(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の原料供給部を備えた第１の押出機と、
この第１の押出機の中途部に連結され、上記熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分の供給部を備えた第２の押出機と、
この第２の押出機に配設され、上記被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水する脱水手段と、
上記第１の押出機内における上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料との混合部に配設され、この混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減する加圧混合手段と、
この加圧混合手段による加圧状態を保持しながら上記混合物から含有水分を外部に排水する加圧排水手段と
を具備することを特徴とする耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項２】
上記第２の押出機は、上記第１の押出機のスクリュー・バレルに任意の角度で接続して配置されるスクリューを有し、
上記脱水手段は、上記第２の押出機における上記第１の押出機との連結部に配設され、上記第２の押出機のスクリューの先端部に形成され、先端に向かうにしたがって直径が漸次減少する略円錐形のスクリュー頭部と、それに略対応した略円錐形のバレル壁とが組み合わされた先端に向かうにしたがって直径が漸次減少する機械的な圧縮部を備え、
上記圧縮部は、上記第２の押出機のスクリュー軸と上記バレル壁との軸方向の相対的移動により、上記スクリュー頭部とバレル壁との間の隙間が調整可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項３】
上記第１の押出機のスクリューの外径寸法をＤ１、谷径寸法をｄ１、上記第２の押出機のスクリューの外径寸法をＤ２、谷径寸法をｄ２としたとき
Ｄ１≧Ｄ２の場合はＤ２／ｄ２≧Ｄ１／ｄ１  および／または
Ｄ１／ｄ１＞Ｄ２／ｄ２の場合はＤ２＞Ｄ１
に設定したことを特徴とする請求項２に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項４】
上記加圧混合手段は、上記第１の押出機のスクリューにおける上記混合部の上流部分に配置され、上記混合部内の圧力を保持する圧力保持用のスクリューエレメントと、
上記第１の押出機のスクリューにおける上記連結部の部分に配置され、上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料との分配混合機能を持つ分配混合用のスクリューエレメントと
を具備することを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項５】
上記圧力保持用のスクリューエレメントは、シールリング、逆ネジ等の圧力発生用スクリューエレメントで構成され、
上記分配混合用のスクリューエレメントは、切欠スクリュー、パイナップルスクリュー等の分配混合用スクリューエレメントで構成されることを特徴とする請求項４に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項６】
上記加圧排水手段は、上記第１の押出機のスクリュー軸における上記分配混合用のスクリューエレメントの下流側に配置されたバレル壁に装着され、上記分配混合用スクリューエレメントの下流側に押出された上記混合物から分離した含有水分を加圧下で外部に排水するメカニカルフィルターと、
上記スクリュー軸における上記メカニカルフィルターの下流側に配置された絞り脱水用の非噛み合いリングと、
上記スクリュー軸における上記非噛み合いリングの下流側にそれに接して配置された逆ねじれスクリューエレメント、またはシールリング、逆ねじれニーディングディスク等のシール手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項７】
上記第１の押出機は、上記メカニカルフィルターの排水口に冷却水を供給する冷却水供給用の第１のポンプと、
この第１のポンプから供給される冷却水と上記メカニカルフィルターによって分離された加圧水、残留モノマー等を混合して排出する第２のポンプであるモーノポンプと、
上記メカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を一定の設定圧力で保持するように上記第２のポンプを制御する制御手段と
を備えた圧力保持機構をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項８】
上記圧力保持機構は、上記メカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を少なくともゲージ圧が０．１ＭＰａ以上の設定圧力で保持するものであることを特徴とする請求項７に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項９】
上記第１の押出機は、同方向回転噛み合い型２軸押出機であることを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置。
【請求項１０】
第１の押出機に熱可塑性樹脂原料を供給する熱可塑性樹脂原料の供給工程と、
上記第１の押出機によって押出される熱可塑性樹脂原料の押出通路の中途部に、上記熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分を第２の押出機によって供給する被混合材料の供給工程と、この第２の押出機から上記第１の押出機に供給される上記被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水する脱水工程と、
上記第１の押出機内における上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料との混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減しながら上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料とを混合する加圧混合工程と、
この加圧混合工程による加圧状態を保持しながら上記混合物から含有水分を外部に排水する加圧排水工程と
を具備することを特徴とする耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂の原料と、多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分からなる被混合材料とを混合して良品質の耐衝撃性熱可塑性樹脂を製造する耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱可塑性の、またはその他の合成樹脂の耐衝撃性変性のためのエラストマー組成分としてグラフト接合され、またはグラフト接合されていない粒状化ゴム（グラフト化ゴム）がしばしば使用される。そして、熱可塑性樹脂の耐衝撃性改善のために熱可塑性樹脂原料にグラフト化ゴム粒子を混合することにより、耐衝撃性熱可塑性樹脂、例えばＡＢＳ系樹脂を製造する方法が従来から開発されている。ここで、熱可塑性樹脂原料にグラフト化ゴム粒子を被混合材料として押出機により混合する方法がＡＢＳポリマー、耐衝撃性ＰＭＭＡなど一般に利用されている。このようなグラフト化ゴム材料は通常、乳化重合等により製造される。この乳化重合により製造したグラフト化ゴムラテックスより、凝固、析出した粒子は水洗され、遠心脱水等で機械的に部分脱水される。
【０００３】
さらに、部分脱水されたグラフト化ゴムは最大７０％以下、通常３０％前後の水分を含むが、フラッシュ乾燥、流動層乾燥等により数パーセント以下程度の水分率に脱水された後、熱可塑性樹脂と所定比率で押出機に供給される。そして、溶融、混練、脱気を行なった後、ペレット化し、耐衝撃性熱可塑性樹脂成形材料となる。この方法の省エネ、省工程化を図るため、上記部分脱水グラフト化ゴムから直接ペレット化する方法も一般に用いられている。
【０００４】
この種の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置として例えば特公昭５９−３７０２１号公報には２軸押出機を使用する装置が示されている。ここでは、熱可塑性樹脂原料と、多量の水分を含有するゴム組成分とがそれぞれ２軸押出機のホッパー等の供給装置側に同時に投入されるようになっている。そして、２軸押出機では熱可塑性樹脂原料と、多量の水分を含有するゴム組成分との混合物である含水ゴム状重合体を前方に送る際に、この２軸押出機のスリットバレルと、順ネジ方向の順方向スクリューと、逆ネジ方向の逆方向スクリューとの組み合わせによる機械的部分脱水を行なった後、残水分をベントスタッファーによる大気圧ベント、真空ベントを行なって２軸押出機の外部に除去することにより、耐衝撃性熱可塑性樹脂が製造されるようになっている。
【０００５】
また、特公平７−４２３９２号公報には２軸押出機のホッパー等の供給装置側に多量の水分を含有するゴム組成分である含水ゴム状重合体の投入部を設けるとともに、この２軸押出機の途中に熱可塑性樹脂原料である溶融樹脂の供給部を設けた構成が示されている。ここでは、２軸押出機の上流側で含水ゴム状重合体を部分脱水した直後の部分からベントスタッファー迄の間で溶融樹脂を供給し、混合するようになっている。
【０００６】
さらに、ＵＳＰ３，７４２，０９３には熱可塑性樹脂とゴム組成分とを混合する非噛み合い型２軸押出機が示されている。ここでは、２軸押出機内に熱可塑性樹脂とゴム組成分との混合体を加圧する加圧部を設け、熱可塑性樹脂とゴム組成分との混合体から多量の水分を蒸発分離させることなく、加圧下に液状で排出させる方法が示されている。
【０００７】
また、特開平８−３３２６３１号公報、特開平９−１５４６号公報、特開平９−１１２３０号公報、特開平９−１１２３１号公報には２軸押出機の上流側に多量の水分を含有するゴム組成分である含水ゴム状重合体の投入部を設けるとともに、この２軸押出機の途中に熱可塑性樹脂原料である溶融樹脂の合流部を設けた構成が示されている。ここでは、２軸押出機中の含水ゴム状重合体の投入部と溶融樹脂の合流部との間に２段の含水ゴム脱水帯域が配設され、溶融樹脂の合流部の下流側に残留水分を除去する開放ベントが配設されている。そして、２段の含水ゴム脱水帯域を通過することで脱水率を高めたゴム組成分を下流の溶融樹脂の合流部で溶融樹脂と混合し、残留水分を開放ベントより除去するようになっている。
【０００８】
また、ＥＰ０５３４２３５Ｂ１では主押出機の中間に副押出機を連結し、主押出機における副押出機との合流部の上流と下流部にそれぞれベントポートを配設した構成が示されている。ここでは、副押出機によりゴム組成分を機械的部分脱水したのち、この機械的部分脱水物を主押出機の中間部に供給して軟化点以上に加熱した熱可塑性樹脂中に混入し、主押出機に持ち込んだ残留水分は合流部の上流と下流部のベントポートから蒸気として分離されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭５９−３７０２１号公報の装置では、２軸押出機による押出量が増加した場合にはベントスタッファーからの蒸気排出速度が大きくなるので、ベントスタッファーから排出される蒸発ガス中に半溶融の樹脂片が混入されやすい不都合を生じる。
【００１０】
また、特公平７−４２３９２号公報の装置では２軸押出機の上流側で含水ゴム状重合体を部分脱水した直後の部分からベントスタッファー迄の間で溶融樹脂を供給し、混合するようにしたので、ベントスタッファー帯域での樹脂溶融状態が良好になる。そのため、ベントスタッファーから排出される蒸発ガス中に半溶融の樹脂片が混入される樹脂片の飛び出し現象は改善されるが、２軸押出機の中で多量の水分を蒸発分離させるため、所要エネルギーの改善は十分でない。
【００１１】
さらに、ＵＳＰ３，７４２，０９３の非噛み合い型２軸押出機ではゴム組成分と熱可塑性樹脂との均一な分散混合を行なう事は困難である。特に、製造原単位の節減上有利なゴム比率の高いゴム組成にした場合には、熱可塑性樹脂とゴム組成分との混合体を実質的に良好に分散混合することは不可能である。そのため、ＡＢＳ樹脂の製品中にフィシュアイ、ブツ等の欠陥が発生し易く、欠陥の無い良好なＡＢＳ樹脂を作る事は困難である。
【００１２】
また、特開平８−３３２６３１号公報、特開平９−１５４６号公報、特開平９−１１２３０号公報、特開平９−１１２３１号公報等のようにゴム組成分を単独で高温度下において脱水した場合にはしばしば熱可塑性樹脂との混合により得られた耐衝撃性熱可塑性樹脂をシート成形したときに発生するフィッシュアイ等の欠陥を招きやすい。これは特に製造単位節減上も有利なゴム比率の高いゴム組成物を使用するうえの障害となる。
【００１３】
さらに、上記方法ではゴム組成分の高脱水率を得る為、２段の堰き止め部を持ったスクリュー構成を使用している。このような高度の混練部を持ったスクリューは、特定のゴム組成分の脱水には有効であっても、異なるグレードのゴム組成分の処理に対しての寛容度が小さくなりやすい問題がある。
【００１４】
また、ＥＰ０５３４２３５Ｂ１では異なるグレードのゴム組成分の処理に対しての寛容度は上がるが、主押出機中で、多量の水分を蒸発させる点は解決されていない。
【００１５】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、熱可塑性樹脂原料と被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分とを押出機中で混合して耐衝撃性熱可塑性樹脂を製造する際に、運転操作の自由度の高いコンパクトな装置により、効率的に脱水し、エネルギー効率よく高品質な耐衝撃性熱可塑性樹脂を製造することができる耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置およびその方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は熱可塑性樹脂の原料供給部を備えた第１の押出機と、この第１の押出機の中途部に連結され、上記熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分の供給部を備えた第２の押出機と、この第２の押出機に配設され、上記被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水する脱水手段と、上記第１の押出機内における上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料との混合部に配設され、この混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減する加圧混合手段と、この加圧混合手段による加圧状態を保持しながら上記混合物から含有水分を外部に排水する加圧排水手段とを具備することを特徴とする耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００１７】
そして、本請求項１の発明では耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造時には第１の押出機の原料供給部に熱可塑性樹脂の原料が供給され、第２の押出機におけるグラフト化ゴム組成分の供給部に熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分が供給される。ここで、第２の押出機に供給された被混合材料はこの第２の押出機の脱水手段によって機械的に圧縮されてグラフト化ゴム組成分の含有水分が部分脱水された状態で第１の押出機の中途部に供給され、第１の押出機の上流側から送られる熱可塑性樹脂の原料と混合される。このとき、第１の押出機内における熱可塑性樹脂原料と被混合材料との混合部は加圧混合手段によって加圧されて混合物に含まれる揮発性成分の沸点が上昇されることにより、含有水分の蒸発分離が低減される。そして、加圧排水手段によって加圧混合手段による加圧状態を保持しながら混合物から含有水分を外部に排水するようにしたものである。
【００１８】
請求項２の発明は上記第２の押出機は、上記第１の押出機のスクリュー・バレルに任意の角度で接続して配置されるスクリューを有し、上記脱水手段は、上記第２の押出機における上記第１の押出機との連結部に配設され、上記第２の押出機のスクリューの先端部に形成され、先端に向かうにしたがって直径が漸次減少する略円錐形のスクリュー頭部と、それに略対応した略円錐形のバレル壁とが組み合わされた先端に向かうにしたがって直径が漸次減少する機械的な圧縮部を備え、上記圧縮部は、上記第２の押出機のスクリュー軸と上記バレル壁との軸方向の相対的移動により、上記スクリュー頭部とバレル壁との間の隙間が調整可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００１９】
そして、本請求項２の発明では第２の押出機のスクリューは、第１の押出機のスクリュー・バレルに任意の角度で接続して配置される。ここで、脱水手段の機械的な圧縮部では、グラフト化ゴム組成分の被混合材料の種類に応じて第２の押出機のスクリュー軸とバレル壁とを軸方向に相対的に移動させ、略円錐形のスクリュー頭部と略円錐形バレル壁との間の隙間を調整することにより圧縮能力の調整をできるようにしたものである。
【００２０】
請求項３の発明は上記第１の押出機のスクリューの外径寸法をＤ１、谷径寸法をｄ１、上記第２の押出機のスクリューの外径寸法をＤ２、谷径寸法をｄ２としたとき
Ｄ１≧Ｄ２の場合はＤ２／ｄ２≧Ｄ１／ｄ１  および／または
Ｄ１／ｄ１＞Ｄ２／ｄ２の場合はＤ２＞Ｄ１
に設定したことを特徴とする請求項２に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００２１】
そして、本請求項３の発明では第２の押出機のスクリューの先端部を略円錐形のスクリュー頭部とすることでＤ１＜Ｄ２とすることが可能になる。すなわち、第２の押出機に、第１の押出機より大きいスクリュー径の押出機を使用することができるようになる。さらに、第２の押出機で行う圧縮脱水においては、一定押出量の場合、スクリュー回転数が低速になるほど圧縮脱水率が良好になる。しかし、極端に低速過ぎた場合は、やはり圧縮脱水率が悪化する。すなわち、適切な運転条件（押出量Ｑとスクリュー回転数Ｎｓの関係）が存在する。ここで、本発明が対象とする含水材料は、一般的に粉体形状であるためカサ密度が小さく、高処理能力を実現するときは高スクリュー回転数にならざるを得ない。その場合、圧縮脱水率は低下する。これに対して、同処理能力を大型機で処理すれば、スクリュー回転数はより低速となり、圧縮脱水率は改善される。
【００２２】
したがって、本請求項３の発明のように、スクリューの先端部が略円錐形のスクリュー頭部である第２の押出機を使用すれば、第２の押出機のスクリュー径を第１の押出機のスクリュー径より大きくすることが可能となり、より広い処理能力範囲、すなわち装置の高能力化を可能とするようにしたものである。
【００２３】
請求項４の発明は上記加圧混合手段は、上記第１の押出機のスクリューにおける上記混合部の上流部分に配置され、上記混合部内の圧力を保持する圧力保持用のスクリューエレメントと、上記第１の押出機のスクリューにおける上記連結部の部分に配置され、上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料との分配混合機能を持つ分配混合用のスクリューエレメントとを具備することを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００２４】
そして、本請求項４の発明では第１の押出機のスクリューにおける混合部の上流部分に配置された圧力保持用のスクリューエレメントによって混合部内の圧力を保持させた状態で、第１の押出機のスクリューにおける連結部の部分に配置された分配混合用のスクリューエレメントによって熱可塑性樹脂原料と被混合材料とを分配混合させることにより混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減し、ここで混合物の温度低下を防止するようにしたものである。
【００２５】
請求項５の発明は上記圧力保持用のスクリューエレメントは、シールリング、逆ネジ等の圧力発生用スクリューエレメントで構成され、上記分配混合用のスクリューエレメントは、切欠スクリュー、パイナップルスクリュー等の分配混合用スクリューエレメントで構成されることを特徴とする請求項４に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
そして、本請求項５の発明ではシールリング、逆ネジ等の圧力発生用スクリューエレメントで構成される圧力保持用のスクリューエレメントによって混合部内の圧力を保持させた状態で、切欠スクリュー、パイナップルスクリュー等のスクリューエレメントで構成される分配混合用のスクリューエレメントによって熱可塑性樹脂原料と被混合材料とを分配混合させるようにしたものである。
【００２６】
請求項６の発明は上記加圧排水手段は、上記第１の押出機のスクリュー軸における上記分配混合用のスクリューエレメントの下流側に配置されたバレル壁に装着され、上記分配混合用スクリューエレメントの下流側に押出された上記混合物から分離した含有水分を加圧下で外部に排水するメカニカルフィルターと、上記スクリュー軸における上記メカニカルフィルターの下流側に配置された絞り脱水用の非噛み合いリングと、上記スクリュー軸における上記非噛み合いリングの下流側にそれに接して配置された逆ねじれスクリューエレメント、またはシールリング、逆ねじれニーディングディスク等のシール手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００２７】
そして、本請求項６の発明では第１の押出機のスクリュー軸における分配混合用のスクリューエレメントの下流側に配置されたバレル壁のメカニカルフィルターによって押出された混合物から分離した含有水分を加圧下で外部に排水するとともに、スクリュー軸におけるメカニカルフィルターの下流側に配置された絞り脱水用の非噛み合いリングと、この非噛み合いリングの下流側にそれに接して配置された逆ねじれスクリューエレメント、またはシールリング、逆ねじれニーディングディスク等のシール手段によって加圧混合手段による加圧状態を保持しながら混合物から含有水分を外部に排水するようにしたものである。
【００２８】
請求項７の発明は上記第１の押出機は、上記メカニカルフィルターの排水口に冷却水を供給する冷却水供給用の第１のポンプと、この第１のポンプから供給される冷却水と上記メカニカルフィルターによって分離された加圧水、残留モノマー等を混合して排出する第２のポンプであるモーノポンプと、上記メカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を一定の設定圧力で保持するように上記第２のポンプを制御する制御手段とを備えた圧力保持機構をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００２９】
そして、本請求項７の発明では第１の押出機の圧力保持機構における冷却水供給用の第１のポンプによってメカニカルフィルターの排水口に冷却水を供給するとともに、第２のポンプであるモーノポンプによって第１のポンプから供給される冷却水とメカニカルフィルターによって分離された加圧水、残留モノマー等を混合して排出し、さらに制御手段によってメカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を一定の設定圧力で保持するように第２のポンプを制御するようにしたものである。
【００３０】
請求項８の発明は上記圧力保持機構は、上記メカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を少なくともゲージ圧が０．１ＭＰａ以上の設定圧力で保持するものであることを特徴とする請求項７に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００３１】
そして、本請求項８の発明では圧力保持機構によってメカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を少なくともゲージ圧が０．１ＭＰａ以上の設定圧力で保持するようにしたものである。
【００３２】
請求項９の発明は上記第１の押出機は、同方向回転噛み合い型２軸押出機であることを特徴とする請求項１に記載の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置である。
【００３３】
そして、本請求項９の発明では耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造時には同方向回転噛み合い型２軸押出機からなる第１の押出機を使用するようにしたものである。
【００３４】
請求項１０の発明は第１の押出機に熱可塑性樹脂原料を供給する熱可塑性樹脂原料の供給工程と、上記第１の押出機によって押出される熱可塑性樹脂原料の押出通路の中途部に、上記熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分を第２の押出機によって供給する被混合材料の供給工程と、この第２の押出機から上記第１の押出機に供給される上記被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水する脱水工程と、上記第１の押出機内における上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料との混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減しながら上記熱可塑性樹脂原料と上記被混合材料とを混合する加圧混合工程と、この加圧混合工程による加圧状態を保持しながら上記混合物から含有水分を外部に排水する加圧排水工程とを具備することを特徴とする耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造方法である。
【００３５】
そして、本請求項１０の発明では耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造時には第１の押出機に熱可塑性樹脂原料を供給する（熱可塑性樹脂原料の供給工程）とともに、第１の押出機によって押出される熱可塑性樹脂原料の押出通路の中途部に、熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分を第２の押出機によって供給する（被混合材料の供給工程）。このとき、第２の押出機から第１の押出機に供給される被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水し（脱水工程）、第１の押出機内における熱可塑性樹脂原料と被混合材料との混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減しながら熱可塑性樹脂原料と被混合材料とを混合する（加圧混合工程）。さらに、加圧排水工程によって加圧混合工程の加圧状態を保持しながら混合物から含有水分を外部に排水するようにしたものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置全体の概略構成を示すものである。本実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置には主押出機である第１の押出機１と、この第１の押出機１の中途部に連結された側押出機である第２の押出機２とが設けられている。
【００３７】
さらに、第１の押出機１には熱可塑性樹脂の原料供給部３、第２の押出機２には熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分の供給部４がそれぞれ設けられている。なお、本実施の形態では特に、グラフト化ゴム組成分である含水ゴム組成分としてポリブタジエン、ＳＢＲ等のジエン系ゴム状重合体にスチレン／アクリルニトリル共重合体（ＳＡＮ）等をグラフトした重合体、熱可塑性樹脂としてＳＡＮであるＡＢＳポリマー、及び耐熱ＡＢＳポリマーをそれぞれ対象とする。
【００３８】
また、本実施の形態の第１の押出機１は同方向回転噛み合い型２軸押出機である例えば、東芝機械（株）社製ＴＥＭ５８ＢＳを９ブロックのバレル構成とし、第２の押出機２は同方向回転噛み合い型２軸押出機である例えば、東芝機械（株）社製ＴＥＭ５０Ｂを５ブロックのバレル構成として組立てられている。そして、図１に示すように第１の押出機１の９ブロックのバレルＭ１〜Ｍ９は押出材料（熱可塑性樹脂の原料）の流れ方向に沿って順次並設され、第２の押出機２の５ブロックのバレルＳ１〜Ｓ５も同様に押出材料（グラフト化ゴム組成分）の流れ方向に沿って順次並設されている。
【００３９】
また、本実施の形態の第２の押出機２の基本構成は次の通りである。すなわち、第２の押出機２には図２（Ｂ）に示すように５ブロックのバレルＳ１〜Ｓ５と、これらのバレルＳ１〜Ｓ５内に配設された同方向回転噛み合い型の２軸（図４参照）のスクリュー軸１０とが設けられている。
【００４０】
さらに、図２（Ｂ）中で左端部（第１の押出機１との連結端部とは反対側の端部）に配置されたバレルＳ１はグラフト化ゴム組成分を供給する供給バレル１１によって形成されている。そして、この供給バレル１１にはグラフト化ゴム組成分を計量して定量供給する供給部４である含水ゴム組成物の定量供給口が配設されている。
【００４１】
また、バレルＳ２は脱水スリット付きバレル１２によって形成されている。この脱水スリット付きバレル１２にはバレル周壁面に脱水用のスリット１３が形成されている。さらに、バレルＳ３およびバレルＳ４は周壁面に開口部が形成されていない閉バレル１４、１５によってそれぞれ形成されている。
【００４２】
また、バレルＳ５は第１の押出機１に連結される連結バレル（連結部）１６によって形成されている。ここで、この連結バレル１６には被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水する脱水手段１７が設けられている。
【００４３】
また、第２の押出機２の同方向回転噛み合い型の２軸のスクリュー軸１０は、第１の押出機１のスクリュー・バレルに任意の角度、例えば直交状態で接続して配置されている。各スクリュー軸１０には図３および図４に示すように連続する略螺旋状のフライト部１８が突設されたスクリューエレメント１９が設けられている。そして、この同方向回転噛み合い型の２軸のスクリュー軸１０の駆動により、水分を多量に含有する含水ゴム組成分を供給バレル１１、脱水スリット付きバレル１２、閉バレル１４、１５および連結バレル１６で構成される同方向回転噛合２軸型の第２の押出機２に計量供給し、この第２の押出機２から第１の押出機１側に定量的に強制供給するようになっている。
【００４４】
さらに、各スクリュー軸１０の先端部（第１の押出機１との連結部側の端部）には略円錐形のスクリュー頭部２０が設けられている。このスクリュー頭部２０には図３および図４に示すようにスクリュー軸１０の軸部と略同径な大径円筒部２０ａと、スクリュー頭部２０の最先端位置に配置された小径円筒部２０ｂと、これらの大径円筒部２０ａと小径円筒部２０ｂとの間に配置された先細状の略円錐部２０ｃとがそれぞれ設けられている。ここで、小径円筒部２０ｂはスクリュー軸１０の軸部よりも小径に形成されている。
【００４５】
また、連結バレル１６にはスクリュー軸１０のスクリュー頭部２０の形状に対応した同心のバレル壁２１が形成されている。このバレル壁２１には図３に示すようにスクリュー軸１０のフライト部１８との間に所定の隙間が形成される大径孔部２１ａと、スクリュー頭部２０の大径円筒部２０ａよりも小径で、小径円筒部２０ｂよりも大径な小径孔部２１ｂと、これらの大径孔部２１ａと小径孔部２１ｂとの間に配置された先細状の円錐形でその一部がへこんだ孔部２１ｃとがそれぞれ設けられている。
【００４６】
そして、第２の押出機２のスクリュー軸１０と連結バレル１６のバレル壁２１との軸方向の相対的移動により、スクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌが図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように調整可能となっている。なお、図５（Ａ）はスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌが０の状態、図５（Ｂ）はスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌが小さい状態、図５（Ｃ）はスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌが大きい状態をそれぞれ示す。
【００４７】
これにより、２軸のスクリュー軸１０の駆動により、供給バレル１１、脱水スリット付きバレル１２、閉バレル１４、１５を順次介して連結バレル１６側に定量的に強制供給された水分を多量に含有する含水ゴム組成分はスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌを通過する際に絞られる状態で機械的に圧縮されて含有水分の一部が脱水されるようになっている。したがって、第２の押出機２のスクリュー軸１０の略円錐形スクリュー頭部２０と、連結バレル１６のバレル壁２１とが組み合わされて被混合材料の含有水分を機械的に圧縮して脱水する機械的な圧縮部２２が形成され、この機械的な圧縮部２２によって第２の押出機２の脱水手段１７が構成されている。
【００４８】
そして、含有水分の一部が脱水された高粘度の含水ゴム組成分は第２の押出機２から第１の押出機１側に供給されるようになっている。このとき、機械的な圧縮部２２で脱水された水分は脱水スリット付きバレル１２のスリット１３から外部に排水されるようになっている。
【００４９】
なお、脱水手段１７の機械的な圧縮部２２では、グラフト化ゴム組成分の被混合材料の種類に応じて第２の押出機２のスクリュー軸１０と連結バレル１６のバレル壁２１とを軸方向に相対的に移動させ、スクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌを調整できるようになっている。このスクリュー軸１０の軸方向の移動に応じた隙間Ｌの調整により、第２の押出機２内の圧力制御を可能とし、異なるグレードの含水ゴム組成分への脱水条件設定の自由度を高めるようになっている。
【００５０】
なお、本実施の形態ではバレル壁２１に先細状の円錐形でその一部がへこんだ孔部２１ｃを設けているが、その一部が膨らんだ孔部２１ｃとしてもよい。また、この凸凹をスクリュー頭部２０の先細状の円錐形でその一部を凸凹とした略円錐部２０ｃとしてもよい。このようにスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃおよび／または孔部２１ｃを適宜凸凹や球面状に設けることにより、略円錐部と同等の機械的な圧縮部２２を構成することができる。
【００５１】
また、本実施の形態の第１の押出機１の基本構成は次の通りである。すなわち、第１の押出機１には図２（Ａ）に示すように９ブロックのバレルＭ１〜Ｍ９と、これらのバレルＭ１〜Ｍ９内に配設された同方向回転噛み合い型の２軸のスクリュー軸３０とが設けられている。
【００５２】
また、図２（Ａ）中で右端部に配置された最上流位置のバレルＭ１は溶融熱可塑性樹脂の原料を供給する供給バレル３１によって形成されている。この供給バレル３１には溶融熱可塑性樹脂の原料を溶融状態、或いはペレット状で計量供給する原料供給部３である計量供給口が配設されている。さらに、バレルＭ２は第１の加熱バレル３２によって形成されている。
【００５３】
また、スクリュー軸３０には供給バレル３１および第１の加熱バレル３２と対応する部分に順ねじ（右ねじ）方向の第１の送りスクリューエレメント３３が配設されている。そして、供給バレル３１から供給される溶融熱可塑性樹脂の原料はスクリュー軸３０の回転にともない第１の送りスクリューエレメント３３によって下流側に圧送されるようになっており、供給バレル３１および第１の加熱バレル３２内には溶融熱可塑性樹脂の圧送領域区間３４が形成されている。
【００５４】
また、バレルＭ３は第２の押出機２との合流バレル３５によって形成されている。この合流バレル３５には第２の押出機２の連結バレル１６が連結される連結部３６が形成されている。
【００５５】
なお、第２の押出機２の部分脱水ゴム組成分排出口は第１の押出機１の合流バレル３５の外壁面に任意の角度で結合されている。ここで、第２の押出機２と第１の押出機１との連結部では第２の押出機２のスクリュー軸１０の頭部２０の先端が第１の押出機１のスクリュー軸３０に接触することなく、かつ停滞空間を作らないように配置されている。
【００５６】
また、スクリュー軸３０には合流バレル３５と対応する部分に熱可塑性樹脂原料と被混合材料との分配混合機能を持つ分配混合用のスクリューエレメント３７が配置されている。この分配混合用のスクリューエレメント３７は図６（Ａ），（Ｂ）に示すようにスクリュー軸３０の外周面に複数の突起部３８が突設され、かつこれらの複数の突起部３８が略スパイラル状に並べて配置されたパイナップルスクリュー３９等の分配混合用スクリューエレメントによって構成されている。なお、分配混合用のスクリューエレメント３７としてはパイナップルスクリュー３９に代えて例えば、ねじ軸状の送りスクリューエレメントのフライトの一部を切欠させた切欠スクリューを使用しても良い。
【００５７】
さらに、スクリュー軸３０にはパイナップルスクリュー３９の上流部分に合流バレル３５内の混合部を加圧状態で保持する圧力保持用のスクリューエレメント（加圧混合手段）４０が配置されている。この圧力保持用のスクリューエレメント４０は、シールリング、逆ネジ（左ネジ）等の圧力発生用スクリューエレメントで構成されている。
【００５８】
そして、合流バレル３５内には第１の押出機１の上流側から圧送される溶融熱可塑性樹脂と、第２の押出機２から供給される脱水ゴム組成分とが合流され、分散混合される合流、分散混合区間（混合部）４２が形成されている。さらに、圧力保持用のスクリューエレメント４０によって合流、分散混合区間４２を加圧して含有水分の蒸発分離を低減することで混合物の温度低下を防止するようになっている。
【００５９】
なお、パイナップルスクリュー３９の下流部分に合流バレル３５内の混合部を加圧状態で保持する圧力保持用のスクリューエレメント４１を配置することにより、スクリューエレメント４０と協働して加圧してさらに含有水分の蒸発分離を低減することで混合物の温度低下を防止するようになっている。
【００６０】
また、第１の押出機１のバレルＭ４は第２の加熱バレル４３によって形成されている。ここで、スクリュー軸３０にはこの第２の加熱バレル４３と対応する部分に順ねじ方向の第２の送りスクリューエレメント４４が配設されている。
【００６１】
さらに、第２の加熱バレル４３にはこの区間で分離された水、蒸気を外部に一定圧力下に排出するための開口部４５と、この開口部４５に連結された図７（Ａ），（Ｂ）に示すメカニカルフィルター（ＭＦ）４６とが設けられている。このメカニカルフィルター４６は加熱バレル４３内の混合物から分離された分離水（加圧水）を主として液状でバレル４３より排出（脱水）するものである。このメカニカルフィルター４６にはメカニカルフィルターバレル４７と、このメカニカルフィルターバレル４７内に配設された異方向回転噛合型２軸スクリューによって形成されているメカニカルフィルタースクリュー４８とが設けられている。
【００６２】
また、メカニカルフィルタースクリュー４８の駆動モータ４９の駆動軸５０は歯車箱５１内の歯車機構５２およびカップリング５３を介してメカニカルフィルタースクリュー４８のスクリュー軸５４に連結されている。なお、メカニカルフィルターバレル４７の一端部はメカニカルフィルターダイ５５を介して第２の加熱バレル４３に取付けられている。さらに、メカニカルフィルターバレル４７の他端部は軸シール箱５６に取付けられている。この軸シール箱５６には軸シール５７が装着されている。そして、メカニカルフィルタースクリュー４８のスクリュー軸５４はこの軸シール５７によってシールされている。
【００６３】
これにより、第２の加熱バレル４３の内部にはこの加熱バレル４３内の第２の送りスクリューエレメント４４によって下流側に押出される混合物から分離された分離水（加圧水）を主として液状で排出する加圧脱水帯域５８が形成されている。
【００６４】
また、本実施の形態の第１の押出機１には加圧脱水帯域５８内の圧力を保持する図８に示す圧力保持機構５９が設けられている。この圧力保持機構５９にはメカニカルフィルター４６のメカニカルフィルターバレル４７に形成された排水口６０側に連結された２つのポンプ６１，６２が設けられている。ここで、メカニカルフィルターバレル４７の排水口６０にはジャケット付配管６３の一端部が連結されている。このジャケット付配管６３の他端部には２つのポンプ６１，６２の合流点６４が設けられている。
【００６５】
また、合流点６４に連結された一方の第１のポンプ６１は冷却水を供給する冷却水供給用のモーノポンプによって形成されている。さらに、合流点６４に連結された他方の第２のポンプ６２は第１のポンプ６１から供給される冷却水とメカニカルフィルター４６によって分離された加圧水、残留モノマー等を混合して排出するモーノポンプによって形成されている。ここで、第２のポンプ６２のモーノポンプはメカニカルフィルター４６からの排出液体中に原料粉、あるいは破片などが含まれていても、圧力保持機能が損なわれる事なくこれら原料粉、あるいは破片と共に脱水液を大気圧の排水系に排出することが可能である。なお、第１のポンプ６１は必ずしもモーノポンプで構成する必要はなく、冷却水を圧送することができるホンプであればどのような構成のポンプでもよい。
【００６６】
また、圧力保持機構５９には合流点６４内の圧力、または加圧脱水帯域５８内の圧力を計測する圧力計６５と、第２のポンプ６２を制御する制御装置（制御手段）６６とが設けられている。さらに、制御装置６６には比較器６７が接続されている。この比較器６７には予め設定された合流点６４内、または加圧脱水帯域５８内の圧力の制御用の設定値と、圧力計６５からの検出データとが入力されるようになっている。そして、制御装置６６では圧力計６５からの検出データが設定値と等しくなるように第２のポンプ６２の速度を調整し、第２の加熱バレル４３内の圧力を一定の設定圧力で保持するように制御するようになっている。
【００６７】
また、第１の押出機１のバレルＭ５は閉バレル６９によって形成されている。ここで、スクリュー軸３０にはこの閉バレル６９と対応する部分に必要によりニーディングディスク７０が配設されている。このニーディングディスク７０の下流側には絞り脱水用の非噛み合いリング７１が配置され、さらに、この非噛み合いリング７１の下流側にはそれに接してシールリング７２が配置されている。
【００６８】
また、図９（Ａ），（Ｂ）は非噛み合いリング７１の構造を示すものである。この非噛み合いリング７１には図９（Ｂ）に示すように２軸のスクリュー軸３０にそれぞれ固定された円形のリング本体７３が設けられている。ここで、２軸の各スクリュー軸３０のリング本体７３間には適宜の間隔が形成されている。
【００６９】
また、図１０（Ａ），（Ｂ）はシールリング７２の構造を示すものである。このシールリング７２には図１０（Ｂ）に示すように２軸のスクリュー軸３０にそれぞれ固定された小径筒体７４と、この小径筒体７４の外周面に突設された大径筒体７５とが設けられている。ここで、２軸の各スクリュー軸３０の大径筒体７５は図１０（Ａ）に示すように各スクリュー軸３０の軸方向にずらして互いに干渉しない位置に配置されている。なお、上記構成のシールリング７２に代えて逆ねじれスクリューエレメント、または逆ねじれニーディングディスク等のシール手段を使用しても良い。
【００７０】
そして、第１の押出機１の下流側から押出される溶融混合物は閉バレル６９内のニーディングディスク７０、非噛み合いリング７１およびシールリング７２によって堰き止められて溶融混合物から含有水分が絞り出されるようになっている。さらに、このとき溶融混合物から分離された含有水分は第２の加熱バレル４３のメカニカルフィルター４６を介して外部に排水されるようになっている。これにより、合流バレル３５内のスクリューエレメント４０による加圧状態を閉バレル６９内のニーディングディスク７０、非噛み合いリング７１およびシールリング７２によって保持しながら第２の加熱バレル４３のメカニカルフィルター４６を介して外部に排水するニーディングディスク７０、非噛み合いリング７１よりなる機械的水分離区間（加圧排水手段）７６が形成されている。
【００７１】
また、第１の押出機１における加圧排水手段７６の下流部分には、残留する水分、揮発成分を更に除去するための必要な段数のベント帯域が設置され、残留水分が多い時等、必要な場合にはベントスタッファーも使用される。
【００７２】
例えば、本実施の形態の第１の押出機１のバレルＭ６は水蒸気を排出するベントスタッファー（ＶＳＴ）７７付きの第１のベントバレル７８によって形成されている。ここで、スクリュー軸３０にはこの第１のベントバレル７８と対応する部分に順ねじ方向の第３の送りスクリューエレメント７９が配設されている。そして、第１のベントバレル７８内には必要により減圧下である大気圧ベント帯域８０が形成されている。これにより、上流の閉バレル６９内の堰き止め部を通過して、絞り切れなかった残りの水分、揮発成分はこの区間でベントスタッファー７７から通常のベント方法により蒸発分離されるようになっている。なお、ここでは残留水分量は数パーセントから１０パーセント程度になるので、通常使用されているベントスタッファー７７が使用される。
【００７３】
また、第１の押出機１のバレルＭ７は閉バレル８１によって形成されている。さらに、スクリュー軸３０にはこの閉バレル８１と対応する部分にニーディングディスク８２が配設されている。そして、この閉バレル８１内ではニーディングディスク８２の回転によって混合物の下流への移送が行われるようになっている。なお、この閉バレル８１内では、必要により昇温、下流ベント部（バレルＭ８）との間のガスシール等の堰部が設けられるようになっている。
【００７４】
さらに、第１の押出機１のバレルＭ８は水蒸気を排出する第２のベントバレル８３によって形成されている。この第２のベントバレル８３には水蒸気を排出する通常の減圧〜大気圧ベント部８４が設けられている。なお、必要によりベント部８４の段数は増減するようになっている。
【００７５】
また、第１の押出機１のバレルＭ９は吐出バレル８５によって形成されている。この吐出バレル８５には吐出口８６が形成されている。さらに、スクリュー軸３０には第２のベントバレル８３および吐出バレル８５と対応する部分に順ねじ方向の第４の送りスクリューエレメント８７が配設されている。そして、スクリュー軸３０の回転にともない第４の送りスクリューエレメント８７によって下流側に押出される押出材料（混合物）は吐出バレル８５の吐出口８６から吐出され、第１の押出機１の下流側に配設された図示しない濾過スクリーン、ストランドダイ側に導かれるようになっている。ここで押し出されれたストランドは図示しない冷却水槽で冷却固化された後、図示しないカッターにて切断されてペレット化されるようになっている。
【００７６】
また、本実施の形態では第１の押出機１のスクリュー軸３０の外径寸法をＤ１、谷径寸法をｄ１、第２の押出機２のスクリュー軸１０の外径寸法をＤ２、谷径寸法をｄ２としたとき
Ｄ１≧Ｄ２の場合はＤ２／ｄ２≧Ｄ１／ｄ１  および／または
Ｄ１／ｄ１＞Ｄ２／ｄ２の場合はＤ２＞Ｄ１
に設定されている。
【００７７】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置では耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造時には第１の押出機１の原料供給部３に熱可塑性樹脂の原料が溶融状態、或いはペレット状で計量供給され、第２の押出機２におけるグラフト化ゴム組成分の供給部４に熱可塑性樹脂原料と混合される被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分が計量供給される。
【００７８】
ここで、第２の押出機２に供給されるグラフト化ゴム組成分である含水ゴム組成分（被混合材料）としては例えば、ジエン系ゴム重合体にスチレン／アクリルニトリルを乳化グラフト重合したクラフト重合体ラテックスから凝固、洗浄、遠心脱水機による機械的部分脱水を行なって得た含水量３２％（ウェットベース）の粉体が使用される。さらに、第１の押出機１に供給される熱可塑性樹脂の原料である溶融熱可塑性樹脂としては例えば、スチレン／アクリルニトリル共重合体が使用される。そして、第２の押出機２に供給される被混合材料と、第１の押出機１に供給される熱可塑性樹脂の原料との乾燥重量比は２８：７２に設定されている。
【００７９】
また、第２の押出機２の駆動時には同方向回転噛み合い型の２軸のスクリュー軸１０の駆動により、含水ゴム組成分が供給バレル１１、脱水スリット付きバレル１２、閉バレル１４、１５を順次介して連結バレル１６側に定量的に強制供給される。このとき、連結バレル１６側に供給された含水ゴム組成分はスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌを通過する際に絞られる状態で機械的に圧縮されて含有水分の一部が脱水される。
【００８０】
そして、含有水分の一部が脱水された高粘度の含水ゴム組成分は第２の押出機２から連続したパイプ状または棒状となって第１の押出機１側に定量的に強制供給される。このとき、連結バレル１６の機械的な圧縮部２２で脱水された水分は第２の押出機２の上流側に逆流し、脱水スリット付きバレル１２のスリット１３から外部に排水される。
【００８１】
また、第１の押出機１の駆動時には同方向回転噛み合い型の２軸のスクリュー軸３０が回転駆動される。このとき、図示しない溶融ＳＡＮ定量供給用ギアポンプにより溶融状態、或いはペレット状で第１の押出機１の原料供給部３に計量供給された熱可塑性樹脂の原料はスクリュー軸３０の回転にともない供給バレル３１から第１の加熱バレル３２を経由して合流バレル３５内の合流、分散混合区間４２に圧送される。
【００８２】
さらに、合流バレル３５内の合流、分散混合区間４２には第２の押出機２から定量的に強制供給される部分脱水ゴム組成分がスクリュー頭部２０よりデッドスペースを極力避けるように第１の押出機１の合流バレル３５内のスクリュー軸３０の側部に向けて流入される。そして、この合流バレル３５の合流、分散混合区間４２内では第１の押出機１の上流側から圧送される溶融熱可塑性樹脂と、第２の押出機２から供給される部分脱水ゴム組成分とが合流され、分散混合される。
【００８３】
このとき、合流、分散混合区間４２内では第１の押出機１のパイナップルスクリュー３９が回転駆動されているので、第２の押出機２より連続したパイプ状、または棒状となって第１の押出機１の合流バレル３５の合流、分散混合区間４２内に供給された部分脱水ゴム組成分はこのパイナップルスクリュー３９によって細分化され、溶融熱可塑性樹脂との均一分散混合が促進される。
【００８４】
また、第１の押出機１の運転中、合流バレル３５の合流、分散混合区間４２内はスクリュー軸３０のパイナップルスクリュー３９の上流部分に配置されたシールリング、逆ネジ（左ネジ）等の圧力保持用のスクリューエレメント４０によって加圧状態で保持される。そのため、合流バレル３５の合流、分散混合区間４２内の圧力によって熱可塑性樹脂原料と被混合材料との混合物の沸点が上昇されることにより、含有水分の蒸発分離が低減される。
【００８５】
このとき、合流バレル３５の合流、分散混合区間４２で加熱された含水ゴム成分より分離した高温水が供給バレル３１側に逆流することがパイナップルスクリュー３９の上流部分のスクリューエレメント４０によっても防止されている。
【００８６】
また、合流バレル３５の合流、分散混合区間４２で合流され、分散混合された熱可塑性樹脂原料と被混合材料との混合物は続いて第２の加熱バレル４３内に圧送される。
【００８７】
なお、合流バレル３５と第２の加熱バレル４３との間は同一圧力下として、両者の間にシール機構を設けなくてもよいが、合流バレル３５の合流区間と第２の加熱バレル４３の加圧脱水帯域５８との間に必要により本実施の形態のようにせん断作用のあるニーディングディスク、シールリング等のスクリューエレメント４１を挿入して合流バレル３５の合流区間と第２の加熱バレル４３の加圧脱水帯域５８とで圧力を夫々独立させる事ができる。この場合には合流バレル３５の合流区間と第２の加熱バレル４３の加圧脱水帯域５８との間に挿入したシーリングにより加圧脱水帯域５８に供給される混合物はより均一化、一体化されるので、ゴムの分散不良物の砕片が分離水とともに流出することを一層効果的に防止する事が出来る。
【００８８】
また、第２の加熱バレル４３内に圧送された熱可塑性樹脂原料と被混合材料との混合物はこの加熱バレル４３内でも合流バレル３５内の加圧状態が保持された状態でこの加熱バレル４３内の第２の送りスクリューエレメント４４によって下流側に押出される。このとき、第２の加熱バレル４３内の混合物からは含有水分がの一部が蒸発分離されるが、その比率は混合物温度と加圧脱水帯域５８の圧力により変化する。いずれにしても、この第２の加熱バレル４３内の加圧脱水帯域５８の区間で分離された水、蒸気は一定圧力下に開口部４５からメカニカルフィルター４６を通して主として液状の状態で外部に排出される。
【００８９】
また、メカニカルフィルター４６ではメカニカルフィルタースクリュー４８の駆動によって第２の加熱バレル４３内の加圧脱水帯域５８の区間で分離された水、蒸気がメカニカルフィルター４６の排水口６０側に圧送される。このとき排水口６０側に圧送された排気物はジャケット付配管６３を通して２つのポンプ６１，６２の合流点６４に導かれる。
【００９０】
また、この合流点６４には冷却水供給用の第１のポンプ６１から冷却水が供給される。そして、この合流点６４では第１のポンプ６１から供給される冷却水とメカニカルフィルター４６によって分離された加圧水、残留モノマー等が混合され、第２のポンプ６２のモーノポンプによって排出される。このとき、排出水は好ましくは大気圧条件下においても激しい蒸発が発生しない温度になるように冷却される。
【００９１】
さらに、メカニカルフィルター４６の動作中は圧力保持機構５９の制御装置６６によって圧力計６５からの検出データが設定値と等しくなるように第２のポンプ６２の速度が調整され、第２の加熱バレル４３内の圧力が一定の設定圧力で保持される。このとき、圧力保持機構５９は、メカニカルフィルター４６が装着された第２の加熱バレル４３内の圧力を少なくともゲージ圧が０．１ＭＰａ以上の設定圧力で保持するように設定されている。
【００９２】
また、第２の加熱バレル４３内の加圧脱水帯域５８の下流部では閉バレル６９内のニーディングディスク７０、非噛み合いリング７１、それに隣接して下流側に配置されたシールリング７２等の圧力発生エレメントによって溶融混合物が堰き止められて混合物から分離した液体が絞り出される。
【００９３】
ここで、第２の加熱バレル４３内に圧送される溶融混合体は加熱バレル４３内の第２の送りスクリューエレメント４４によるせん断作用および第２の加熱バレル４３からの伝熱により１００℃以上、通常１２０℃ないし２００℃程度で、部分脱水された部分脱水ゴム組成分に含まれる水を含んでいるが、この第２の加熱バレル４３内の区間に導入されると、一部の水は蒸発して蒸発潜熱により含水溶融混合物の温度を低下させる。この温度低下により飽和蒸気圧がこの第２の加熱バレル４３内の区間の圧力とバランスした状態ではゴム組成分から脱水された液体と水蒸気とが共存している。この液は第２の加熱バレル４３内の区間下流の堰では溶融混合体と比較して低粘度のため閉バレル６９側に絞り出される。そして、この第２の加熱バレル４３の区間内の余剰となった液水はメカニカルフィルター４６から蒸気とともに外部に排出される。
【００９４】
この際、第２の加熱バレル４３内の区間圧力により決まる溶融混合体の温度が低くなるとその粘度が増加してスクリュー軸３０のせん断作用による発熱量が増大するので、スクリュー軸３０の動力が過大となるばかりでなく、溶融混合体が十分軟化していない低温度では、含水物の蒸発による発泡や、スクリュー軸３０のせん断による砕片が出来やすく、多量の発生蒸気に伴ってメカニカルフィルター４６から外部に飛び出す欠陥となる。そこで、汎用のＡＢＳ樹脂では、熱可塑性変形温度は１００℃前後で、上記の問題を避けるには少なくとも大気圧以上に加圧する事が必要となる。
【００９５】
なお、閉バレル６９内の圧力発生エレメントは第２の加熱バレル４３内の下流側に設置してもよい。さらに、圧力発生エレメントは左ネジスクリューエレメント、左ねじれニーディングディスクであってもよい。
【００９６】
また、第２の加熱バレル４３内でさらに脱水された溶融混合体は下流側の閉バレル６９に圧送される。この閉バレル６９内ではニーディングディスク７０によって溶融混合物の熱可塑性樹脂原料と被混合材料との分散混合が進められる。
【００９７】
さらに、閉バレル６９内で分散混合が進められた混合物は閉バレル６９内の圧力発生エレメントを経て第１のベントバレル７８に圧送される。そして、閉バレル６９内の圧力発生エレメントの堰き止め部を通過して、絞り切れなかった混合物の残りの含有水分、揮発成分はこの第１のベントバレル７８内の区間でベントスタッファー７７から通常のベント方法により蒸発分離される。
【００９８】
また、第１のベントバレル７８内を通過した混合物は続いて閉バレル８１内に圧送される。そして、この閉バレル８１内ではニーディングディスク８２の回転によって混合物の下流への移送が行われる。
【００９９】
その後、閉バレル８１内の混合物は第２のベントバレル８３内に圧送される。そして、この第２のベントバレル８３のベント部８４から水蒸気が排出された後、含有水分が分離された混合物（耐衝撃性熱可塑性樹脂の製品）は吐出バレル８５の吐出口８６から吐出される。
【０１００】
さらに、吐出口８６から吐出された混合物（耐衝撃性熱可塑性樹脂の製品）は第１の押出機１の下流側に配設された図示しない濾過スクリーン、ストランドダイ側に導かれる。ここで押し出されれたストランドは図示しない冷却水槽で冷却固化された後、図示しないカッターにて切断されてペレット化される。
【０１０１】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態では耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造時には水分を多量に含有する含水ゴム組成分を供給バレル１１、スリットバレル１２、閉バレル１４、１５および連結バレル１６で構成される同方向回転噛合２軸型の第２の押出機２に計量供給し、この第２の押出機２から同方向回転噛合２軸型の第１の押出機１の中間バレルである合流バレル３５に部分脱水ゴム組成分を定量的に強制供給するようにしている。このとき、第２の押出機２の連結バレル１６側に定量的に強制供給させた含水ゴム組成分をスクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌを通過する際に絞られる状態で機械的に圧縮させて含有水分の一部を脱水させるようにしたので、含有水分の一部が脱水された高粘度の含水ゴム組成分を第２の押出機２から第１の押出機１側に供給することができる。
【０１０２】
さらに、第２の押出機２の機械的な圧縮部２２では、グラフト化ゴム組成分の被混合材料の種類に応じて第２の押出機２のスクリュー軸１０と連結バレル１６のバレル壁２１とを軸方向に相対的に移動させ、スクリュー頭部２０の略円錐部２０ｃとバレル壁２１の孔部２１ｃとの間の隙間Ｌを調整できるようにしたので、このスクリュー軸１０の軸方向の移動に応じた隙間Ｌの調整により、第２の押出機２内の圧力制御を可能とし、異なるグレードの含水ゴム組成分への脱水条件設定の自由度を高めることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態では第２の押出機２のスクリュー軸１０のスクリュー頭部２０に略円錐部２０ｃを設け、スクリュー軸１０の先端形状を略円錐形状としたので、第１の押出機１のスクリュー軸３０の外径寸法をＤ１、谷径寸法をｄ１、第２の押出機２のスクリュー軸１０の外径寸法をＤ２、谷径寸法をｄ２としたとき
Ｄ１≧Ｄ２の場合はＤ２／ｄ２≧Ｄ１／ｄ１  および／または
Ｄ１／ｄ１＞Ｄ２／ｄ２の場合はＤ２＞Ｄ１
に設定することが可能になる。すなわち、第２の押出機２に、第１の押出機１より大きいスクリュー径の押出機を使用することができる。
【０１０４】
なお、一般的には、それぞれのスクリュー径の関係は、連結部３６における滞留部を作らないようにするためにＤ１＞Ｄ２，Ｄ１／ｄ１≧Ｄ２／ｄ２である。しかしながら、本実施の形態のように、第２の押出機２で行う含水ゴム組成分の圧縮脱水においては、一定押出量の場合、スクリュー回転数が低速になるほど圧縮脱水率が良好になる。しかし、極端に低速過ぎた場合は、やはり圧縮脱水率が悪化する。すなわち、第２の押出機２の押出量Ｑと、スクリュー回転数Ｎｓとの関係には適切な運転条件が存在する。
【０１０５】
そして、本発明が対象とする第２の押出機２の含水材料は、一般的に粉体形状であるためカサ密度が小さく、高処理能力を実現するときは高スクリュー回転数にならざるを得ないので、圧縮脱水率は低下する。これに対して、本実施の形態のように、同処理能力を大型機で処理することにより、スクリュー回転数はより低速となり、圧縮脱水率を改善することができる。
【０１０６】
したがって、本実施の形態のように、第２の押出機２のスクリュー軸１０の先端形状が略円錐形状である第２の押出機２を使用すれば、第２の押出機２のスクリュー軸１０のスクリュー径を第１の押出機１のスクリュー径より大きくすることが可能となり、より広い処理能力範囲、すなわち装置の高能力化が可能となる。
【０１０７】
また、第１の押出機１のスクリュー軸３０における合流バレル３５と対応する部分に図６（Ａ），（Ｂ）に示すようにスクリュー軸３０の外周面に複数の突起部３８が突設され、かつこれらの複数の突起部３８が略スパイラル状に並べて配置されたパイナップルスクリュー３９等の分配混合用スクリューエレメントを配置したので、合流バレル３５内に連続した塊として流入する第２の押出機２の高粘度の部分脱水ゴムを過大なせん断力をかけることなく細分化し、第１の押出機１の上流から供給される溶融した熱可塑性樹脂との分配混合を促進すると共に両者の温度均一化を進めることができる。
【０１０８】
さらに、本実施の形態ではスクリュー軸３０にはパイナップルスクリュー３９の上流部分に合流バレル３５内の混合部を加圧状態で保持する圧力保持用のスクリューエレメント４０を配置したので、この圧力保持用のスクリューエレメント４０によって合流、分散混合区間４２を加圧して含有水分の蒸発分離を低減することができる。
【０１０９】
また、第１の押出機１のスクリュー軸３０におけるパイナップルスクリュー３９の下流側の加圧脱水帯域５８との間に図１０（Ａ），（Ｂ）に示すようなシールリング７２を挿入し、合流バレル３５内の混合部と加圧脱水帯域５８との各内部圧力間の絶縁を行なうとともに、合流バレル３５内の混合部でマクロには均一化された混合物を強制的にシールリング７２の狭い隙間を通過させて、強いせん断作用による粒子の分散混合を行なう構成にしても良い。この場合には第１の押出機１の上流側から圧送される溶融熱可塑性樹脂と、第２の押出機２から供給される部分脱水ゴム組成分とはゴム粒子のレベルで均一に分散した溶融体として加圧脱水帯域に流入させることができる。
【０１１０】
さらに、加圧脱水帯域５８では、第１の押出機１の上流側より流入した含水溶融体の温度から決まる持ち込み水分の飽和蒸気圧に対応したバレル内圧力を保持する事により、持ち込み水分の蒸発を防ぎ、蒸発潜熱による溶融体温度の低下を避ける事が出来る。
【０１１１】
このような条件下では、溶融体と分離した余剰の水はこの加圧脱水帯域５８の下流側の閉バレル６９と対応する部分に配置されている図９（Ａ），（Ｂ）に示すような絞り脱水用の非噛み合いリング７１や、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すようなシールリング７２、または逆ネジ等の昇圧エレメントの組み合わせにより、上流方向に分離され、高粘度の溶融体が圧力勾配に反して下流に押し出される。このとき、余剰の水は図７（Ａ），（Ｂ）に示すメカニカルフィルター４６を経由して系内（第２の加熱バレル４３内の加圧脱水帯域５８）の圧力を保持しながら系外（外部）に排出される。
【０１１２】
しかしながら、上記第２の加熱バレル４３の加圧脱水帯域５８内の作用において、流入溶融体の温度が高く、加圧脱水帯域５８内での含水溶融体の含有水分の蒸発をゼロにする為の圧力が過大となる場合には一部の含有水分の蒸発を許容する事により、このときの蒸発潜熱により溶融体温度を低下させることができる。そのため、適当な加圧下で、気液混在状態で上記の機械的水分離が行なわれる。
【０１１３】
また、加圧脱水帯域５８内で加圧下において脱水を行なう利点は、次の通りである。すなわち、大気圧下では大量の水分の蒸発潜熱により溶融体温度が溶融体材料の軟化点近辺、或いはそれ以下に低下する一方で、固い、或いは高粘度の材料がスクリュー軸３０からの機械的エネルギー供給による再加熱が行われることにより、プロセス上、不必要な動力消費を避けられる事にある。
【０１１４】
更に、大量な蒸気の発生と、その時におきる溶融体の発泡、特にその時の低温度に起因する発泡体の破片が大量の蒸気流出に伴って系外に飛び出す不都合を解消できる。なお、発泡体の破片が大量の蒸気流出に伴って系外に飛び出すことを防止するために一般的にはベントスタッファーが利用されるが、このベントスタッファーを利用した場合でも生産量の増大による障害を解決するには難点がある。そのため、加圧脱水帯域５８内で加圧下において脱水を行なう場合にはベントスタッファーを利用する場合に比べて発泡体の破片が系外に飛び出すことを効果的に防止することができる。
【０１１５】
更に、ゴム組成分と熱可塑性樹脂との混練を行なう場合、ゴム組成分の粘度と熱可塑性樹脂の粘度とは出来るだけ近い事が好ましい。一般に、ゴムは高粘度、かつ温度変化に対する粘度変化は小である一方、これと比較すると熱可塑性樹脂は低粘度で、温度変化に対する粘度変化も大きい。そのため、ゴム組成分と熱可塑性樹脂との分散混合を良好な状態で実行するためには軟化点以上で親和性の保てる温度範囲で、出来る限り低温度の条件が好ましい。
【０１１６】
そして、本実施の形態の上記加圧脱水帯域５８内における気液混在条件下での混練では、この加圧脱水帯域５８内を適当な圧力に保持する事により、分散混合適温下での混練が可能となるので、良好なゴム分散、使用ゴム組成分、熱可塑性樹脂選択の自由度を確保できる利点もある。
【０１１７】
また、加圧脱水帯域５８内の加圧力の適性範囲は少なくとも０．１ＭＰａ以上であるが、基本的には原料樹脂の融点、或いは軟化点に応じて決定される。本発明が対象とするようなゴム組成分を含む材料に対しては、０．３〜０．７ＭＰａ程度が最適値である。ここで、加圧脱水帯域５８内の加圧力の範囲が０．３ＭＰａ以下では加圧脱水帯域５８内の加圧力による沸点上昇が十分でなくなる可能性が有り、０．７ＭＰａ以上では加圧脱水帯域５８の両端に設けられるシール用スクリューによる圧力シールが不十分となる可能性が有る。
【０１１８】
また、本実施の形態では加圧脱水帯域５８内の圧力保持機構５９として、図８に示すように２つのポンプ６１，６２とメカニカルフィルター４６とを組合わせたシステムが使用される。ここで、圧力保持機構５９の第２のポンプ６２としてモーノポンプを使用したので、メカニカルフィルター４６からの排出液体中に原料粉、あるいは破片などが含まれていても、圧力保持機能が損なわれる事なくこれら原料粉、あるいは破片と共に脱水液を大気圧の排水系に排出することが可能となる。そのため、圧力保持機構５９の第２のポンプ６２としてモーノポンプ以外の一般的な圧力制御されたポンプを使用する場合のように不適当な操作条件により粉、破片等が排出された際に圧力保持機能が損なわれる場合に比べて本実施の形態のように圧力保持機構５９の第２のポンプ６２としてモーノポンプを使用する場合には粉等の排出操作が優れている。したがって、耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置の安定性および柔軟性という面で本実施の形態の方法の方が優れている。
【０１１９】
また、本実施の形態ではメカニカルフィルター４６によって分離された加圧水、残留モノマー等の排出液体を圧力保持機構５９の冷却水供給用の第１のポンプ６１から供給される冷却水と混合した状態で合流点６４から第２のポンプ６２のモーノポンプによって排出するようになっている。ここで、第２のポンプ６２のモーノポンプは前述のように液体中に固体を含有するスラリーの排出・移送に適しているが、ロータ、あるいはステータ材質にゴム系の材質を使用するため、耐熱性に問題が有る。すなわち、メカニカルフィルター４６側から排出される１００℃以上の加圧水を直接に第２のポンプ６２のモーノポンプに供給した場合は、長時間運転において第２のポンプ６２のモーノポンプのゴム材質部分が劣化し、圧力のシール性が低下するおそれがある。そのため、本実施の形態のようにメカニカルフィルター４６によって分離された加圧水、残留モノマー等の高温状態の排出液体を圧力保持機構５９の冷却水供給用の第１のポンプ６１から供給される冷却水と混合して冷却した状態で合流点６４から第２のポンプ６２のモーノポンプによって排出することにより、第２のポンプ６２のモーノポンプのゴム材質部分の劣化を防止して、圧力のシール性の低下を防止することができる。
【０１２０】
［実施例］
第１の押出機１として東芝機械（株）社製ＴＥＭ５８ＢＳ、第２の押出機２として東芝機械（株）社製ＴＥＭ５８Ｂを図１に示すバレル構成として使用した。ここで、第１の押出機１および第２の押出機２のスクリュー直径Ｄ＝５８ｍｍ、各バレルブロックの長さ＝３Ｄである。
【０１２１】
さらに、各バレルの温度は次の通りである。
【０１２２】
バレルＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６：２００℃
バレルＭ７，Ｍ８：２３０℃
バレルＭ９：２００℃
バレルＳ１，Ｓ２：常温
バレルＳ３：１００℃
バレルＳ４，Ｓ５：１３０℃
また、バレルＭ１よりのＳＡＮ供給温度＝２３０℃、供給量＝２８７ｋｇ／ｈ、
部分脱水した含水率３２％の常温グラフト重合体（ジエン系ゴム比率＝６０％）のバレルＳ１からの供給量＝１６６ｋｇ／ｈ、
バレルＭ４の帯域のＭＦ排水系圧力＝０．５ＭＰａゲージ圧、
バレルＭ６のベントスタッファー圧力＝大気圧開放、
バレルＭ８のベント部真空圧力＝５ＫＰａ、
スクリュー速度＝３５０ｒｐｍの条件で運転した時に、ダイより押し出された一般射出グレードである中衝撃ＡＢＳ樹脂（ジエン系ゴム率約１７％）押出量＝４００ｋｇ＝ｈ、ダイからの押出樹脂温度＝２５０℃、押出量当たりのモーター動力：Ｅｓｐ＝０．１１０ｋＷＨ／ｋｇで良好なペレットを安定して製造する事が出来た。
【０１２３】
この時、バレルＳ２の脱水スリット１３からは１６ｋｇ／ｈの微量の微粉を含んだ分離水が排出された。さらに、バレルＭ４のメカニカルフィルター４６から排出した高温水は下流に接続した冷却器で１００℃以下に冷却後、減圧弁経由大気圧の受け容器に排出した。ここで、排出液は残留未反応モノマーと推定される油分を若干含んでいるが、微粉末を含まない透明性のある液であった。
【０１２４】
また、本実施例のスクリュー回転数、バレル設定温度等の運転条件範囲は、製品ゴム含有率が１０％〜２５％程度のＡＢＳ樹脂の成形に使用される一般的な条件が適用された。さらに、本実施例に使用された口径の押出機では、スクリュー回転数として３００〜１０００ｒｐｍ程度が適用された。
【０１２５】
［比較例］
上記実施例において、バレルＭ４帯域のＭＦ排水系圧力を大気圧に開放した以外は同一条件にて運転した。上記に説明のごとく、この帯域の混合物温度低下により押出量当たりのモータ動力＝Ｅｓｐは０．１１９に増加した。同時にＭＦより排出される排液中に微粉が混ざり、長時間の安定運転に不安を感じさせた。
【０１２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記方法の部分的応用例として、特公昭５９−３７０２１号公報の第１図において、夫々ｙ，ｚで示されるニーディングディスク、逆ネジスクリューに付いて、特に脱水スリットバレルに接した下流にあるニーディングディスクｙを長さ／直径比＞０．５とした図９における絞り用非噛み合いリング７１に相当する円筒部ｙ´とする。或いは、ｘ＋ｙ＋ｚの形にする事により、この絞り部分での脱水率を高める事が出来る。
【０１２７】
また、逆ネジスクリューｚについては圧力発生機能があれば必ずしも逆ネジに限定されるものではなく、シールリング等も利用できる。ここで、円筒部ｙ´を挿入する事により脱水率が向上する理由は明確ではないが、含水材料はスクリューバレル間でせん断、しごきを受けて外壁面に水が絞り出されるが、その際スクリューフライト、ニーディングディスクの持つ混合作用、特に噛み合い部での強力な混合機能によりいったん分離された水が再混合されるため上流側への脱水が妨げられるものと考えられる。そして、噛み合い部を持たない円筒形スクリューエレメントは上記理由により脱水率の向上に貢献していると考えられる。
【０１２８】
これは、本実施の形態の図２（Ｂ）のバレルＳ５のコニカル隙間（図４参照）についても同様であり、更に同心円錐からなる隙間ではより強力な水分離が期待できる。
【０１２９】
さらに、特公昭５９−３７０２１号公報の第１図において、スリットバレルに後続する最初のベントバレルは、本発明の方式の加圧脱水帯域５８に置き換える事により、本発明と同様の効果が得られる。即ち、蒸発潜熱によらない脱水量の増加によるエネルギー効率の向上、高押出量時の、ベントスタッファーからの溶融体の砕片飛び出しによる不都合を改善出来る。
【０１３０】
さらに、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【０１３１】
【発明の効果】
請求項１、９、１０の発明によれば第２の押出機に供給された被混合材料はこの第２の押出機の脱水手段によって機械的に圧縮されてグラフト化ゴム組成分の含有水分が脱水された状態で第１の押出機の中途部に供給され、第１の押出機の上流側から送られる熱可塑性樹脂の原料と混合されるようにしたので、含有水分の一部が脱水された高粘度の含水ゴム組成分を第２の押出機から第１の押出機側に供給することができる。さらに、第１の押出機内における熱可塑性樹脂原料と被混合材料との混合部は加圧混合手段によって加圧されて混合物の沸点が上昇されることにより、含有水分の蒸発分離が低減されるとともに、加圧排水手段によって加圧混合手段による加圧状態を保持しながら混合物から含有水分を外部に排水するようにしたので、熱可塑性樹脂原料と被混合材料である多量の水分を含有するグラフト化ゴム組成分とを押出機中で混合して耐衝撃性熱可塑性樹脂を製造する際に、運転操作の自由度の高いコンパクトな装置により、効率的に脱水し、エネルギー効率よく高品質な耐衝撃性熱可塑性樹脂を製造することができる。
【０１３２】
請求項２の発明によれば第２の押出機のスクリューは、第１の押出機のスクリュー・バレルに任意の角度で接続して配置され、脱水手段の機械的な圧縮部では、グラフト化ゴム組成分の被混合材料の種類に応じて第２の押出機のスクリュー軸とバレル壁とを軸方向に相対的に移動させ、スクリュー頭部とバレル壁との間の隙間を調整できるようにしたので、異なるグレードの含水ゴム組成分への脱水条件設定の自由度を高めることができる。
【０１３３】
請求項３の発明によれば第２の押出機のスクリューの先端部を略円錐形のスクリュー頭部とすることで第２の押出機に、第１の押出機より大きいスクリュー径の押出機を使用することができるので、スクリュー回転数はより低速となり、より広い処理能力範囲、すなわち装置の高能力化を可能とし、含水ゴム組成分の圧縮脱水率を改善することができる。
【０１３４】
請求項４の発明によれば第１の押出機のスクリューにおける混合部の上流部分に配置された圧力保持用のスクリューエレメントによって混合部内の圧力を保持させた状態で、第１の押出機のスクリューにおける連結部の部分に配置された分配混合用のスクリューエレメントによって熱可塑性樹脂原料と被混合材料とを分配混合させるようにしたので、混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減することができる。
【０１３５】
請求項５の発明によればシールリング、逆ネジ等の圧力発生用スクリューエレメントで構成される圧力保持用のスクリューエレメントによって混合部内の圧力を保持させた状態で、切欠スクリュー、パイナップルスクリュー等のスクリューエレメントで構成される分配混合用のスクリューエレメントによって熱可塑性樹脂原料と被混合材料とを分配混合させるようにしたので、混合部を加圧して含有水分の蒸発分離を低減することができ、かつ切欠スクリュー、パイナップルスクリュー等のスクリューエレメントによって熱可塑性樹脂原料と被混合材料とを良好な状態に分配混合させることができる。
【０１３６】
請求項６の発明によればスクリュー軸におけるメカニカルフィルターの下流側に配置された絞り脱水用の非噛み合いリングと、この非噛み合いリングの下流側にそれに接して配置された逆ねじれスクリューエレメント、またはシールリング、逆ねじれニーディングディスク等のシール手段によって加圧混合手段による加圧状態を保持しながらシールリングの下流側に押出された混合物から分離した含有水分を第１の押出機のスクリュー軸における分配混合用のスクリューエレメントの下流側のシールリングの下流側に配置されたバレルのメカニカルフィルターによって加圧下で外部に排水するようにしたので、効率的に脱水し、混合物から分離した含有水分をエネルギー効率よく外部に排水することができる。
【０１３７】
請求項７の発明によれば第１の押出機の圧力保持機構における冷却水供給用の第１のポンプによってメカニカルフィルターの排水口に冷却水を供給するとともに、第２のポンプであるモーノポンプによって第１のポンプから供給される冷却水とメカニカルフィルターによって分離された加圧水、残留モノマー等を混合して排出し、さらに制御手段によってメカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を一定の設定圧力で保持するように第２のポンプを制御するようにしたので、メカニカルフィルターからの排出液体中に原料粉、あるいは破片などが含まれていても、圧力保持機構の第２のポンプであるモーノポンプによって圧力保持機能が損なわれる事なくこれら原料粉、あるいは破片と共に脱水液を大気圧の排水系に排出することが可能となる。そのため、耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置の安定性および柔軟性の向上が図れる。
【０１３８】
請求項８の発明によれば圧力保持機構によってメカニカルフィルターが装着されたバレル内の圧力を少なくともゲージ圧が０．１ＭＰａ以上の設定圧力で保持するようにしたので、加圧脱水帯域内の加圧力による適正な沸点上昇や、加圧脱水帯域の両端に設けられるシール用スクリューによる圧力シールの効果を適正な状態で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置全体の概略構成図。
【図２】（Ａ）は第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における第１の押出機の要部の概略構成図、（Ｂ）は第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における第２の押出機の要部の概略構成図。
【図３】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における第１の押出機と第２の押出機との連結部を示す要部の縦断面図。
【図４】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における第２の押出機のスクリュー頭部の斜視図。
【図５】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における第２の押出機のスクリュー頭部と円錐形バレル壁との間の隙間調整動作を説明するもので、（Ａ）はスクリュー頭部と円錐形バレル壁との間の隙間Ｌが０の状態を示す要部の縦断面図、（Ｂ）はスクリュー頭部と円錐形バレル壁との間の隙間Ｌが２．００８の状態を示す要部の縦断面図、（Ｃ）はスクリュー頭部と円錐形バレル壁との間の隙間Ｌが２．９００の状態を示す要部の縦断面図。
【図６】（Ａ）は第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における第１の押出機の分配混合用のパイナップルスクリューを示す正面図、（Ｂ）は同側面図。
【図７】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置におけるメカニカルフィルタを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。
【図８】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における加圧脱水域内の圧力保持機構の概略構成図。
【図９】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置における非噛み合いリングを示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ線断面図。
【図１０】第１の実施の形態の耐衝撃性熱可塑性樹脂の製造装置におけるシールリングを示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線断面図。
【符号の説明】
１    第１の押出機
２    第２の押出機
３    熱可塑性樹脂の原料供給部
４    グラフト化ゴム組成分の供給部
１７    脱水手段
１６    連結バレル（連結部）
４０    圧力保持用のスクリューエレメント（加圧混合手段）
４２    合流、分散混合区間（混合部）
７６    機械的水分離区間（加圧排水手段）
【図１】
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【図２】
0003597070.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003597070.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003597070.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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