーから直接
これらのポリマーを混練押出機中に供給する方法が採用
されており、高分子量ポリマー及び低分子量ポリマーは
混練押出機中で熔融、混練、分散させられている。
【０００３】しかしながら、このような方法で高分子量
ポリマーと低分子量ポリマーとを混合する場合、低分子
量ポリマーが先に熔融し、このため混練押出機中のブレ
ンドポリマーの粘度が著しく低下し、混練押出機の剪断
力が激減する。このため、高分子量ポリマーが未熔融物
となって製品中に残留し、ブツやフィッシュアイ等を生
成した。
ポリマーと低分子量ポリマーとを混合する場合、低分子
量ポリマーが先に熔融し、このため混練押出機中のブレ
ンドポリマーの粘度が著しく低下し、混練押出機の剪断
力が激減する。このため、高分子量ポリマーが未熔融物
となって製品中に残留し、ブツやフィッシュアイ等を生
成した。
【０００４】このような問題を解消するため、特開昭５
３−１１１３６２号公報では、互いに独立した２軸混練
押出機の各供給熔融部に、それぞれ高分子量ポリマーと
低分子量ポリマーとを別個のホッパーから独立に供給
し、それぞれのスクリューで各ポリマーを熔融させた
後、混練押出機の先端部において両ポリマーを合流させ
押出成形する方法が提案されている。
３−１１１３６２号公報では、互いに独立した２軸混練
押出機の各供給熔融部に、それぞれ高分子量ポリマーと
低分子量ポリマーとを別個のホッパーから独立に供給
し、それぞれのスクリューで各ポリマーを熔融させた
後、混練押出機の先端部において両ポリマーを合流させ
押出成形する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーが
混合される部分が混練押出機の先端部分であり、高分子
量ポリマーと低分子量ポリマーとを分散して充分に均質
に混合することができないという問題があった。
うな方法では、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーが
混合される部分が混練押出機の先端部分であり、高分子
量ポリマーと低分子量ポリマーとを分散して充分に均質
に混合することができないという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、高分子量ポリマーの未熔融物が残留すること
なく、かつ高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとを均
質に熔融分散し混練することのできる混練方法を提供す
ることにある。
を解消し、高分子量ポリマーの未熔融物が残留すること
なく、かつ高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとを均
質に熔融分散し混練することのできる混練方法を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の混練方法は、高
分子量ポリマーと低分子量ポリマーとを混練押出機に供
給して混練する方法であり、高分子量ポリマーを熔融さ
せ、熔融した高分子量ポリマー中に熔融した低分子量ポ
リマーを供給することによって、低分子量ポリマーのま
わりを高分子量ポリマーが包合した棒状の形態とし、こ
の棒状の形態で混練押出機に供給して、高分子量ポリマ
ーと低分子量ポリマーとを混練することを特徴としてい
る。
分子量ポリマーと低分子量ポリマーとを混練押出機に供
給して混練する方法であり、高分子量ポリマーを熔融さ
せ、熔融した高分子量ポリマー中に熔融した低分子量ポ
リマーを供給することによって、低分子量ポリマーのま
わりを高分子量ポリマーが包合した棒状の形態とし、こ
の棒状の形態で混練押出機に供給して、高分子量ポリマ
ーと低分子量ポリマーとを混練することを特徴としてい
る。
【０００８】本発明において用いられる高分子量ポリマ
ー及び低分子量ポリマーは、分子量１０万を境にしてこ
れよりも分子量の高いものを高分子量ポリマーといい、
これよりも分子量の低いものを低分子量ポリマーとい
う。一般に用いられる高分子量ポリマーとしては、ＬＤ
ＰＥでは分子量１０万〜３００万、ＰＰでは１５万〜５
０万、ＰＳでは２０万〜５００万程度のものである。ま
た一般に用いられる低分子量ポリマーとしては、ＬＤＰ
Ｅでは１０００〜５万、ＰＰでは５０００〜５万、ＰＳ
では１０００〜５万程度のものである。
ー及び低分子量ポリマーは、分子量１０万を境にしてこ
れよりも分子量の高いものを高分子量ポリマーといい、
これよりも分子量の低いものを低分子量ポリマーとい
う。一般に用いられる高分子量ポリマーとしては、ＬＤ
ＰＥでは分子量１０万〜３００万、ＰＰでは１５万〜５
０万、ＰＳでは２０万〜５００万程度のものである。ま
た一般に用いられる低分子量ポリマーとしては、ＬＤＰ
Ｅでは１０００〜５万、ＰＰでは５０００〜５万、ＰＳ
では１０００〜５万程度のものである。
【０００９】本発明において混練する高分子量ポリマー
及び低分子量ポリマーは互いに同種のポリマーであって
もよいし、異種のポリマーであってもよい。また本発明
において混練するポリマーは２種類に限定されるもので
はなく、分子量の異なるポリマーを３種類以上混練する
場合にも本発明を適用することができる。例えば分子量
の異なる３種類のポリマーを混練する場合には、分子量
の最も低いポリマーのまわりを次に分子量の高いポリマ
ーが包合し、このポリマーのまわりをさらに最も分子量
の高いポリマーが包合する棒状の形態として混練押出機
に供給する。
及び低分子量ポリマーは互いに同種のポリマーであって
もよいし、異種のポリマーであってもよい。また本発明
において混練するポリマーは２種類に限定されるもので
はなく、分子量の異なるポリマーを３種類以上混練する
場合にも本発明を適用することができる。例えば分子量
の異なる３種類のポリマーを混練する場合には、分子量
の最も低いポリマーのまわりを次に分子量の高いポリマ
ーが包合し、このポリマーのまわりをさらに最も分子量
の高いポリマーが包合する棒状の形態として混練押出機
に供給する。
【００１０】本発明において、混練押出機に供給する低
分子量ポリマーのまわりを高分子量ポリマーが包合した
棒状の樹脂混合物の直径は、特に限定されるものではな
いが、５〜２０ｍｍの範囲であることが好ましい。ま
た、低分子量ポリマー部分の径及び高分子量ポリマー部
分の厚みは、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーの混
合比率により定まるものである。
分子量ポリマーのまわりを高分子量ポリマーが包合した
棒状の樹脂混合物の直径は、特に限定されるものではな
いが、５〜２０ｍｍの範囲であることが好ましい。ま
た、低分子量ポリマー部分の径及び高分子量ポリマー部
分の厚みは、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーの混
合比率により定まるものである。
【００１１】
【作用】本発明では、低分子量ポリマーのまわりを高分
子量ポリマーが包合した棒状の形態の樹脂混合物を混練
押出機に供給して、高分子量ポリマーと低分子量ポリマ
ーとを混練している。一般に熔融しにくい高分子量ポリ
マーを外側に配置した棒状の形態で供給しているため、
低分子量ポリマーが熔融する際にはすでに高分子量ポリ
マーが熔融しており、またシリンダー壁面に低分子量ポ
リマーが付着してスリップを生じることもないので、従
来のように高分子量ポリマーが未熔融物として残存する
ことはない。
子量ポリマーが包合した棒状の形態の樹脂混合物を混練
押出機に供給して、高分子量ポリマーと低分子量ポリマ
ーとを混練している。一般に熔融しにくい高分子量ポリ
マーを外側に配置した棒状の形態で供給しているため、
低分子量ポリマーが熔融する際にはすでに高分子量ポリ
マーが熔融しており、またシリンダー壁面に低分子量ポ
リマーが付着してスリップを生じることもないので、従
来のように高分子量ポリマーが未熔融物として残存する
ことはない。
【００１２】また本発明では、混練押出機に供給される
際に、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとが棒状の
形態で分散されており、上記公報に開示された従来技術
のように、分散不良を生じることはない。
際に、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとが棒状の
形態で分散されており、上記公報に開示された従来技術
のように、分散不良を生じることはない。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明の混練方法に従うポリマーブ
レンド押出機成形装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、粉体の高分子量ポリマーａは、重量
式フィーダー１から押出機３の上流側に設けられた供給
部２から押出機３のシリンダー内に供給される。供給さ
れた高分子量ポリマーａは熔融された後、押出機３の下
流側先端に設けられた樹脂分配装置４に送られる。
レンド押出機成形装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、粉体の高分子量ポリマーａは、重量
式フィーダー１から押出機３の上流側に設けられた供給
部２から押出機３のシリンダー内に供給される。供給さ
れた高分子量ポリマーａは熔融された後、押出機３の下
流側先端に設けられた樹脂分配装置４に送られる。
【００１４】一方、低分子量ポリマーｂは加熱熔融装置
５で熔融された後、エアポンプ６が設けられた供給アダ
プター７内を通り、上記樹脂分配装置４に供給される。
低分子量ポリマーｂをギアポンプ６まで良好に供給でき
ない場合には、加熱熔融装置５内を不活性ガス等で加圧
してもよい。
５で熔融された後、エアポンプ６が設けられた供給アダ
プター７内を通り、上記樹脂分配装置４に供給される。
低分子量ポリマーｂをギアポンプ６まで良好に供給でき
ない場合には、加熱熔融装置５内を不活性ガス等で加圧
してもよい。
【００１５】図２は、押出機３の先端部に設けられた樹
脂分配装置４を示す断面図である。また図３は、図２に
示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２及び図３を参照
して、押出機３内を熔融し供給されてきた高分子量ポリ
マーａは、供給アダプター１１を通り、排出アダプター
１３へ供給される。
脂分配装置４を示す断面図である。また図３は、図２に
示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２及び図３を参照
して、押出機３内を熔融し供給されてきた高分子量ポリ
マーａは、供給アダプター１１を通り、排出アダプター
１３へ供給される。
【００１６】図２及び図３に示されるように、排出アダ
プター１３の中央部には、低分子量ポリマー供給ノズル
１２が設けられており、樹脂分配装置４に供給された低
分子量ポリマーｂは、この低分子量ポリマー供給ノズル
１２内に供給される。また高分子量ポリマーａは図３に
示すように、排出アダプター１３において低分子量ポリ
マー供給ノズル１２の両側に設けられた高分子量ポリマ
ー供給孔１４を通り、樹脂分配装置４内に供給される。
従って、樹脂分配装置４内に供給された高分子量ポリマ
ーａの中に低分子量ポリマー供給ノズル１２から低分子
量ポリマーｂが供給される。このため、樹脂分配装置４
の排出口４ａから排出される際には、図４に示すよう
に、低分子量ポリマーｂのまわりを高分子量ポリマーａ
が包合した棒状の形態の樹脂混合物２０となる。
プター１３の中央部には、低分子量ポリマー供給ノズル
１２が設けられており、樹脂分配装置４に供給された低
分子量ポリマーｂは、この低分子量ポリマー供給ノズル
１２内に供給される。また高分子量ポリマーａは図３に
示すように、排出アダプター１３において低分子量ポリ
マー供給ノズル１２の両側に設けられた高分子量ポリマ
ー供給孔１４を通り、樹脂分配装置４内に供給される。
従って、樹脂分配装置４内に供給された高分子量ポリマ
ーａの中に低分子量ポリマー供給ノズル１２から低分子
量ポリマーｂが供給される。このため、樹脂分配装置４
の排出口４ａから排出される際には、図４に示すよう
に、低分子量ポリマーｂのまわりを高分子量ポリマーａ
が包合した棒状の形態の樹脂混合物２０となる。
【００１７】図１を参照して、図４に示すような樹脂混
合物２０の状態で、混練押出機９の供給部８内に樹脂が
供給され、混練押出機９内で分散混練され、混練押出機
９の下流側に設けられたダイス１０から、任意の形状で
押出成形される。
合物２０の状態で、混練押出機９の供給部８内に樹脂が
供給され、混練押出機９内で分散混練され、混練押出機
９の下流側に設けられたダイス１０から、任意の形状で
押出成形される。
【００１８】以下、図１に示す装置を用いて本発明に従
いポリマーを混練した具体的な実施例及び比較例につい
て説明する。実施例１ 重量平均分子量７０万の高分子量ポリマー（スチレン７
５重量％、アクリル酸ｎ−ブチル２０重量％、メタクリ
ル酸メチル５重量％からなる共重合体）を４ｋｇ／Ｈの
供給量で、重量制御式フィーダー１により押出機３の供
給口２から供給した。
いポリマーを混練した具体的な実施例及び比較例につい
て説明する。実施例１ 重量平均分子量７０万の高分子量ポリマー（スチレン７
５重量％、アクリル酸ｎ−ブチル２０重量％、メタクリ
ル酸メチル５重量％からなる共重合体）を４ｋｇ／Ｈの
供給量で、重量制御式フィーダー１により押出機３の供
給口２から供給した。
【００１９】別に重量平均分子量１万の低分子量ポリマ
ー（スチレン３５０重量部に対し、アクリル酸ｎ−ブチ
ル７５重量部、及びメタクリル酸メチル７５重量部を共
重合した共重合体）を加熱熔融装置５で熔融した後、ギ
アポンプ６を介して樹脂分配装置４の低分子量供給ノズ
ル１２へ４ｋｇ／Ｈの供給量で供給した。
ー（スチレン３５０重量部に対し、アクリル酸ｎ−ブチ
ル７５重量部、及びメタクリル酸メチル７５重量部を共
重合した共重合体）を加熱熔融装置５で熔融した後、ギ
アポンプ６を介して樹脂分配装置４の低分子量供給ノズ
ル１２へ４ｋｇ／Ｈの供給量で供給した。
【００２０】樹脂分配装置４から排出される、図４に示
すような棒状の樹脂混合物を混練押出機９の供給口８か
ら供給し、最終的にダイス１０より合成樹脂を得た。混
練押出機３及び混練押出機９の両方ともに、２軸同方向
回転タイプ（口径Ｄφ３０ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝３０）のもの
を使用した。混練押出機９の条件として、シリンダー温
度１５０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍとした。
すような棒状の樹脂混合物を混練押出機９の供給口８か
ら供給し、最終的にダイス１０より合成樹脂を得た。混
練押出機３及び混練押出機９の両方ともに、２軸同方向
回転タイプ（口径Ｄφ３０ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝３０）のもの
を使用した。混練押出機９の条件として、シリンダー温
度１５０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍとした。
【００２１】実施例２ 実施例１と同様にして合成樹脂を成形した。但し、混練
押出機９の条件としてスクリュー回転数２００ｒｐｍと
した。
押出機９の条件としてスクリュー回転数２００ｒｐｍと
した。
【００２２】比較例１ 実施例１と同様の高分子量ポリマー及び低分子量ポリマ
ーを粉体の状態で混合し、この混合物をそれぞれが４ｋ
ｇ／Ｈ、すなわち合計で８ｋｇ／Ｈの供給量となるよう
に、混練押出機９の供給口８から一括して投入し、最終
的にダイス１０より合成樹脂を得た。
ーを粉体の状態で混合し、この混合物をそれぞれが４ｋ
ｇ／Ｈ、すなわち合計で８ｋｇ／Ｈの供給量となるよう
に、混練押出機９の供給口８から一括して投入し、最終
的にダイス１０より合成樹脂を得た。
【００２３】以上のようにして得られた実施例１，２及
び比較例１の合成樹脂を外観評価し、その結果を表１に
示した。またＧＰＣによる抜き取りの分子量分布の評価
を行った。結果を表１に示す。
び比較例１の合成樹脂を外観評価し、その結果を表１に
示した。またＧＰＣによる抜き取りの分子量分布の評価
を行った。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１に示されるように、本発明に従い混練
された実施例１，２の合成樹脂は、外観評価における分
散性において良好であり、かつＧＰＣによる抜き取り分
子量分布においてもばらつきが少なく、均質に混練され
ている。これに対し、比較例１で得られた合成樹脂は、
未熔融物が残存しており外観評価において不良であり、
かつ抜き取りの分子量分布においてもばらついており不
均質なものであった。
された実施例１，２の合成樹脂は、外観評価における分
散性において良好であり、かつＧＰＣによる抜き取り分
子量分布においてもばらつきが少なく、均質に混練され
ている。これに対し、比較例１で得られた合成樹脂は、
未熔融物が残存しており外観評価において不良であり、
かつ抜き取りの分子量分布においてもばらついており不
均質なものであった。
【００２６】
【発明の効果】本発明に従えば、低分子量ポリマーのま
わりを高分子量ポリマーが包合した棒状の形態で混練押
出機にポリマーが供給されるため、従来のように混合に
際して低分子量ポリマーによりシリンダー壁面との間で
スリップを生じることがなく、混練に必要なスクリュー
回転による剪断力を得ることができる。従って、高分子
量ポリマーが未熔融物として残留することなく、十分に
熔融混練される。
わりを高分子量ポリマーが包合した棒状の形態で混練押
出機にポリマーが供給されるため、従来のように混合に
際して低分子量ポリマーによりシリンダー壁面との間で
スリップを生じることがなく、混練に必要なスクリュー
回転による剪断力を得ることができる。従って、高分子
量ポリマーが未熔融物として残留することなく、十分に
熔融混練される。
【００２７】また、低分子量ポリマーのまわりを高分子
量ポリマーが包合した棒状の形態で混練押出機に供給す
るので、高分子量ポリマー及び低分子量ポリマーを互い
に充分に分散し混練することができ、分散に優れた合成
樹脂を得ることができる。
量ポリマーが包合した棒状の形態で混練押出機に供給す
るので、高分子量ポリマー及び低分子量ポリマーを互い
に充分に分散し混練することができ、分散に優れた合成
樹脂を得ることができる。
【図１】本発明に従う混練方法の成形装置の一例を示す
概略構成図。
概略構成図。
【図２】図１に示す混練装置における樹脂分配装置を示
す断面図。
す断面図。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】図１に示す成形装置において混練押出機に供給
される棒状の形態の樹脂混合物を示す斜視図。
される棒状の形態の樹脂混合物を示す斜視図。
１…重量式フィーダー ２…高分子量ポリマーの供給口 ３…高分子量ポリマー熔融用の押出機 ４…樹脂分配装置 ５…低分子量ポリマー熔融用の加熱装置 ６…ギアポンプ ７…低分子量ポリマー供給アダプター ８…混練押出機の供給口 ９…混練押出機 １０…ダイス １１…高分子量ポリマー供給用アダプター １２…低分子量ポリマー供給ノズル １３…排出アダプター １４…高分子量ポリマー排出孔
Claims (1)
- 【請求項１】 高分子量ポリマーと低分子量ポリマーと
を混練押出機に供給して混練する方法であって、 前記高分子量ポリマーを熔融させ、熔融した高分子量ポ
リマー中に熔融した前記低分子量ポリマーを供給するこ
とによって、低分子量ポリマーのまわりを高分子量ポリ
マーが包合した棒状の形態とし、この棒状の形態で混練
押出機に供給して、高分子量ポリマーと低分子量ポリマ
ーとを混練することを特徴とする、ポリマーの混練方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5092907A JP2812635B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | ポリマーの混練方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5092907A JP2812635B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | ポリマーの混練方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297450A JPH06297450A (ja) | 1994-10-25 |
| JP2812635B2 true JP2812635B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=14067561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5092907A Expired - Lifetime JP2812635B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | ポリマーの混練方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812635B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP5092907A patent/JP2812635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06297450A (ja) | 1994-10-25 |
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