JPH10109309A - 酸化チタン混合用の二軸混練押出機 - Google Patents
酸化チタン混合用の二軸混練押出機Info
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- JPH10109309A JPH10109309A JP8263266A JP26326696A JPH10109309A JP H10109309 A JPH10109309 A JP H10109309A JP 8263266 A JP8263266 A JP 8263266A JP 26326696 A JP26326696 A JP 26326696A JP H10109309 A JPH10109309 A JP H10109309A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/57—Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C48/395—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
- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化チタンが混合される熱可塑性エンプラを
混練するに際し、分散剤による前処理工程をしなくて
も、同エンプラの圧損上昇速度が殆ど０になるまで分散
品質を向上できるようにする。 【解決手段】 互いに平行でかつ回転自在にチャンバー
１内に挿通された二本のロータ３の外周面に、被混練材
料を前方へ送りだすスクリューフィード部１２と、被混
練材料を混練溶融するための送り翼１３と戻し翼１４と
を有するロータセグメント１５Ａ，１５Ｂが、材料搬送
方向に交互に配設されている二軸混練押出機において、
ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂをロータ３の軸心方向
に離れた二箇所に配置するとともに、この各ロータセグ
メント１５Ａ，１５Ｂの直ぐ下流側に、被混練材料の流
れに対する抵抗機能を有する抵抗部をそれぞれ設ける。
また、二箇所の各ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂの軸
方向長さＬ1 ／Ｄ，Ｌ2 ／Ｄの総和Ｌ／Ｄを７．２以上
に設定し、当該各ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂのチ
ップクリアランスδ／Ｄを０．０４以下に設定する。
混練するに際し、分散剤による前処理工程をしなくて
も、同エンプラの圧損上昇速度が殆ど０になるまで分散
品質を向上できるようにする。 【解決手段】 互いに平行でかつ回転自在にチャンバー
１内に挿通された二本のロータ３の外周面に、被混練材
料を前方へ送りだすスクリューフィード部１２と、被混
練材料を混練溶融するための送り翼１３と戻し翼１４と
を有するロータセグメント１５Ａ，１５Ｂが、材料搬送
方向に交互に配設されている二軸混練押出機において、
ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂをロータ３の軸心方向
に離れた二箇所に配置するとともに、この各ロータセグ
メント１５Ａ，１５Ｂの直ぐ下流側に、被混練材料の流
れに対する抵抗機能を有する抵抗部をそれぞれ設ける。
また、二箇所の各ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂの軸
方向長さＬ1 ／Ｄ，Ｌ2 ／Ｄの総和Ｌ／Ｄを７．２以上
に設定し、当該各ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂのチ
ップクリアランスδ／Ｄを０．０４以下に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機質フィラーを
含有する熱可塑性エンジニアリングプラスチック（以
下、熱可塑性エンプラという。）のうち、特に酸化チタ
ンが混合される樹脂の混練に適した酸化チタン混合用の
二軸混練押出機に関する。
含有する熱可塑性エンジニアリングプラスチック（以
下、熱可塑性エンプラという。）のうち、特に酸化チタ
ンが混合される樹脂の混練に適した酸化チタン混合用の
二軸混練押出機に関する。
【０００２】
【従来の技術】無機質フィラーを含有する熱可塑性エン
プラを混練する二軸混練押出機としては、互いに平行で
かつ回転自在にチャンバー内に挿通された二本のロータ
の外周面に、被混練材料を前方へ送りだすスクリューフ
ィード部と、被混練材料を混練溶融するためのニーディ
ングディスクが、材料搬送方向に交互に配設されたもの
が知られている（特開平５−６９４３８号公報参照）。
プラを混練する二軸混練押出機としては、互いに平行で
かつ回転自在にチャンバー内に挿通された二本のロータ
の外周面に、被混練材料を前方へ送りだすスクリューフ
ィード部と、被混練材料を混練溶融するためのニーディ
ングディスクが、材料搬送方向に交互に配設されたもの
が知られている（特開平５−６９４３８号公報参照）。
【０００３】しかし、ニーディングディスクは、被混練
材料の流動をディスク断面内の回転流動により行うべ
く、チップクリアランスが極小に設定されていて、チッ
プクリアランスでの材料流動が殆どない。このため、上
記のように、ロータの混練部にニーディングディスクを
採用した二軸混練押出機では、無機質フィラーのマクロ
分散には適しているがミクロ分散には適しておらず、無
機質フィラーの分散度の向上には自ずから限界がある。
材料の流動をディスク断面内の回転流動により行うべ
く、チップクリアランスが極小に設定されていて、チッ
プクリアランスでの材料流動が殆どない。このため、上
記のように、ロータの混練部にニーディングディスクを
採用した二軸混練押出機では、無機質フィラーのマクロ
分散には適しているがミクロ分散には適しておらず、無
機質フィラーの分散度の向上には自ずから限界がある。
【０００４】そこで、近年、無機質フィラーを樹脂に混
合して混練する二軸混練押出機においても、無機質フィ
ラーのミクロ分散性を考慮して、ロータの混練部に送り
翼と戻し翼とを有するロータセグメントを採用したもの
が開発されている（特開平７−９０５５０号公報参
照）。
合して混練する二軸混練押出機においても、無機質フィ
ラーのミクロ分散性を考慮して、ロータの混練部に送り
翼と戻し翼とを有するロータセグメントを採用したもの
が開発されている（特開平７−９０５５０号公報参
照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、ポリエチレンテ
レフタレート（以下、ＰＥＴという。）に酸化チタンが
配合されたチタンＰＥＴ樹脂が各種カード用のシート材
や繊維素材として応用されているが、昨今の薄肉化ない
し細線化のニーズに耐えうる高品質のチタンＰＥＴ樹脂
を製造するには、後述の「圧損上昇速度」が０かその近
傍になるまで酸化チタンの分散度を上げる必要がある。
レフタレート（以下、ＰＥＴという。）に酸化チタンが
配合されたチタンＰＥＴ樹脂が各種カード用のシート材
や繊維素材として応用されているが、昨今の薄肉化ない
し細線化のニーズに耐えうる高品質のチタンＰＥＴ樹脂
を製造するには、後述の「圧損上昇速度」が０かその近
傍になるまで酸化チタンの分散度を上げる必要がある。
【０００６】しかるに、従来のロータセグメント仕様の
二軸混練押出機（特開平７−９０５５０号公報）では、
チャンバー内面や混練部（ロータセグメント）の早期摩
耗を防止するために、混練部のチップクリアランスを比
較的大きな値に設定しているので、無機質フィラーの分
散度の低下をある程度は抑えられるものの、ニーディン
グディスク並の分散効果しか得られなかった。
二軸混練押出機（特開平７−９０５５０号公報）では、
チャンバー内面や混練部（ロータセグメント）の早期摩
耗を防止するために、混練部のチップクリアランスを比
較的大きな値に設定しているので、無機質フィラーの分
散度の低下をある程度は抑えられるものの、ニーディン
グディスク並の分散効果しか得られなかった。
【０００７】すなわち、現時点では、チタンＰＥＴ樹脂
の圧損上昇速度が０ないしその近傍になるまで分散度を
向上できるロータセグメント仕様の二軸混練押出機は未
だ開発されておらず、このため、その分散を改善するた
めに高価な分散剤を前処理工程で表面に処理した酸化チ
タンを使用せざるを得なかった。本発明は、このような
実情に鑑み、酸化チタンが混合される熱可塑性エンプラ
を混練するに際し、分散剤による前処理工程をしなくて
も、同エンプラの圧損上昇速度が殆ど０になるまで分散
品質を向上すること目的とする。
の圧損上昇速度が０ないしその近傍になるまで分散度を
向上できるロータセグメント仕様の二軸混練押出機は未
だ開発されておらず、このため、その分散を改善するた
めに高価な分散剤を前処理工程で表面に処理した酸化チ
タンを使用せざるを得なかった。本発明は、このような
実情に鑑み、酸化チタンが混合される熱可塑性エンプラ
を混練するに際し、分散剤による前処理工程をしなくて
も、同エンプラの圧損上昇速度が殆ど０になるまで分散
品質を向上すること目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来法に
おいて酸化チタンの分散度をさほど向上できない原因を
追求すべく、種々の実験を行った結果、次のことが明ら
かになった。 ロータセグメントを用いた場合には、樹脂の圧損上
昇速度はニーディングディスクセグメントの場合よりも
一桁小さい。 ロータセグメントを用いた場合には、混練ゾーンの
全長（Ｌ／Ｄ）が酸化チタンの分散度に大きな影響があ
る。 ロータセグメントを用いた場合には、混練ゾーンを
二箇所に分離した方が酸化チタンの分散度の向上に効果
がある。 ロータセグメントを用いた場合には、混練ゾーンに
おけるチップクリアランスを小さくする方が分散度を向
上できる 本発明は、上記の知見に基づき、ロータセグメントをロ
ータの軸方向に離れた二箇所に配置するとともに、この
各ロータセグメントの直ぐ下流側に、被混練材料の流れ
に対する抵抗機能を有する抵抗部をそれぞれ設け、二箇
所の各ロータセグメントの軸方向長さの総和を７．２以
上に設定し、当該各ロータセグメントのチップクリアラ
ンスを０．０４以下に設定したものである（請求項
１）。
おいて酸化チタンの分散度をさほど向上できない原因を
追求すべく、種々の実験を行った結果、次のことが明ら
かになった。 ロータセグメントを用いた場合には、樹脂の圧損上
昇速度はニーディングディスクセグメントの場合よりも
一桁小さい。 ロータセグメントを用いた場合には、混練ゾーンの
全長（Ｌ／Ｄ）が酸化チタンの分散度に大きな影響があ
る。 ロータセグメントを用いた場合には、混練ゾーンを
二箇所に分離した方が酸化チタンの分散度の向上に効果
がある。 ロータセグメントを用いた場合には、混練ゾーンに
おけるチップクリアランスを小さくする方が分散度を向
上できる 本発明は、上記の知見に基づき、ロータセグメントをロ
ータの軸方向に離れた二箇所に配置するとともに、この
各ロータセグメントの直ぐ下流側に、被混練材料の流れ
に対する抵抗機能を有する抵抗部をそれぞれ設け、二箇
所の各ロータセグメントの軸方向長さの総和を７．２以
上に設定し、当該各ロータセグメントのチップクリアラ
ンスを０．０４以下に設定したものである（請求項
１）。
【０００９】この場合、後述の実施例において明らかに
されるように、チタンＰＥＴ樹脂の圧損上昇速度が０な
いしその近傍になるまで酸化チタンの分散度を向上でき
るようになる。なお、上記において、各ロータセグメン
トの直ぐ下流側にそれぞれ抵抗部を設けたのは、抵抗部
で生じる背圧によってロータ部に材料を充満させるため
である。
されるように、チタンＰＥＴ樹脂の圧損上昇速度が０な
いしその近傍になるまで酸化チタンの分散度を向上でき
るようになる。なお、上記において、各ロータセグメン
トの直ぐ下流側にそれぞれ抵抗部を設けたのは、抵抗部
で生じる背圧によってロータ部に材料を充満させるため
である。
【００１０】上記の本発明において、ロータセグメント
は、ロータの軸心方向に沿って連続した攪拌縁を備えた
ものを採用することが好ましい（請求項２）。その理由
は、攪拌縁を連続させることにより、被混練材料が必ず
攪拌縁とチャンバー内面との間のチップクリアランスを
通過するようにするためである。しかして、この場合の
「ロータの軸心方向に沿って連続」とは、攪拌縁が、そ
のチャンバー内面との間の隙間（チップクリアランス）
がロータの軸心方向において一定でかつ途中で分断しな
いように連続していることを意味する。
は、ロータの軸心方向に沿って連続した攪拌縁を備えた
ものを採用することが好ましい（請求項２）。その理由
は、攪拌縁を連続させることにより、被混練材料が必ず
攪拌縁とチャンバー内面との間のチップクリアランスを
通過するようにするためである。しかして、この場合の
「ロータの軸心方向に沿って連続」とは、攪拌縁が、そ
のチャンバー内面との間の隙間（チップクリアランス）
がロータの軸心方向において一定でかつ途中で分断しな
いように連続していることを意味する。
【００１１】また、本発明において、抵抗部は、被混練
材料の流れに対する抵抗機能を発揮するものであればよ
いので、例えばニーディングディスクやゲート装置を採
用することもできるが、この抵抗部としては、被混練材
料をその搬送方向と反対方向に押し出すリバースフライ
トより構成することが好ましい。その理由は、リバース
フライトはその他の抵抗部材と比べて、混練部に生じる
背圧が高く、抵抗部としての効率が最も良いからであ
る。
材料の流れに対する抵抗機能を発揮するものであればよ
いので、例えばニーディングディスクやゲート装置を採
用することもできるが、この抵抗部としては、被混練材
料をその搬送方向と反対方向に押し出すリバースフライ
トより構成することが好ましい。その理由は、リバース
フライトはその他の抵抗部材と比べて、混練部に生じる
背圧が高く、抵抗部としての効率が最も良いからであ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本実施形態で採用した二
軸混練押出機の全体構造を示している。この混練機は、
試験練り用のものであり（神戸製鋼所：機種名ＫＴＸ−
４６）、内部にめがね穴状のチャンバー１が形成された
混練押出機本体２と、このチャンバー１内に互いに平行
でかつ回転自在に挿通された二本のロータ３とを備えて
いる。
施の形態を説明する。図１は、本実施形態で採用した二
軸混練押出機の全体構造を示している。この混練機は、
試験練り用のものであり（神戸製鋼所：機種名ＫＴＸ−
４６）、内部にめがね穴状のチャンバー１が形成された
混練押出機本体２と、このチャンバー１内に互いに平行
でかつ回転自在に挿通された二本のロータ３とを備えて
いる。
【００１３】混練押出機本体２は、一定長さの複数のバ
レル４を軸方向に接続してなり、最も後方のバレル４の
上面には材料供給口５が設けられ、最も前方のバレル４
の先端には材料排出部６が接続されている。また、中央
に配置されたバレル４には被混練材の流度を調節するゲ
ート装置７が設けられている。図２に示すように、二本
の各ロータ３は、筒状のロータ本体８の内部にロータ軸
９をスプライン嵌合してなる。このロータ軸９は継ぎ手
軸１０を介して回転駆動装置１１に接続されている。
レル４を軸方向に接続してなり、最も後方のバレル４の
上面には材料供給口５が設けられ、最も前方のバレル４
の先端には材料排出部６が接続されている。また、中央
に配置されたバレル４には被混練材の流度を調節するゲ
ート装置７が設けられている。図２に示すように、二本
の各ロータ３は、筒状のロータ本体８の内部にロータ軸
９をスプライン嵌合してなる。このロータ軸９は継ぎ手
軸１０を介して回転駆動装置１１に接続されている。
【００１４】各ロータ３のロータ本体８は、被混練材を
前方へ搬送するためのスクリューフィード部１２と、送
り翼１３と戻し翼１４とを有するロータセグメント１５
Ａ，１５Ｂよりなる混練部１５とを軸心方向にそれぞれ
備えていて、このうちスクリューフィード部１２はロー
タ本体８の外周にスクリュー翼を螺旋状に形成してな
る。
前方へ搬送するためのスクリューフィード部１２と、送
り翼１３と戻し翼１４とを有するロータセグメント１５
Ａ，１５Ｂよりなる混練部１５とを軸心方向にそれぞれ
備えていて、このうちスクリューフィード部１２はロー
タ本体８の外周にスクリュー翼を螺旋状に形成してな
る。
【００１５】本実施形態では、ロータセグメント１５
Ａ，１５Ｂは、ロータ３の軸心方向に離れた前後二箇所
に配置されている。このうち、上流側（図１の右側）の
第一混練部を構成するロータセグメント１５Ａの直ぐ下
流側には、被混練材料の流れに対して抵抗機能を付与す
るため、前記ゲート装置７が設けられている。また、下
流側（図１の左側）の第二混練部を構成するロータセグ
メント１５Ｂの直ぐ下流側には、同じ目的で、被混練材
料をその搬送方向と反対方向に押し出すスクリュー形状
とされたリバースフライト１８が設けられている。
Ａ，１５Ｂは、ロータ３の軸心方向に離れた前後二箇所
に配置されている。このうち、上流側（図１の右側）の
第一混練部を構成するロータセグメント１５Ａの直ぐ下
流側には、被混練材料の流れに対して抵抗機能を付与す
るため、前記ゲート装置７が設けられている。また、下
流側（図１の左側）の第二混練部を構成するロータセグ
メント１５Ｂの直ぐ下流側には、同じ目的で、被混練材
料をその搬送方向と反対方向に押し出すスクリュー形状
とされたリバースフライト１８が設けられている。
【００１６】そして、本発明に基づき、この各ロータセ
グメント１５Ａ，１５Ｂの軸方向長さＬ1 ／Ｄ，Ｌ2 ／
Ｄの総和は７．２以上となるように設定され、各ロータ
セグメント１５Ａ，１５Ｂのチップクリアランスδ／Ｄ
は０．０４以下となるように設定される。なお、この場
合のＤはチャンバー１の内径を表す。各ロータセグメン
ト１５Ａ，１５Ｂは、各辺が径外方向へ膨らんだ断面ほ
ぼ三角形状を呈しており、この三角形の各頂点部分にお
いて三つの攪拌縁１６を有する。この攪拌縁１６は、ロ
ータ３の軸心方向に沿って連続した形状、すなわち、チ
ャンバー１内面との間の隙間がロータ３の軸心方向にお
いて一定となるように連続して形成されている。
グメント１５Ａ，１５Ｂの軸方向長さＬ1 ／Ｄ，Ｌ2 ／
Ｄの総和は７．２以上となるように設定され、各ロータ
セグメント１５Ａ，１５Ｂのチップクリアランスδ／Ｄ
は０．０４以下となるように設定される。なお、この場
合のＤはチャンバー１の内径を表す。各ロータセグメン
ト１５Ａ，１５Ｂは、各辺が径外方向へ膨らんだ断面ほ
ぼ三角形状を呈しており、この三角形の各頂点部分にお
いて三つの攪拌縁１６を有する。この攪拌縁１６は、ロ
ータ３の軸心方向に沿って連続した形状、すなわち、チ
ャンバー１内面との間の隙間がロータ３の軸心方向にお
いて一定となるように連続して形成されている。
【００１７】ロータセグメント１５の両翼１３，１４の
うち、送り翼１３は被混練材を前方へ送り出す方向、す
なわち軸方向前方に向かうに従ってロータ３の回転方向
と反対の方向へ捩じられ、戻し翼１４は被混練材を後方
へ押し戻す方向、すなわち軸方向前方に向かうに従って
ロータ３の回転方向と同じ方向へ捩じられている。従っ
て、上記送り翼１３と戻し翼１４とからなるロータセグ
メント１５Ａ，１５Ｂが回転すると、図２（ａ）のＡ矢
印に示すように、被混練材料は両翼１３，１４の接合部
１７に集められ、セグメント１５Ａ，１５Ｂの最外周端
（攪拌縁１６）とチャンバー１の内面との間の隙間を通
過し、この通過の際に被混練材料が大きなせん断力を受
けて混練される。
うち、送り翼１３は被混練材を前方へ送り出す方向、す
なわち軸方向前方に向かうに従ってロータ３の回転方向
と反対の方向へ捩じられ、戻し翼１４は被混練材を後方
へ押し戻す方向、すなわち軸方向前方に向かうに従って
ロータ３の回転方向と同じ方向へ捩じられている。従っ
て、上記送り翼１３と戻し翼１４とからなるロータセグ
メント１５Ａ，１５Ｂが回転すると、図２（ａ）のＡ矢
印に示すように、被混練材料は両翼１３，１４の接合部
１７に集められ、セグメント１５Ａ，１５Ｂの最外周端
（攪拌縁１６）とチャンバー１の内面との間の隙間を通
過し、この通過の際に被混練材料が大きなせん断力を受
けて混練される。
【００１８】
【実施例】前記したように、従来のロータセグメント仕
様及びニーディングディスク仕様の二軸混練押出機で酸
化チタンの分散度をさほど向上できない原因を追求すべ
く、上記構成に係る二軸混練押出機の混練部のセグメン
トを種々に入れ換え、次の条件設定にて試験練りを行
い、得られた樹脂の分散品質を計測した。その結果を、
下の〔表１〕に示す。
様及びニーディングディスク仕様の二軸混練押出機で酸
化チタンの分散度をさほど向上できない原因を追求すべ
く、上記構成に係る二軸混練押出機の混練部のセグメン
トを種々に入れ換え、次の条件設定にて試験練りを行
い、得られた樹脂の分散品質を計測した。その結果を、
下の〔表１〕に示す。
【００１９】なお、図３及び図４は、この試験練りで使
用した各仕様の二軸混練押出機の構造を概略的に示した
ものである。 （条件設定） 熱可塑性樹脂 ：ＰＥＴ樹脂（ＩＶ＝０．６４、ユニチ
カ製ＭＡ２１０１） 酸化チタン ：アナターゼ型（チタン工業製 ＫＡ−
３０Ａ，分散剤前処理なし） 配合 ：酸化チタン ５０ｗｔ％ 使用押出機 ：神戸製鋼所製 ＫＴＸ４６ 押出条件 ：８０ｋｇ／ｈ ４００ｒｐｍ 分散品質合格値：０ （分散品質の評価）分散品質の評価は、試験練りで得ら
れたチタンＰＥＴ樹脂を、一軸押出機で再度溶融させ、
同押出機の出口に設けた目開きが１０μｍの焼結フィル
ターに通過させ、そのフィルター通過時において樹脂の
圧力損失が上昇する速度（圧損上昇速度、単位はｋｇ／
ｃｍ2 ａｔ １ｈｒ）を圧力センサーで計測することに
より行った。
用した各仕様の二軸混練押出機の構造を概略的に示した
ものである。 （条件設定） 熱可塑性樹脂 ：ＰＥＴ樹脂（ＩＶ＝０．６４、ユニチ
カ製ＭＡ２１０１） 酸化チタン ：アナターゼ型（チタン工業製 ＫＡ−
３０Ａ，分散剤前処理なし） 配合 ：酸化チタン ５０ｗｔ％ 使用押出機 ：神戸製鋼所製 ＫＴＸ４６ 押出条件 ：８０ｋｇ／ｈ ４００ｒｐｍ 分散品質合格値：０ （分散品質の評価）分散品質の評価は、試験練りで得ら
れたチタンＰＥＴ樹脂を、一軸押出機で再度溶融させ、
同押出機の出口に設けた目開きが１０μｍの焼結フィル
ターに通過させ、そのフィルター通過時において樹脂の
圧力損失が上昇する速度（圧損上昇速度、単位はｋｇ／
ｃｍ2 ａｔ １ｈｒ）を圧力センサーで計測することに
より行った。
【００２０】この場合、かかる圧損上昇速度の値が小さ
いほど、目開き１０μｍのフィルターに目詰まりする分
散不良物が少なく、従って分散品質がよいと評価され
る。
いほど、目開き１０μｍのフィルターに目詰まりする分
散不良物が少なく、従って分散品質がよいと評価され
る。
【００２１】
【表１】
【００２２】この〔表１〕から判るように、ロータセグ
メントの場合（試験Ｎｏ．１〜７）では、樹脂の圧損上
昇速度はニーディングディスク仕様の場合（試験Ｎｏ．
８〜１１）よりも一桁小さいものとなっている。そこ
で、ロータセグメント仕様のみに着目すると、まず、分
散品質（圧損上昇速度）が合格値の０になるのは、試験
Ｎｏ．４，５及び７の場合のみであり、これらはすべて
混練ゾーンを二箇所に分離した場合であるため、混練ゾ
ーンを二箇所に分離した方が、酸化チタンの分散度の向
上に効果があることが分かる。
メントの場合（試験Ｎｏ．１〜７）では、樹脂の圧損上
昇速度はニーディングディスク仕様の場合（試験Ｎｏ．
８〜１１）よりも一桁小さいものとなっている。そこ
で、ロータセグメント仕様のみに着目すると、まず、分
散品質（圧損上昇速度）が合格値の０になるのは、試験
Ｎｏ．４，５及び７の場合のみであり、これらはすべて
混練ゾーンを二箇所に分離した場合であるため、混練ゾ
ーンを二箇所に分離した方が、酸化チタンの分散度の向
上に効果があることが分かる。
【００２３】一方、混練ゾーンを二箇所に分離しても、
試験Ｎｏ．６のように各混練ゾーンの長さＬ1 ／Ｄ，Ｌ
2 ／Ｄが短いと分散品質が悪くなることから、混練ゾー
ンの全長Ｌ／Ｄ、すなわち、各混練ゾーンの長さＬ1 ／
Ｄ，Ｌ2 ／Ｄの総和Ｌ／Ｄが酸化チタンの分散度に大き
な影響があることが分かる。また、試験Ｎｏ．１ではチ
ップクリアランスδ／Ｄが０．０６２であるのに対し
て、試験Ｎｏ．４ではチップクリアランスδ／Ｄが０．
０４０であるところ、前者では分散品質が２０であるの
に対して、後者では分散品質がゼロになっていることか
ら、混練ゾーンにおけるチップクリアランスを小さくす
れば、製品の分散品質を向上できることが分かる。
試験Ｎｏ．６のように各混練ゾーンの長さＬ1 ／Ｄ，Ｌ
2 ／Ｄが短いと分散品質が悪くなることから、混練ゾー
ンの全長Ｌ／Ｄ、すなわち、各混練ゾーンの長さＬ1 ／
Ｄ，Ｌ2 ／Ｄの総和Ｌ／Ｄが酸化チタンの分散度に大き
な影響があることが分かる。また、試験Ｎｏ．１ではチ
ップクリアランスδ／Ｄが０．０６２であるのに対し
て、試験Ｎｏ．４ではチップクリアランスδ／Ｄが０．
０４０であるところ、前者では分散品質が２０であるの
に対して、後者では分散品質がゼロになっていることか
ら、混練ゾーンにおけるチップクリアランスを小さくす
れば、製品の分散品質を向上できることが分かる。
【００２４】そこで、まず、混練ゾーンの全長Ｌ／Ｄが
分散品質に与える影響を更に詳しく調査すべく、Ｌ1 ／
Ｄ及びＬ2 ／Ｄの値を種々に変化させて試験練りを行っ
た。その結果を図５に示す。この場合のチップクリアラ
ンスδ／Ｄは０．０４０に設定した。この図５から分か
るように、分散品質（圧損上昇速度）をゼロにするに
は、Ｌ1 ／Ｄ及びＬ2 ／Ｄの総和Ｌ／Ｄを７．２以上に
設定する必要がある。
分散品質に与える影響を更に詳しく調査すべく、Ｌ1 ／
Ｄ及びＬ2 ／Ｄの値を種々に変化させて試験練りを行っ
た。その結果を図５に示す。この場合のチップクリアラ
ンスδ／Ｄは０．０４０に設定した。この図５から分か
るように、分散品質（圧損上昇速度）をゼロにするに
は、Ｌ1 ／Ｄ及びＬ2 ／Ｄの総和Ｌ／Ｄを７．２以上に
設定する必要がある。
【００２５】次に、チップクリアランスδ／Ｄが分散品
質に与える影響を更に詳しく調査すべく、各混練ゾーン
のδ／Ｄを種々に変化させて更に試験練りを行った。そ
の結果を図６に示す。なお、この場合のＬ／Ｄは７．２
（Ｌ1 ／Ｄ＝３．６でかつＬ2 ／Ｄ＝３．６）に設定し
た。この図６から分かるように、分散品質（圧損上昇速
度）をゼロにするには、各混練ゾーンのδ／Ｄを０．０
４以下に設定する必要がある。
質に与える影響を更に詳しく調査すべく、各混練ゾーン
のδ／Ｄを種々に変化させて更に試験練りを行った。そ
の結果を図６に示す。なお、この場合のＬ／Ｄは７．２
（Ｌ1 ／Ｄ＝３．６でかつＬ2 ／Ｄ＝３．６）に設定し
た。この図６から分かるように、分散品質（圧損上昇速
度）をゼロにするには、各混練ゾーンのδ／Ｄを０．０
４以下に設定する必要がある。
【００２６】以上から、結局、チップクリアランスδ／
Ｄが０．０４以下のロータセグメントを２ゾーンに分け
て配置し、それらのセグメントの長さの合計Ｌ／Ｄを
７．２以上に設定すれば、チタンＰＥＴ樹脂の混練にお
いて、その分散品質が０になるまで同樹脂の分散品質を
向上することができる。なお、この場合において、ロー
タセグメントの長さの総和Ｌ／Ｄの上限値を設定しなか
ったのは、Ｌ／Ｄが長くなればなるほど、樹脂の混練滞
留時間が長くなり、酸化チタンの分散度が向上する方向
に作用するため、当該上限値を設定する必要がないから
である。
Ｄが０．０４以下のロータセグメントを２ゾーンに分け
て配置し、それらのセグメントの長さの合計Ｌ／Ｄを
７．２以上に設定すれば、チタンＰＥＴ樹脂の混練にお
いて、その分散品質が０になるまで同樹脂の分散品質を
向上することができる。なお、この場合において、ロー
タセグメントの長さの総和Ｌ／Ｄの上限値を設定しなか
ったのは、Ｌ／Ｄが長くなればなるほど、樹脂の混練滞
留時間が長くなり、酸化チタンの分散度が向上する方向
に作用するため、当該上限値を設定する必要がないから
である。
【００２７】また、チップクリアランスδ／Ｄの下限値
を設定しなかったのは、前記したように、δ／Ｄが小さ
くなればなるほど酸化チタンの分散度が向上する方向に
作用するため、当該下限値を設定する必要がないからで
あり、また、ロータセグメントではニーディングディス
クのチップクリアランスδ／Ｄ（＝０．０１０）よりも
小さくなることはまず考えられないので、この点から
も、当該下限値を設定する必要がないからである。
を設定しなかったのは、前記したように、δ／Ｄが小さ
くなればなるほど酸化チタンの分散度が向上する方向に
作用するため、当該下限値を設定する必要がないからで
あり、また、ロータセグメントではニーディングディス
クのチップクリアランスδ／Ｄ（＝０．０１０）よりも
小さくなることはまず考えられないので、この点から
も、当該下限値を設定する必要がないからである。
【００２８】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、例えば、ロータ３の二箇所に設けてある前記
ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂ以外に被混練材料の混
練部を設けることにしてもよい。すなわち、本発明は、
ロータ３の二箇所に設けた特定のロータセグメント１５
Ａ，１５Ｂが前記した軸方向長さＬ／Ｄ及びチップクリ
アランスδ／Ｄの数値範囲を満たす限り、更に、ロータ
セグメントやニーディングディスク等よりなる混練部を
追加することを妨げない。
ではなく、例えば、ロータ３の二箇所に設けてある前記
ロータセグメント１５Ａ，１５Ｂ以外に被混練材料の混
練部を設けることにしてもよい。すなわち、本発明は、
ロータ３の二箇所に設けた特定のロータセグメント１５
Ａ，１５Ｂが前記した軸方向長さＬ／Ｄ及びチップクリ
アランスδ／Ｄの数値範囲を満たす限り、更に、ロータ
セグメントやニーディングディスク等よりなる混練部を
追加することを妨げない。
【００２９】また、上記の実施形態では、酸化チタンが
混合される樹脂としてＰＥＴ樹脂を採用しているが、本
発明は、それ以外の高分子樹脂材料の混練にも適用する
ことができる。
混合される樹脂としてＰＥＴ樹脂を採用しているが、本
発明は、それ以外の高分子樹脂材料の混練にも適用する
ことができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分散剤で酸化チタンを前処理しなくても、酸化チタンが
混合される樹脂の圧損上昇速度が０ないしその近傍にな
るまでその分散度を向上できるので、分散品質の高い酸
化チタン混合樹脂を低コストで得ることができる。
分散剤で酸化チタンを前処理しなくても、酸化チタンが
混合される樹脂の圧損上昇速度が０ないしその近傍にな
るまでその分散度を向上できるので、分散品質の高い酸
化チタン混合樹脂を低コストで得ることができる。
【図１】本発明を採用した二軸混練押出機の側面断面図
である。
である。
【図２】（ａ）は二軸混練押出機の混練部の側面断面図
であり、（ｂ）は同混練部の横断面図である。
であり、（ｂ）は同混練部の横断面図である。
【図３】試験練りに用いたロータセグメント仕様の二軸
混練押出機の概略構造を示す断面図である。
混練押出機の概略構造を示す断面図である。
【図４】試験練りに用いたニーディングディスク仕様の
二軸混練押出機の概略構造を示す断面図である。
二軸混練押出機の概略構造を示す断面図である。
【図５】混練ゾーンの軸方向長さの総和Ｌ／Ｄと分散品
質との関係を示すグラフである。
質との関係を示すグラフである。
【図６】チップクリアランスδ／Ｄと分散品質との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ チャンバー ３ ロータ ７ 抵抗部（ゲート装置） １２ スクリューフィード部 １３ 送り翼 １４ 戻し翼 １５Ａ ロータセグメント １５Ｂ ロータセグメント １６ 攪拌縁 １８ リバースフライト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永江 信一 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 坂 和子 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに平行でかつ回転自在にチャンバー
（１）内に挿通された二本のロータ（３）の外周面に、
被混練材料を前方へ送りだすスクリューフィード部（１
２）と、被混練材料を混練溶融するための送り翼（１
３）と戻し翼（１４）とを有するロータセグメント（１
５Ａ）（１５Ｂ）が、材料搬送方向に交互に配設されて
いる二軸混練押出機において、 前記ロータセグメント（１５Ａ）（１５Ｂ）は前記ロー
タ（３）の軸心方向に離れた二箇所に配置されていると
ともに、この各ロータセグメント（１５Ａ）（１５Ｂ）
の直ぐ下流側に、被混練材料の流れに対する抵抗機能を
有する抵抗部がそれぞれ設けられ、 前記二箇所の各ロータセグメント（１５Ａ）（１５Ｂ）
の軸方向長さ（Ｌ1 ／Ｄ）（Ｌ2 ／Ｄ）の総和（Ｌ／
Ｄ）が７．２以上に設定され、当該各ロータセグメント
（１５Ａ）（１５Ｂ）のチップクリアランス（δ／Ｄ）
が０．０４以下に設定されていることを特徴とする酸化
チタン混合用の二軸混練押出機。 - 【請求項２】 ロータセグメント（１５Ａ）（１５Ｂ）
は、ロータ（３）の軸心方向に沿って連続した攪拌縁
（１６）を備えている請求項１に記載の酸化チタン混合
用の二軸混練押出機。 - 【請求項３】 抵抗部は、被混練材料をその搬送方向と
反対方向に押し出すリバースフライト（１８）よりなる
請求項１又は２に記載の酸化チタン混合用の二軸混練押
出機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26326696A JP3474716B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 酸化チタン混合用の二軸混練押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26326696A JP3474716B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 酸化チタン混合用の二軸混練押出機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10109309A true JPH10109309A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3474716B2 JP3474716B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=17387080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26326696A Expired - Lifetime JP3474716B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 酸化チタン混合用の二軸混練押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3474716B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10264148A (ja) * | 1996-12-24 | 1998-10-06 | Kobe Steel Ltd | ２軸混練機 |
| JP2004142444A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-05-20 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ポリアミド複合材料の製造方法 |
| JP2004174959A (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Calp Corp | 難燃性樹脂組成物の製造方法 |
| KR100460812B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2004-12-09 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 올레핀계 열가소성 엘라스토머 조성물의 제조 방법 |
| JP2011509197A (ja) * | 2008-01-03 | 2011-03-24 | ウェンガー マニュファクチュアリング アイエヌシー． | 可変中間バレル制流及び隣接高強度混合アセンブリを持つ押出機 |
| JP2017042732A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 混練機およびそれを用いる電極活物質を含む電極体の製造方法 |
| WO2022239292A1 (ja) * | 2021-05-11 | 2022-11-17 | 株式会社日本製鋼所 | 造粒機，混練調整機構及び樹脂ペレット製造方法 |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP26326696A patent/JP3474716B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10264148A (ja) * | 1996-12-24 | 1998-10-06 | Kobe Steel Ltd | ２軸混練機 |
| KR100460812B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2004-12-09 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 올레핀계 열가소성 엘라스토머 조성물의 제조 방법 |
| JP2004142444A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-05-20 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ポリアミド複合材料の製造方法 |
| JP2004174959A (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Calp Corp | 難燃性樹脂組成物の製造方法 |
| JP2011509197A (ja) * | 2008-01-03 | 2011-03-24 | ウェンガー マニュファクチュアリング アイエヌシー． | 可変中間バレル制流及び隣接高強度混合アセンブリを持つ押出機 |
| JP2017042732A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 混練機およびそれを用いる電極活物質を含む電極体の製造方法 |
| US10497926B2 (en) | 2015-08-28 | 2019-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Kneader and manufacturing method of electrode body including electrode active material using the same |
| WO2022239292A1 (ja) * | 2021-05-11 | 2022-11-17 | 株式会社日本製鋼所 | 造粒機，混練調整機構及び樹脂ペレット製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3474716B2 (ja) | 2003-12-08 |
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