WO2024014397A1 - 熱可塑性樹脂組成物の製造方法、及び混練機 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物の製造方法、及び混練機 Download PDF

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秀幸 今井
達也 鈴木
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin composition and a kneading machine.
  • Recycled resins such as PCR usually contain solids with a relatively large particle size such as inorganic fillers and incompatible resin lumps, and depending on the use, it is necessary to remove or crush the solids.
  • Conventional techniques include methods in which resin is melted and filtered through a filter in order to remove solids, and methods in which an additional pulverization process is provided separately, but these methods require a great deal of time and effort in filter replacement and additional pulverization processes. There were issues such as the need for
  • the present invention provides a method for producing a thermoplastic resin composition in which the solid content is appropriately pulverized by performing high-level pulverization at the same time as kneading while omitting the man-hours such as filters and separate pulverization steps, and the method for manufacturing the same.
  • the purpose is to provide a kneading machine for use in
  • the inventors of the present invention conducted extensive studies to solve the above problems, and found that the above problems could be solved by kneading using a kneading machine with a clearance below a specific value, and specifically as follows: , completed the invention. That is, the present invention is as follows.
  • a method for producing a thermoplastic resin composition by supplying a thermoplastic resin and a solid content having an average particle size of 50 ⁇ m or more to a kneader having at least one screw and a casing that accommodates the screw, the method comprising: , A method for producing a thermoplastic resin composition, characterized in that the kneader has a clearance area of 500 ⁇ m or less formed by the screw.
  • a kneading machine comprising at least one screw and a casing housing the screw, A kneading machine, characterized in that the kneading machine has a clearance area of 500 ⁇ m or less formed by the screw.
  • thermoplastic resin composition in which the solid content is appropriately pulverized by performing high-level pulverization at the same time as kneading while omitting man-hours such as filters and separate pulverization steps, and a method for manufacturing the same.
  • 1 is an example of a casing and at least one screw of a kneader.
  • thermoplastic resin composition of the present invention is not limited thereto.
  • the kneader used in the present invention will be explained using FIG. 1.
  • the kneader of Figure 1 has at least one screw (103, 104) and a casing (105) containing the screw.
  • the kneading machine uses a thermoplastic resin and a solid content having a particle size of 50 ⁇ m or more as raw materials, and is equipped with a kneading/pulverizing means for kneading them and pulverizing the solid content. Furthermore, the kneading machine has an area (C1-C3) with a clearance of 500 ⁇ m or less formed by the screw.
  • the solid content may be particles contained in a thermoplastic resin or a filler such as a filler, as long as the solid content has a particle size of 50 ⁇ m or more.
  • the thermoplastic resin composition may be cooled in a cooler after being extruded from the kneader.
  • the kneader is equipped with a heater for heating the material within the casing.
  • the resin has a function of extruding resin.
  • a material input port may be provided on the upstream (101) side, and a die through which the thermoplastic resin composition is extruded may be provided on the downstream (102) side.
  • the kneading machine is preferably a multi-screw kneading machine, and more preferably a twin-screw kneading machine.
  • the screw has spiral irregularities.
  • the areas of clearance of 500 ⁇ m or less in the kneader formed by the screws include the screw-casing clearance (C1), the screw-screw clearance (C2), and the clearance between the convex portions of the screws (C3). These clearances are preferably narrow from the viewpoint of increasing shear stress and pulverizing the solid content, and preferably have a clearance area of 400 ⁇ m or less.
  • the clearance between the convex part of the screw and the inner wall of the casing is the clearance (C1)
  • the clearance (C1) preferably has a clearance area of 300 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, More preferably, the thickness is 90 ⁇ m or less.
  • the screw-to-screw clearance (C2) preferably has a clearance area of 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, and even more preferably 90 ⁇ m or less.
  • the clearance (C3) between the convex parts of the spiral irregularities provided on the screw with respect to the longitudinal direction of the screw is preferably 300 ⁇ m or less, and preferably 150 ⁇ m or less. , more preferably 90 ⁇ m or less.
  • each clearance is 1 ⁇ m or more, from the viewpoint of suppressing contact and wear within the device, it is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, and even more preferably 30 ⁇ m or more.
  • the clearance between the convex parts of the screw should be set more downstream of the casing than upstream of the casing. Preferably narrow.
  • the screw may have a taper from upstream to downstream. Note that the clearance described in this application refers to the shortest distance between parts.
  • thermoplastic resin composition A method for producing a thermoplastic resin composition will be explained. First, a thermoplastic resin and a solid content having a particle size of 50 ⁇ m or more are supplied to a raw material input port of a kneader.
  • the solid content may be particles contained in a thermoplastic resin or a filler such as a filler, as long as the solid content has a particle size of 50 ⁇ m or more. Note that the particle size in this application refers to the volume average particle size.
  • the kneading machine melts thermoplastic resin containing solid content with a heater, kneads it with a screw, and melts the solid content of the thermoplastic resin composition along the way through a clearance area of 500 ⁇ m or less formed by the screw. Pulverize by applying shear stress to make the solid content fine. Thereafter, the thermoplastic resin composition is extruded from the outlet to complete the operation. It is preferable that pulverization can be performed well while shortening the kneading time. If the kneading time is short, energy savings can be realized, and thermal deterioration of the resin can also be suppressed.
  • the melting temperature varies depending on the type of resin, it is preferably higher than the melting point of the resin, and more preferably 20° C. or more higher than the melting point.
  • the upper limit is preferably within 100°C, more preferably within 50°C, above the melting point.
  • thermoplastic resin composition of the present invention may then be cut into pellets, directly extruded into a die to form a sheet, or formed into a sheet and then stretched to form a stretched sheet. .
  • stretched sheets may be stacked to form a laminate.
  • thermoplastic resin raw materials include polyolefin resins, polystyrene resins, polyamide resins, polyester resins, and polycarbonate resins. From the viewpoint of moldability and strength, the thermoplastic resin is preferably a polyolefin resin, and more preferably a polypropylene resin. Moreover, it is preferable that the thermoplastic resin raw material is a recycled resin (so-called PCR). Note that the thermoplastic resin raw material itself may contain solid content with a particle size of 50 ⁇ m or more.
  • the solid content may be particles contained in the thermoplastic raw material or fillers such as fillers, as long as the solid content has a particle size of 50 ⁇ m or more.
  • the filler is preferably an inorganic filler or an organic filler, more preferably an inorganic filler.
  • the inorganic filler include calcium carbonate, talc, titanium oxide, metallic aluminum, and silica. Among them, calcium carbonate is more preferred from the viewpoint of economy.
  • organic filler examples include polyester, nylon, and the like. Note that the organic filler is preferably particles that exist in a solid state during stretching.
  • the particle size of the solid content is preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m, and even more preferably 300 ⁇ m, from the viewpoint of supplying the solid content with good meshing with the screw.
  • the particle size of the solids upstream of the kneader is preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 80 ⁇ m or more, and even more preferably 100 ⁇ m or more, from the viewpoint of achieving a good pulverizing effect of the solids by the kneader.
  • the particle size of the solid content is preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less, and preferably 20 ⁇ m or less, from the viewpoint of preventing poor appearance and excessive surface roughening. More preferred. Further, from the viewpoint of exhibiting the function as a filler, the particle size of the solid content is preferably 1 ⁇ m or more.
  • the hardness of the solid content is preferably Mohs' hardness of 4 or less, more preferably 3.5 or less, and even more preferably 3.2 or less.
  • Example 1 A resin sheet was manufactured according to the following procedure. Details of the materials used are as follows (see Table 1 below).
  • spots The number of spots was measured by counting how many spots could be observed in a randomly selected 2 mm x 2 mm area using an optical microscope, and evaluated as follows. ⁇ Less than 25 pieces ⁇ Less than 50 pieces ⁇ More than 50 pieces
  • the size of the spots was evaluated as follows by observing the produced stretched sheet with the naked eye. ⁇ Hardly or not visible to the naked eye ⁇ Slightly visible to the naked eye ⁇ A small amount visible to the naked eye ⁇ A large amount visible to the naked eye
  • Example 2 (Example 2), (Example 3) Stretched sheets of Examples 2 and 3 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the screw rotation speed and kneading time were changed to the conditions listed in Table 2. The stretched sheets of Examples 2 and 3 were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.
  • Comparative example 1 A stretched sheet of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the clearance of the kneader was changed to the conditions listed in Table 2 when producing the stretched sheet.
  • the stretched sheet of the comparative example was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.
  • the stretched sheet produced by stretching the thermoplastic resin composition produced by the production method of the present invention has good smoothness and the number and size of spots, and the solid content can be maintained appropriately while reducing the number of man-hours. It turned out to be crushed. Therefore, it has been revealed that the thermoplastic resin composition produced by the production method of the present invention can sufficiently withstand use as a stretched sheet.

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Abstract

フィルターや別途の粉砕工程といった工数を省きつつ、混練と同時に高いレベルの粉砕を行い、固形分が適切に粉砕された熱可塑性樹脂組成物を製造する方法、及びその製造方法で用いる混練機を提供する。 熱可塑性樹脂原料、及び平均粒径50μm以上の固形分を、少なくとも1つのスクリュー(103、104)及び前記スクリューを収容するケーシング(105)を有する 混練装置混練機に供給して、熱可塑性樹脂組成物を製造する方法、及びその製造方法で用いる混練機である。当該製造方法は、前記固形分を含む前記熱可塑性樹脂組成物を混練するとともに、前記固形分を粉砕する混練・粉砕工程を含み、前記混練装置混練機内には前記スクリューにより形成された500μm以下のクリアランス(C1-C3)の領域を有することを特徴とする。

Description

熱可塑性樹脂組成物の製造方法、及び混練機
 本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法、及び混練機に関する。
 近年、プラスチック廃棄物による環境汚染を低減する観点から、廃棄物のリサイクルが活発に行われている(例えば、特許文献1参照)。中でも、消費者が購入、利用した上で廃棄されたプラスチックから生産される樹脂はPCR(ポストコンスーマレジン)と呼ばれ、環境汚染を低減する要請の高まりから、利用を促進するための技術がより強く求められている。
特開2004-136578号公報
 PCRなどのリサイクル樹脂は通常、無機フィラーや非相溶樹脂塊といったある程度大粒径の固形分を含んでおり、用途によってはその固形分を除去ないしは粉砕する必要がある。従来技術として、固形分を除去するために樹脂を溶融させてフィルターでろ過する方法や、別途追加の粉砕工程を設ける方法などが存在しているが、フィルター交換や追加の粉砕工程に多大な手間を要する、といった課題があった。
 そこで、本発明は、フィルターや別途の粉砕工程といった工数を省きつつ、混練と同時に高いレベルの粉砕を行い、固形分が適切に粉砕された熱可塑性樹脂組成物を製造する方法、及びその製造方法で用いる混練機を提供することを目的とする。
 本発明者らが上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定数値以下のクリアランスを有する混練機を用いて混錬することで上記課題を解決できることを見出し、具体的には下記のとおり、本発明を完成した。
 すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1] 熱可塑性樹脂、及び平均粒径50μm以上の固形分を、少なくとも1つのスクリュー及び前記スクリューを収容するケーシングを有する混練機に供給して、熱可塑性樹脂組成物を製造する方法であって、
 前記混練機内に前記スクリューにより形成された500μm以下のクリアランスの領域を有することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[2] 前記ケーシングの上流における前記固形分の平均粒径が50μm乃至1000μmである、上記[1]に記載の製造方法。
[3] 前記ケーシングの下流における前記固形分の平均粒径が1μm乃至40μmである、上記[1]に記載の製造方法。
[4] 上記混練機が複数のスクリューを有する多軸混練機である、上記[1]に記載の製造方法。
[5] 前記スクリューが螺旋状の凹凸を有し、前記スクリューの凸部と前記ケーシングの内壁との間に、前記500μm以下のクリアランスの領域が形成される、上記[1]に記載の製造方法。
[6] 前記スクリューが螺旋状の凹凸を有し、隣り合う凸部間に、前記500μm以下のクリアランス領域が形成される、上記[1]に記載の製造方法。
[7] 前記複数のスクリュー間に、前記500μm以下のクリアランスの領域が形成される、上記[4]に記載の製造方法。
[8] 少なくとも1つのスクリューと、前記スクリューを収容するケーシングと、を備える混練機であって、
前記混練機内に前記スクリューにより形成された500μm以下のクリアランスの領域を有することを特徴とする、混練機。
 本発明によれば、フィルターや別途の粉砕工程といった工数を省きつつ、混練と同時に高いレベルの粉砕を行い、固形分が適切に粉砕された熱可塑性樹脂組成物を製造する方法、及びその製造方法で用いる混練機を提供することができる。
混練機のケーシングと少なくとも1つのスクリューの一例である。
 以下、本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法について詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の一例(代表例)であり、本発明はこれに限定されない。
(混練機)
 本発明で用いる混練機に関して、図1を用いて説明する。図1の混練機は、少なくとも1つのスクリュー(103、104)及びスクリューを収容するケーシング(105)を有する。混練機は、原料として、熱可塑性樹脂と粒径50μm以上の固形分を用い、それらを混練するとともに、固形分を粉砕する混練・粉砕手段を備える。また、混練機内にはスクリューにより形成された500μm以下のクリアランスの領域(C1-C3)を有する。 固形分は粒径50μm以上の固形分であれば、熱可塑性樹脂の中に含まれる粒子であってもよいし、フィラー等の充填剤であってもよい。
 熱可塑性樹脂組成物は混練機から押出しされた後にクーラーで冷却されてもよい。
 混練機は、ケーシング内の材料を加熱するためのヒータを備えていることが好ましい。また、樹脂を押し出す機能を有している事が好ましい。また、上流(101)側に材料の投入口、下流(102)側に熱可塑性樹脂組成物が押出されるダイを備えてもよい。
 クリアランスの領域は、熱可塑性樹脂及びフィラーを溶融、混練することにより、混練道中の材料(道中の熱可塑性樹脂組成物と称する)に含まれる固形分に対してせん断応力をかけ、固形分を微細化して粉砕するように構成される。
 また、混練機は多軸混練機であることが好ましく、なかでも2軸混練機であることがより好ましい。
 また、スクリューは、螺旋状の凹凸を有することが好ましい。
 スクリューにより形成された混練機内の500μm以下のクリアランスの領域としては、スクリュー-ケーシング間クリアランス(C1)、スクリュー-スクリュー間クリアランス(C2)、スクリューの凸部間クリアランス(C3)が挙げられる。これらのクリアランスはせん断応力を高めて固形分をより粉砕する観点からは狭い方が好ましく、400μm以下のクリアランス領域を有することが好ましい。
 スクリューが螺旋状の凹凸を有する場合、スクリューの凸部とケーシングの内壁とのクリアランスがクリアランス(C1)となり、クリアランス(C1)は300μm以下のクリアランス領域を有することが好ましく、150μm以下がより好ましく、90μm以下がさらに好ましい。
 また、混練機が多軸混練機である場合、スクリュー-スクリュー間のクリアランス(C2)は、300μm以下のクリアランス領域を有することが好ましく、200μm以下がより好ましく、90μm以下がさらに好ましい。
 また、スクリューが螺旋状の凹凸を有する場合、スクリューの長手方向に対して、スクリューに設けられている螺旋状の凹凸の凸部間のクリアランス(C3)は、300μm以下が好ましく、150μm以下が好ましく、90μm以下がより好ましい。
 なお、スクリューの機能を発揮する観点から、各クリアランスは1μm以上であり、装置内の接触や摩耗を抑制する観点からは10μm以上が好ましく、20μm以上がよりこのましく、30μm以上がさらに好ましい。
 また、混練機は後半に進むにしたがって温度が高くなり、樹脂の粘度が低下する為、それに合わせてせん断応力を高めるという観点からスクリューの凸部間クリアランスは、ケーシングの上流よりもケーシングの下流において狭くなるのが好ましい。
 また、スクリューは上流から下流にかけてテーパを有していてもよい。
 なお、本願で述べるクリアランスとは、部品間の最短距離を示す。
(熱可塑性樹脂組成物の製造方法)
 熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関して説明する。まず、熱可塑性樹脂、及び粒径50μm以上の固形分が混練機の原料投入口に供給される。 固形分は粒径50μm以上の固形分であれば、熱可塑性樹脂の中に含まれる粒子であってもよいし、フィラー等の充填剤であってもよい。なお、本願の粒径とは体積平均粒径を指す。 混練機は、固形分を含む熱可塑性樹脂をヒータで溶融し、スクリューで混練するとともに、スクリューにより形成された500μm以下のクリアランスの領域を介して、道中の熱可塑性樹脂組成物の固形分に対しせん断応力をかけて粉砕して、固形分を微細化する。その後、熱可塑性樹脂組成物は出口から押出されて、操作を終了する。 混練時間を短くしながらも粉砕が良好に行えることが好ましい。混練時間が短いと省エネルギー化を実現でき、また、樹脂の熱劣化も低く抑えられる。 溶融温度は樹脂の種類によって異なるが、樹脂の融点以上のとする事が好ましく、融点より20℃以上高くすることがより好ましい。一方で、あまりに温度を高くしてしまうと、エネルギーロス、粉砕能力低下および樹脂の熱劣化の観点からよろしくないので、上限は融点より100℃以内が好ましく、50℃以内がより好ましい。
(熱可塑性樹脂組成物の成形)
 本発明の熱可塑性樹脂組成物は、その後、カッティングしてペレット化してもよいし、直接ダイへと押し出してシート化してもよいし、シート化した後に延伸して延伸シートを形成してもよい。また、延伸シートを重ね合わせて積層体としてもよい。
 熱可塑性樹脂原料としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
 成形性や強度の観点から、熱可塑性樹脂にはポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂がより好ましい。
 また、熱可塑性樹脂原料は、リサイクル樹脂(いわゆるPCR)であることが好ましい。
 なお、熱可塑性樹脂原料自体に、粒径50μm以上の固形分が含まれていてもよい。
 固形分は粒径50μm以上の固形分であれば、熱可塑性原料の中に含まれる粒子であってもよいし、フィラー等の充填剤であってもよい。フィラーは、無機フィラー又は有機フィラーであることが好ましく、無機フィラーがより好ましい。
 無機フィラーの種類としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、金属アルミニウム、シリカ等が挙げられる。なかでも、経済性の観点から、炭酸カルシウムがより好ましい。
 有機フィラーの種類としては、例えば、ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。なお、有機フィラーは、延伸時に固形の状態で存在する粒子であることが好ましい。
 混練機上流において、固形分の粒径は、スクリューと噛み合わせ良く固形分が供給される観点から、1000μm以下であることが好ましく、500μmがより好ましく、300μmがさらに好ましい。
 また、混練機上流における固形分の粒径は、混錬機による固形分の粉砕効果を良好に発揮する観点から、50μm以上であることが好ましく、80μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましい。
 混練機の下流において、固形分の粒径は、外観不良や過度な粗面化を防止する観点から、40μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがさらに好ましい。また、フィラーとしての機能を発揮する観点から固形分の粒径は、1μm以上であることが好ましい。
 固形分の硬度は、装置を傷つけない観点から、モース硬度が4以下であることが好ましく、3.5以下がより好ましく、3.2以下がさらに好ましい。
 以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は本発明を逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、実施例中の「部」、「%」等の記載は、断りのない限り、質量基準の記載を意味する。
(実施例1)
 以下の手順に従って、樹脂シートを製造した。
 使用した材料の詳細は、次のとおりである(下記表1参照)。
[材料の詳細]
 ・ペレット:融点が162℃(DSCピーク温度)であるプロピレン重合体
 ・フィラー:平均粒径が100μmの炭酸カルシウム
 樹脂シートの製造にあたって使用した材料の種類と量(質量%)、製造条件、評価結果を下記表2に記載した。表2中に記載される材料の記号は、表1中に記載される材料の記号に対応している。
[手順]
 表2に記載のペレット(PP)及び炭酸カルシウム(CaCO)を230℃に設定された混練機で溶融混練して押出成形し、冷却装置にて70℃まで冷却して単層の無延伸シートを得た。この無延伸シートを160℃に加熱した後、縦方向と横方向に同時に5倍×5倍に延伸し、二軸延伸シートを得た。
[評価]
 実施例で製造した延伸シートについて、平滑度を測定し、かつ延伸シート上の斑点の数および斑点サイズを目視で確認し、かつ混練後の固形分の平均粒径を測定した。各試験の詳細は以下の通りである。
[平滑度]
 平滑度とは紙の平らさを表す尺度のことであり、JIS P 8155:2010「紙及び板紙-平滑度試験方法-王研法」に基づいて決定される。
 平滑度の値は旭精工社製「デジタル型王研式透気度平滑度試験機」を使用して23℃、湿度50%の条件で測定し、以下の様に評価した。
 ◎ 1500秒以上
 〇 900秒以上
 △ 500秒以上
 × 500秒未満
[斑点]
 斑点の数は、光学顕微鏡を使用して、ランダムに選択した2mm×2mmの範囲に、斑点がいくつ確認できるかを数えて測定し、以下の様に評価した。
 〇 25個以下
 △ 50個以下
 × 50個超
 また、斑点のサイズは、製造した延伸シートを肉眼で観察して以下の様に評価した。
 ◎ 肉眼で殆ど確認できない、あるいは、全く確認できない
 〇 肉眼でやや確認できる
 △ 肉眼で少量確認できる
 × 肉眼で多数確認できる
[固形分の平均粒径]
 斑点の数を測定する際に確認した2mm×2mmの範囲において、大きい順に5つの斑点をピックアップし、それらの斑点を形成している固形分をSEMを用いて断面観察した。5つの固形分の体積粒径の平均径を、固形分の平均粒径とした。
 実施例1の延伸シートに対して、上記評価を行った結果を下記表2に示す。
(実施例2)、(実施例3)
 実施例1において、スクリューの回転数、混練時間を表2に記載の条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2、実施例3の延伸シートを得た。
 実施例2、実施例3の延伸シートに対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を下記表2に示す。
(比較例1)
 実施例1において、延伸シートの製造にあたって混練機のクリアランスを表2に記載の条件に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の延伸シートを得た。
 比較例の延伸シートに対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を下記表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例の結果より、本発明の製造方法により製造された熱可塑性樹脂組成物を延伸した延伸シートは、平滑度並びに斑点の数及びサイズ共に良好であり、工数を減らしつつ、固形分が適切に粉砕されていることが分かった。よって、本発明の製造方法によって製造された熱可塑性樹脂組成物は、延伸シートとしての用途に十分に耐えうることが明らかとなった。
 本出願は、2022年7月15日に出願された日本特許出願である特願2022-113642に基づく優先権を主張し、当該日本特許出願のすべての記載内容を援用する。
101・・・ケーシングの上流
102・・・ケーシングの下流
103、104・・・スクリュー
105・・・ケーシング
C1~C3・・・クリアランス

 

Claims (8)

  1.  熱可塑性樹脂、及び平均粒径50μm以上の固形分を、少なくとも1つのスクリュー及び前記スクリューを収容するケーシングを有する混練機に供給して、熱可塑性樹脂組成物を製造する方法であって、
     前記混練機内に前記スクリューにより形成された500μm以下のクリアランスの領域を有することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  2.  前記ケーシングの上流における前記固形分の平均粒径が50μm乃至1000μmである、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記ケーシングの下流における前記固形分の平均粒径が1μm乃至40μmである、請求項1に記載の製造方法。
  4.  上記混練機が複数のスクリューを有する多軸混練機である、請求項1に記載の製造方法。
  5.  前記スクリューが螺旋状の凹凸を有し、前記スクリューの凸部と前記ケーシングの内壁との間に、前記500μm以下のクリアランスの領域が形成される、請求項1に記載の製造方法。
  6.  前記スクリューが螺旋状の凹凸を有し、隣り合う凸部間に、前記500μm以下のクリアランスの領域が形成される、請求項1に記載の製造方法。
  7.  前記複数のスクリュー間に、前記500μm以下のクリアランスの領域が形成される、請求項4に記載の製造方法。
  8.  少なくとも1つのスクリューと、前記スクリューを収容するケーシングと、を備える混練機であって、
    前記混練機内に前記スクリューにより形成された500μm以下のクリアランスの領域を有することを特徴とする、混練機。

     
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08244095A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Toppan Printing Co Ltd 押出用スクリュー及びその押出用スクリューを用いた樹脂の押出方法
JP2012196877A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Sumitomo Chemical Co Ltd 液晶ポリエステル成形体の製造方法
JP2015534596A (ja) * 2012-09-19 2015-12-03 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク 熱伝導性プラスチックを製造するための熱伝導性プラスチック組成物、押出装置および方法
JP2019171845A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 パナソニック株式会社 複合樹脂組成物の製造装置および製造方法
JP2021195482A (ja) * 2020-06-17 2021-12-27 株式会社イノアックコーポレーション 樹脂再生材の製造方法
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08244095A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Toppan Printing Co Ltd 押出用スクリュー及びその押出用スクリューを用いた樹脂の押出方法
JP2012196877A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Sumitomo Chemical Co Ltd 液晶ポリエステル成形体の製造方法
JP2015534596A (ja) * 2012-09-19 2015-12-03 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク 熱伝導性プラスチックを製造するための熱伝導性プラスチック組成物、押出装置および方法
JP2019171845A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 パナソニック株式会社 複合樹脂組成物の製造装置および製造方法
JP2021195482A (ja) * 2020-06-17 2021-12-27 株式会社イノアックコーポレーション 樹脂再生材の製造方法
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

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