樹脂組成物成形機および樹脂組成物の成形方法
| 国内特許コード | P180014833 |
|---|---|
| 整理番号 | FU-263 |
| 掲載日 | 2018年3月27日 |
| 出願番号 | 特願2016-032280 |
| 公開番号 | 特開2017-148997 |
| 登録番号 | 特許第6608306号 |
| 出願日 | 平成28年2月23日(2016.2.23) |
| 公開日 | 平成29年8月31日(2017.8.31) |
| 登録日 | 令和元年11月1日(2019.11.1) |
| 発明者 |
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| 出願人 |
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| 発明の名称 | 樹脂組成物成形機および樹脂組成物の成形方法 |
| 発明の概要 |
【課題】 溶融混練を経て成形された熱可塑性樹脂組成物のペレットについて、その熱可塑性樹脂組成物としての本来の物性が維持されたものを得ることができる樹脂組成物成形機を提供することを目的とする。 【解決手段】 熱可塑性樹脂組成物を溶融してペレット状に成形する樹脂組成物成形機１０であって、熱可塑性樹脂組成物を供給する供給口１と、前記供給口から供給された熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する溶融混練部２と、前記溶融混練部で溶融混練された熱可塑性樹脂組成物をストランド状に吐出する吐出部３と、前記吐出部より吐出されたストランド状の熱可塑性樹脂組成物を細断することでペレット化するペレタイザー４とを有し、さらに、前記溶融混練部と前記吐出部との間に設けられる樹脂溜り部５を有することを特徴とする樹脂組成物成形機１０。 【選択図】図１ |
| 従来技術、競合技術の概要 |
ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）に代表されるポリオレフィン系樹脂等の多くの熱可塑性樹脂は、成形加工用の原料素材として使用される。これらの樹脂は単独であるいは必要に応じて添加される他の樹脂やゴム、さらに可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色剤などの各種の添加剤と混合されて、ペレット化されて、それぞれの加工方法に適した大きさの粒子状物として供給されている。 例えば、図５は、典型的なペレット化装置（樹脂組成物成形機）の概略図である。供給口（ホッパー）１から熱可塑性樹脂やその他添加材等が供給され、溶融混練部２で溶融温度に加熱されスクリューで混練されることで溶融混練されながら吐出部３側に押し出され、吐出部３からストランド状に押し出され、ペレタイザー４でペレット状に細断される。 このペレット化においては、従来から、熱可塑性樹脂組成物に混合する樹脂や各種添加剤が均質なものとなり、異物等が少ないペレットを得ることが主な課題とされてきた。このため、スクリュー形状や、加熱温度、圧力、ろ過手法等が種々工夫されてきて、二軸押出し機等、熱可塑性樹脂組成物に併せた様々なペレット化技術が広く普及している。 一方、熱可塑性樹脂は、資源リサイクルが進められている。特に容器包装材料系に用いられるプラスチック量は近年も増加傾向にあり、その使用量の増加に伴い、そのリサイクルも重要な課題となっている。そして、熱可塑性樹脂の各種リサイクル方法が提案されている。 例えば、特許文献１は、プラスチック製品を粉砕したのち、鉄及び非鉄金属を除去した後に比重分離し、さらにはフィルター等でろ過することで異物を除去しながら再生ポリオレフィン樹脂組成物を製造する方法を開示するものである。また、特許文献２は、プラスチック系混合物を破砕する破砕工程の後に、風力により選別する工程と、液体雰囲気で湿式比重分離を行う工程等を有するプラスチック系混合物の再資源化方法に関するものである。これらの文献に示されているように、リサイクルにおいては、まず選別方法が非常に重要視されている。 さらに、特許文献３は、廃プラスチックを分別回収する工程に加えて、改質用樹脂を混練して造粒、成形等することで、繰り返しリサイクルできるマテリアルリサイクルとして、薄物製品へのリサイクル方法を開示するものである。このように、一定の選別が行われても、さらに改質用樹脂や相溶化材の混合等を行うように、リサイクルするための原料に着目した技術開発が優先して行われてきた。 しかしながら、前述したように熱可塑性樹脂のリサイクルが検討され、その必要性も重要視されていているものの、リサイクル樹脂が採用される場面は限定的なものであった。これは、製品として市場に流通し消費されたプラスチック製品は、酸素や光、熱等により化学劣化して、力学特性を復元することができないと考えられていたためである。 本発明者等は、リサイクルされたポリオレフィン系樹脂等を詳細に評価した結果、リサイクルされたポリオレフィン系樹脂も、リサイクル前の樹脂（いわゆるバージン品）とほとんど変化しておらず同等の分子量を維持していることを確認した。すなわち、化学劣化により分子量が低下しているとする従来のリサイクル樹脂の物性低下の説明は適当ではないと考えられる。 一方で、リサイクル樹脂を用いた成形品の靱性等の物性が低下していることは事実のため、この原因を他の観点から検討した。その結果、成形履歴が物性に大きな影響を与えていることがわかり、この劣化および再生メカニズムとしてダングリング鎖をタイモレキュールに戻すことが重要であるとの知見を得ている（非特許文献１）。この非特許文献１では、プレス成形したシートの冷却条件を急冷とすることで延性と、破断応力に優れたものを得ている。 |
| 産業上の利用分野 |
本発明は、樹脂組成物成形機に関する。特にリサイクル樹脂のペレットの成形に適した樹脂組成物成形機に関する。 |
| 特許請求の範囲 |
【請求項1】 熱可塑性樹脂組成物を溶融してペレット状に成形する樹脂組成物成形機であって、 熱可塑性樹脂組成物を供給する供給口と、 前記供給口から供給された熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する溶融混練部と、 前記溶融混練部で溶融混練された熱可塑性樹脂組成物をストランド状に吐出する吐出部と、 前記吐出部より吐出されたストランド状の熱可塑性樹脂組成物を細断することでペレット化するペレタイザーとを有し、 さらに、前記溶融混練部と前記吐出部との間に設けられ、前記溶融混練部の配管断面と同じ形状で延伸する樹脂溜り部と、 を有し、 前記樹脂溜り部は前記溶融混練部の溶融温度を維持するように加熱されていることを特徴とする樹脂組成物成形機。 【請求項2】 前記樹脂溜り部は、前記溶融混練部から前記熱可塑性樹脂組成物が押出される押出量に基づいて前記熱可塑性樹脂組成物が前記樹脂溜り部で滞留する時間が３０秒以上となる長さであることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物成形機。 【請求項3】 熱可塑性樹脂組成物を溶融してペレット状に成形する樹脂組成物の成形方法であって、 熱可塑性樹脂組成物を樹脂組成物成形機の供給口に供給し、 前記供給口から供給された熱可塑性樹脂組成物を溶融混練部で溶融混練させ、 前記溶融混練部で溶融混練された熱可塑性樹脂組成物を樹脂溜り部で滞留させ、 前記樹脂溜り部で滞留した熱可塑性樹脂組成物を吐出部からストランド状に吐出させ、 前記吐出部より吐出されたストランド状の熱可塑性樹脂組成物を細断することでペレットを得るものであり、 前記樹脂溜り部における、前記熱可塑性樹脂組成物の滞留時間が、３０秒以上であることを特徴とする樹脂組成物の成形方法。 【請求項4】 前記樹脂溜り部が、前記溶融混練部の配管断面と同じ形状で延伸する樹脂溜り部であり、前記溶融混練部の溶融温度を維持しながら滞留させることを特徴とする請求項３記載の樹脂組成物の成形方法。 【請求項5】 前記熱可塑性樹脂組成物が、結晶性高分子を含有することを特徴とする請求項３または４に記載の樹脂組成物の成形方法。 【請求項6】 前記結晶性高分子が、リサイクル樹脂由来のポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする請求項５記載の樹脂組成物の成形方法。 |
| 国際特許分類(IPC) |
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| Fターム |
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画像
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| 出願権利状態 | 登録 |
英語項目の表示
| 発明の名称 | RESIN COMPOSITION MOLDING MACHINE AND METHOD FOR MOLDING RESIN COMPOSITION |
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| 発明の概要 |
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition molding machine capable of obtaining a pellet of a thermoplastic resin composition molded by melting and kneading, of which physical properties inherent to the thermoplastic resin composition are kept. SOLUTION: A resin composition molding machine 10 which melts a thermoplastic resin composition to mold the thermoplastic resin composition to a pellet shape has: a supply port 1 which supplies a thermoplastic resin composition; a melting and kneading section 2 which melts and kneads the thermoplastic resin composition supplied from the supply port; a discharge section 3 which discharges the thermoplastic resin composition melted and kneaded in the melting and kneading section in a strand shape; a pelletizer 4 which shreds the thermoplastic resin composition that has been discharged from the discharge section and has a strand shape to pelletize the thermoplastic resin composition; and a resin sump section 5 provided between the melting and kneading section and the discharge section. |
『 樹脂組成物成形機および樹脂組成物の成形方法』に関するお問合せ
- 学校法人福岡大学 知的財産センター
- URL: http://www.sanchi.fukuoka-u.ac.jp/chizai/
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E-mail:
- Address: 〒814-0180 福岡県福岡市城南区七隈八丁目19番1号（文系センター棟4F）
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