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JP6714445B2 - Mixed material manufacturing apparatus and mixed material manufacturing method - Google Patents

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JP6714445B2 JP2016119300A JP2016119300A JP6714445B2 JP 6714445 B2 JP6714445 B2 JP 6714445B2 JP 2016119300 A JP2016119300 A JP 2016119300A JP 2016119300 A JP2016119300 A JP 2016119300A JP 6714445 B2 JP6714445 B2 JP 6714445B2
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武夫 福田
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Description

本発明は、混合材料製造装置および混合材料製造方法に関する。 The present invention relates to a mixed material manufacturing apparatus and a mixed material manufacturing method.

熱可塑性樹脂コンパウンドの製造において、原料となる成分として、熱可塑性樹脂ペレット、粉体状の添加剤、液体状の添加剤の3種類の成分を用いるというケースは、数多く存在する。これらの原料を溶融混練して、熱可塑性樹脂コンパウンドのペレットを製造しようとする場合に、原料成分の形態が、粒状体、粉体、液体と大きく異なるため、原料成分を均一に供給するためには種々の工夫を施すことが必要となる。例えば、粒状体、粉体、液体の各成分毎に、定量フィーダーや定量ポンプを用いて、それぞれ専用の投入口から溶融混練押出機に投入する方法、溶融混練押出機に投入する前に、粒状体、粉体、液体の各成分を均一に混合するためのバッチ式の混合機を用いて予め混合してから、溶融混練押出機に投入する方法、粉体や液体の成分については粒状のマスターバッチを予め製造してから混合して投入する方法等が用いられる。 In the production of a thermoplastic resin compound, there are many cases where three types of components, that is, a thermoplastic resin pellet, a powdery additive, and a liquid additive are used as raw materials. When these raw materials are melt-kneaded to produce thermoplastic resin compound pellets, the form of the raw material components is greatly different from that of granules, powders, and liquids, so that the raw material components are uniformly supplied. Requires various measures. For example, for each component of granular material, powder, liquid, using a quantitative feeder or a quantitative pump, a method of charging the melt-kneading extruder from a dedicated charging port, a method of charging the melt-kneading extruder with a granular material Body, powder, liquid is premixed using a batch mixer to uniformly mix each component, then put into the melt-kneading extruder, powder or liquid components are granular master A method in which a batch is manufactured in advance and then mixed and charged is used.

しかし、液体状の成分を少量添加するようなときに、定量ポンプによる添加では、短時間に他の原料との均一な混合を行うことが困難であるといった問題が存在する。また、予備的な混合機を使用するときは、混合機の内壁や混合物を投入するホッパーの内壁等に液体状の成分や液体状の成分を含有する粉体状の成分等が付着・堆積して、原料のスムーズな投入が阻害されたり、組成の変動が発生したり、外部からの不純物の混入の原因となったりする懸念がある。また、マスターバッチを用いる方法では、マスターバッチを製造するための溶融混練装置をさらに設置することが必要となり、製造コストの増大を招く。 However, when adding a small amount of a liquid component, there is a problem that it is difficult to uniformly mix with other raw materials in a short time by addition with a metering pump. In addition, when using a preliminary mixer, liquid components or powdery components containing liquid components may adhere or deposit on the inner wall of the mixer or the inner wall of the hopper that inputs the mixture. As a result, the smooth introduction of raw materials may be hindered, the composition may fluctuate, and impurities may be mixed from the outside. Further, in the method using the masterbatch, it is necessary to further install a melt-kneading device for manufacturing the masterbatch, which causes an increase in manufacturing cost.

さらに、粉体状の添加剤や液体状の添加剤が、樹脂に対して反応性を有していると、わずかな組成のばらつきによって、反応生成物の反応の程度が不均一となり、得られた熱可塑性樹脂コンパウンドにおいて、大きな物性のばらつきが生じてしまう。 Furthermore, if the powdery additive or liquid additive has reactivity with the resin, the degree of reaction of the reaction product becomes non-uniform due to slight compositional variations, and In the thermoplastic resin compound, large variations in physical properties occur.

例えば、水架橋性のシラン変性ポリエチレン樹脂コンパウンドを製造するとき、原料となる成分として、ポリエチレン樹脂ペレット、ポリエチレン樹脂パウダー、液体状のシラン化合物、および液体状または粉体状のラジカル発生剤を使用する。ここで、液体状のシラン化合物とラジカル発生剤は、ポリエチレン樹脂に対して反応性を有している。 For example, when manufacturing a water-crosslinkable silane-modified polyethylene resin compound, polyethylene resin pellets, polyethylene resin powder, a liquid silane compound, and a liquid or powder radical generator are used as raw materials. .. Here, the liquid silane compound and the radical generator have reactivity with the polyethylene resin.

水架橋性のシラン変性ポリエチレン樹脂コンパウンドの製造方法に関する先行技術として、例えば、特許文献1および特許文献2がある。特許文献1には、高密度のエチレン系樹脂ペレットに、低密度のエチレン系樹脂パウダー、エチレン性不飽和シラン化合物及びラジカル発生剤を添加し混合した後、押出機のホッパーに供給し溶融混練する架橋エチレン系樹脂管の製造方法が開示されている。また、特許文献2には、ポリエチレン樹脂ペレット、ポリエチレン樹脂パウダー、シラン化合物およびラジカル発生剤の混合物をミキサーで混合後に、押出機に供給し、溶融混練する架橋ポリエチレン管の製造方法が開示されている。 Prior art relating to a method for producing a water-crosslinkable silane-modified polyethylene resin compound is, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2. In Patent Document 1, a low-density ethylene-based resin powder, an ethylenically unsaturated silane compound, and a radical generator are added to and mixed with a high-density ethylene-based resin pellet, and then the mixture is supplied to a hopper of an extruder and melt-kneaded. A method of manufacturing a crosslinked ethylene resin tube is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a method for producing a crosslinked polyethylene pipe in which a mixture of a polyethylene resin pellet, a polyethylene resin powder, a silane compound and a radical generator is mixed with a mixer and then supplied to an extruder and melt-kneaded. ..

特開2005−199633号公報JP, 2005-199633, A 特開2010−150299号公報JP, 2010-150299, A

特許文献1に記載の製造方法では、樹脂ペレット、樹脂パウダー、液体のエチレン性不飽和シラン化合物およびラジカル発生剤を原料として、ヘンシェルミキサー等で混合した後に、押出機のホッパーに供給し、溶融混練するとの記載がある。しかし、混合はヘンシェルミキサー等によるバッチ式であり、混合機の内壁や混合物を投入するホッパーの内壁等に液体状の成分や液体状の成分を含有する粉体状の成分等が付着・堆積する懸念がある。 In the production method described in Patent Document 1, resin pellets, resin powder, a liquid ethylenically unsaturated silane compound and a radical generator are mixed as raw materials with a Henschel mixer or the like, and then supplied to a hopper of an extruder and melt-kneaded. Then there is a statement. However, the mixing is a batch method using a Henschel mixer or the like, and liquid components or powdery components containing liquid components adhere and deposit on the inner wall of the mixer or the hopper that inputs the mixture. I have a concern.

また、特許文献2に記載の製造方法では、樹脂ペレット、樹脂パウダー、液体のシラン化合物およびラジカル発生剤をミキサーで混合後、押出機に供給するとの記載がある。しかし、特許文献1と同様に、混合はミキサーによるバッチ式であり、混合機の内壁等に液体状の成分や液体状の成分を含有する粉体状の成分等が付着・堆積する懸念がある。 Further, in the production method described in Patent Document 2, there is a description that resin pellets, resin powder, a liquid silane compound and a radical generator are mixed in a mixer and then supplied to an extruder. However, similar to Patent Document 1, the mixing is a batch type using a mixer, and there is a concern that liquid components or powder components containing liquid components may adhere to or deposit on the inner wall of the mixer. ..

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、粒状樹脂、粉体および液体を連続的に混合して、溶融混練装置等に供給することが可能な混合材料製造装置および混合材料製造方法であって、装置の内壁への付着・堆積を低減し、原料組成の変動を抑制して、混合材料を供給することが可能な混合材料製造装置および混合材料製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. That is, the present invention is a mixed material manufacturing apparatus and a mixed material manufacturing method capable of continuously mixing a granular resin, a powder and a liquid, and supplying them to a melt-kneading apparatus, etc. An object of the present invention is to provide a mixed material manufacturing apparatus and a mixed material manufacturing method capable of supplying a mixed material by reducing the adhesion and deposition and suppressing the fluctuation of the raw material composition.

本発明者らは、粒状樹脂、粉体および液体の混合装置の構造や製造条件を検討した結果、上記課題を解決し得る製造装置の構造および製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のような構成を有している。 As a result of examining the structure and manufacturing conditions of a mixing device for granular resin, powder and liquid, the present inventors have found a structure of a manufacturing device and a manufacturing method that can solve the above problems, and have completed the present invention. .. That is, the present invention has the following configurations.

(1)本発明の混合材料製造装置は、粒状樹脂、粉体および液体を前記粒状樹脂の熱変形温度以下で連続的に混合して排出する混合材料製造装置であって、内部に回転羽根が収納された円筒形の混合槽と、前記回転羽根の駆動用モーターと、前記混合槽に粒状樹脂を供給するホッパーと、前記混合槽に粉体を供給する粉体供給装置と、前記混合槽または前記粉体供給装置に液体を供給する液体供給装置とを備え、前記混合槽は、内部に、前記液体と混合されていない前記粒状樹脂と、前記液体と混合された前記粒状樹脂とを仕切るための隔壁を備え、前記混合槽内で、前記回転羽根を回転させて、前記粒状樹脂を前記粉体および前記液体と混合させながら、川下方向へ搬送し、得られた混合材料を排出口から排出させることを特徴としている。 (1) The mixed material manufacturing apparatus of the present invention is a mixed material manufacturing apparatus which continuously mixes and discharges granular resin, powder and liquid at a temperature not higher than the heat distortion temperature of the granular resin. A cylindrical mixing tank housed therein, a motor for driving the rotary blades, a hopper for supplying granular resin to the mixing tank, a powder supply device for supplying powder to the mixing tank, the mixing tank or A liquid supply device for supplying a liquid to the powder supply device, wherein the mixing tank internally separates the granular resin that is not mixed with the liquid and the granular resin that is mixed with the liquid. In the mixing tank, the rotary vanes are rotated to mix the granular resin with the powder and the liquid, and are conveyed in the downstream direction, and the obtained mixed material is discharged from the discharge port. The feature is to let.

(2)本発明の混合材料製造装置は、前記回転羽根が、回転しながら、前記混合槽の内壁に付着した混合材料を掻き取ることが可能であることが好ましい。 (2) In the mixed material manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the rotary blade is capable of scraping the mixed material adhering to the inner wall of the mixing tank while rotating.

(3)本発明の混合材料製造装置は、前記粉体供給装置が、内部に螺旋状回転体を有する搬送手段によって粉体を供給する装置であることが好ましい。 (3) In the mixed material manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the powder supply apparatus is an apparatus that supplies powder by a conveying unit having a spiral rotating body inside.

(4)本発明の混合材料製造装置は、前記液体供給装置が、容積型ポンプによって液体を供給する装置であることが好ましい。 (4) In the mixed material manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the liquid supply device is a device that supplies liquid by a positive displacement pump.

(5)本発明の混合材料製造装置は、単位時間あたりに供給される前記粒状樹脂、前記粉体および前記液体のうち、前記粒状樹脂に対する前記粉体および前記液体の質量比がそれぞれ50質量%以下であることが好ましい。 (5) In the mixed material manufacturing apparatus of the present invention, the mass ratio of the powder and the liquid to the granular resin is 50 mass% of the granular resin, the powder and the liquid supplied per unit time. The following is preferable.

)本発明の混合材料製造装置は、前記混合槽が、前記粒状樹脂、前記粉体および前記液体の投入口、および前記排出口以外は閉鎖されていることが好ましい。 ( 6 ) In the mixed material manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the mixing tank is closed except for the inlet for the granular resin, the powder and the liquid, and the outlet.

)本発明の混合材料製造装置は、前記粒状樹脂が熱可塑性樹脂ペレットであり、前記粉体および前記液体がそれぞれ熱可塑性樹脂用添加剤であることが好ましい。 ( 7 ) In the mixed material manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the granular resin is a thermoplastic resin pellet, and the powder and the liquid are each a thermoplastic resin additive.

)本発明の混合材料製造装置は、溶融混練装置に前記熱可塑性樹脂ペレットと前記熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を供給するために使用されることが好ましい。 ( 8 ) It is preferable that the mixed material manufacturing apparatus of the present invention is used to supply a mixed material composed of the thermoplastic resin pellets and the thermoplastic resin additive to a melt-kneading apparatus.

)本発明の混合材料製造方法は、内部に回転羽根が収納された円筒形の混合槽を用いて、粒状樹脂、粉体および液体を前記粒状樹脂の熱変形温度以下で連続的に混合する混合材料製造方法であって、前記混合槽は、内部に、前記液体と混合されていない前記粒状樹脂と、前記液体と混合された前記粒状樹脂とを仕切るための隔壁を備え、前記混合槽内で、前記回転羽根を回転させて、前記粒状樹脂を前記粉体および前記液体と混合させながら、川下方向へ搬送し、混合材料として排出することを特徴としている。 ( 9 ) In the mixed material manufacturing method of the present invention, a granular mixing resin, powder and liquid are continuously mixed at a heat deformation temperature of the granular resin or lower by using a cylindrical mixing tank having rotary blades housed therein. The mixing tank manufacturing method, wherein the mixing tank is provided with a partition wall for partitioning the granular resin not mixed with the liquid and the granular resin mixed with the liquid, In the inside, while rotating the rotary blade to mix the granular resin with the powder and the liquid, the granular resin is conveyed in the downstream direction and discharged as a mixed material.

10)本発明の混合材料製造方法は、前記回転羽根を回転させながら、該回転羽根によって前記混合槽の内壁に付着した混合材料を掻き取ることが好ましい。 ( 10 ) In the mixed material manufacturing method of the present invention, it is preferable to scrape off the mixed material adhered to the inner wall of the mixing tank by the rotating blade while rotating the rotating blade.

11)本発明の混合材料製造方法は、単位時間あたりに供給される前記粒状樹脂、前記粉体および前記液体のうち、前記粒状樹脂に対する前記粉体および前記液体の質量比がそれぞれ50質量%以下であることが好ましい。 ( 11 ) In the method for producing a mixed material according to the present invention, in the granular resin, the powder and the liquid supplied per unit time, the mass ratio of the powder and the liquid to the granular resin is 50% by mass, respectively. The following is preferable.

12)本発明の混合材料製造方法は、閉鎖された環境下で混合することが好ましい。 ( 12 ) In the mixed material manufacturing method of the present invention, it is preferable to mix in a closed environment.

13)本発明の混合材料製造方法は、前記粒状樹脂が熱可塑性樹脂ペレットであり、前記粉体および前記液体がそれぞれ熱可塑性樹脂用添加剤であることが好ましい。 ( 13 ) In the mixed material manufacturing method of the present invention, it is preferable that the granular resin is a thermoplastic resin pellet, and the powder and the liquid are each a thermoplastic resin additive.

14)本発明の混合材料製造方法は、溶融混練装置に前記熱可塑性樹脂ペレットと前記熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を供給するために使用されることが好ましい。 ( 14 ) The mixed material manufacturing method of the present invention is preferably used to supply a mixed material composed of the thermoplastic resin pellets and the thermoplastic resin additive to a melt-kneading device.

15)本発明の混合材料製造方法は、前記熱可塑性樹脂用添加剤の内、少なくとも1種類が前記熱可塑性樹脂ペレットの熱可塑性樹脂に対して反応性を有していることが好ましい。 ( 15 ) In the mixed material manufacturing method of the present invention, it is preferable that at least one of the thermoplastic resin additives has reactivity with the thermoplastic resin of the thermoplastic resin pellets.

本発明によれば、粒状樹脂、粉体および液体を連続的に混合して、溶融混練装置等に供給することが可能であり、装置の内壁への付着・堆積を低減し、原料組成の変動を抑制して、混合材料を供給することが可能である。 According to the present invention, it is possible to continuously mix the granular resin, the powder and the liquid and supply them to the melt-kneading device, etc., to reduce the adhesion/deposition on the inner wall of the device and to change the raw material composition. It is possible to supply the mixed material while suppressing the above.

(a)第1実施形態の混合材料製造装置の模式的側面図である。(b)第1実施形態の混合材料製造装置の模式的正面図である。(A) It is a schematic side view of the mixed material manufacturing apparatus of 1st Embodiment. (B) It is a schematic front view of the mixed material manufacturing apparatus of 1st Embodiment. (a)第2実施形態の混合材料製造装置の模式的側面図である。(b)第2実施形態の混合材料製造装置の模式的正面図である。(A) It is a schematic side view of the mixed material manufacturing apparatus of 2nd Embodiment. (B) It is a schematic front view of the mixed material manufacturing apparatus of 2nd Embodiment. (a)第1実施形態の回転羽根の模式的側面図である。(b)第1実施形態の回転羽根の模式的正面図である。(c)第1実施形態の回転羽根の模式的斜視図である。(A) It is a schematic side view of the rotary blade of 1st Embodiment. (B) It is a schematic front view of the rotary blade of 1st Embodiment. (C) It is a schematic perspective view of the rotary blade of the first embodiment. (a)第2実施形態の回転羽根の模式的側面図である。(b)第2実施形態の回転羽根の模式的正面図である。(c)第2実施形態の回転羽根の模式的斜視図である。(A) It is a schematic side view of the rotary blade of 2nd Embodiment. (B) It is a schematic front view of the rotary blade of 2nd Embodiment. (C) It is a schematic perspective view of the rotary blade of 2nd Embodiment. (a)第3実施形態の回転羽根の模式的側面図である。(b)第3実施形態の回転羽根の模式的正面図である。(c)第3実施形態の回転羽根の模式的斜視図である。(A) It is a schematic side view of the rotary blade of 3rd Embodiment. (B) It is a schematic front view of the rotary blade of 3rd Embodiment. (C) It is a schematic perspective view of the rotary blade of 3rd Embodiment. (a)第4実施形態の回転羽根の模式的側面図である。(b)第4実施形態の回転羽根の模式的正面図である。(c)第4実施形態の回転羽根の模式的斜視図である。(A) It is a schematic side view of the rotary blade of 4th Embodiment. (B) It is a schematic front view of the rotary blade of 4th Embodiment. (C) It is a schematic perspective view of the rotary blade of 4th Embodiment.

本発明の実施形態について以下説明する。但し、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. However, the embodiments of the present invention are not limited to the following embodiments.

(混合材料製造方法)
本実施形態の混合材料製造方法は、粒状樹脂、粉体および液体を前記粒状樹脂の熱変形温度以下で連続的に混合する混合材料製造方法である。さらに詳しくは、内部に回転羽根が収納された円筒形の混合槽を用いて、混合槽内で、回転羽根を回転させて、粒状樹脂を粉体および液体と混合させながら、川下方向へ搬送し、混合材料として排出する製造方法である。
(Mixed material manufacturing method)
The mixed material manufacturing method of the present embodiment is a mixed material manufacturing method in which a granular resin, a powder and a liquid are continuously mixed at a heat distortion temperature of the granular resin or lower. More specifically, by using a cylindrical mixing tank having rotating blades housed therein, the rotating blades are rotated in the mixing tank to mix the granular resin with the powder and the liquid, and the particles are conveyed in the downstream direction. It is a manufacturing method of discharging as a mixed material.

本実施形態の混合材料製造方法は、粒状樹脂、粉体および液体の具体的な内容については、特に限定されず、適用される用途も特に限定される訳ではない。用途としては、例えば、成形用樹脂コンパウンド、塗料、接着剤、粘着剤、等の製造において使用し得るものである。尚、粒状樹脂、粉体および液体はそれぞれ、1種類であってもよいし、2種類以上の混合物であってもよい。 In the mixed material manufacturing method of the present embodiment, the specific contents of the granular resin, the powder and the liquid are not particularly limited, and the applications to be applied are not particularly limited. As the application, it can be used, for example, in the production of molding resin compounds, paints, adhesives, pressure-sensitive adhesives, and the like. Each of the granular resin, powder and liquid may be one kind or a mixture of two or more kinds.

本実施形態の混合材料製造方法が適用される代表的な用途として、成形用樹脂コンパウンドの製造がある。この場合、本実施形態の混合材料製造方法によって、成形用樹脂コンパウンドの原料成分である粒状樹脂、粉体および液体が混合される。本実施形態が想定している代表的な適用例は、粒状樹脂が熱可塑性樹脂ペレットであり、粉体および液体がそれぞれ熱可塑性樹脂用添加剤である。 A typical application to which the method for producing a mixed material according to the present embodiment is applied is production of a resin compound for molding. In this case, the granular resin, the powder, and the liquid, which are the raw material components of the molding resin compound, are mixed by the mixed material manufacturing method of the present embodiment. In a typical application example assumed in the present embodiment, the granular resin is a thermoplastic resin pellet, and the powder and the liquid are the thermoplastic resin additives.

従来、成形用樹脂コンパウンドを製造するとき、粒状樹脂、粉体、液体の原料成分の形態が大きく異なるため、通常、これらの原料成分を溶融混練押出機のホッパーに投入する前に、バッチ式の予備的な混合機を用いて、各成分を均一に混合する方法が取られてきた。しかし、バッチ式の予備的な混合機を使用すると、当該混合機の内壁や混合物を投入するホッパーの内壁等に液体状の成分や液体状の成分を含有する粉体状の成分等が付着・堆積することがある。その結果、溶融混練押出機への原料のスムーズな投入が阻害されたり、組成の変動が発生したり、外部からの不純物の混入の原因となったりする懸念があった。 Conventionally, when a molding resin compound is produced, since the forms of the raw material components of the granular resin, the powder, and the liquid are greatly different, usually, before feeding these raw material components to the hopper of the melt-kneading extruder, a batch type A method has been used in which the components are mixed uniformly using a preliminary mixer. However, when a batch type preliminary mixer is used, liquid components or powdery components containing liquid components adhere to the inner wall of the mixer or the inner wall of a hopper that inputs the mixture. May accumulate. As a result, there is a concern that smooth introduction of raw materials into the melt-kneading extruder may be hindered, compositional fluctuations may occur, and impurities from the outside may be mixed.

さらに、液体状の添加剤が粒状や粉体状の樹脂に対して反応性を有していたり、液体状の添加剤自体が反応性を有していると、バッチ式の予備的な混合機を用いて各成分を混合する際に、液体状の添加剤と樹脂との反応が一部進行したり、液体状の添加剤自体の反応が一部進行することがある。その結果、混合機の内壁やホッパーの内壁等に混合物が強固に付着・堆積して、剥離除去することが困難となる。 Furthermore, if the liquid additive is reactive with the granular or powdery resin, or if the liquid additive itself is reactive, a batch type preliminary mixer is used. When each component is mixed using, the reaction between the liquid additive and the resin may partially proceed, or the reaction of the liquid additive itself may partially proceed. As a result, the mixture firmly adheres to and deposits on the inner wall of the mixer, the inner wall of the hopper, and the like, making it difficult to remove the mixture.

また、粉体状の添加剤や液体状の添加剤が、樹脂に対して反応性を有していると、わずかな組成のばらつきによって、反応生成物の反応の程度が不均一となり、得られた熱可塑性樹脂コンパウンドにおいて、大きな物性のばらつきが生じてしまう。 Further, if the powdery additive or liquid additive has reactivity with the resin, the degree of reaction of the reaction product becomes non-uniform due to a slight variation in composition, and In the thermoplastic resin compound, large variations in physical properties occur.

添加剤が樹脂に対して反応性を有する成形用樹脂コンパウンドとして、例えば、水架橋性のシラン変性ポリエチレン樹脂コンパウンドがある。水架橋性のシラン変性ポリエチレン樹脂コンパウンドの原料となる成分としては、ポリエチレン樹脂ペレット、ポリエチレン樹脂パウダー、液体状のシラン化合物、および液体状または粉体状のラジカル発生剤がある。液体状のシラン化合物は、ラジカル発生剤の存在下で加熱されることによって、ペレット状またはパウダー状のポリエチレン樹脂と反応して、ポリエチレンをシラン変性させる。 As a molding resin compound in which the additive has reactivity with the resin, there is, for example, a water-crosslinking silane-modified polyethylene resin compound. Examples of the raw materials for the water-crosslinkable silane-modified polyethylene resin compound include polyethylene resin pellets, polyethylene resin powder, liquid silane compounds, and liquid or powder radical generators. When the liquid silane compound is heated in the presence of the radical generator, it reacts with the pellet-shaped or powder-shaped polyethylene resin to silane-modify polyethylene.

しかし、シラン化合物は、空気中の水分と反応して一部固化することがある。また、シラン化合物は、ラジカル発生剤の存在下で室温で混合されたときに、ポリエチレン樹脂と一部反応することがある。そのため、バッチ式の予備的な混合機を用いて室温で各成分を混合したときに、混合機の内壁や排出口、ホッパーの内壁等に混合物が強固に付着滞留することがある。これらの付着物は、経時的に積層されて、水分と反応して、一層強固に固化堆積する。また、上記の内壁等に付着していた混合物の固化物が突然剥離落下して、他の成分と混合するといった現象が起こる。 However, the silane compound may react with moisture in the air and partially solidify. Further, the silane compound may partially react with the polyethylene resin when mixed at room temperature in the presence of the radical generator. Therefore, when the respective components are mixed at room temperature using a batch type preliminary mixer, the mixture may firmly adhere and stay on the inner wall of the mixer, the outlet, the inner wall of the hopper, and the like. These deposits are layered over time, react with moisture, and solidify and deposit more strongly. Further, a phenomenon occurs in which the solidified product of the mixture adhering to the inner wall or the like suddenly peels off and is mixed with other components.

その結果、得られた成形用樹脂コンパウンドの組成や物性に変動をもたらすのみならず、シラン化合物等の固化物によって製造装置の可動部の動作が妨げられたり、製造装置の接合部や開閉部に固着して装置の開閉を妨げたりする。そのため、定期的に製造装置内に付着した固化物の除去作業を行うことが必要となり、除去作業自体も多くの手間を要するものとなる。 As a result, not only does the composition and physical properties of the obtained molding resin compound vary, but the solidified material such as a silane compound hinders the operation of the moving part of the manufacturing apparatus, and the joint part and the opening/closing part of the manufacturing apparatus are disturbed. It will stick and prevent the device from opening and closing. Therefore, it is necessary to periodically remove the solidified substance adhering to the inside of the manufacturing apparatus, and the removing operation itself requires a lot of trouble.

このように、水架橋性のシラン変性ポリエチレン樹脂コンパウンドの製造において、バッチ式の予備的な混合機を使用するときは、製造時に多くの問題が発生して、生産性の低下や製品物性の均一性の低下を招いていた。 As described above, in the production of the water-crosslinkable silane-modified polyethylene resin compound, when a batch type preliminary mixer is used, many problems occur during the production, resulting in a decrease in productivity and a uniform product physical property. It has caused a decline in sex.

そこで、本発明者らは、予備的な混合機の構造や製造条件について検討を加えた。まず、混合機を連続式として常に稼働させることによって、バッチ式の混合機の間欠運転において、混合物が静置されることによって固化物を形成したり、付着物が生じることを抑制することができる。 Therefore, the present inventors have examined the structure and manufacturing conditions of the preliminary mixer. First, by constantly operating the mixer as a continuous type, in intermittent operation of the batch type mixer, it is possible to suppress the formation of a solidified product by leaving the mixture stationary and the occurrence of deposits. ..

次に、混合機の構造において、内部に回転羽根が収納された円筒形の混合槽を用いて、混合槽内で、回転羽根を回転させて、粒状樹脂、粉体および液体を連続的に混合することができるようにした。そして、混合物を混合しつつ川下方向へ搬送し、混合材料として排出するようにした。その結果、粒状樹脂、粉体および液体の混合物を常に撹拌混合したり、移動させたりすることによって、固化物を形成したり、付着物が生じることを抑制することができた。また、混合槽を円筒形とすることによって、デッドスペースをなくし、滞留物が形成されないようにした。 Next, in the structure of the mixer, using a cylindrical mixing tank having rotating blades housed therein, the rotating blades are rotated in the mixing tank to continuously mix the granular resin, powder and liquid. I was able to do it. Then, the mixture was mixed, conveyed in the downstream direction, and discharged as a mixed material. As a result, it was possible to suppress the formation of solidified substances and the formation of deposits by constantly stirring and mixing or moving the mixture of the granular resin, the powder and the liquid. Further, by making the mixing tank cylindrical, the dead space was eliminated and the accumulation was prevented.

このとき、回転羽根は、回転しながら、その回転羽根によって混合槽の内壁に付着した混合材料を掻き取ることができるように構成されている。その結果、混合物やシラン化合物等が固化付着したり、固化物が剥離落下することが抑制される。回転羽根の具体的な形状については後記する。 At this time, the rotary blade is configured to scrape off the mixed material adhering to the inner wall of the mixing tank by the rotary blade while rotating. As a result, it is possible to prevent the mixture, the silane compound, and the like from solidifying and adhering and the solidified material from peeling off. The specific shape of the rotary blade will be described later.

また、混合槽は、閉鎖された環境下で混合することができるようになっている。その結果、系内に水分やコンタミが混入することが抑制され、水分との反応による固化や異物の混入による均一性の低下を抑制することができる。 Moreover, the mixing tank is designed to be able to mix in a closed environment. As a result, it is possible to prevent water and contaminants from being mixed into the system, and it is possible to suppress solidification due to reaction with water and deterioration of uniformity due to mixing of foreign matter.

本実施形態において、粒状樹脂、粉体および液体を混合するときの温度は、粒状樹脂の熱変形温度以下であり、通常、室温である。このことは、本実施形態において、混合後の粒状樹脂の形態は、混合操作をする前の形態と実質的に変わらないことを意味している。すなわち、本実施形態の混合材料製造方法の前後で、粒状樹脂は、その形態を実質的に変えることなく混合される。 In the present embodiment, the temperature at which the granular resin, the powder and the liquid are mixed is equal to or lower than the heat deformation temperature of the granular resin, and is usually room temperature. This means that in the present embodiment, the form of the granular resin after mixing is substantially the same as the form before the mixing operation. That is, before and after the mixed material manufacturing method of the present embodiment, the granular resin is mixed without substantially changing its form.

本実施形態における樹脂の熱変形温度は、通常、荷重たわみ温度として、JIS K7191−1:2007に準拠して測定される。曲げ応力1.80MPaのとき、低密度ポリエチレンであれば、30〜40℃程度であり、高密度ポリエチレンであれば、40〜55℃程度である。 The heat distortion temperature of the resin in the present embodiment is usually measured as the deflection temperature under load according to JIS K7191-1:2007. When the bending stress is 1.80 MPa, it is about 30 to 40° C. for low density polyethylene, and about 40 to 55° C. for high density polyethylene.

本実施形態の混合材料製造方法の代表的な使い方は、前記したように、熱可塑性樹脂ペレットと粉体および液体の熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を連続的に供給するために使用される。さらに、溶融混練装置を用いて成形用樹脂コンパウンドを製造する際に、成形用樹脂コンパウンドの原料成分を混合して、溶融混練装置に供給する予備混合機として使用することができる。 A typical usage of the mixed material manufacturing method of the present embodiment is, as described above, used to continuously supply a mixed material composed of thermoplastic resin pellets and powder and a liquid thermoplastic resin additive. It Furthermore, when a molding resin compound is produced using a melt-kneading device, it can be used as a pre-mixer for mixing raw material components of the molding resin compound and supplying the mixture to the melt-kneading device.

本実施形態の混合材料製造方法は、シラン化合物のように、熱可塑性樹脂用添加剤の内、少なくとも1種類が熱可塑性樹脂ペレットの熱可塑性樹脂に対して反応性を有しているときであっても、混合物やシラン化合物等が固化付着することを抑制して、原料組成の変動が少なく、均一な物性の熱可塑性樹脂コンパウンドを製造することができる。 The mixed material manufacturing method of the present embodiment is performed when at least one kind of the additive for thermoplastic resin has reactivity with the thermoplastic resin of the thermoplastic resin pellet, such as a silane compound. However, it is possible to suppress the solidification and adhesion of the mixture, the silane compound, and the like, and to manufacture a thermoplastic resin compound having uniform physical properties with little fluctuation in the raw material composition.

本実施形態の混合材料製造方法は、粒状樹脂、粉体および液体の組成については特に限定されない。しかし、単位時間あたりに供給される粒状樹脂、粉体および液体のうち、粒状樹脂に対する粉体および液体の質量比がそれぞれ50質量%以下であるときに、粒状樹脂の表面に粉体と液体が付着した安定した形態となるため、本実施形態の効果が有効に発揮される。 In the mixed material manufacturing method of the present embodiment, the compositions of the granular resin, powder and liquid are not particularly limited. However, when the mass ratio of the powder and the liquid to the granular resin is 50% by mass or less among the granular resin, the powder and the liquid supplied per unit time, the powder and the liquid are not formed on the surface of the granular resin. Since the adhered and stable form is obtained, the effect of the present embodiment is effectively exhibited.

(混合材料製造装置)
本実施形態の混合材料製造方法を具体的に実施するための混合材料製造装置について、以下2つの実施形態を挙げて、図を用いて説明する。
図1(a)は、第1実施形態の混合材料製造装置20の模式的側面図である。図1(b)は、第1実施形態の混合材料製造装置20の模式的正面図である。
(Mixed material manufacturing equipment)
A mixed material manufacturing apparatus for specifically carrying out the mixed material manufacturing method of the present embodiment will be described below with reference to the drawings by using two embodiments.
FIG. 1A is a schematic side view of the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment. FIG. 1B is a schematic front view of the mixed material manufacturing apparatus 20 according to the first embodiment.

第1実施形態の混合材料製造装置20は、粒状樹脂、粉体および液体を粒状樹脂の熱変形温度以下で連続的に混合して排出する装置である。第1実施形態の混合材料製造装置20は、内部に回転羽根5が収納された円筒形の混合槽4と、回転羽根5の駆動用モーター7と、混合槽4に粒状樹脂を供給するホッパー1と、混合槽4に粉体を供給する粉体供給装置10と、混合槽4に液体を供給する液体供給装置(図示せず)とを備えている。 The mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment is an apparatus that continuously mixes and discharges the granular resin, the powder, and the liquid at the heat distortion temperature of the granular resin or lower. The mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment includes a cylindrical mixing tank 4 in which rotary blades 5 are housed, a driving motor 7 for the rotary blades 5, and a hopper 1 for supplying granular resin to the mixing tank 4. And a powder supply device 10 for supplying powder to the mixing tank 4, and a liquid supply device (not shown) for supplying liquid to the mixing tank 4.

第1実施形態の混合材料製造装置20は、混合槽4内で、回転羽根5を回転させて、粒状樹脂を粉体および液体と混合させながら、川下方向へ搬送し、得られた混合材料を排出口11から排出させることができる。 The mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment rotates the rotary blades 5 in the mixing tank 4 to mix the granular resin with the powder and the liquid, and conveys the mixed resin in the downstream direction to obtain the mixed material. It can be discharged from the discharge port 11.

円筒形の混合槽4は、回転軸8が傾斜して設置されており、混合材料は、回転羽根によって混合されつつ移動し、排出口11から重力によって自然落下することができるように設置されている。回転軸8の傾斜の角度は、特に限定されないが、水平に対して3〜40度であることが好ましい。回転軸8は傾斜しないで、水平に保持することも可能であり、逆に、鉛直方向に平行に保持することも可能である。回転羽根5は、後記するように、傾斜していたり、螺旋状であったりするため、回転軸8が水平に保持されていても、混合材料を排出口11の方向へと移動(推進)させることができる。 The cylindrical mixing tank 4 is installed so that the rotary shaft 8 is inclined, and the mixed material is installed so that the mixed material moves while being mixed by the rotating blades and naturally falls from the discharge port 11 by gravity. There is. The angle of inclination of the rotary shaft 8 is not particularly limited, but is preferably 3 to 40 degrees with respect to the horizontal. The rotating shaft 8 can be held horizontally without tilting, and conversely, can be held parallel to the vertical direction. Since the rotary blades 5 are inclined or spiral as described later, even if the rotary shaft 8 is held horizontally, the mixed material is moved (propulsed) toward the discharge port 11. be able to.

混合槽4は、内面も円筒形であり、内部に回転軸8を有する回転羽根5が収納されており、駆動用モーター7によって回転軸8を回転させ、回転羽根5を回転させて、混合槽4内を撹拌できるようになっている。回転羽根5は、その末端が混合槽4の内壁に接する直前まで伸びており、1回転することによって、混合槽4の円筒形の内壁表面をすべて掃引することができるように構成されている。そのため、回転羽根5は、回転しながら、デッドスペースを生じることなく、混合槽4の内壁に付着した混合材料を掻き取ることが可能である。すなわち、混合槽4は、混合材料を連続して撹拌混合しながら、内部を回転羽根5によって清掃するセルフクリーニング効果を有している。 The inner surface of the mixing tank 4 is also cylindrical, and the rotating blade 5 having the rotating shaft 8 is housed therein. The rotating shaft 8 is rotated by the driving motor 7, and the rotating blade 5 is rotated to mix the mixing tank 4. The inside of 4 can be agitated. The rotary blade 5 extends until the end thereof just before coming into contact with the inner wall of the mixing tank 4, and is configured to sweep the entire cylindrical inner wall surface of the mixing tank 4 by rotating once. Therefore, the rotary blade 5 can scrape off the mixed material adhering to the inner wall of the mixing tank 4 while rotating, without producing a dead space. That is, the mixing tank 4 has a self-cleaning effect of cleaning the inside with the rotating blades 5 while continuously stirring and mixing the mixed material.

回転羽根5の具体的な形状について説明する。図3〜図6に、回転羽根5の具体的な形状の例として、第1〜第4の4つの例の回転羽根41〜44を示した。図3〜図6において、回転羽根41〜44はそれぞれ、フィン部31とフィン部31の両端部を支持する支持部32とからなる羽根が回転軸8に複数枚固定された構造を有している。 A specific shape of the rotary blade 5 will be described. 3 to 6 show the rotary blades 41 to 44 of the first to fourth examples as specific examples of the shape of the rotary blade 5. 3 to 6, each of the rotary blades 41 to 44 has a structure in which a plurality of blades including a fin portion 31 and support portions 32 that support both ends of the fin portion 31 are fixed to the rotary shaft 8. There is.

図3(a)は、第1の例の回転羽根41の模式的側面図であり、図3(b)は、第1の例の回転羽根41の模式的正面図であり、図3(c)は、第1の例の回転羽根41の模式的斜視図である。第1の例の回転羽根41は、混合槽4の内壁と同等の長さを有し、長さ方向にねじれて傾斜した4枚の羽根を有している。 3A is a schematic side view of the rotary blade 41 of the first example, FIG. 3B is a schematic front view of the rotary blade 41 of the first example, and FIG. 4] is a schematic perspective view of the rotary blade 41 of the first example. The rotary blade 41 of the first example has the same length as the inner wall of the mixing tank 4, and has four blades that are twisted and inclined in the length direction.

図4(a)は、第2の例の回転羽根42の模式的側面図であり、図4(b)は、第2の例の回転羽根42の模式的正面図であり、図4(c)は、第2の例の回転羽根42の模式的斜視図である。第2の例の回転羽根42は、混合槽4の内壁と同等の長さを有し、長さ方向にねじれて傾斜した2枚の羽根を有している。 FIG. 4A is a schematic side view of the rotary blade 42 of the second example, FIG. 4B is a schematic front view of the rotary blade 42 of the second example, and FIG. 8] is a schematic perspective view of the rotary blade 42 of the second example. The rotary blade 42 of the second example has the same length as the inner wall of the mixing tank 4, and has two blades that are twisted and inclined in the length direction.

図5(a)は、第3の例の回転羽根43の模式的側面図であり、図5(b)は、第3の例の回転羽根43の模式的正面図であり、図5(c)は、第3の例の回転羽根43の模式的斜視図である。第3の例の回転羽根43は、混合槽4の内壁の長さのほぼ4分の1の長さを有し、長さ方向にねじれて傾斜した羽根が2枚ずつ交互に約90°回転して設置された計8枚の羽根を有している。 5A is a schematic side view of the rotary blade 43 of the third example, FIG. 5B is a schematic front view of the rotary blade 43 of the third example, and FIG. 8] is a schematic perspective view of a rotary blade 43 of a third example. The rotating blade 43 of the third example has a length that is approximately one fourth of the length of the inner wall of the mixing tank 4, and two blades that are twisted and inclined in the length direction are alternately rotated by about 90°. It has a total of eight blades installed.

図6(a)は、第4の例の回転羽根44の模式的側面図であり、図6(b)は、第4の例の回転羽根44の模式的正面図であり、図6(c)は、第4の例の回転羽根44の模式的斜視図である。第4の例の回転羽根44は、混合槽4の内壁と同等の長さを有し、ねじれや傾斜のない2枚の羽根を有している。 6A is a schematic side view of the rotary blade 44 of the fourth example, FIG. 6B is a schematic front view of the rotary blade 44 of the fourth example, and FIG. 8] is a schematic perspective view of a rotary blade 44 of a fourth example. The rotary blade 44 of the fourth example has the same length as the inner wall of the mixing tank 4, and has two blades that are not twisted or inclined.

図3〜図6に示した回転羽根の形状以外にも、回転羽根として種々の形状のものを用いることができる。いわゆる螺旋状(スクリュー状)の形状をした回転羽根を用いることもできる。 In addition to the shapes of the rotary blades shown in FIGS. 3 to 6, various shapes can be used as the rotary blades. A rotary blade having a so-called spiral shape (screw shape) can also be used.

粒状樹脂は、ホッパー1から混合槽4に供給される。ホッパー1は、粒状樹脂を一部サンプリングするための排出口2と、ホッパー1からの供給量を調整するためのシャッター3を備えている。また、ホッパー1は、混合槽4の最上部から混合槽4内に粒状樹脂を投入できるように、混合槽4内に開口する投入口(図示せず)を有している。 The granular resin is supplied from the hopper 1 to the mixing tank 4. The hopper 1 is provided with a discharge port 2 for sampling a part of the granular resin and a shutter 3 for adjusting the supply amount from the hopper 1. Further, the hopper 1 has a charging port (not shown) opened in the mixing tank 4 so that the granular resin can be charged into the mixing tank 4 from the uppermost part of the mixing tank 4.

粉体は、粉体供給装置10によって混合槽4に供給される。粉体供給装置10は、内部に螺旋状回転体を有する搬送手段によって粉体を供給する装置である。粉体供給装置10は、内部の螺旋状回転体を回転させるための駆動装置18と、粉体を粉体供給装置10の内部に供給するホッパー16とを備えている。粉体供給装置10の内部の螺旋状回転体を回転させることによって、ホッパー16から投入された粉体のうち、所定量の粉体が投入口9を通して混合槽4内に投入される。 The powder is supplied to the mixing tank 4 by the powder supply device 10. The powder supply device 10 is a device that supplies powder by means of a conveying means having a spiral rotator inside. The powder supply device 10 is provided with a drive device 18 for rotating an internal spiral rotor and a hopper 16 for supplying the powder to the inside of the powder supply device 10. By rotating the spiral rotor inside the powder supply device 10, a predetermined amount of powder out of the powder input from the hopper 16 is input into the mixing tank 4 through the input port 9.

液体は、液体供給装置によって混合槽4に供給される。液体供給装置は、容積型ポンプによって液体を供給する装置である。図1には液体供給装置の液体投入用配管6のみが図示されている。容積型ポンプとは、液体を定量的に送液することができるポンプである。容積型ポンプは大きく往復ポンプと回転ポンプに分類される。往復ポンプには、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ等がある。回転ポンプには、歯車ポンプ(ギヤポンプ)、ベーンポンプ、ねじポンプ等がある。必要に応じて、いずれかの形式のポンプを使用することができる。液体供給装置は、所定量の液体を、液体投入用配管6を通して混合槽4内に投入する。 The liquid is supplied to the mixing tank 4 by the liquid supply device. The liquid supply device is a device that supplies liquid by a positive displacement pump. In FIG. 1, only the liquid input pipe 6 of the liquid supply device is shown. A positive displacement pump is a pump that can quantitatively deliver a liquid. Positive displacement pumps are roughly classified into reciprocating pumps and rotary pumps. Reciprocating pumps include piston pumps, plunger pumps, diaphragm pumps and the like. The rotary pump includes a gear pump, a vane pump, a screw pump, and the like. Either type of pump can be used if desired. The liquid supply device charges a predetermined amount of liquid into the mixing tank 4 through the liquid charging pipe 6.

混合槽4は、液体と混合されていない粒状樹脂と、液体と混合された粒状樹脂とを仕切るための隔壁17を備えている。隔壁17は、ほぼ半円の扇形の薄板であり、混合槽4内の上半分を仕切ることができるものである。混合槽4内には、ホッパー1から粒状樹脂が投入され、投入口9から粉体が投入されるが、このとき、液体はまだ投入されていない。その後、液体供給装置の液体投入用配管6から液体が投入される。隔壁17は、液体供給装置の液体投入用配管6の川上側に設置されているため、液体と混合されていない粒状樹脂および粉体と、液体と混合された粒状樹脂および粉体とを混合しないように仕切っている。このように、隔壁17は、液体が川上側へ逆流するのを防止する働きを有しており、配合精度を向上させる効果を有している。 The mixing tank 4 is provided with a partition wall 17 for partitioning the granular resin not mixed with the liquid and the granular resin mixed with the liquid. The partition wall 17 is a substantially semicircular fan-shaped thin plate, and can partition the upper half of the mixing tank 4. The granular resin is charged into the mixing tank 4 from the hopper 1 and the powder is charged from the charging port 9, but at this time, the liquid is not charged. Then, the liquid is introduced from the liquid introducing pipe 6 of the liquid supply device. Since the partition wall 17 is installed on the upstream side of the liquid injection pipe 6 of the liquid supply device, it does not mix the granular resin and powder not mixed with the liquid and the granular resin and powder mixed with the liquid. It is divided into Thus, the partition wall 17 has a function of preventing the liquid from flowing back to the upstream side of the river, and has an effect of improving the mixing accuracy.

混合槽4で混合された混合材料は、排出口11から排出されて、混合槽4の下に設置された溶融混練装置14内に直接投下される。そのため、混合材料を溶融混練装置14に移動する過程で、混合材料が装置内の内壁等に付着固化することが抑制される。さらに、混合槽4は、排出口11からの排出量を調整するためのシャッター13および混合材料を一部サンプリングするための排出口19を備えている。溶融混練装置14は内部に溶融混練用のスクリュー15を備えている。 The mixed material mixed in the mixing tank 4 is discharged from the discharge port 11 and directly dropped into the melt-kneading device 14 installed below the mixing tank 4. Therefore, in the process of moving the mixed material to the melt-kneading device 14, the mixed material is suppressed from adhering and solidifying to the inner wall or the like in the device. Further, the mixing tank 4 is provided with a shutter 13 for adjusting the discharge amount from the discharge port 11 and a discharge port 19 for sampling a part of the mixed material. The melt-kneading device 14 includes a screw 15 for melt-kneading inside.

混合槽4は、粒状樹脂の投入口、粉体の投入口9、液体の投入口および排出口11以外は通常、閉鎖されている。そのため、系内に水分やコンタミが混入することが抑制され、水分との反応による固化や異物の混入による均一性の低下を抑制することができる。 The mixing tank 4 is normally closed except for the granular resin charging port, the powder charging port 9, the liquid charging port and the discharge port 11. Therefore, it is possible to prevent water and contaminants from being mixed into the system, and it is possible to suppress solidification due to reaction with water and deterioration of uniformity due to mixing of foreign matter.

混合材料製造方法の説明のときに説明したように、第1実施形態の混合材料製造装置20は、溶融混練装置14を用いて成形用樹脂コンパウンドを製造する際に、熱可塑性樹脂ペレットと粉体および液体の熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を連続的に供給するために使用することができる。すなわち、溶融混練装置14に、熱可塑性樹脂ペレットと粉体および液体の熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を連続的に供給するための予備混合機として有効である。 As described in the description of the mixed material manufacturing method, the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment uses the thermoplastic resin pellets and powder when manufacturing the molding resin compound using the melt kneading device 14. And a liquid thermoplastic additive can be used for continuous feeding of a mixed material. That is, it is effective as a pre-mixer for continuously supplying the melt-kneading device 14 with a mixed material consisting of the thermoplastic resin pellets and the powder and the liquid additive for the thermoplastic resin.

また、第1実施形態の混合材料製造装置20は、シラン化合物のように、熱可塑性樹脂用添加剤の内、少なくとも1種類が熱可塑性樹脂ペレットの熱可塑性樹脂に対して反応性を有しているときであっても、混合物やシラン化合物等が固化付着することを抑制して、原料組成の変動が少なく、均一な物性の熱可塑性樹脂コンパウンドを製造することができる。 Further, in the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment, at least one of the additives for thermoplastic resin has reactivity with the thermoplastic resin of the thermoplastic resin pellet, such as a silane compound. Even when it is present, it is possible to suppress the solidification and adhesion of the mixture, the silane compound and the like, and to produce a thermoplastic resin compound having uniform physical properties with little fluctuation in the raw material composition.

また、第1実施形態の混合材料製造装置20は、粒状樹脂、粉体および液体の組成については特に限定されないが、単位時間あたりに供給される粒状樹脂、粉体および液体のうち、粒状樹脂に対する粉体および液体の質量比がそれぞれ50質量%以下であるときに、粒状樹脂の表面に粉体と液体が付着した安定した形態となるため、本実施形態の効果が有効に発揮される。 Further, the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment is not particularly limited in composition of the granular resin, the powder and the liquid. When the mass ratio of the powder and the liquid is 50% by mass or less, the powder and the liquid adhere to the surface of the granular resin in a stable form, so that the effect of the present embodiment is effectively exhibited.

図2(a)は、第2実施形態の混合材料製造装置21の模式的側面図である。図2(b)は、第2実施形態の混合材料製造装置21の模式的正面図である。第2実施形態の混合材料製造装置21は、混合槽4に液体を供給する液体供給装置の液体投入用配管6の位置が第1実施形態の混合材料製造装置20と異なっている。すなわち、第2実施形態の混合材料製造装置21では、液体は、混合槽4に直接投入されず、粉体供給装置10に供給されている。その結果、液体は、粉体と混合された混合物として、混合槽4に投入される。 FIG. 2A is a schematic side view of the mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment. FIG. 2B is a schematic front view of the mixed material manufacturing apparatus 21 according to the second embodiment. The mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment is different from the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment in the position of the liquid feeding pipe 6 of the liquid supply device that supplies the liquid to the mixing tank 4. That is, in the mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment, the liquid is supplied to the powder supply apparatus 10 without being directly charged into the mixing tank 4. As a result, the liquid is put into the mixing tank 4 as a mixture mixed with the powder.

また、第2実施形態の混合材料製造装置21は、粉体供給装置10によって混合槽4に粉体を供給する際の粉体の投入口9の位置が第1実施形態の混合材料製造装置20と異なっている。このとき上記したように、粉体供給装置10によって投入される粉体は液体が既に混合されている。 Further, in the mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment, the position of the powder inlet 9 when the powder is supplied to the mixing tank 4 by the powder supply apparatus 10 is the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment. Is different from At this time, as described above, the liquid is already mixed in the powder charged by the powder supply device 10.

第2実施形態の混合材料製造装置21では、液体と混合されていない粒状樹脂と液体と混合された粒状樹脂とを仕切るための隔壁17の位置は、第1実施形態の混合材料製造装置20と変わらない。隔壁17は、液体と混合されていない粒状樹脂と、液体と混合された粒状樹脂および粉体とを混合しないように仕切っている。このように、隔壁17は、混合された液体と粉体が川上側へ逆流するのを防止する働きを有しており、配合精度を向上させる効果を有している。 In the mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment, the position of the partition wall 17 for partitioning the granular resin not mixed with the liquid and the granular resin mixed with the liquid is the same as that of the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment. does not change. The partition wall 17 partitions the granular resin that is not mixed with the liquid and the granular resin and the powder that are mixed with the liquid so as not to mix. In this way, the partition wall 17 has a function of preventing the mixed liquid and powder from flowing back to the upstream side of the river, and has an effect of improving the mixing accuracy.

第1実施形態の混合材料製造装置20に比べて、第2実施形態の混合材料製造装置21では、液体と粉体を事前に混合させることによって、成分間で分級や分離を引き起こすことがより抑制され、粒状樹脂に対する粉体と液体の混合が制御し易くなる。 Compared to the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment, in the mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment, by preliminarily mixing the liquid and the powder, it is possible to further suppress the classification and separation between the components. Therefore, it becomes easy to control the mixing of the powder and the liquid with respect to the granular resin.

第2実施形態の混合材料製造装置21は、上記のように液体を供給する位置と粉体の投入口9の位置が異なる以外は、第1実施形態の混合材料製造装置20と同等であるので、その他の説明は省略する。 The mixed material manufacturing apparatus 21 of the second embodiment is the same as the mixed material manufacturing apparatus 20 of the first embodiment except that the position of supplying the liquid and the position of the powder inlet 9 are different as described above. , And other explanations are omitted.

以上説明してきたように、本実施形態の混合材料製造方法と混合材料製造装置は、粒状樹脂、粉体および液体を連続的に混合して、溶融混練装置等に供給することが可能である。その際、混合材料やシラン化合物等の付着滞留を引き起こすことがなく、装置の内壁への付着が低減されることから、原料組成の変動が抑制され、均一な組成の混合物を安定的に供給することができる。また、連続して運転することが可能であり、装置のメンテナンスも容易である。 As described above, the mixed material manufacturing method and the mixed material manufacturing apparatus of the present embodiment can continuously mix the granular resin, the powder and the liquid, and supply them to the melt-kneading device or the like. At that time, since the adhesion of the mixed material and the silane compound to the inner wall of the apparatus is reduced without causing the accumulation and retention of the mixed material, the fluctuation of the raw material composition is suppressed, and the mixture having a uniform composition is stably supplied. be able to. In addition, continuous operation is possible, and maintenance of the device is easy.

1 ホッパー
2 排出口
3 シャッター
4 混合槽
5 回転羽根
6 液体投入用配管
7 駆動用モーター
8 回転軸
9 投入口
10 粉体供給装置
11 排出口
13 シャッター
14 溶融混練装置
15 スクリュー
16 ホッパー
17 隔壁
18 駆動装置
19 排出口
20、21 混合材料製造装置
1 Hopper 2 Discharge Port 3 Shutter 4 Mixing Tank 5 Rotating Blade 6 Liquid Input Pipe 7 Drive Motor 8 Rotation Shaft 9 Input Port 10 Powder Supply Device 11 Discharge Port 13 Shutter 14 Melt Kneading Device 15 Screw 16 Hopper 17 Partition 18 Drive Device 19 Discharge port 20, 21 Mixed material manufacturing device

Claims (15)

粒状樹脂、粉体および液体を前記粒状樹脂の熱変形温度以下で連続的に混合して排出する混合材料製造装置であって、
内部に回転羽根が収納された円筒形の混合槽と、
前記回転羽根の駆動用モーターと、
前記混合槽に粒状樹脂を供給するホッパーと、
前記混合槽に粉体を供給する粉体供給装置と、
前記混合槽または前記粉体供給装置に液体を供給する液体供給装置とを備え、
前記混合槽は、内部に、前記液体と混合されていない前記粒状樹脂と、前記液体と混合された前記粒状樹脂とを仕切るための隔壁を備え、
前記混合槽内で、前記回転羽根を回転させて、前記粒状樹脂を前記粉体および前記液体と混合させながら、川下方向へ搬送し、得られた混合材料を排出口から排出させることを特徴とする混合材料製造装置。
A mixed material manufacturing apparatus for continuously mixing and discharging a granular resin, a powder and a liquid at a heat distortion temperature of the granular resin or lower,
A cylindrical mixing tank with rotating blades inside,
A motor for driving the rotary blade,
A hopper for supplying granular resin to the mixing tank,
A powder supply device for supplying powder to the mixing tank,
A liquid supply device for supplying a liquid to the mixing tank or the powder supply device,
The mixing tank is provided with a partition wall for partitioning the granular resin not mixed with the liquid and the granular resin mixed with the liquid,
In the mixing tank, while rotating the rotary blade to mix the granular resin with the powder and the liquid, the granular resin is conveyed in a downstream direction, and the obtained mixed material is discharged from an outlet. Mixed material manufacturing equipment.
前記回転羽根は、回転しながら、前記混合槽の内壁に付着した混合材料を掻き取ることが可能であることを特徴とする請求項1に記載の混合材料製造装置。 The mixed material manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the rotary blade is capable of scraping the mixed material adhering to the inner wall of the mixing tank while rotating. 前記粉体供給装置は、内部に螺旋状回転体を有する搬送手段によって粉体を供給する装置であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の混合材料製造装置。 The mixed material manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the powder supply device is a device that supplies powder by a conveying unit having a spiral rotator therein. 前記液体供給装置は、容積型ポンプによって液体を供給する装置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の混合材料製造装置。 The said liquid supply apparatus is an apparatus which supplies a liquid with a positive displacement pump, The mixed material manufacturing apparatus of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 単位時間あたりに供給される前記粒状樹脂、前記粉体および前記液体のうち、前記粒状樹脂に対する前記粉体および前記液体の質量比がそれぞれ50質量%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の混合材料製造装置。 Of the granular resin, the powder and the liquid supplied per unit time, the mass ratio of the powder and the liquid to the granular resin is 50% by mass or less, respectively. 4. The mixed material manufacturing apparatus according to any one of 4 above. 前記混合槽は、前記粒状樹脂、前記粉体および前記液体の投入口、および前記排出口以外は閉鎖されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の混合材料製造装置。 The mixing vessel, wherein the particulate resin, mixed material prepared according to any one of claims 1 to 5, wherein the powder and inlet of the liquid, and other than the discharge port is characterized in that it is closed apparatus. 前記粒状樹脂が熱可塑性樹脂ペレットであり、前記粉体および前記液体がそれぞれ熱可塑性樹脂用添加剤であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の混合材料製造装置。 Wherein the particulate resin is a thermoplastic resin pellets, mixing material production apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the powder and the liquid are each additive for thermoplastic resins. 溶融混練装置に前記熱可塑性樹脂ペレットと前記熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を供給するために使用されることを特徴とする請求項に記載の混合材料製造装置。 The mixed material manufacturing apparatus according to claim 7 , which is used to supply a mixed material composed of the thermoplastic resin pellets and the thermoplastic resin additive to a melt-kneading device. 内部に回転羽根が収納された円筒形の混合槽を用いて、粒状樹脂、粉体および液体を前記粒状樹脂の熱変形温度以下で連続的に混合する混合材料製造方法であって、
前記混合槽は、内部に、前記液体と混合されていない前記粒状樹脂と、前記液体と混合された前記粒状樹脂とを仕切るための隔壁を備え、
前記混合槽内で、前記回転羽根を回転させて、前記粒状樹脂を前記粉体および前記液体と混合させながら、川下方向へ搬送し、混合材料として排出することを特徴とする混合材料製造方法。
A method for producing a mixed material, which comprises continuously mixing a granular resin, a powder and a liquid at a heat distortion temperature of the granular resin or lower by using a cylindrical mixing tank having rotary blades housed therein,
The mixing tank is provided with a partition wall for partitioning the granular resin not mixed with the liquid and the granular resin mixed with the liquid,
A method for producing a mixed material, characterized in that, while rotating the rotary blades in the mixing tank to mix the granular resin with the powder and the liquid, the granular resin is conveyed in a downstream direction and discharged as a mixed material.
前記回転羽根を回転させながら、該回転羽根によって前記混合槽の内壁に付着した混合材料を掻き取ることを特徴とする請求項に記載の混合材料製造方法。 The method for producing a mixed material according to claim 9 , wherein the rotating blade is used to scrape off the mixed material adhering to the inner wall of the mixing tank while rotating the rotating blade. 単位時間あたりに供給される前記粒状樹脂、前記粉体および前記液体のうち、前記粒状樹脂に対する前記粉体および前記液体の質量比がそれぞれ50質量%以下であることを特徴とする請求項または請求項10に記載の混合材料製造方法。 Wherein the particulate resin supplied per unit time, the powder and of the liquid, according to claim 9 or, wherein the powder and the weight ratio of said liquid to said particulate resin is 50 wt% or less, respectively The mixed material manufacturing method according to claim 10 . 閉鎖された環境下で混合することを特徴とする請求項11のいずれか1項に記載の混合材料製造方法。 Mixed material manufacturing method according to any one of claims 9-11, characterized by mixing in a closed environment. 前記粒状樹脂が熱可塑性樹脂ペレットであり、前記粉体および前記液体がそれぞれ熱可塑性樹脂用添加剤であることを特徴とする請求項12のいずれか1項に記載の混合材料製造方法。 Wherein the particulate resin is a thermoplastic resin pellets, mixing material production method according to any one of claims 9-12, wherein the powder and the liquid are each additive for thermoplastic resins. 溶融混練装置に前記熱可塑性樹脂ペレットと前記熱可塑性樹脂用添加剤からなる混合材料を供給するために使用されることを特徴とする請求項13に記載の混合材料製造方法。 The method for producing a mixed material according to claim 13 , wherein the method is used for supplying a mixed material composed of the thermoplastic resin pellets and the additive for thermoplastic resin to a melt-kneading device. 前記熱可塑性樹脂用添加剤の内、少なくとも1種類が前記熱可塑性樹脂ペレットの熱可塑性樹脂に対して反応性を有していることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の混合材料製造方法。 15. The mixed material according to claim 13 or 14 , wherein at least one of the additives for the thermoplastic resin has reactivity with the thermoplastic resin of the thermoplastic resin pellets. Production method.
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