KR101487115B1 - 겔 저감 장치 및 겔 저감 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 겔 저감 장치(1)는 수지 혼련물이 유통하는 수지 유로(5) 내에 설치되어 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 겔 저감 기구(8)를 갖는 겔 저감 장치(1)이며, 겔 저감 기구(8)에는 수지 유로(5)보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로(10)가 적어도 1개 이상 구비되어 있고, 스로틀 유로(10)를 유통하는 혼련물에 신장 흐름을 발생 가능하게 하기 위해, 스로틀 유로(10)의 스로틀비 S1/S2가 25∼180의 관계를 만족시키도록 설정되어 있다.

Description

겔 저감 장치 및 겔 저감 방법 {GEL REDUCING DEVICE AND GEL REDUCING METHOD}

본 발명은 혼련 수지 중에 존재하는 겔을 저감시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 최종 제품에 요구되는 품질을 만족시키기 위해, 점도가 다른 수지끼리를 용융 조합하여 binary or multi modal 수지를 제조하는 요구가 증대되고 있다. 혼련기나 압출기에 의한 혼련 용융 동작에 있어서의 수지의 분산 혼합이 불충분하며, 수지 혼합물이 완전히 균일화되지 않으면, 고점도의 수지 혼련물의 일부가 겔로 된다. 그와 같은 수지 혼련물 중의 겔은 외관 불량의 원인이 되거나, 최종 제품의 기계적 특성을 저하시키는 원인이 되는 경우가 있다. 따라서, 혼련기나 압출기에는 겔 저감 장치가 설치되도록 되어 왔다.

예를 들어, 특허문헌 1에는 금속 소결체의 필터를 갖는 여과 장치를 사용하여 수지 혼련물 중의 겔을 저감시키는(겔을 제거하는) 방법이나 장치가 제안되어 있다. 이 여과 장치에 사용되는 필터는 눈금(여과 정밀도)이 1∼100㎛로 매우 작아, 수지 혼련물로부터 겔만을 여과하여 취할 수 있다.

단, 이 특허문헌 1의 여과 장치에 설치되는 필터는 눈금이 매우 작고, 눈이 미세하게 되어 있다. 당연히, 이와 같이 눈이 미세한 필터로 수지 혼련물을 여과하려고 하면, 여과 부분에 발생하는 압력 손실이 과도하게 커져, 장치의 허용 압력의 관계로부터 생산성을 떨어뜨릴 필요가 생기는 경우가 있었다. 특히, 필름 그레이드나 파이프 그레이드에 사용되는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등의 고점도의 수지 혼련물을 여과하는 경우에는, 특히 생산성이 좋지 않다고 하는 문제가 있었다.

한편, 특허문헌 2에 개시한 바와 같이 여과를 보다 효율적으로 행할 수 있도록 한 겔 저감 장치도 개발되어 있다. 이 특허문헌 2의 겔 저감 장치는 겔을 포함하는 수지 혼련물을 슬릿으로 유도하고, 슬릿을 통과하는 겔에 큰 전단력을 부여하여 겔을 분산화시키는 것이다.

또한, 특허문헌 3에는 스크린 필터를 갖는 여과 장치를 사용하여 폴리올레핀의 수지 혼련물 중의 겔을 저감시키는 방법이 제안되어 있다. 이 여과 장치에 사용되는 필터는 70∼200㎛의 메쉬 사이즈를 갖고 있고, 평방 인치당 1시간에 5∼100파운드의 여과 능력으로 겔을 여과하여 취할 수 있다고 되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2010-23464호 공보 일본 특허 출원 공개 제2004-276451호 공보 미국 특허 제7393916호

[발명이 해결하고자 하는 제1 과제]

그런데, 특허문헌 2의 겔 저감 장치는 겔에 큰 전단력을 부여함으로써 겔을 분산시키는 것으로, 슬릿의 폭을 어느 정도(실시예의 개시에서는 0.6㎜)까지 좁게 하지 않으면, 겔에 큰 전단력을 부여할 수는 없다. 즉, 특허문헌 2의 겔 저감 장치에서도, 생산 속도를 크게 하면 겔 저감 장치의 상류측과 하류측에 과도한 압력 손실이 발생할 가능성이 있다.

겔을 확실하게 분산하려고 하면 겔 저감 장치의 상류측과 하류측에 과도한 압력 손실이 발생할 가능성이 있어, 양호한 생산 속도로 겔의 저감이 가능한 것은 아니다.

본 발명은 상술한 제1 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 겔 함유량이 매우 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조 가능한 겔 저감 장치 및 겔 저감 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

[발명이 해결하려고 하는 제2 과제]

그런데, 특허문헌 3의 여과 장치는 수지 혼련물 중의 이물질 등을 여과하는 스크린 필터를 겔의 저감에 전용한 것이다. 이 경우의 스크린 필터는 겔을 포집하는 능력이 주로 구비된 것으로, 포집된 겔에 의해 시간 경과와 함께 압력 손실이 과도하게 상승하여, 스크린 필터의 교환 빈도가 높아져 버리므로, 생산성이 손상되어 있는 것이 실정이다.

한편, 상기한 바와 같이, 특허문헌 2의 여과 장치는 슬릿을 통과하는 수지 혼련물에 큰 전단력을 부여하여 겔을 파괴하여 저감시키는 것이다. 단, 이 발명에서는, 여과 장치를 통과하는 단계의 수지 혼련물은 상기 행정에 있어서 혼련 압출기에서 피혼련물이 혼련될 때에 이미 큰 전단력이 부여된 후의 것이므로, 이 특허문헌의 방법에 의해 수지 혼련물 중의 겔을 저감시키려고 해도, 충분히 겔을 저감시킬 수 있을 가능성은 낮다.

본 발명은 또한 상기 제2 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 겔이 적은 수지 혼련물을 생산성 좋게 제조할 수 있는 겔 저감 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

상기 제1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 겔 저감 장치는 이하의 기술적 수단을 강구하고 있다.

즉, 본 발명의 겔 저감 장치는,

수지 혼련물이 유통하는 수지 유로 내에 설치되어 상기 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 겔 저감 기구를 구비하고,

상기 겔 저감 기구에는 수지 유로보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로가 적어도 1개 이상 구비되어 있고,

상기 스로틀 유로를 유통하는 혼련물에 신장(伸長) 흐름을 발생시키기 위해, 스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2가 이하의 관계를 만족시키도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다:

스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2＝25∼180

단, S1:수지 유로의 유로 단면적, S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합.

본 발명자는 수지 혼련물 중의 겔에 큰 전단력을 부여하여 겔을 분산시키는 것이 아니라, 수지 혼련물 중의 겔에 신장 유동을 발생시켜도 겔의 분산화를 가능하게 한다고 생각하였다. 그리고, 겔 저감 장치에, 스로틀비가 25∼180으로 되는 스로틀 유로를 설치하면, 겔의 분산과 양호한 생산성을 양립할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시킨 것이다.

상기 제2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 겔 저감 방법은 이하의 기술적 수단을 강구하고 있다.

즉, 본 발명의 겔 저감 방법은 수지 유로를 유통하는 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키기 위한 방법이며,

겔이 포함된 혼련 완료된 수지가 내부를 유통하는 상기 수지 유로의 도중 위치에서 항상 당해 수지에 8.8㎫G 이상의 압력 손실을 부여하여, 당해 수지 중의 겔을 저감시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 겔 저감 장치 및 겔 저감 방법에 따르면, 겔이 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 겔 저감 장치가 설치된 혼련 압출 설비의 정면도이다.
도 1b는 도 1a의 A부분의 사시 확대도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 겔 저감 장치이다.
도 3은 제2 실시 형태의 겔 저감 장치이다.
도 4a는 제3 실시 형태의 겔 저감 장치의 정면도이다.
도 4b는 제3 실시 형태의 겔 저감 장치의 정면도이다.
도 4c는 제3 실시 형태의 겔 저감 장치의 정면도이다.
도 5a는 제4 실시 형태의 겔 저감 장치의 정면도이다.
도 5b는 제4 실시 형태의 겔 저감 장치의 정면도이다.
도 5c는 제4 실시 형태의 겔 저감 장치의 정면도이다.
도 6a는 제4 실시 형태의 겔 저감 장치의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 6b는 제4 실시 형태의 겔 저감 장치의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 6c는 제4 실시 형태의 겔 저감 장치의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 7은 지지 부재의 다른 예를 도시하는 참고도이다.
도 8은 압력 손실 부가 장치에서 발생하는 압력 손실을 도시하는 도면이다.
도 9는 제5 실시 형태의 압력 손실 부가 장치이다.
도 10은 제6 실시 형태의 압력 손실 부가 장치이다.
도 11은 제7 실시 형태의 압력 손실 부가 장치이다.
도 12는 압력 손실 부가 장치에서 발생하는 압력 손실(압력 손실 상승)과 백반 면적률의 개량률의 관계를 나타내는 도면이다.

「제1 실시 형태」

우선, 본 발명의 겔 저감 장치(1)를 설명하는 데 있어서, 겔 저감 장치(1)가 설치되는 혼련 압출 설비(2)를 간단하게 설명한다.

도 1a는 본 발명의 겔 저감 장치(1)가 설치된 혼련 압출 설비(2)의 일례(혼련기의 예)를 도시한 것이다.

도시한 예의 혼련 압출 설비(2)는 배럴(3) 내에 삽입 관통된 한 쌍의 혼련 스크류(도시 생략)로 수지 재료를 혼련하는 혼련기이다. 이 배럴(3)의 한쪽의 단부(도면 중에서는 좌측 단부)에는 배럴(3) 내에 재료를 공급 가능한 호퍼(4)가 설치되어 있고, 또한 다른 한쪽의 단부에는 혼련 완료된 수지 재료(이하, 수지 혼련물이라고 함)를 혼련기 밖으로 반출하는 수지 유로(5)가 설치되어 있다.

이 수지 유로(5)의 선단에는 수지 혼련물을 선재로서 압출하는 스트랜드 다이(6)가 설치되어 있고, 또한 수지 유로(5)의 중도부에는 수지 혼련물을 스트랜드 다이(6)로 보내는 기어 펌프(7)가 배치되어 있다.

그리고, 본 발명의 겔 저감 장치(1)는 이 기어 펌프(7)와 스트랜드 다이(6) 사이의 수지 유로(5)에 배치되어 있다.

겔 저감 장치(1)는 수지 유로(5)를 흐르는 수지 혼련물로부터 겔을 저감시키는 것으로, 혼련 완료된 재료로부터 겔을 저감시키는 겔 저감 기구(8)를 구비하고 있다. 이 겔 저감 부재(8)는 수지 혼련물에 대해 신장 흐름을 발생시켜 혼련물 중에 포함된 겔을 분산시킴으로써, 겔의 저감을 행하는 구성으로 되어 있다.

겔 저감 기구(8)의 형태로서는 다양한 것이 생각된다. 이하에, 제1 실시 형태의 겔 저감 기구(8)에 대해 설명한다.

도 1b에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태의 겔 저감 기구(8)로서의 겔 저감 부재(8A)는 수지 유로(5)의 내부에 수지 유로(5)를 가로지르도록 설치된 판형상 부재로, 후술하는 링 부재(9)를 사용하여 수지 유로(5)의 내부에 설치되어 있다. 이 겔 저감 부재(8A)에는 수지 유로(5)보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로(10)가 적어도 1개 이상 설치되어 있고, 본 실시 형태에서도 1매의 겔 저감 부재(8A)에 4개의 스로틀 유로(10)가 형성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 링 부재(9)는 원통 형상으로 형성된 수지 유로(5)의 내주면에 설치되어 겔 저감 부재(8A)를 고정하고 있다. 이 링 부재(9)의 내주측에는 둘레 방향으로 연속되는 원환상의 설치 홈(11)이 형성되어 있고, 이 설치 홈(11) 내에 외측 테두리의 일부를 끼워 넣도록 하여 겔 저감 부재(8A)가 수지 유로(5)의 내주면에 고정된다. 또한, 링 부재(9)는 복수의 부재로 이루어지는 분할 구조로 되어 있고, 겔 저감 부재(8A)를 설치 홈 내에 끼워 넣은 후 각 부재를 일체적으로 조립하도록 되어 있다.

스로틀 유로(10)는 상류측으로부터 하류측을 향해 겔 저감 부재(8A)를 관통하도록 형성되어 있고, 이 유로 내를 통해 수지 혼련물을 상류측으로부터 하류측을 향해 유통할 수 있도록 되어 있다. 본 실시 형태의 스로틀 유로(10)는 수지 혼련물의 정체를 유발하는 요철이 유로 내에 생기지 않도록 원형의 단면을 구비한 관통 구멍(원형 관통 구멍)이 바람직하지만, 물론, 다각형 관통 구멍이어도 좋다.

또한, 도시한 형태는, 스로틀 유로(10)는 상류측으로부터 하류측에 걸쳐서 동일한 단면을 구비한 스트레이트의 원통 형상이지만, 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라서 단면(직경)이 작아지거나, 혹은 그 반대의 테이퍼여도 좋다.

또한, 스로틀 유로(10)의 설치수는 1개의 겔 저감 부재(8A)에 1개만이어도 좋고, 복수 설치해도 좋다. 단, 스로틀 유로(10)를 복수 형성하는 경우에는 겔 저감 부재(8A)의 표면에 균등하게 배치되도록, 바꿔 말하면 표면 상에서 서로 가능한 한 거리를 두고 평균적으로 배치되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 겔 저감 부재(8A)를 정면에서 보았을 때에 원형이 되는 겔 저감 부재(8A)의 외주연과 그 원의 중심을 연결하는 중점 부근에 스로틀 유로(10)의 중심점이 온다. 또한, 배열은 겔 저감 부재(8A)의 원의 중심을 기준으로 하여 90°에서 회전 대칭이 되는 위치에 스로틀 유로(10)가 각각 형성되어 있다.

상술한 스로틀 유로(10)는 수지 유로(5)를 흐르고 있던 수지 혼련물이, 겔 저감 부재(8A)의 상류측의 표면을 따라서, 스로틀 유로(10)의 방향을 향해 대략 직각으로 굴곡하고, 수지 유로(5)의 유로 단면적보다도 훨씬 작은 유로 단면적에 집중하여 유입함으로써, 이 스로틀 유로(10)를 통과하는 수지 혼련물에 신장 흐름을 발생시키는 것이다. 그로 인해, 수지 유로(5)의 유로 단면적과 스로틀 유로(10)의 유로 단면적 사이에는 수지 혼련물에 신장 흐름을 발생시킬 수 있는 소정의 스로틀비가 존재하고 있다.

예를 들어, 수지 유로(5)의 유로 단면적에 비해 스로틀 유로(10)의 유로 단면적을 지나치게 크게 하면, 유로 내를 유통하는 수지 혼련물에 충분한 압력이 가해지지 않아 신장 흐름이 발생하지 않는다. 또한, 수지 유로(5)의 유로 단면적에 비해 스로틀 유로(10)의 유로 단면적을 지나치게 작게 하면, 겔 저감 부재(8A)의 상류측과 하류측의 압력차(압력 손실)가 과도하게 커지고, 수지 유로(5)의 허용 내 압력을 초과해 버려, 결과적으로 유량을 저하시켜, 생산성을 떨어뜨리게 되므로 바람직하지 않다.

다음에, 이 스로틀비를 상세하게 설명한다.

본 발명의 스로틀 유로(10)는 이 스로틀 유로(10)를 유통하는 수지 혼련물에 신장 흐름을 발생 가능하게 하기 위해, 스로틀 유로(10)의 스로틀비 S1/S2가 이하의 관계를 만족시키도록 설정되어 있다.

여기서, S1:수지 유로의 유로 단면적

S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합

이 수학식 1의 의미는, 도 2의 경우를 예로 들면, 다음과 같이 설명된다.

예를 들어, 도면 중에 큰 원형으로 나타내는 부분은 상류측에서 보았을 때의 수지 유로(5), 바꿔 말하면 겔 저감 부재(8A)에서 유로의 단면적이 좁혀져 있지 않은 상태의 수지 유로의 단면이다. 이 수지 유로(5)의 단면적은 S1이다. 한편, 스로틀 유로(10)를 마찬가지로 상류측에서 보면, 스로틀 유로(10)는 큰 원 속에 형성된 4개의 작은 원형으로 도시된다. 이 작은 원형의 단면은 4개 있고, 각각이 S2(1), S2(2), S2(3), S2(4)의 단면적을 구비하고 있다.

즉, 상술한 수학식 1로 나타나는 스로틀비 S1/S2는 3개의 스로틀 유로(10)의 유로 단면적의 총합 「S2(1)＋S2(2)＋S2(3)＋S2(4)」를 구하고, 그 총합으로 수지 유로(5)의 유로 단면적 S1을 제산한 것이다.

또한, 도 2의 예는 스로틀 유로(10)가 4개인 것이지만, 스로틀 유로(10)는 1, 2, 3개여도 좋고, 5개 이상이어도 좋다. 이와 같이 스로틀 유로(10)가 n개(n＝2 이상)일 때에는, S2(1)로부터 S2(n)까지의 총합을 S2로 하여, 도 2의 경우와 마찬가지로 스로틀비 S1/S2를 구할 수 있다.

상술한 바와 같은 겔 저감 부재(8A)에 형성되는 스로틀 유로(10)의 스로틀비를 25보다 크게 하면, 스로틀 유로(10)의 총 면적이 작아져, 수지 유로(5)로부터 보다 좁혀져 스로틀 유로(10)에 수지 혼련물이 유입될 때에 수지 혼련물에 큰 힘이 작용하여 수지 혼련물이 수지 유로(5)의 부설 방향으로 연신된다.

그리고, 수지 혼련물이 신장할 때에, 이 수지 혼련물 중에 포함되는 겔도 연신되어, 겔의 분산화가 진행되어 수지 혼련물에 포함되는 겔을 확실하게 저감시키는 것이 가능해지는 것이다.

한편, 스로틀 유로(10)의 총 면적을 작게 한 편이 좋다고 해서, 스로틀 유로(10)의 총 면적을 한없이 작게 하면, 스로틀 유로(10)를 통과할 때에 과대한 압력 손실이 발생하므로, 전술한 바와 같이 장치의 허용 내압에 근접하여, 생산량을 떨어뜨릴 수밖에 없게 되어 버린다. 그로 인해, 과대한 압력 손실이 발생하지 않도록, 스로틀 유로(10)의 스로틀비는 180보다 작게 되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 압력 손실을 작게 억제하는 것이 가능해져, 겔을 저감시키면서 생산 효율을 양호하게 유지할 수 있다.

「제2 실시 형태」

다음에, 제2 실시 형태의 겔 저감 장치(1)에 대해 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태의 겔 저감 장치(1)의 겔 저감 기구(8)로서는, 제1 실시 형태의 겔 저감 부재(8A)가 수지 유로(5)의 부설 방향[수지 유로(5)의 신장 방향 내지는 수지 유로(5)의 축심 방향]을 따라서 서로 거리를 두고 복수 배치된 형태이다. 구체적으로는, 이 겔 저감 장치(1)에는 상류측에 배치되는 제1 겔 저감 부재(12)와, 하류측에 배치되는 제2 겔 저감 부재(13)가 설치되어 있다.

제1 겔 저감 부재(12)는 제1 실시 형태의 겔 저감 부재(8A)와 동일한 두께를 구비한 원판 형상의 부재이고, 상류측으로부터 하류측을 향해 관통하도록 4개의 스로틀 유로(10)를 갖고 있다. 이들 스로틀 유로(10)의 천공 위치나 유로 단면적에 대해서도 제1 실시 형태의 겔 저감 부재(8A)와 완전히 동일하게 되어 있다.

제2 겔 저감 부재(13)는 이 제1 겔 저감 부재(12)의 하류측에, 제1 실시 형태의 겔 저감 부재(8A)의 두께와 동일한 정도의 거리를 두고 배치된 것이다. 제2 겔 저감 부재(13)는 제1 겔 저감 부재(12)와 동일한 두께를 구비한 원판 형상의 부재로, 동일한 유로 단면적의 스로틀 유로(10)를 제1 겔 저감 부재(12)와 마찬가지로 4개 구비하고 있다.

제1 겔 저감 부재(12)와 제2 겔 저감 부재(13)가 다른 것은, 수지 유로(5)의 상류측에 설치된 제1 겔 저감 부재(12)의 스로틀 유로(10)와, 하류측에 설치된 제2 겔 저감 부재(13)의 스로틀 유로(10)가, 수지 유로(5)의 부설 방향에서 볼 때 중복되지 않도록 되어 있는 점이다. 즉, 제1 겔 저감 부재(12)의 스로틀 유로(10)가 겔 저감 부재의 중심으로부터 볼 때 0°, 90°, 180°, 270°에 위치하고 있는 것에 비해, 제2 겔 저감 부재(13)의 스로틀 유로(10)는 중심으로부터 볼 때 45°, 135°, 225°, 315°에 위치하고 있어, 양 겔 저감 부재(12, 13)의 스로틀 유로(10)끼리가 둘레 방향으로 어긋난 위치 관계로 되어 있다.

그 결과, 제2 실시 형태의 겔 저감 장치(1)에서는 수지 혼련물을 제1 겔 저감 부재(12) 및 제2 겔 저감 부재(13)로 2회에 걸쳐서 신장하는 것이 가능해져, 수지 혼련물 중의 겔을 보다 확실하게 저감시키는 것이 가능해지는 것이다.

또한, 제1 겔 저감 부재(12)의 스로틀 유로(10)와, 제2 겔 저감 부재(13)의 스로틀 유로(10)가 수지 유로(5)의 부설 방향에서 볼 때 동일한 위치에 존재하면, 제1 겔 저감 부재(12)의 스로틀 유로(10)를 통과한 수지 혼련물이 거의 힘을 받는 일 없이 제2 겔 저감 부재(13)의 스로틀 유로(10)에 유입되므로, 제1 실시 형태의 겔 저감 부재(8A)를 2개소에 걸쳐서 설치한 효과를 충분히 발휘시킬 수 없게 된다.

그런데, 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 스테인리스 판재 등의 중실판을 가공하여 겔 저감 기구(8)로 해 왔다. 그러나, 겔 저감 기구(8)에는 제3 실시 형태나 제4 실시 형태에 나타내는 바와 같은 다공 형상의 필터 형상 부재(14)를 사용할 수도 있다.

「제3 실시 형태」

도 4a에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태의 겔 저감 장치(1)는 겔 저감 기구(8)로서, 원형 금속판에 다수의 통과 구멍이 형성된 필터 형상 부재(14)를 구비하고 있다.

이 필터 형상 부재(14)는 통과 구멍의 눈금이 180㎛ 이하로 되도록 금속 소선을 직조한 철망(메쉬)으로, 수지 혼련물 중의 겔 등과 같이 사이즈가 큰 이물질 이외를 통과 가능하게 되어 있다. 이 필터 형상 부재(14)의 두께는 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 겔 저감 기구(8)에 비하면 매우 얇게 형성되어 있고, 도시예에서도, 제3 실시 형태의 겔 저감 기구(8)의 두께는 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 겔 저감 기구(8)의 두께의 약 1/10 정도로 되어 있다.

상술한 다공 형상의 겔 저감 기구(8)에는 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 마찬가지로 스로틀 유로(10)가 4개 형성되어 있다. 이 스로틀 유로(10)는 상류측으로부터 하류측을 향해 필터 형상 부재(14)를 관통하도록 형성되어 있고, 수지 혼련물을 상류측으로부터 하류측을 향해 유통할 수 있도록 되어 있다. 또한, 스로틀 유로(10)는 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지로 원형의 단면을 구비한 관통 구멍(원형 관통 구멍)으로서 형성되어 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 이 필터 형상 부재(14)는 다수의 통과 구멍을 구비할 뿐만 아니라 두께도 매우 얇은 것으로 되어 있어, 강도적으로 강한 것은 아니다. 그로 인해, 겔 저감 기구(8)에 과도한 압력 손실이 가해지거나, 수지 혼련물의 처리량이 조금이라도 커지면, 필터 형상 부재(14) 자체가 변형되어 수지 유로(5)로부터 어긋나 버리는 일이 있다. 이와 같은 경우에는, 필터 형상 부재(14)를 2매의 지지 그물 부재(15)로 상류측과 하류측으로부터 끼워 넣어, 보강을 행할 수도 있다.

예를 들어, 도 4b에 도시하는 겔 저감 기구(8)는 도 4a와 마찬가지로 원판 형상으로 형성된 필터 형상 부재(14)와, 이 필터 형상 부재(14)의 상류측과 하류측에 배치되어, 필터 형상 부재(14)를 지지하는 지지 그물 부재(15)를 갖고 있다. 이 지지 그물 부재(15)는 필터 형상 부재(14)의 스로틀 유로(10)에 대응한 위치에 스로틀 유로(10)와 동일한 단면적으로 개방되는 개구부(16)를 갖고 있고, 스로틀 유로(10)를 통과하는 수지 혼련물을 지장 없이 통과시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 지지 그물 부재(15)는 필터 형상 부재(14)보다 선 직경이 굵고 눈금이 큰 철망으로 형성되어 있고, 수지 혼련물의 통과를 방해하지 않는 구조로 되어 있다.

도 4b에 도시하는 겔 저감 기구(8)는 이들 2매의 지지 그물 부재(15)로 필터 형상 부재(14)를 끼워 넣은 다층 구조로 되어 있고, 이와 같은 다층 구조를 채용함으로써 도 4a보다 강도적으로 우수한 것으로 되어 있다.

또한, 상술한 지지 그물 부재(15)는 수지 혼련물의 통과를 방해하지 않도록 눈금이 큰 철망으로 형성되어 있고, 필터 형상 부재(14)의 스로틀 유로(10)에 대응한 위치에 개구부(16)를 형성하지 않아도 수지 혼련물은 지장 없이 지지 그물 부재(15)를 통과 가능하게 되어 있다. 그로 인해, 도 4c에 도시한 바와 같이 개구부(16)가 형성되어 있지 않은 지지 그물 부재(15)를 사용하여 필터 형상 부재(14)의 보강을 행할 수도 있다. 이와 같은 지지 그물 부재(15)를 사용하면, 개구부(16)를 형성하는 수고가 불필요해져, 겔 저감 기구(8)의 제조 비용을 저감시키는 것도 가능해지기 때문이다.

제3 실시 형태의 겔 저감 기구(8)에서는, 이와 같이 눈이 미세한 필터 형상 부재(14)에 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에서 나타낸 바와 같은 스로틀 유로(10)를 형성하고 있다. 이와 같이 하면, 제3 실시 형태의 겔 저감 기구(8)에 유입된 수지 혼련물의 일부는 필터 형상 부재(14) 자체를 통과하면서, 나머지는 스로틀 유로(10)에 유입되고 신장되어, 겔이 제거된다. 바꿔 말하면, 제3 실시 형태의 겔 저감 장치(1)는 눈이 미세한 필터에 수지 혼련물을 통과시킴으로써 겔을 제거하는 작용과, 스로틀 유로(10)를 통과시킴으로써 겔을 신장하여 제거하는 작용을 겸비한 것이라고 할 수도 있다.

또한, 필터 형상 부재(14)의 눈금을 180㎛ 이하로 하면, 필터 형상 부재(14)의 눈이 매우 미세해져, 필터 형상 부재(14) 자체에서도 보다 확실하게 수지 혼련물로부터 겔을 제거하는 것이 가능해진다.

「제4 실시 형태」

다음에, 제4 실시 형태의 겔 저감 장치(1)를 설명한다.

도 5a∼도 5c에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태의 겔 저감 장치(1)의 겔 저감 기구(8)는 제3 실시 형태의 필터 형상 부재(14)의 하류측에, 이 필터 형상 부재(14)를 지지하는 지지 부재(17)를 더 구비한 것이다. 이 지지 부재(17)는 필터 형상 부재(14)의 하류측에 배치되어 있고, 필터 형상 부재(14) 자체가 변형되지 않도록 이 필터 형상 부재(14)를 지지하는 것이다. 또한, 지지 부재(17)는 필터 형상 부재(14)를 통과해 온 수지 혼련물을 필터 형상 부재(14)의 파괴와 같은 문제를 일으키지 않고 하류측으로 유통할 수 있도록 유통 구멍(18)을 갖고 있다.

구체적으로는, 지지 부재(17)는 필터 형상 부재(14)에 지지 그물 부재(15)를 추가한 것과 동등하거나 이들보다 두꺼운 경질의 부재(예를 들어, 스테인리스의 판재)로 형성되어 있다. 이 지지 부재(17)도 필터 형상 부재(14)와 동일한 원판 형상으로 형성되어 있고, 수지 유로(5)를 가로지르도록 수지 유로(5)의 내부에 설치되어 있다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 지지 부재(17)의 표면에는 겔 저감 기구(8)를 통과한 수지 혼련물을 더욱 하류측으로 보내는 유통 구멍(18)이 형성되어 있다. 이 유통 구멍(18)은 상류측으로부터 하류측을 향해 지지 부재(17)를 관통하도록 형성되어 있고, 지지 부재(17)의 내부를 경유하여 수지 혼련물을 상류측으로부터 하류측을 향해 유통하는 것이다.

이 유통 구멍(18)은 지지 부재(17)의 표면에 9개소에 걸쳐서 형성되어 있다. 9개소의 유통 구멍(18)은 제1 실시 형태의 겔 저감 부재(8A)에 형성된 스로틀 유로(10)에 비해 적어도 동일한 개구 직경이거나 그 이상이고, 또한 이 스로틀 유로(10)와 동축심이 되는 위치에 형성되어 있다.

즉, 이 9개소 중 4개의 유통 구멍(18)은 스로틀 유로(10)에 대해 정면에서 볼 때 각각의 중심점이 일치하는 연통 상태로 되어 있고, 스로틀 유로(10)를 흘러 온 수지 혼련물을 정체하는 일 없이(과도한 압력 손실을 발생시키는 일 없이) 유통 구멍(18)에 유통시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 상술한 지지 부재(17)의 유통 구멍(18)은 반드시 원형 구멍일 필요는 없고, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같은 슬릿의 형상이어도 좋다. 단, 그 경우, 스로틀 유로(10)를 통과한 수지 혼련물의 흐름을 방해하지 않도록 배열할 필요가 있다.

일반적으로 말하면, 상술한 유통 구멍(18)과 스로틀 유로(10)의 관계는 지지 부재(17)에 형성된 유통 구멍(18)[상술한 4개의 유통 구멍(18)]의 유로 단면적의 총합이, 겔 저감 기구(8)에 형성된 스로틀 유로(10)의 유로 단면적의 총합보다 훨씬 크게 되어 있는 것을 의미하고 있다. 이와 같이 하면, 유통 구멍(18)에서 발생하는 압력 손실은 스로틀 유로(10)에서 발생하는 압력 손실만큼 크지 않으므로, 수지 혼련물을 과도한 압력 손실을 발생시키는 일 없이 매끄럽게 하류측으로 유통할 수 있게 된다.

또한, 지지 부재(17)에 형성된 나머지 5개의 유통 구멍(18)은 스로틀 유로(10)와는 다른 위치에 있고, 스로틀 유로(10)와 비연통 상태로 되어 있고, 스로틀 유로(10)를 흘러 온 수지 혼련물이라고 하는 것보다는 필터 형상 부재(14) 자체를 통과되어 온 수지 혼련물을 하류측으로 보낼 수 있도록 되어 있다.

그런데, 상술한 지지 부재(17)는 도 5b나 도 5c에 도시한 바와 같이 2매의 지지 그물 부재(15)로 필터 형상 부재(14)를 끼워 넣은 다층 구조의 겔 저감 기구(8)에 사용할 수도 있다.

또한, 도 6a∼도 6c에 도시한 바와 같이, 유통 구멍(18)을 스로틀 유로(10)와 동축심이 되는 위치에 배치하는 경우에는, 유통 구멍(18)의 개구 직경을 겔 저감 부재(8)에 형성된 스로틀 유로(10)의 개구 직경보다 크게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 유통 구멍(18)의 개구 직경을 스로틀 유로(10)의 개구 직경보다 크게 하면, 스로틀 유로(10)를 통과해 온 수지 혼련물이 유통 구멍(18)을 매끄럽게 통과하게 되기 때문이다.

또한, 지금까지 실시 형태 설명도에서 도시한 수지 유로(5)나 겔 저감 부재를 비롯한 본 발명에 관한 형상은 모두 원형으로 설명해 왔지만, 이들 형상은 사각을 비롯한 다각형 형상이어도 물론 좋다.

(제1 실험예)

다음에, 실험예 및 비교예를 사용하여, 본 발명의 겔 저감 장치(1)를 더욱 상세하게 설명한다.

실험예 및 비교예는 실제로 겔 저감 장치(1)를 장착한 혼련 압출 설비(2)를 사용하여 수지 혼련물을 가공했을 때에, 수지 혼련물 중에 겔이 확인되는지 여부를, 실기를 사용하여 확인한 것이다. 이 실험예 및 비교예 중, 제1 실험예∼제5 실험예는 제1 실시 형태에 대응한 것이고, 제6 실험예∼제10 실험예는 제3 실시 형태에 대응한 것이다.

이 실험예 및 비교예에 사용한 혼련 압출 설비(2)는 모두 2축 혼련기(LCM50)로부터 기어 펌프(7)를 경유하여 스트랜드 다이(6)로 수지 혼련물을 반송하는 수지 유로(5) 상에 겔 저감 장치(1)를 장착한 것이다. 이 혼련 압출 설비(2)에 공급되는 수지 혼련물은 고밀도 폴리에틸렌(밀도＝0.945g/㎤, 멜트인덱스＝0.08g/10min, 190℃, 2.16㎏ 하중)을 모재로 하고, 이 모재에 분산 확인용 입자로서 카본 블랙을 2.3％ 혼합한 것이다. 이 혼련 압출 설비(2)에는 고밀도 폴리에틸렌과 카본 블랙이 분말 상태로 공급되고, 혼련 압출 설비(2)에서 혼련된 수지 혼련물이 50㎏/h로 수지 유로(5)를 통해 기어 펌프를 통해 장치 밖으로 송출되고 있다.

우선, 제1 실시 형태의 겔 저감 장치(1), 바꿔 말하면, 중실판 부재로 이루어지는 겔 저감 부재(8A)에 사용한 결과를, 표 1을 사용하여 설명한다. 표 1은 겔 저감 부재(8A)에 형성되는 스로틀 유로(10)에 대해, 그 구경 및 설치수를 바꾸었을 때에, 스로틀비, 전단 속도, 압출 압력 및 후술하는 백반 면적률이 어떻게 변화되는지를 나타낸 것이다.

표 1에 나타내는 평가 중, 전단 속도 γ'는 겔 저감 장치(1)에서 생산되는 수지 혼련물의 생산량을 P[㎤/sec], 스로틀 유로(10)의 구경을 D[㎝], 스로틀 유로(10)의 설치수를 n으로 했을 때에, 이하의 수학식 2로 구해진다.

또한, 압출 압력은 혼련 압출 설비(2)의 수지 유로(5)에 있어서 겔 저감 부재(8A)에 도달하기 직전의 수지 혼련물의 수지 압력(도 1 중에서 P로 나타내는 위치의 수지 압력)을 나타낸 것이다.

또한, 백반 면적률은 스트랜드 다이(6)로부터 압출된 수지 혼련물 중에, 어느 정도 혼련이 불충분한 부분, 즉 겔이 관찰되는지를 면적비로 나타낸 것이다. 즉, 상술한 조성에서는, 혼련된 부분의 면적이 불충분한 경우, 압출된 수지 혼련물 중에 카본 블랙의 미분산에 기인하는 투명 부분이 겔의 면적률로서 관찰된다.

그로 인해, 압출된 수지 혼련물을 마이크로톰법을 사용하여 20㎛의 박편으로 잘라내고, 잘라내어진 박편 중에 투명 부분이 어느 정도 존재하는지를 계측하면, 겔의 저감 정도를 평가할 수 있다. 또한, 이 면적률의 계측은 광학 현미경의 200배의 시야에 대해, 2치화 처리를 행하여 구한 것이다. 이하에, 비교예 및 실험예의 결과를 상세하게 설명한다.

「제1 비교예」

제1 비교예는 수지 유로(5)에 겔 저감 기구(8)[겔 저감 부재(8A)]를 전혀 설치하지 않았던 예, 바꿔 말하면 수지 혼련물에 대해 아무것도 행하지 않고 그대로 유통시킨 것이다. 이 제1 비교예에서는, 표 1에 있어서의 0.48％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 수지 혼련물에 대해 신장 흐름이 발생하는 일은 없고, 겔은 전혀 저감되어 있지 않다.

「제1 실험예」

그것에 비해, 제1 실험예는 직경 40㎜의 수지 유로(5)에, 이 수지 유로(5)를 가로질러 막도록 두께 2.5㎜의 중실 원판으로 이루어지는 겔 저감 부재(8A)(제1 실시 형태)를 배치한 것이다. 이 겔 저감 부재(8A)에는 2㎜φ의 스로틀 유로(10)가 전부 16개소 형성되어 있고, 스로틀비는 25.0으로 되어 있다.

이 제1 실험예에서는 표 2에 있어서의 0.23％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 제1 비교예에 비해 백반 면적률이 대략 반감되어 있고, 수지 혼련물 중의 겔이 크게 저감되어 있다.

「제2 실험예∼제5 실험예」

제2 실험예 및 제3 실험예는 두께 2.5㎜의 중실 원판으로 이루어지는 겔 저감 부재(8A)에 2㎜φ의 스로틀 유로(10)를 형성한 것이다. 제2 실험예의 스로틀 유로(10)는 9개소 형성되어 있고, 스로틀비는 44.4로 되어 있다. 또한, 제3 실험예의 스로틀 유로(10)는 4개소 형성되어 있고, 스로틀비는 100.0으로 되어 있다.

한편, 제4 실험예는 스로틀 유로(10)의 구경을 1㎜φ로, 제3 실험예에 비해 반감시킨 것이다. 이 제4 실험예에서는, 스로틀 유로(10)의 구경은 반감시켜도, 유로의 설치수는 4배로 되어 있고, 스로틀 유로(10)의 유로 단면적이라고 하는 점에서는 제3 실험예도 제4 실험예도 동일하다. 그로 인해, 제4 실험예의 스로틀비도 100.0으로 되어 있다.

또한, 제5 실험예는 1.5㎜φ의 스로틀 유로(10)를 4개소 형성한 것이고, 제3 실험예에 비해 스로틀 유로(10)의 설치수를 작게 한 것이다. 그로 인해, 이 제5 실험예의 스로틀비는 177.8로 되어 있다.

이 제2 실험예∼제5 실험예에서는, 표 2에 있어서의 0.07％∼0.10％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 제1 비교예에 비해 백반 면적률이 매우 작게 되어 있어, 수지 혼련물 중의 겔이 크게 저감되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 제3 실험예 및 제4 실험예를 보면, 양자는 스로틀비가 모두 100.0으로 동일한 수치이고, 백반 면적률은 모두 0.08％로 되어 있다. 한편, 전단 속도는 제3 실험예의 5898/sec에 비해 제4 실험예는 11795/sec로 되어, 큰 값으로 되어 있고, 거기에 연동하도록, 압출 압력은 제3 실험예의 22.1㎫G, 제4 실험예는 25.2㎫G로 크게 되어 있다.

이들의 결과로부터, 백반 면적률(겔 소실률)은 스로틀비에 의존하지만, 전단 속도와는 명확한 관계를 갖고 있지 않다고 생각된다. 그로 인해, 겔의 발생률을 동일한 정도로 억제할 때에는, 적절한 스로틀비를 선택하는 동시에, 전단 속도가 작아지는 겔 저감 기구(8)를 사용한 쪽이 압출 압력(압력 손실)을 적절한 레벨로 되도록 억제할 수 있어, 보다 양호한 생산성을 실현할 수 있다. 본 실험예의 경우, 제4 실험예보다 제3 실험예의 겔 저감 장치(1)를 선택하는 쪽이 바람직하다.

「제2 비교예」

상술한 제1 실험예∼제5 실험예에 비해, 제2 비교예는 1.15㎜φ의 스로틀 유로(10)를 6개소 형성함으로써 스로틀비를 201.6으로 한 것이다.

이 제2 비교예는 표 1에 있어서의 0.07％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 제1 실험예∼제5 실험예와 마찬가지로 겔을 저감시키는 효과를 갖고 있다.

그러나, 표 1의 압출 압력을 보면, 제2 비교예에서는 압출 압력이 30.5㎫G로 크게 되어 있고, 겔 저감 부재(8A)(제1 실시 형태)를 설치함으로써 압력 손실이 높게 되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 제5 실험예의 결과와 비교하면, 백반 면적률의 점에서는 제2 비교예도 제5 실험예도 동일한 0.07％이지만, 압출 압력의 점에서는 제2 비교예의 쪽이 제5 실험예보다 크게 되어 있다. 이것으로부터, 스로틀비를 180보다 큰 겔 저감 부재를 사용해도, 압출 압력이 커질 뿐이고 겔 저감의 효과가 그다지 얻어지지 않는 것을 알 수 있다.

다음에, 제3 실시 형태의 겔 저감 장치(1)를 사용하여 겔을 저감시킨 결과를, 표 2를 사용하여 설명한다.

이 실험예 및 비교예에 사용한 혼련 압출 설비(2)는 모두 2축 혼련기(LCM50)로부터 기어 펌프(7)를 경유하여 스트랜드 다이(6)로 수지 혼련물을 반송하는 수지 유로(5) 상에 겔 저감 장치(1)를 장착한 것이다. 이 혼련 압출 설비(2)에 공급되는 수지 혼련물은 고밀도 폴리에틸렌(밀도＝0.950g/㎤, 멜트인덱스＝0.07g/10min, 190℃, 2.16㎏ 하중)을 모재로 하고, 이 모재에 분산 확인용 입자로서 카본 블랙을 2.3％ 혼합한 것이다. 이 혼련 압출 설비(2)에는 고밀도 폴리에틸렌과 카본 블랙이 분말 상태로 공급되고, 혼련 압출 설비(2)에서 혼련된 수지 혼련물이 50㎏/h로 수지 유로(5)를 통해 기어 펌프를 통해 장치 밖으로 송출되어 있다.

표 2는 겔 저감 기구(8)에 형성되는 스로틀 유로(10)에 대해, 그 구경 및 설치수를 바꾸었을 때에, 스로틀비, 압출 압력 및 후술하는 백반 면적률이 어떻게 변화되는지를 나타낸 것이다.

이하에, 비교예 및 실험예의 결과를 상세하게 설명한다.

「제3 비교예」

제3 비교예는 수지 유로(5)에 겔 저감 기구(8)를 전혀 설치하지 않았던 예이다. 또한, 이 제3 비교예에서는, 필터 형상 부재(14)는 사용되고 있지 않지만, 유통 구멍(18)(구경 8.0㎜)을 9개 갖는 지지 부재(17) 및 10 메쉬라고 하는 거친 눈을 구비한 지지 그물 부재(15)는 설치되어 있다. 이 제3 비교예에서는, 표 2에 있어서의 1.80％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 수지 혼련물에 대해 신장 흐름이 발생하는 일은 없고, 겔은 전혀 저감되어 있지 않다.

「제6 실험예」

제6 실험예는 직경 40㎜의 수지 유로(5)에, 스로틀 유로(10)가 형성된 필터 형상 부재(14)[겔 저감 기구(8)]를 배치한 것이다. 이 필터 형상 부재(14)는 250 메쉬의 필터와, 이 250 메쉬의 필터의 상류측과 하류측에 배치되어, 250 메쉬의 필터를 끼움 지지하는 100 메쉬의 필터를 갖고 있다.

이 구조의 필터 형상 부재(14)에는 구경 8.0㎜φ의 스로틀 유로(10)가 중앙에 1개소 형성되어 있고, 스로틀비는 25.0으로 되어 있다. 또한, 이 필터 형상 부재(14)는 10 메쉬의 지지 그물 부재(15)로 끼워져 있다.

이 제6 실험예에서는, 표 2에 있어서의 1.41％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 제3 비교예에 비해 백반 면적률이 크게 저하되어 있고, 수지 혼련물 중의 겔이 크게 저감되어 있다.

「제7 실험예∼제10 실험예」

제7 실험예는 제6 실험예와 동일한 필터 형상 부재(14)에 구경 6.0㎜φ의 스로틀 유로(10)가, 또한 제8 실험예는 제6 실험예와 동일한 필터 형상 부재(14)에 구경 4.0㎜φ의 스로틀 유로(10)가 모두 중앙에 1개소 형성된 것이다. 제7 실험예의 스로틀비는 44.4, 제8 실험예의 스로틀비는 100.0으로 되어 있다.

한편, 제9 실험예는 스로틀 유로(10)의 구경을 2.0㎜φ로 제8 실험예에 비해 반감시킨 것이다. 이 제9 실험예에서는, 스로틀 유로(10)의 구경은 반감시켜도, 스로틀 유로(10)의 설치수는 제8 실험예의 4배로 되어 있고, 스로틀 유로(10)의 유로 단면적이라고 하는 점에서는 제8 실험예도 제9 실험예도 동일하다. 그로 인해, 제9 실험예의 스로틀비도 100으로 되어 있다.

또한, 제10 실험예는 1.5㎜φ의 스로틀 유로(10)를 4개소 형성한 것으로, 제9 실험예에 비해 스로틀 유로(10)의 구경을 작게 한 것이다. 그로 인해, 이 제10 실험예의 스로틀비는 177.8로 되어 있다.

이 제6 실험예∼제10 실험예에서는, 표 2에 있어서의 0.83％∼1.41％라고 하는 백반 면적률의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 제3 비교예에 비해 백반 면적률이 매우 작게 되어 있고, 수지 혼련물 중의 겔이 크게 저감되어 있는 것을 알 수 있다.

「제4 비교예」

상술한 제6 실험예∼제10 실험예에 비해, 제4 비교예는 실험예와 동일한 필터 형상 부재(14)는 사용하고 있지만, 이 필터 형상 부재(14)에는 스로틀 유로(10)가 전혀 형성되어 있지 않다.

이 제4 비교예의 결과는 종래의 기술, 즉 특허문헌 1에 개시한 바와 같은 미세한 눈금의 필터를 사용하여 백반의 원인이 되는 겔 성분을 여과하여 취하고 있는 것이지만, 압출 압력이 25.5㎫G로 매우 높다. 그런데, 본 발명의 신장 흐름을 응용한, 예를 들어 제10 실험예의 결과와 비교하면, 백반 면적률의 점에서는 제4 비교예도 제10 실험예도 동일한 수치까지 개선하고 있지만, 압출 압력의 점에서는 제4 비교예의 쪽이 제10 실험예보다 크게 되어 있어, 제10 실험예의 쪽이 생산성의 점에서 제4 비교예보다 우수한 것을 알 수 있다.

「제5 실시 형태」

또한, 제5 실시 형태에서는 도 1a에 기초하여 설명한 혼련 압출 설비(2)에 있어서, 이 기어 펌프(7)와 스트랜드 다이(6) 사이의 수지 유로(5)에, 겔 저감 장치(1) 대신에, 압력 손실 부가 장치(100)가 배치되어 있다. 이 압력 손실 부가 장치(100)는 수지 유로(5)를 흐르는 수지 혼련물이 통과할 때에 그 수지 혼련물에 항상 8.8∼25.0㎫G의 범위의 압력 손실을 부여하는 것이다(도 8 참조). 또한, 압력 손실의 단위에 부가하는 「G」는 게이지압을 나타내는 것이다.

이 8.8∼25.0㎫G라고 하는 압력 손실의 범위는 혼련 압출 설비(2)를 통상의 운전 조건으로 운전시키는 것만으로는 수지 유로의 도중에 발생하는 일이 없는 큰 압력으로 되어 있고, 본 발명에서는 이 압력 손실 부가 장치(100)를 사용하여, 하향 유동하는 수지 혼련물에 굳이 큰 압력 손실을 정상적으로 부여하는 구성으로 되어 있다. 이와 같은 큰 압력 손실을 수지 혼련물에 부여하는 것은, 압력 손실을 발생시키기 위해서는 수지 유로의 면적이 제한되는 것을 이용하여, 재료를 연신하는 신장 흐름을 수지 혼련물에 발생시키고 싶기 때문이고, 수지 혼련물을 겔마다 연신함으로써 겔을 저감시키기 위해서이다. 그로 인해, 이 압력 손실 부가 장치(100)에 의해 수지 혼련물에 부여되는 압력 손실 ΔP는 항상 8.8∼25.0㎫G의 범위로 유지되어 있는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 제5 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는 이하와 같은 구성으로 되어 있다.

도 9에 도시한 바와 같이, 제5 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는 수지 혼련물을 투과할 수 없는 중실의 금속판 등의 판 부재로 형성되어 있고, 수지 유로(5)의 면적을 제한하여 수지 혼련물의 흐름에 대해 저항이 되도록 수지 유로(5)에 설치되어 있다. 이 판 부재에는 수지 유로(5)보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로(28)가 적어도 1개 이상, 도시한 예에서는 9개소에 걸쳐서 설치되어 있다.

스로틀 유로(28)는 상류측으로부터 하류측을 향해 판 부재를 판 두께 방향으로(수지 흐름 방향으로) 관통하도록 형성되어 있고, 압력 손실 부가 장치(100)의 상류측의 수지 혼련물을 하류측으로 안내할 수 있도록 되어 있다. 본 실시 형태의 스로틀 유로(28)는 수지 혼련물이 스로틀 유로(28) 내에 체류(정체)하지 않도록 요철이 없는 원통면을 구비한 관통 구멍(원형 관통 구멍)으로서 형성되어 있지만, 상기한 소정의 압력 손실을 발생시키는 것이면, 물론, 다각형의 관통 구멍이어도 좋다.

이 압력 손실 부가 장치(100)에 설치된 스로틀 유로(28)는 모두(9개 모두) 동일한 유로 단면적으로 되어 있고, 그 유로 단면적은 수지 유로(5)의 유로 단면적보다 작게 형성되어 있다. 구체적으로는, 각 스로틀 유로(28)가 밀리미터 오더의 치수(즉, 마이크로미터 오더의 치수인 겔이 통과하는 데 충분한 치수)로 형성되어 있고, 보다 상세하게는 각 스로틀 유로(28)의 직경 d가 1(㎜) 이상이고 그 유로 단면적은 πd2/4(㎟) 이상에 상당하는 면적이 되도록 되어 있다. 이와 같이 함으로써 겔에 의한 유로의 폐색을 방지하면서 수지 혼련물에 대해 소정의 압력 손실을 부여할 수 있도록 스로틀 유로를 형성할 수 있다. 또한, 수지 유로(5)의 유로 단면적을 S2로 한 경우에, 스로틀 유로(28)의 유로 단면적의 총합인 S1이 소정의 스로틀비 S1/S2가 되도록 하는 것이 바람직하다.

이 스로틀비 S1/S2는, 구체적으로는 이하의 수학식 3의 관계를 만족시키는 것이다.

단, S1:수지 유로의 유로 단면적, S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합, 또한 스로틀비 S1/S2를 44보다 작은 값으로 하면 원하는 압력 손실을 얻기 어려워지고, 202보다 큰 값이면 압력 손실이 필요 충분 이상으로 되기 쉽다. 그로 인해, S1/S2는 44∼202의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.

상술한 바와 같은 수지 유로(5)보다도 좁은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로(28)에 수지 혼련물을 안내하면, 스로틀 유로(28)를 통과할 때에 수지 혼련물의 유로가 급격하게 좁혀져, 스로틀 유로(28)에 유입되기 전과 후에 수지 혼련물의 압력(수지 유로 내압)에 큰 차가 발생하게 된다. 즉, 스로틀 유로(28)의 상류측에서는, 수지 혼련물의 압력은 P0, 하류측에서는 P1이 되고, 양자 사이에 8.8∼25.0㎫G라고 하는 압력 손실 ΔP(＝P0－P1)이 발생한다.

그리고, 이와 같은 압력 손실 ΔP가 발생하는 유로 단면적의 스로틀 유로(28)를 통과할 때에는, 수지 혼련물이 수지 흐름 방향을 따라서 신장하고, 이 수지 혼련물의 지연에 수반하여 겔도 연신되므로, 겔의 분산화가 진행되어 수지 혼련물에 포함되는 겔을 확실하게 저감시키는 것이 가능해지는 것이다.

그런데, 종래부터 어떤 메쉬 스크린 등을 사용한 겔을 여과하여 취하는 필터의 경우에는, 사용한 시간이 길어져 눈이 막히면 새로운 것으로 교환되지만, 가령 교환하지 않은 상태에서 계속해서 사용하면 메쉬가 막힘으로써 압력 손실이 상승한다. 그러나, 본 발명의 압력 손실 부가 장치(100)는, 후술하는 바와 같이 막힘이 없는 스로틀 유로(28)를 사용하고 있으므로, 사용한 시간이 길어져도 눈이 막히기 어렵고, 또한 스로틀 유로분의 유로 면적은 확보되게 되어, 압력 손실 ΔP의 범위를 항상 8.8∼25.0㎫G로 유지하는 것이 가능해진다. 즉, 종래부터 있는 겔을 여과하여 취하는 메쉬 스크린 등은 압력 손실의 범위를 항상 8.8∼25.0㎫G로 유지할 수는 없다.

또한, 상술한 8.8∼25.0㎫G라고 하는 압력 손실 ΔP를 발생 가능하게 하는 압력 손실 부가 장치(100)에는 이하의 실시 형태(제6 실시 형태, 제7 실시 형태)에 나타내는 바와 같은 다양한 형상이나 구조를 갖는 것이 생각된다.

[제6 실시 형태]

다음에, 제6 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)를 설명한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 제6 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는 표면에 스로틀 유로(81, 82)를 4개 구비한 판 부재를 2매 조합한 것이다.

구체적으로는, 제6 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는 상류측에 설치된 제1 판 부재(29)와, 하류측에 설치된 제2 판 부재(210)의 2매의 판 부재를, 수지 혼련물의 흐름 방향으로 거리를 두고 구비하고 있다. 상류측에 설치된 제1 판 부재(29)의 스로틀 유로(81)와, 하류측에 설치된 제2 판 부재(210)의 스로틀 유로(82)는 수지 흐름 방향에서 볼 때 동일한 위치에 맞추어져 있지 않고, 양 판 부재의 스로틀 유로(81, 82)끼리가 수지 유로(5)의 축심을 중심으로 하여 둘레 방향으로 45°만큼 어긋난 위치 관계로 되어 있다.

또한, 제1 판 부재(29)의 스로틀 유로(81)는 이 제1 판 부재(29)의 스로틀 유로(81)로 들어가기 전과 후에 ΔP1이라고 하는 압력 손실을 발생 가능한 유로 단면적을 갖고 있다. 또한, 제2 판 부재(210)의 스로틀 유로(82)는 이 제2 판 부재(10)의 스로틀 유로(82)에 들어가기 전과 후에 ΔP2라고 하는 압력 손실을 발생 가능한 유로 단면적을 갖고 있다. 그리고, 제1 판 부재(29)에서 발생하는 압력 손실 ΔP1과 제2 판 부재(210)에서 발생하는 압력 손실 ΔP2의 합이 상술한 8.8∼25.0㎫G라고 하는 수치로 되어 있다.

이와 같은 제6 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는, 예를 들어 1매의 판 부재로 이루어지는 압력 손실 부가 장치(100)에서는 소정의 압력 손실이 얻어지지 않은 경우라도, 이와 같은 판 부재를 복수매 조합함으로써 전체적으로 8.8∼25.0㎫G의 압력 손실을 발생 가능한 것이다.

[제7 실시 형태]

다음에, 제7 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)를 설명한다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제7 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는 제5 실시 형태나 제6 실시 형태와 같이 중실의 판 부재를 사용한 것이 아니라, 메쉬와 같은 다공 형상의 부재(211)를 판 형상으로 형성해 두고, 이 다공 형상의 부재(211)에, 또한, 다공 형상의 각 구멍보다도 상대적이고 또한 충분히 큰 구멍으로 이루어지는 스로틀 유로(28)를 형성한 것과, 그 하류측에, 중실의 판 부재에 스로틀 유로(28)보다도 더욱 큰 복수의 구멍을 형성한 것을, 스로틀 유로(28)를 막지 않도록 포갠 것이다.

구체적으로는, 제7 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는 스로틀 유로(28)를 통과시킬 뿐만 아니라 다공 형상의 판 부재(211) 그 자체를 투과함으로써도 수지 혼련물을 통과시킬 수 있도록 되어 있다. 즉, 제7 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)의 상류측과 하류측 사이에 발생하는 압력 손실 ΔP에는 스로틀 유로(28)를 통과하여 흐르는 수지 혼련물에 작용하는 압력 손실뿐만 아니라, 다공 형상의 판 부재(211) 중을 통해 흐르는 수지 혼련물의 압력 손실 등도 작용하고 있고, 이들 압력 손실의 총합으로서, 항상 8.8∼25.0㎫G의 압력 손실 ΔP가 발생하도록 하고 있다.

제7 실시 형태의 압력 손실 부가 장치(100)는, 예를 들어 중실의 판 부재가 아니라 메쉬와 같이 수지 혼련물로부터 이물질을 여과할 수 있는 다공 형상의 부재(211)를 사용해도, 메쉬에 실질적인 막힘을 일으키지 않는 유로를 형성하는 고안을 함으로써 항상 8.8∼25.0㎫G라고 하는 범위의 압력 손실을 발생할 수 있는 것을 나타내고 있고, 이와 같은 다공 형상의 부재(211)로 이루어지는 압력 손실 부가 장치(100)를 사용해도, 높은 생산성을 유지하면서 겔의 저감이 가능한 것을 나타내고 있다.

본 실시 형태에서는, 다공 형상의 부재(211)로서 단층의 메쉬에 실질적인 막힘을 일으키지 않는 유로를 형성하는 고안을 실시한 것을 예시하고 있지만, 다공 형상의 부재(211)는 메쉬를 적층한 것 혹은 다공질의 세라믹 등에 실질적인 막힘을 일으키지 않는 유로를 형성하는 고안을 실시한 것이어도 좋다.

(제2 실험예)

다음에, 실험예 및 비교예를 사용하여, 본 발명의 겔 저감 방법의 작용 효과를 더욱 상세하게 설명한다.

실험예 및 비교예는 실제로 압력 손실 부가 장치(100)를 장착한 혼련 압출 설비(2)를 사용하여 수지 혼련물을 생산하는 실험을 했을 때에, 수지 혼련물 중에 겔이 확인되는지 여부를 확인한 것이다.

「제11 실험예∼제15 실험예」 및 「제5 비교예, 제6 비교예」

이 제11 실험예로부터 제15 실험예 및 제5 비교예, 제6 비교예는 모두 제5 실시 형태에서 나타낸 스로틀 유로(28)를 갖는 중실의 판 부재로 구성된 압력 손실 부가 장치(100)에 있어서, 스로틀 유로(28)의 유로 직경 및 설치수를 바꿈으로써, 스로틀 유로(28)의 유로 단면적을 변화시킨 것이다.

이 실험예 및 비교예에 사용한 혼련 압출 설비(2)는 모두 2축 혼련기(LCM50)로부터 기어 펌프(7)를 경유하여 스트랜드 다이(6)에 수지 혼련물을 반송하는 수지 유로(5) 상에, 도 8 및 도 9∼도 11에 예시된 바와 같은 압력 손실 부가 장치 지지체(21b)에 의해 외주가 지지된 압력 손실 부가 장치(100)를 장착한 것이다. 2축 혼련기로부터 배출되는 수지 혼련물은 고밀도 폴리에틸렌(밀도＝0.945g/㎤, 멜트인덱스＝0.08g/10min, 190℃, 2.16㎏ 하중;JIS K 7210)을 모재로 하고, 이 모재에 분산 확인용 입자로서 카본 블랙을 2.3％ 혼합한 것이다. 이 혼련 압출 설비(2)에는 고밀도 폴리에틸렌과 카본 블랙이 분말 상태로 공급되고, 혼련 압출 설비(2)에서 혼련된 수지 혼련물이 수지 유로(5)를 통해 장치 밖으로 송출되고 있다.

표 3은 압력 손실 부가 장치(100)의 스로틀 유로(28)에 대해, 그 구경을 제13 실험예에서는 1㎜, 제15 실험예에서는 1.15㎜, 제14 실험예에서는 1.5㎜, 제6 비교예, 제11 실험예 및 제12 실험예에서는 2㎜, 제5 비교예에서는 스로틀 유로(28) 없음의 5수준으로 변화시키는 동시에, 압력 손실 부가 장치(100)에 설치되는 스로틀 유로(28)의 설치수를 제5 비교예에서는 0개소, 제6 비교예 및 제12 실험예와 제14 실험예에서는 4개소, 제15 실험예에서는 6개소, 제11 실험예에서는 9개소, 제13 실험예에서는 16개소의 5수준으로 변화시켜 압력 손실에 변화를 부여한 것이고, 압력 손실에 따라서 후술하는 백반 면적률 및 백반 면적률의 개량률이 어떻게 변화되는지를 나타낸 것이다.

또한, 백반 면적률은 스트랜드 다이(6)로부터 압출된 수지 혼련물 중에, 혼련이 불충분한 부분의 깨짐 정도를(즉, 겔이 관찰되는지를) 면적비로 나타낸 것이다. 즉, 상술한 조성에서는 혼련에 의해 분산되어야 할 겔 성분이 충분히 분산되지 않은 경우, 압출된 수지 혼련물 중에 카본 블랙에 의해 착색되지 않는 투명 부분(겔이 존재하는 부분)이 겔의 면적률로서 관찰된다.

그로 인해, 압출된 수지 혼련물을 마이크로톰법을 사용하여 20㎛의 박편으로 잘라내고, 잘라내어진 박편 중에 투명 부분이 어느 정도 존재하는지를 계측하면, 겔의 저감 정도를 평가할 수 있다. 또한, 이 면적률의 계측은 광학 현미경의 200배의 시야에 대해, 2치화 처리를 행하여 구한 것이다.

즉, 백반 면적률의 개량률이 다음 식에 의해 구해진다.

(백반 면적률의 개량률)＝[(Original 백반 면적률)－(각 샘플의 백반 면적률)]/(Original 백반 면적률)

또한, 백반 면적률의 개량률은 압력 손실 부가 장치의 압력 손실이 0㎫G일 때, 바꿔 말하면 압력 손실 부가 장치를 사용하지 않을 때의 백반 면적률을 기준(감소도 0％)으로 하여, 각 압력 손실에 있어서의 백반 면적률이 기준으로부터 어느 정도 감소했는지를 백분율로 표시한 것이다.

도 12는 백반 면적률의 개량률을 압력 손실에 대해 플롯한 것이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 압력 손실 부가 장치(100)의 상류측과 하류측 사이에 발생하는 압력 손실이 0㎫G→5.9㎫G→8.8㎫G로 커져 가면, 백반 면적률의 개량률도 0％→52.1％→79.2％로 커져 가고, 압력 손실에 맞추어 백반 면적률도 서서히 감소한다.

그러나, 압력 손실 부가 장치에 의한 압력 손실을, 8.8㎫G를 초과하여 증가시켜도, 백반 면적률의 개량률은 14.2㎫G에서 83.3％, 19.6㎫G에서 85.4％로 되어, 80％를 약간 상회하는 상태를 유지하고, 그 이상 감소도가 커지는 일이 없어진다. 즉, 압력 손실 부가 장치(100)를 설치하여 혼련 수지에 8.8㎫G 이상의 압력 손실을 부여할 수 있으면, 백반 면적률의 개량률을 안정적으로 높게 유지한 수지 혼련물을 얻는 것이 가능해진다. 특히, 압력 손실이 10㎫G를 초과하면 백반 면적률의 개량률이 80％ 이상으로 안정되므로, 10㎫G보다 크게 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 압출 장치의 기계적 관점으로부터의 보호를 위해, 압력 손실을 지나치게 크게 하는 것은 바람직하지 않다. 예를 들어, 상술한 혼련 압출 설비(2)에 있어서 HDPE(멜트인덱스＝0.01∼10/10min, 190℃, 2.16㎏, 밀도＝0.930∼0.970g/㎤)의 수지 혼련물을 압출하는 경우이면, 장치 강도에 기인하는 압력의 한계는 35㎫G 정도이고, 수지의 압출에 필요한 압력의 분으로서 10㎫G를 빼면, 압력 손실 부가 장치(100)에 의해 수지 혼련물에 부여할 수 있는 것은 25㎫G 정도가 실질적인 한계가 된다.

본 발명은 상기 각 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 발명의 본질을 변경하지 않는 범위에서 각 부재의 형상, 구조, 재질, 조합 등을 적절하게 변경 가능하다.

또한, 상술한 혼련 압출 설비(2)에는 혼련기가 사용되고 있지만, 본 발명의 압력 손실 부가 장치(100)는 압출기에 설치되어 있어도 좋고, 압출기나 혼련기 이외의 것이며 겔이 포함된 수지 혼련물을 취급하는 설비에 설치되어 있어도 좋다.

상기 실시예에서 설명하였지만, 본원 발명의 일 국면은 겔 저감 장치이며, 수지 혼련물이 유통하는 수지 유로 내에 설치되어 상기 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 겔 저감 기구를 구비하고,

상기 겔 저감 기구에는 수지 유로보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로가 적어도 1개 이상 구비되어 있고,

상기 스로틀 유로를 유통하는 혼련물에 신장 흐름을 발생하기 위해, 스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2가 이하의 관계를 만족시키도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다:

스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2＝25∼180

단, S1:수지 유로의 유로 단면적, S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합.

상기 구성에 의해, 겔 저감 기구의 상류측과 하류측에 있어서 과대한 압력 손실이 발생하지 않도록, 스로틀 유로(10)의 스로틀비는 180보다 작게 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기한 본 발명의 겔 저감 장치에 따르면, 겔이 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

또한, 상기 겔 저감 기구는 수지 유로를 가로지르도록 설치된 판형상 부재를 포함하고, 상기 스로틀 유로는 판형상 부재에 설치된 원형 관통 구멍으로 구성하는 것이 가능하다.

또한, 상기 겔 저감 기구는 상기 수지 유로의 부설 방향을 따라서 서로 거리를 두고 복수의 겔 저감 부재를 배치하는 것도 가능하다.

상기와 같이 복수의 겔 저감 부재로 구성함으로써, 2회 이상에 걸쳐서 수지 혼련물을 신장할 수 있으므로, 보다 확실하게 겔을 제거하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 수지 유로의 상류측에 설치된 겔 저감 부재의 스로틀 유로와, 하류측에 설치된 겔 저감 부재의 스로틀 유로는 상기 수지 유로의 부설 방향에서 볼 때 비중복된 상태로 하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성함으로써, 수지 혼련물이 2회 이상에 걸쳐서 신장되고, 또한 수지 유로 내에서 비틀리기 때문에, 보다 확실하게 겔을 제거하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 겔 저감 기구는 수지 유로를 가로지르도록 설치된 필터 형상 부재를 포함하고 상기 스로틀 유로는 상기 필터 형상 부재에 형성된 원형 관통 구멍으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성함으로써, 스로틀 유로의 형성이 용이해져, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 필터 형상 부재의 눈금을 180㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 필터 형상 부재(14)의 눈금을 180㎛ 이하로 하면, 필터 형상 부재(14)의 눈이 매우 미세해져, 필터 형상 부재(14) 자체에서도 보다 확실하게 수지 혼련물로부터 겔을 제거하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 겔 저감 기구는 상기 필터 형상 부재와, 상기 필터 부재를 그 상류와 하류측으로부터 끼워 넣고, 상기 필터 형상 부재보다 눈금이 큰 지지 그물 부재를 포함하는 다층 구조로 하는 것도 가능하다.

상기 구성과 같이, 필터 형상 부재를 2매의 지지 그물 부재로 상류측과 하류측으로부터 끼워 넣어 필터 형상 부재의 보강을 행할 수 있어, 겔 저감 기구로서 강도적으로 우수한 것이 된다.

상기 지지 그물 부재에는 상기 필터 형상 부재의 스로틀 유로와 동일한 유로 단면적을 구비한 개구부가, 상기 스로틀 유로와 연통하도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 겔 저감 기구의 하류측에는 상기 필터 형상 부재를 하류측으로부터 지지하는 지지 부재를 설치하고, 상기 지지 부재에는 상기 겔 저감 기구를 통과한 수지 혼련물을 더욱 하류측으로 보내는 유통 구멍을 형성하는 것도 가능하다.

상기 지지 부재에 형성된 유통 구멍은 상기 수지 유로의 부설 방향에서 볼 때 상기 겔 저감 기구에 형성된 스로틀 유로와 연통 상태로 하고, 상기 지지 부재에 형성된 유통 구멍의 유로 단면적의 총합이, 상기 겔 저감 기구에 형성된 스로틀 유로의 유로 단면적의 총합과 동일하거나, 또는 큰 면적으로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 국면은 수지 유로를 유통하는 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 방법이며,

상기 수지 유로 내에, 당해 수지 유로보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로가 적어도 1개 이상 구비된 겔 저감 기구를 설치하는 스텝;

또한, 상기 스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2를

스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2＝25∼180

단, S1:수지 유로의 유로 단면적, S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합으로 설정하고,

상기 수지 혼련물을 스로틀 유로로 유도하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 겔 저감 방법에 따르면, 겔이 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

또한, 다른 실시 형태로서, 본원 발명은 수지 유로를 유통하는 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 방법이며,

겔이 포함된 혼련 완료된 수지가 내부를 유통하는 상기 수지 유로의 도중 위치에서 항상 당해 수지에 8.8㎫G 이상의 압력 손실을 부여하여, 당해 수지 중의 겔을 저감시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 겔 저감 방법에 따르면, 겔이 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

또한, 다른 실시 형태로서는, 본원 발명은 수지 유로를 유통하는 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 방법이며,

겔이 포함된 혼련 완료된 수지가 내부를 유통하는 수지 유로의 도중 위치에 당해 수지에 소정의 압력 손실을 발생시키는 압력 손실 부가 장치를 설치하는 스텝을 포함하고,

상기 압력 손실 부가 장치에서 상기 수지에 항상 8.8㎫G 이상의 압력 손실을 부여하여, 상기 수지 중의 겔을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 겔 저감 방법에 따르면, 겔이 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서, 상기 수지에 부여되는 압력 손실은 25.0㎫G 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 압출 장치의 기계적 관점으로부터의 보호를 위해, 압력 손실을 지나치게 크게 하는 것은 바람직하지 않다. 예를 들어, 상술한 혼련 압출 설비(2)에 있어서 HDPE(멜트인덱스＝0.01∼10/10min, 190℃, 2.16㎏, 밀도＝0.930∼0.970g/㎤)의 수지 혼련물을 압출하는 경우이면, 장치 강도에 기인하는 압력의 한계는 35㎫G 정도이고, 수지의 압출에 필요한 가공압의 분으로서 10㎫G를 빼면, 압력 손실 부가 장치(100)에 의해 수지 혼련물에 부여할 수 있는 것은 25㎫G 정도가 실질적인 한계가 된다.

또한, 상기 수지가, 190℃로 가열했을 때의 멜트인덱스가 0.01∼10g/10min의 HDPE인 것이 바람직하다.

또한, 다른 실시 형태로서, 본원 발명은 수지 유로를 유통하는 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 겔 저감 장치이며, 겔이 포함된 혼련 완료된 수지가 내부를 유통하는 수지 유로의 도중 위치에 당해 수지에 소정의 압력 손실을 발생시키는 압력 손실 부가 장치를 구비하고, 상기 압력 손실 부가 장치에서 상기 수지에 항상 8.8㎫G 이상의 압력 손실을 부여하여, 상기 수지 중의 겔을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 겔 저감 장치에 따르면, 겔이 적은 수지 혼련물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

상기 실시 형태에 있어서, 상기 수지에 부여되는 압력 손실은 25.0㎫G 이하로 하는 것이 바람직하다.

Claims (17)

1. 겔 저감 장치이며,
   수지 혼련물이 유통하는 수지 유로 내에 설치되어 상기 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 겔 저감 기구를 구비하고,
   상기 겔 저감 기구에는 수지 유로보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로가 적어도 1개 이상 구비되어 있고,
   상기 스로틀 유로를 유통하는 혼련물에 신장 흐름을 발생시키기 위해, 스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2가 이하의 관계를 만족시키도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
   스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2＝25∼180
   단, S1:수지 유로의 유로 단면적, S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합.
2. 제1항에 있어서, 상기 겔 저감 기구는 수지 유로를 가로지르도록 설치된 판형상 부재를 포함하고,
   상기 스로틀 유로는 상기 판형상 부재에 설치된 원형 관통 구멍인 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 겔 저감 기구는 상기 수지 유로의 부설 방향을 따라서 서로 거리를 두고 복수의 겔 저감 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 수지 유로의 상류측에 설치된 겔 저감 부재의 스로틀 유로와, 하류측에 설치된 겔 저감 부재의 스로틀 유로는 상기 수지 유로의 부설 방향에서 볼 때 비중복된 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 겔 저감 기구는 수지 유로를 가로지르도록 설치된 필터 형상 부재를 포함하고,
   상기 스로틀 유로는 상기 필터 형상 부재에 설치된 원형 관통 구멍인 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 필터 형상 부재의 눈금이 180㎛ 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 겔 저감 기구는 상기 필터 형상 부재와, 상기 필터 부재를 그 상류와 하류측으로부터 끼워 넣고, 상기 필터 형상 부재보다 눈금이 큰 지지 그물 부재를 포함하는 다층 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 지지 그물 부재에는 상기 필터 형상 부재의 스로틀 유로와 동일한 유로 단면적을 구비한 개구부가, 상기 스로틀 유로와 연통하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 겔 저감 기구의 하류측에는 상기 필터 형상 부재를 하류측으로부터 지지하는 지지 부재가 설치되어 있고,
   상기 지지 부재에는 상기 겔 저감 기구를 통과한 수지 혼련물을 더욱 하류측으로 보내는 유통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 지지 부재에 형성된 유통 구멍은 상기 수지 유로의 부설 방향에서 볼 때 상기 겔 저감 기구에 형성된 스로틀 유로와 연통 상태로 되어 있고,
    상기 지지 부재에 형성된 유통 구멍의 유로 단면적의 총합이, 상기 겔 저감 기구에 형성된 스로틀 유로의 유로 단면적의 총합과 동일하거나, 또는 큰 면적으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 장치.
11. 수지 유로를 유통하는 수지 혼련물에 존재하는 겔을 저감시키는 방법이며,
    상기 수지 유로 내에, 당해 수지 유로보다 작은 유로 단면적을 갖는 스로틀 유로가 적어도 1개 이상 구비된 겔 저감 기구를 설치하는 스텝과,
    또한, 상기 스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2를
    스로틀 유로의 스로틀비 S1/S2＝25∼180
    단, S1:수지 유로의 유로 단면적, S2:스로틀 유로의 유로 단면적의 총합으로 설정하고,
    상기 수지 혼련물을 상기 스로틀 유로로 유도하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 저감 방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제

Images