(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-22
(45)【発行日】2022-06-30
(54)【発明の名称】混練方法および混練物
(51)【国際特許分類】
B29C 48/465 20190101AFI20220623BHJP
C08J 3/20 20060101ALI20220623BHJP
B29B 7/48 20060101ALI20220623BHJP
B29B 7/42 20060101ALI20220623BHJP
B29C 48/395 20190101ALI20220623BHJP
【ＦＩ】
B29C48/465
C08J3/20 Z CES
B29B7/48
B29B7/42
B29C48/395
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018109050
(22)【出願日】2018-06-06
(65)【公開番号】P2019181913
(43)【公開日】2019-10-24
【審査請求日】2021-03-05
(31)【優先権主張番号】P 2018074785
(32)【優先日】2018-04-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鮫島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 佳夫
(72)【発明者】
【氏名】長田 華穂
【審査官】関口 貴夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２２７０５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２７２６２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３１０６６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２７６３２１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４８／４６５
Ｃ０８Ｊ ３／２０
Ｂ２９Ｂ ７／４８
Ｂ２９Ｂ ７／４２
Ｂ２９Ｃ ４８／３９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
押出機のスクリュによって、原料を混練しつつ搬送し、生成された混練物を連続的に吐出する混練方法であって、前記スクリュは、
前記原料の搬送方向に沿った直線状の軸線を中心に回転するスクリュ本体と、
前記スクリュ本体の軸方向に沿って設けられ、前記スクリュ本体の回転に伴って、前記原料を前記スクリュ本体の周方向に亘る外周面に沿って軸方向に搬送する搬送部と、
前記スクリュ本体に設けられ、前記搬送部と隣り合った位置で前記原料の軸方向の搬送を制限する障壁部と、
前記スクリュ本体の内部に前記障壁部を跨ぐように設けられ、前記スクリュ本体の外周面に開口された入口と出口とを連通する通路と、
を有し、
前記原料を、搬送路に沿って搬送する搬送路搬送工程と、
前記原料が、前記障壁部によって前記搬送部による搬送を制限されることで圧力が高められ、
圧力が高められた前記原料を、前記搬送部に位置する前記入口から、前記通路に流入させ、
前記通路に流入した原料を、前記出口に向かって、前記搬送部による搬送方向と同方向に流通させ、
前記通路を流通した原料を、前記出口より前記スクリュ本体の外周に流出させる通路流通工程と、
を含み、
前記スクリュの周速度が、０．５ｍ／ｓ以上３．０ｍ／ｓ以下であり、
前記原料が、ポリプロピレンとオレフィンゴムとを含有するポリプロピレン系樹脂組成物であり、
前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、
ポリプロピレンを２５質量％以上９０質量％以下、オレフィンゴムを０．１質量％以上４０質量％以下、タルクを５質量％以上５５質量％以下含む、熱可塑性樹脂であって、
ポリプロピレンの分散度が２１％以上となり、シャルピー衝撃強度が１８．５ｋｊ／ｍ ２ 以上となるように混練する、
混練方法。
【請求項2】
複数の前記搬送部と前記障壁部とが前記スクリュ本体の軸方向に交互に並べて配置され、前記原料が、前記混練物として吐出するまでに、前記搬送路搬送工程と前記通路流通工程とが複数回繰り返される、請求項１に記載の混練方法。
【請求項3】
前記通路の内径が、１ｍｍ以上８ｍｍ以下である、請求項１または請求項２に記載の混練方法。
【請求項4】
請求項１～請求項３の何れか１項に記載の混練方法によって混練された、ポリプロピレン系樹脂組成物を含む混練物であって、ポリプロピレンからなる第１相と、オレフィンゴムを含む第２相と、が相互に連結した相互連結構造を示す、混練物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、混練方法および混練物に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリプロピレン系樹脂組成物は、機械的性質が優れていることから、各種工業分野で広く用いられている。例えば、高い剛性や衝撃強度が求められる自動車外装部材等には、エチレン・プロピレン・ジエンゴムやタルク等を含有するポリプロピレン樹脂が使われている。
【0003】
樹脂や添加剤などを混練することで樹脂組成物を作製する技術として、予備混練された溶融原料を連続して混練することで、樹脂組成物を作製する技術が開示されている（特許文献１）。特許文献１には、原料を混練しながら搬送するスクリュが、原料の搬送方向に沿った軸線を中心に回転するスクリュ本体と、スクリュ本体の外周面とシリンダの内周面との間に形成された搬送路の原料を搬送方向に搬送するための搬送部と、搬送部による原料の搬送方向への搬送を制限する障壁部と、スクリュ本体の内部に設けられスクリュ本体の外周面に開口された入口から流入した原料が出口へ向かって流通する通路と、を備えた構成が開示されている。また、通路は、スクリュ本体の内部に障壁部を跨いで設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１５－２２７０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記樹脂を原料として用い、上記特許文献１の図５～図１１に示されるスクリュを用いて混練すると、原料が流通する通路が大幅に長くなり、流動抵抗が大きくなって、原料に対する伸長作用が十分に働かず、機械的物性の高い混練物を作製することは困難であった。
【0006】
また、上記樹脂を原料として用い、上記特許文献１の図１９～図２７に示されるスクリュを用いて混練すると、障壁部を越えた際にかかるせん断作用により、原料の劣化が促進され、機械的物性の高い混練物を作製することが困難であった。
【0007】
従って、従来のスクリュを用いた混練方法では、樹脂組成物の混練物の機械的物性向上を図る事は困難であった。
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、機械的物性の高い混練物を提供することができる、混練方法および混練物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
実施形態の混練方法は、押出機のスクリュによって、原料を混練しつつ搬送し、生成された混練物を連続的に吐出する混練方法であって、前記スクリュは、前記原料の搬送方向に沿った直線状の軸線を中心に回転するスクリュ本体と、前記スクリュ本体の軸方向に沿って設けられ、前記スクリュ本体の回転に伴って、前記原料を前記スクリュ本体の周方向に亘る外周面に沿って軸方向に搬送する搬送部と、前記スクリュ本体に設けられ、前記搬送部と隣り合った位置で前記原料の軸方向の搬送を制限する障壁部と、前記スクリュ本体の内部に前記障壁部を跨ぐように設けられ、前記スクリュ本体の外周面に開口された入口と出口とを連通する通路と、を有し、前記原料を、搬送路に沿って搬送する搬送路搬送工程と、前記原料が、前記障壁部によって前記搬送部による搬送を制限されることで圧力が高められ、圧力が高められた前記原料を、前記搬送部に位置する前記入口から、前記通路に流入させ、前記通路に流入した原料を、前記出口に向かって、前記搬送部による搬送方向と同方向に流通させ、前記通路を流通した原料を、前記出口より前記スクリュ本体の外周に流出させる通路流通工程と、を含み、前記スクリュの周速度が、０．５ｍ／ｓ以上３．０ｍ／ｓ以下であり、前記原料が、ポリプロピレンとオレフィンゴムとを含有するポリプロピレン系樹脂組成物であり、前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレンを２５質量％以上９０質量％以下、オレフィンゴムを０．１質量％以上４０質量％以下、タルクを５質量％以上５５質量％以下含む、熱可塑性樹脂であって、ポリプロピレンの分散度が２１％以上となり、シャルピー衝撃強度が１８．５ｋｊ／ｍ
２
以上となるように混練する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に添付図面を参照して、本実施形態の混練方法を詳細に説明する。
【0012】
まず、本実施形態の混練方法を実現するための混練装置について説明する。図１は、本実施形態の混練方法を実現するための、高せん断加工装置１０００の一例を示す模式図である。
【0013】
高せん断加工装置１０００は、第１の押出機（処理機）２、第２の押出機３、および第３の押出機（脱泡機）４を備える。第１の押出機２、第２の押出機３、および第３の押出機４は、互いに直列に接続されている。
【0014】
第１の押出機２は、例えば二種類の非相溶性の樹脂などの材料を予備的に混練し、溶融するための処理機である。二種類の樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）とオレフィンゴムである。オレフィンゴムは、具体的には、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）である。なお、第１の押出機に投入する材料は、更に、他の材料を含んでいてもよい。例えば、タルク（含水珪酸マグネシウム（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２））、水珪酸マグネシウム（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２））等を含んでいてもよい。
【0015】
なお、第１の押出機２には、各材料を供給してもよいし、少なくとも２つの材料を含むペレットの形態で材料を供給してもよい。
【0016】
本実施形態では、供給された材料の混練・溶融の度合いを強化するため、第１の押出機２として同方向回転型の二軸押出機を用いる。
【0017】
図２および図３は、二軸押出機の一例を示す模式図である。二軸押出機は、バレル６と、バレル６の内部に収容された二本のスクリュ７ａ,７ｂと、を備える。バレル６は、二つの円筒を組み合わせた形状を有するシリンダ部８を含む。供給された上記材料は、バレル６の一端部に設けた供給口９からシリンダ部８に連続的に供給される。さらに、バレル６は、供給された上記材料に含まれる樹脂を溶融するためのヒータを内蔵している。
【0018】
スクリュ７ａ,７ｂは、互いに噛み合った状態でシリンダ部８に収容されている。スクリュ７ａ,７ｂは、図示しないモータから伝わるトルクを受けて互いに同方向に回転される。図３に示すように、スクリュ７ａ,７ｂは、それぞれ、フィード部１１、混練部１２およびポンピング部１３を備える。フィード部１１、混練部１２およびポンピング部１３は、スクリュ７ａ,７ｂの軸方向に沿って一列に並んでいる。
【0019】
フィード部１１は、螺旋状に捩じれたフライト１４を有している。スクリュ７ａ,７ｂのフライト１４は、互いに噛み合った状態で回転するとともに、供給口９から供給された材料を混練部１２に向けて搬送する。
【0020】
混練部１２は、スクリュ７ａ,７ｂの軸方向に並んだ複数のディスク１５を有する。スクリュ７ａ,７ｂのディスク１５は、互いに向かい合った状態で回転するとともに、フィード部１１から送られた原料を予備的に混練する。混練された原料は、スクリュ７ａ,７ｂの回転によりポンピング部１３に送り込まれる。
【0021】
ポンピング部１３は、螺旋状に捩じれたフライト１６を有している。スクリュ７ａ,７ｂのフライト１６は、互いに噛み合った状態で回転するとともに、予備的に混練された原料をバレル６の吐出端から押し出す。
【0022】
このような二軸押出機によると、スクリュ７ａ,７ｂのフィード部１１に供給された材料は、スクリュ７ａ,７ｂの回転に伴うせん断発熱およびヒータの熱を受けて溶融する。二軸押出機での予備的な混練により溶融された樹脂を含む材料は、ブレンドされた原料を構成する。原料は、図１に矢印Ａで示すように、バレル６の吐出端から第２の押出機３に連続的に供給される。
【0023】
本実施の形態では、第２の押出機３に供給される原料は、溶融されて、予備的に混練されたポリプロピレン系樹脂組成物である。
【0024】
ポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレンとオレフィンゴムとを含有する。例えば、ポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン（ＰＰ）とエチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）と、を主成分とする熱可塑性樹脂である。言い換えると、ポリプロピレン系樹脂組成物は、ＥＰＤＭを連続相とし、該連続相中にＰＰの分散された組成物である。具体的には、ポリプロピレン系樹脂組成物は、ＰＰを２５質量％以上９０質量％以下、エチレン・プロピレン・ジエンゴムを０．１質量％以上４０質量％以下、タルク（含水珪酸マグネシウム（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２））を５質量％以上５５質量％以下含む、熱可塑性樹脂である。
【0025】
このため、第１の押出機２に供給される材料は、上記ポリプロピレン系樹脂組成物である上記原料の構成材料であればよい。
【0026】
なお、第１の押出機２を二軸押出機として構成することで、該第１の押出機２に供給された材料に含まれる樹脂を溶融させるだけでなく、当該樹脂にせん断作用を付与することができる。このため、第１の押出機２によって混練されて第２の押出機３に供給される原料は、第２の押出機３に供給される時点で、第１の押出機２での予備的な混練により溶融されて最適な粘度に保たれる。また、第１の押出機２を二軸押出機として構成することで、第２の押出機３に連続して原料を供給する際、単位時間当たりに、所定量の原料を安定して供給することができる。したがって、原料を本格的に混練する第２の押出機３の負担を軽減することができる。
【0027】
第２の押出機３は、原料の高分子成分がナノ分散化された微視的な分散構造を有する混練物を生成するための要素である。本実施形態では、第２の押出機３として単軸押出機を用いている。
【0028】
単軸押出機は、バレル２０と、一本のスクリュ２１と、を備える。スクリュ２１は、溶融された原料にせん断作用および伸長作用を繰り返し付与する機能を有している。スクリュ２１を含む第２の押出機３の構成に関しては、後で詳細に説明する。
【0029】
第３の押出機４は、第２の押出機３から吐出された混練物に含まれるガス成分を吸引・除去するための要素である。本実施形態では、第３の押出機４として単軸押出機を用いている。図４に示すように、単軸押出機は、バレル２２と、バレル２２に収容された一本のベントスクリュ２３と、を備える。バレル２２は、真っ直ぐな円筒状のシリンダ部２４を含む。第２の押出機３から押し出された混練物は、シリンダ部２４の軸方向に沿う一端部からシリンダ部２４に連続的に供給される。
【0030】
バレル２２は、ベント口２５を有している。ベント口２５は、シリンダ部２４の軸方向に沿う中間部に開口されているとともに、真空ポンプ２６に接続されている。さらに、バレル２２のシリンダ部２４の他端部は、ヘッド部２７で閉塞されている。ヘッド部２７は、混練物を吐出させる吐出口２８を有する。
【0031】
ベントスクリュ２３は、シリンダ部２４に収容されている。ベントスクリュ２３は、図示しないモータから伝わるトルクを受けて一方向に回転される。ベントスクリュ２３は、螺旋状に捩じれたフライト２９を有する。フライト２９は、ベントスクリュ２３と一体的に回転するとともに、シリンダ部２４に供給された混練物をヘッド部２７に向けて連続的に搬送する。混練物は、ベント口２５に対応する位置に搬送された時に、真空ポンプ２６のバキューム圧を受ける。すなわち、真空ポンプによってシリンダ部２４内を負圧に引くことで、混練物に含まれるガス状物質やその他の揮発成分が混練物から連続的に吸引・除去される。ガス状物質やその他の揮発成分が取り除かれた混練物は、ヘッド部２７の吐出口２８から連続的に吐出される。
【0032】
次に、第２の押出機３について詳細に説明する。
【0033】
【0034】
各バレルエレメント３１は、円筒状の貫通孔３２を有している。バレルエレメント３１は、それぞれの貫通孔３２が同軸状に連続するように、ボルト締結により一体的に結合されている。バレルエレメント３１の貫通孔３２は、互いに協働してバレル２０の内部に円筒状のシリンダ部３３を規定している。シリンダ部３３は、バレル２０の軸方向に延びている。
【0035】
バレル２０の軸方向に沿う一端部には、供給口３４が形成されている。供給口３４は、シリンダ部３３に連通するとともに、当該供給口３４に第１の押出機２でブレンドされた原料が連続的に供給される。
【0036】
バレル２０は、図示しないヒータを備えている。ヒータは、バレル２０の温度が原料の混練に最適な値となるようにバレル２０の温度を調整する。さらに、バレル２０は、例えば水あるいは油のような冷媒が流れる冷媒通路３５を備えている。冷媒通路３５は、シリンダ部３３を取り囲むように配置されている。冷媒は、バレル２０の温度が予め決められた上限値を超えた時に冷媒通路３５に沿って流れ、バレル２０を強制的に冷却する。
【0037】
バレル２０の軸方向に沿う他端部は、ヘッド部３６で閉塞されている。ヘッド部３６は、吐出口３６ａを有している。吐出口３６ａは、供給口３４に対しバレル２０の軸方向に沿う反対側に位置されるとともに、第３の押出機４に接続されている。
【0038】
【0039】
回転軸３８は、第１の軸部４０および第２の軸部４１を備える。第１の軸部４０は、バレル２０の一端部の側である回転軸３８の基端に位置されている。第１の軸部４０は、継手部４２およびストッパ部４３を含んでいる。継手部４２は、図示しないカップリングを介してモータのような駆動源に連結される。ストッパ部４３は、継手部４２に同軸状に設けられている。ストッパ部４３は、継手部４２よりも径が大きい。
【0040】
第２の軸部４１は、第１の軸部４０のストッパ部４３の端面から同軸状に延びている。第２の軸部４１は、バレル２０の略全長に亘る長さを有するとともに、ヘッド部３６と向かい合う先端を有している。第１の軸部４０および第２の軸部４１を同軸状に貫通する真っ直ぐな軸線Ｏ１は、回転軸３８の軸方向に水平に延びている。
【0041】
第２の軸部４１は、ストッパ部４３よりも径が小さいソリッドな円柱状である。図７に示すように、第２の軸部４１の外周面に一対のキー４５ａ，４５ｂが取り付けられている。キー４５ａ，４５ｂは、第２の軸部４１の周方向に１８０°ずれた位置で第２の軸部４１の軸方向に延びている。
【0042】
図６および図７に示すように、各筒体３９は、第２の軸部４１が同軸状に貫通するように構成されている。筒体３９の内周面に一対のキー溝４９ａ，４９ｂが形成されている。キー溝４９ａ，４９ｂは、筒体３９の周方向に１８０°ずれた位置で筒体３９の軸方向に延びている。
【0043】
筒体３９は、キー溝４９ａ，４９ｂを第２の軸部４１のキー４５ａ，４５ｂに合わせた状態で第２の軸部４１の先端の方向から第２の軸部４１の上に挿入される。本実施形態では、第２の軸部４１の上に最初に挿入された筒体３９と第１の軸部４０のストッパ部４３の端面との間に第１のカラー４４が介在されている。さらに、全ての筒体３９を第２の軸部４１の上に挿入した後、第２の軸部４１の先端面に第２のカラー５１を介して固定ねじ５２がねじ込まれている。
【0044】
このねじ込みにより、全ての筒体３９が、第１のカラー４４と第２のカラー５１との間で第２の軸部４１の軸方向に締め付けられ、隣り合う筒体３９の端面が隙間なく密着されている。
【0045】
このとき、全ての筒体３９が第２の軸部４１上で同軸状に結合されているとともに、当該各筒体３９と回転軸３８とが一体的に組み立てられた状態となる。これにより、各筒体３９を回転軸３８とともに軸線Ｏ１を中心に回転させること、すなわち、スクリュ本体３７を、軸線Ｏ１を中心に回転させることが可能となる。
【0046】
かかる状態において、各筒体３９は、スクリュ本体３７の外径Ｄ１（図７参照）を規定する構成要素となる。すなわち、第２の軸部４１に沿って同軸状に結合された各筒体３９は、その外径Ｄ１が互いに同一に設定されている。スクリュ本体３７（各筒体３９）の外径Ｄ１は、回転軸３８の回転中心である軸線Ｏ１を通って規定される直径である。
【0047】
これにより、スクリュ本体３７（各筒体３９）の外径Ｄ１が一定値であるセグメント式のスクリュ２１が構成される。セグメント式のスクリュ２１は、回転軸３８（すなわち、第２の軸部４１）に沿って、複数のスクリュエレメントを、自由な順番および組み合わせで保持させることができる。スクリュエレメントとしては、例えば、少なくとも後述するフライト８４,８６の一部が形成された筒体３９を、１つのスクリュエレメントとして規定することができる。
【0048】
このように、スクリュ２１をセグメント化することで、例えば、当該スクリュ２１の仕様の変更や調整、あるいは、保守やメンテナンスについて、その利便性を格段に向上させることができる。
【0049】
さらに、セグメント式のスクリュ２１は、バレル２０のシリンダ部３３に同軸状に収容されている。具体的には、複数のスクリュエレメントが回転軸３８（第２の軸部４１）に沿って保持されたスクリュ本体３７が、シリンダ部３３に回転可能に収容されている。この状態において、回転軸３８の第１の軸部４０（継手部４２、ストッパ部４３）は、バレル２０の一端部からバレル２０の外に突出されている。
【0050】
さらに、この状態において、スクリュ本体３７の周方向に沿う外周面と、シリンダ部３３の内周面との間には、原料を搬送するための搬送路５３が形成されている。搬送路５３は、シリンダ部３３の径方向に沿う断面形状が円環形であり、シリンダ部３３の軸方向に延びている。
【0051】
図５～図８に示すように、スクリュ本体３７は、原料を搬送するための複数の搬送部８１と、原料の流動を制限するための複数の障壁部８２と、を有する。すなわち、バレル２０の一端部に対応するスクリュ本体３７の基端に複数の搬送部８１が配置され、バレル２０の他端部に対応するスクリュ本体３７の先端に複数の搬送部８１が配置されている。さらに、これら搬送部８１の間において、スクリュ本体３７の基端から先端に向かって、搬送部８１と障壁部８２とが軸方向に交互に並べて配置されている。
【0052】
なお、バレル２０の供給口３４は、スクリュ本体３７の基端の側に配置された搬送部８１に向けて開口している。
【0053】
各搬送部８１は、螺旋状に捩じれたフライト８４を有している。フライト８４は、筒体３９の周方向に沿う外周面から搬送路５３に向けて張り出している。フライト８４は、スクリュ本体３７の基端から見てスクリュ２１が逆時計回りに左回転した時に、当該スクリュ本体３７の基端から先端に向けて原料を搬送するように捩じれている。すなわち、フライト８４は、当該フライト８４の捩じれ方向が右ねじと同じように右に捩じれている。
【0054】
各障壁部８２は、螺旋状に捩じれたフライト８６を有している。フライト８６は、筒体３９の周方向に沿う外周面から搬送路５３に向けて張り出している。フライト８６は、スクリュ本体３７の基端から見てスクリュ２１が逆時計回りに左回転した時に、スクリュ本体３７の先端から基端に向けて原料を搬送するように捩じれている。すなわち、フライト８６は、当該フライト８６の捩じれ方向が左ねじと同じように左に捩じれている。
【0055】
各障壁部８２のフライト８６の捩じれピッチは、搬送部８１のフライト８４の捩じれピッチと同じか、それより小さく設定されている。さらに、フライト８４,８６の頂部とバレル２０のシリンダ部３３の内周面との間には、僅かなクリアランスが確保されている。この場合、障壁部８２の外径部（フライト８６の頂部）と、シリンダ部３３の内周面との間のクリアランスは、０.１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下の範囲に設定することが好ましい。さらに好ましくは、当該クリアランスを、０.１ｍｍ以上かつ０.７ｍｍ以下の範囲に設定する。これにより、原料が当該クリアランスを通過して搬送されるのを確実に制限することができる。
【0056】
ここで、スクリュ本体３７の軸方向に沿う搬送部８１の長さは、原料の種類、原料の混練度合い、単位時間当たりの混練物の生産量などに応じて適宜設定される。搬送部８１とは、少なくとも筒体３９の外周面にフライト８４が形成された領域のことであるが、フライト８４の始点と終点との間の領域に特定されるものではない。
【0057】
すなわち、筒体３９の外周面のうちフライト８４から外れた領域も搬送部８１とみなされることがある。例えば、フライト８４を有する筒体３９と隣り合う位置に円筒状のスペーサあるいは円筒状のカラーが配置された場合、当該スペーサやカラーも搬送部８１に含まれることがあり得る。
【0058】
さらに、スクリュ本体３７の軸方向に沿う障壁部８２の長さは、例えば、原料の種類、原料の混練度合い、単位時間当たりの混練物の生産量等に応じて適宜設定される。障壁部８２は、搬送部８１により送られる原料流動を堰き止めるように機能する。すなわち、障壁部８２は、原料の搬送方向の下流側で搬送部８１と隣り合うとともに、搬送部８１によって送られる原料がフライト８６の頂部とシリンダ部３３の内周面との間のクリアランスを通過するのを妨げるように構成されている。
【0059】
さらに、上記したスクリュ２１において、各フライト８４,８６は、互いに同一の外径Ｄ１（図７参照）を有する複数の筒体３９の外周面から搬送路５３に向けて張り出している。このため、各筒体３９の周方向に沿う外周面は、当該スクリュ２１の谷径を規定する。スクリュ２１の谷径は、スクリュ２１の全長に亘って一定値に保たれている。
【0060】
図５、図６、および図９に示すように、スクリュ本体３７は、スクリュ本体３７の軸方向に延びる複数の通路８８を有している。言い換えると、スクリュ本体３７の内部には、軸方向に沿った原料の搬送方向（図９中、矢印Ｘ方向参照）に沿って、複数の通路８８が所定間隔を隔てて直列に配置されている。
【0061】
本実施形態では、通路８８は、一つの障壁部８２と、当該障壁部８２を挟んだ二つの搬送部８１と、を一つのユニットとした時に、双方の搬送部８１の筒体３９と障壁部８２の筒体３９との間に跨って形成されている。この場合、通路８８は、スクリュ本体３７の軸方向に沿った同一の直線上において、所定の間隔（例えば、等間隔）で一列に整列されている。
【0062】
さらに、通路８８は、筒体３９の内部において、回転軸３８の軸線Ｏ１から偏心した位置に設けられている。言い換えると、通路８８は、軸線Ｏ１から外れており、スクリュ本体３７が回転した時に、軸線Ｏ１の回りを公転するようになっている。
【0063】
図７に示すように、通路８８は、例えば円形の断面形状を有する孔である。当該通路８８の内径は、例えば、１ｍｍ以上かつ８ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ以上かつ５ｍｍ未満、更に好ましくは、３ｍｍである。
【0064】
搬送部８１および障壁部８２の筒体３９は、孔を規定する筒状の壁面８９を有している。すなわち、通路８８は、中空の空間のみから成る孔であって、壁面８９は、中空の通路８８を周方向に連続して取り囲んでいる。これにより、通路８８は、原料の流通のみを許容する中空の空間として構成されている。換言すると、通路８８の内部には、スクリュ本体３７を構成する他の要素は一切存在しない。さらに、壁面８９は、スクリュ本体３７が回転した時に、軸線Ｏ１を中心に自転することなく軸線Ｏ１の回りを公転する。
【0065】
図５、図６、図９、および図１０に示すように、各通路８８は、入口９１、出口９２、入口９１と出口９２との間を連通する通路本体９３を有している。入口９１および出口９２は、一つの障壁部８２の両側に接近して設けられている。言い換えると、入口９１と出口９２とを連通する通路本体９３は、スクリュ本体３７の内部において、障壁部８２を跨いで配置されている。別の捉え方をすると、隣り合う二つの障壁部８２の間に隣接した一つの搬送部８１において、入口９１は、当該搬送部８１の下流端の付近の外周面に開口されているとともに、出口９２は、当該搬送部８１の上流端の付近の外周面に開口されている。
【0066】
通路本体９３は、スクリュ本体３７の軸方向に沿って、途中で分岐することなく、一直線状に延びている。一例として図面には、通路本体９３が軸線Ｏ１と平行に延びている状態が示されている。通路本体９３の両側は、軸方向に閉塞されている。
【0067】
そして、１つの通路８８の出口９２は、原料の搬送方向（矢印Ｘ方向参照）の下流側に隣接する他の通路８８の入口９１より上流側に配置されている。
【0068】
詳細には、入口９１は、通路本体９３の一方側、すなわち、スクリュ本体３７の基端寄りの部分に設けられている。この場合、入口９１は、通路本体９３の一方側の端面からスクリュ本体３７の外周面に開口させるようにしてもよいし、あるいは、通路本体９３の一方側の端面寄りの部分、すなわち端面の手前の部分からスクリュ本体３７の外周面に開口させるようにしてもよい。なお、入口９１の開口方向は、軸線Ｏ１に直交する方向に限らず、軸線Ｏ１を交差する方向でもよい。この場合、通路本体９３の一方側から複数方向に開口し、これにより、複数の入口９１を設けるようにしてもよい。
【0069】
出口９２は、通路本体９３の他方側（一方側とは反対側）、すなわち、スクリュ本体３７の先端寄りの部分に設けられている。この場合、出口９２は、通路本体９３の他方側の端面からスクリュ本体３７の外周面に開口させるようにしてもよいし、あるいは、通路本体９３の他方側の端面寄りの部分、すなわち端面の手前の部分からスクリュ本体３７の外周面に開口させるようにしてもよい。なお、出口９２の開口方向は、軸線Ｏ１に直交する方向に限らず、軸線Ｏ１を交差する方向でもよい。この場合、通路本体９３の一方側から複数方向に開口し、これにより、複数の出口９２を設けるようにしてもよい。
【0070】
これら入口９１と出口９２との間を結ぶ通路本体９３は、前記一つのユニット毎に障壁部８２を横切るとともに、当該障壁部８２を挟んだ二つの搬送部８１の間に跨る長さを有している。この場合、通路本体９３の口径は、入口９１および出口９２の口径よりも小さく設定してもよいし、同一の口径に設定してもよい。いずれの場合でも、当該通路本体９３の口径によって規定される通路断面積は、上記した円環形の搬送路５３の径方向に沿う円環断面積よりも遥かに小さく設定されている。
【0071】
本実施形態において、フライト８４,８６が形成された複数の筒体３９を回転軸３８から取り外してスクリュ２１を分解した際に、少なくともフライト８４,８６の一部が形成された筒体３９は、スクリュエレメントと言い換えることができる。
【0072】
そうすると、スクリュ２１のスクリュ本体３７は、回転軸３８の外周上にスクリュエレメントとしての複数の筒体３９を順次配置することで構成することができる。このため、例えば原料の混練度合いに応じて搬送部８１および障壁部８２の交換や組み換えが可能であるとともに、交換・組み換え時の作業を容易に行なうことが可能となる。
【0073】
さらに、複数の筒体３９を第２の軸部４１の軸方向に締め付けて隣り合う筒体３９の端面を互いに密着させることで、通路８８の通路本体９３が形成され、当該通路本体９３を介して通路８８の入口９１から出口９２までが一体的に連通される。このため、スクリュ本体３７に通路８８を形成するに当たっては、スクリュ本体３７の全長に比べて長さが大幅に短い個々の筒体３９に加工を施せばよい。よって、通路８８を形成する際の作業性および取扱いが容易となる。
【0074】
このような構成の高せん断加工装置１０００によると、第１の押出機２は、複数の樹脂を予備的に混練する。この混練により溶融された樹脂は、流動性を有する原料となって、第１の押出機２から第２の押出機３へ連続的に供給される。
【0075】
第２の押出機３に供給された原料は、図９に矢印Ｃで示すように、スクリュ本体３７の基端の側に位置された搬送部８１の外周面に投入される。このとき、スクリュ本体３７の基端から見てスクリュ２１が逆時計回りに左回転すると、搬送部８１のフライト８４は、当該原料を、図９に実線の矢印で示すように、スクリュ本体３７の先端に向けて搬送方向（矢印Ｘ方向）に連続的に搬送する。
【0076】
このとき、搬送路５３に沿って旋回するフライト８４とシリンダ部３３の内周面との間の速度差によって生じるせん断作用が、原料に付与されるとともに、フライト８４の微妙なねじれ具合により原料が攪拌される。この結果、原料が本格的に混練され、原料に含まれる高分子成分（ポリプロピレン）の分散化が進行する。
【0077】
せん断作用を受けた原料は、搬送路５３に沿って搬送部８１と障壁部８２との間の境界に達する。障壁部８２のフライト８６は、スクリュ２１が左回転した時に、原料をスクリュ本体３７の先端から基端に向けて搬送するように左方向に捩じれている。この結果、当該フライト８６によって原料の搬送が堰き止められる。言い換えると、障壁部８２のフライト８６は、スクリュ２１が左回転した時に、フライト８４によって搬送される原料の流動を制限することで、原料が障壁部８２とシリンダ部３３の内周面との間のクリアランスを通り抜けるのを妨げる。
【0078】
このとき、搬送部８１と障壁部８２との間の境界で原料の圧力が高まる。具体的に説明すると、図１０には、搬送路５３のうちスクリュ本体３７の搬送部８１に対応した箇所の原料の充満率がグラデーションで表されている。すなわち、当該搬送路５３において、色調が濃くなる程に原料の充満率が高くなっている。図１０から明らかなように、搬送部８１に対応した搬送路５３において、障壁部８２に近づくに従い原料の充満率が高まっており、障壁部８２の直前で、原料の充満率が１００％となっている。
【0079】
このため、障壁部８２の直前で、原料の充満率が１００％となる「原料溜まりＲ」が形成される。原料溜まりＲでは、原料の流動が堰き止められたことで、当該原料の圧力が上昇している。圧力が上昇した原料は、図９および図１０に破線の矢印で示すように、搬送部８１の下流端に開口された入口９１から通路本体９３に連続的に流入し、当該通路本体９３内を、スクリュ本体３７の基端から先端に向けて連続的に流通する。
【0080】
なお、スクリュ２１の周速度は、０．５ｍ／ｓ以上３．０ｍ／ｓ以下が好ましく、０．６３ｍ／ｓ以上２．５１ｍ／ｓ以下がさらに好ましい。
【0081】
スクリュ２１の周速度とは、スクリュ本体３７に設けられたフライト８４の先端面の任意の１点の周速度を示す。フライト８４の先端面とは、シリンダ部３３の内周面と対向するフライト８４の面である。詳細には、スクリュ２１の周速度とは、スクリュ本体３７のフライト８４の先端面の任意の１点が、単位時間当たりに進む速さ（ｍ／ｓ）を示す。なお、以下では、スクリュ本体３７に設けられたフライト８４の先端面の任意の１点の周速度を、単に、スクリュ２１の周速度と称して説明する。
【0082】
ここで、上記したように、通路本体９３の口径によって規定される通路断面積は、シリンダ部３３の径方向に沿う搬送路５３の円環断面積よりも遥かに小さい。別の捉え方をすると、通路本体９３の口径に基づく広がり領域は、円環形状の搬送路５３の広がり領域よりも遥かに小さい。このため、入口９１から通路本体９３に流入する際に、原料が急激に絞られることで、当該原料に伸長作用が付与される。
【0083】
さらに、通路断面積が円環断面積よりも十分に小さいため、原料溜まりＲに溜まった原料が消滅することはない。すなわち、原料溜まりＲに溜まった原料は、その一部が連続的に入口９１に流入する。この間、新たな原料が、フライト８４によって、障壁部８２に向けて送り込まれる。この結果、原料溜まりＲにおける障壁部８２の直前の充満率は、常に１００％に維持される。このとき、フライト８４による原料の搬送量に多少の変動が生じたとしても、その変動状態が、原料溜まりＲに残存した原料で吸収される。これにより、原料を、連続して安定的に通路８８に供給することができる。よって、当該通路８８において、原料に対し、途切れること無く連続的に伸長作用を付与することができる。
【0084】
通路本体９３を通過した原料は、図１０に実線の矢印で示すように、出口９２から流出する。これにより、当該原料は、障壁部８２に対しスクリュ本体３７の先端の側で隣り合う他の搬送部８１の外周面上に連続的に帰還する。帰還した原料は、他の搬送部８１のフライト８４によってスクリュ本体３７の先端の方向に連続的に搬送され、この搬送の過程で再びせん断作用を受ける。せん断作用を受けた原料は、搬送方向下流側に隣接する次の通路本体９３の入口９１から通路本体９３に連続的に流入するとともに、当該通路本体９３を流通する過程で再び伸長作用を受ける。
【0085】
すなわち、第２の押出機３では、スクリュ２１の回転による原料の混練と、原料の通路８８の流通と、を搬送方向（矢印Ｘ方向）に沿って連続して繰り返す、混練工程が実行される。
【0086】
本実施形態では、複数の搬送部８１および複数の障壁部８２がスクリュ本体３７の軸方向に交互に並んでいるとともに、複数の通路８８がスクリュ本体３７の軸方向に間隔を存して並んでいる。このため、供給口３４からスクリュ本体３７に投入された原料は、図９および図１０に示すように、せん断作用および伸長作用を交互に繰り返し受けながらスクリュ本体３７の基端から先端の方向に連続的に搬送方向（矢印Ｘ方向）に搬送される。よって、原料の混練の度合いが強化され、原料の高分子成分（ポリプロピレン）の分散が促進される。
【0087】
そして、スクリュ本体３７の先端に達した原料は、十分に混練された混練物となって、吐出口３６ａから第３の押出機４に連続的に供給され、当該混練物に含まれるガス状物質やその他の揮発成分が混練物から連続的に除去される。
【0088】
以上、本実施形態によれば、第２の押出機３では、第１の押出機２から供給された原料がスクリュ本体３７の軸方向（矢印Ｘ方向）に搬送され、この搬送の過程で原料にせん断作用および伸長作用が繰り返し付与される。すなわち、本実施形態の第２の押出機３は、スクリュ２１の回転による原料の混練と、原料の通路８８の流通と、を搬送方向（矢印Ｘ方向）に沿って連続して繰り返す、混練工程を実行する。詳細には、混練工程は、原料を、搬送路に沿って搬送する搬送路搬送工程と、原料が、障壁部８２によって搬送部８１による搬送を制限されることで圧力が高められ、圧力が高められた原料を、搬送部８１に位置する入口９１から、通路に流入させ、通路に流入した原料を、出口９２に向かって、搬送部８１による搬送方向と同方向に流通させ、通路を流通した原料を、出口９２よりスクリュ本体の外周に流出させる通路流通工程と、を含んだ工程である。このため、本実施形態の混練方法では、上記第２の押出機３を用いた混練工程によって、機械的物性の高い混練物を作製することができる。
【0089】
すなわち、本実施形態の混練方法では、上記混練工程によって、搬送方向Ｘに搬送される原料に対して、せん断作用および伸長作用を連続して繰返し付与する。
【0090】
このため、原料には、途切れることなく連続的に、せん断作用および伸長作用が繰返し付与されることとなる。よって、原料の混練の度合いが強化され、原料に含まれるＰＰ（ポリプロピレン）の分散が促進されると考えられる。
【0091】
そして、原料に含まれるＰＰの分散が促進されることで、混練物中におけるＰＰ結晶がナノオーダーで、より緻密に配向された結晶構造が実現され、機械的物性の高い混練物が得られると考えられる。
【0092】
また、本実施形態の第２の押出機３では、原料がスクリュ本体３７の外周面上の同一の箇所で何回も循環することがないので、原料を第２の押出機３から第３の押出機４に間断なく供給することができる。
【0093】
また、本実施形態では、第１の押出機２で予備的に混練された原料が途切れることなく第２の押出機３に供給され続ける。このため、第１の押出機２の内部で原料の流れが一時的に滞ることはない。これにより、混練された原料が第１の押出機２の内部に滞ることで生じる樹脂の温度変化、粘度変化あるいは相変化を防止することができる。この結果、常に品質が均一の原料を、第１の押出機２から第２の押出機３に供給することができる。
【0094】
さらに、本実施形態によれば、見かけ上の連続生産では無く、混練物の完全連続生産が可能となる。すなわち、第１の押出機２から第２の押出機３および第３の押出機４に亘って、原料を絶え間なく連続的に搬送しながら、第２の押出機３において原料に対してせん断作用と伸長作用とを交互に付与することができる。かかる構成によれば、第１の押出機２から第２の押出機３には、溶融状態の原料が安定して供給される。
【0095】
また、本実施形態によれば、原料に伸長作用を付与する通路８８は、スクリュ本体３７の回転中心となる軸線Ｏ１に対し偏心した位置でスクリュ本体３７の軸方向に延びているので、通路８８は、軸線Ｏ１の回りを公転する。言い換えると、通路８８を規定する筒状の壁面８９は、軸線Ｏ１を中心に自転することなく軸線Ｏ１の回りを公転する。
【0096】
このため、原料が通路８８を通過する際に、原料が通路８８の内部で活発に攪拌されることはない。よって、通路８８を通過する原料がせん断作用を受け難くなり、通路８８を通過して搬送部８１の外周面に帰還する原料が受けるのは主に伸長作用となる。したがって、本実施形態のスクリュ２１においても、原料にせん断作用を付与する箇所および原料に伸長作用を付与する箇所を明確に定めることができる。
【実施例】
【0097】
以下に本発明をさらに詳細に説明するための実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、符号は、上記実施形態で説明した高せん断加工装置１０００の構成と対応している。
【0098】
まず、第１の押出機２に供給される材料として、小島産業株式会社製の複合強化ＰＰ（タルク）グレード、型式ＧＴ５Ａを用いて、以下の実験を行った。なお材料形態は、ポリプロピレンにエチレン・プロピレン・ジエンゴムとタルクが練り込まれたペレットである。
【0099】
（実施例１）
本実施例１では、高せん断加工装置１０００における第１の押出機２に、材料を投入し、第１の押出機２で予備混練された原料を第２の押出機３で混練し、第３の押出機（脱泡機）４で脱泡することで、混練物を得た。
本実施例１では、高せん断加工装置１０００における第１の押出機２に、材料を投入し、第１の押出機２で予備混練された原料を第２の押出機３で混練し、第３の押出機（脱泡機）４で脱泡することで、混練物を得た。
【0100】
【0101】
また、本実施例１では、以下の装置条件の第２の押出機３を用いて、以下の混練条件で混練を行った。
【0102】
＜装置条件および混練条件＞
・スクリュ２１の径（外径）：４８ｍｍ
・スクリュ２１の有効長（Ｌ／Ｄ）：６．２５
・スクリュ２１の周速度：０．６３ｍ／ｓ
・通路８８の内径：３ｍｍ
・通路８８の数：２本
・第２の押出機３への原料供給量（押出質量）：５ｋｇ／ｈ
・バレル設定温度：２００℃
・なお、第１の押出機２には、東芝機械製二軸押出機 ＴＥＭ－２６ＳＸ（スクリュ呼び径２６ｍｍ）を使用し、スクリュ７ａ、７ｂのフライト１４、ディスク１５、フライト１６は、材料の溶融を主とする構成とした。
・スクリュ２１の径（外径）：４８ｍｍ
・スクリュ２１の有効長（Ｌ／Ｄ）：６．２５
・スクリュ２１の周速度：０．６３ｍ／ｓ
・通路８８の内径：３ｍｍ
・通路８８の数：２本
・第２の押出機３への原料供給量（押出質量）：５ｋｇ／ｈ
・バレル設定温度：２００℃
・なお、第１の押出機２には、東芝機械製二軸押出機 ＴＥＭ－２６ＳＸ（スクリュ呼び径２６ｍｍ）を使用し、スクリュ７ａ、７ｂのフライト１４、ディスク１５、フライト１６は、材料の溶融を主とする構成とした。
【0103】
＜混練工程＞
上記装置条件および混練条件で、第２の押出機３により原料を混練することで、混練物１を作製した。
上記装置条件および混練条件で、第２の押出機３により原料を混練することで、混練物１を作製した。
【0104】
＜評価＞
＜機械的物性の評価＞
本実施例１で作製した混練物１について、機械的物性の評価を行った。なお、機械的物性の評価では、第２の押出機３を用いて上記装置条件および上記混練条件で作製した混練物１について、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物１を用いて、機械的物性の評価を行った。
＜機械的物性の評価＞
本実施例１で作製した混練物１について、機械的物性の評価を行った。なお、機械的物性の評価では、第２の押出機３を用いて上記装置条件および上記混練条件で作製した混練物１について、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物１を用いて、機械的物性の評価を行った。
【0105】
機械的物性の評価には、材料および混練物１の成形品を用いた。材料および混練物１の各々の成形品とは、材料および脱泡後の混練物１の各々を、射出成形機を用いてシリンダ温度２００℃、射出速度４０ｍｍ／ｓの条件で成形したものを示す。
【0106】
本実施例では、機械的物性として、シャルピー衝撃強度を測定した。
【0107】
シャルピー衝撃強度は、材料および脱泡後の混練物１の各々の成形品に切削工具にてノッチを入れ、ＪＩＳ－Ｋ７１１１に規定する３．０ｍｍ厚さのシャルピー衝撃試験片を作製した。この試験片を用いて、衝撃値をＪＩＳ－Ｋ７１１１に準拠した方法で測定した。１０回の測定を行い、その平均値を採用した。
【0108】
また、材料の成形品のシャルピー衝撃強度を基準値“１”としたときの、脱泡後の混練物１の成形品のシャルピー衝撃強度の相対値を測定した。材料の成形品のシャルピー衝撃強度は、１８．２８ｋｊ／ｍ２であった。
【0109】
評価結果を、図１１に示した。
【0110】
＜ＰＰの分散度評価＞
本実施例１で作製した混練物１における、ＰＰの分散度を評価した。ＰＰの分散度の評価は、画像解析により行った。
本実施例１で作製した混練物１における、ＰＰの分散度を評価した。ＰＰの分散度の評価は、画像解析により行った。
【0111】
具体的には、脱泡後の混練物１を、電子顕微鏡を用いて倍率５００００で撮影した画像における、ＰＰの占める面積の割合を算出した。そして、この操作を、混練物１における撮影位置を変えて合計３箇所について行い、ＰＰの占める面積の割合の平均値を、分散度として算出した。図１２に、本実施例１で作製した、脱泡後の混練物１の画像を示した。本実施例１で作製した、脱泡後の混練物１におけるＰＰの分散度は、６１．０％であった。
【0112】
（実施例２）
実施例１におけるスクリュ本体３７の周速度を１．２６ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、混練物として、混練物２を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物２を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１におけるスクリュ本体３７の周速度を１．２６ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、混練物として、混練物２を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物２を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0113】
（実施例３）
実施例１におけるスクリュ本体３７の周速度を１．８８ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、混練物として、混練物３を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物３を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１におけるスクリュ本体３７の周速度を１．８８ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、混練物として、混練物３を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物３を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0114】
（実施例４）
実施例１において、第２の押出機３の押出質量を１０ｋｇ／ｈとし、スクリュ本体３７の周速度を２．５１ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、混練物として、混練物４を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物４を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１において、第２の押出機３の押出質量を１０ｋｇ／ｈとし、スクリュ本体３７の周速度を２．５１ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、混練物として、混練物４を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の混練物４を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0115】
（比較例１）
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を０．３８ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物１を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物１を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を０．３８ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物１を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物１を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0116】
（比較例２）
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を０．６３ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物２を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物２を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を０．６３ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物２を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物２を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0117】
（比較例３）
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を１．２６ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物３を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物３を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を１．２６ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物３を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物３を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0118】
（比較例４）
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を１．８８ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物４を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物４を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を１．８８ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物４を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物４を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0119】
（比較例５）
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を２．５１ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物５を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物５を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
実施例１で用いた第２の押出機３について、通路８８を備えない構成の第２の押出機３を用い、且つ、スクリュ本体３７の周速度を２．５１ｍ／ｓとした点以外は、実施例１と同じ装置条件および混練条件で第２の押出機３を用いて原料を混練し、比較混練物５を作製した。そして、実施例１と同様に、第３の押出機（脱泡機）４によって脱泡した後の比較混練物５を用いて、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0120】
（比較例６）
材料を、比較例６の比較混練物６として用いた。そして、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
材料を、比較例６の比較混練物６として用いた。そして、実施例１と同じ条件で、機械的物性の評価を行った。評価結果を図１１に示した。
【0121】
＜評価結果の比較＞
図１１に示すように、実施例１～実施例４で作製した混練物１～混練物４は、比較例１～比較例３で作製した比較混練物１～比較混練物３および材料である比較混練物６に比べて、シャルピー計測値およびシャルピー衝撃強度の相対値が高かった。詳細には、比較混練物１のシャルピー計測値が１８．４９ｋｊ／ｍ２であるのに対して、実施例１～実施例４で作製した混練物１～混練物４のシャルピー計測値は、全て、比較混練物１のシャルピー計測値を越える１８．５ｋｊ／ｍ２以上の値を示した。なお、比較混練物４および比較混練物５は、混練工程において原料の温度が実施例１～実施例４に比べて急激に上昇して熱劣化し、シャルピー衝撃強度を測定することは出来なかった。
図１１に示すように、実施例１～実施例４で作製した混練物１～混練物４は、比較例１～比較例３で作製した比較混練物１～比較混練物３および材料である比較混練物６に比べて、シャルピー計測値およびシャルピー衝撃強度の相対値が高かった。詳細には、比較混練物１のシャルピー計測値が１８．４９ｋｊ／ｍ２であるのに対して、実施例１～実施例４で作製した混練物１～混練物４のシャルピー計測値は、全て、比較混練物１のシャルピー計測値を越える１８．５ｋｊ／ｍ２以上の値を示した。なお、比較混練物４および比較混練物５は、混練工程において原料の温度が実施例１～実施例４に比べて急激に上昇して熱劣化し、シャルピー衝撃強度を測定することは出来なかった。
【0122】
このため、実施例１～実施例４で作製した混練物１～混練物４は、比較例１～比較例５で作製した比較混練物１～比較混練物５および材料である比較混練物６に比べて、機械的物性の高い混練物が得られたことが確認できた。
【0123】
また、実施例１で作製した混練物１におけるＰＰの分散度は、上述したように、６１．０％であった（図１２参照）。また、図１２に示すように、実施例１で作製した混練物１は、ポリプロピレン系樹脂組成物を含む混練物であって、ＰＰからなる第１相（図１２中、黒色部分）と、ＥＰＤＭを含む第２相（図１２中、白色および灰色部分）と、が相互に連結した相互連結構造を示すことが確認できた。また、図１２に示すように、実施例１で作製した混練物１は、第１相と第２相との海島構造は確認出来なかった。
【0124】
一方、材料である比較混練物６におけるＰＰの分散度を、混練物における分散度の算出と同じ方法を用いて算出した。図１３に、材料の画像を示した。その結果、材料におけるＰＰの分散度は、２０．５％であった。また、図１３に示すように、材料は、ＥＰＤＭを含む第２相（図１３中、白色および灰色部分）を海相とし、ポリプロピレンからなる第１相（図１３中、黒色部分）を島相とする、海島構造が確認され、これらの第１相と第２相の相互連結構造は確認出来なかった。
【0125】
このため、実施例１で作製した混練物１におけるＰＰの分散度の向上および相互連結構造を確認することができた。また、ＰＰの分散度についても、材料におけるＰＰの分散度が２０．５％であるのに対して、実施例１で作製した混練物１におけるＰＰの分散度は、材料におけるＰＰの分散度を超える２１％以上の値を示した。
【0126】
また、本発明の混練方法は、例えば二種類の非相溶性の樹脂などを含む材料を、従来の二軸押出機で混練することにより作製され、一般的に市販されているバージンペレットの樹脂組成物に対して、物性向上のための再混練方法とも言うことができる。
【0127】
通常、バージンペレットの樹脂組成物を、従来の二軸混練機で再混練すると、熱劣化が生じ、作製された混練物の物性は、バージンペレットの時点の物性よりも低下し易い。しかし、材料のバージンペレットの射出成形品よりも、本発明の混練方法により、そのバージンペレットを再混練して得られた実施例１から実施例４の混練物の射出成形品の方が、物性が向上している。
【0128】
このことより、本発明の混練方法によるバージンペレットの再混練は、アップグレード混練と捉えることができ、アップグレード混練により作製されて、バージンペレットよりも物性が向上したペレットをアップグレードペレットと捉えることができる。
【0129】
さらに、本発明の混練方法によるアップグレード混練を、例えば回収された樹脂組成物を粉砕し、溶融して再生ペレットなどの再生原料を作製するプラスチックリサイクルに適用することも可能である。本発明の混練方法による粉砕材料のアップグレード混練により、作製された再生ペレットは、粉砕材料の時点よりも物性が向上したアップグレード再生ペレットとなることは容易に理解される。
【0130】
なお、上記には、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0131】
３ 第２の押出機
２１ スクリュ
３７ スクリュ本体
８１ 搬送部
８２ 障壁部
８８ 通路
５３ 搬送路
２１ スクリュ
３７ スクリュ本体
８１ 搬送部
８２ 障壁部
８８ 通路
５３ 搬送路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
