(57)【要約】【課題】酸化劣化物が少なく、かつ高い耐衝撃性を有する樹脂組成物を簡便に製造することができる原料供給装置を提供すること。【解決手段】減圧手段と、第１の不活性ガス供給部１と、原料に振動を与える加振手段と、を備える真空タンク４と、前記真空タンク４に接続され、第２の不活性ガス供給部１を備えるフィーダ７と、を有し、前記減圧手段により減圧された前記真空タンク４内に、前記第１の不活性ガス供給部１から不活性ガスが供給され、前記加振手段によって前記原料が攪拌され、前記フィーダ４内部には、前記第２の不活性ガス供給部１により不活性ガスが供給される原料供給装置。【選択図】図２
2014079999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧手段と、第１の不活性ガス供給部と、原料に振動を与える加振手段と、を備える真空タンクと、
前記真空タンクに接続され、第２の不活性ガス供給部を備えるフィーダと、
を有し、
前記減圧手段により減圧された前記真空タンク内に、前記第１の不活性ガス供給部から不活性ガスが供給され、前記加振手段によって前記原料が攪拌され、
前記フィーダ内部には、前記第２の不活性ガス供給部により不活性ガスが供給される原料供給装置。
【請求項２】
前記加振手段が、前記原料を攪拌する攪拌手段である、請求項１に記載の原料供給装置。
【請求項３】
前記フィーダが、重量式フィーダである、請求項１又は２に記載の原料供給装置。
【請求項４】
前記真空タンクの下流に、遮断弁が設けられた、請求項１〜３のいずれか一項に記載の原料供給装置。
【請求項５】
前記真空タンクと前記フィーダの間に配置された中間タンクを、更に有し、
前記真空タンクと前記中間タンクと前記フィーダとを接続する均圧用配管を、更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の原料供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の原料供給装置と、
前記原料供給装置に接続された押出機と、
を有する、樹脂組成物の製造装置。
【請求項７】
前記原料供給装置と前記押出機とを接続する接続部が密閉されており、
前記真空タンクの下流領域に不活性ガスを供給する第３の不活性ガス供給部を、更に有する、請求項６に記載の樹脂組成物の製造装置。
【請求項８】
下記（１）〜（３）工程を順不同で行う原料供給工程と、
前記原料供給工程を経た原料を、押出機により溶融混練する押出工程と、
を有する、樹脂組成物の製造方法；
（１）真空タンクに前記樹脂組成物の前記原料を入れ、前記真空タンクの内部を減圧する工程、
（２）前記真空タンクの内部に不活性ガスを供給する工程、
（３）前記真空タンクの内部にある前記原料に振動を与える工程。
【請求項９】
前記原料供給工程を経た前記原料を、不活性ガス雰囲気下で前記押出工程に供する、請求項８に記載の樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料供給装置及びそれを用いた樹脂組成物の製造装置、並びに樹脂組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機で樹脂組成物を溶融混練する工程において、樹脂組成物の酸化劣化を低減する技術としては、例えば、押出機の原料供給口に窒素を供給して、原料中の酸素濃度を低減させることで、酸化劣化を防止する方法が知られている。この他にも、特許文献１に記載のように、タンク内を減圧して窒素置換する操作を２回繰り返すことにより、タンク内の酸素濃度を低下させる方法も知られている。
【０００３】
一方、粉体原料に水分が付着している場合、付着した水分が押出機の熱で気化してガス化することで、押出機内のガス量が多くなり、粉体原料の食い込み不良を起こすという問題がある。この水分を除くべく原料を乾燥させる技術としては、特許文献２に記載のように、高温の乾燥機を使って乾燥させる方法が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６５３４２号公報
【特許文献２】特開平０８−２０８９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、窒素を供給口等に供給する方法の場合、通常の溶融混練だけでは原料との窒素との接触時間が短いため、原料近傍の酸素濃度はある程度低減するものの、原料中に取り込まれた酸素迄は置換されない。特許文献１に記載の技術のようにタンク内を減圧して窒素置換したとしても、酸素除去は不十分である。特許文献２に記載の技術では水分を蒸発させるため、温度が高くなり、かつ処理時間も長いという短所があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、酸化劣化物が少なく、かつ高い耐衝撃性を有する樹脂組成物を簡便に製造することができる原料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、樹脂組成物を溶融混練する押出機に原料を供給する原料供給装置の装置構成を特定することにより、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
〔１〕
減圧手段と、第１の不活性ガス供給部と、原料に振動を与える加振手段と、を備える真空タンクと、
前記真空タンクに接続され、第２の不活性ガス供給部を備えるフィーダと、
を有し、
前記減圧手段により減圧された前記真空タンク内に、前記第１の不活性ガス供給部から不活性ガスが供給され、前記加振手段によって前記原料が攪拌され、
前記フィーダ内部には、前記第２の不活性ガス供給部により不活性ガスが供給される、原料供給装置。
〔２〕
前記加振手段が、前記原料を攪拌する攪拌手段である、〔１〕に記載の原料供給装置。
〔３〕
前記フィーダが、重量式フィーダである、〔１〕又は〔２〕に記載の原料供給装置。
〔４〕
前記真空タンクの下流に、遮断弁が設けられた、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の原料供給装置。
〔５〕
前記真空タンクと前記フィーダの間に配置された中間タンクを、更に有し、
前記真空タンクと前記中間タンクと前記フィーダとを接続する均圧用配管を、更に有する、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の原料供給装置。
〔６〕
〔１〕〜〔５〕のいずれか一項に記載の原料供給装置と、
前記原料供給装置に接続された押出機と、
を有する、樹脂組成物の製造装置。
〔７〕
前記原料供給装置と前記押出機とを接続する接続部が密閉されており、
前記真空タンクの下流領域に不活性ガスを供給する第３の不活性ガス供給部を、更に有する、〔６〕に記載の樹脂組成物の製造装置。
〔８〕
下記（１）〜（３）工程を順不同で行う原料供給工程と、
前記原料供給工程を経た原料を、押出機により溶融混練する押出工程と、
を有する、樹脂組成物の製造方法；
（１）真空タンクに前記樹脂組成物の前記原料を入れ、前記真空タンクの内部を減圧する工程、
（２）前記真空タンクの内部に不活性ガスを供給する工程、
（３）前記真空タンクの内部にある前記原料に振動を与える工程。
〔９〕
前記原料供給工程を経た前記原料を、不活性ガス雰囲気下で前記押出工程に供する、〔８〕に記載の樹脂組成物の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、酸化劣化物が少なく、かつ高い耐衝撃性を有する樹脂組成物を簡便に製造することができる原料供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の樹脂組成物の製造装置の一例の概略図を示す。
【図２】本実施形態の原料供給装置の一例の概略図を示す。
【図３】本実施形態の樹脂組成物の製造装置の別の例の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。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できる。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。さらに、本明細書において、「略」を付した用語は、当業者の技術常識の範囲内でその「略」を除いた用語の意味を示すものであり、「略」を除いた意味自体をも含むものとする。
【００１２】
本実施形態の原料供給装置は、押出機等に接続することで、樹脂組成物の製造装置等として使用することができる。本実施形態の原料供給装置は、減圧手段と、第１の不活性ガス供給部と、原料に振動を与える加振手段と、を備える真空タンクと、真空タンクに接続され、第２の不活性ガス供給部を備えるフィーダとを備を有し、減圧手段により減圧された真空タンク内に、第１の不活性ガス供給部から不活性ガスが供給され、加振手段によって原料が攪拌され、フィーダ内部には、第２の不活性ガス供給部により不活性ガスが供給される原料供給装置である。原料が入れられた真空タンク内を減圧し、そこに不活性ガスを供給することで、真空タンク内を不活性ガスで置換することができ、さらには溶媒等の低沸点成分を原料から除去することもできる。そして、加振手段によって原料に振動を与えることで、原料をよく混合することができ、さらには上記した水分やその他の低沸点成分（低沸点溶媒等）の除去も効率よく行うことができる。このような処理を原料供給装置において行うことで、最終生成物として得られる樹脂組成物の酸化劣化物の含有量を低減できるとともに、樹脂組成物の耐衝撃性等も優れたものにできる。以下、本実施形態の原料供給装置及びそれを用いた樹脂組成物の製造装置の一例を、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態の樹脂組成物の製造装置（以下、単に「製造装置」という場合がある。）の一例の概略図を示し、図２は、本実施形態の原料供給装置の一例の概略図を示す。図１に示す製造装置Ａは、押出機１２と、押出機１２の押出機トップシュート９、押出機サイドフィーダシュート１４の上に設けられた３体の原料供給装置（ＴＯＰ１、ＴＯＰ２、サイド１）とを有する。３体の原料供給装置のうち、原料供給装置ＴＯＰ１が本実施形態の原料供給装置（図２参照）であり、押出機１２に接続された３体の原料供給装置の中で最上流側に設けられている。
【００１４】
図２に示すように、原料供給装置ＴＯＰ１は、真空タンク４と、中間タンク５と、重量式フィーダ７とを有する。真空タンク４の上部には、遮断弁２４とフィルタ（濾過機）２５とを介して、真空タンク４の内部を減圧する減圧手段である真空タンク用真空ポンプ２０が接続されている。真空タンク４の下部には、遮断弁２４を介して不活性ガス供給部１が接続されている。真空タンク４の内部には、原料に振動を与える加振手段として、真空タンク攪拌羽根１９が設けられている。
【００１５】
真空タンク４の内部に原料を供給する真空タンク原料供給部１６は、原料の供給量を制御するための遮断弁２４が設けられている。この遮断弁２４の代わりに、密閉可能な蓋を用いてもよい。遮断弁２４としては、特に限定されず、例えば、ゲート弁、ボール弁、グローブ弁、バタフライ弁、ロータリーバルブ、真空電磁弁等のような気密性を維持できる弁を用いることができる。少なくとも、真空タンク４の下流に、遮断弁２４が設けられていることが好ましい。
【００１６】
原料に振動を与える加振手段としては、特に限定されず、例えば、エアーノッカー、シェイカー等を用いることもできるが、原料を攪拌する攪拌手段が好ましい。攪拌手段としては、攪拌羽根等を回転させることで原料を攪拌するものが好ましい。不活性ガス供給部１は、遮断弁２４を介して、真空タンク４の壁面に接続されている。真空タンク攪拌羽根１９を回転させる真空タンク攪拌軸用モータ１７は、特に限定されないが、定トルクタイプのインバータモータが好ましい。真空タンク攪拌羽根１９によって、通常、固体状である原料を物理的に混合攪拌することで、原料を十分に混合できるとともに、原料の表面に付着した酸素を窒素に効率的に置換することもできる。真空タンク攪拌羽根１９の形状は、原料を攪拌できるものであればよく、特に限定されず、例えば、リボン型攪拌羽根、タービン型攪拌羽根等が挙げられる。真空タンク攪拌羽根１９の配置は、特に限定されず、略水平に配置されていてもよいし、略垂直に配置されていてもよいし、斜めに配置されていてもよい。真空タンク攪拌羽根１９の回転数は、好ましくは１〜６００ｒｐｍであり、より好ましくは１０〜２００ｒｐｍである。
【００１７】
真空タンク４の内部の高真空性及び高気密性を保つために、攪拌軸を真空タンク本体に挿入する開口領域は、真空タンク攪拌軸シール１８（例えば、メカニカルシール等）が嵌められているものが好ましい。これにより、大気が真空タンク４の内部に入り込むことを防止できる。なお、本明細書中、「真空」とは、厳密に０Ｐａである状態を意味するものに限定されず、１Ｐａ〜５０ｋＰａの減圧状態も包含する。このような減圧状態としては、好ましくは１Ｐａ〜３０ｋＰａ、より好ましくは１Ｐａ〜２０ｋＰａの減圧状態である。したがって、密閉性を保つために用いられる各種シール部材は、上記した程度の真空状態を維持できる機能を有するものであればよい。
【００１８】
供給する不活性ガスは、好ましくは窒素、炭酸ガス、アルゴンガスであり、より好ましくは窒素である。不活性ガスの純度は、好ましくは９９．９９％以上であり、より好ましくは９９．９９９％以上である。
【００１９】
真空タンク４を減圧する減圧手段は、真空タンク４の本体上部に設けられたフィルタ２５と、真空配管２と、遮断弁２４と、遮断弁２４と真空タンク用真空ポンプ２０の間に設けられたフィルタ２５と、真空タンク用真空ポンプ２０とから構成されている。真空タンク４の本体上部に設けられたフィルタ２５は、荒い粒子を濾過するもの（１次濾過）であり、遮断弁２４と真空タンク用真空ポンプ２０の間に設けられたフィルタ２５は、より目が細かなフィルタであり、より微細な粒子を選択するもの（２次濾過）である。
【００２０】
１次濾過として用いられるフィルタ２５によって濾過できる粒子の平均粒径は、通常５００μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以上であり、より好ましくは５０μｍ以上である。２次濾過として用いられるフィルタ２５によって濾過できるフィルタ２５によって濾過できる粒子の平均粒径は、通常１０μｍ以上であり、好ましくは１μｍ以上であり、より好ましくは０．１μｍ以上である。
【００２１】
真空タンク用真空ポンプ２０の減圧能力は、通常１０ｋＰａ以下であり、好ましくは１ｋＰａ以下であり、より好ましくは０．１ｋＰａである。真空タンク４の内部の酸素濃度を測定するため、真空タンク用酸素濃度測定装置２１が、遮断弁２４とフィルタ２５を介して、真空タンク４と接続されている。真空タンク用酸素濃度測定装置２１の上流に設けられたフィルタ２５によって濾過できる粒子の平均粒径は、通常１０μｍ以上であり、好ましくは１μｍ以上であり、より好ましくは０．１μｍ以上である。真空タンク用酸素濃度測定装置２１としては、例えば、ジルコニア式酸素濃度計、磁気式酸素濃度計、限界電流式酸素濃度計等が好ましい。
【００２２】
真空タンク４の内部には界面計２６を設けることが好ましい。界面計２６は原料を真空タンク４への原料の供給量を感知するのに使用される。界面計２６の種類は、特に限定されず、フロート式界面計、超音波式界面計、静電容量式界面計、圧力式界面計、光式界面計、トルク式界面計（界面に原料が到達するとトルクがかかる）等のいずれでもよい。
【００２３】
真空タンク４の形状は、特に限定されず、例えば、図２に示すような縦型のタンクであってもよいし、横型のタンク等であってもよい。
【００２４】
本実施形態の原料供給装置ＴＯＰ１は、真空タンク４と重量式フィーダ７の間に配置された中間タンク５を、更に有し、真空タンク４と中間タンク５と重量式フィーダ７を接続する均圧用配管２３を、更に有することが好ましい。
【００２５】
均圧用配管２３に遮断弁２４が取り付けられており、真空タンク原料排出部２２の原料排出口にも遮断弁２４が取り付けられている。これらの遮断弁２４を開閉操作することで圧力を制御することができる。
【００２６】
真空タンク４と中間タンク５と重量式フィーダ７とを均圧用配管２３によって接続することにより、真空タンク４とその下流に配置されている装置（中間タンク５と重量式フィーダ７）とを均圧にすることができる。これにより、真空タンク４内にある原料を真空タンク原料排出部２２から排出する際に、原料を停滞させることなくスムーズに後続の装置に搬送する。ここでは、真空タンク４の下流に、重量式フィーダ７だけでなく中間タンク５も配置されているが、必要に応じて、中間タンク５は省略することもできる。例えば、中間タンク５を持たない原料供給装置である場合、真空タンク原料排出部２２の配管が供給配管６に直結されていてもよい。
【００２７】
真空タンク４の内部圧力は、通常１Ｐａ〜５０ｋＰａ、好ましくは１Ｐａ〜３０ｋＰａ、より好ましくは１Ｐａ〜２０ｋＰａに減圧されていることが好ましい。そして、真空タンク攪拌羽根１９を稼働させながら、不活性ガス供給部１から不活性ガスを送り込むことによって、真空タンク４に充填された原料の表面やその空隙に取り込まれた酸素を、不活性ガスに効率よく置換できる。そのため、原料の表面や空隙にある酸素を効率よく除去できる（脱酸素）。特に、原料が粉体である場合に、その脱酸素効果が大きい。かかる観点から、真空タンク４内の酸素濃度は、使用する不活性ガスの酸素濃度と略同程度となるように制御することが好ましい。具体的には、真空タンク４内の酸素濃度は、好ましくは１．０体積％未満であり、より好ましくは０．５体積％以下であり、更に好ましくは０．１体積％以下である。
【００２８】
中間タンク５は、省略してもよいが、特に、真空タンク４の減圧操作やその他の処理操作に要する時間が長い場合等に設けることが好ましい。中間タンク５を真空タンク４と重量式フィーダ７の間に配置することで、重量式フィーダ７への原料供給量をより高い精度で制御することができる。中間タンク５には不活性ガス供給部１が設けられており、中間タンク５の内部に、不活性ガスを供給することができる。不活性ガスの供給量は、特に限定されないが、好ましくは１〜２００ＮＬ／ｍｉｎであり、より好ましくは３〜１５０ＮＬ／ｍｉｎである。中間タンク５下部のコーン部の内壁面の傾斜角度は、特に限定されないが、６０〜８０度が好ましい。
【００２９】
フィーダは、容量式フィーダと重量式フィーダが挙げられるが、供給量を高精度に制御できる観点から、重量式フィーダが好ましい。重量式フィーダ７は、重量式フィーダロードセル３２が重量式フィーダ原料タンク２８内の原料重量を検知して時間当たりの供給量を算出し、その算出結果に基づいて重量式フィーダスクリュ３０のスクリュ回転数を制御することによって、原料供給装置ＴＯＰ１としての供給量を制御できる。重量式フィーダ７としては、例えば、スイス連邦Ｋ−ＴＲＯＮ社、ドイツ連邦共和国ブラベンダー社、アメリカ合衆国アクリソン社、日本国クボタ社等が製造する市販品を用いることができる。
【００３０】
真空タンク４の内部にある原料が、中間タンク５の内部に搬送される工程についてより詳細に説明する。まず、中間タンク５の内部の原料を保持する方法は、特に限定されず、適宜好適な方法を採用することができる。例えば、中間タンク５の内部容積を、真空タンク４に原料を供給する１回分の供給量の２倍以上となるように設計し、中間タンク５の内部容積の１／４〜３／４の量に相当する位置に界面計２６を設ける。真空タンク４に充填された原料の充填量が界面計以下になったら、所定量の原料を真空タンク４に更に供給するとともに、真空タンク４の減圧操作と不活性ガス供給操作を実施するように設定する。真空タンク４の内部の酸素濃度が所定の濃度まで低減された場合、若しくは、減圧操作と不活性ガス供給操作が所定回数に達した場合に、真空タンク原料排出部２２の下部に設けた遮断弁２４を開き、真空タンク４に充填されていた原料を中間タンク５に供給する。その際、均圧用配管２３を設けていることにより、真空タンク４から中間タンク５への原料供給を円滑に行うことができる。また、時々、中間タンク５のコーン部等においてブロッキングした原料が溜留してしまう場合、ノッカー、バイブレーター等の加振装置を設けることや、中間タンク５のコーン部に不活性ガスを供給する不活性供給部を設けることによって、ブロックキングした原料の滞留を解消しやすくなるため好ましい。中間タンク５の内部容積は、真空タンク４の原料供給量、減圧操作時間、不活性ガスの供給操作時間、重量式フィーダ７の供給量、及び重量式フィーダ原料タンク２８の容積等を考慮して、決定することができる。
【００３１】
中間タンク５に供給する不活性ガスの供給量は、特に限定されないが、好ましくは１〜２００ＮＬ／ｍｉｎであり、より好ましくは３〜１５０ＮＬ／ｍｉｎである。本実施形態では真空タンク４の酸素濃度は十分に低減できているので、不活性ガス供給量は外部から中間タンク５に空気が進入しない程度の微加圧であってもよい。
【００３２】
供給配管６の配置角度は、特に限定されないが、８５〜９０度が好ましい。供給配管６の角度を８５度以上とすることにより、配管の内壁に溜まる粉体が重量式フィーダ７に落下することを防止できるので、ひいては、重量式フィーダロードセル３２の不具合発生も防止でき、安定した原料供給を行うことができる。また、重量式フィーダ７に不活性ガス供給部１を接続し、重量式フィーダ７の内部にも不活性ガスを直接供給してもよい。原料供給装置ＴＯＰ１と押出機１２とを接続する接続部が密閉されており、真空タンク４の下流領域に不活性ガスを供給する第３の不活性ガス供給部１を、更に有することが好ましい。
【００３３】
重量式フィーダスクリュ３０を用いることによって、重量式フィーダ原料排出口３１から後続の押出機１２に原料を供給することができる。重量式フィーダスクリュ３０は、重量式フィーダスクリュ駆動用モータ２９によって駆動させる。重量式フィーダスクリュ駆動用モータ２９は、特に限定されないが、定トルクのインバータモータが好ましい。
【００３４】
重量式フィーダスクリュ３０は、特に限定されず、公知のものを採用することもできる。重量式フィーダスクリュ３０としては、オーガタイプの単軸スクリュ、単軸のスパイラルスクリュ、オーガタイプの二軸スクリュ、完全噛み合い型二軸スクリュが好ましく、オーガタイプの単軸スクリュ、オーガタイプの二軸スクリュがより好ましい。重量式フィーダ原料タンク２８の形状は、特に限定されないが、円筒型タンク、円錐台型タンクが好ましい。重量式フィーダ原料タンク２８の、内壁面の傾斜角度は、好ましくは７５〜９０度（鉛直方向）である。重量式フィーダ原料タンク２８の内壁面の傾斜角度を上記範囲とすることにより、原料が壁面に滞留することを防止できるため好ましい。重量式フィーダ原料タンク２８に不活性ガスを供給する場合、不活性ガスの供給量は、好ましくは１〜３０ＮＬ／ｍｉｎであり、より好ましくは３〜２０ＮＬ／ｍｉｎである。不活性ガスの供給量を上記範囲することで、重量式フィーダロードセル３２に負荷を与えない程度に不活性ガスを供給することができる。
【００３５】
押出機１２の種類は、特に限定されないが、二軸同方向回転押出機等の二軸押出機が好ましい。押出機としては、例えば、ドイツ連邦共和国ＣＯＰＥＲＩＯＮ社製、「ＺＳＫ」シリーズ、東芝機械社製、「ＴＥＭ」シリーズ、日本製鋼所社製、「ＴＥＸ」シリーズ等が挙げられる。押出機１２は、その気密性の観点から、バレルとバレルがガスケットを介して接続されていることが好ましい。ガスケットとしては、特に限定されず、例えば、液状の熱硬化性耐熱性ガスケット、金属ガスケット等が使用できる。
【００３６】
押出機１２の規格や大きさは、特に限定されないが、バレル径Ｄは４０〜２００ｍｍであることが好ましい。バレル径Ｄを４０ｍｍ以上とすることにより、生産量が高く、コストが一層削減できるため、経済性に優れる。バレル径Ｄを２００ｍｍ以下とすることにより、溶融混練時の発熱を一層効果的に抑制できる。押出機１２の長さＬは、特に限定されないが、バレル径Ｄの１２〜６０倍であることが好ましい。押出機１２の長さＬをバレル径Ｄの１２倍以上とすることにより、原料を十分に混練することができ、押出機１２の長さＬをバレル径Ｄの６０倍以下とすることにより、原料の酸化劣化を一層効果的に抑制できる。
【００３７】
押出機１２のモータは、特に限定されず、インバータモータでもよいし、直流モータでもよい。モータには、必要に応じて冷却装置を設けてもよい。モータの冷却装置としては、例えば、空気冷却タイプや循環水冷却タイプ等が挙げられるが、空気中にゴミをまき散らさない観点から、循環水冷却タイプが好ましい。押出機ギアボックス１０は、高トルクのものが好ましい。
【００３８】
押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部１１は、押出機１２のスクリュシャフトとギアシャフトとを結合する部位である。例えば、押出機１２が二軸押出機である場合、通常、そのスクリュシャフトには、長さ／スクリュ径比＝０．３〜２．５程度のスクリュエレメントを装着するため、シャフトとスクリュエレメントの間にわずかな隙間が生じる場合がある。また、スクリュエレメント同士の間にもわずかな隙間が生じる場合がある。そのような場合に押出機１２内を真空ベントにより減圧すると、これらのわずかな隙間から大気が入り込んでしまい、溶融樹脂等を酸化劣化させる場合がある。そのため、押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部１１に不活性ガス供給部１を設け、そこから不活性ガスを供給することで、不活性ガス排出部３から、過剰な不活性ガスを排出することが好ましい。
【００３９】
不活性ガス排出部３は、不活性ガス供給部１の不活性ガスの供給量が少ない場合は、設けなくてもよい。不活性ガスの流量は、通常、１〜５０ＮＬ／ｍｉｎであり、好ましくは３〜２０ＮＬ／ｍｉｎである。不活性ガスの供給量を２ＮＬ／ｍｉｎ以上とすることにより、押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部１１の内部への空気の入り込みを効果的に防止でき、押出機１２内の溶融樹脂等の酸化劣化を一層効果的に抑制できる。押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部１１に関しては、アクリル板等にゴムパッキンを付ける等によって内部への空気の入り込みを防止することが好ましい。
【００４０】
原料供給装置ＴＯＰ１から押出機１２への原料供給は、押出機トップシュート供給配管８（配置角度が６０〜９０度（鉛直方向）であることが好ましい。）から、押出機トップシュート９に供給される。押出機１２に接続されている押出機トップシュート９の内壁面の好ましい傾斜角度は、６０〜８５度であり、より好ましくは６５〜８０度である。押出機トップシュート９の内壁面の角度を６０度以上とすることにより、粉体樹脂等が壁面に溜まりにくくなり、８５度以下とすることにより、原料が内壁面を流れやすくなるので、見掛けの密度が大きくなり、押出機１２のスクリュに原料をしっかりと食い込ませることができる。押出機トップシュート９の形状は、特に限定されず、例えば、逆円錐状でもよいし、直方体形状であってもよい。
【００４１】
押出機トップシュート９の上部には、必要に応じて、ガス抜き配管等のガス抜き部（図示せず）を設けて、過剰なガスを系外に排出することが好ましい。このような構造をとることにより、製造装置Ａは、真空タンク４から原料が排出された後、押出機１２によって樹脂組成物として押出されるまでの間、不活性ガス雰囲気を保ったまま処理されるようになっている。なお、原料総量に対する粉体樹脂の含有量が３０質量％未満である場合、上記したガス抜き部は必ずしも設けられなくてもよい。ガス抜き部を設ける場合、そのガス出口にはバグフィルタを付けることが好ましい。バグフィルタが付けられていない場合、集塵ダクトの吸い込みの強さは、押出機トップシュート９の内部が負圧にならないように調整することが好ましい。
【００４２】
押出機トップシュート９に接続された不活性ガス供給部１の不活性ガス出口先端部は、下方向に向いていることが好ましい。さらに、この不活性ガス出口先端部は、押出機トップシュート９のスクリュエレメント頂上から高さ１０ｃｍ以内に配置されることが好ましく、より好ましくは５ｃｍ以内であり、更に好ましくは２ｃｍ以内である。不活性ガス出口先端部には、焼結金属（焼結金属フィルタ）を使って、不活性ガスを分散させることが好ましい。不活性ガス出口先端部が下方向に向いていることで、不活性ガスは一度下向きに供給されることになり、上向きに上昇するときに不活性ガスは拡散し、粉体樹脂の表面やその空隙に取り込まれた酸素を効率的に除去できるとともに、押出機トップシュート９内の酸素も効率的に除去することができる。
【００４３】
不活性ガス出口先端部とスクリュエレメント頂上からの高さは、低い方が好ましい。このような配置とすることで、不活性ガスがスクリュに当たって分散しやすいなるとともに、押出機トップシュート９には粉体樹脂が集合しやすくなるため、不活性ガスと粉体樹脂の接触効率が向上する。不活性ガスの流量は、通常、１〜２００ＮＬ／ｍｉｎであり、好ましくは３〜１５０ＮＬ／ｍｉｎである。不活性ガスの流量を１ＮＬ／ｍｉｎ以上とすることにより、押出機トップシュート９の酸素濃度を１体積％以上に制御することが容易となる。２００ＮＬ／ｍｉｎ以下とすることにより、不活性ガス量を適量とすることができ、スクリュに原料をしっかりと食い込ませることができる。
【００４４】
押出機トップシュート９の内部の酸素濃度は、特に限定されないが、好ましくは１体積％未満であり、酸化劣化物を低減する観点から、より好ましくは０．８体積％未満であり、更に好ましくは０．１体積％未満である。各部位との接合部には、大気の侵入を防ぐ観点から、例えば中心が膨らんだシリコンゴム製の接合部品等を使うことが好ましい。
【００４５】
原料供給装置ＴＯＰ２、サイド１は、上記した真空タンク４が設けられていない以外は、原料供給装置ＴＯＰ１と同様の構成を取り得るので、相違点を中心に以下に説明する。
【００４６】
原料供給装置ＴＯＰ２は、原料供給装置ＴＯＰ１と同様に、押出機トップシュート９に原料を供給する。原料供給装置サイド１は、サイドフィーダ（図示せず）のシュートに原料を供給し、サイドフィーダを経由して、押出機１２のサイドフィードバレル３４に原料を供給される。
【００４７】
押出機１２が上記した二軸同方向回転押出機である場合、その好ましいバレル構成の一例としては、図１に示すように混練ゾーンを少なくとも１つ有する構成が挙げられる。混練ゾーンのスクリュ構成としては、例えば、ニーディングブロック（右ネジ、左ネジ、ニュートラル）、スクリュフライト（右ネジ、左ネジ）、バリスターリング、切り欠きスクリュ等を適宜選択し、必要に応じてこれらを組み合わせて用いることができる。
【００４８】
押出機ベント１３は、大気ベントであってもよいし、真空ベントであってもよい。本実施形態では、押出機トップシュート９とダイヘッド（図示せず）の間に、少なくとも１つの大気ベント又は真空ベントを設けることが好ましく、少なくとも１つの大気ベントと少なくとも１つの真空ベントを有することがより好ましい。このような構成とすることにより、揮発成分や分解物を樹脂組成物から一層効果的に除去することができる。なお、得られる樹脂組成物に揮発成分や分解物をそれほど含有しない場合は、上記した押出機ベント１３は省略することもできる。なお、押出機ベント１３として真空ベントを用いる場合は、その圧力は、１Ｐａ〜５０ｋＰａの範囲に維持することが好ましい。
【００４９】
押出機ベント１３には、酸化劣化物数を抑制する観点から、不活性ガスを供給することが好ましい。例えば、上記した大気ベントと真空ベントを設ける場合、大気ベントと真空ベントに不活性ガスを供給することがより好ましい。
【００５０】
添加剤や他の樹脂（ペレット樹脂等）をサイドフィードする場合は、サイドフィーダ（図示せず）に原料供給装置サイド１を取り付けることが好ましい。サイドフィーダのシリンダーには冷却装置を取り付けることが好ましい。
【００５１】
サイドフィードバレル３４の下流側には、上記のスクリュエレメントを使って第２混練ゾーン３５を設けることができる。混練ゾーンの長さＬは、スクリュ径の２倍以上であることが好ましい。例えば、添加剤として難燃剤を用いる場合、難燃剤は原料供給装置ＴＯＰ１、ＴＯＰ２以外からでも供給できる。より具体的には、難燃剤は、少なくとも１台の重量式フィーダから、トップシュートのバレル以外に供給することが挙げられる。供給方法は、特に限定されず、例えば、難燃剤が液状である場合、押出機に注入ノズルを付け、重量式フィーダから供給することができる。液状難燃剤の好ましい添加位置は、第１混練ゾーン３３の上流側、第１混練ゾーン３３と第２混練ゾーン３５の間、若しくは、第２混練ゾーン３５の下流側である。また、難燃剤が固体である場合、重量式フィーダを使って、サイドフィーダから供給できる。
【００５２】
押出機スクリーンチェンジャ１５は、例えば、ブレーカプレート（図示せず）を複数有することが好ましい。これにより、スクリーンメッシュ（図示せず）の１つが酸化劣化物で詰まったときには新しいスクリーンメッシュに切り替えることができる。これにより、押出機スクリーンチェンジャ１５のスクリーンメッシュが詰まったときであっても、押出機１２を停止することなくスクリーンメッシュの切り替えを行うことができる。また、スクリーンメッシュの交換頻度を約２倍程度に延ばす手段として、例えば、ブレーカプレートとスクリーンメッシュの間に隙間を作るスーパープレートを用いてもよい。
【００５３】
スクリーンメッシュの押出能力は、特に限定されないが、好ましくは１〜３０ｍｍ2／（全押出量）ｋｇ／ｈｒであり、より好ましい範囲は、５〜２５ｍｍ2／（全押出量）ｋｇ／ｈｒである。押出能力が１ｍｍ2／（全押出量）ｋｇ／ｈｒ以上のスクリーンメッシュを用いることで、異物がすぐに詰まることがなく、交換頻度を伸ばすことができ、生産性を一層向上させることができる。押出能力が３０ｍｍ2／（全押出量）ｋｇ／ｈｒ以下のスクリーンメッシュを用いることにより、スクリーンチェンジャをコンパクト化することができ、滞留時間を短縮でき、得られる樹脂組成物の耐衝撃性を一層向上させることができる。
【００５４】
スクリーンメッシュの目開きの大きさは、特に限定されず、例えば、１０番〜２００番であり、好ましくは２０番〜２００番であり、より好ましくは２０番〜１５０番である。スクリーンメッシュは、上記したものの任意の組み合わせとすることもできる。複数のスクリーンメッシュを併用する場合、例えば、上流から下流に向かって、５０番、２０番、１００番、５０番、１０番の組み合わせ、２０番、５０番、１００番、５０番、１０番等の組み合わせ等が可能である。
【００５５】
添加剤として無機フィラー等を用いると、スクリーンメッシュの目詰まりの原因となる場合があるので、このような添加剤を用いる場合はスクリーンメッシュを設けない方が好ましい。また、スクリーンチェンジャの代わりにブレーカプレートを付けて、スクリーンメッシュを交換するときに押出機を停止させる方法でも構わない。この場合、停止時間を短くして、押出機内に空気が入らないようにすることが好ましい。
【００５６】
押出機１２の先端のダイプレートの１オリフィス当たりの吐出量は、特に限定されないが、１０〜４０ｋｇ／ｈｒであることが好ましい。
【００５７】
なお、ストランドカット方式を採用する場合、ダイプレートの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（図示せず）を配置してもよい。吹き付ける空気は、フィルタに通した空気であることが好ましく、５μｍ程度のメッシュのフィルタに通すことがより好ましい。さらに、ストランドバス（図示せず）の冷却水もフィルタを通した方が好ましく、１０μｍ程度のメッシュのフィルタに通すことがより好ましい。
【００５８】
ここでは、一例としてストランドカット方式を採用する場合を説明したが、樹脂組成物の成形はホットカット方式でもよいし、アンダーウォーターカット方式でもよい。通常、ストランドカット方式で得られるペレットは、円柱状ペレットであり、ホットカットやアンダーウォーターカットで得られるペレットは、球状ペレットである。ペレットの目標平均サイズの設定値は、好ましくは１．０〜６．０ｍｍであり、より好ましくは２．０〜４．０ｍｍであり、更に好ましくは２．５〜３．５ｍｍである。ペレットの目標平均サイズを１ｍｍ以上に設定することで、振動篩等での分級が容易となる。ペレットの目標サイズを６．０ｍｍ以下に設定することで、成形機スクリュや押出機スクリュで溶融混練不足となることを効果的に防止できる。
【００５９】
本実施形態の製造装置は、必要に応じて、複数の原料供給装置ＴＯＰ１を有してもよい。例えば、用いる原料の種類や使用量等を考慮して、適宜好適な構成とすることができる。例えば、図３は、本実施形態の製造装置の別の一例の概念図を示す。図３に示すように、真空タンク４は、原料の形状等に応じて必要な箇所に設けることができる。製造装置Ｂは、３体の原料供給装置（ＴＯＰ１、ＴＯＰ２及びサイド１）のいずれにも真空タンク４が取り付けられている。
【００６０】
続いて、樹脂組成物の原料について説明する。樹脂組成物の原料としては、特に限定されず、種々の樹脂を原料として用いることができる。原料の具体例としては、例えば、熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００６１】
熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されず、公知の樹脂を用いることもできる。好ましい具体例としては、ポリフェニレンエーテル（例えば、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−ｃｏ−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、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）、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）、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン・イソプレンブロック共重合体、ホモポリオキシメチレン、コポリマーポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルニド、ポリアミド系樹脂（例えば、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等）、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテルとアルケニル系樹脂のブレンド物ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６２】
樹脂組成物の原料としては、上記した樹脂以外にも種々の添加剤を併用することができる。添加剤としては、例えば、無機フィラー、難燃剤、オイル、官能基付与剤、可塑剤、各種着色剤、着色補剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、安定剤等が挙げられる。
【００６３】
無機フィラーとしては、例えば、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、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、金属繊維等が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６４】
難燃剤としては、例えば、トリフェニルホフォスフェート、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フォスフェート、１−ナフチルジフェニルホフォスフェート、ジ（２−ナフチル）フェニルホフォスフェート等といった、リン酸エステル系難燃剤及びジホスフィン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
オイルとしては、例えば、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、シリコン系オイル等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６６】
官能基付与剤としては、例えば、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。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６７】
可塑剤としては、例えば、パラフィン系可塑剤、ナフテン系可塑剤等のプロセスオイル等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６８】
着色剤としては、例えば、アンタントロン、アントラキノン、ベンズイミダゾロン、ジケトピロロ−ピロール、ジオキサジン、ジアゾ、インダントロン、イソインドリン、イソインドリノン、ナフトール、ペリノン、ペリレン、フタロシアニン、ピラントロン、キナクリドン、キノフタロン等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６９】
着色補剤としては、例えば、酸化チタン、硫化亜鉛等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７０】
紫外線吸収剤としては、例えば、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７１】
耐電防止剤としては、市販品を用いることもでき、例えば、花王社製、「エレクトリックストリッパー」等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７２】
安定剤としては、例えば、リン系安定剤、イオウ系安定剤、ヒンダードフェノール系安定剤等が挙げられる。
【００７３】
本実施形態の供給装置で用いられる原料の形状等は、特に限定されず、例えば、顆粒、ペレット、粉体等が挙げられる。
【００７４】
顆粒状の原料である場合、その平均粒径は１ｍｍ以上であることが好ましい。また、表面に凸凹があり、比表面積が大きく、酸素が表面に吸着されやすいものが好ましい。従来、酸素吸着量が多い原料から得られる樹脂組成物については、原料そのものに多量の酸素が吸着されているため酸化劣化の大幅低減が困難であったが、本実施形態によれば、そのような原料であっても大幅な酸素濃度低減化が可能であり、得られる樹脂組成物についても酸化劣化を効果的に抑制できる。
【００７５】
ペレットの場合、その最大長は１〜６ｍｍの範囲のものが好ましい。また、比表面積が比較的大きく、酸素が表面に吸着されやすいものが好ましい。ペレットの場合についても、顆粒状の原料を用いる場合と同様に、酸素吸着量が多い原料であっても、大幅な酸素濃度低減化が可能であり、得られる樹脂組成物についても酸化劣化を効果的に抑制できる。
【００７６】
粉体の場合、平均粒径は０．０１〜１０００μｍであることが好ましい。また、表面に凹凸があり比表面積が大きいもの、一次粒子から構成されている二次粒子で、かつ二次粒子に空洞があり、酸素が表面に吸着されやすいものが好ましい。粉体の場合についても、顆粒状の原料やペレットの原料を用いる場合と同様に、酸素吸着量が多い原料であっても、大幅な酸素濃度低減化が可能であり、得られる樹脂組成物についても酸化劣化を効果的に抑制できる。
【００７７】
本実施形態の樹脂組成物の製造方法としては、下記（１）〜（３）工程を順不同で行う原料供給工程と、前記原料供給工程を経た原料を、押出機により溶融混練する押出工程と、を有する樹脂組成物の製造方法が挙げられる。
（１）真空タンクに樹脂組成物の原料を入れ、真空タンクの内部を減圧する工程、
（２）真空タンクの内部に不活性ガスを供給する工程、
（３）真空タンクの内部にある原料に振動を与える工程。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法は、例えば、上記した製造装置を用いることで行うこともできる。以下、各工程について説明する。
【００７８】
（１）真空タンクに樹脂組成物の原料を入れ、真空タンクの内部を減圧する工程（減圧工程）については、真空タンクの原料供給部より、原材料を供給し、原料供給部の遮断弁を閉じ、真空減圧部を作動させることで減圧することができる。なお、真空タンク内部は、１Ｐａ〜２０ｋＰａの範囲に減圧することが好ましい。
【００７９】
（２）真空タンクの内部に不活性ガスを供給する工程（不活性ガス供給工程）については、真空タンクに接続された不活性ガス供給部により、真空タンクの内部に不活性ガスを供給することができる。その際の圧力は、１０２．４ｋＰａ〜１２０ｋＰａの範囲であることが好ましい。そして、真空タンクの内部の酸素濃度を０．５体積％未満にすることが好ましい。この酸素濃度は、真空タンクの内部に酸素濃度測定部を設け、気体酸素濃度をモニタリングすることが好ましい。なお、上記した（１）工程及び（２）工程は、いずれも２回以上行うことが好ましい。これにより酸素濃度の低減効果が一層大きい。
【００８０】
（３）真空タンクの内部にある原料に振動を与える工程（加振工程）については、（１）減圧工程と（２）不活性ガス供給工程の前後あるいは前後に亘って行ってもよいが、（１）減圧工程と（２）不活性ガス供給工程を行っている際に加振工程も行うことが好ましい。少なくとも（１）〜（３）工程を同時に行うことにより、原料の表面や内部に吸着・付着した酸素を一層効率的に除去できる。また、原料を真空タンクの後続の装置（例えば、中間タンク等）に移送する際には、加振工程によって加えられる振動により、原料が真空タンク内でブロッキングすることなく円滑に移送できる。（３）工程としては、真空タンクの内部にある原料を攪拌する工程が好ましい。加振装置の具体例としては、例えば、ノッカー、バイプレーター、機械的な攪拌機等が挙げられ、これらの中でも、好ましくは攪拌機である。
【００８１】
原料供給工程を経た原料は、不活性ガス雰囲気下で押出工程に供することが好ましい。これにより、得られる樹脂組成物の酸化劣化を一層効果的に抑制することができ、耐衝撃性を一層向上させることができる。不活性ガス雰囲気は、例えば、不活性ガスを原料と同伴させることで形成することができる。
【００８２】
原料供給工程を経た原料は、押出機により溶融混練することで押し出され、樹脂組成物として得ることができる（押出工程）。押出工程は、上記した押出機を用いることができる。押出工程としては、押出機トップシュート９に不活性ガスを供給し、低酸素濃度雰囲気を維持することが好ましい。また、サイドフィーダシュートにも不活性ガスを供給し、低酸素濃度雰囲気を維持することが、酸化劣化物低減の観点から、より好ましい。またさらに、酸化劣化物を一層低減するには、押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部１１にも不活性ガスを供給し、低酸素濃度雰囲気を維持することが更に好ましい。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において特に断りがない限り、「％」及び「部数」は質量基準に基づくものである。
【００８４】
各実施例及び比較例とも、図１に示す製造装置及び図３に示す原料供給装置を用い、その条件を変えて樹脂組成物を製造し、その物性等を評価した。なお、図１の製造装置は図３に示す原料供給装置を原料供給装置ＴＯＰ１として用いた。そして、二軸同方向回転押出機（押出機）として、コペリオン社製「ＺＳＫ４０メガコンパウンダー（１２バレル）」を使用した。押出機のバレル構成は、以下の通りである。
Ｎｏ．１バレル        ：第１供給口
Ｎｏ．２〜３バレル    ：搬送ゾーン
Ｎｏ．４バレル        ：第１混練ゾーン
Ｎｏ．５バレル        ：第１真空ベント
Ｎｏ．６バレル        ：第２供給口（サイドフィードバレル）
Ｎｏ．７バレル        ：第２混練ゾーン
Ｎｏ．８バレル        ：搬送ゾーン
Ｎｏ．９バレル        ：搬送ゾーン
Ｎｏ．１０バレル      ：第２真空ベント
Ｎｏ．１１バレル      ：液状添加物用バレル、液状添加剤混練ゾーン
Ｎｏ．１２バレル      ：クローズドバレル
メッシュ              ：２０番／４０番／３０番／２０番
（以下、「番」は、「＃」と略する場合がある。）
４０番は、目開き４１５μｍ
ダイヘッド            ：４Φｍｍ  １０穴
ストランドバス        ：水温  ４０℃±３℃
ペレタイザー          ：ペレット形状  円柱  ３．０±０．３ｍｍ
振動篩い              ：長いペレット、連粒ペレット、切り粉を排除
【００８５】
（押出機のリークテスト）
押出機の開口部を全て塞ぎ、０．４ＭＰａの空気圧力をかけ、バレルとバレルの接合面からのガスのリークが無いことを確かめた。
【００８６】
（揮発成分の測定）
揮発成分のトルエン量は、島津製作所社製、ガスクロマトグラフィー「ＧＣ−２０１０Ｐｌｕｓ」で測定した（２５０℃）。
【００８７】
（シャルピー（Ｃｈａｒｐｙ）衝撃試験）
樹脂組成物を、射出成形機を用いて、シリンダー温度２５０℃、２７０℃、２９０℃、先端ノズル２９０℃、金型温度８０の条件で、ＩＳＯ−１７９に基づいて、成形片を作製し、ノッチングマシンでノッチを入れ、シャルピー衝撃試験機で測定した。
【００８８】
（酸化劣化物数の評価）
酸化劣化物数の評価は、プレス金型を用いて、２５０℃で圧縮成形することで、直径１８０ｍｍ、厚み１ｍｍの平板を５枚作製した。平板の表面にできた黒点を酸化劣化物として、その数を数えることで、酸化劣化物数の評価を行った。具体的には、５枚の平板の表裏面を１０倍のルーペを用いて目視で観察し、最大径が２００μｍ未満の黒点及び２００μｍ以上の黒点の数をそれぞれ数えた。
【００８９】
＜実施例１＞
以下及び表１に記載の要領で、原料を図１に示す製造装置に供給して樹脂組成物を得た。なお、装置の構成条件の詳細等については表１にも示した。
原料供給装置ＴＯＰ１は、ポリフェニレンエーテル（ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、還元粘度０．５０ｄＬ／ｇ、平均粒径５００μｍ、残留トルエン１３００ｐｐｍ；ＰＰＥ）６０質量部を投入できるように設定した。
原料供給装置ＴＯＰ２は、ポリスチレン（ＰＳジャパン社製、「ゼネラルパーパスポリスチレン６８５」；ＧＰＰＳ）９質量部とエチレン・ブチレン／スチレン・ブロック共重合体（旭化成ケミカルズ社製、「タフテックＨ１２７１」；ＳＥＢＳ）０．５質量部とエチレン・プロピレン共重合体（三井化学社製、「タフマーＰ０６８０Ｊ」；ＥＰ）０．５質量部を投入できるように設定した。
原料供給装置サイド１は、ハイインパクトポリスチレン（ＰＳジャパン社製、「ハイインパクトポリスチレンＨ９４０５」；ＨＩＰＳ）２０質量部を投入できるように設定した。
Ｎｏ．１１バレルの液添バレルの液添ノズルは、難燃剤（大八化学社製、「ＣＲ−７４１Ｃ」）１０質量部を投入できるように設定した。
【００９０】
原料供給装置ＴＯＰ１について、真空タンク４（容量２００Ｌ）の真空タンク原料排出部２２と重量式フィーダ７の重量式フィーダ原料供給口２７の間を、供給配管６で接続した。そして、真空タンク４と中間タンク５と重量式フィーダ原料タンク２８を均圧用配管２３で接続した（図２参照）。真空タンク４に付いている真空タンク原料供給部１６の原料供給配管に設けられた遮断弁２４以外の弁は全て「閉」にした。
そして、真空タンク４の原料供給部１６から、ＰＰＥ（還元粘度０．５０ｄＬ／ｇ；平均粒径５００μｍ、残留トルエン１３００ｐｐｍ）７５ｋｇを投入した後、原料供給部１６の遮断弁２４と真空タンク４の周りに付いている遮断弁２４を全て閉じた。真空タンク攪拌軸用モータ１７を起動し、真空タンク攪拌羽根１９を６０ｒｐｍの回転数で回転させた。真空タンク攪拌軸シール１８には１．０ＭＰａの窒素を供給し、周辺の空気が真空タンク４内部に入りこまないようにした。
真空タンク用真空ポンプ２０を起動し、真空配管２に設けられた遮断弁２４を徐々に開き、真空タンク４内の圧力を１．３ｋＰａとして、１０分間維持した。その間、真空タンク用真空ポンプ２０に飛散するＰＰＥの微粒子は、真空タンク４の上部に設けられた５０μｍ以上の粒子を補足するフィルタ２５と、遮断弁２４と真空タンク用真空ポンプ２０の間に設けられた０．５μｍ以上の粒子を捕捉するフィルタ２５を用いて、粒子が真空タンク用真空ポンプ２０側に入らないようにした。そして、真空タンク攪拌羽根１９を回転させながら、真空配管２に設けられた遮断弁２４を閉じた。
次いで、不活性ガス供給部１である配管に設けられた遮断弁２４を開き、不活性ガス供給部１から、窒素を０．１ＭＰａ、３０Ｌ／ｍｉｎの割合で１５分間供給した。同時に、均圧用配管２３に設けられた遮断弁２４を開いた。
真空タンク用酸素濃度測定装置２１に通じる配管に設けられた遮断弁２４を開くことでフィルタ２５、真空タンク４内部の酸素濃度を測定した。酸素濃度が所定の濃度に達した場合、窒素の供給を停止し、均圧用配管２３に設けられた遮断弁２４以外の弁は全て「閉」にした。
真空タンク原料排出部２２（原料供給配管でもある）にある遮断弁２４を開くことで、重量式フィーダ原料供給口２７を経て、重量式フィーダ原料タンク２８に、ＰＰＥを４５ｋｇ供給した。なお、重量式フィーダ７の原料のリフィル重量の上限値を４５ｋｇ、下限値を３０ｋｇに設定した。ＰＰＥの重さが下限値の３０ｋｇ未満となったら、供給配管６の遮断弁が開き、真空タンク４からＰＰＥが供給され、上限値の４５ｋｇを超えたら、該遮断弁が閉じるように設定した（リフィル）。リフィル時、ＰＰＥとともに同伴する気体も供給されるが、ガス排出配管から、気体だけ排出された。気体が排出された後、反動で重量式フィーダ原料タンク２８が減圧になったが、ガス抜き配管７−１に窒素を供給しているので、大気を吸い込むことはなかった。
ＰＰＥの供給前に、重量式フィーダ原料タンク２８に直結している不活性ガス供給部１の遮断弁２４を開けて、窒素を０．１ＭＰａ（１０Ｌ／ｍｉｎ）の割合で供給し、ガス抜き配管７−１に直結している不活性ガス供給部１にある遮断弁２４を開けて、窒素を０．１ＭＰａ（１０Ｌ／ｍｉｎ）の割合で供給し、重量式フィーダ７の内部の酸素濃度を０．０１体積％にした。
その後、重量式フィーダ７の重量式フィーダスクリュ駆動用モータ２９を起動させ、９０ｋｇ／ｈｒの割合でＰＰＥを搬送し、重量式フィーダスクリュ３０を駆動させることで、重量式フィーダ７から押出機１２の押出機トップシュート９（図１参照）に、原料を供給した。重量式フィーダ７から押出機１２に供給するＰＰＥの供給量は、重量式フィーダロードセル３２でＰＰＥの重量を測定し、単位時間あたりのＰＰＥの供給量を算出した。単位時間あたりのＰＰＥの供給量は、重量式フィーダスクリュ３０の回転数を調節することで、制御した。
【００９１】
原料供給装置ＴＯＰ２について、ＧＰＰＳ９質量部とＳＥＢＳ０．５質量部とＥＰ０．５質量部のブレンド物を、中間タンク５（容量２００Ｌ）に供給し、ブレンド物の重量式フィーダの供給量を１５ｋｇ／ｈｒに制御した。この中間タンク５には、窒素を２０Ｌ／ｍｉｎの割合で導入し、重量式フィーダガス抜き配管７−１には、窒素を１０Ｌ／ｍｉｎの割合で導入した。
【００９２】
原料供給装置サイド１について、ＨＩＰＳ質量部を中間タンク５（容量２００Ｌ）に供給し、ＨＩＰＳの重量式フィーダの供給量を３０ｋｇ／ｈｒに制御した。この中間タンク５には、窒素を２０Ｌ／ｍｉｎの割合で導入し、重量式フィーダガス抜き配管７−１には、窒素を１０Ｌ／ｍｉｎの割合で導入した。
【００９３】
Ｎｏ．１１バレルについて、その液添バレルの液添ノズル（図示せず）から、難燃剤を８０℃に加熱して、１５ｋｇ／ｈｒの割合で導入した。
【００９４】
押出機１２のスクリュ構成は、Ｎｏ．１バレルとＮｏ．２バレルに一条ネジをそれぞれ５個配置し、その下流に搬送用２条ネジを配置し、Ｎｏ．４バレルにニーディングディスクライト２個、ニーディングディスクニュートラル１個、ニーディングディスクライト１個を配置した第１混練ゾーン３３、Ｎｏ．６バレルにシールのためにニーディングディスクレフト１個配置し、その下流に搬送用の２条ネジを配置し、Ｎｏ．７バレルにニーディングディスクライト２個、ニーディングディスクニュートラル１個、ニーディングディスクレフト１個を配置した第２混練ゾーン、その下流に搬送用の２条ネジを配置し、Ｎｏ．１０バレルにシールのためにニーディングディスクレフト１個を配置し、その下流に搬送用２条ネジを配置し、押出機ベント１３と押出機スクリーンチェンジャ１５の間に設けた液添ノズル（図示せず）の下流側にニーディングディスクライト１個とニーディングディスクニュートラル１個を配置し、その下流側に搬送用の２条ネジを配置した。
【００９５】
押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部１１に窒素を５Ｌ／ｍｉｎの割合で供給し、余剰の窒素は不活性ガス排出部３の配管から抜いた。そして、押出機１２の押出機トップシュート９の上部にガス抜き用配管（図示せず）を設け、押出機トップシュート９内の余剰のガスを抜いた。Ｎｏ．１バレルの供給口には、不活性ガス供給部１の出口を押出機スクリュ上面の上５ｃｍに配置し、窒素を２０Ｌ／ｍｉｎの割合で供給した。
押出機サイドフィーダシュート１４にも窒素を２０Ｌ／ｍｉｎ供給した。
不活性ガスとして用いた窒素は、５μｍのフィルタを通過させた、９９．９９９体積％の窒素を使用した。
押出機の操作条件は、スクリュ回転数４００ｒｐｍ、全体の押出量１５０ｋｇ／ｈｒに設定した。真空ベント圧は１．３ｋＰａとした。
運転は終始安定していた。運転終了後、原料のＰＰＥを取り出し、その揮発分を測定すると８２０ｐｐｍであった。得られた成形体の表面の酸化劣化物数も２００μｍ未満の黒点が４６点であった。また、４時間運転後、押出機を止め、素早く、ブレーカプレートに取り付けていたメッシュを取り出し、メッシュに付着した酸化劣化物の数を確認したが、目視では酸化劣化物の存在を確認できなかった。樹脂組成物のシャルピー衝撃強度は２２．１ｋｊ／ｍ2であった。
【００９６】
＜実施例２＞
フレキシブルコンテナ（図示せず）に入ったＰＰＥを真空タンク原料供給部１６に上に置き、真空タンク４に固体用の界面計２６を設け、界面計２６が配置された界面にＰＰＥが溜まると自動的に遮断弁２４が閉じるように制御した点以外は、実施例１と同様に行った。
【００９７】
＜比較例１＞
真空タンク４に窒素を供給しなかった点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【００９８】
＜比較例２＞
真空タンク４の減圧操作を行わなかった点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【００９９】
＜比較例３＞
重量式フィーダ７の窒素置換を行わなかった点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１００】
＜比較例４＞
真空タンク４の攪拌羽根を用いて攪拌しなかった点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１０１】
＜実施例３＞
真空タンク４の真空度を４５ｋＰａにした点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１０２】
＜実施例４＞
真空タンク４の真空度を１５ｋＰａにした点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１０３】
＜実施例５＞
真空タンク４の攪拌羽根の回転数を５ｒｐｍにした点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１０４】
＜実施例６＞
真空タンクの減圧操作と窒素供給操作を２回繰り返した点以外は、実施例２に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１０５】
＜実施例７＞
中間タンク５を真空タンク４と重量式フィーダ７の間に配置し、均圧用配管２３を中間タンク５にも結合した点以外は、実施例６に準拠して樹脂組成物を製造した。
【０１０６】
＜実施例８＞
水分０．６質量％含んだＰＰＥを用いた点以外は、実施例７と同様に行った。そして、得られた樹脂組成物の水分濃度も測定した。水分濃度は、カールフィッシャー測定装置を用いて測定した。その結果、運転終了後、押出機トップシュート９にあったＰＰＥを採取し、その水分濃度を測定したところ、６０００ｐｐｍから８００ｐｐｍに減少していた。
【０１０７】
＜比較例５＞
真空タンク４の減圧操作を行わなかった点以外は、実施例８と同様に行った。
その結果、ＰＰＥ中の水分濃度が６０００ｐｐｍと多いままであったため、押出機１２の内部において水分がガス化し、その水分ガスがバレル内で逆流してしまい、ＰＰＥの食い込み不良を起こし、運転が安定しなかった。
【０１０８】
＜実施例９＞
以下の要領で原料を供給した点以外は、実施例１に準拠して樹脂組成物を製造した。実施例９では、以下に示すペレット原料を用いた。
原料供給装置ＴＯＰ１には、水分を０．６質量％含んだタルク（平均粒径４μｍ、竹原工業社製、「ハイトロンＡ」）２０質量部を投入した。
原料供給装置ＴＯＰ２には、実施例１のＰＰＥ／ポリスチレン（ＰＳジャパン社製、「ゼネラルパーパスポリスチレン６８５」；ＧＰＰＳ）＝８０／２０（質量比）の割合で含有するコンセントレートペレット２８質量部と、ＰＳのペレット２９．３質量部と、ハイインパクトポリスチレン（ＰＳジャパン社製、「Ｈ９３０２」；ＨＩＰＳ２）のペレット２２．２質量部と、エチレン・プロピレン共重合体（三井化学社製、「タフマーＰ０６８０Ｊ」）のペレット０．５質量部のブレンド物を供給した。
フィーダ出口のタルクの水分を測定すると、０．６質量％から５００ｐｐｍに減少していた。酸化劣化物は２００μｍ未満が４６個と少なかった。シャルピー衝撃強度は３．３ｋＪ／ｍ2であった。
【０１０９】
＜比較例６＞
真空タンク４へ窒素を供給しなかった点以外は、実施例９に準拠して樹脂組成物を製造した。その結果、酸化劣化物数が増加した。
【０１１０】
＜比較例７＞
真空タンク４の減圧操作を行わなかった点以外は、実施例９に準拠して樹脂組成物を製造した。その結果、押出機１２でタルクの食い込み不良を起こし、運転が安定しなかった。
【０１１１】
＜実施例１０＞
以下の要領で原料を供給した点以外は、実施例７に準拠して樹脂組成物を製造した。
原料供給装置ＴＯＰ１には、実施例１で用いたＰＰＥ１５質量部を投入した。
原料供給装置ＴＯＰ２には、ホモポリプロピレン（メルトフローレート（ＭＦＲ）０．５ｇ／１０ｍｉｎ；ＰＰ）９．８質量部を供給し、水素添加スチレン・ブタジエンブロック共重合体（重量平均分子量９５０００）５．０質量部と、安定剤としてチバスペシャリティ社製、「イルガノックス１０１０」０．１質量部と、チバスペシャリティ社製、「イルガノックス５６５」０．１質量部のブレンド物を供給した。
原料供給装置サイド１には、ホモポリプロピレン（ＭＦＲ０．５ｇ／１０ｍｉｎ；ＰＰ）７０質量部を供給した。
その結果、酸化劣化物数及びシャルピー衝撃強度のいずれも良好であった。
【０１１２】
＜実施例１１＞
以下の要領で原料を供給した点以外は、実施例７に準拠して樹脂組成物を製造した。
原料供給装置ＴＯＰ１には、実施例１で用いたＰＰＥ３０質量部を供給した。
原料供給装置ＴＯＰ２には、水素添加スチレン・ブタジエンブロック共重合体（クレイトンポリマー社製、「Ｇ１６５１」）９．５質量部と、無水マレイン酸０．５質量部を供給した。
原料供給装置サイド１には、ナイロン６６（旭化成ケミカルズ社製、「レオナ  １３００Ｓ」、融点２６５℃；ＰＡ）６０質量部を供給した。
その結果、酸化劣化物数及びシャルピー衝撃強度のいずれも良好であった。
【０１１３】
各実施例及び各比較例の製造条件及び得られた樹脂組成物の評価結果を、表１〜表４に示す。
【０１１４】
【表１】
2014079999.tif 000003
【０１１５】
【表２】
2014079999.tif 000004
【０１１６】
【表３】
2014079999.tif 000005
＊１  ＰＰＥパウダー；パウダー１００質量部に対し、水０．６質量部を添加。
＊２  ＰＰＥパウダーの水分（ｐｐｍ）
【０１１７】
【表４】
2014079999.tif 000006
＊３  タルクの水分が０．６質量％となるようにタンブラーで水とタルクをブレンドしたものを使用した。
＊４  タルク中の水分
＊５  コンセントレートペレット２８質量部／ＧＰＰＳ２９．３質量部／ＨＩＰＳ２２．２質量部／Ｐ０６８０Ｊ０．５質量部のブレンド物
【０１１８】
以上より、各実施例で得られた樹脂組成物は、酸化劣化物が少なく、高い耐衝撃性を有することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の原料供給装置と製造方法は、自動車部品、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、シート等の成形に用いるペレットの製造技術として産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１２０】
Ａ、Ｂ  樹脂組成物の製造装置
ＴＯＰ１、ＴＯＰ２、サイド１  原料供給装置
１  不活性ガス供給部
２  真空配管
３  不活性ガス排出部
４  真空タンク
５  中間タンク
６  供給配管
７  重量式フィーダ
７−１  ガス抜き部（ガス排出配管）
８  押出機トップシュート供給配管
９  押出機トップシュート
１０  押出機ギアボックス
１１  押出機ギアシャフトとスクリュシャフト接合部
１２  押出機
１３  押出機ベント
１４  押出機サイドフィーダシュート
１５  押出機スクリーンチェンジャ
１６  真空タンク原料供給部
１７  真空タンク攪拌軸用モータ
１８  真空タンク攪拌軸シール
１９  真空タンク攪拌羽根
２０  真空タンク用真空ポンプ
２１  真空タンク用酸素濃度測定装置
２２  真空タンク原料排出部
２３  均圧用配管
２４  遮断弁
２５  フィルタ（濾過機）
２６  界面計
２７  重量式フィーダ原料供給口
２８  重量式フィーダ原料タンク
２９  重量式フィーダスクリュ駆動用モータ
３０  重量式フィーダスクリュ
３１  重量式フィーダ原料排出口
３２  重量式フィーダロードセル
３３  第１混練ゾーン
３４  サイドフィードバレル
３５  第２混練ゾーン
【図１】
2014079999.tif 000007
【図２】
2014079999.tif 000008
【図３】
2014079999.tif 000009