(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂混練物中に存在するゲルを高い生産速度で確実に分散するゲル低減装置を提供する。【解決手段】ゲル低減装置１は、樹脂混練物が流通する樹脂流路５内に設けられて樹脂混練物に存在するゲルを低減するゲル低減部材８を有するゲル低減装置１であって、ゲル低減部材８には、樹脂流路５より小さい流路断面積を有する絞り流路１０が少なくとも１つ以上備えられており、絞り流路１０を流通する混練物に伸長流を生起可能とすべく、絞り流路１０の絞り比Ｓ１／Ｓ２が２５〜１８０の関係を満たすように設定されている。ここで、Ｓ１は樹脂流路５の流路断面積、Ｓ２は絞り流路１０の流路断面積の総和である。【選択図】図１
2012101511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂混練物が流通する樹脂流路内に設けられて前記樹脂混練物に存在するゲルを低減するゲル低減部材を有するゲル低減装置であって、
前記ゲル低減部材には、樹脂流路より小さい流路断面積を有する絞り流路が少なくとも１つ以上備えられており、
前記絞り流路を流通する混練物に伸長流を生起可能とすべく、絞り流路の絞り比Ｓ１／Ｓ２が以下の関係を満たすように設定されていることを特徴とするゲル低減装置。
絞り流路の絞り比Ｓ１／Ｓ２＝２５〜１８０
ただし、Ｓ１：樹脂流路の流路断面積、Ｓ２：絞り流路の流路断面積の総和
【請求項２】
前記ゲル低減部材は、樹脂流路を横切るように設けられた板状部材であり、
前記絞り流路は、板状部材に設けられた円形貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載のゲル低減装置。
【請求項３】
前記ゲル低減部材は、前記樹脂流路の敷設方向に沿って互いに距離をあけて複数配備されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゲル低減装置。
【請求項４】
前記樹脂流路の上流側に設けられたゲル低減部材の絞り流路と、下流側に設けられたゲル低減部材の絞り流路とは、前記樹脂流路の敷設方向に見て非連通状態となっていることを特徴とする請求項３に記載のゲル低減装置。
【請求項５】
前記ゲル低減部材は、樹脂流路を横切るように設けられたフィルタ状部材であり、
前記絞り流路は、前記フィルタ状部材に設けられた円形貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載のゲル低減装置。
【請求項６】
前記フィルタ状部材の目開きが１８０μｍ以下とされていることを特徴とする請求項５に記載のゲル低減装置。
【請求項７】
前記ゲル低減部材は、前記フィルタ状部材より目開きが大きい支持網部材で当該フィルタ状部材を挟み込んだ多層構造とされていることを特徴とする請求項５又は６に記載のゲル低減装置。
【請求項８】
前記支持網部材には、前記フィルタ状部材の絞り流路と同じ流路断面積を備えた開口部が、前記絞り流路と連通するように形成されていることを特徴とする請求項７に記載のゲル低減装置。
【請求項９】
前記ゲル低減部材の下流側には、前記フィルタ状部材を下流側から支持する支持部材が設けられていて、
前記支持部材には、前記ゲル低減部材を通過した樹脂混練物をさらに下流側に送る流通孔が形成されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のゲル低減装置。
【請求項１０】
前記支持部材に形成された流通孔は、前記樹脂流路の敷設方向に見て前記ゲル低減部材に形成された絞り流路と連通状態となっていて、
前記支持部材に形成された流通孔の流路断面積の総和が、前記ゲル低減部材に形成された絞り流路の流路断面積の総和と同じか、または大きな面積とされていることを特徴とする請求項９に記載のゲル低減装置。
【請求項１１】
樹脂流路を流通する樹脂混練物に存在するゲルを低減するに際しては、
前記樹脂流路内に、当該樹脂流路より小さい流路断面積を有する絞り流路が少なくとも１つ以上備えられたゲル低減部材を設けておき、
前記絞り流路の絞り比Ｓ１／Ｓ２を以下の関係を満たすように設定しておいて、
その上で、前記樹脂混練物を絞り流路に導くことを特徴とする樹脂混練物でのゲル低減方法。
絞り流路の絞り比Ｓ１／Ｓ２＝２５〜１８０
ただし、Ｓ１：樹脂流路の流路断面積、Ｓ２：絞り流路の流路断面積の総和
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は混練樹脂中に存在するゲルを低減させる装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、多種多様な用途のプラスチック製品に対して、その要求品質を満足させるために、粘度差が大きな樹脂成分同士を混練押出設備で混練するニーズが増加している。このように粘度差が大きな樹脂成分同士を混練する際には、高粘度の成分が低粘度の成分中に充分に分散されずにゲルとして混練後の樹脂（以降、樹脂混練物という）に残り、この樹脂をフィルムとして成形した場合にゲルがフィッシュアイなどの外観不良の原因となったり、製品の機械的特性を低下させる原因になったりする場合がある。そこで、混練機や押出機などの混練押出設備には、樹脂混練物中のゲルを低減させるゲル低減装置が設けられるようになってきた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、金属焼結体のフィルタを有する濾過装置を用いて樹脂混練物中のゲルを低減させる（ゲルを取り除く）方法や装置が提案されている。この濾過装置に用いられるフィルタは、目開き（濾過精度）が１〜１００μｍと非常に小さく、樹脂混練物からゲルだけを濾し取ることができる。
ただ、この特許文献１の濾過装置に設けられるフィルタは、目開きが非常に小さく、目が細かくなっている。当然、このように目の細かいフィルタで樹脂混練物を濾過しようとすると、濾過部分に生じる圧力損失が大きくなり、装置の許容圧力の関係から生産性を落とす必要が出てくる場合があった。特に、フィルムグレードやパイプグレードに用いられる高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などの高粘度の樹脂混練物を濾過する場合には、特に生産性が良くないという問題があった。
【０００４】
他方、特許文献２に示すように濾過をより効率的に行えるようにしたゲル低減装置も開発されている。この特許文献２のゲル低減装置は、ゲルを含む樹脂混練物をスリットに導き、スリットを通過するゲルに大きな剪断力を与えてゲルを分散化させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３４６４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２のゲル低減装置はゲルに大きな剪断力を付与することでゲルを分散させるものであり、スリットの幅をある程度（実施例の開示では０．６ｍｍ）まで狭くしなければゲルに大きな剪断力を付与することはできない。つまり、特許文献２のゲル低減装置でも、ゲルを確実に分散しようとすればゲル低減装置の上流側と下流側とにある程度の圧損が生じることは覚悟せざるを得ず、良好な生産速度でゲルの低減が可能なものではない。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、ゲル含有量が非常に少ない樹脂混練物を高い生産性で製造可能なゲル低減装置及びゲル低減方法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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のゲル低減装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のゲル低減装置は、樹脂混練物が流通する樹脂流路内に設けられて前記樹脂混練物に存在するゲルを低減するゲル低減部材を有するゲル低減装置であって、前記ゲル低減部材には、樹脂流路より小さい流路断面積を有する絞り流路が少なくとも１つ以上備えられており、前記絞り流路を流通する混練物に伸長流を生起可能とすべく、絞り流路の絞り比Ｓ１／Ｓ２が以下の式（１）の関係を満たすように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
【数１】
2012101511.tif 000003
【００１０】
本発明者は、樹脂混練物中のゲルに大きな剪断力を付与してゲルを分散させるのではなく、樹脂混練物中のゲルに伸長流動を生じさせてもゲルの分散化は可能になるのではないかと考えた。そして、ゲル低減装置に、絞り比が２５〜１８０となるような絞り流路を設ければ、ゲルの分散と良好な生産性とが両立できることを知見して本発明を完成させたのである。
【００１１】
好ましくは、前記ゲル低減部材は、樹脂流路を横切るように設けられた板状部材であり、前記絞り流路は、板状部材に設けられた円形貫通孔であるとよい。
好ましくは、前記ゲル低減部材は、前記樹脂流路の敷設方向に沿って互いに距離をあけて複数配備されているとよい。
好ましくは、前記樹脂流路の上流側に設けられたゲル低減部材の絞り流路と、下流側に設けられたゲル低減部材の絞り流路とは、前記樹脂流路の敷設方向に見て非連通状態となっているのが良い。
【００１２】
好ましくは、前記ゲル低減部材は、樹脂流路を横切るように設けられたフィルタ状部材であり、前記絞り流路は、フィルタ状部材に設けられた円形貫通孔であるとよい。
好ましくは、前記フィルタ状部材の目開きが１８０μｍ以下とされているとよい。
また、本発明のゲル低減方法は、樹脂流路を流通する樹脂混練物に存在するゲルを低減するに際しては、前記樹脂流路内に、当該樹脂流路より小さい流路断面積を有する絞り流路が少なくとも１つ以上備えられたゲル低減部材を設けておき、前記絞り流路の絞り比Ｓ１／Ｓ２を以下の式（１）の関係を満たすように設定しておいて、その上で、前記樹脂混練物を絞り流路に導くことを特徴とするものである。
【００１３】
【数２】
2012101511.tif 000004
【発明の効果】
【００１４】
本発明のゲル低減装置及びゲル低減方法によれば、ゲル含有量が非常に少ない樹脂混練物を高い生産性で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明のゲル低減装置が設けられた混練押出設備の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部分の斜視拡大図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態のゲル低減装置であり、（ｂ）は第２実施形態のゲル低減装置である。
【図３】第３実施形態のゲル低減装置の正面図である。
【図４】第４実施形態のゲル低減装置の正面図である。
【図５】第４実施形態のゲル低減装置の変形例を示す図である。
【図６】支持部材の他の例を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
「第１実施形態」
まず、本発明のゲル低減装置１を説明するにあたり、ゲル低減装置１が設置される混練押出設備２を簡単に説明する。
図１（ａ）は、本発明のゲル低減装置１が設置された混練押出設備２の一例（混練機の例）を示したものである。
【００１７】
図例の混練押出設備２は、バレル３内に挿通された一対の混練スクリュ（図示略）で樹脂材料を混練する混練機である。このバレル３の一方の端部（図中では左端）にはバレル
３内に材料を供給可能なホッパ４が設けられており、またもう一方の端部には混練済みの樹脂材料（以下、樹脂混練物という）を混練機外に搬出する樹脂流路５が設けられている。
【００１８】
この樹脂流路５の先端には樹脂混練物を線材として押し出すストランドダイ６が設けられており、また樹脂流路５の中途部には樹脂混練物をストランドダイ６に送るギヤポンプ７が配備されている。
そして、本発明のゲル低減装置１は、このギヤポンプ７とストランドダイ６との間の樹脂流路５に配備されている。
【００１９】
ゲル低減装置１は、樹脂流路５を流れる樹脂混練物からゲルを低減するものであり、混練済みの材料からゲルを低減するゲル低減部材８を備えている。このゲル低減部材８は、樹脂混練物に対して伸長流を発生させて混練物中に含まれたゲルを分散させることで、ゲルの低減を行う構成となっている。
ゲル低減部材８の形態としては様々なものが考えられる。以下に、第１実施形態のゲル低減部材８について説明する。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、ゲル低減部材８は、樹脂流路５の内部に樹脂流路５を横切るように設けられた板状部材であり、後述するリング部材９を用いて樹脂流路５の内部に取り付けられている。このゲル低減部材８には樹脂流路５より小さい流路断面積を有する絞り流路１０が少なくとも１つ以上設けられており、本実施形態でも１枚のゲル低減部材８に４つの絞り流路１０が形成されている。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、リング部材９は、円筒状に形成された樹脂流路５の内周面に取り付けられてゲル低減部材８を固定している。このリング部材９の内周側には周方向に連続する円環状の取付溝１１が形成されており、この取付溝１１内に外縁の一部を嵌め込むようにしてゲル低減部材８が樹脂流路５の内周面に固定される。なお、リング部材９は複数の部材からなる分割構造となっており、ゲル低減部材８を取付溝内に嵌め込んでから各部材を一体的に組み立てるようになっている。
【００２２】
絞り流路１０は、上流側から下流側に向けてゲル低減部材８を貫通するように形成されており、この流路内を通じて樹脂混練物を上流側から下流側に向けて流通できるようになっている。本実施形態の絞り流路１０は、樹脂混練物の停滞を誘発する凹凸が流路内にできないように円形の断面を備えた貫通孔（円形貫通孔）が好ましいが、勿論、多角形貫通孔でもよい。
【００２３】
なお、絞り流路１０は上流側から下流側にかけて同じ断面を備えたストレートの円筒状であり、上流側から下流側に向かうにつれて断面（径）が小さくなる、あるいはその逆のテーパでもよい。
また、絞り流路１０の設置数は、１つのゲル低減部材８に１つだけでも良いし、複数設けても良い。ただ、絞り流路１０を複数形成する場合は、ゲル低減部材８の表面に均等に配置されるように、言い換えれば表面上で互いに可能な限り距離をあけて平均的に配置されるのが好ましい。本実施形態では、ゲル低減部材８を正面から見た際に円形となるゲル低減部材８の外周縁とその円の中心を結ぶ中点付近に絞り流路１０の中心点がくる。また、配列はゲル低減部材８の円の中心を基準として９０°で回転対称となる位置に絞り流路１０がそれぞれ形成されている。
【００２４】
上述した絞り流路１０は、樹脂流路５を流れていた樹脂混練物が、ゲル低減部材８の上流側の表面に沿って、絞り流路１０の方向に向かってほぼ直角に屈曲し、樹脂流路５の流路断面積よりも遙かに小さい流路断面積に集中して流れ込むことで、この絞り流路１０を通過する樹脂混練物に伸長流を発生させるものである。それゆえ、樹脂流路５の流路断面積と絞り流路１０の流路断面積との間には、樹脂混練物に伸長流を発生できる所定の絞り比が存在している。
【００２５】
例えば、樹脂流路５の流路断面積に比して絞り流路１０の流路断面積が大きくし過ぎると、流路内を流通する樹脂混練物に十分な圧力が加わらず伸長流が生じない。また、樹脂流路５の流路断面積に比して絞り流路１０の流路断面積が小さくし過ぎると、ゲル低減部材８の上流側と下流側との圧力差（圧損）が大きくなり、樹脂流路５の許容耐圧力を超え
てしまい、結果的に流量を下げ、生産性を落とすことになるため好ましくない。
【００２６】
次に、この絞り比を詳しく説明する。
本発明の絞り流路１０は、この絞り流路１０を流通する樹脂混練物に伸長流を生起可能とすべく、絞り流路１０の絞り比Ｓ１／Ｓ２が以下の関係を満たすように設定されている。
【００２７】
【数３】
2012101511.tif 000005
【００２８】
この式（１）の意味は、図２（ａ）の場合を例に取れば、次のように説明される。
例えば、図中に大きな円形に示される部分は上流側から見た際の樹脂流路５、言い換えればゲル低減部材８で流路の断面積が絞られていない状態の樹脂流路の断面である。この樹脂流路５の断面積は、Ｓ１である。一方、絞り流路１０を同じく上流側から見ると、絞り流路１０は大きな円の中に形成された４つの小さな円形で示される。この小さな円形の断面は４つあり、それぞれがＳ２（１）、Ｓ２（２）、Ｓ２（３）、Ｓ２（４）の断面積を備えている。
【００２９】
つまり、上述した式（１）で示される絞り比Ｓ１／Ｓ２とは、３つの絞り流路１０の流路断面積の総和「Ｓ２（１）＋Ｓ２（２）＋Ｓ２（３）＋Ｓ２（４）」を求め、その総和で樹脂流路５の流路断面積Ｓ１を除算したものである。
なお、図２（ａ）の例は、絞り流路１０が４つのものであるが、絞り流路１０は１，２，３つでも良いし、５つ以上でも良い。このように絞り流路１０がｎ個（ｎ＝２以上）のときは、Ｓ２（１）からＳ２（ｎ）までの総和をＳ２として、図２（ａ）の場合と同様に絞り比Ｓ１／Ｓ２を求めることができる。
【００３０】
上述したようなゲル低減部材８に形成される絞り流路１０の絞り比を２５より大きくすれば、絞り流路１０の総面積が小さくなり、樹脂流路５からより絞られて絞り流路１０に樹脂混練物が流れ込む際に樹脂混練物に大きな力が作用して樹脂混練物が樹脂流路５の敷設方向に引き伸ばされる。
そして、樹脂混練物が伸長する際に、この樹脂混練物中に含まれるゲルも引き伸ばされ、ゲルの分散化が進行して樹脂混練物に含まれるゲルを確実に低減することが可能となるのである。
【００３１】
一方、絞り流路１０の総面積を小さくした方が良いからといって、絞り流路１０の総面積を際限なく小さくすると、絞り流路１０を通過する際に過大な圧損が生じるので、前述したように装置の許容耐圧に近づき、生産量を落とさざるを得なくなってしまう。それゆえ、過大な圧損が生じないように、絞り流路１０の絞り比は１８０より小さくされるのが好ましい。このようにすれば、圧損を小さく抑えることが可能となり、ゲルを低減しながら生産効率を良好に維持することができる。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態のゲル低減装置１について説明する。
【００３２】
図２（ｂ）に示すように、第２実施形態のゲル低減装置１は、ゲル低減部材８が樹脂流路５の敷設方向（樹脂流路５の伸長方向、乃至は樹脂流路５の軸芯方向）に沿って互いに距離をあけて複数配備されたものである。具体的には、このゲル低減装置１には、上流側に配備される第１ゲル低減部材１２と、下流側に配備される第２ゲル低減部材１３とが設けられている。
【００３３】
第１ゲル低減部材１２は、第１実施形態のゲル低減部材８と同様な厚みを備えた円板状の部材であり、上流側から下流側に向けて貫通するように４つの絞り流路１０を有している。これらの絞り流路１０の穿孔位置や流路断面積についても第１実施形態のゲル低減部材８と全く同じとなっている。
第２ゲル低減部材１３は、この第１ゲル低減部材１２の下流側に、ゲル低減部材８の厚みと同じ程度の距離をあけて配置されたものである。第２ゲル低減部材１３は、第１ゲル
低減部材１２と同じ厚みを備えた円板状の部材であり、同じ流路断面積の絞り流路１０を第１ゲル低減部材１２と同様に４つ備えている。
【００３４】
第１ゲル低減部材１２と第２ゲル低減部材１３とが異なっているのは、樹脂流路５の上流側に設けられた第１ゲル低減部材１２の絞り流路１０と、下流側に設けられた第２ゲル低減部材１３の絞り流路１０とが、樹脂流路５の敷設方向に見て非連通状態となっている点である。つまり、第１ゲル低減部材１２の絞り流路１０がゲル低減部材の中心から見て０°、９０°、１８０°、２７０°の位置しているのに対し、第２ゲル低減部材１３の絞り流路１０は中心から見て４５°、１３５°、２２５°、３１５°に位置しており、両ゲル低減部材１２、１３の絞り流路１０同士が周方向にずれた位置関係となっている。
【００３５】
その結果、第２実施形態のゲル低減装置１では、樹脂混練物を第１ゲル低減部材１２及び第２ゲル低減部材１３で２回に亘って伸長することが可能となり、樹脂混練物中のゲルをより確実に低減することが可能となるのである。
なお、第１ゲル低減部材１２の絞り流路１０と、第２ゲル低減部材１３の絞り流路１０とが樹脂流路５の敷設方向に連通していると、第１ゲル低減部材１２の絞り流路１０を通過した樹脂混練物が殆ど力を受けることなく第２ゲル低減部材１３の絞り流路１０に流れ込むので、ゲル低減部材８を２箇所に亘って設けた効果を十分に発揮させることができなくなる。
【００３６】
ところで、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、ステンレス板材などの中実板を加工しゲル低減部材８としてきた。しかし、ゲル低減部材８には、第３実施形態や第４実施形態に示すような多孔状のフィルタ状部材１４を用いることもできる。
「第３実施形態」
図３（ａ）に示すように、第３実施形態のゲル低減装置１は、ゲル低減部材８として、円形金属板に多数の通過孔が形成されたフィルタ状部材１４を備えている。
【００３７】
このフィルタ状部材１４は、通過孔の目開きが１８０μｍ以下となるように金属素線を編み込んだ金網（メッシュ）であり、樹脂混練物の内ゲルなどのようにサイズの大きい異物以外を通過可能とされている。このフィルタ状部材１４の厚みは、第１実施形態及び第２実施形態のゲル低減部材８に比べれば非常に薄く形成されており、図例でも、第３実施形態のゲル低減部材８の厚みは、第１実施形態及び第２実施形態のゲル低減部材８の厚みの約１／１０程度とされている。
【００３８】
上述した多孔状のゲル低減部材８には、第１実施形態及び第２実施形態と同様に絞り流路１０が４つ形成されている。この絞り流路１０は、上流側から下流側に向けてフィルタ状部材１４を貫通するように形成されており、樹脂混練物を上流側から下流側に向けて流通できるようになっている。また、絞り流路１０は、第１及び第２実施形態と同様に円形の断面を備えた貫通孔（円形貫通孔）として形成されている。
【００３９】
なお、上述したように、このフィルタ状部材１４は、多数の通過孔を備えるだけでなく厚みも非常に薄いものとなっており、強度的に強いものではない。それゆえ、ゲル低減部材８に大きな圧損が加わったり、樹脂混練物の処理量が少しでも大きくなったりすると、フィルタ状部材１４自体が変形して樹脂流路５から外れてしまうことがある。このような場合は、フィルタ状部材１４を２枚の支持網部材１５で上流側と下流側とから挟み込んで、補強を行うこともできる。
【００４０】
例えば、図３（ｂ）に示すゲル低減部材８は、図３（ａ）と同様に円板形状に形成されたフィルタ状部材１４と、このフィルタ状部材１４の上流側と下流側とに配備されて、フィルタ状部材１４を支持する支持網部材１５とを有している。この支持網部材１５は、フィルタ状部材１４の絞り流路１０に対応した位置に絞り流路１０と同じ断面積に開口する開口部１６を有しており、絞り流路１０を通過する樹脂混練物を支障なく通過させることができるようになっている。
【００４１】
また、支持網部材１５は、フィルタ状部材１４より線径が太くて目開きが大きい金網で形成されており、樹脂混練物の通過を妨げないような構造となっている。
図３（ｂ）に示すゲル低減部材８はこれら２枚の支持網部材１５でフィルタ状部材１４を挟み込んだ多層構造とされており、このような多層構造を採用することで図３（ａ）よ
り強度的に優れたものとなっている。
【００４２】
なお、上述した支持網部材１５は樹脂混練物の通過を妨げないよう目開きが大きな金網で形成されており、フィルタ状部材１４の絞り流路１０に対応した位置に開口部１６を形成しなくても樹脂混練物は支障なく支持網部材１５を通過可能となっている。それゆえ、図３（ｃ）に示すように開口部１６が形成されていないような支持網部材１５を用いてフィルタ状部材１４の補強を行うこともできる。このような支持網部材１５を用いれば、開口部１６を形成する手間が不要となって、ゲル低減部材８の製造コストを低減することも可能となるからである。
【００４３】
第３実施形態のゲル低減部材８では、このように目の細かいフィルタ状部材１４に第１実施形態や第２実施形態で示したような絞り流路１０を形成している。このようにすれば、第３実施形態のゲル低減部材８に流れ込んだ樹脂混練物の一部はフィルタ状部材１４自体を通過しつつ、残りは絞り流路１０に流れ込んで伸長され、ゲルが取り除かれる。
言い換えるならば、第３実施形態のゲル低減装置１は、目の細かいフィルタに樹脂混練物を通過させることでゲルを取り除く作用と、絞り流路１０を通過させることでゲルを伸長して取り除く作用とを兼ね備えたものということもできる。
【００４４】
また、フィルタ状部材１４の目開きを１８０μｍ以下とすれば、フィルタ状部材１４の目が非常に細かくなり、フィルタ状部材１４自体でもより確実に樹脂混練物からゲルを取り除くことが可能となる。
「第４実施形態」
次に、第４実施形態のゲル低減装置１を説明する。
【００４５】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、第４実施形態のゲル低減装置１は、第３実施形態のフィルタ状部材１４の下流側に、このフィルタ状部材１４を支持する支持部材１７をさらに備えたものである。この支持部材１７は、フィルタ状部材１４の下流側に配備されていて、フィルタ状部材１４自体が変形しないようにこのフィルタ状部材１４を支持するものである。また、支持部材１７は、フィルタ状部材１４を通過してきた樹脂混練物を支障なく下流側に流通できるように流通孔１８を有している。
【００４６】
具体的には、支持部材１７は、フィルタ状部材１４に支持網部材１５を加えたものと同等かこれらより厚い硬質の部材（例えばステンレスの板材）から形成されている。この支持部材１７もフィルタ状部材１４と同じ円板状に形成されており、樹脂流路５を横切るように樹脂流路５の内部に取り付けられている。
図４（ａ）に示すように、支持部材１７の表面にはゲル低減部材８を通過した樹脂混練物をさらに下流側に送る流通孔１８が形成されている。この流通孔１８は、上流側から下流側に向けて支持部材１７を貫通するように形成されており、支持部材１７の内部を経由して樹脂混練物を上流側から下流側に向けて流通するものである。
【００４７】
この流通孔１８は、支持部材１７の表面に９箇所に亘って形成されている。
９箇所の流通孔１８はゲル低減部材８に形成された絞り流路１０に比べ少なくとも同じ開口径かそれ以上であり、またこの絞り流路１０と同軸心となる位置に形成されている。つまり、この９箇所のうちの４つの流通孔１８は、絞り流路１０に対して正面から見てそれぞれの中心点が一致するような連通状態となっており、絞り流路１０を流れてきた樹脂混練物を停滞することなく（余計な圧損を発生させることなく）流通孔１８に流通させることができるようになっている。
【００４８】
なお、上述した支持部材１７の流通孔１８は必ずしも円形孔である必要はなく、例えば図６に示すようなスリットの形状でも良い。ただし、その場合、絞り流路１０を通過した樹脂混練物の流れを妨げないように配列する必要がある。
総じていうならば、上述した流通孔１８と絞り流路１０との関係は、支持部材１７に形成された流通孔１８（上述した４つの流通孔１８）の流路断面積の総和が、ゲル低減部材８に形成された絞り流路１０の流路断面積の総和よりはるかに大きくなっていることを意味している。このようにすれば、流通孔１８で生じる圧損は絞り流路１０で生じる圧損ほど大きくないため、樹脂混練物を余計な圧損を生じさせることなくスムーズに下流側に流通できるようになる。
【００４９】
なお、支持部材１７に形成された残りの５つの流通孔１８は絞り流路１０とは異なる位置にあり、絞り流路１０と非連通状態とされていて、絞り流路１０を流れてきた樹脂混練物というよりはフィルタ状部材１４自体を通過されてきた樹脂混練物を下流側に送れるようになっている。
ところで、上述した支持部材１７は、図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すように２枚の支持網部材１５でフィルタ状部材１４を挟み込んだ多層構造のゲル低減部材８に用いることもできる。
【００５０】
また、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、流通孔１８を絞り流路１０と同軸心となる位置に配備する場合は、流通孔１８の開口径をゲル低減部材８に形成された絞り流路１０の開口径より大きくするのが好ましい。このように流通孔１８の開口径を絞り流路１０の開口径より大きくすれば、絞り流路１０を通過してきた樹脂混練物が流通孔１８をスムーズに通過するようになるからである。
尚、これまで実施形態説明図で示した樹脂流路５やゲル低減部材をはじめとする本発明にかかわる形状はすべて円形で説明してきたが、これらの形状は四角をはじめとする多角形形状でももちろん良い
【実施例】
【００５１】
次に、実施例及び比較例を用いて、本発明のゲル低減装置１をさらに詳しく説明する。
実施例及び比較例は、実際にゲル低減装置１を装着した混練押出設備２を用いて樹脂混練物を加工した際に、樹脂混練物中にゲルが確認されるかどうかを実機を用いて確認したものである。この実施例及び比較例のうち、実施例１〜実施例５は第１実施形態及び第２実施形態に対応したものであり、実施例６〜実施例１０は第３実施形態及び第４実施形態に対応したものである。
【００５２】
この実施例及び比較例に用いた混練押出設備２は、いずれも二軸混練機（ＬＣＭ５０）からギヤポンプ７を経由してストランドダイ６に樹脂混練物を搬送する樹脂流路５上に、ゲル低減装置１を装着したものである。この混練押出設備２に供給される樹脂混練物は、高密度ポリエチレン（密度＝０．９４５ｇ／ｃｍ3、メルトインデックス＝０．０８ｇ／１０ｍｉｎ、 １９０℃、２．１６ｋｇ荷重）を母材として、この母材に分散確認用粒子としてカーボンブラックを２．３％混合したものである。この混練押出設備２には高密度ポリエチレンとカーボンブラックとがドライ状態で供給され、混練押出設備２で混練された樹脂混練物が５０ｋｇ／ｈで樹脂流路５を通じて装置外に送り出されている。
【００５３】
まず、第１実施形態及び第２実施形態のゲル低減装置１、言い換えれば、中実板部材からなるゲル低減部材８に用いた結果を、表１を用いて説明する。表１は、ゲル低減部材８に形成される絞り流路１０について、その口径及び設置数を変えた際に、絞り比、剪断速度、押出圧力及び後述する白斑面積率がどのように変化するかを示したものである。
【００５４】
【表１】
2012101511.tif 000006
【００５５】
表１に示される評価のうち、剪断速度γ’は、ゲル低減装置１で生産される樹脂混練物の生産量をＰ［cm3/sec］、絞り流路１０の口径をＤ［cm］、絞り流路１０の設置数をｎとしたときに、以下の式（２）で求められる。
【００５６】
【数４】
2012101511.tif 000007
【００５７】
また、押出圧力は、混練押出設備２の樹脂流路５においてゲル低減部材８に達する直前の樹脂混練物の樹脂圧力（図１中でＰで示す位置の樹脂圧力）を示したものである。
さらに、白斑面積率は、ストランドダイ６から押し出された樹脂混練物中に、どの程度混練が不十分な部分、つまりゲルが観察されるかを面積比で示したものである。つまり、上述した組成では、混練されるべきカーボンブラックが十分に混練されない場合、押し出された樹脂混練物中にカーボンブラックの未分散に起因する透明部分がゲルの面積率として観察される。
【００５８】
それゆえ、押し出された樹脂混練物をミクロトーム法を用いて２０μｍの薄片に切り出し、切り出された薄片中に透明部分がどの程度存在するかを計測すれば、ゲルの低減度合いを評価することができる。なお、この面積率の計測は、光学顕微鏡の２００倍の視野に対して、二値化処理を行って求めたものである。以下に、比較例及び実施例の結果を、詳しく説明する。
「比較例１」
比較例１は、樹脂流路５にゲル低減部材８を全く設けなかった例、言い換えれば樹脂混練物に対して何も行わずそのまま流通させたものである。この比較例１では、表１における０．４８％という白斑面積率の結果からも分かるように、樹脂混練物に対して伸長流が生じることはなく、ゲルは全く低減されていない。
「実施例１」
それに比して、実施例１は、直径４０ｍｍの樹脂流路５に、この樹脂流路５を横切って塞ぐように厚み２．５ｍｍの中実円板から成るゲル低減部材８を配したものである。このゲル低減部材８には、２ｍｍφの絞り流路１０が全部で１６箇所形成されており、絞り比は２５．０となっている。
【００５９】
この実施例１では、表２における０．２３％という白斑面積率の結果からも分かるように、比較例１に比べて白斑面積率がおよそ半減しており、樹脂混練物中のゲルが大きく低減されている。
「実施例２〜実施例５」
実施例２及び実施例３は、厚み２．５ｍｍの中実円板から成るゲル低減部材８に２ｍｍφの絞り流路１０を形成したものである。実施例２の絞り流路１０は９箇所形成されており、絞り比は４４．４となっている。また、実施例３の絞り流路１０は４箇所形成されており、絞り比は１００．０となっている。
【００６０】
一方、実施例４は、絞り流路１０の口径を１ｍｍφと実施例３に比して半減させたものである。この実施例４では、絞り流路１０の口径は半減させても、流路の設置数は４倍とされており、絞り流路１０の流路断面積という点では実施例３も実施例４も同じである。それゆえ、実施例４の絞り比も１００．０となっている。
さらに、実施例５は、１．５ｍｍφの絞り流路１０を４箇所形成したものであり、実施例３に比して絞り流路１０の設置数を小さくしたものである。それゆえ、この実施例５の絞り比は１７７．８となっている。
【００６１】
この実施例２〜実施例５では、表２における０．０７％〜０．１０％という白斑面積率の結果からも分かるように、比較例１に比べて白斑面積率が非常に小さくなっており、樹脂混練物中のゲルが大きく低減されていることが分かる。
また、実施例３及び実施例４を見れば、両者は絞り比がいずれも１００．０と同じ数値であり、白斑面積率はいずれも０．０８％となっている。その一方で、剪断速度は、実施例３の５８９８／secに対して実施例４は１１７９５／secとなり、大きな値となっていて、それに連動するように、押出圧力は実施例３の２２．１ＭＰａ、実施例４は２５．２ＭＰａと大きくなっている。
【００６２】
これらの結果から、白斑面積率（ゲル消失率）は絞り比に依存するものの、剪断速度とは明確な関係を有さないと思われる。それ故、ゲルの発生率を同程度に抑えるに際しては
、適切な絞り比を選択すると共に、剪断速度が小さくなるようなゲル低減部材８を用いた方が押出圧力（圧損）を小さくすることができ、より良好な生産性を実現できる。本実施例の場合、実施例４より実施例３のゲル低減装置１を選択する方が好ましい。
「比較例２」
上述した実施例１〜実施例５に比して、比較例２は、１．１５ｍｍφの絞り流路１０を６箇所形成することで絞り比を２０１．６としたものである。
【００６３】
この比較例２は、表２における０．０７％という白斑面積率の結果からも分かるように、実施例１〜実施例５と同様にゲルを低減する効果を有している。
しかし、表２の押出し圧力を見ると、比較例２では押出圧力が３０．５ＭＰａと大きくなっており、ゲル低減部材８を設置することで圧損が非常に大きくなっていることが分かる。
【００６４】
また、実施例５の結果と比較すると、白斑面積率の点では比較例２も実施例５も同じ０．０７％であるが、押出圧力の点では比較例２の方が実施例５より大きくなっている。このことから、絞り比を１８０より大きなゲル低減部材を用いても、押出圧力が大きくなるだけでゲル低減の効果があまり得られないことが分かる。
次に、第３実施形態及び第４実施形態のゲル低減装置１を用いてゲルを低減した結果を、表２を用いて説明する。
この実施例及び比較例に用いた混練押出設備２は、いずれも二軸混練機（ＬＣＭ５０）からギヤポンプ７を経由してストランドダイ６に樹脂混練物を搬送する樹脂流路５上に、ゲル低減装置１を装着したものである。この混練押出設備２に供給される樹脂混練物は、高密度ポリエチレン（密度＝０．９５０ｇ／ｃｍ3、メルトインデックス＝０．０７ｇ／１０ｍｉｎ、 １９０℃、２．１６ｋｇ荷重）を母材として、この母材に分散確認用粒子としてカーボンブラックを２．３％混合したものである。この混練押出設備２には高密度ポリエチレンとカーボンブラックとがドライ状態で供給され、混練押出設備２で混練された樹脂混練物が５０ｋｇ／ｈで樹脂流路５を通じて装置外に送り出されている。
【００６５】
表２は、ゲル低減部材８に形成される絞り流路１０について、その口径及び設置数を変えた際に、絞り比、押出圧力及び後述する白斑面積率がどのように変化するかを示したものである。
【００６６】
【表２】
2012101511.tif 000008
【００６７】
以下に、比較例及び実施例の結果を、詳しく説明する。
「比較例３」
比較例３は、樹脂流路５にゲル低減部材８を全く設けなかった例、言い換えれば樹脂混練物に対して何も行わずそのまま流通させたものである。なお、この比較例３では、フィルタ状部材１４は用いられていないが、流通孔１８（口径８．０ｍｍ）を９つ有する支持部材１７、及び１０メッシュという粗い目を備えた支持網部材１５は設けられている。この比較例３では、表２における１．８０％という白斑面積率の結果からも分かるように、樹脂混練物に対して伸長流が生じることはなく、ゲルは全く低減されていない。
「実施例６」
実施例６は、直径４０ｍｍの樹脂流路５に、絞り流路１０が形成されたフィルタ状部材
１４（ゲル低減部材８）を配したものである。このフィルタ状部材１４は、２５０メッシュのフィルタと、この２５０メッシュのフィルタの上流側と下流側とに配備されて、２５０メッシュのフィルタを挟持する１００メッシュのフィルタとを有している。
【００６８】
この構造のフィルタ状部材１４には口径８．０ｍｍφの絞り流路１０が中央に１箇所形成されており、絞り比は２５．０となっている。また、このフィルタ状部材１４は１０メッシュの支持網部材１５で挟まれている。
この実施例６では、表２における１．４１％という白斑面積率の結果からも分かるように、比較例３に比べて白斑面積率が大きく下がっており、樹脂混練物中のゲルが大きく低減されている。
「実施例７〜実施例１０」
実施例７は実施例６と同じフィルタ状部材１４に口径６．０ｍｍφの絞り流路１０が、また実施例８は実施例６と同じフィルタ状部材１４に口径４．０ｍｍφの絞り流路１０が、いずれも中央に１箇所形成されたものである。実施例７の絞り比は４４．４実施例８の絞り比は１００．０となっている。
【００６９】
一方、実施例９は、絞り流路１０の口径を２．０ｍｍφと実施例８に比して半減させたものである。この実施例９では、絞り流路１０の口径は半減させても、絞り流路１０の設置数は実施例８の４倍とされており、絞り流路１０の流路断面積という点では実施例８も実施例９も同じである。それゆえ、実施例９の絞り比も１００となっている。
さらに、実施例１０は、１．５ｍｍφの絞り流路１０を４箇所形成したものであり、実施例３に比して絞り流路１０の設置数を小さくしたものである。それゆえ、この実施例１０の絞り比は１７７．８となっている。
【００７０】
この実施例６〜実施例１０では、表２における０．８３％〜１．４１％という白斑面積率の結果からも分かるように、比較例３に比べて白斑面積率が非常に小さくなっており、樹脂混練物中のゲルが大きく低減されていることが分かる。
「比較例４」
上述した実施例６〜実施例１０に比して、比較例４は、実施例と同じフィルタ状部材１４は用いているが、このフィルタ状部材１４には絞り流路１０が全く形成されていない。
【００７１】
この比較例４の結果は、従来の技術、すなわち特許文献１に示すような細かい目開きのフィルタを用いて白斑の原因となるゲル成分を濾し取っているものであるが、押出し圧力が25.5MPaと非常に高い。ところが、本発明の伸張流を応用した、例えば実施例１０の結果と比較すると、白斑面積率の点では比較例４も実施例１０も同じ数値まで改善しているが、押出圧力の点では比較例４の方が実施例１０より大きくなっており、実施例１０の方が生産性の点で比較例４より優れていることが分かる。
【００７２】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
なお、上述した混練押出設備２には混練機が用いられているが、本発明のゲル低減装置１は押出機に設けられていても良いし、押出機や混練機以外のものであってゲルが含まれた樹脂混練物を扱う設備に設けられていても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１  ゲル低減装置
２  混練押出設備
３  バレル
４  ホッパ
５  樹脂流路
６  ストランドダイ
７  ギヤポンプ
８  ゲル低減部材
９  リング部材
１０  絞り流路
１１  取付溝
１２  第１ゲル低減部材
１３  第２ゲル低減部材
１４  フィルタ状部材
１５  支持網部材
１６  開口部
１７  支持部材
１８  流通孔
【図１】
2012101511.tif 000009
【図２】
2012101511.tif 000010
【図３】
2012101511.tif 000011
【図４】
2012101511.tif 000012
【図５】
2012101511.tif 000013
【図６】
2012101511.tif 000014