JP2018048227A - 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、生産性に優れ、異物やメヤニが発生しにくい熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、(a)第1供給口を有する固体搬送ゾーン、(b)右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=3〜12である第1混練ゾーン、(c)第1溶融体搬送ゾーン、(d)第2混練ゾーン、(e)第2溶融体搬送ゾーン、を有する2軸押出機を用いて、少なくとも、平均粒径が1〜1000μmである熱可塑性樹脂80〜98質量部と、平均粒径が1〜1000μmである、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物2〜20質量部とを前記第1供給口から供給し、溶融混練することを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。具体的には、特定のスクリュ構成を有する2軸押出機を用いて、平均粒径が1〜1000μmの熱可塑性樹脂と平均粒径が1〜1000μmの芳香族ビニル化合物/共役ジエンのブロック共重合体の水素添加物とを溶融混練する、生産性に優れ、異物とメヤニの発生量が少ない熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。
2軸押出機を用いて、粉体状熱可塑性樹脂と粉体状芳香族ビニル化合物/共役ジエンのブロック共重合体の水素添加化合物を溶融混練する組成物の製造方法としては、生産性が良好で、熱劣化による異物が少なく、メヤニの発生が少ない方法が求められている。しかし、原料が粉体であるため、搬送能力が低下し、滞留時間が長くなるため、樹脂の熱劣化が起こりやすく、熱劣化した異物が発生する場合や、高せん断で溶融混練するために、粉体状芳香族ビニル化合物/共役ジエンのブロック共重合体の水素添加化合物が分解し、物性が低下する場合等があった。加えて、分解した成分が、ストランドダイプレートのオリフィス出口で、メヤニ発生の原因となる場合があった。
特許文献1には、第1供給口より、ポリフェニレンエーテル系樹脂の粉体を57〜95質量部と芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加化合物の粉体を2〜30質量部を供給した後、液添フィーダーを使って、有機リン酸3〜30質量部を第2供給口から供給し、右回りニーディングディスク(位相45度以下のニーディングディスク)を2個(約L/D=2.1)で、混合し、その後、右回りニーディングディスク、ニュートラル(位相90度のニーディングディスク)、左回りのニーディングディスク(負位相45度以下のニーディングディスク)を使って、溶融混練する技術が開示されている。
特許文献2には、粉体状熱可塑性樹脂の高搬送能力のスクリュ構成の技術が開示されている。
特許文献3には、昇圧スクリュを使っても、右回りのニーディングディスクのねじれ角度を11〜35度にすると、粉体状熱可塑性樹脂の搬送能力が向上する技術が開示されている。
特許文献1には、第1混練ゾーンの右回りニーディングディスクだけを2個使った(L/D=約2.1)スクリュ構成と第2混練ゾーンに昇圧スクリュを使ったスクリュ構成が開示されている。しかし、この第1混練ゾーンのスクリュ構成は、リン酸エステルを粉体状ポリフェニレンエーテル樹脂に混合させ、ポリフェニレンエーテル樹脂の粘度を下げて、第2混練ゾーンでの溶融混練を容易にするためである。第1混練ゾーンは、溶融混練の作用はないため、リン酸エステルを含まない場合、粉体状ポリフェニレンエーテル樹脂の混練不足のために、ガス抜きベントから、粉体そのものが吹き上がり、生産は不可能となる。
特許文献2には、粉体原料の搬送能力を上げるために、1条フライトスクリュ、2条フライトスクリュ、昇圧スクリュ以外のスクリュを使ったスクリュ構成が開示されている。しかしながら、粉体状熱可塑性樹脂と粉体状芳香族ビニル化合物/共役ジエンのブロック共重合の水素添加化合物の溶融混練については開示されていない。
特許文献3の技術では、第1混練ゾーンに昇圧スクリュがあるために、粉体状樹脂の濃度が上がると搬送能力は低下する。また、昇圧スクリュを使っているために、第1混練ゾーンの上流側の2条フライトスクリュの部分で粉体状熱可塑性樹脂の一部が溶融してバレルに付着し、熱劣化するため、これが異物の原因となる。
そこで、本発明は、生産性に優れ、異物やメヤニが発生しにくい熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らが鋭意検討した結果、平均粒径が1〜1000μmの粉体状熱可塑性樹脂と平均粒径が1〜1000μmの粉体状の芳香族ビニル化合物と共役ジエンとのブロック共重合体の水素添加物を溶融混練する際、特定のスクリュ構成を有する2軸押出機を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は下記とおりである。
[1]
(a)第1供給口を有する固体搬送ゾーン、
(b)前記固体搬送ゾーンの下流側に、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=3〜12である第1混練ゾーン(Lzはゾーンの長さ(mm)、Dはスクリュの直径(mm)を表す)、
(c)前記第1混練ゾーンの下流側に、第1溶融体搬送ゾーン、
(d)前記第1溶融体搬送ゾーンの下流側に、第2混練ゾーン、
(e)前記第2混練ゾーンの下流側に、第2溶融体搬送ゾーン、
を有する2軸押出機を用いて、
少なくとも、平均粒径が1〜1000μmである熱可塑性樹脂80〜98質量部と、平均粒径が1〜1000μmである、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物2〜20質量部とを前記第1供給口から供給し、溶融混練する
ことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[1]
(a)第1供給口を有する固体搬送ゾーン、
(b)前記固体搬送ゾーンの下流側に、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=3〜12である第1混練ゾーン(Lzはゾーンの長さ(mm)、Dはスクリュの直径(mm)を表す)、
(c)前記第1混練ゾーンの下流側に、第1溶融体搬送ゾーン、
(d)前記第1溶融体搬送ゾーンの下流側に、第2混練ゾーン、
(e)前記第2混練ゾーンの下流側に、第2溶融体搬送ゾーン、
を有する2軸押出機を用いて、
少なくとも、平均粒径が1〜1000μmである熱可塑性樹脂80〜98質量部と、平均粒径が1〜1000μmである、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物2〜20質量部とを前記第1供給口から供給し、溶融混練する
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(a)が、全体スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、前記1条フライトスクリュの下流側に全体スクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとを有するスクリュ構成を備える、ゾーン長さがLz/D=6.0〜30である固体搬送ゾーンであり(Lsはスクリュの長さ(mm)を表す)、
前記(c)が、2条フライトスクリュからなるスクリュ構成を備え、少なくとも1個の大気ベント又は真空ベントを有し、ゾーン長さがLz/D=3〜20である第1溶融体搬送ゾーンであり、
前記(d)が、少なくとも1個の昇圧スクリュを有するスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=2〜12である第2混練ゾーンであり、
前記(e)が、2条フライトスクリュからなるスクリュ構成を備え、少なくとも1個の真空ベントを有し、ゾーン長さがLz/D=3〜20である第2溶融体搬送ゾーンである、[1]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(a)が、全体スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、前記1条フライトスクリュの下流側に全体スクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとを有するスクリュ構成を備える、ゾーン長さがLz/D=6.0〜30である固体搬送ゾーンであり(Lsはスクリュの長さ(mm)を表す)、
前記(c)が、2条フライトスクリュからなるスクリュ構成を備え、少なくとも1個の大気ベント又は真空ベントを有し、ゾーン長さがLz/D=3〜20である第1溶融体搬送ゾーンであり、
前記(d)が、少なくとも1個の昇圧スクリュを有するスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=2〜12である第2混練ゾーンであり、
前記(e)が、2条フライトスクリュからなるスクリュ構成を備え、少なくとも1個の真空ベントを有し、ゾーン長さがLz/D=3〜20である第2溶融体搬送ゾーンである、[1]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[3]
前記(a)における前記1条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチがLp/D=1.0〜2.0(Lpはピッチの長さ(mm)を表す)である、[2]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(a)における前記1条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチがLp/D=1.0〜2.0(Lpはピッチの長さ(mm)を表す)である、[2]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[4]
前記(a)、(c)、(e)における前記2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチがLp/D=0.25〜1.0(Lpはピッチの長さ(mm)を表す)である、[2]又は[3]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(a)、(c)、(e)における前記2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチがLp/D=0.25〜1.0(Lpはピッチの長さ(mm)を表す)である、[2]又は[3]に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[5]
前記(a)、(c)、(e)において、上流側から下流側に向けて、ピッチが短くなるようにスクリュが配置されている、[2]〜[4]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(a)、(c)、(e)において、上流側から下流側に向けて、ピッチが短くなるようにスクリュが配置されている、[2]〜[4]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[6]
前記(b)における前記昇圧が少ないスクリュが、中立ニーディングディスク、又は2条切欠きフライトスクリュである、[1]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(b)における前記昇圧が少ないスクリュが、中立ニーディングディスク、又は2条切欠きフライトスクリュである、[1]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[7]
前記(b)における前記右回りニーディングディスクの羽根幅が、Lw/D=0.10〜0.5(Lwは羽根幅(mm)を表す)である、[1]〜[6]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(b)における前記右回りニーディングディスクの羽根幅が、Lw/D=0.10〜0.5(Lwは羽根幅(mm)を表す)である、[1]〜[6]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[8]
前記(a)の酸素濃度が1.0体積%未満である、[1]〜[7]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(a)の酸素濃度が1.0体積%未満である、[1]〜[7]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[9]
前記(c)の前記大気ベント又は前記真空ベントに不活性ガスを供給する、[2]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(c)の前記大気ベント又は前記真空ベントに不活性ガスを供給する、[2]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[10]
前記(d)の前記昇圧スクリュが、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュ、及び1条左回り切欠きスクリュからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、[2]〜[5]、[9]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(d)の前記昇圧スクリュが、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュ、及び1条左回り切欠きスクリュからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、[2]〜[5]、[9]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[11]
前記(e)の前記真空ベントに不活性ガスを供給する、[2]〜[5]、[9]、[10]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記(e)の前記真空ベントに不活性ガスを供給する、[2]〜[5]、[9]、[10]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[12]
前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリオキシメチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である、[1]〜[11]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリオキシメチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である、[1]〜[11]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[13]
前記ブロック共重合体の数平均分子量が50000〜500000であり、
前記ブロック共重合体中の芳香族ビニル化合物の含有量が15〜80質量%、共役ジエン化合物の含有量が20〜85質量%である、[1]〜[12]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
前記ブロック共重合体の数平均分子量が50000〜500000であり、
前記ブロック共重合体中の芳香族ビニル化合物の含有量が15〜80質量%、共役ジエン化合物の含有量が20〜85質量%である、[1]〜[12]のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法によれば、生産性に優れ、異物やメヤニが発生しにくい熱可塑性樹脂組成物を製造することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」ともいう)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、
(a)第1供給口を有する固体搬送ゾーン、
(b)前記固体搬送ゾーンの下流側に、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=3〜12である第1混練ゾーン(Lzはゾーンの長さ(mm)、Dはスクリュの直径(mm)を表す)、
(c)前記第1混練ゾーンの下流側に、第1溶融体搬送ゾーン、
(d)前記第1溶融体搬送ゾーンの下流側に、第2混練ゾーン、
(e)前記第2混練ゾーンの下流側に、第2溶融体搬送ゾーン、
を有する2軸押出機を用いて、
少なくとも、平均粒径が1〜1000μmである熱可塑性樹脂80〜98質量部と、平均粒径が1〜1000μmである、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物2〜20質量部とを前記第1供給口から供給し、溶融混練する。
なお、本明細書において、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法を、単に「本実施形態の製造方法」と称する場合がある。
また、本明細書において、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物を、「芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物」と称する場合がある。
また、本明細書において、上流側、下流側とは、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法に用いる二軸押出機において、溶融樹脂の流れの上流を上流側、下流を下流側とする。即ち、第1供給口側を上流側、ダイ部側を下流側とする。
また、本明細書において、スクリュ径とは、スクリュの長径をいう。
(a)第1供給口を有する固体搬送ゾーン、
(b)前記固体搬送ゾーンの下流側に、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=3〜12である第1混練ゾーン(Lzはゾーンの長さ(mm)、Dはスクリュの直径(mm)を表す)、
(c)前記第1混練ゾーンの下流側に、第1溶融体搬送ゾーン、
(d)前記第1溶融体搬送ゾーンの下流側に、第2混練ゾーン、
(e)前記第2混練ゾーンの下流側に、第2溶融体搬送ゾーン、
を有する2軸押出機を用いて、
少なくとも、平均粒径が1〜1000μmである熱可塑性樹脂80〜98質量部と、平均粒径が1〜1000μmである、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物2〜20質量部とを前記第1供給口から供給し、溶融混練する。
なお、本明細書において、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法を、単に「本実施形態の製造方法」と称する場合がある。
また、本明細書において、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物を、「芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物」と称する場合がある。
また、本明細書において、上流側、下流側とは、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法に用いる二軸押出機において、溶融樹脂の流れの上流を上流側、下流を下流側とする。即ち、第1供給口側を上流側、ダイ部側を下流側とする。
また、本明細書において、スクリュ径とは、スクリュの長径をいう。
(二軸押出機)
以下、本実施形態の製造方法で使用する二軸押出機を、図1を用いて説明する。
本実施形態の製造方法で使用する2軸押出機(1)は完全噛合型同方向回転2軸押出機であることが好ましい。2軸押出機(1)の具体的な例として、ドイツ連邦国コペリオン社製のZSKシリーズ(MC、MC+、Mc18等)、東芝機械社製のTEMシリーズ(SS、SX等)、日本製鋼所社製のTEXシリーズ(α、α2、α3等)等が挙げられる。
二軸押出機(1)のスクリュ回転数は、粉体を高速で搬送できる観点から、300〜1200rpmであることが好ましい。また、二軸押出機(1)の押出トルクは、30〜80%であることが好ましく、高トルクの二軸押出機(例えば、トルク密度11.0N・m/cm3以上のZSK−MCやTEM−SS、さらに好ましくはトルク密度18.4N・m/cm3のMc18やTEM−SX等)を用いることが好ましい。
二軸押出機のサイズは、スクリュ径Dが40〜160mmであることが好ましく、押出機の長さは、押出機に用いられるスクリュのスクリュ径Dの30〜60倍であることが好ましい。また、二軸押出機(1)のバレルの数は、7〜18個であることが好ましく、1バレルの長さは、バレルに用いられるスクリュのスクリュ径Dの3〜10倍であることが好ましい。
以下、本実施形態の製造方法で使用する二軸押出機を、図1を用いて説明する。
本実施形態の製造方法で使用する2軸押出機(1)は完全噛合型同方向回転2軸押出機であることが好ましい。2軸押出機(1)の具体的な例として、ドイツ連邦国コペリオン社製のZSKシリーズ(MC、MC+、Mc18等)、東芝機械社製のTEMシリーズ(SS、SX等)、日本製鋼所社製のTEXシリーズ(α、α2、α3等)等が挙げられる。
二軸押出機(1)のスクリュ回転数は、粉体を高速で搬送できる観点から、300〜1200rpmであることが好ましい。また、二軸押出機(1)の押出トルクは、30〜80%であることが好ましく、高トルクの二軸押出機(例えば、トルク密度11.0N・m/cm3以上のZSK−MCやTEM−SS、さらに好ましくはトルク密度18.4N・m/cm3のMc18やTEM−SX等)を用いることが好ましい。
二軸押出機のサイズは、スクリュ径Dが40〜160mmであることが好ましく、押出機の長さは、押出機に用いられるスクリュのスクリュ径Dの30〜60倍であることが好ましい。また、二軸押出機(1)のバレルの数は、7〜18個であることが好ましく、1バレルの長さは、バレルに用いられるスクリュのスクリュ径Dの3〜10倍であることが好ましい。
二軸押出機(1)に用いるモーターは、スクリュ回転数を変えてもトルクが一定値になる、直流モーターかインバーターモーターであることが好ましい。該モーターの冷却は、空冷式又は水冷式が好ましく、空冷方式は空気中の小さなゴミを拡散させることがあるため、水冷方式がより好ましい。
ここで、スクリュピッチ(ピッチの長さ)とは、隣り合うねじ山間の距離をいい、1条スクリュの場合は、スクリュが360°回転したときに進む距離であり、2条スクリュの場合は、スクリュが180°回転した時に進む距離である。
また、スクリュリード(リードの長さ)とは、スクリュを360°回転(1回転)させたときに進む距離をいう。ここで、1条スクリュの場合、スクリュピッチとスクリュリードとは等しく、2条スクリュの場合、スクリュリードは、スクリュピッチの2倍となる。
また、スクリュの長さとは、スクリュの全長さをいい、例えば、スクリュがスクリュエレメントのみから構成されている場合、全スクリュエレメントの合計長さをいう。
また、ゾーン長さLz/Dとは、ゾーン中のスクリュ構成がある部分についてものをいう。
また、スクリュリード(リードの長さ)とは、スクリュを360°回転(1回転)させたときに進む距離をいう。ここで、1条スクリュの場合、スクリュピッチとスクリュリードとは等しく、2条スクリュの場合、スクリュリードは、スクリュピッチの2倍となる。
また、スクリュの長さとは、スクリュの全長さをいい、例えば、スクリュがスクリュエレメントのみから構成されている場合、全スクリュエレメントの合計長さをいう。
また、ゾーン長さLz/Dとは、ゾーン中のスクリュ構成がある部分についてものをいう。
フライトスクリュとニーディングディスクの分散混合と分配混合の意味を説明する。
分散混合とは、スクリュ中に発生するせん断速度による混合をいう。分配混合とは、スクリュ中に発生する分流の発生と分流の合一による混合をいう。溶融混練の「混」は分配混合を表し、「練」は分散混合を表す。
分散混合とは、スクリュ中に発生するせん断速度による混合をいう。分配混合とは、スクリュ中に発生する分流の発生と分流の合一による混合をいう。溶融混練の「混」は分配混合を表し、「練」は分散混合を表す。
本実施形態の製造方法で使用する二軸押出機(1)は、固体搬送ゾーン(2)、第1混練ゾーン(3)、第1溶融体搬送ゾーン(4)、第2混練ゾーン(5)、第2溶融体搬送ゾーン(6)を有しており、必要に応じて、さらに、第3混練ゾーン、第3溶融体搬送ゾーン等を有していてもよい。
二軸押出機(1)において、原料は、例えば、第1原料供給装置(12)及び第2原料供給装置(13)を用いて、第1供給口ホッパー(8)より第1供給バレル(7)に供給される。なお、第1供給口バレルより下流側に、他の原料供給口を更に設けてもよい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)は、ベント(9)を有することが好ましい。ベント(9)としては、大気ベント、真空ベント等が挙げられる。
第2溶融体搬送ゾーン(6)は、ベント(10)を有することが好ましい。ベント(10)としては、真空ベント等が挙げられる。
二軸押出機(1)の最下流部にダイ部(11)が設けられている。
以下、各ゾーンについて説明する。
二軸押出機(1)において、原料は、例えば、第1原料供給装置(12)及び第2原料供給装置(13)を用いて、第1供給口ホッパー(8)より第1供給バレル(7)に供給される。なお、第1供給口バレルより下流側に、他の原料供給口を更に設けてもよい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)は、ベント(9)を有することが好ましい。ベント(9)としては、大気ベント、真空ベント等が挙げられる。
第2溶融体搬送ゾーン(6)は、ベント(10)を有することが好ましい。ベント(10)としては、真空ベント等が挙げられる。
二軸押出機(1)の最下流部にダイ部(11)が設けられている。
以下、各ゾーンについて説明する。
−固体搬送ゾーン−
固体搬送ゾーン(2)は、原料を供給する第1供給口ホッパー(8)を有する。
固体搬送ゾーン(2)におけるスクリュ構成は、1条フライトスクリュと2条フライトスクリュとを有することが好ましく、全体スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、前記1条フライトスクリュの下流側に全体スクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとを有することがより好ましく、スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、該1条フライトスクリュの下流側にスクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとのみからなることがさらに好ましい。なお、Lsとは、スクリュの長さ(mm)である。
なお、スクリュ長さのLs/Dとは、そのスクリュを構成する各スクリュエレメントのLe/D(Leは、スクリュエレメントの長さ(mm))の合計値をいう。固体搬送ゾーン(2)におけるスクリュ構成は、1条フライトスクリュエレメントのLe/Dの合計値が4.5〜20となる1条フライトスクリュエレメントを含むスクリュの下流側に、2条フライトスクリュエレメントのLe/Dの合計値が1.5〜20となる2条フライトスクリュエレメントを含むスクリュを有していることがより好ましい。
また、本明細書において、ゾーン長さLz/Dとは、ゾーン中のスクリュを構成する各スクリュエレメントのLe/Dの合計値をいう。
固体搬送ゾーン(2)は、原料を供給する第1供給口ホッパー(8)を有する。
固体搬送ゾーン(2)におけるスクリュ構成は、1条フライトスクリュと2条フライトスクリュとを有することが好ましく、全体スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、前記1条フライトスクリュの下流側に全体スクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとを有することがより好ましく、スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、該1条フライトスクリュの下流側にスクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとのみからなることがさらに好ましい。なお、Lsとは、スクリュの長さ(mm)である。
なお、スクリュ長さのLs/Dとは、そのスクリュを構成する各スクリュエレメントのLe/D(Leは、スクリュエレメントの長さ(mm))の合計値をいう。固体搬送ゾーン(2)におけるスクリュ構成は、1条フライトスクリュエレメントのLe/Dの合計値が4.5〜20となる1条フライトスクリュエレメントを含むスクリュの下流側に、2条フライトスクリュエレメントのLe/Dの合計値が1.5〜20となる2条フライトスクリュエレメントを含むスクリュを有していることがより好ましい。
また、本明細書において、ゾーン長さLz/Dとは、ゾーン中のスクリュを構成する各スクリュエレメントのLe/Dの合計値をいう。
固体搬送ゾーン(2)における1条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチは、Lp/D=1.0〜2.0(Lpは、ピッチの長さ(mm))であることが好ましい。また、スクリュエレメント長さはLe/D=1.〜2.0であることが好ましい。
固体搬送ゾーン(2)における2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチは、Lp/D=0.25〜1.1.0であることが好ましい。また、スクリュエレメント長さはLe/D=0.50〜2.0であることが好ましい。
また、固体搬送ゾーン(2)において、スクリュピッチが異なるスクリュエレメントを用いる場合には、上流側から、ロングピッチからショートピッチに配置すること、即ち上流側から下流側に向けてスクリュピッチが短くなるようにスクリュエレメントを配置することが好ましい。
固体搬送ゾーン(2)における2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチは、Lp/D=0.25〜1.1.0であることが好ましい。また、スクリュエレメント長さはLe/D=0.50〜2.0であることが好ましい。
また、固体搬送ゾーン(2)において、スクリュピッチが異なるスクリュエレメントを用いる場合には、上流側から、ロングピッチからショートピッチに配置すること、即ち上流側から下流側に向けてスクリュピッチが短くなるようにスクリュエレメントを配置することが好ましい。
固体搬送ゾーン(2)で、スクリュエレメント表面とバレル表面に粉体が密着して熱劣化することを防止するために、パウダー用供給装置(フィーダー)や第1供給口ホッパーに不活性ガスを供給し、No.1バレルの第1供給口ホッパー(8)の酸素濃度を1.0体積%未満にすることが好ましく、0.5%未満であることがより好ましく、さらに好ましくは0.1体積%未満である。
固体搬送ゾーン(2)の長さはLz/D=6.0〜30であることが好ましい。
−第1混練ゾーン−
第1混練ゾーン(3)は、固体搬送ゾーン(2)の下流側に設けられている。
第1混練ゾーン(3)は、オリフィス出口の樹脂温度や押出トルクが高くなりすぎず、異物やメヤニの発生を抑えることができるという観点から、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、且つ第1混練ゾーンのゾーン長さがLz/D=3〜12である。
第1混練ゾーン(3)は、固体搬送ゾーン(2)の下流側に設けられている。
第1混練ゾーン(3)は、オリフィス出口の樹脂温度や押出トルクが高くなりすぎず、異物やメヤニの発生を抑えることができるという観点から、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、且つ第1混練ゾーンのゾーン長さがLz/D=3〜12である。
第1混練ゾーン(3)のスクリュ構成は、右回りニーディングディスク、及び昇圧が少ないスクリュからなる。
上記右回りニーディングディスクとしては、例えば、図4に記載のニーディングディスクが挙げられ、羽根幅がLw/D=0.10〜0.5であることが好ましく、Lw/D=0.15〜0.5であることがより好ましい。なお、Lwは、ニーディングディスクの羽根幅(mm)である。
上記昇圧が少ないスクリュエレメントとしては、例えば、中立ニーディングディスク、2条切欠きフライトスクリュ、一枚羽根のニーディングディスク等が挙げられ、中でも、中立ニーディングディスク、2条切欠きフライトスクリュが好ましい。
上記中立ニーディングディスクとしては、ねじれ角度(図4参照)が80〜100°のもの(好ましくは、90°のもの)が挙げられる。また、上記中立ニーディングディスクの羽根幅は、Lw/D=0.06〜0.3であることが好ましい。また、上記中立ニーディングディスク長さ(羽根が180°回転(半回転)したときに進む距離)は、Lk/D=0.3〜1.5(Lkは、ニーディングディスクの羽根が180°回転(半回転)したときに進む距離(mm))であることが好ましい。
上記2条切欠きフライトスクリュとしては、スクリュの山を切り欠いたミキシングスクリュ(例えば、図5に記載の2条切欠きフライトスクリュ)等が挙げられる。上記2条フライトスクリュにおいて、切り欠き部の数は、スクリュリードあたり10〜20個が好ましい。
上記右回りニーディングディスクとしては、例えば、図4に記載のニーディングディスクが挙げられ、羽根幅がLw/D=0.10〜0.5であることが好ましく、Lw/D=0.15〜0.5であることがより好ましい。なお、Lwは、ニーディングディスクの羽根幅(mm)である。
上記昇圧が少ないスクリュエレメントとしては、例えば、中立ニーディングディスク、2条切欠きフライトスクリュ、一枚羽根のニーディングディスク等が挙げられ、中でも、中立ニーディングディスク、2条切欠きフライトスクリュが好ましい。
上記中立ニーディングディスクとしては、ねじれ角度(図4参照)が80〜100°のもの(好ましくは、90°のもの)が挙げられる。また、上記中立ニーディングディスクの羽根幅は、Lw/D=0.06〜0.3であることが好ましい。また、上記中立ニーディングディスク長さ(羽根が180°回転(半回転)したときに進む距離)は、Lk/D=0.3〜1.5(Lkは、ニーディングディスクの羽根が180°回転(半回転)したときに進む距離(mm))であることが好ましい。
上記2条切欠きフライトスクリュとしては、スクリュの山を切り欠いたミキシングスクリュ(例えば、図5に記載の2条切欠きフライトスクリュ)等が挙げられる。上記2条フライトスクリュにおいて、切り欠き部の数は、スクリュリードあたり10〜20個が好ましい。
第1混練ゾーン(3)の全体長さはLz/D=3〜12であり、Lz/D=3〜8であることが好ましい。第1混練ゾーン(3)の全体長さが、Lz/D=3未満では混練(分配混合と分散混合)が不十分となり、Lz/D=12超では、粉体の搬送能力が低下するため、好ましくない。
なお、第1混練ゾーン中の圧力が高くなりすぎない範囲で、適宜2条フライトスクリュを入れてもよい。
なお、第1混練ゾーン中の圧力が高くなりすぎない範囲で、適宜2条フライトスクリュを入れてもよい。
−第1溶融体搬送ゾーン−
第1溶融体搬送ゾーン(4)は、第1混練ゾーン(3)の下流側に設けられている。
第1溶融体搬送ゾーン(4)のスクリュ構成は、2条フライトスクリュを含むことが好ましく、2条フライトスクリュからなることがより好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)のゾーン長さは、Lz/D=3〜20であることが好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)は、第1混練ゾーン(3)の下流側に設けられている。
第1溶融体搬送ゾーン(4)のスクリュ構成は、2条フライトスクリュを含むことが好ましく、2条フライトスクリュからなることがより好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)のゾーン長さは、Lz/D=3〜20であることが好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)における2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチは、Lp/D=0.25〜1.0であることが好ましく、Lp/D=0.35〜1.0であることがより好ましく、搬送能力を上げる観点、及び溶融体の充満率を下げ過ぎないという観点から、Lp/D=0.5〜0.75であることがさらに好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)における2条フライトスクリュのスクリュエレメント長さはLe/D=0.5〜2.0が好ましく、Le/D=0.7〜2.0であることがより好ましく、Le/D=1.0〜1.5がさらに好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)における2条フライトスクリュのスクリュエレメント長さはLe/D=0.5〜2.0が好ましく、Le/D=0.7〜2.0であることがより好ましく、Le/D=1.0〜1.5がさらに好ましい。
第1溶融体搬送ゾーン(4)には、第1混練ゾーンの粉体の生産性を上げるために、大気ベント又は真空ベントを少なくとも1個設け、粉体に含まれる大量のガスを抜くことが好ましい。また、大気ベント又は真空ベントの開口部周辺に溶融樹脂が付着することがあるので、付着する溶融樹脂が多い場合は、開口部周りに炭化防止のために不活性ガスを供給することが好ましい。残存モノマーや揮発分がベントで凝縮しないようするという観点から、供給する不活性ガスの温度は、設定バレル温度の−50℃〜+50℃に加熱することが好ましい。使用する不活性ガスとしては、例えば、窒素、二酸化炭素等が挙げられ、中でも、コストの観点から、窒素が好ましい。
第2混練ゾーンの上流側手前は2条フライトスクリュのピッチを順次小さくする方が溶融体の充満率が徐々に上がるので、第2混練ゾーンでの溶融体に供給が安定するという観点から、第1溶融体搬送ゾーン(4)において、スクリュピッチが異なるスクリュエレメントを用いる場合には、上流側から、ロングピッチからショートピッチに配置すること、即ち上流側から下流側に向けてスクリュピッチの長さが短くなるようにスクリュエレメントを配置することが好ましい。
−第2混練ゾーン−
第2混練ゾーン(5)は、第1溶融体搬送ゾーン(4)の下流側に設けられている。
第2混練ゾーン(5)のスクリュ構成は、少なくとも1個の昇圧スクリュを有することが好ましく、昇圧スクリュからなることがより好ましい。上記昇圧スクリュエレメントとしては、例えば、左回りニーディングディスク(図7)、2条左回りフライトスクリュ(図8)、バリスターリング、1条左回り切欠きフライトスクリュ(図6)、タービンミサー等が挙げられ、中でも、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュ、又は1条左回り切り欠きスクリュを少なくとも含むことが好ましく、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュがより好ましい。
第2混練ゾーン(5)は、第1溶融体搬送ゾーン(4)の下流側に設けられている。
第2混練ゾーン(5)のスクリュ構成は、少なくとも1個の昇圧スクリュを有することが好ましく、昇圧スクリュからなることがより好ましい。上記昇圧スクリュエレメントとしては、例えば、左回りニーディングディスク(図7)、2条左回りフライトスクリュ(図8)、バリスターリング、1条左回り切欠きフライトスクリュ(図6)、タービンミサー等が挙げられ、中でも、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュ、又は1条左回り切り欠きスクリュを少なくとも含むことが好ましく、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュがより好ましい。
なお、第2混練ゾーンのスクリュ構成は、さらに、ニーディングディスク、中立ニーディングディスク、2条切欠きフライトスクリュ、1枚羽根ニーディングディスク等を有していてもよい。
第2混練ゾーン(5)のゾーン長さは、Lz/D=2〜12であることが好ましい。Lz/D=2未満では混練(分配混合と分散混合)が不十分となり、Lz/D=12超では、粉体の搬送能力が低下するため、好ましくない。
なお、第2混練ゾーン中の圧力が高くなりすぎない範囲で、適宜2条フライトスクリュを入れてもよい。
なお、第2混練ゾーン中の圧力が高くなりすぎない範囲で、適宜2条フライトスクリュを入れてもよい。
−第2溶融体搬送ゾーン−
第2溶融体搬送ゾーン(6)は、第2混練ゾーン(5)の下流側に設けられている。
第2溶融体搬送ゾーン(6)のスクリュ構成は、2条フライトスクリュを含むことが好ましく、2条フライトスクリュからなることがより好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(6)の長さは、Lz/D=3〜20であることが好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(6)は、第2混練ゾーン(5)の下流側に設けられている。
第2溶融体搬送ゾーン(6)のスクリュ構成は、2条フライトスクリュを含むことが好ましく、2条フライトスクリュからなることがより好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(6)の長さは、Lz/D=3〜20であることが好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(6)における2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチは、Lp/D=0.25〜1.0であることが好ましく、Lp/D=0.35〜1.0であることがより好ましく、搬送能力を上げる観点、及び溶融体の充満率を下げ過ぎないという観点から、Lp/D=1.0〜1.5であることがさらに好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(4)における2条フライトスクリュのスクリュエレメント長さはLe/D=0.5〜2.0が好ましく、Le/D=0.7〜2.0であることがより好ましく、Le/D=1.0〜1.5がさらに好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(4)における2条フライトスクリュのスクリュエレメント長さはLe/D=0.5〜2.0が好ましく、Le/D=0.7〜2.0であることがより好ましく、Le/D=1.0〜1.5がさらに好ましい。
第2溶融体搬送ゾーン(6)には、第2混練ゾーンで発生する分解ガスや残存モノマー等を除去するため、真空ベントを少なくとも1個設け、溶融体に含まれる残存モノマーや分解ガスを抜くこが好ましい。また、真空ベントの開口部周辺に溶融樹脂が付着することがあるので、付着する溶融樹脂が多い場合は、開口部周りに炭化防止のために不活性ガスを供給することが好ましい。
溶融体の充満率が徐々に上がるので、ダイ部への溶融体の供給が安定するという観点から、第2溶融体搬送ゾーン(6)において、スクリュピッチが異なるスクリュエレメントを用いる場合には、上流側から、ロングピッチからショートピッチに配置すること、即ち上流側から下流側に向けてスクリュピッチの長さが短くなるようにスクリュエレメントを配置することが好ましい。
本実施形態の製造方法で使用する二軸押出機の最下流側にダイ部があることが好ましい。
ダイ部での溶融樹脂の滞留時間は、90秒以内であることが好ましくり、より好ましくは60秒以内、さらに好ましくは30秒以内である。溶融樹脂の滞留時間が90秒を超えると、溶融樹脂が熱劣化し、異物が増える。
ダイ部での溶融樹脂の滞留時間は、90秒以内であることが好ましくり、より好ましくは60秒以内、さらに好ましくは30秒以内である。溶融樹脂の滞留時間が90秒を超えると、溶融樹脂が熱劣化し、異物が増える。
前記ダイ部の先端には、ダイプレートを設置してもよい。
ダイプレートのストランドの穴径は、例えば、1.5〜6.0mm程度とすることができ、1穴当たり10〜40kg/hr程度の流量にするように穴数を調整することができる。
ストランドカット方式の場合、ダイプレートにはストランド出口にメヤニが発生することがあるので、空気を吹き付けるメヤニ除去装置を設置してもよい。その際使用する空気は、孔径が5μm程度のフィルターを通した方が良い。ストランドバスの冷却水も孔径が10μm程度のフィルターを通した方が良い。
また、ストランドカット方式に代えて、ホットカット方式、アンダーウォーターカット方式を採用してもよい。ストランドカット方式で得られるペレットは、円柱状である。これに対して、ホットカット方式とアンダーウォーターカット方式で得られるペレットは、球状もしくは、楕円球状である。
得られるペレットの平均サイズは、1〜6mmであることが好ましく、より好ましくは2〜5mm、さらに好ましくは2.5〜3.5mmである。得られたペレットは、成形機スクリュ又は押出機スクリュで十分に混練してもよい。
ダイプレートのストランドの穴径は、例えば、1.5〜6.0mm程度とすることができ、1穴当たり10〜40kg/hr程度の流量にするように穴数を調整することができる。
ストランドカット方式の場合、ダイプレートにはストランド出口にメヤニが発生することがあるので、空気を吹き付けるメヤニ除去装置を設置してもよい。その際使用する空気は、孔径が5μm程度のフィルターを通した方が良い。ストランドバスの冷却水も孔径が10μm程度のフィルターを通した方が良い。
また、ストランドカット方式に代えて、ホットカット方式、アンダーウォーターカット方式を採用してもよい。ストランドカット方式で得られるペレットは、円柱状である。これに対して、ホットカット方式とアンダーウォーターカット方式で得られるペレットは、球状もしくは、楕円球状である。
得られるペレットの平均サイズは、1〜6mmであることが好ましく、より好ましくは2〜5mm、さらに好ましくは2.5〜3.5mmである。得られたペレットは、成形機スクリュ又は押出機スクリュで十分に混練してもよい。
次に、本実施形態の製造方法で使用する二軸押出機に用いるスクリュエレメントについて説明する。
上記1条フライトスクリュ(図2)を構成するエレメントは、ピッチ長さがLp/D=1.0〜2.0であることが好ましい。ピッチ長さがLp/D=1.0未満では搬送能力が低下する場合があり、Lp/D=2超では第1バレルの第1供給口からの粉体の食い込みが低下する場合がある。
また、上記1条フライトスクリュは、スクリュの長さが、1条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチの長さの0.5〜2倍であることが好ましい。スクリュの長さが、0.5倍未満では搬送能力が低下する場合があり、2倍超では第1バレルの第1供給口からの粉体の食い込みが低下する場合がある。
1条フライトスクリュの全体スクリュ長さは、Ls/D=4.5〜20であることが好ましい。スクリュ長さが、Ls/D=4.5未満では、粉体の供給能力が低下する場合があり、Ls/D=20超では、粉体が1条スクリュのフライト部分とバレルの隙間に入り、熱劣化物が増える場合がある。
上記1条フライトスクリュ(図2)を構成するエレメントは、ピッチ長さがLp/D=1.0〜2.0であることが好ましい。ピッチ長さがLp/D=1.0未満では搬送能力が低下する場合があり、Lp/D=2超では第1バレルの第1供給口からの粉体の食い込みが低下する場合がある。
また、上記1条フライトスクリュは、スクリュの長さが、1条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチの長さの0.5〜2倍であることが好ましい。スクリュの長さが、0.5倍未満では搬送能力が低下する場合があり、2倍超では第1バレルの第1供給口からの粉体の食い込みが低下する場合がある。
1条フライトスクリュの全体スクリュ長さは、Ls/D=4.5〜20であることが好ましい。スクリュ長さが、Ls/D=4.5未満では、粉体の供給能力が低下する場合があり、Ls/D=20超では、粉体が1条スクリュのフライト部分とバレルの隙間に入り、熱劣化物が増える場合がある。
上記2条フライトスクリュ(図3)を構成するエレメントは、ピッチ長さがLp/D=0.25〜3.0であることが好ましく、粉体の供給がより安定する観点から、Lp/D=0.25〜1.0であることがより好ましく、Lp/D=0.5〜3.0であってもよい。ピッチ長さがLp/D=0.25未満では、搬送能力が低下する場合があり、Lp/D=3.0超では、搬送能力が大きすぎて、粉体の供給が安定しなくなる場合がある。
また、上記2条フライトスクリュは、スクリュの長さがピッチの長さの0.5〜2倍であることが好ましい。
2条フライトスクリュの全体スクリュ長さはLs/D=1.5〜20であることが好ましく、より好ましくはLs/D=3.0〜20である。スクリュ長さが、Ls/D=1.5未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Ls/D=20超では、粉体の供給が不安定になる場合がある。
なお、2条フライトスクリュを1条フライトスクリュの下流側に設ける場合、1条フライトスクリュと2条フライトスクリュの間には、1条と2条の接続用フライトスクリュ(例えば、1条から2条変換スクリュなど)を用いても良い。
また、上記2条フライトスクリュは、スクリュの長さがピッチの長さの0.5〜2倍であることが好ましい。
2条フライトスクリュの全体スクリュ長さはLs/D=1.5〜20であることが好ましく、より好ましくはLs/D=3.0〜20である。スクリュ長さが、Ls/D=1.5未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Ls/D=20超では、粉体の供給が不安定になる場合がある。
なお、2条フライトスクリュを1条フライトスクリュの下流側に設ける場合、1条フライトスクリュと2条フライトスクリュの間には、1条と2条の接続用フライトスクリュ(例えば、1条から2条変換スクリュなど)を用いても良い。
上記右回りニーディングディスク(図4)は、羽根幅がLw/D=0.10〜0.5であることが好ましい。羽根幅がLw/D=0.1未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Lw/D=0.5超では、羽根部分での分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
また、上記右回りニーディングディスクのねじれ角度は、10〜50°であることが好ましい。ねじれ角度が10°未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、50°超では、粉体の搬送能力が低下する場合がある。
また、上記右回りニーディングディスク長さは、Lk/D=0.3〜2.5であることが好ましい。長さがLk/D=0.3未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Lk/D=2.5超では、分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
また、上記右回りニーディングディスクのねじれ角度は、10〜50°であることが好ましい。ねじれ角度が10°未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、50°超では、粉体の搬送能力が低下する場合がある。
また、上記右回りニーディングディスク長さは、Lk/D=0.3〜2.5であることが好ましい。長さがLk/D=0.3未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Lk/D=2.5超では、分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記中立ニーディングディスク(例えば、図4のねじれ角度が90度のもの)は、羽根幅がLw/D=0.07〜0.3であることが好ましい。羽根幅がLw/D=0.07未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Lw/D=0.3超では、羽根部分での分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記中立ニーディングディスクのねじれ角度は、80〜100°であることが好ましい。ねじれ角度が80度未満では、分配混合能力が低下する場合があり、100°超でも分配混合能力が低下する場合がある。
上記中立ニーディングディスクのニーディングディスク長さは、Lk/D=0.3〜1.5であることが好ましい。ニーディングディスク長さがLk/D=0.3未満では、分配混合能力が低下する場合があり、Lk/D=1.5超では、分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記中立ニーディングディスクのねじれ角度は、80〜100°であることが好ましい。ねじれ角度が80度未満では、分配混合能力が低下する場合があり、100°超でも分配混合能力が低下する場合がある。
上記中立ニーディングディスクのニーディングディスク長さは、Lk/D=0.3〜1.5であることが好ましい。ニーディングディスク長さがLk/D=0.3未満では、分配混合能力が低下する場合があり、Lk/D=1.5超では、分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記2条切欠きフライトスクリュ(図5)を構成するエレメントは、ピッチ長さが、Lp/D=0.2〜0.5であることが好ましい。ピッチ長さが、Lp/D=0.2未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Lp/D=0.5超では、搬送能力が大き過ぎて、混練が不十分になる場合がある。
上記2条切欠きフライトスクリュは、スクリュエレメント長さが、Le/D=0.4〜1.0であることが好ましい。スクリュ長さが、Le/D=0.4未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Le/D=1.0超では、搬送能力が大き過ぎて、混練が不十分になる場合がある。
上記2条切欠きフライトスクリュの切欠き数は、1スクリュリード中に10〜20個であることが好ましい。切欠き数が10個未満では、分配混合が不十分になる場合があり、20個超では、分散混合が不十分になる場合がある。
上記2条切欠きフライトスクリュは、スクリュエレメント長さが、Le/D=0.4〜1.0であることが好ましい。スクリュ長さが、Le/D=0.4未満では、粉体の搬送能力が低下する場合があり、Le/D=1.0超では、搬送能力が大き過ぎて、混練が不十分になる場合がある。
上記2条切欠きフライトスクリュの切欠き数は、1スクリュリード中に10〜20個であることが好ましい。切欠き数が10個未満では、分配混合が不十分になる場合があり、20個超では、分散混合が不十分になる場合がある。
上記1枚羽根ニーディングディスクは、羽根が一枚で羽根幅とニーディングディスク長さが同じものであってもよい。羽根幅は、Lw/D=0.5〜1.0であることが好ましい。
上記1条左回り切欠きスクリュ(図6)を構成するエレメントは、ピッチ長さがLp/D=0.1〜0.5であることが好ましい。スクリュピッチがLp/D=0.1未満では、フライトとフライトの幅が狭くなり、樹脂温度が高くなりすぎる場合があり、Lp/D=0.5超では、昇圧し過ぎて、樹脂温度が高くなる場合がある。
上記1条左回り切欠きスクリュの切欠き数は、1スクリュリード中に10〜20個であることが好ましい。切欠き数が10個未満では、分配混合が不十分になる場合があり、20個超では、分散混合が不十分になる場合がある。
上記1条左回り切欠きスクリュの切欠き数は、1スクリュリード中に10〜20個であることが好ましい。切欠き数が10個未満では、分配混合が不十分になる場合があり、20個超では、分散混合が不十分になる場合がある。
上記左回りニーディングディスク(図7)は、羽根幅がLw/D=0.08〜0.3であることが好ましい。羽根幅がLw/D=0.08未満では、分散混合が低下する場合があり、Lw/D=0.3超では、羽根部分での分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記左回りニーディングディスクのニーディングディスク長さは、Lk/D=0.4〜1.5であることが好ましい。ニーディングディスク長さがLk/D=0.4未満では、分散混合が低下する場合があり、Lk/D=1.5超では、分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記左回りのニーディングディスクのねじれ角度は、左方向に10〜50°であることが好ましい。ねじれ角度が10°未満では、分配混合が低下する場合があり、50°超では、分散混合が低下する場合がある。
上記左回りニーディングディスクのニーディングディスク長さは、Lk/D=0.4〜1.5であることが好ましい。ニーディングディスク長さがLk/D=0.4未満では、分散混合が低下する場合があり、Lk/D=1.5超では、分散混合が強くなり、樹脂温度が上がり、樹脂の劣化が起きる場合がある。
上記左回りのニーディングディスクのねじれ角度は、左方向に10〜50°であることが好ましい。ねじれ角度が10°未満では、分配混合が低下する場合があり、50°超では、分散混合が低下する場合がある。
上記2条左回りフライトスクリュ(図8)は、別名「逆ねじ」とも言われ、図2とフライトの方向が逆向きのスクリュである。
上記2条左回りフライトスクリュを構成するエレメントは、ピッチ長さが、Lp/D=0.25〜0.5であることが好ましい。ピッチ長さがLp/D=0.25未満では、圧力が高くなり過ぎ、分散混合が強くなり過ぎる場合があり、Lp/D=0.5超では、分散混合をする部分の長さが長くなる分、樹脂温度が上がり過ぎる場合がある。
上記2条左回りフライトスクリュのスクリュエレメントの長さは、Le/D=0.5〜1.0であることが好ましい。
上記2条左回りフライトスクリュを構成するエレメントは、ピッチ長さが、Lp/D=0.25〜0.5であることが好ましい。ピッチ長さがLp/D=0.25未満では、圧力が高くなり過ぎ、分散混合が強くなり過ぎる場合があり、Lp/D=0.5超では、分散混合をする部分の長さが長くなる分、樹脂温度が上がり過ぎる場合がある。
上記2条左回りフライトスクリュのスクリュエレメントの長さは、Le/D=0.5〜1.0であることが好ましい。
上記バリスターリング(図面記載なし)は、別名「シールリング」とも言われ、2条左回りフライトスクリュよりも、圧力が高くなる。上記バリスターリングのスクリュエレメント長さは、Le/D=0.3〜1.0であることが好ましい。スクリュ長さがLe/D=0.3未満では、圧力を上げる効果が小さく、Le/D=1.0超では圧が上がり過ぎて、樹脂温度が高くなりすぎる場合がある。
上記タービンミキサー(図は記載なし)は、バリスターリング(シールリング)のシール用スクリュ部に一条左回り切欠きスクリュの切欠き部が付いたスクリュエレメントである。バリスターリングのエレメント長さは、Le/D=0.3〜1.0であることが好ましい。バリスターリングのエレメント長さが、Le/D=0.3未満では、圧力を上げる効果が小さく、Le/D=1.0超では圧力が上がり過ぎて、樹脂温度が高くなりすぎる場合がある。
上記バリスターリングの切欠き数は、1ピッチ中に10〜20個であることが好ましい。
上記バリスターリングの切欠き数は、1ピッチ中に10〜20個であることが好ましい。
(熱可塑性樹脂)
以下、本実施形態の製造方法に使用する原材料について説明する。
本実施形態の製造方法に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリフェニレンエーテル樹脂とアルケニル系樹脂の混合物、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂(高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等)、ホモポリオキシメチレン、オキシメチレン共重合体、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスチレン系樹脂(ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等)、ポリアミド系樹脂(ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド4,6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6,10、ポリアミド6,12、ポリアミド6/6,6、ポリアミド6/6,12、ポリアミドMXD(m−キシリレンジアミン),6、ポリアミド6,T、ポリアミド9,T、ポリアミド6,I、ポリアミド6/6,T、ポリアミド6/6,I、ポリアミド6,6/6,T、ポリアミド6,6/6,I、ポリアミド6/6,T/6,I、ポリアミド6,6/6,T/6,I、ポリアミド6/12/6,T、ポリアミド6,6/12/6,T、ポリアミド6/12/6,I、ポリアミド6,6/12/6,I等)、ポリエステル系樹脂(ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等)等である。
中でも、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
また、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリオキシメチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
さらに好ましくは、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリフェニレンスルフィド樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である。
上記熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
以下、本実施形態の製造方法に使用する原材料について説明する。
本実施形態の製造方法に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリフェニレンエーテル樹脂とアルケニル系樹脂の混合物、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂(高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等)、ホモポリオキシメチレン、オキシメチレン共重合体、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスチレン系樹脂(ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等)、ポリアミド系樹脂(ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド4,6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6,10、ポリアミド6,12、ポリアミド6/6,6、ポリアミド6/6,12、ポリアミドMXD(m−キシリレンジアミン),6、ポリアミド6,T、ポリアミド9,T、ポリアミド6,I、ポリアミド6/6,T、ポリアミド6/6,I、ポリアミド6,6/6,T、ポリアミド6,6/6,I、ポリアミド6/6,T/6,I、ポリアミド6,6/6,T/6,I、ポリアミド6/12/6,T、ポリアミド6,6/12/6,T、ポリアミド6/12/6,I、ポリアミド6,6/12/6,I等)、ポリエステル系樹脂(ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等)等である。
中でも、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
また、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリオキシメチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
さらに好ましくは、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル−コ−2,3,6−トリメチルフェニレンエーテル)等)、ポリフェニレンスルフィド樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である。
上記熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記熱可塑性樹脂の平均粒径は、1〜1000μmであり、10〜1000μmが好ましく、100〜1000μmがより好ましい。
なお、上記平均粒径はコールカウンター測定機、レーザー回析式粒度計等で測定することができる。
本明細書において、平均粒径が1〜1000μmである化合物を粉体、平均粒径が1000μm超の化合物をペレットとする。
なお、上記平均粒径はコールカウンター測定機、レーザー回析式粒度計等で測定することができる。
本明細書において、平均粒径が1〜1000μmである化合物を粉体、平均粒径が1000μm超の化合物をペレットとする。
上記第1供給口から供給する上記熱可塑性樹脂の量は、上記熱可塑性樹脂及び上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の合計量に対して、80〜98質量部であり、好ましくは85〜98質量部、より好ましくは85〜97質量部である。
また、上記第1供給口から供給する上記熱可塑性樹脂の量は、第1供給口から供給する原料の総量(100質量%)に対して、80〜98質量%であることが好ましい。
また、上記第1供給口から供給する上記熱可塑性樹脂の量は、第1供給口から供給する原料の総量(100質量%)に対して、80〜98質量%であることが好ましい。
芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物は、芳香族ビニル化合物を含む重合体ブロックと共役ジエン化合物を含む重合体ブロックとのブロック共重合体の少なくとも一部が水素添加されてなる水素添加ブロック共重合体であることが好ましく、芳香族ビニル化合物からなる重合体ブロックと、共役ジエン化合物からなる重合体ブロックとのブロック共重合体の少なくとも一部が水素添加されてなる水素添加ブロック共重合体であることがより好ましい。
上記ブロック共重合体中においては、芳香族ビニル化合物の重合体ブロック中に芳香族ビニル化合物は均一に分布していても、またはテーパー状に分布していてもよい。また、上記ブロック共重合体中に含まれる芳香族ビニル化合物を含む(又は、芳香族ビニル化合物からなる)重合体ブロック及び/又は共役ジエン化合物を含む(又は、共役ジエン化合物からなる)重合体ブロックは、同じ種類であってもよいし異なっていてもよい。また、各重合体ブロック中の、芳香族ビニル化合物の含有量、及び/又は共役ジエン化合物の含有量は同じであってもよいし異なっていてもよい。
上記ブロック共重合体中においては、芳香族ビニル化合物の重合体ブロック中に芳香族ビニル化合物は均一に分布していても、またはテーパー状に分布していてもよい。また、上記ブロック共重合体中に含まれる芳香族ビニル化合物を含む(又は、芳香族ビニル化合物からなる)重合体ブロック及び/又は共役ジエン化合物を含む(又は、共役ジエン化合物からなる)重合体ブロックは、同じ種類であってもよいし異なっていてもよい。また、各重合体ブロック中の、芳香族ビニル化合物の含有量、及び/又は共役ジエン化合物の含有量は同じであってもよいし異なっていてもよい。
上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物に用いる芳香族ビニル化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−tert−ブチルスチレン、ジフェニルエチレン等が挙げられる。特に、芳香族ビニル化合物としては、スチレンが好ましい。
上記芳香族ビニル化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記芳香族ビニル化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物に用いる共役ジエン化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。特に、共役ジエン化合物としては、ブタジエン、イソプレン及びこれらの組み合わせが好ましい。
上記共役ジエン化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記共役ジエン化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物中の、芳香族ビニル化合物の含有量は15〜80質量%であり、共役ジエン化合物の含有量は20〜85質量%であることが好ましい。このような含有量にすることにより、耐衝撃性を付与することができる。また、ビニル芳香族化合物の含有量は、30〜80質量%がより好ましく、50〜75質量%がさらに好ましい。共役ジエン化合物の含有量は、20〜70質量%がより好ましく、25〜50質量%がさらに好ましい。
上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物における共役ジエン化合物の重合形式であるミクロ構造は任意に選択できる。例えば、共役ジエン化合物としてブタジエンを用いる場合は、共役ジエン化合物からなる重合体ブロック中の全二重結合に対する1,2−ビニル結合量が、2〜85%であることが好ましく、より好ましくは10〜85%、さらに好ましくは35〜85%である。
また、イソプレンにおいては、共役ジエン化合物からなる重合体ブロック中の全二重結合に対する、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合との合計量が2〜85%であることが好ましく、より好ましくは3〜75%、さらに好ましくは3〜60%である。1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合は、該共役ジエン化合物重合体ブロック中に均一に分布していても、またはテーパー状に分布していてもよい。
また、イソプレンにおいては、共役ジエン化合物からなる重合体ブロック中の全二重結合に対する、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合との合計量が2〜85%であることが好ましく、より好ましくは3〜75%、さらに好ましくは3〜60%である。1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合は、該共役ジエン化合物重合体ブロック中に均一に分布していても、またはテーパー状に分布していてもよい。
上記共役ジエン化合物からなる重合体ブロックは、1,2−ビニル結合量、又は1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合との合計量が異なる重合体部分、例えば、1,2−ビニル結合含量又は1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合との合計量が、30%未満の重合体ブロック部分と、30%以上の重合体ブロックとが存在してもよく、さらに30%未満の重合体ブロック部分及び/又は30%以上の重合体ブロックにおいて、ビニル結合量が異なる重合体ブロックが複数個共存していてもよい。
上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の数平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算の分子量)は、50,000〜500,000であることが好ましく、より好ましくは55,000〜400,000、さらに好ましくは60,000〜400,000である。芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の数平均分子量が上記範囲であることにより、溶融樹脂がスクリュに付着しにくく、異物の発生を抑えることができる。
上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の平均粒径は、1〜1000μmであり、2〜800μmが好ましい。1μm未満では、粉体の液状化現象が起こりやすくなり、また、1000μmを越えると、粉体の未溶融物が発生しやすくなる。上記平均粒径は、コールカウンター測定機、レーザー回析式粒度計等で測定される値である。
本実施形態の製造方法では、上記熱可塑性樹脂、上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物以外に、ペレット系樹脂、添加物、難燃剤等を用いてもよい。
ペレット系樹脂を用いる場合、上記熱可塑性樹脂と上記ペレット系樹脂の合計量に対して、上記熱可塑性樹脂を80〜99質量部用いることが好ましく、より好ましくは85〜99質量部である。80質量部未満では、熱可塑性樹脂組成物中の粉体の熱可塑性樹脂の性能の付与が難しくなり、99質量部を越えると熱可塑性樹脂以外の樹脂の性能の付与が難しくなる。
上記添加物としては、重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、軟質炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、クレー、硫酸バリウム、酸化亜鉛、アルミナ、水酸化マグネシウム、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ハイドロタルサイト、針状フィラー(ウオラストナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、セプライト、ゾノトライト、ホウ酸アルミニウム)、ガラスビーズ、シリカビーズ、アルミナビーズ、カーボンビーズ、ガラスバルーン、金属系導電性フィラー、非金属製導電性フィラー、カーボン、磁性フィラー、圧電・焦電フィラー、摺動性フィラー、封止材用フィラー、紫外線吸収フィラー、制振用フィラー、導電性フィラー(ケッチェンブラック、アセチレンブラック)、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の強化材、オイル(パラフィン系、ナフテン系、シリコン系)、官能基付与剤(マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、リンゴ酸、クエン酸)等が挙げられる。
上記添加剤の添加量としては、上記熱可塑性樹脂と上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の合計100質量部に対し、0.01〜150質量部であることが好ましく、より好ましくは0.01〜140質量部、さらに好ましくは0.01〜100質量部である。150質量部を越えると、樹脂温度が上昇し酸化劣化物が増える。
上記添加剤の添加量としては、上記熱可塑性樹脂と上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の合計100質量部に対し、0.01〜150質量部であることが好ましく、より好ましくは0.01〜140質量部、さらに好ましくは0.01〜100質量部である。150質量部を越えると、樹脂温度が上昇し酸化劣化物が増える。
上記難燃剤としては、トリフェニルホスフェート、フェニルビスドデシルホスフェート、フェニルビスネオペンチルホスフェート、フェニル−ビス(3,5,5′−トリメチル−ヘキシル)ホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジ(p−トリル)ホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)p−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)フェニルホスフェート、トリ(ノニルフェニル)ホスフェート、ジ(ドデシル)p−トリルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、2−クロロエチルジフェニルホスフェート、p−トリルビス(2,5,5′−トリメチルヘキシル)ホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、2,2−ビス−{4−[ビス(フェノキシ)ホスホリルオキシ]フェニル}プロパン、2,2−ビス−{4−[ビス(メチルフェノキシ)ホスホリルオキシ]フェニル}プロパン、リン酸−(3−ヒドロキシフェニル)ジフェニル、レゾルシン・ビス(ジフェニルホスフェート)、2−ナフチルジフェニルホスフェート、1−ナフチルジフェニルホスフェート、ジ(2−ナフチル)フェニルホスフェート等のリン酸エステル又はジホスフィン酸塩が挙げられる。
上記難燃剤の添加量としては、上記熱可塑性樹脂と上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の合計100質量部に対し、0〜50質量部が好ましく、より好ましくは0〜40質量部、さらに好ましくは0〜30質量部である。50質量部を越えると、溶融粘度が下がりすぎて、ペレットの形成が困難になる。
難燃剤を供給する位置は、難燃剤を固体搬送ゾーンに供給すると、固体搬送ゾーンで粉体原材料が溶融し、バレル内面やスクリュ表面に堆積し、異物の原因となるので、第1混練ゾーンより下流の添加した樹脂が溶融したゾーンが好ましい。
上記難燃剤の添加量としては、上記熱可塑性樹脂と上記芳香族ビニル共役ジエン共重合体の水素添加物の合計100質量部に対し、0〜50質量部が好ましく、より好ましくは0〜40質量部、さらに好ましくは0〜30質量部である。50質量部を越えると、溶融粘度が下がりすぎて、ペレットの形成が困難になる。
難燃剤を供給する位置は、難燃剤を固体搬送ゾーンに供給すると、固体搬送ゾーンで粉体原材料が溶融し、バレル内面やスクリュ表面に堆積し、異物の原因となるので、第1混練ゾーンより下流の添加した樹脂が溶融したゾーンが好ましい。
本実施形態の製造方法において、さらに、可塑剤、各種着色剤、着色補剤(酸化チタン等)、紫外線吸収剤、耐電防止剤、安定剤(酸化亜鉛、硫化亜鉛、燐系、イオウ系、ヒンダードフェノール系等)を添加してもよい。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
<二軸押出機>
実施例及び比較例に使用した二軸押出機は、以下の通りである。
2軸同方向回転押出機は、東芝機械社製TEM58SS(12バレル:Lt/D=49.6(Ltは二軸押出機の長さ(mm)を表す))を使用した。
スクリュ構成とバレル構成は、次の通りである。
・No.1バレル:固体搬送ゾーン(第1供給口)、ホッパーに窒素ガスを20L/min供給した。
・No.2〜4バレル:固体搬送ゾーン
・No.5バレル:第1混練ゾーン
・No.6バレル:第1溶融体搬送ゾーン(大気ベント:窒素ガス5L/min)
・No.7〜9バレル:第1溶融体搬送ゾーン
・No.10バレル:第2混練ゾーン
・No.11バレル:第2溶融体搬送ゾーン(真空ベント:6579Pa、窒素ガス5L/min)
・No.12バレル:第2溶融体搬送ゾーン
・メッシュ:20#/40#(目開き415μm)/30#/20#
・ダイヘッド:オリフィス穴径4.0Φmm 長さ15mm 15穴
・ストランドバス:水温 40℃±3℃
・ペレタイザー:円柱状 2.5±0.3mm目標
・振動篩い:長いペレット、連粒ペレット、切り粉を排除
・第1原料供給装置:株式会社クボタ CE−W−4(粉体状熱可塑性樹脂)、原料ホッパーに窒素ガスを20L/min供給した。
・第2原料供給装置:株式会社クボタ CE−W−4(粉体状芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物のブロック共重合体の水素添加物)、原料ホッパーに窒素ガスを5L/min供給した。
なお、第1原料供給装置、及び第2原料供給装置は、No.1バレルの第1供給口に接続した。
実施例及び比較例に使用した二軸押出機は、以下の通りである。
2軸同方向回転押出機は、東芝機械社製TEM58SS(12バレル:Lt/D=49.6(Ltは二軸押出機の長さ(mm)を表す))を使用した。
スクリュ構成とバレル構成は、次の通りである。
・No.1バレル:固体搬送ゾーン(第1供給口)、ホッパーに窒素ガスを20L/min供給した。
・No.2〜4バレル:固体搬送ゾーン
・No.5バレル:第1混練ゾーン
・No.6バレル:第1溶融体搬送ゾーン(大気ベント:窒素ガス5L/min)
・No.7〜9バレル:第1溶融体搬送ゾーン
・No.10バレル:第2混練ゾーン
・No.11バレル:第2溶融体搬送ゾーン(真空ベント:6579Pa、窒素ガス5L/min)
・No.12バレル:第2溶融体搬送ゾーン
・メッシュ:20#/40#(目開き415μm)/30#/20#
・ダイヘッド:オリフィス穴径4.0Φmm 長さ15mm 15穴
・ストランドバス:水温 40℃±3℃
・ペレタイザー:円柱状 2.5±0.3mm目標
・振動篩い:長いペレット、連粒ペレット、切り粉を排除
・第1原料供給装置:株式会社クボタ CE−W−4(粉体状熱可塑性樹脂)、原料ホッパーに窒素ガスを20L/min供給した。
・第2原料供給装置:株式会社クボタ CE−W−4(粉体状芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物のブロック共重合体の水素添加物)、原料ホッパーに窒素ガスを5L/min供給した。
なお、第1原料供給装置、及び第2原料供給装置は、No.1バレルの第1供給口に接続した。
<スクリュ構成>
各ゾーンのスクリュ構成は以下の通りである。
なお、各ゾーンのスクリュは、上流側から下流側の順に記載した。また、スクリュは、ピッチの長さ(mm)/スクリュの長さ(mm)を示した。
・固体搬送ゾーン
75/75、1条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、5個
(一条ネジの全体スクリュ長さLs/D=6.45)
60/60、1条から2条変換スクリュ(Le/D=1.03)、1個
75/75、2条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、4個
60/60、2条フライトスクリュ(Le/D=1.03)、1個
45/45、2条フライトスクリュ(Le/D=0.78)、1個
(二条ネジの全体スクリュ長さLs/D=8.00)
固体搬送ゾーン長さLz/D=14.45
・第1混練ゾーン
第1混練ゾーン長さ:Lz/D=5.95(スクリュ構成は表1に記載)
・第1溶融体搬送ゾーン
75/75、2条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、10個
60/60、2条フライトスクリュ(Le/D=1.03)、2個
第1溶融体搬送ゾーン長さLz/D=14.96
・第2混練ゾーン
ねじれ角度45度、5枚羽根、右回りニーディングディスク、ニーディングディスクの長さ60mm
ねじれ角度90度、5枚羽根、中立ニーディングディスク、ニーディングディスクの長さ60mm
ねじれ角度45度、5枚羽根、左回りニーディングディスク、ニーディングディスクの長さ30mm
第2混練ゾーン長さ:Lz/D=150mm/58mm=2.58
・第2溶融体搬送ゾーン
75/75、2条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、7個
60/30、2条フライトスクリュ(Le/D=0.51)、1個
60/60、2条フライトスクリュ(Le/D=1.03)、2個
第2溶融体搬送ゾーン長さLz/D=11.6
各ゾーンのスクリュ構成は以下の通りである。
なお、各ゾーンのスクリュは、上流側から下流側の順に記載した。また、スクリュは、ピッチの長さ(mm)/スクリュの長さ(mm)を示した。
・固体搬送ゾーン
75/75、1条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、5個
(一条ネジの全体スクリュ長さLs/D=6.45)
60/60、1条から2条変換スクリュ(Le/D=1.03)、1個
75/75、2条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、4個
60/60、2条フライトスクリュ(Le/D=1.03)、1個
45/45、2条フライトスクリュ(Le/D=0.78)、1個
(二条ネジの全体スクリュ長さLs/D=8.00)
固体搬送ゾーン長さLz/D=14.45
・第1混練ゾーン
第1混練ゾーン長さ:Lz/D=5.95(スクリュ構成は表1に記載)
・第1溶融体搬送ゾーン
75/75、2条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、10個
60/60、2条フライトスクリュ(Le/D=1.03)、2個
第1溶融体搬送ゾーン長さLz/D=14.96
・第2混練ゾーン
ねじれ角度45度、5枚羽根、右回りニーディングディスク、ニーディングディスクの長さ60mm
ねじれ角度90度、5枚羽根、中立ニーディングディスク、ニーディングディスクの長さ60mm
ねじれ角度45度、5枚羽根、左回りニーディングディスク、ニーディングディスクの長さ30mm
第2混練ゾーン長さ:Lz/D=150mm/58mm=2.58
・第2溶融体搬送ゾーン
75/75、2条フライトスクリュ(Le/D=1.29)、7個
60/30、2条フライトスクリュ(Le/D=0.51)、1個
60/60、2条フライトスクリュ(Le/D=1.03)、2個
第2溶融体搬送ゾーン長さLz/D=11.6
実施例及び比較例で適用した、測定方法及び評価方法を下記に示す。
<最大押出量>
第1供給口ホッパーに粉体状原料が溜まらない、最大押出量(kg/hr)を測定した。
<最大押出量>
第1供給口ホッパーに粉体状原料が溜まらない、最大押出量(kg/hr)を測定した。
<トルク>
トルクは押出機制御盤のトルク%の表示値とした。
トルクは押出機制御盤のトルク%の表示値とした。
<樹脂温度>
ダイプレートを正面に見て、右から3番目のオリフィスの出口の温度を、針型センサーを付けた安立計器株式会社製のハンディタイプ温度計HD−1100を用いて測定し、樹脂温度(℃)とした。
ダイプレートを正面に見て、右から3番目のオリフィスの出口の温度を、針型センサーを付けた安立計器株式会社製のハンディタイプ温度計HD−1100を用いて測定し、樹脂温度(℃)とした。
<ペレット中の異物>
実施例又は比較例で得られたペレットから、直径180mm、厚み1mmのプレス金型で、250℃で圧縮成形して平板を作製し、10倍のルーペを用いて、5枚の平板について表面及び裏面の直径200μm以上の黒点数(個)を測定した。黒点を酸化劣化物数とした。
実施例又は比較例で得られたペレットから、直径180mm、厚み1mmのプレス金型で、250℃で圧縮成形して平板を作製し、10倍のルーペを用いて、5枚の平板について表面及び裏面の直径200μm以上の黒点数(個)を測定した。黒点を酸化劣化物数とした。
<メヤニの発生>
ストランドが排出され始めてから10分間にダイプレートのオリフィスの開口部(ストランドの排出口)で発生したメヤニのサイズをノギスを用いて測定した。判定は下記判定基準に従って行った。
1:長さ1mm以下のメヤニが発生、又はメヤニが発生しなかった
2:長さ1mm超3mm以下のメヤニが発生
3:長さ3mm超5mm以下のメヤニが発生
4:長さ5mm超10mm以下のメヤニが発生
5:長さ10mm超のメヤニが発生
ストランドが排出され始めてから10分間にダイプレートのオリフィスの開口部(ストランドの排出口)で発生したメヤニのサイズをノギスを用いて測定した。判定は下記判定基準に従って行った。
1:長さ1mm以下のメヤニが発生、又はメヤニが発生しなかった
2:長さ1mm超3mm以下のメヤニが発生
3:長さ3mm超5mm以下のメヤニが発生
4:長さ5mm超10mm以下のメヤニが発生
5:長さ10mm超のメヤニが発生
(実施例1)
第1原料供給装置に、平均粒径700μm、嵩密度550kg/m3、還元粘度0.51(極限粘度0.48)のポリフェニレンエーテル(商品名「S201A」、旭化成プラスチックシンガポール社製)を投入し、添加量を95質量部に設定した。また、第2原料供給装置に粒径が250μm、数平均分子量が25万、スチレン部含有率が67質量%、共役ジエン化合物の水素添加の含有率が33質量%のSEBS(商品名「G1651」、クレイトンポリマージャパンカンパニー製)を投入し、添加量を5質量部に設定した。
No.1バレルの第1供給口ホッパーの酸素濃度を、ジルコニア式酸素濃度計(横河電気社製、ZR402G)を用いて測定した。酸素濃度は0.5体積%であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成は表1のAとした。
また、バレル温度は、No.1バレルを50℃、No.2〜No.4バレルを270℃、No.5〜No.12バレルを290℃、ダイ部温度を320℃に設定した。
スクリュ回転数は300rpmとし、最大押出量を測定後、樹脂温度と押出機トルク表示を記録した。
結果は最大押出量350kg/hr、トルク78%、樹脂温度(ダイプレートオリフィス出口温度)351℃、ペレット中の異物は1個であり、メヤニは発生しなかった。
第1原料供給装置に、平均粒径700μm、嵩密度550kg/m3、還元粘度0.51(極限粘度0.48)のポリフェニレンエーテル(商品名「S201A」、旭化成プラスチックシンガポール社製)を投入し、添加量を95質量部に設定した。また、第2原料供給装置に粒径が250μm、数平均分子量が25万、スチレン部含有率が67質量%、共役ジエン化合物の水素添加の含有率が33質量%のSEBS(商品名「G1651」、クレイトンポリマージャパンカンパニー製)を投入し、添加量を5質量部に設定した。
No.1バレルの第1供給口ホッパーの酸素濃度を、ジルコニア式酸素濃度計(横河電気社製、ZR402G)を用いて測定した。酸素濃度は0.5体積%であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成は表1のAとした。
また、バレル温度は、No.1バレルを50℃、No.2〜No.4バレルを270℃、No.5〜No.12バレルを290℃、ダイ部温度を320℃に設定した。
スクリュ回転数は300rpmとし、最大押出量を測定後、樹脂温度と押出機トルク表示を記録した。
結果は最大押出量350kg/hr、トルク78%、樹脂温度(ダイプレートオリフィス出口温度)351℃、ペレット中の異物は1個であり、メヤニは発生しなかった。
(比較例1)
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるSEBS3(商品名「H−1081」、旭化成株式会社製、スチレン部含有量60%、数平均分子量10万)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物が7個と増加し、メヤニの発生もレベル3と増えた。
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるSEBS3(商品名「H−1081」、旭化成株式会社製、スチレン部含有量60%、数平均分子量10万)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物が7個と増加し、メヤニの発生もレベル3と増えた。
(比較例2)
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるSEBS4(商品名「H−1272」、旭化成株式会社製、スチレン部含有量67%、数平均分子量20万)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物が6個と増加し、メヤニの発生もレベル3と増えた。
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるSEBS4(商品名「H−1272」、旭化成株式会社製、スチレン部含有量67%、数平均分子量20万)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物が6個と増加し、メヤニの発生もレベル3と増えた。
(比較例3)
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるゼネラルパーパスポリスチレン(商品名「685」、PSジャパン株式会社製)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物が23個と増加し、メヤニの発生もレベル5と発生が多くなった。
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるゼネラルパーパスポリスチレン(商品名「685」、PSジャパン株式会社製)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物が23個と増加し、メヤニの発生もレベル5と発生が多くなった。
(比較例4)
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるハイインパクトポリスチレン(商品名「CT60」、マレーシア連邦共和国 ペトロケミカル社製)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物21個と増加し、メヤニの発生もレベル5と発生が多くなった。
実施例1のSEBSを、平均粒径(直径)が3mm(ペレット)であるハイインパクトポリスチレン(商品名「CT60」、マレーシア連邦共和国 ペトロケミカル社製)を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量は同じであったが、トルクと樹脂温度が高く、ペレット中の異物21個と増加し、メヤニの発生もレベル5と発生が多くなった。
(比較例5)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからBに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
昇圧スクリュである左回りニーディングディスクを使うと、実施例1と比べ、第1混練ゾーンでの粉体の食い込みが悪くなり、最大押出量が低下し、樹脂温度とトルクも上がり、ペレット中の異物とメヤニ発生量が増えた。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからBに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
昇圧スクリュである左回りニーディングディスクを使うと、実施例1と比べ、第1混練ゾーンでの粉体の食い込みが悪くなり、最大押出量が低下し、樹脂温度とトルクも上がり、ペレット中の異物とメヤニ発生量が増えた。
(比較例6)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからCに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
昇圧スクリュである2条左回りフライトスクリュを使うと、実施例1と比べ、第1混練ゾーンでの粉体の食い込みが悪くなり、最大押出量が低下し、樹脂温度とトルクも上がり、ペレット中の異物とメヤニ発生量が増えた。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからCに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
昇圧スクリュである2条左回りフライトスクリュを使うと、実施例1と比べ、第1混練ゾーンでの粉体の食い込みが悪くなり、最大押出量が低下し、樹脂温度とトルクも上がり、ペレット中の異物とメヤニ発生量が増えた。
(比較例7)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからDに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
昇圧が少ないスクリュがなく、全て右回りニーディングディスクのために混練不良が起こり、大気ベントから、粉体が吹き出した(ベントアップ)。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからDに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
昇圧が少ないスクリュがなく、全て右回りニーディングディスクのために混練不良が起こり、大気ベントから、粉体が吹き出した(ベントアップ)。
(実施例2)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからEに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからEに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例3)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからFに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからFに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例4)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからGに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからGに変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例5)
実施例のSEBSを、平均粒径が270μm、数平均分子量が28万、スチレン部含有量が70質量%、共役ジエン化合物の水素添加の含有量が30質量%のSEBS1を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、分子量が上がった分、トルクと樹脂温度は少し上がったが、ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
実施例のSEBSを、平均粒径が270μm、数平均分子量が28万、スチレン部含有量が70質量%、共役ジエン化合物の水素添加の含有量が30質量%のSEBS1を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、分子量が上がった分、トルクと樹脂温度は少し上がったが、ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例6)
実施例のSEBSを、平均粒径が270μm、数平均分子量が10万、スチレン部含有量が43質量%、共役ジエン化合物の水素添加の含有量が57質量%のSEBS2を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、分子量が下がった分、トルクと樹脂温度は少し下がり、ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
実施例のSEBSを、平均粒径が270μm、数平均分子量が10万、スチレン部含有量が43質量%、共役ジエン化合物の水素添加の含有量が57質量%のSEBS2を使用した以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、分子量が下がった分、トルクと樹脂温度は少し下がり、ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例7)
ポリフェニレンエーテルとG1651の質量割合を90/10にした以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、トルクは上がるが樹脂温度が下がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
ポリフェニレンエーテルとG1651の質量割合を90/10にした以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増え、トルクは上がるが樹脂温度が下がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例8)
ポリフェニレンエーテルとG1651の質量割合を80/20にした以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増えた分、トルクは上がるが樹脂温度が下がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
ポリフェニレンエーテルとG1651の質量割合を80/20にした以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、最大押出量が増えた分、トルクは上がるが樹脂温度が下がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例9)
実施例1のポリフェニレンエーテルを、平均粒径500μm、還元粘度0.41のポリフェニレンエーテルS202A(旭化成プラスチックシンガポール社製)に変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、樹脂温度とトルクは低下し、ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
実施例1のポリフェニレンエーテルを、平均粒径500μm、還元粘度0.41のポリフェニレンエーテルS202A(旭化成プラスチックシンガポール社製)に変えた以外、実施例1と同様に実施した。
実施例1と比べ、樹脂温度とトルクは低下し、ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例10)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからEに変えた以外、実施例9と同様に実施した。
実施例9と比べ、押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからEに変えた以外、実施例9と同様に実施した。
実施例9と比べ、押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例11)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからFに変えた以外、実施例9と同様に実施した。
実施例9と比べ、押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからFに変えた以外、実施例9と同様に実施した。
実施例9と比べ、押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例12)
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからGに変えた以外、実施例9と同様に実施した。
実施例9と比べ、押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
第1混練ゾーンのスクリュ構成をAからGに変えた以外、実施例9と同様に実施した。
実施例9と比べ、押出量が増え、樹脂温度とトルクが少し上がった。ペレット中の異物とメヤニ発生量は同等であった。
(実施例13)
実施例9のポリフェニレンエーテルを、ポリフェニレンスルフィド(商品名「L4230」、東レ株式会社製、平均粒径60μm)に変え、相溶化剤としてのグリシジルメタクリレート0.3質量部をG1651とブレンドしたものを用いたこと以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
実施例9のポリフェニレンエーテルを、ポリフェニレンスルフィド(商品名「L4230」、東レ株式会社製、平均粒径60μm)に変え、相溶化剤としてのグリシジルメタクリレート0.3質量部をG1651とブレンドしたものを用いたこと以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
(実施例14)
実施例9のポリフェニレンエーテルを、平均粒径350μmに粉砕したポリカーボネート(商品名「パンライトL−1250Y」、帝人社製)に変え、相溶化剤としての無水マレイン酸0.3質量部をG1651とブレンドしたものを用いたこと以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
実施例9のポリフェニレンエーテルを、平均粒径350μmに粉砕したポリカーボネート(商品名「パンライトL−1250Y」、帝人社製)に変え、相溶化剤としての無水マレイン酸0.3質量部をG1651とブレンドしたものを用いたこと以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
(実施例15)
実施例9のポリフェニレンエーテルを、平均粒径420μmに粉砕したポリアミド66(商品名「1300S」、旭化成株式会社製)に変え、無水マレイン酸0.3質量部をG1651とブレンドした以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
実施例9のポリフェニレンエーテルを、平均粒径420μmに粉砕したポリアミド66(商品名「1300S」、旭化成株式会社製)に変え、無水マレイン酸0.3質量部をG1651とブレンドした以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
(実施例16)
実施例9のポリフェニレンエーテルを、冷凍粉砕したポリオキシメチレン(商品名「7520」、旭化成株式会社製、平均粒径300μm)に変え、相溶化剤としてのグリシジルメタクリレート0.3質量部をG1651とブレンドしたものを用いたこと以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
実施例9のポリフェニレンエーテルを、冷凍粉砕したポリオキシメチレン(商品名「7520」、旭化成株式会社製、平均粒径300μm)に変え、相溶化剤としてのグリシジルメタクリレート0.3質量部をG1651とブレンドしたものを用いたこと以外、実施例9と同様に実施した。
ペレット中の異物とメヤニ発生量は、実施例9と同様に少なかった。
実施例と比較例から、粉体状の熱可塑性樹脂と粉体状の芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物のブロック共重合の水素添加物を溶融混練する際、特定のスクリュ構成を使うことで、生産性が良好で異物とメヤニが少ない熱可塑性樹脂組成物が得られることが判った。
本実施形態の製造方法で得られた熱可塑性樹脂組成物は、ポンプハウジング及び部品、医療ハウジング及び部品、電子材料、光学材料、バッテリケース材料、バッテリセル材料、フィルム、シート等の用途分野に好適である。
1:二軸押出機
2:固体搬送ゾーン
3:第1混練ゾーン
4:第1溶融体搬送ゾーン
5:第2混練ゾーン
6:第2溶融体搬送ゾーン
7:第1供給バレル
8:第1供給口ホッパー
9:ベント
10:ベント
11:ダイ部
12:第1原料供給装置
13:第2原料供給装置
2:固体搬送ゾーン
3:第1混練ゾーン
4:第1溶融体搬送ゾーン
5:第2混練ゾーン
6:第2溶融体搬送ゾーン
7:第1供給バレル
8:第1供給口ホッパー
9:ベント
10:ベント
11:ダイ部
12:第1原料供給装置
13:第2原料供給装置
Claims (13)
- (a)第1供給口を有する固体搬送ゾーン、
(b)前記固体搬送ゾーンの下流側に、右回りニーディングディスクと昇圧が少ないスクリュとからなるスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=3〜12である第1混練ゾーン(Lzはゾーンの長さ(mm)、Dはスクリュの直径(mm)を表す)、
(c)前記第1混練ゾーンの下流側に、第1溶融体搬送ゾーン、
(d)前記第1溶融体搬送ゾーンの下流側に、第2混練ゾーン、
(e)前記第2混練ゾーンの下流側に、第2溶融体搬送ゾーン、
を有する2軸押出機を用いて、
少なくとも、平均粒径が1〜1000μmである熱可塑性樹脂80〜98質量部と、平均粒径が1〜1000μmである、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加物2〜20質量部とを前記第1供給口から供給し、溶融混練する
ことを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 - 前記(a)が、スクリュ長さがLs/D=4.5〜20である1条フライトスクリュと、前記1条フライトスクリュの下流側にスクリュ長さがLs/D=1.5〜20である2条フライトスクリュとを有するスクリュ構成を備える、ゾーン長さがLz/D=6.0〜30である固体搬送ゾーンであり(Lsはスクリュの長さ(mm)を表す)、
前記(c)が、2条フライトスクリュからなるスクリュ構成を備え、少なくとも1個の大気ベント又は真空ベントを有し、ゾーン長さがLz/D=3〜20である第1溶融体搬送ゾーンであり、
前記(d)が、少なくとも1個の昇圧スクリュを有するスクリュ構成を備え、ゾーン長さがLz/D=2〜12である第2混練ゾーンであり、
前記(e)が、2条フライトスクリュからなるスクリュ構成を備え、少なくとも1個の真空ベントを有し、ゾーン長さがLz/D=3〜20である第2溶融体搬送ゾーンである、
請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 - 前記(a)における前記1条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチがLp/D=1.0〜2.0(Lpはピッチの長さ(mm)を表す)である、請求項2に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(a)、(c)、(e)における前記2条フライトスクリュを構成するエレメントのピッチがLp/D=0.25〜1.0(Lpはピッチの長さ(mm)を表す)である、請求項2又は3に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(a)、(c)、(e)において、上流側から下流側に向けて、ピッチが短くなるようにスクリュが配置されている、請求項2〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(b)における前記昇圧が少ないスクリュが、中立ニーディングディスク、又は2条切欠きフライトスクリュである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(b)における前記右回りニーディングディスクの羽根幅が、Lw/D=0.10〜0.5(Lwは羽根幅(mm)を表す)である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(a)の酸素濃度が1.0体積%未満である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(c)の前記大気ベント又は前記真空ベントに不活性ガスを供給する、請求項2〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(d)の前記昇圧スクリュが、左回りニーディングディスク、2条左回りフライトスクリュ、及び1条左回り切欠きスクリュからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項2〜5のいずれか1項又は請求項9に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記(e)の前記真空ベントに不活性ガスを供給する、請求項2〜5のいずれか1項、請求項9、又は10に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリオキシメチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記ブロック共重合体の数平均分子量が50000〜500000であり、
前記ブロック共重合体中の芳香族ビニル化合物の含有量が15〜80質量%、共役ジエン化合物の含有量が20〜85質量%である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
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