(57)【要約】【課題】本発明は、粉体原料をサイドフィーダーからサイドフィードバレルに供給する際に、粉体原料の飛散と溶融樹脂のベントアップとを防止しつつ、樹脂組成物の生産性を向上することを可能にする、サイドフィードバレルを有する押出機、及びサイドフィードバレルを提供することを目的とする。【解決手段】ガス抜き用開口部を備える上面部と、正面壁及び背面壁と、右側面壁と、左側面壁と、底面部とを備えるサイドフィードバレルを有する押出機であり、ガス抜き用開口部と押出機のスクリューの軸線との距離Ｌ１が、スクリューの直径Ｄの０倍以上であり、ガス抜き用開口部とサイドフィーダーのスクリューの軸線との距離Ｌ２が、スクリューの直径Ｄの０倍以上であり、サイドフィードバレルの上面部の内面と押出機のスクリューとの最近接距離ｈが、スクリューの直径Ｄの０〜０．１倍であることを特徴とする、押出機、及びサイドフィードバレル。【選択図】図２
2018051915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス抜き用開口部を備える上面部と、押出機のスクリュー用の穴を備える正面壁及び背面壁と、サイドフィーダーのスクリュー用の穴を備える右側面壁と、左側面壁と、底面部とを備えるサイドフィードバレルを有する押出機であり、
前記ガス抜き用開口部と、前記押出機のスクリューのうち最も前記サイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの配列方向についての距離Ｌ１が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記ガス抜き用開口部と、前記サイドフィーダーのスクリューのうち最も前記背面壁側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの軸線方向について距離Ｌ２が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記サイドフィードバレルの上面部の内面と前記押出機のスクリューとの前記押出機のスクリューの配列方向に直交する方向についての最近接距離ｈが、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０〜０．１倍である
ことを特徴とする、押出機。
【請求項２】
前記押出機のスクリューの軸線に垂直な平面による断面において、前記ガス抜き用開口部の前記サイドフィーダー側の側壁を画成する線のうち最も前記底面側に位置する部分が、前記上面部の内面を画成する線に対してなす角度αが、１０〜６０°である、請求項１に記載の押出機。
【請求項３】
前記押出機のスクリューの軸線に沿い、且つ、前記サイドフィードバレルの上面部に垂直な平面による断面において、前記ガス抜き用開口部の前記押出機下流側の側壁を画成する線のうち最も前記底面側に位置する部分が、前記上面部の内面を画成する線に対してなす角度βが、１０〜３５°である、請求項１又は２に記載の押出機。
【請求項４】
前記ガス抜き用開口部の面積が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの２乗Ｄ２の０．２〜１．０倍である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項５】
前記サイドフィードバレルの軸方向の長さＬが、前記押出機のスクリューの直径Ｄの２〜１０倍である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項６】
前記サイドフィードバレルが、前記正面壁、前記背面壁、前記右側面壁、前記左側面壁、前記底面部を有するサイドフィードバレル本体と、前記上面部とからなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項７】
前記押出機のスクリューを少なくとも２本備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の押出機を用いることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項９】
前記押出機のギアボックスのトルク密度Ｔｄを、６〜２５Ｎ・ｍ／ｃｍ３とする、請求項８に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート系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８又は９に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項１１】
前記サイドフィードバレルにおいて、平均粒径が１０００μｍ未満である前記熱可塑性樹脂粉体及び／又はフィラー粉体をサイドフィードする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項１２】
前記サイドフィードバレルにおいて、平均粒径が１００μｍ未満である前記熱可塑性樹脂粉体及び／又はフィラー粉体をサイドフィードする、請求項１１に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項１３】
押出機のスクリュー用の穴を備える正面壁及び背面壁と、サイドフィーダーのスクリュー用の穴を備える右側面壁と、左側面壁と、底面部とを備えるサイドフィードバレル本体と、ガス抜き用開口部を備える上面部とを有するサイドフィードバレルであり、
前記ガス抜き用開口部と、前記押出機のスクリューのうち最も前記サイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの配列方向についての距離Ｌ１が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記ガス抜き用開口部と、前記サイドフィーダーのスクリューのうち最も前記背面壁側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの軸線方向について距離Ｌ２が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記サイドフィードバレルの上面部の内面と前記押出機のスクリューとの前記押出機のスクリューの配列方向に直交する方向についての最近接距離ｈが、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０〜０．１倍である
ことを特徴とする、サイドフィードバレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを有する押出機、ガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルに関する。
【背景技術】
【０００２】
二軸押出機を使って、粉体原料をサイドフィーダーから、サイドフィードバレルに供給し、熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する際、粉体原料の粒径が小さい場合や、粉体原料の供給割合が多い場合、粉体原料に同伴されるガス量が増えるために、サイドフィードバレルのガス抜き部より、ガスと粉体原料が同時に噴出する問題があった。又、溶融混練樹脂がガス抜き部でベントアップし、ガス抜き部がベントアップした樹脂のため閉塞し、粉体原料の食い込み不良を起こし、供給量が低下する問題があった。
サイドフィードバレルのガス抜き部の位置や形状については、例えば、特許文献１には、サイドフィードバレルのガス抜き部の位置の技術が開示されている。
真空ベント金物ではあるが、溶融した樹脂のベントアップ防止のためのガス抜き部に形状については、例えば、特許文献２には、図１にガス抜き部の下流側にアンダーカットの技術が開示されている。又、特許文献３には、図４にガス抜き部の下流側に円弧を付ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１２４０８８号公報
【特許文献２】特開２０００−２７１９８５号公報
【特許文献３】特開平１１−２２６９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１の技術は、図１にある、ガス抜き部の開口面積が小さいために、ガス抜きには不向きで、ガス抜きが不十分なために、サイドフィードする粉体原料の食い込みが悪くなり、生産性が低下し、且つ、図２にある、ガス抜き部とサイドフィーダスクリュー側にある押出機のニ軸スクリュー噛み合い部があるために、溶融樹脂が噛み合い部に当たり、ベントアップする。
前記特許文献２の図１の１９の技術では、真空ベント下流側下部にアンダーカット処理が施されているが、このアンダーカット角度が大きいために、溶融樹脂がアンダーカット部に当たり盛り上がって、ベントアップする。
前記特許文献３の図３中ｈの技術では、バレルとスクリューの隙間が広くなり過ぎて、サイドフィーダスクリューから供給される粉がガス抜き開口部から大量に飛散する。
特許文献１、２、３の技術では、粉体原料をサイドフィーダーから、サイドフィードバレルに供給する際、粉体原料の飛散防止と溶融樹脂のベントアップを防止し、且つ、生産性を満足することが出来なかった。
【０００５】
そこで、本発明は、粉体原料をサイドフィーダーからサイドフィードバレルに供給する際に、粉体原料の飛散と溶融樹脂のベントアップとを防止しつつ、樹脂組成物の生産性を向上することを可能にする、押出機及びサイドフィードバレル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】
【０００６】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、粉体原料をサイドフィーダーからサイドフィードバレルに供給して樹脂組成物を溶融混練する際に、サイドフィードバレルの上面部に設けられるガス抜きの位置を最適化することによって、上記課題を有利に解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
本発明の要旨は以下の通りである。
［１］
ガス抜き用開口部を備える上面部と、押出機のスクリュー用の穴を備える正面壁及び背面壁と、サイドフィーダーのスクリュー用の穴を備える右側面壁と、左側面壁と、底面部とを備えるサイドフィードバレルを有する押出機であり、
前記ガス抜き用開口部と、前記押出機のスクリューのうち最も前記サイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの配列方向についての距離Ｌ１が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記ガス抜き用開口部と、前記サイドフィーダーのスクリューのうち最も前記背面壁側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの軸線方向について距離Ｌ２が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記サイドフィードバレルの上面部の内面と前記押出機のスクリューとの前記押出機のスクリューの配列方向に直交する方向についての最近接距離ｈが、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０〜０．１倍である
ことを特徴とする、押出機。
［２］
前記押出機のスクリューの軸線に垂直な平面による断面において、前記ガス抜き用開口部の前記サイドフィーダー側の側壁を画成する線のうち最も前記底面側に位置する部分が、前記上面部の内面を画成する線に対してなす角度αが、１０〜６０°である、［１］に記載の押出機。
［３］
前記押出機のスクリューの軸線に沿い、且つ、前記サイドフィードバレルの上面部に垂直な平面による断面において、前記ガス抜き用開口部の前記押出機下流側の側壁を画成する線のうち最も前記底面側に位置する部分が、前記上面部の内面を画成する線に対してなす角度βが、１０〜３５°である、［１］又は［２］に記載の押出機。
［４］
前記ガス抜き用開口部の面積が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの２乗Ｄ２の０．２〜１．０倍である、［１］〜［３］のいずれかに記載の押出機。
［５］
前記サイドフィードバレルの軸方向の長さＬが、前記押出機のスクリューの直径Ｄの２〜１０倍である、［１］〜［４］のいずれかに記載の押出機。
［６］
前記サイドフィードバレルが、前記正面壁、前記背面壁、前記右側面壁、前記左側面壁、前記底面部を有するサイドフィードバレル本体と、前記上面部とからなる、［１］〜［５］のいずれかに記載の押出機。
［７］
前記押出機のスクリューを少なくとも２本備える、［１］〜［６］のいずれかに記載の押出機。
［８］
［１］〜［７］のいずれかに記載の押出機を用いることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
［９］
前記押出機のギアボックスのトルク密度Ｔｄを、６〜２５Ｎ・ｍ／ｃｍ３とする、［８］に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
［１０］
前記熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［８］又は［９］に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
［１１］
前記サイドフィードバレルにおいて、平均粒径が１０００μｍ未満である前記熱可塑性樹脂粉体及び／又はフィラー粉体をサイドフィードする、［８］〜［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］
前記サイドフィードバレルにおいて、平均粒径が１００μｍ未満である前記熱可塑性樹脂粉体及び／又はフィラー粉体をサイドフィードする、［１１］に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
［１３］
押出機のスクリュー用の穴を備える正面壁及び背面壁と、サイドフィーダーのスクリュー用の穴を備える右側面壁と、左側面壁と、底面部とを備えるサイドフィードバレル本体と、ガス抜き用開口部を備える上面部とを有するサイドフィードバレルであり、
前記ガス抜き用開口部と、前記押出機のスクリューのうち最も前記サイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの配列方向についての距離Ｌ１が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記ガス抜き用開口部と、前記サイドフィーダーのスクリューのうち最も前記背面壁側に位置するスクリューの軸線との前記押出機のスクリューの軸線方向について距離Ｌ２が、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０倍以上であり、
前記サイドフィードバレルの上面部の内面と前記押出機のスクリューとの前記押出機のスクリューの配列方向に直交する方向についての最近接距離ｈが、前記押出機のスクリューの直径Ｄの０〜０．１倍である
ことを特徴とする、サイドフィードバレル。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、粉体原料をサイドフィーダーからサイドフィードバレルに供給する際に、粉体原料の飛散と溶融樹脂のベントアップとを防止しつつ、樹脂組成物の生産性を向上することを可能にする、押出機及びサイドフィードバレルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを有する本実施形態の押出機の概要について示す図である。（Ａ）は、押出機の側面図であり、（Ｂ）は、押出機の上面図である。
【図２】本実施形態の押出機におけるガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを示す斜視図である。
【図３】本実施形態の押出機におけるガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルについて示す図である。（Ａ）は、サイドフィードバレルの上面図であり、（Ｂ）は、サイドフィードバレルを（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、（Ｃ）は、サイドフィードバレルを（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
【図４】本実施形態の一例のサイドフィードバレルを示す斜視図である。
【図５】本実施形態の一例のサイドフィードバレルのサイドフィードバレル本体について示す図である。（Ａ）は、サイドフィードバレル本体の上面図であり、（Ｂ）は、サイドフィードバレル本体を（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、（Ｃ）は、サイドフィードバレル本体を（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
【図６】本実施形態の一例のサイドフィードバレルの上面部について示す図である。（Ａ）は、一例の上面部の上面図であり、（Ｂ）は、一例の上面部を（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、（Ｃ）は、一例の上面部を（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
【図７】本実施形態の別の例のサイドフィードバレルの上面部について示す図である。（Ａ）は、別の例の上面部の上面図であり、（Ｂ）は、別の例の上面部を（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、（Ｃ）は、別の例の上面部を（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。そして、本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施することができる。
【００１１】
なお、図面中、上下左右等の位置関係は、特に断りのない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面中、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。本実施形態の寸法比率は図示の寸法比率に限られるものではない。
【００１２】
（押出機）
図１に、ガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを有する本実施形態の押出機の概要について示す。図１（Ａ）は、押出機の側面図であり、図１（Ｂ）は、押出機の上面図である。
【００１３】
本実施形態の押出機１としては、特に限定されることはないが、二軸押出機等の多軸押出機が好ましい。
【００１４】
二軸押出機としては、特に限定されることはないが、同方向回転二軸押出機が好ましく、例えば、ドイツ連邦共和国コペリオン（ＣＯＰＥＲＩＯＮ）社製の「ＺＳＫ、ＺＳＫ  Ｍｃ、ＺＳＫ  ＭｃＰｌｕｓ、ＺＳＫ  Ｍｃ１８」シリーズ；東芝機械社製の、「ＴＥＭ  ＢＳ、ＴＥＭ−ＳＳ、ＴＥＭ−ＳＸ」シリーズ；日本製鋼所社製の「ＴＥＸ  α、ＴＥＸ  α２、ＴＥＸ  α３」シリーズ等が挙げられる。
【００１５】
押出機１の規格や大きさは、特に限定されないが、バレル内径（直径）Ｄは、４０〜２００ｍｍであることが好ましい。バレル内径Ｄが４０ｍｍ未満では、生産性が低い。バレル内径Ｄが２００ｍｍ超では、溶融混練時の発熱を抑制するのが難しい。バレル有効長Ｌは、特に限定されないが、バレル内径Ｄの１２〜６０倍であることが好ましい。バレル有効長Ｌがバレル内径Ｄの１２倍未満では、原料を十分に混練することが難しく、バレル有効長Ｌがバレル内径Ｄの６０倍超では、スクリュー軸の振れが大きくなり、原料の混練が不良になるおそれがある。
【００１６】
押出機１のモーターは、特に限定されず、インバーターモーターでもよいし、直流モーターでもよい。モーターには、必要に応じて冷却装置を設けてもよい。モーター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、空気中に異物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。
【００１７】
押出機１を用いて樹脂組成物を溶融混練する段階において、押出機１のギアボックスのトルク密度Ｔｄは、６〜２５Ｎ・ｍ／ｃｍ３であり、好ましくは８〜２４Ｎ・ｍ／ｃｍ３、さらに好ましくは１４〜２３Ｎ・ｍ／ｃｍ３である。トルク密度Ｔｄを６以上２５以下の範囲とすれば、樹脂組成物の生産性及び品質の安定性を優れたものとすることができる。
なお、ギアボックスのトルク密度Ｔｄ（Ｎ・ｍ／ｃｍ３）は、下記式（１）から求められる。
トルク密度Ｔｄ（Ｎ・ｍ／ｃｍ３）＝最高モーターパワー（ｋｗ）×１０００／（２×３．１４×最高回転数）／（スクリュー径ｄ（ｃｍ））３・・・（１）
例えば、東芝機械社製のＴＥＭ５８ＳＳを、トルク一定の最高回転数１０ｒｐｓ、１８１ｋｗのモーターで、使用した場合、トルク密度Ｔｄは、１４．８Ｎ・ｍ／ｃｍ３となる。
【００１８】
押出機１のバレル２の構成としては、原料供給口を有するバレル、（溶融前の）固体搬送ゾーン及び／又は溶融体搬送ゾーンを形成するバレル、混練ゾーンを形成するバレル、ベントを有するバレルを含むバレル構成が挙げられる。ここで、ベントは、大気ベントでもよいし、真空ベントでもよい。また、原料の供給は、トップフィードとしてもよく、サイドフィードとしてもよい。
特に、押出機１が前述の同方向回転二軸押出機である場合、好ましいバレル２の構成としては、原料供給口を有するバレルを少なくとも２つ、ベントを有するバレルを少なくとも１つ有し、混練ゾーンを少なくとも２箇所に有するバレル構成が挙げられる。
例えば、図１に示す例では、第１バレルが原料供給口を有するバレル（トップフィードバレル）であり、第６、第８バレルが原料供給口を有するバレル（サイドフィードバレル）であり、第５バレルが大気ベントを有するバレルであり、第１１バレルが真空ベントを有するバレルであり、第４、第７、第９バレルが混練ゾーンを形成するバレルとなっている。
【００１９】
押出機１に使用されるスクリューエレメントとしては、例えば、２条又は３条のニーディングブロック（右廻り、左廻り、ニュートラル）、２条又は３条のフライトスクリュー（右廻り、左廻り）、１条、２条又は３条の切り欠きスクリューやカットスクリュー、バリスターリング、１条右回りスクリューフライト等が挙げられ、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。
【００２０】
押出機１のダイ部には、溶融した熱可塑性樹脂に含まれる異物を除去するための金属メッシュ（目開きが＃１０〜＃３００のメッシュ）を付けることが可能なプレーカープレートを装着させてもよい。
また、ダイ部には、複数のオリフィスを備えるダイプレートを装着させてもよく、この場合、オリフィスの内径は２〜６ｍｍとしてよく、オリフィスの長さは６〜２０ｍｍとしてよく、オリフィス１穴当たりの押出量は１０〜４０ｋｇ／ｈｒとしてよい。さらに、ダイプレートのオリフィスの開口部には、ガスを吹き付ける又は微振動を与えることによって、開口部に発生するメヤニを除去することが可能な、メヤニ除去装置を設置してもよい。
【００２１】
（（押出機におけるサイドフィードバレル））
以下、本実施形態の押出機におけるサイドフィードバレルについて詳述する。
【００２２】
図２に、本実施形態の押出機におけるガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを斜視図で示す。
【００２３】
本実施形態の押出機１におけるサイドフィードバレル１０は、図２に示すように、ガス抜き用開口部１０ｏｐを備える上面部１０ｕと、押出機１のスクリュー用の穴１ｈを備える正面壁（押出機下流側の壁）１０ｆ及び背面壁（押出機上流側の壁）１０ｂａと、サイドフィーダー１１のスクリュー用の穴１１ｈを備える右側面壁１０ｒと、左側面壁１０ｔと、底面部１０ｂｏとを備えるものである。
なお、図２に示す例では、用いられるサイドフィーダー１１は二軸のものであるが、本発明ではこれに限定されることなく、用いられるサイドフィーダー１１を単軸のものとしてもよく多軸のものとしてもよい。
【００２４】
サイドフィードバレル１０の長さＬは、押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの２〜１０倍であることが好ましく、さらに好ましくは３〜１０倍であり、より好ましくは３〜９倍である。サイドフィードバレル１０の長さＬが押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの２倍未満ならば、粉体の搬送能力が低下する。サイドフィードバレル１０の長さＬが押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの１０倍超ならば、サイドフィードバレル１０の加工が難しくなるおそれがある。なお、ここで、スクリューの直径とは、スクリューの長径をいう。
【００２５】
また、サイドフィードバレル１０の幅Ｗは、押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの３．０〜１０倍であることが好ましく、さらに好ましくは３．２〜８．０倍であり、より好ましくは３．２〜４．５倍である。
【００２６】
図３に、本実施形態の押出機におけるガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルについて示す。図３（Ａ）は、サイドフィードバレルの上面図であり、図３（Ｂ）は、サイドフィードバレルを図３（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、図３（Ｃ）は、サイドフィードバレルを図３（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
【００２７】
ここで、本実施形態の押出機１におけるサイドフィードバレル１０では、上面部１０ｕが備えるガス抜き用開口部１０ｏｐと、押出機１のスクリュー１ｓのうち最もサイドフィーダー１１側に位置するスクリュー１ｓｓの軸線Ｘ１との押出機１のスクリュー１ｓの配列方向についての距離Ｌ１（図３参照）が、押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの０倍以上である。
なお、上記Ｌ１は、押出機１のスクリュー１ｓの配列方向のうち、サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓ用の穴を備える右側面壁１０ｒ側を負の方向、左側面壁１０ｔ側を正の方向として、値を定めるものとする。
また、上記Ｌ１は、開口部１０ｏｐのうちサイドフィードバレル１０を上面側からみたときの面積が最も小さくなっている部分、言い換えれば、開口部１０ｏｐのうち最も間口が狭くなっている部分、において定めるものとする。また、上記Ｌ１は、ガス抜き用開口部１０ｏｐと軸線Ｘ１との最近接距離としてよい。
上記Ｌ１が上記Ｄの０倍未満になると、粉体が大量に飛散する。
【００２８】
そして、上記Ｌ１が大きいほど本発明の効果が得られやすいが、上記Ｌ１は上記Ｄの０．８倍以下としてよい。
上記Ｌ１が上記Ｄの０．８倍を超えると、設計の観点からガス抜き用開口部１０ｏｐの面積（後述）が比較的小さくなり、ガス抜きの効果が低下し、サイドフィードバレル１０に投入された粉体の押出機１内部への侵入が十分でなくなるおそれがある。
【００２９】
上記Ｌ１は、本発明の効果を高める観点から、好ましくは上記Ｄの０．２〜０．８倍であり、さらに好ましくは０．４１〜０．８倍である。
【００３０】
なお、本実施形態では、押出機１の上面図において、ガス抜き用開口部１０ｏｐは、押出機１のスクリュー１ｓのうち左側壁１０ｔ側に位置する（サイドフィーダー１１から最も遠くに位置する）スクリュー１ｓｆの軸線Ｘ２よりもサイドフィーダー１１側にあってもよく、スクリュー１ｓｆの軸線Ｘ２を跨いでいてもよく、スクリュー１ｓｆの軸線Ｘ２よりも左側壁１０ｔ側にあってもよい。
【００３１】
また、本実施形態の押出機１におけるサイドフィードバレル１０では、上面部１０ｕが備えるガス抜き用開口部１０ｏｐと、サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓのうち最も背面壁１０ｂａ側（押出機上流側）に位置するスクリュー１１ｓｓの軸線Ｙ１との押出機１のスクリュー１ｓの軸線方向について距離Ｌ２（図３参照）が、押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの０倍以上である。
なお、上記Ｌ２は、サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓの配列方向のうち、押出機１の正面壁１０ｆ側を負の方向、背面壁１０ｂａ側を正の方向として、値を定めるものとする。
また、上記Ｌ２は、開口部１０ｏｐのうちサイドフィードバレル１０を上面側からみたときの面積が最も小さくなっている部分、言い換えれば、開口部１０ｏｐのうち最も間口が狭くなっている部分、において定めるものとする。また、上記Ｌ２は、ガス抜き用開口部１０ｏｐと軸線Ｙ１との最近接距離としてよい。
上記Ｌ２が上記Ｄの０倍未満になると、粉体が大量に飛散する。
【００３２】
そして、上記Ｌ２が大きいほど本発明の効果が得られやすいが、上記Ｌ２は上記Ｄの１．０倍以下としてよい。
上記Ｌ２が上記Ｄの１．０倍を超えると、設計の観点からガス抜き用開口部１０ｏｐの面積が比較的小さくなり、ガス抜きの効果が低下し、サイドフィードバレル１０に投入された粉体の押出機１内部への侵入が十分でなくなるおそれがある。
【００３３】
上記Ｌ２は、本発明の効果を高める観点から、好ましくは上記Ｄの０〜０．９倍であり、さらに好ましくは０〜０．８倍である。
【００３４】
さらに、本実施形態では、サイドフィードバレル１０の上面部１０ｕの内面と押出機１のスクリュー１ｓとの押出機１のスクリュー１ｓの配列方向に直交する方向についての最近接距離ｈ（図３参照）（上面部１０ｕの内面とスクリュー１ｓの径方向最外側との最近接距離）が、押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの０〜０．１倍である。
上記ｈが上記Ｄの０．１倍を超えると、サイドフィーダー１１から供給された粉体がガス抜き用開口部１０ｏｐに大量に飛散するおそれがある。また、上記ｈが上記Ｄの０未満であると、スクリュー１ｓが上面部１０ｕの内面に当たるため好ましくない。
上記ｈは、本発明の効果を高める観点から、好ましくは０〜０．０７倍であり、さらに好ましくは０〜０．０４である。
【００３５】
本実施形態の押出機では、図３に示すように、ガス抜き用開口部１０ｏｐが、上面部１０ｕの内面側において、押出機１の幅方向について開口部１０ｏｐの断面積を広げるように、例えば、テーバー状に、抉られていることが好ましい。
抉られている部分の形状としては、特に限定されることなく、断面視形状で、直線であってよく、曲線であってよい。
【００３６】
また、本実施形態の押出機におけるサイドフィードバレル１０では、押出機１のスクリュー１ｓの軸線に垂直な平面による断面において、ガス抜き用開口部１０ｏｐのサイドフィーダー１１側の側壁を画成する線のうち最も底面１０ｂｏ側に位置する部分が、上面部１０ｕの内面を画成する線に対してなす角度α（図３（Ｃ）参照）が、１０〜６０°であることが好ましい。
図３に示す例では、ガス抜き用開口部１０ｏｐのサイドフィーダー１１側の側壁は、上面部１０ｕ及び底面部１０ｂｏに垂直であり、また、サイドフィードバレル１０の右側面部１０ｒ及び左側面部１０ｔに平行である部分と、ガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１のスクリュー１ｓの配列方向の幅を広げるように上面部１０ｕの一部が抉られた右側壁抉り部分１０ｕｔ１とからなっている。
なお、角度αは、線どうしがなす角度のうち小さい方の角度をいい、ガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１のスクリュー１ｓの軸線方向の中心を通る断面において定めてよく、また、上記断面におけるガス抜き用開口部１０ｏｐのサイドフィーダー１１側の側壁を画成する線のうち最も底面１０ｂｏ側に位置する部分の全部又は一部が湾曲状である場合には、上記右側壁抉り部分１０ｕｔ１の開始点（図３（Ｃ）では、点ＡＳ）と終了点（図３（Ｃ）では、点ＡＧ）とを結ぶ線が、上面部１０ｕの内面を画成する線に対してなす角度としてよい。
上記αが６０°を超えると、押出機１上流から搬送される溶融樹脂が、ガス抜き用開口部１０ｏｐ付近においてバレルの上面部１０ｕにより抑えられなくなり、スクリュー１ｓ表面から剥がれやすくなる。スクリュー１ｓにより搬送される溶融樹脂は、スクリュー１ｓとスクリュー１ｓとの噛合部から剥がれて、盛り上がった溶融樹脂をスクリュー１ｓに巻き込みにくくなるため、ベントアップの状態が生じやすい。
また、上記αが１０°未満ならば、盛り上がった溶融樹脂がガス抜き用開口部１０ｏｐの壁に当たりやすくなり、ベントアップが生じやすい。
上記αは、本発明の効果を高める観点から、好ましくは１０〜５０°であり、さらに好ましくは１５〜５０°である。
【００３７】
本実施形態の押出機では、図３に示すように、ガス抜き用開口部１０ｏｐが、上面部１０ｕの内面側において、押出機１の延在方向について開口部１０ｏｐの断面積を広げるように、例えば、テーバー状に、抉られていることが好ましい。
抉られている部分の形状としては、特に限定されることなく、断面視形状で、直線であってよく、曲線であってよい。
【００３８】
本実施形態の押出機におけるサイドフィードバレル１０では、押出機１のスクリュー１ｓの軸線に沿い、且つ、サイドフィードバレル１０の上面部１０ｕに垂直な平面による断面において、ガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１下流側の側壁を画成する線のうち最も底面１０ｂｏ側に位置する部分が、上面部１０ｕの内面を画成する線に対してなす角度βが、１０〜３５°であることが好ましい。
図３に示す例では、ガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１下流側の側壁は、上面部１０ｕ及び底面部１０ｂｏに垂直であり、また、正面壁１０ｆ及び背面壁１０ｂａに平行である部分と、ガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１のスクリュー１ｓの軸線方向の幅を広げるように上面部１０ｕの一部が抉られた正面壁抉り部分１０ｕｔ２とからなっている。
なお、角度βは、線どうしがなす角度のうち小さい方の角度をいい、ガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１のスクリュー１ｓの配列方向の中心を通る断面において定めてよく、また、上記断面におけるガス抜き用開口部１０ｏｐの押出機１下流側の側壁を画成する線のうち最も底面１０ｂｏ側に位置する部分の全部又は一部が湾曲状である場合には、上記正面壁抉り部分１０ｕｔ２の開始点（図３では、点ＢＳ）と終了点（図３では、点ＢＧ）とを結ぶ線が、上面部１０ｕの内面を画成する線に対してなす角度としてよい。
上記βが３５°を超えると、盛り上がった溶融樹脂を抑え込みにくくなり、ベントアップが生じやすい。
また、上記βが１０°未満ならば、盛り上がった溶融樹脂がガス抜き用開口部１０ｏｐの壁に当たりやすくなり、ベントアップが生じやすい。
上記βは、本発明の効果を高める観点から、好ましくは１０〜３０°であり、さらに好ましくは１５〜３０°である。
【００３９】
ガス抜き用開口部１０ｏｐの平面視形状としては、円形（円、楕円等）であってもよく、矩形（正方形、長方形、三角形等）であってもよく、矩形は角が丸みを帯びていてもよい（四隅が円弧形状に処理（Ｒ加工）されていてもよい）。
図３に示す例では、上面部１０ｕの外面及び最も間口が狭くなっている部分において、ガス抜き用開口部１０ｏｐの平面視形状は、長方形であり、一組の辺はバレルの正面壁１０ｆ及び背面壁１０ｂａに平行であり、一組の辺はバレルの右側壁部１０ｒ及び左側壁部１０ｔに平行である。
【００４０】
さらに、本実施形態では、ガス抜き用開口部１０ｏｐの面積が、押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの２乗Ｄ２の０．２〜１．０倍であることが好ましい。
なお、ガス抜き用開口部１０ｏｐの面積は、サイドフィードバレル１０を上面側からみたときの面積のうち最も小さいものをいい、ガス抜き用開口部１０ｏｐの側壁が上面部１０ｕの外面に対して垂直に延びている場合には、サイドフィードバレル１０の上面部１０ｕの外面上における面積としてもよい。
図３に示す例では、上記面積は、図３に示されるように、ガス抜き用開口部の長さＸと長さＹとの積である。
上記面積は、本発明の効果を高める観点から、さらに好ましくは、上記Ｄの２乗Ｄ２の０．２〜１．０倍であり、より好ましくはＤ２の０．３〜１．０倍であり、特に好ましくはＤ２の０．３〜０．９倍である。
上記面積が押出機のスクリューの直径Ｄの２乗Ｄ２の０．２倍より小さいと、ガス抜きにおけるガスの流速が上がり、粉体がガスに同伴し、粉体の飛散が多くなる傾向がある。
上記面積がＤ２の１．０倍を超えると、溶融樹脂が大気と接触する時間が長くなり、溶融樹脂が酸化劣化しやすくなる。
【００４１】
サイドフィードバレル１０のガス抜き用開口部１０ｏｐには、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスや水蒸気をパージして、ガス抜き用開口部１０ｏｐ付近を通過する溶融樹脂の酸化劣化を防止してもよい。
また、ガス抜き用開口部１０ｏｐからは、溶融混練時に発生する熱可塑性樹脂組成物中の残存モノマーのガス、残存有機溶媒、混練時発生する有機物の分解ガス、添加剤の揮発分や分解ガス等を排出される。これらのガスを除去するため、ガス抜き用開口部１０ｏｐはガス吸引装置を用いて吸引されていてもよい。ガス吸引装置の吸い込み風速は、０．１〜３０ｍ／秒の範囲としてよい。
【００４２】
本実施形態において用いられるサイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓは、単軸のものであっても二軸のものであってもよいが、図３に示すように、二軸スクリューが好ましい。
サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓの直径ＤＤは、押出１機のスクリュー１ｓの直径Ｄの０．６〜１．２倍が好ましく、０．６〜１．０倍がさらに好ましい。本実施形態では、図３に示すように、直径ＤＤを直径Ｄと同じとしてもよい。なお、ここで、スクリューの直径とは、スクリューの長径をいう。
サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓの種類としては、フルフライト型、ニーディングディスク（ニーディングブロック）型、ローター型が挙げられ、これらを１種単独で又は複数種を組み合わせて使用してよい。
サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓの長径と短径との比（長径の短径に対する割合）は、１．５〜２．５が好ましい。
【００４３】
図３に示す例のように、押出機１に二軸押出機を採用し、サイドフィーダー１１に二軸スクリューを採用した場合、サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓの軸線２本の中心線は、特に、サイドフィードバレル１０の長さＬが押出機１のスクリュー１ｓの直径Ｄの２〜５倍である場合、押出機１のスクリュー１ｓの軸線２本の中心線の当該バレルにおける中点よりも押出機１下流側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、ガス抜き用開口部１０ｏｐの面積を比較的大きくすることが可能となる。
また、図３に示す例において、サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓの軸線２本の中心線は、バレル１０の正面壁１０ｆからバレル１０の長さＬの０．２５倍の位置からバレル１０の正面壁１０ｆからバレル１０の長さＬの０．７５倍の位置までの範囲にあることが好ましい。
【００４４】
本実施形態では、図２に示すように、押出機１のサイドフィードバレル１０に本実施形態において用いられるガス抜き用開口部１０ｏｐを加工して設けてもよく、図４に示すように、ガス抜き用開口部１０ｏｐが設けられているガス抜き金物をサイドフィードバレル１０の上面部１０ｕとして、サイドフィードバレル本体１０ｍｂに装着させてもよい。
【００４５】
（サイドフィードバレル）
図４に、本実施形態の一例のサイドフィードバレルを斜視図にて示す。
本実施形態の一例のサイドフィードバレル１０は、図４に示すように、押出機１のスクリュー１ｓ用の穴１ｈを備える正面壁１０ｆ（押出機１下流側の壁）及び背面壁（押出機１上流側の壁）１０ｂａと、サイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓ用の穴１１ｈを備える右側面壁１０ｒと、左側面壁１０ｔと、底面部１０ｂｏとを備えるバレル本体部１０ｍｂと、ガス抜き用開口部１０ｏｐを備える上面部１０ｕとからなるものである。
ここで、上面部１０ｕは、全体的に栓のような形状を備え、フランジ部分１０ｕｆと突起部分（凸部分）１０ｕｐとを有しており、ここで、上面部１０ｕの突起部分１０ｕｐがバレル本体部１０ｍｂの開口部分（凹部分）１０ｕｉに嵌め合わせられ、このとき、上面部１０ｕのフランジ部分１０ｕｆがバレル本体部１０ｍｂの開口部１０ｕｉの端縁上に載せられるように構成される（図４参照）。
【００４６】
図５に、本実施形態の一例のサイドフィードバレルのサイドフィードバレル本体について示す。図５（Ａ）は、サイドフィードバレル本体の上面図であり、図５（Ｂ）は、サイドフィードバレル本体を図５（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、図５（Ｃ）は、サイドフィードバレル本体を図５（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
本実施形態のサイドフィードバレル１０のバレル本体部１０ｍｂの正面壁１０ｆ、背面壁１０ｂａ、右側面壁１０ｒ、左側面壁１０ｔ、底面部１０ｂｏの構成は、前述の本実施形態の押出機におけるサイドフィードバレル１０における構成と同様としてよい（図５参照）。
【００４７】
図６に、本実施形態の一例のサイドフィードバレルの上面部について示す。図６（Ａ）は、一例の上面部の上面図であり、図６（Ｂ）は、一例の上面部を図６（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、図６（Ｃ）は、一例の上面部を図６（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
本実施形態のサイドフィードバレル１０の上面部１０ｕの構成は、前述の本実施形態の押出機におけるサイドフィードバレル１０における構成と同様としてよい（図６参照）。
【００４８】
図７に、本実施形態のサイドフィードバレル用部材の別の例について示す。図７（Ａ）は、サイドフィードバレル用部材の上面図であり、図７（Ｂ）は、サイドフィードバレル用部材を図７（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う面により切断したときの断面図であり、図７（Ｃ）は、サイドフィードバレル用部材を図７（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩに沿う面により切断したときの断面図である。
以下では、図５及び図６に示す本実施形態一例のサイドフィードバレル１０と同様の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態の別の例のサイドフィードバレル１０は、ガス抜き用開口部１０ｏｐの断面形状が異なる点以外は、前述の本実施形態一例のサイドフィードバレル１０と同様である。
【００４９】
特に、別の例のサイドフィードバレル１０では、ガス抜き用開口部１０ｏｐの側壁のうち上面部１０ｕの外面側端部において、ガス抜き用開口部１０ｏｐの幅が漸増している。
【００５０】
より具体的には、別の例のサイドフィードバレル１０では、押出機１のスクリュー１ｓの軸線に垂直な平面による断面において、ガス抜き用開口部１０ｏｐのサイドフィーダー１１側の側壁（右側壁）を画成する線のうち最も上面側に位置する部分が、上面部１０ｕの外面を画成する線に対してなす角度γ（図７参照）が、０〜６０°であることが好ましい。
【００５１】
また、別の例のサイドフィードバレル１０では、押出機１のスクリューの軸線１ｓに沿い、且つ、サイドフィードバレル１０の上面部１０ｕに垂直な平面による断面において、ガス抜き用開口部の押出機下流側の壁（正面壁）を画成する線のうち最も上面側に位置する部分が、上面部の外面を画成する線に対してなす角度δが、０〜６０°であることが好ましい。
【００５２】
本実施形態の押出機又は本実施形態のサイドフィードバレルが装着された押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造方法の一例について説明する。
【００５３】
本実施形態における一例の熱可塑性樹脂組成物の製造方法では、例えば、原料供給口を有するバレル２に設けたホッパーから熱可塑性樹脂及び／又は添加物を供給し；第一混練ゾーンでこれらを溶融混練し；本実施形態のサイドフィードバレル１０に設けたサイドフィーダーに備え付けられたホッパーから粉体フィラーを投入し、粉体フィラーをサイドフィーダー１１のスクリュー１１ｓを用いて本実施形態のサイドフィードバレル１０に供給し、ここで、ガス抜き用開口部１０ｏｐからバレル２内にあるガスだけを抜きつつ、粉体フィラーを押出機に供給し；第二混練ゾーンでこれらを溶融混練し；熱可塑性樹脂組成物を得る。
【００５４】
本実施形態では、さらに、押出機１の先端部に位置するダイ部に装着されたダイプレートから紐状の熱可塑性樹脂組成物ストランドを排出し、その後、ストランドを適宜温度調節された水を湛えたストランドバスで冷却し、そして、冷却されたストランドをペレタイザーで切断することによって、適当な長さの円柱形状のペレットとしてよく、さらには、ペレットを振動篩にかけることによって細長や連粒ペレット及び切断により生じた粉末を除去してよい。
【００５５】
一例の熱可塑性樹脂組成物の製造方法において用いられる熱可塑性樹脂としては、特に限定されることなく、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンエーテルと（後述の）ポリスチレン系樹脂とのブレンド物）、ポリスチレン系樹脂（ゼネラルパーパスポリスチレン、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、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体等）、ポリカーボネート、ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等）、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、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からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられ、特に、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリフェニレンスルニド、ポリアミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
熱可塑性樹脂がペレット状である場合、ペレットのサイズとしては、平均長径が、１．５〜６ｍｍであってよく、好ましくは１．５〜５．０ｍｍであり、さらに好ましくは２．０〜５．０ｍｍである。また、熱可塑性樹脂が粉体状である場合、粉体のサイズとしては、平均粒径が、１０００μｍ未満であってもよく、好ましくは１００μｍ未満であり、さらに好ましくは５０μｍ未満である。熱可塑性樹脂の形状としては、特に限定されることなく、形状の異なるものを併用してよい。
なお、平均粒径は、レーザー回析散乱法の粒度分布計を使用して測定される体積平均粒子径の粒径分布の累積曲線から中央累積値にあたる粒子の径（メジアン径）として求めることができる。
【００５６】
一例の熱可塑性樹脂組成物の製造方法において用いられる、粉体フィラーは、特に限定されることなく、例えば、チタン酸カリウムウイスカー、硫酸マグネシウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、炭酸カルシウムウイスカー、炭化ケイ素ウイスカー、酸化亜鉛ウイスカー、ケイ酸カルシウム（ワラストナイト）、マイカ、タルク、ガラスフレーク、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、硫酸バリウム、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウムから選ばれる少なくとも１種が挙げられ、特に、ケイ酸カルシウム、マイカ、タルク、ガラスフレーク、炭酸カルシウム、カオリン、シリカから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
粉体フィラーのサイズとしては、平均粒径が、１０００μｍ未満であってもよく、好ましくは１００μｍ未満であり、さらに好ましくは５０μｍ未満である。
【００５７】
一例の熱可塑性樹脂組成物の製造方法において用いられる添加物としては、特に限定されることなく、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、液体添加剤（オイル、水等）、粉体フィラー分散剤（エチレンビスアマイド、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸等）、エラストマー、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）、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）、難燃剤（トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、ｔｅｒｔ−ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フェニルホスフェート、トリス−（ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ビス−（イソプロピルフェニル）ジフェニルホスフェート、トリス−（イソプロピルフェニル）ホスフェート等の芳香族リン酸エステル類；レゾルシノールビス−ジフェニルホスフェート（ＲＤＰ）、レゾルシノールビス−ジキシレニルホスフェート、ビスフェノールＡビス−ジフェニルホスフェート、ビフェニルビス−ジフェニルホスフェート等の縮合リン酸エステル類；フォスファーゼン化合物、ブロム化ポリスチレン等）等が挙げられる。
【００５８】
以上、図面を参照して、本発明の押出機におけるガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレル、及び本発明のガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルの実施形態について例示説明したが、上記実施形態には適宜変更を加えることができ、本発明は上記例示の実施形態に限定されることはない。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６０】
実施例及び比較例のサイドフィードバレルを有する押出機を用いた熱可塑性樹脂組成物の製造について以下に記載する。
以下の実施例及び比較例では、前述のバレル本体部と上面部とからなる分離型のサイドフィードバレル（ガス抜き用金物）を用いた。
【００６１】
【表１】
2018051915.tif 000003
【００６２】
−サイドフィードバレル−
実施例及び比較例におけるサイドフィードバレルは、図４に示す構造を有するバレルとし、その諸元は表１に示す通りとした。
サイドフィードバレルの長さＬは押出機のスクリューの内径Ｄの４．１４倍とした。
サイドフィードバレルの幅Ｗは押出機のスクリューの内径Ｄの２．７５倍とした。
上面部の突起部をバレル本体部の開口部に挿入して、バレル本体部の上端縁に上面部のフランジを載せることで、バレル本体部と上面部とを接合し、サイドフィードバレルを作製した。
【００６３】
−押出機−
押出機として、同方向回転二軸押出機（東芝機械社製のＴＥＭ５８ＳＳ）を使用した。トルク密度Ｔｄ＝１４．７Ｎ・ｍ／ｃｍ３とした。バレル数は１２とした。
押出機のバレル有効長Ｌは、押出機のスクリュー直径Ｄの４９．６倍とした。
【００６４】
バレル構成は、下記の通りとした。
Ｎｏ．１バレル  ：第一供給口（トップフィードバレル、重量式フィーダーＡ、Ｂ）
Ｎｏ．２バレル  ：搬送ゾーン
Ｎｏ．３バレル  ：搬送ゾーン
Ｎｏ．４バレル  ：第一混練ゾーン
Ｎｏ．５バレル  ：大気ベント
Ｎｏ．６バレル  ：第二供給口（サイドフィードバレル、重量式フィーダーＣ）
Ｎｏ，７バレル  ：第二混練ゾーン
Ｎｏ．８バレル  ：第三供給口（サイドフィードバレル、重量式フィーダーＤ）
Ｎｏ．９バレル  ：第三混練ゾーン
Ｎｏ．１０バレル：クローズドバレル
Ｎｏ．１１バレル：真空ベント
Ｎｏ．１２バレル：クローズドバレル
ダイプレート    ：オリフィスの内径４ｍｍ、オリフィスの数２５個（１列）
【００６５】
サイドフィーダーのスクリューの直径は、押出機のスクリューの直径の９１％とした。
また、押出機のスクリューのうち最もサイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線と、サイドフィーダーのスクリューのうち最も背面壁側に位置するスクリューの軸線との交点において、サイドフィードバレルの上面部の内面と押出機のスクリューとは最近接していた。
【００６６】
ダイプレートから排出されたストランドを水温４０℃±３℃に設定したストランドバスで冷却し、次いで、冷却されたストランドをペレタイザーを用いて、長径３．０±０．５ｍｍのペレット形状を目標にカッティングし、その後、得られたペレットについて、振動篩いを用いて、５ｍｍ以上の長いペレット、連粒ペレット、１０００μｍ未満切り粉を排除した。
【００６７】
第一供給口には、重量式フィーダーＡと重量式フィーダーＢとを配置した。第二供給口には、重量式フィーダーＣを配置た。第三供給口には、重量式フィーダーＤを配置した。押出量の初期設定は５００ｋｇ／ｈｒ、押出機のスクリューの回転数は４００ｒｐｍとした。サイドフィーダーのスクリューの回転数は３００ｒｐｍとした。
重量式フィーダーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとしては、ｋｕｂｏｔａ社製ＣＥ−Ｗ４を使用した。
【００６８】
第一混練ゾーンのスクリュー構成は、右廻りニーディングブロック２個、ニュートラルニーディングブロック、左廻りニーディングブロックとした。第二混練ゾーンのスクリュー構成は、右廻りニーディングブロック２個、ニュートラルニーディングブロック、右廻りニーディングブロックとした。第三混練ゾーンのスクリュー構成は、右廻りニーディングブロック２個、ニュートラルニーディングブロック、左廻りニーディングブロック、右廻りニーディングブロックとした。
【００６９】
（評価方法）
後述の実施例及び比較例における熱可塑性樹脂組成物の製造を下記の評価方法により評価した。
【００７０】
（１）粉体原料の飛散
熱可塑性樹脂組成物の製造中にサイドフィードバレルのガス抜き用開口部から吹き出す粉体原料の量を下記評価基準に従って評価した。
＜判定基準（判定点：粉体原料の飛散の様子）＞
１：粉体の飛散量がサイドフィードした粉体原料に対して０．１質量％未満
２：粉体の飛散量がサイドフィードした粉体原料に対して０．１質量％以上１．０質量％未満
３：粉体の飛散量がサイドフィードした粉体原料に対して１．０質量％以上
４：粉体が開口部から間欠的に大量に吹き出し、生産不可の状態になった
５：粉体が開口部から連続的に大量に吹き出し、生産不可の状態になった
【００７１】
（２）溶融樹脂のベントアップ
熱可塑性樹脂組成物の製造中にサイドフィードバレルのガス抜き用開口部を上面部外側からみて、溶融樹脂が開口部周辺において閉塞する程度を観察し、下記評価基準に従って評価した。
＜判定基準（判定点：ベントアップの様子）＞
１：溜まった溶融樹脂が占める面積が開口部の面積の１／８未満
２：溜まった溶融樹脂が占める面積が開口部の面積の１／８以上１／３未満
３：溜まった溶融樹脂が占める面積が開口部の面積の１／３以上３／４未満
４：溜まった溶融樹脂が占める面積が開口部の面積の３／４以上で、溶融樹脂は盛り上がらないが、粉体がスクリューに食い込まれにくくなり、生産不可の状態になった
５：溜まった溶融樹脂が占める面積が開口部の面積の１００％で、溶融樹脂が盛り上がり、生産不可の状態になった
【００７２】
なお、本実施例においては、押出量を初期設定で５００ｋｇ／ｈｒとして上記（１）及び（２）の評価を行い、そのときに、（１）及び（２）のいずれにおいても評価点が２以上であった場合に、（１）の評価点又は（２）の評価点が１のレベルになるように、押出量を初期設定値から適宜下げて、再び上記（１）及び（２）の評価を行った。
【００７３】
（３）シャルピー衝撃強度
得られた熱可塑性樹脂組成物のシャルピー衝撃強度を、ＩＳＯ１７９−１及び１７９−２に準拠して測定した。押出機で製造された熱可塑性樹脂組成物のペレットを、射出成形機（東芝機械製、ＩＳ−８０ＡＭ）を用いて、ＩＳＯの試験サンプルに成形した。その際のシリンダー温度は２８０℃とし、金型温度は８０℃とした。得られた３ｍｍ厚の試験片にノッチを入れて、２３℃の温度環境下において、ノッチ付試験片のシャルピー衝撃強度（ｋＪ／ｍ２）を測定した。
【００７４】
（４）メルトフローレ−ト（ＭＶＲ）
得られた熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレ−ト（ＭＶＲ）を、ＩＳＯ１１３３に準拠して測定した。シリンダー温度を３００℃に設定し、ペレットの加温を３分間行い、荷重５ｋｇをかけて、１０分間で、ＭＶＲ（ｃｍ３／１０分）を測定した。
【００７５】
（５）灰分
得られた熱可塑性樹脂組成物の灰分を、ＩＳＯ３４５１−１に準拠して測定した。熱可塑性樹脂組成物を加えたサンプル容器を電気炉に入れて、組成物を６５０℃、３０分の条件で燃焼させ、次いで、サンプル容器をデシケーターに入れて、燃焼後の組成物を冷却し、その後、サンプル容器内の残渣の質量を測定し、残渣の質量の燃焼前の質量に対する割合を灰分（質量％）として算出した。
【００７６】
（実施例１）
Ｎｏ．６バレルに表１のガス抜き金物Ａを装着し、Ｎｏ．８バレルにガス抜き金物の代わりに止め栓を装着した。
ポリフェニレンエーテル系樹脂（旭化成ケミカルズ社製、Ｓ２０１Ａ）（還元粘度０．５１（極限粘度換算０．４８）、平均粒径７００μｍ）２５質量部をＮｏ．１バレルの重量式フィーダーＡから、ポリスチレン混合物（ＰＳジャパン社製のゼネラルパーパスポリスチレン６８５を２５質量部、及び、ペトロケミカル社製のハイインパクトポリスチレンＣＴ６０を３０質量部）５５質量部をＮｏ．１バレルの重量式フィーダーＢから、第一供給口のホッパーから押出機に供給した。
タルク（竹原工業製のハイトロンＡ（平均粒径４μｍ））２０質量部をＮｏ．６バレルの重量式フィーダーＣから、ホッパー、サイドフィーダーを通して、Ｎｏ．６バレルの第二供給口に供給した。
【００７７】
実施例１では、Ｎｏ．６バレルに装着したガス抜き金物Ａのガス抜き用開口部からのタルクの粉体の吹き出しはほとんどなく、開口部でのベントアップも発生しなかった。メルトフローレ−ト（ＭＶＲ）、シャルピー、灰分も問題なかった。
【００７８】
（比較例１）
ガス抜き金物Ａをガス抜き金物Ｂに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。
ガス抜き金物Ｂのガス抜き用開口部のサイドフィーダー側端は、押出機のスクリューのうち最もサイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線よりもサイドフィーダー側になるため、タルクの粉体が断続的に大量に吹き出して、生産不可になった。
そのため、押出機のスクリューの回転数を維持したまま、押出量を、５０ｋｇ／ｈｒで、タルクが吹き出さないようになるまで下げていったところ、１５０ｋｇ／ｈｒとなった。この条件でのＭＶＲ、シャルピーは共に実施例１より低下した。
【００７９】
（比較例２）
ガス抜き金物Ａをガス抜き金物Ｃに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。
ガス抜き金物Ｃのガス抜き用開口部の押出機下流側端は、サイドフィーダーのスクリューのうち最も背面壁側に位置するスクリューの軸線よりも押出機下流側になるため、タルクの粉体が断続的に大量に吹き出して、生産不可になった。
そのため、押出機のスクリューの回転数を維持したまま、押出量を、タルクが吹き出さないようになるまで下げていったところ、２００ｋｇ／ｈｒとなった。この条件でのＭＶＲ、シャルピーは共に実施例１より低下した。
【００８０】
（比較例３）
ガス抜き金物Ａをガス抜き金物Ｄに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。
ガス抜き金物Ｄの最近接距離ｈは、スクリューの直径Ｄの０．１倍を超えているため、サイドフィーダーから供給されたタルクが開口部にそのまま流れること（素通し）となり、タルクの粉体が断続的に大量に吹き出して、生産不可になった。
そのため、押出機のスクリューの回転数を維持したまま、押出量を、タルクが吹き出さないようになるまで下げていったところ、３００ｋｇ／ｈｒとなった。この条件でのＭＶＲ、シャルピーは共に実施例１より低下した。
【００８１】
（実施例２）
ガス抜き金物をＡから、Ｅに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。ガス抜き金物Ｅは抉り角度αが５度と小さいために、押出機スクリュー３から２に送られる溶融樹脂が、スクリュー２に食い込めず、ベントアップし、樹脂が開口部７から盛り上がり、生産不可になったので、回転数は維持したまま、押出量を下げていき、ベントアップしない条件、２００ｋｇ／ｈｒまで下げた。この条件での、物性はＭＶＲ、シャルピーとも実施例１より低下した。
【００８２】
（実施例３）
ガス抜き金物をＡから、Ｆに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。ガス抜き金物Ｆは抉り角度αが７５度と大きいために、押出機スクリュー３から２に送られる溶融樹脂が、スクリュー２に食い込めず、ベントアップし、樹脂が開口部７から盛り上がり、生産不可になったので、回転数は維持したまま、押出量を下げていき、ベントアップしない条件、２００ｋｇ／ｈｒまで下げた。この条件での、物性はＭＶＲ、シャルピーとも実施例１より低下した。
【００８３】
（実施例４）
ガス抜き金物をＡから、Ｇに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。ガス抜き金物Ｆはアンダーカット角度βが５度と小さいために、押出機スクリュー３の軸方向に流れる溶融樹脂が、スクリュー３に食い込めず、ベントアップし、樹脂が開口部７から盛り上がり、生産不可になったので、回転数は維持したまま、押出量を下げていき、ベントアップしない条件、３００ｋｇ／ｈｒまで下げた。この条件での、物性はＭＶＲ、シャルピーとも実施例１より低下した。
【００８４】
（実施例５）
ガス抜き金物をＡから、Ｈに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。ガス抜き金物Ｆはアンダーカット角度βが４５度と大きいために、押出機スクリュー３の軸方向に流れる溶融樹脂が、スクリュー３に食い込めず、ベントアップし、樹脂が開口部７から盛り上がり、生産不可になったので、回転数は維持したまま、押出量を下げていき、ベントアップしない条件、３００ｋｇ／ｈｒまで下げた。この条件での、物性はＭＶＲ、シャルピーとも実施例１より低下した。
【００８５】
（実施例６）
ガス抜き金物Ａをガス抜き金物Ｉに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。
ガス抜き金物Ｉのガス抜き用開口部のサイドフィーダー側端は、ガス抜き金物Ａを用いた実施例１の場合と比較して、押出機のスクリューのうち最もサイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線に近くなるため、実施例１と比較して、タルクの粉体の飛散が増え、灰分は若干下がったが、物性は問題ないレベルであった。
【００８６】
（実施例７）
ガス抜き金物Ａをガス抜き金物Ｊに変えた以外は、実施例１と同様に実施した。
ガス抜き金物Ｊのガス抜き用開口部の押出機下流側端は、サイドフィーダーのスクリューのうち最も背面壁側に位置するスクリューの軸線に近くなるため、実施例１と比較して、タルクの粉体の飛散が増え、灰分は若干下がったが、物性は問題ないレベルであった。
【００８７】
（実施例８）
Ｎｏ．８バレルの止め栓を取り外して、Ｎｏ．８バレルにも表１のガス抜き金物Ａを装着した以外は、実施例１と同様の条件とした。
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂を２０質量部とし、ポリスチレン混合物を４０質量部とし、タルク２０質量部をＮｏ．６バレルの重量式フィーダーＣから供給すると共に、タルク２０質量部を、Ｎｏ．８バレルの重量式フィーダーＤから、ホッパー、サイドフィーダーを通して、Ｎｏ．８バレルの第三供給口に供給した。
上記以外は実施例１と同様に実施した。
実施例８では、タルクの飛散、ベントアップの点について、問題がなかった。
【００８８】
（比較例４）
２つのガス抜き金物Ａを２つのガス抜き金物Ｂに変えた以外は実施例８と同様に実施した。
比較例４では、タルクの飛散、ベントアップの点について、問題がなかった。タルクの粉体が断続的に大量に飛散したため、押出量を１５０ｋｇ／ｈｒまで下げた。そのときの物性は実施例４より低下した。
【００８９】
【表２】
2018051915.tif 000004
【００９０】
（実施例９〜１４）
諸条件を表３に示す通りとした以外は実施例１と同様に実施した。
実施例９は、粉体フィラーを、実施例１で使用のタルクから、炭酸カルシウム（白石カルシウム社製のソフトン２２００（平均粒径１μｍ））に変えた以外は実施例１と同様に実施した。
実施例１０〜１４は、樹脂を、実施例１で使用のＰＰＥ系樹脂から、表３に示す各樹脂に変えた以外は実施例１と同様に実施した。
実施例１０では、ポリアミド６６（Ｎｙ６６）（旭化成ケミカルズ社製の１３００Ｓ）を使用し、実施例１１では、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）（旭化成ケミカルズ社製のテナック（登録商標）ＡＣ４５０）を使用し、実施例１２では、ポリカーボネート（ＰＣ）（三菱エンジニアリングプラスチックス社製のユーピロン（登録商標）Ｓ３０００Ｆ）を使用し、実施例１３では、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）（三菱エンジニアリングプラスチックス社製のノバレックス（登録商標）５００８）を使用し、実施例１４では、ポリプロピレン（ＰＰ）（日本ポリプロピレン社製のノバテック（登録商標）ＥＡ９ＢＴ）を使用した。
【００９１】
実施例９〜１４では、様々な樹脂を用いた場合であっても、実施例１と同様に、開口部からの粉体フィラーの飛散状態は良好であり、開口部での溶融樹脂のベントアップも起こらなかった。
【００９２】
【表３】
2018051915.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明によれば、粉体原料をサイドフィーダーからサイドフィードバレルに供給する際に、粉体原料の飛散と溶融樹脂のベントアップとを防止しつつ、樹脂組成物の生産性を向上することを可能にする、ガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを有する押出機、及びガス抜き用開口部を備えるサイドフィードバレルを提供することができる。
本発明の押出機及びサイドフィードバレルを用いて製造される熱可塑性樹脂組成物は、ＯＡ材料、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、シート等に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９４】
１          押出機
２          バレル
１ｓ        押出機のスクリュー
１ｓｓ      最もサイドフィーダー側に位置するスクリュー
１ｓｆ      最も左側壁部側に位置するスクリュー
１ｈ        穴
１０        サイドフィードバレル
１０ｕ      上面部
１０ｕｔ１  右側壁抉り部分
１０ｕｔ２  正面壁抉り部分
１０ｕｆ    フランジ部分
１０ｕｐ    突起部分（凸部分）
１０ｕｉ    開口部分（凹部分）
１０ｏｐ    ガス抜き用開口部
１０ｆ      正面壁（押出機下流側の壁）
１０ｂａ    背面壁（押出機上流側の壁）
１０ｒ      右側面壁
１０ｔ      左側面壁
１０ｂｏ    底面部
１０ｍｂ    バレル本体部
１１        サイドフィーダー
１１ｈ      穴
１１ｓ      サイドフィーダーのスクリュー
１１ｓｓ    最も背面壁側に位置するスクリュー
１１ｓｆ    最も正面壁側に位置するスクリュー
Ｌ１        ガス抜き用開口部と軸線Ｘ１との距離
Ｘ１        最もサイドフィーダー側に位置するスクリューの軸線
Ｘ２        最も左側壁側に位置するスクリューの軸線
Ｌ２        ガス抜き用開口部と軸線Ｙ１との距離
Ｙ１        最も背面壁側に位置するスクリューの軸線
Ｙ２        最も正面壁側に位置するスクリューの軸線
ＡＳ        開始点
ＡＧ        終了点
ＢＳ        開始点
ＢＧ        終了点
ＣＳ        開始点
ＣＧ        終了点
ＤＳ        開始点
ＤＧ        終了点
【図１】
2018051915.tif 000006
【図２】
2018051915.tif 000007
【図３】
2018051915.tif 000008
【図４】
2018051915.tif 000009
【図５】
2018051915.tif 000010
【図６】
2018051915.tif 000011
【図７】
2018051915.tif 000012