JP4544043B2 - 粉体原料の供給装置および供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉体原料の供給装置および供給方法に関するものであり、詳しくは、成形用ペレット原料などの樹脂成形体を押出成形する押出機に対し、酸化劣化し易い粉体原料を供給する粉体原料の供給装置および粉体原料の供給方法に関するものである。

射出成形に使用される成形用ペレット原料などの樹脂成形体は、要求される特性に応じて粉体状樹脂原料を押出機に供給し、当該押出機により溶融混練して押出成形される。上記の樹脂成形体の製造においては、酸化劣化し易い熱可塑性樹脂の粉体原料、例えば、ポリフェニレンエーテルを使用した場合、押出機中では酸化劣化や熱分解に伴う架橋反応によりゲル化物が一部発生し、これが炭化して焼けゴミとなり、押出機のスクリーンメッシュを詰まらせ易い。そのため、比較的短時間でスクリーンメッシュの交換や押出機の分解掃除を行わなければならず、生産効率を低下させている。また、ポリカーボネートを使用した場合は、押出機内での酸化劣化や熱分解に伴い、材料が黄変しやすく、成形体の品質低下を惹起する。

従来、樹脂成形体の押出成形において、酸化劣化し易い粉体原料を使用する場合は、酸化防止剤や熱安定剤などを原料に添加する方法もあるが、押出時間、成形体の色調や外観に対する効果の点から、粉体原料中に窒素などの不活性ガスを供給し、粉体原料中の空気を不活性ガスで置換して酸素濃度を低減する方法が多く採用されている。不活性ガス置換を利用した上記の様な成形体の製造技術としては、一次貯蔵容器から押出機上部に設置された二次貯蔵容器へ輸送配管を通じてポリカーボネート粉体原料を移送する際、不活性ガスを使用して粉体原料を移送する技術が提案されている。

上記の様な技術においては、配管中を不活性ガスを使用して移送するため、粉体原料の移送量が限られ、かつ、多くの量の不活性ガスが必要とされる。また、それだけでは移送後の二次貯蔵容器内で空気と再置換されてしまう虞があるため、二次貯蔵容器内にも不活性ガスを導入したり、更に置換効率を上げるために一次貯蔵容器にも不活性ガスを導入している。その結果、更に多くの量の不活性ガスが必要とされる。
特開２０００−５２４０２号公報

本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、成形用ペレット原料などの樹脂成形体を押出成形する押出機に対して粉体原料を供給する装置であって、特に酸化劣化し易い粉体原料を供給するに当たり、粉体原料に含まれる空気などのガスをより効率的に不活性ガスで置換することにより、一層高品質の樹脂成形体をより安定して製造することが出来る粉体原料の供給装置、および、当該供給装置を使用した粉体原料の供給方法を提供することにある。

すなわち、本発明の第１の要旨は、樹脂の粉体原料を混練機に供給する粉体原料の供給装置であって、粉体供給源としての粉体原料の投入口から混練機の原料供給口に至る粉体移送管と、当該粉体移送管内に設けられ且つ粉体原料を定量移送する機械的移送手段とを備え、前記粉体移送管には、不活性ガス供給部およびガス排出部が付設され、前記不活性ガス供給部は、前記粉体移送管の外周側に隙間を介して配置された第１の外套管と、前記粉体移送管の前記第１の外套管で囲繞される部位に開口され且つ前記粉体移送管からの粉体原料の漏出を防止するフィルターが付設されたガス供給口と、不活性ガス供給源から前記第１の外套管に接続された不活性ガス供給管とから構成され、前記ガス排出部は、前記粉体移送管の外周側に隙間を介して配置された第２の外套管と、前記粉体移送管の前記第２の外套管で囲繞される部位に開口され且つ前記粉体移送管からの粉体原料の漏出を防止するフィルターが付設されたガス脱気口と、前記第２の外套管から減圧設備に接続された排気管とから構成されていることを特徴とする粉体原料の供給装置に存する。

また、本発明の第２の要旨は、上記の粉体原料の供給装置を使用し、押出機に樹脂の粉体原料を供給することを特徴とする粉体原料の供給方法に存する。

更に、本発明の第３の要旨は、上記の粉体原料の供給方法により押出機に粉体原料を供給し、押出成形を行うことを特徴とする樹脂押出成形体の製造方法に存する。

本発明によれば、粉体原料を機械的移送手段で強制的に定量移送し、粉体原料に同伴する空気などのガスをより効率的に不活性ガスで置換できるため、押出機を円滑に稼働させて安定した押出しが出来、一層高品質の樹脂成形体を製造することが出来る。しかも、より効率的に不活性ガスで置換できるため、不活性ガスの消費量を低減することが出来る。

本発明に係る粉体原料の供給装置および供給方法の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る粉体原料の供給装置の一構造例を示す側面側から視た縦断面図であり、図２は、図１における粉体原料の供給装置を押出機に装着した一態様を示す縦断面図である。なお、以下の説明においては、粉体原料の供給装置を「供給装置」と略記し、粉体原料の供給方法を「供給方法」と略記する。

先ず、本発明に係る供給装置について説明する。本発明に係る供給装置は、例えば図１で示されるものであり、具体的には、図２に示す様に、射出成形に使用される成形用ペレット原料などの樹脂成形体を押出成形する混練機の一例である押出機（７）に対し、樹脂の粉体原料を供給する装置である。該混練機としては、図示した様なスクリューを有する押出混練機（通称、単に「押出機」と言う。）の他に、バンバリーミキサー、ニーダー等でもよいが、装置内を密閉して不活性ガスでシールすることの出来る装置である。

本発明の供給装置（１）は、図１及び図２に示す様に、粉体原料投入用の粉体供給源（２）から押出機（７）の原料供給口に至る粉体移送管（３）と、当該粉体移送管内に設けられ且つ粉体原料を定量移送する機械的移送手段とを備え、粉体移送管（３）には、不活性ガス供給部（５）及びガス排出部（６）が付設されている。

粉体移送管（３）は、押出機（７）の処理能力によっても異なるが、通常、内径が１０〜３００ｍｍ程度、好ましくは２０〜２００ｍｍ程度の円筒管によって構成される。

粉体移送管（３）には、粉体原料を定量移送する機械的移送手段として例えばスクリュー（４）が挿通される。スクリュー（４）は、円板状の羽根が軸に沿って螺旋状に連続する構造を備えており、該軸の両端を軸受で回転自在に支持され且つ駆動手段により一方向に回転駆動する様に構成される。具体的には、例えば粉体供給源（２）の上部には、軸受および駆動モーター（４２）が取り付けられた架台（４１）が設けられ、スクリュー（４）の軸の上端は、前記の軸受で枢支され、また、スクリュー（４）の軸の下端は、粉体移送管（３）の下端部の中心に配置された軸受で枢支される。そして、スクリュー（４）には、駆動モーター（４２）の回転力がベルト機構（４３）により伝達される様に構成されている。

不活性ガス供給部（５）及びガス排出部（６）は、各々、上記の粉体移送管（３）に不活性ガス供給配管および排気管を直接取り付けて構成することも出来るが、粉体原料中により効率的に不活性ガスを吹き込み且つ空気が含まれる同伴ガスをより効率的に排出するため、図示する様に、不活性ガス供給室および不活性ガス排出室を有する様な構造に構成されるのが好ましい。

すなわち、上記の不活性ガス供給部（５）は、上記の粉体移送管（３）を移送中の粉体原料に対し、より均等に不活性ガスを供給するための構造部であり、図１に示す様に、粉体移送管（３）の外周側に隙間を介して配置された第１の外套管（５１）と、粉体移送管（３）の第１の外套管（５１）で囲繞される部位に開口されたガス供給口（５２）と、不活性ガス供給源（図示省略）から第１の外套管（５１）に接続された不活性ガス供給管（５３）とから主に構成され、そして、ガス供給口（５２）には、粉体移送管（３）からの粉体原料の漏出を防止するフィルター（図示省略）が付設される。換言すれば、図１に示した不活性ガス供給部（５）は、二重管構造に構成されており、第１の外套管（５１）と内管に相当する粉体移送管（３）との間の隙間に対し、不活性ガス供給源から不活性ガス供給管（５３）を通じて不活性ガスが供給され、ガス供給口（５２）から粉体移送管（３）の内部に不活性ガスが導入される様になされている。

ガス供給口（５２）は、小孔によって構成され、粉体移送管（３）に対して１箇所以上設けられればよいが、通常は、図１に例示する様に、均一に不活性ガスを供給するため、複数個設けられ、そして、これらは、粉体移送管（３）の第１の外套管（５１）で囲まれた部位に分散して配置される。しかも、各ガス供給口（５２）には、上記のフィルターが装着されるか、開口部がフィルター構造である場合も含む。更に、図示しないが、ガス供給口（５２）は、第１の外套管（５１）で囲繞された領域において粉体移送管（３）の一部を開口し且つ当該開口部分にフィルターを装着するか、フィルター構造にすることにより構成されてもよい。

なお、粉体移送管（３）と第１の外套管（５１）の隙間距離は５〜２５ｍｍ程度、好ましくは７〜２０ｍｍ程度とされ、また、ガス供給口（５２）の開口面積（小孔の場合は全開口面積）は、第１の外套管（５１）で囲繞された領域の粉体移送管（３）の内壁面積の３０〜８０％、好ましくは４０〜６０％とされる。そして、上記のフィルターは、例えば、粉体移送管（３）の略内径に等しい直径の円筒状の網状部材によって構成され、粉体移送管（３）の内周部に取り付けられる。網状部材の目開きは、粉体原料の粒度および粒度分布を考慮し、粉体原料の重量平均粒度の１／２００〜１／２０の範囲に設定される。更に、フィルター部分は、スクリュー（４）との直接接触を防止するため、好ましくはステンレス等から成る金属製の多孔状補強プレートで被覆される。

不活性ガス供給管（５３）は、図に例示した装置においては不活性ガス供給室に対して１本であるが、複数本設けられてもよい。図示しないが、不活性ガス供給源は、ガス容器を含む集合装置、流量調整弁および配管などから成る設備、あるいは、ガス貯槽、気化器および配管などから成る設備であり、不活性ガス供給部（５）の第１の外套管（５１）の内部には、前記の不活性ガス供給源から不活性ガス供給管（５３）を通じて例えば窒素が粉体原料の見かけ体積１ｃｍ^３当たり１０ｃｍ^３以下、好ましくは３ｃｍ^３以下の流量で供給される様になされている。下限は１ｃｍ^３以上である。なお、不活性ガス供給管（５３）の取付位置は、不活性ガス供給部（５）の粉体移送方向に対して上流側が好ましく、また、複数本設置する場合は、効率的に不活性ガスを供給するため、分散させるのがよい。

一方、ガス排出部（６）は、上記の粉体移送管（３）を移送中の粉体原料から、より円滑に同伴ガスを脱気するための構造部であり、図１に示す様に、粉体移送管（３）の外周側に第２の隙間を介して配置された第２の外套管（６１）と、粉体移送管（３）の第２の外套管（６１）で囲繞される部位に開口されたガス脱気口（６２）と、第２の外套管（６１）から減圧設備（図示省略）に接続された排気管（６３）とから主に構成され、そして、ガス脱気口（６２）には、粉体移送管（３）からの粉体原料の漏出を防止するフィルター（図示省略）が付設される。換言すれば、図１に示したガス排出部（６）は、上記の不活性ガス供給部（５）と同様の二重管構造に構成されており、第２の外套管（６１）と内管に相当する粉体移送管（３）との間の隙間に対し、排気管（６３）を通じて減圧設備により減圧操作が行われ、粉体移送管（３）の内部のガスをガス脱気口（６２）から排出する様になされている。

ガス脱気口（６２）は、粉体移送管（３）に対して１箇所以上設けられればよいが、通常は、図１に例示する様に、小孔によって構成され、円滑に脱気を行うため、複数個設けられ、そして、これらは、粉体移送管（３）の第２の外套管（６１）で囲まれた部位に分散して配置される。しかも、各ガス脱気口（６２）には、上記のフィルターが装着される。更に、図示しないが、ガス供給口（５２）におけるのと同様に、ガス脱気口（６２）は、第２の外套管（６１）で囲繞された領域において粉体移送管（３）の一部を開口し且つ当該開口部分にフィルターを装着するか、フィルター構造にすることにより構成されてもよい。

なお、不活性ガス供給部（５）と同様に、粉体移送管（３）と第２の外套管（６１）の隙間距離は５〜２５ｍｍ程度、好ましくは７〜２０ｍｍ程度とされ、ガス脱気口（６２）の開口面積（小孔の場合は全開口面積）は、第２の外套管（６１）で囲繞された領域の粉体移送管（３）の内壁面積の３０〜８０％、好ましくは４０〜６０％とされる。また、上記のフィルターも、不活性ガス供給部（５）におけるのと同様のものである。

排気管（６３）は、図に例示した装置においては減圧室に対して１本であるが、複数本設けられてもよい。図示しないが、減圧設備は、真空ポンプ、減圧調整弁および配管などから成り、ガス排出部（６）の第２の外套管（６１）の内部は、前記の減圧設備により排気管（６３）を通じて−５〜−６０ｋＰａ程度に減圧される様になされている。なお、排気管（６３）の取付位置は、ガス排出部（６）の粉体移送方向に対して下流側が好ましく、また、複数本設置する場合は、効率的に脱気するため、分散させるのがよい。

また、本発明において、不活性ガス供給部（５）とガス排出部（６）の配置については、何れが粉体供給源（２）に近い上流側に位置するかは特に限定されない。一般的には、粉体原料の流れ及び導入した不活性ガスの流れを考慮し、図示する様に不活性ガス供給部（５）が上流側に配置されるのが好ましい。更に、不活性ガス供給部（５）とガス排出部（６）は、特に隔離されずに一体型に構成されてもよい。

本発明の供給装置（１）は、押出機（７）に取り付けられることにより、押出機（７）の原料供給口に粉体原料を供給するに当たり、粉体原料を定量移送すると共に、粉体原料に同伴する空気を不活性ガスで効率的に置換する機能を発揮する。そして、置換用の不活性ガスとしては、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられるが、コスト及び取扱い容易性の点から、好ましくは窒素が使用される。

粉体原料としては、熱可塑性樹脂などの酸化劣化し易い粉体原料が挙げられる。具体的には、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン系樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリアリレート、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエステルアミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂である。中でも、本発明は、ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネートから成る粉体原料に好適である。これらの原料は、一種または二種以上ブレンドして使用してもよい。また、目的に応じて所望の添加剤を添加してもよい。具体的には、熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、難燃剤、界面活性剤、ＵＶ吸収剤、顔料、染料、衝撃付与剤、滑剤、無機フィラー、有機フィラー、ガラス繊維、カーボン繊維等である。

次に、上記の供給装置（１）を使用した本発明の供給方法、ならびに、樹脂押出体の製造方法の例について図２を用いて説明する。本発明の供給方法においては、供給装置（１）を使用することにより、押出機（７）の原料供給口に粉体原料を供給する。本発明の供給装置（１）は、粉体移送管（３）が水平状態または斜めに傾斜した状態に配置されてもよいが、より円滑に粉体原料を移送するため、通常は図２に示す如く中心線が鉛直状態となる様に配置されるのがよい。

図２の押出機（７）は、粉体原料を加熱溶融してペレット状に押し出すいわゆる単軸押出機や二軸押出機などの公知の装置である。図２に例示する押出機（７）は、軸線に沿って樹脂移送用のスクリュー（７２）が収容された円筒状のバレル（７１）と、当該バレルの先端部に装着され且つ通常複数のノズルが設けられた押出金型（ダイ）（７４）と、バレル（７１）の基端部に設けられ且つスクリュー（７２）を回転駆動させる駆動部（７３）とから構成される。

また、図示しないが、二軸押出機は、バレルに直接原料を送り込むホッパーやベルトフィーダーを備えていてもよい。これらは、本発明の供給装置（１）とは別に、酸化劣化し難い原料を供給する場合に用いられる。なお、図示しないが、バレル（７１）には、加熱手段が設けられ、また、溶融混練中の樹脂の酸化劣化を防止するため、窒素などの不活性ガスを供給するガス導入口およびガス排出口が設けられてもよい。

本発明の供給装置（１）の原料排出部を押出機（７）のバレル（７１）の基端部付近に設けられた原料供給口に取り付け、粉体移送管（３）内の機械的移送手段で定量的に粉体原料を移送しながら、移送中の粉体原料に不活性ガスを供給し且つ移送中の粉体原料から減圧作用により同伴ガスを脱気する。本発明においては、機械的移送手段を使用し且つ移送中に不活性ガスの供給と脱気を行うことにより、前述の特許文献に記載の方法に比べ、少ない量の不活性ガスで効率的に同伴ガスとの置換を行うことが出来る。

具体的には、粉体供給源（２）に所要量の粉体原料を投入し、粉体移送管（３）内のスクリュー（４）の回転により粉体原料を押出機（７）の原料供給口に続く原料排出部へ向けて一定量で移送すると同時に、不活性ガス供給部（５）の不活性ガス供給管（５３）より不活性ガス、例えば窒素を第１の外套管（５１）内部に供給し、ガス供給口（５２）から粉体移送管（３）内に吹き込む。その際、本発明においては、粉体移送管（３）中の粉体原料に対し、その見かけの体積（間隙を含む粉体原料の体積）１ｃｍ^３当たり１０ｃｍ^３以下、好ましくは見かけの体積１ｃｍ^３当たり３ｃｍ^３以下となる様に窒素を供給する。これにより、粉体移送管（３）内で粉体原料と窒素の接触が行われる。また、ガス排出部（６）の排気管（６３）を介して第２の外套管（６１）の内部を減圧設備により減圧し、ガス脱気口（６２）を通じて粉体原料から同伴ガスを脱気する。これにより、粉体原料に同伴していた酸素および余剰の窒素が除去され、粉体原料の同伴ガス中の酸素濃度を１０％以下、好ましくは１％以下にすることが出来る。

上記の様に、供給装置（１）においては、スクリュー（４）で強制的に定量移送しながら窒素の供給操作および脱気操作を行うため、粉体移送管（３）内の空間を効率的に利用して、粉体原料の移送と粉体原料の同伴ガスの窒素置換を効率的に行うことが出来、その結果、同伴ガスの酸素濃度をより低い状態にして粉体原料を押出機（７）に供給することが出来る。そして、押出機（７）においては、供給された粉体原料をスクリュー（７２）で加熱溶融混練しつつ移送し、例えばペレット状の樹脂成形体として押出金型（７４）から円滑に押し出すことが出来る。

上記の通り、本発明の供給装置（１）及びこれを使用した供給方法によれば、粉体原料を機械的移送手段で強制的に定量移送することにより、粉体原料に同伴する多量のガスをより効率的に不活性ガスで置換できる。その結果、上記の供給装置（１）及び供給方法を利用した樹脂押出成形体の製造によれば、押出機（７）において、例えばポリフェニレンエーテルの場合、樹脂の劣化に起因する焼けゴミによるスクリーンメッシュの目詰まりを低減でき、円滑に稼働させて安定した押出しが出来、そして、例えばポリカーボネートの場合、樹脂の色調変化の少ない一層高品質の樹脂成形体を製造することが出来る。しかも、本発明によれば、粉体原料に同伴する空気をより効率的に不活性ガス置換できるため、従来の不活性ガス置換法に比べ、不活性ガスの消費量を一層低減することが出来る。また、図示しないが、本発明の供給装置（１）は、押出機に出来る限り近い位置でれば、酸化劣化し難い原料を供給するベルトフィーダーに組み込んでもよい。

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明するが、本発明は、これら実施例により、何ら限定されるものではない。

実施例１：
図１に示す供給装置（１）を使用して粉体原料を押出機へ供給し、押出機によってペレット状の樹脂成形体を製造すると共に、押出機における樹脂成形体の押出し性を確認した。

供給装置（１）は、粉体から同伴空気を脱気して粉体の嵩密度を高めるスクリュウ式真空脱気機構（菱化イーテック(株)製；商品名「バキュームコンパクターＲＶ−２０」）の本体を利用して製作した。すなわち、上記のスクリュウ式真空脱気機構において、その粉体移送管に付設された脱気機構をそのままガス排出部（６）として使用し、不活性ガス供給部（５）を新たに設けた。不活性ガス供給部（５）は、水平方向で粉体供給口の直下の位置に、円周方向に対称に２箇所設けた。そして、押出機として、ベルトフィーダーを備えた二軸押出機（東芝機械（株）製；商品名「ＴＥＭ３７ＢＳ」）を準備し、そのベルトフィーダーの押出機の原料供給口の真上の位置に上記の供給装置（１）を装着した。

粉体原料として、ポリフェニレンエーテル樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製；商品名「ＰＸ１００Ｌ」、嵩密度０．５４ｇ／ｍｌ）を上記の供給装置（１）に粉体供給源（ホッパー）（２）から投入して押出機への供給を行い、かつ、ペレット原料であるハイインパクトポリスチレン樹脂（Ａ＆Ｍポリスチレン（株）製；商品面「ＨＴ４７８」）をベルトフィーダー用ホッパー（図示せず）から押出機に供給し、押出成形を行った。

ポリフェニレンエーテル樹脂は、供給装置（１）のスクリュー（４）の回転数を２２０ｒｐｍに調節することにより、押出機に対して３３．２５ｋｇ／ｈｒで供給した。一方、ハイインパクトポリスチレン樹脂は、ベルトフィーダー用ホッパーから１．７５ｋｇ／ｈｒで供給した。そして、ポリフェニレンエーテル樹脂の供給の際、供給装置（１）の不活性ガス供給部（５）に対し、窒素容器を含むガス供給源から３ｌ／ｍｉｎの流量で窒素を供給した。また、ガス排出部（６）に対し、真空ポンプを含む減圧設備により−２０ｋｐａとなる様に減圧操作を行った。なお、供給装置（１）の粉体移送管（３）の出口（粉体排出口）において、ポリフェニレンエーテル樹脂の同伴ガス中の酸素濃度を測定したところ、酸素濃度は０．４％であった。

実施例２：
実施例１で用いた供給装置（１）のガス排出部（６）と不活性ガス供給部（５）の上下を入れ換えた（すなわち、ガス排出部が粉体供給部の直下の位置に１箇所設けられ、不活性ガス供給部が粉体排出口の直上の位置に円周方向に対称に２箇所設けられて成る）供給装置を用いた以外は、実施例１と同様にしたところ、粉体移送管出口（粉体排出口）において、ポリフェニレンエーテル樹脂の同伴ガス中の酸素濃度は０．９％であり、実施例１と同様に押出成形を行ったところ、ダイ圧力が８ＭＰａに達して押出が困難になる迄の時間は、４時間１５分であった。

押出条件は、バレル温度を２８０〜３００℃、スクリュウ回転数を５００ｒｐｍとし、また、バレル内はバキュームベントで減圧した。スクリーンメッシュは＃１２０/２５０/１２０（１２０メッシュの２枚の金属製フィルターで２５０メッシュの金属製フィルターを挟んだもの）を使用し、混練ゾーンでの最高樹脂温度を４００〜４２０℃に設定した。そして、ダイ圧力が８ＭＰａに到達するまでの時間を測定した。その結果、押出しが安定した後（４ＭＰａ）、ダイ圧力が８ＭＰａに達して押出しが困難になる迄の時間は、４時間４５分であった。

比較例１：
ポリフェニレンエーテル樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製；商品名「ＰＸ１００Ｌ」）とハイインパクトポリスチレン樹脂（Ａ＆Ｍポリスチレン（株）製；商品面「ＨＴ４７８」）の各粉体原料をタンブラーで混合した後（混合比率（重量％）；ＰＸ１００Ｌ／ＨＴ４７８＝９５／５）、ベルトフィーダー用ホッパーから実施例１と同様の押出機に３５ｋｇ／ｈｒで供給した。押出条件は、実施例１と同様であり、実施例１と同様に、ダイ圧力が８ＭＰａに到達するまでの時間を測定した。その結果、押出しが安定した後（５ＭＰａ）、１時間２０分でダイ圧が８ＭＰａに達した。

比較例２：
比較例１と同様の混合粉体原料を使用し、実施例１と同様の押出機により樹脂成形体を製造すると共に、押出機における樹脂成形体の押出し性を確認した。粉体原料は、比較例１と同様に、タンブラーで混合した後、ベルトフィーダー用ホッパーから押出機に３５ｋｇ／ｈｒで供給した。その際、ベルトフィーダーのガス供給設備から３０ｌ／ｍｉｎの流量で窒素を供給し、ベルトフィーダー内の酸素濃度を２％以下に維持した。押出条件は、実施例１と同様であり、実施例１と同様に、ダイ圧力が８ＭＰａに到達するまでの時間を測定した。その結果、押出しが安定した後（４．２ＭＰａ）、３時間００分でダイ圧が８ＭＰａに達した。

実施例３：
実施例１と同様の供給装置（１）を使用して粉体原料を押出機へ供給した。押出機として、バレルにスクリューが挿通された単軸押出機（田辺プラスチック機械（株）製；商品名「ＶＳ−４０ｍｍ」）を準備し、バレルの原料投入用のホッパー部に上記の供給装置（１）を装着した。そして、粉体原料として、ＰＣ樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製；商品名「ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００Ｆ」、嵩密度０．５１ｇ／ｍｌ）を上記の供給装置（１）に供給し、押出成形を行った。

ＰＣ樹脂は、供給装置（１）のスクリュー（４）の回転数を１８０ｒｐｍに調節することにより、押出機に対して３５ｋｇ／ｈｒで供給した。そして、ＰＣ樹脂を供給する際、不活性ガス供給部（５）に対し、ガス供給源から３ｌ／ｍｉｎの流量で窒素を供給した。また、ガス排出部（６）に対し、減圧設備により−２０ｋｐａとなる様に減圧操作を行った。更に、押出機のホッパー部においては、酸素濃度が１％以下となる様に予め窒素置換した。なお、供給装置（１）の粉体移送管（３）の出口において、ＰＣ樹脂の同伴ガス中の酸素濃度を測定したところ、酸素濃度は１％以下であった。

押出条件は、バレル温度を２７０℃、スクリュウ回転数を５４ｒｐｍ、フィード量を１５ｋｇ／ｈｒとした。また、バレル内はバキュームベントで減圧した。スクリーンメッシュは＃４０/１００/４０（４０メッシュの２枚の金属製フィルターで１００メッシュの金属製フィルターを挟んだもの）を使用し、樹脂の押出温度を２８０℃とした。押出機で樹脂成形体を押出した後は、樹脂成形体を１２０℃で乾燥させ、次いで、射出成形機（日本製鋼所（株）製；「Ｊ５０Ｅ−Ｐ」（商品名）に供給し、厚さ３ｍｍの平板を成形した。そして、得られた平板のＹＩ値を色彩計（日本電色工業(株)製；商品名「ＳＥ２０００」）により測定した。その結果、ＹＩ値は１．３であった。

比較例３：
実施例２と同様の押出機に対し、実施例２と同様のＰＣ樹脂の粉体原料を押出機のホッパーから供給し、実施例２と同様の押出し条件でペレット状の樹脂成形体を製造した後、実施例２と同様の成形条件で平板状成形品を成形し、その色調を確認した。得られた平板のＹＩ値を実施例２と同様に色彩計により確認した結果、ＹＩ値は１．８であった。

本発明に係る粉体原料の供給装置の例を示す縦断面図である。 本発明に係る粉体原料の供給装置の使用例を示す側面側から視た縦断面図である。

符号の説明

１ ：粉体原料の供給装置
２ ：粉体供給源
３ ：粉体移送管
４ ：スクリュー
４１：架台
４２：駆動モーター
４３：ベルト機構
５ ：不活性ガス供給部
５１：第１の外套管
５２：ガス供給口
５３：不活性ガス供給管
６ ：ガス排出部
６１：第２の外套管
６２：ガス脱気口
６３：排気管
７ ：押出機
７１：バレル
７２：スクリュー
７３：駆動部
７４：押出金型

Claims (15)

1. 樹脂の粉体原料を混練機に供給する粉体原料の供給装置であって、粉体供給源としての粉体原料の投入口から混練機の原料供給口に至る粉体移送管と、当該粉体移送管内に設けられ且つ粉体原料を定量移送する機械的移送手段とを備え、前記粉体移送管には、不活性ガス供給部およびガス排出部が付設され、前記不活性ガス供給部は、前記粉体移送管の外周側に隙間を介して配置された第１の外套管と、前記粉体移送管の前記第１の外套管で囲繞される部位に開口され且つ前記粉体移送管からの粉体原料の漏出を防止するフィルターが付設されたガス供給口と、不活性ガス供給源から前記第１の外套管に接続された不活性ガス供給管とから構成され、前記ガス排出部は、前記粉体移送管の外周側に隙間を介して配置された第２の外套管と、前記粉体移送管の前記第２の外套管で囲繞される部位に開口され且つ前記粉体移送管からの粉体原料の漏出を防止するフィルターが付設されたガス脱気口と、前記第２の外套管から減圧設備に接続された排気管とから構成されていることを特徴とする粉体原料の供給装置。
2. 粉体原料を定量移送する機械的移送手段が、粉体移送管に挿通されたスクリューである請求項１に記載の粉体原料の供給装置。
3. 樹脂の混練機が樹脂の押出機である請求項１に記載の粉体原料の供給装置。
4. 請求項１〜３の何れかの粉体原料の供給装置を使用し、押出機に樹脂の粉体原料を供給することを特徴とする粉体原料の供給方法。
5. 粉体原料の見かけ体積１ｃｍ^３当たり１０ｃｍ^３以下の不活性ガスを用いる請求項４に記載の粉体原料の供給方法。
6. 粉体原料の見かけ体積１ｃｍ^３当たり３ｃｍ^３以下の不活性ガスを用いる請求項４に記載の粉体原料の供給方法。
7. 押出機に供給された際の粉体原料に同伴するガス中の酸素濃度が１０％以下である請求項４〜６の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
8. 押出機に供給された際の粉体原料に同伴するガス中の酸素濃度が１％以下である請求項４〜７の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
9. 粉体原料が熱可塑性樹脂を含む請求項４〜８の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
10. 粉体原料がポリフェニレンエーテル樹脂粉末である請求項４〜９の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
11. 粉体原料がポリカーボネート樹脂粉末である請求項４〜９の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
12. 不活性ガスが窒素、二酸化炭素、ヘリウム又はアルゴンである請求項４〜１１の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
13. 不活性ガスが窒素である請求項４〜１２の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
14. 粉体移送管内で粉体原料を定量移送する機械的移送手段がスクリューである請求項４〜１３の何れかに記載の粉体原料の供給方法。
15. 請求項４〜１４の何れかに記載の粉体原料の供給方法により押出機に粉体原料を供給し、押出成形を行うことを特徴とする樹脂押出成形体の製造方法。

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