JPS6034809A - 粒状材料溶融方法及び混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、粒状材料溶融方法及び混合装置に係る。

工業界においては、連続処理方法が、バッチ式の方法に
較べて処理量を多くすることができる利点を有している
ということは周知である。連続処理方法が広く受入れら
れている１つの工業としては重合体工業がある。このこ
とは、特にポリオレフィン及びポリ塩化ビニル（ＰＶＯ
）工業に対し言えることであり、その理由は主として、
商業上入手可能なプラントでもって多くの処理量が得ら
れるからである。

一般に、重合体はそれらの成形処理により、非常に微細
な粒子のフラッフ（ｆｌｕｆｆ）の形をなして回収され
、その７ラツ７は、かさ密度が低いがために、製造業者
への運搬に適していない。従って、フラッフは、より高
い見かけ上のかさ密度まで密度を高めなければならない
。通常、重合体の密度を高める方法は、その重合体を溶
融し、それをペレットに成形している。重合体をベレッ
トに成形するためにはその重合体を溶融しなげればなら
ないので、成る種の望ましい配合剤をその重合体に混合
せしめる機会が与えられる。かくて、重合体を溶融せし
める際、その重合体をペレット化させる前に、通常、そ
の重合体には顔料、補強剤、安定剤、加工助剤等が同時
に混合せしめられる。

本発明は、重合体を溶融せしめ、その溶融体に所望の材
料を、成る均質点まで混合せしめるこの方法に関係して
いる。

工業界に広く受入れられている混合装置の１つの形式と
しては、コネチカット州、アンソニア（１ｎｓｏｎｉａ
　）　市在住のファレルコーポレーション（Ｆａｒｒｅ
ｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）により販売されている
ノア１／ル連続式混合装置（Ｆａｒｒｅｌ　Ｃｏｎｔｉ
ｎｕｏｕｓＭｉｘｅｒ　）　（Ｆ（１！Ｍ　）がある。

この混合装置の特徴は、一端に給送入口を、そして他端
に酔融体出口を備えたハウジングすなわちバレル内に２
つの平行をなすロータが収容されていることである。そ
の混合装置は、通常ロータの直径によって特徴付けられ
ている様々な寸法で製造されている。例えば、５０．８
１１ｇ（２インチ）の直径のロータを備えたＦＣＭは普
通２　ＦＣＭで示され、また、２２　ａ、６ｍｕ（９イ
ンチ）の直径のロータを備えた混合装置は９　ＦＣＭと
して示されており、この９　ＦＣＭは入手可能な装置で
ある。バレルの長さは一般に、ロータの直径の倍数で、
通常は、そのロータの直径の約６．５倍である。この混
合装置はコンパクトで、しかも相当多くの処理量を処理
することができる。

様々なロータ形状のＦＯＭを入手することができる。当
然、製造業者は、用途に適した形状のロータを使用する
ことを勧めている。主としてポリオレフインに対し推奨
されているロータ形式は＃１５０−タ形式で示されるも
のである。ポリ塩化ビニルを処理する場合には＃７０−
タ形式が推奨されている。＃７０−タは＃１５０−タよ
りも穏やかな形状をしていて、その＃１５０−タ程激し
く混合を行わない。ポリオレフィンの処理に＃７０−タ
形式を用いた場合、溶融及び混合処理でのリボン温度及
び比エネルギー要求量は下がるけれども、混合装置の処
理制御が不安定になってしまう。

重合体が受ける最高温度を可能な限り低くし、しかも適
正な混合及ヒ爵融作用な達成することが可能な、プラス
チック、特にポリオレフィンを溶融せしめ且つ混合せし
めるための方法を提供することが望まれている。処理さ
れる重合体の単位重量当り消費されるエネルギーとして
定義されている比エネルギーを低くシ、シかも重合体の
適正な混合及び溶融作用を達成することが可能な、ポリ
オレフィン重合体、特にポリエチレンヲ溶融し、混合せ
しめるための方法及び装置を提供することも望まれてい
る。更に、給送量の変化に対し顕著な安定性によって特
徴付けられた混合装置及び混合方法を提供することも望
まれている。

本発明の目的は、製品温度が低く、材料を処理する際の
温度上昇割合が均一で、給送量の変化に対し製品温度の
安定性が改良せしめられることによって特徴付けられる
粒状材料溶融方法及び混合装置を提供することである。

本発明の別の目的は、処理される材料の重量当りのエネ
ルギー人力を低くすることができ、ロータ速度の変動に
対し、処理される材料の重量当りのエネルギー要求量が
それ程変動しないことによって特徴付けられる粒状材料
溶融方法及び混合装置を提供することである。

本発明の別の目的は、混合装置の一定馬力負荷で重合体
の処理量ヲ高めることによって、特徴付けられる粒状材
料溶融方法及び混合装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、処理時のＭ工の低下を低くす
るような製品品質の改良、特にポリエチレン製品品質の
改良、改良されたエルメンドルフ引裂き強度、改良され
たスペンサー衝撃度、改良された環境応力き裂抵抗（ｎ
５ａＲ）　、成る種の適用に対し改良された７一ノ応力
度、及びより優れた色彩を付与する粒状材料溶融方法及
び混合装置を提供することである。

本発明の上述した目的及びその他の目的は、図面を参照
しての以下の発明の詳細な説明からより明らかとなろう
。

発明の要□約 本発明の１つの実施例は、ファレル式連続混合装置のロ
ータ府のうちの一方のロータな単に変えてやることによ
り実現することができる。例えば、これら混合装置を用
いているポリエチレンプラントの多く場合にそうである
ように、現存するロータが１５短及び１５長の対（１５
Ｓ／１５Ｌ）として特徴付けられている場合、１５長ロ
ータの代わりに７長ロータを用いて１５短／７長（１５
Ｓ／７も）対を提供することによって本発明を具体化す
ることができる。逆に、現存している装置が７長／７短
ロータ対（７Ｌ／７Ｂ）を利用している場合、７短ロー
タの代わりに１５短ロータを用いて所望とされる７長／
１５短（７Ｌ／１５Ｂ）対を提供することにより本発明
を具体化することができる。

一般に、本発明による混合装置はハウジングを有してお
り、該ハウジングは、概ね円筒状の第１の室と、該概ね
円筒状の第１の室に対し平行をなし且つ該概ね円筒状の
第１の室に横方向に接続されている概ね円筒状の第２の
室と、ハウジングの吐出端の所の吐出オリアイスとを画
成しており、該吐出オリアイスは概ね円筒状の第１の室
と概ね円筒状の第２の室とに連通している。概ね円筒状
の第１の室内には概ね軸線方向に第１のロータが置かれ
ており、該第１のロータは７Ｌであってもよく、該第１
０ロータは給送部と混合部とを有しており、該混合部は
給送端と吐出端とを有しており、該混合部は第１の混合
部分と第２の混合部分とを有しており、該第２の混合部
分は吐出オリフイスに隣接している。第１のロータの給
送部はスクリューフライトが取付けられた軸によって形
成されており、該スクリューフライトは第１の回転方向
にねじれている。混合部の第１の混合部分は概ね楕円形
状の断面を備えていると共に概ね対向して両側に備えら
れた第１及び第２のロータチップを有しており、該第１
及び第２のロータチップは第１の回転方向にねじれてい
る。第２の混合部分は概ね楕円形状の断面を備えている
と共に概ね対向して両側に備えられた第１及び第２のロ
ータチップを有しており、該第１及び第２０ロータチツ
ゾは第２の回転方向にねじれている。第１の混合部分の
第１のロータチップは、吐出オリフィスから第１の距離
の所に位置決めされた第１の頂点の所で、第２の混合部
分の第１のロータチップに接続されている。第１の混合
部分の第２のロータチップは、嬉１の頂点に対し概ね反
対側で且つ吐出オリアイスから第２の距離の所に位置決
めされている第２の頂点の所で第２の混合部分の第２の
ロータチップに接続されており、その第２の距離は通常
、第１の距離とわずかに異っている。

概ね円筒状の第２の室内には給送部と混合部とを有する
第２のロータが置かれている。その給送部はスクリュー
フライトが取付けられた軸によって形成されている。し
かしながら、第２のロータに備えられたスクリューフラ
イトは第１の回転方向とは逆の第２の回転方向にねじれ
ている。第２のロータの第１の混合部分も概ね楕円形状
の断面を備えていると共に概ね対向して両側に備えられ
た第１及び第２のロータチップを有している。しかしな
がら、その第２のロータの第１の混合部分のこれら第１
及び第２のロータチップは第２の回転方向にねじれてい
る。第２のロータの第２の混合部分は概ね楕円形状の断
面を備えていると共に概ね対向して両側に備えられた第
１及び第２０ロータチツノを有しており、これら第１及
び第２のロータチップは第１の回転方向にねじれている
。

第１の混合部分の第１のロータチップは、吐出オリフィ
スから第３の距離の所に位置決めされている第６の頂点
の所で第２の混合部分の第１のロータチップに接続して
いる。第１の混合部分の第２のロータチップは第４の頂
点の所で第２の混合部分の第２のロータチップに接続さ
れており、該第４の頂点は第６の頂点に対し概ね反対側
に位置していると共に、吐出オリフィスから第４の距離
の所に位置決めされている。一般に、第６の距離と第４
の距離とはわずかに異っている。本発明によれば、第６
の距離と第４の距離とのうちの少なくとも一方は第１の
距離または第２の距離とかなり異っている。このように
、本発明に用いられている２つのロータは合致していな
い。

本発明の別の実施例は、１００℃と４００℃との間の７
ラツクス点（ｆｌｕｘ　ｐｏｉｎｔ　）を有している熱
可塑性樹脂、好ましくはフラッフのごとき粒状材料を溶
融せしめるための方法に係っている。

その方法は、少なくとも１つのスクリューフィーダ内に
粒状材料を導入せしめる工程と、以下のごとき特徴を有
する混合室内に、その少なくとも１つのスクリューフィ
ーダの作用によって粒状材料を押し入れる工程とを有し
ている。混合室の外側境界は、互いに平行をなして接続
された第１及び第２め円筒状の室を有するバレルすなわ
ちハーウジングの内部によって画成されている。少なく
とも１つのスクリューフィーダは混合室の第１の端の所
に置かれている。混合室の第２の端に隣接して吐出オリ
フィスが置かれている。概ね円筒状の第１の室内には第
１のロータが置かれており、その第１のロータは第１の
ロータチップを有しており、該第１のロータチップは混
合室の第１の端から始っていると共に混合室の長さの約
半分よりも大きなピッチで第１の回転方向にねじれてい
る螺旋経路をたどっている。第１のロータは第２０ロー
タチツゾも有しており、該第２のロータチップは吐出オ
リフィスに隣接した第１のロータチップの端の所から始
っていると共に混合室の長さの約半分よりも大きなピッ
チで第２の回転方向にねじれている螺旋経路をたどって
いる。第１のロータチップは、混合室の第１の端から、
混合室の第２の端までの距離の約３０パーセントと７０
パーセントとの間の距離の所に位置決めされた頂点の所
で第２のロータチップに接合している。第２の円筒状の
室内には第２のロータが置かれており、該第２のロータ
は第１のロータチップを有しており、該第１０ロータチ
ツプは混合室の第１の端の所から始っていると共に混合
室の長さの約半分よりも大きなピッチで第２の回転方向
にねじれている螺旋経路をたどっている。第２のロータ
は第２のロータチップを有しており、該第２のロータチ
ップは吐出オリフィスに隣接した第１のロータチップの
端の所で始っていると共に、混合室の長さの約半分より
も大きなピッチで第１の回転方向にねじれている螺旋経
路をたどっている。第１のロータチップは、混合室の第
１の端から、混合室の第２の端までの距離の約６０パー
セントと約７０パーセントとの間の距離の所に位置決め
された頂点の所で第２のロータチップに接合している。

第１のロータの頂点の位置と第２のロータの頂点の位置
との差は混合室の第１の端と混合室の第２の端との間の
距離の少なくとも約２０パーセントである。

第１のロータと第２０ロータとは、スクリューフィーダ
によって混合室内に導入された粒状材料を加工して溶融
せしめるのに充分な速度で、本発明に従って互いに逆方
向に回転せしめられる。第１のロータ及び第２０ロータ
は、第１のロータの第２のロータチップ及び第２のロー
タの第２１７）ｌ：Ｉ−タチツゾが互いにかすめ過ぎる
際にその第１０ロータの第２のロータチップ及び第２の
ロータの第２のロータチップが吐出オリフィスの方向に
回転するよう第１のロータの頂点及び第２のロータの頂
点から離れる方向に回転せしめられる。

上述した装置及び方法は粒状給送体から溶融せしめられ
た均一なリボンを提供し、該リボンは驚く程温度が低く
、また、製品に対し驚く程低いエネルギー人力しか必要
としない。また、その装置及び方法は、溶融リボンの温
度変動が給送量の変動に較べて非常に小さいという点で
、給送量の変動に対し極めて安定している。溶融リボン
の温度は、処理されるべき材料で成形される製品の性質
に大きく影響するので、小さな温度変動は極めて望まし
く、それにより、消費者の要求に合致した重合体を、よ
り容易に提供することを可能ならしめる。

第１図に示された本発明実施例による粒状材料混合装置
は、粒状給送材料を導入せしめるための入口４及び溶融
製品を排出せしめるための出口６を備えたハウジング２
を有している。通常、入口４は給送ホッパ８から、スク
リューフィーダ１０のごとき適宜の計量装置を通して計
量された材料を受取るべく位置せしめられている。ホッ
パ８はハウジング２内で加工されるべき粒状材料を収容
している。一般に、本発明実施例の場合、その粒状材料
は、約１００℃と約４００℃との間の７ラツクス点（ｆ
ｌｕｘ　ｐｏｉｎｔ　）　Ｙ有している熱可塑性樹脂か
ら成っている。その粒状材料はハウジング２内で溶融さ
れ、そして出口６からリボン１２の形をして排出され、
そのリボン１２は次の処理を受けるべく押出機−ペレタ
イず−に通されるようになっている。

ホッパ８内の材料を、補強剤または着色剤等のごとき配
合剤に混合せしめてその材料を、意図された最終用途に
対しより望ましいものとする場合には、その配合剤を粒
状の熱可塑性樹脂と一緒にハウジング２内に導入するの
が能率的である。この目的のため、スクリューフィーダ
等のものであってもかまわない計量装置１６に適切に計
量された割合で、カーボンブラックまたは雲母等のごと
き配合剤を入口４に給送するべくホッパ１４が置かれて
いる。第１図に示された本発明実施例にお′いては、計
量装置１０及び１６の両方は、ハウジング２の入口４へ
材料を給送するべく置かれたホッパ１８に、夫々計量さ
れた材料を給送するようになっている。

出口６の所でハウジング２から排出されるリボン１２の
温度は、適宜の電導体２２により温度計２４に接続され
た熱電対２０によって監視されている。好ましくは、ハ
ウジング２は軌道２６上に載せら咋ていて、清掃を行う
べく後述するロータから離れる方向に容易に移動可能な
らしめられている。ハウジング２は歯車箱２８に連結さ
れておリ、該歯車箱２８は適宜の継手３２によりクラッ
チ３０に連結されており、該クラッチ３０は適宜のモー
タ継手３５により“モータ装置３４に連結されている。

以上述べた粒状材料混合装置は在来のものであってかま
わない。その混合装置は、始動時に望ましいハウジング
２内への蒸気の導入を行わせしめるための、あるいは成
る場合に望ましいかもしれない冷却用流体の導入を行わ
せしめるためのホース３７（第２図）のごとき他の選択
可能設備を更に備えていてもよい。グリコール等のごと
き成る種の加工助剤を導入するための別の人口をハウジ
ング２に備えることもできる。

第２図に示されているとと２（、ハウジング２内には概
ね円筒状の第１の室３６と、該概ね円筒状の第１の室３
６に対し平行をなし且つ該概ね円筒状の第１の室３６に
対し横方向に接続された概ね円筒状の第２の室３８とか
画成されている。第６゛図に明瞭に示されているとと（
、出口６を形成している吐出オリフィス４０は、ハウジ
ング２内に画成された一対の混合室すなわち第１及び第
２の室３６及び３８の下流端４２に隣接して位置決めさ
れていると共に該第１及び第２の室３６及び３８の各々
に連通している。好ましくは、吐出オリフィス４０に対
し閉鎖可能な関係をなしてデート４５が置かれている。

吐出オリフィス４０の開度は図示されていない装置によ
ってｒ　−）　４５を操作することにより所望のごとく
制御することができる。

第２図及び第５図に示されているごとく、７Ｌであって
もかまわない第１のロータ４２は概ね円筒状の第１の室
３６内に概ね同心円関係をなして配置されている。概ね
円筒状の第１の室３６内に位置している第１のロータ４
２の部分は、上流端４４、下流端４６、該上流端４４に
隣接して位置した給送部４８、及び該下流端４６に隣接
して位置した混合部５０で構成されている。その混合部
５０は、給送部４８の下流端に隣接して位置した給送端
５２の所で始まっている。混合部５０は給送端５２の所
で始っている第１の混合部分５４と、該第１の混合部分
５４と下流端４６との間に置かれた第２の混合部分５６
とを有している。第２の混合部分５６は吐出オリアイス
４０に隣接している。給送部４８は軸５８によって形成
されており、該軸５８には符号６２で示された第１のね
じれ長さで第１の方向にねじれているスクリューフライ
）　（ｓｃｒｅｗ　ｆｌｅｉｇｈｔ　）　５　Ｑが取付
けられている。

本明細書中で用いられている「ねじれ長さ」なる用語は
、フライトすなわちロータチップ（ｒｏｔｏｒｔｉｐ　
）が６６０度の完全なつる巻ねじれにより、軸５Ｂに沿
って進む軸線方向距離を意味しているが、ロータの混合
部分は、つる巻線が完全な−巻きにわたって延びる程長
いものである必要がないことに留意されたい。

第１の混合部分５４は、例えば第２図に示されているご
とく概ね楕円断面形状を有している。第１の混合部分５
４は、第２０ロータチツゾ６６と概ね反対側に備えられ
た第１のロータチップ６４を有している。これら及び後
述するロータチップは、必要に応じ、より優れた摩耗特
性を提供するべく平坦にされていてもよい。ロータチッ
プ６４は、第１のねじれ長さ６２よりも長い第２のねじ
れ長さにわたり第１の方向にねじれている。ロータチッ
プ６６は第１のねじれ長さ６２よりも長い第６のねじれ
長さにわたり第１の方向にねじれている。第２の混合部
分５６も概ね楕円断面形状を有していると共に第１０ロ
ータチツプ６８を有しテオリ、該第１のロータチップ６
８は第２１７）Ｏ−タチツプ７０と概ね反対側に備えら
れている。第２の混合部分５６の第１のロータチップ６
８は、前記第２のねじれ長さと好ましくはほぼ同じねじ
れ長さにわたって第２の方向にねじれている。第２０ロ
ータチツプ７０は、前記第６のねじれ長さと好ましくは
ほぼ同じねじれ長さにわたって第２の方向にねじれてい
る。第１の混合部分５４の第１のロータチップ６４は、
吐出オリフィス４ｏの上流側縁部７４（第６図）から第
１の距離の所に位置している第１の頂点７２の所で第２
の混合部分５６の第１のロータチップ６８に接続されて
いる。第１の混合部分５４の第２０ロータチップ６６は
、第１の頂点７２の概ね反対側で且つ吐出オリフィス４
０の上流側縁部７４から第２の距離の所に位置している
第２の頂点７６の所で第２の混合部分５６の第２のロー
タチップ７０に接続されている。第１のロータチップ６
４及び６８のねじれ長さは、好ましくはほぼ同じにされ
ていて、混合部５０内で材料に軸線方向力を付与するの
を回避している。同様に、第２０ロータチツプ６６及び
７０のねじれ長さは好ましくは同じにされていて、実質
上軸線方向力が材料に付与されるのを回避している。

第２のロータ７８は概ね円筒状の第２の室３８内に概ね
軸線方向に配置されている。概ね円筒状の第２の室３８
内に置かれている第２０ロータ７８の部分は、概ね円筒
状の第２の室３８の上流端の所の第１の端８０と、概ね
円筒状の第２の室３８の下流端の所の第２の端８２とを
有している。

給送部８４は上流端８０の所で始っている。混合部８６
は第２の端８２から給送部８４まで延びている。混合部
８６は第１の混合部分８８と第２の混合部分９０とを有
している。第１の混合部分８８は給送部８４に隣接して
位置している。第２の混合部分９０は吐出オリフィス４
０に隣接して位置している。給送部８４は軸９２によっ
て形成されており、該軸９２には符号９６で示された第
４のねじれ長さにわたり第２の方向にねじれているスク
リューフライト９４が取付けられている。

第４のねじれ長さ９６は第１のねじれ長さ６２と同じで
も、あるいは異っていてもよい。好ましくは、ねじれ長
さ９６はねじれ長さ６２とほぼ同じにされていて、給送
材料が２つのロータのまわりに画成された混合区域にほ
ぼ同じ割合すなわち流量で進入するようになっている。

第１の混合部分８８は、第２図に明瞭に示されているご
とく概ね楕円断面形状を備えていると共に、第２０ロー
タチツプ１００と反対側に備えられた第１のロータチッ
プ９８を有している。第１０ロータチツゾ９８は概ね螺
旋状の経路をたどっていると共に、第４のねじれ長さ９
６よりも長い第５のねじれ長さにわたって第２の方向に
ねじれている。第２のロータチップ１００は、第４のね
じれ長さ９６よりも長い第６のねじれ長さにわたって第
２の方向にねじれている。同様に、第２のロータ７８の
第２の混合部分９０は概ね楕円断面形状を備えていると
共に、第２のロータチップ１０４と概ね反対側に備えら
れた第１のロータチップ１０２を有しており、該第１及
び第２のロータチップ１０２及び１０４は第１の方向に
ねじれている。第１のロータチップ１０２は、第５のね
じれ長さと好ましくはほぼ同じねじれ長さを有している
。第２のロータチップ１０４は好ましくは第６のねじれ
長さとほぼ同じねじれ長さを有している。第１の混合部
分８８の第１のロータチップ９８は、吐出オリフィス４
０の上流側縁部１４から第６の距離の所に位置している
第６の頂点１０６の所で第２の混合部分９０の第１のロ
ータチップ１０２に接続されている。第１の混合部分８
８の第２のロータチップ１００は′第４の頂点１０８の
所で第２の混合部分９０の第２のロータチップ１０４に
接続されている。その第４の頂点１０８は第６の頂点１
０６の概ね反対側に位置していると共に吐出オリフィス
４０の上流側縁部７４から第４の距離の所に位置してい
る。吐出オリフィス４０に隣接したロータの少なくとも
一方のロータ４２または７８は、必要に応じ、長手方向
に延びたロータチップを備えていてもよく、このことは
第４図に図示されている。

本発明実施例の場合、上記第３の距離及び第４の距離の
うちの少なくとも一方が上記第１の距離または第２の距
離とかなり異なっていることが重要である。また、好ま
しくは、上記第１、第２、第６及び第４の距離の各々は
互いに異なっている。

好ましくは、ハウジングの上流端に最も近くに位置して
いる頂点は、ハウジングの下流端に最も近くに位置して
いる頂点から、概ね楕円２断面形状を備えたロータの混
合部の少なくとも０．２倍の長さだけ離れている。第４
図及び第５図において、ハウジングの上流端に最も近く
位置している頂点は第６の頂点１０６であり、また、ハ
ウジングの下流端に最も近く位置している頂点は第２の
頂点７６である。一般に、第２の頂点７６と第３の頂点
１０６とは混合部の長さの約０．２から０．８倍の長さ
の範囲、好ましくは混合部の長さの０．２５から０．５
倍の長さの範囲内の距離だけ離されている。

最も好適な実施例においては、７Ｌロータが１５８０−
夕と組合わされており、この組合せで優れた結果が得ら
れた。

第１図に示されているごとく、歯車箱２８内には、第１
のロータ４２と第２０ロータ７８とを互いに逆回転方向
に駆動せしめて該第１及び第２のロータが互いにかすめ
過ぎつつ吐出オリフィス４０へ向って移動せしめるよう
にするための駆動装置が収容されている。スクリューフ
ライト６０及び９４は互いに逆方向にねじれており、そ
れらフライトのねじれ方向は、ロータが上記駆動装置に
より互いに逆方向に駆動される際に材料が２つのロータ
の混合部へ向けて、そして吐出オリフィスへ向けて前進
せしめられるよう選定されている。

一般に、２つのロータを互いに逆回転方向に駆動せしめ
るための上記駆動装置は、キー溝１１０及び１１２（第
４、図及び第５図）内に置かれたキーによってロータ４
２及び７８に取付けられた相互に噛合っているリング歯
車（図示せず）を有している。ロータ４２は継手３２に
直接結合されている。ロータ７８は歯車装置によりロー
タ４２と反対方向に駆動せしめられる。

第１のロータ４２と第２のロータ７８とを異なる回転速
度で駆動せしめることは非常に望ましいことである。こ
のことは、異なる歯数を有しているロータ４２及び７８
に装備された歯車を用いることにより容易に達成される
。一般的に言って、速いロータは遅いロータの回転速度
の約１．ｏ５から約１．６倍の範囲内の回転速度で駆動
される。優れた結果を得ることができる構成においては
、第１のロータ４２は第２のロータ７８よりも速い回転
速度で駆動せしめられる。このことにより、優れた混合
作用が得られる。約１．１から１のロータ間の回転速度
差を用・いても優れた結果が得られた。

明らかに、この回転速度差はロータの寸法と相対的に無
関係である。

頂点の位置決めに加えて、混合部５０及び８６の他の重
要な特性は、第１のロータ４２及び第２のロータ７８の
第１の混合部分５４及び８８及び第２の混合部分５６及
び９０の楕円断面形状の寸法を含んでいる。これらの寸
法は、概ね円筒状の第１の室３６及び概ね円筒状の第２
の室３８の呼び直径すなわち公称直径に関連させて都合
良く表わすことができる。第２図に示されているごとき
ロータの概ね楕円断面形状の長軸は、一般に、概ね円筒
状の室の直径の８５パーセント及び約９９バーセントン
の間で、好ましくは、その直径の９０から９５パーセン
トである。また、短軸は概ね円筒状の室の直径の約４５
パーセント及び約７５パーセントの間で、好ましくは５
５から６５パーセントである。短軸は、長軸に対し直角
な方向に、各ロータの長手方向軸線に交差している。

ロータチップと概ね円筒状の第１の室３６の内面との間
に過渡の間隙があると、その過渡の間隙によって混合装
置内で行われる混合作用に悪影響が及ぼされ、従って、
その間隙を、室の直径の数パーセント程度の低いレベル
に保つのが望ましい。

優れた結果を得ることができた混合装置においては、ロ
ータの断面の長軸は概ね円筒状の室の直径の約９６パー
セントであり、ロータの断面の短軸は概ね円筒状の室の
直径の５９パーセントであつ、また、ロータチップと概
ね円筒状の室の内面との間の間隙は、好ましくは、概ね
円筒状の室の直径の約７パーセント以下である。

ロータ４２及び７８の他の重要な外部特性は、ロータチ
ップ６４，６６．６８及び７０、及び９８．１００．１
０２及び１０４かたどるつる巻経路すなわち螺旋経路の
ねじれ長さである。優れた結果を得ることができた混合
装置においては、これらねじれ長さの総べては同じでな
かった。第１のロータの第１及び第２０ロータチツプが
たどる長さは約１ねじれ長さであった。第２のロータの
第１及び第２のロータチップのうちの一方のロータチッ
プがたどる長さは第１のロータのロータチップがたどる
ねじれ長さよりも小さく、また、他方のロータチップが
たどる長さは第１のロータのロータチップがたどるねじ
れ長さよりも大きかった。第４図及び第５図に示されて
いるごとく、第１のロータ４２の第１のロータチップ６
４及び６８かたどる第２のねじれ長さは、概ね、混合部
５０の長さの約０．７から約２倍の範囲内である。

第１０ロータ４２の第２のロータチップ６６及びＴＯが
たどる第３のねじれ長さも、混合部５０の長さの約０．
７から約２倍の範囲内である。好ましくは、その第６の
ねじれ長−さは、混合部の長さの約１．２から約１．６
倍の範囲内であり、最も好ましくは、７Ｉ’ロータにお
けるねじれ長さとほぼ等しい−１、混合部の長さの約１
．４倍である。第２０ロータ７８の第１０ロータチツゾ
９８及び１０２かたどる螺旋経路を示す第５のねじれ長
さは、概ね、混合部８６の長さの肌７から２倍の範囲内
である。

通常、第５のねじれ長さは混合部の長さの１．１及び１
．７倍間である。２ＦＣＭ、１５８０−タの場合、第１
のロータチップ９８及び１０２のねじれ長さは混合部の
長さの約１．５倍であった。第２のロータチップ１００
及び１０４の第６のねじれ長さは第５のねじれ長さと同
じ範囲内であってもよいが、その第５のねじれ長さと異
っていてもよい。

２ＦＯＭ１５８０−タの場合、ロータチップ１００及び
１０４のねじれ長さは混合部の長さの約１．３倍であっ
た。第１及び第２のロータのうちの一方のロータに、吐
出オリフィスに隣接してステータを備えせしめるのが好
ましい。優れた結果を得ることができた混合装置におい
ては、ロータ７８のロータチップ１０２及び１０４は軸
９２の下流端８２へ向って軸線方向に向げられた状態に
あって、混合されるべき材料に対しかなりの大きさの半
径方向外方力を作用せしめ、もってその混合されるべき
材料を、吐出オリフィス４０を通して具合良く推進せし
めるようになっている。

頂点の位置決めは本発明の非常に重要な特徴事項である
。頂点の位置決めは、それら頂点の相互間の位置に基い
て、並びに、ロータ４２及び７８の下流端４６及び８２
あるいは吐出オリフィス４０の上流側縁部Ｔ４のごとき
成る種の共通点からのそれら頂点の位置に基いて規定す
ることができる。前述した通り、給送端４４または８０
に最も近く位置しているロータの頂点は、下流端４６ま
たは８２に最も近くに位置しているロータの頂点から、
混合部の長さの少なくとも０．２倍だけ離れているべき
である。このようにして離すことに加えて、頂点を混合
部に注意深く位置決めすることが重要である。すなわち
、第１の頂点７２は、好ましくは、混合部５０の下流端
すなわち吐出端４６から、混合部の長さの約０６６から
約０．７倍の範囲内の距離の所に位置決めされている。

好ましくは、第２の頂点７６は、混合部の下流端４６か
ら、混合部の長さの約０．２から約０．６倍の範囲内の
距離の所に位置決めされている。第６の頂点１０６は、
好ましくは、ロータＴ８の混合部８６の吐出端すなわち
第２の端８２から、その混合部の長さの約０．４５から
約０．８倍の範囲内の距離の所に位置決めされている。

好ましくは、第４の頂点１０８は、混合部８６の吐出端
８２から、約０．４から約０．８倍の範囲内の距離の所
に位置決めされている。好ましくは、これら頂点はロー
タ４２及びγ８のほぼ中央に一般に置かれている。

より好ましくは、第２の頂点７６は、第１のロータ４２
の吐出端４６から、混合部の長さの約０．６から０．５
倍の範囲内に位置決めされていて、吐出オリアイス４０
に最も近い頂点を形成しており、また、第６の頂点１０
６は、混合部の吐出端８２から、その混合部の長さの約
０．５から約０．８倍の範囲内に位置決めされていて、
吐出オリフィス４０から最も離れた頂点を形成している
。

本発明の別の実施例によれば、例えばスクリューフライ
ト６０及び９４で構成される少なくとも１つのスクリュ
ーフィーダ（スクリュ一式給送器）内に粒状材料を導入
し、その少なくとも１つのスクリューフィーダの給送作
用により、例えばハウジング２及びそれの内部構造体で
構成される混合室内にその粒状材料を押し入れることに
よって、その粒状材料を溶融せしめるための粒状材料溶
融方法が提供される。はとんどあらゆる種類の熱可塑性
樹脂を本発明実施例による混合装置で処理することがで
きる。好ましくは、処理されるべき熱可塑性樹脂は、約
１００℃から約４００°Ｃの範囲内のフラックス点を有
している。粒状材料の正確な形状は重要ではないけれど
も、例えばその粒状材料はフラッフ（ｆｌｕｆｆ　）あ
るいはペレットであってもよく、好ましくは、本発明実
施例による混合装置内にポリマーフラッフを導入して溶
融リボンを回収し、そのリボンをダイに押し通してペレ
ット化させるホットメルト押出器においてそのリボンを
更に処理するようになっている。

従来技術において通常行われているごとく、本発明実施
例による混合装置内に成る種の添加剤を導入、して該添
加剤を、溶融されるべき粒状材料に混合せしめるように
することもできる。適宜の添加剤としては様々な種類の
添加剤があり、例えば第１図のホッパ１４からその添加
剤を比較的容易に導入せしめることができる。このよう
な添加剤の１つとしてはカーボンブラックがあり、通常
、４５．５ｋｌ？（’１００ポンｒ）の熱可塑性樹脂毎
に、約０．２２３　ｋＰ　（０，５ポンド）から約１１
．３６ｋｌ？。

（２５ポンド）までの量のカーボンブラックが用いられ
る。本発明実施例でもって処理される好適な樹脂はポリ
アルファオレフィン樹脂であり、本発明実施例でもって
そのポリアルファオレフィン樹脂を処理した場合、優れ
た結果を得ることができた。最も好適な樹脂で且つ多く
のことが知られている樹脂はポリエチレンである。ポリ
エチレンとカーボンブラックとをハウジング２内で混合
させる場合、グリセリンのごとき加工助剤をハウジング
２内に更に加えるのが望ましい。

以下、本発明実施例による混合装置の作動について述べ
る。まず、モータ３４を作動させてロータ４２及び７８
を互いに逆方向に回転させる。計量装置すなわちスクリ
ューフィーダ１０を作動させ、粒状材料を、入口ポート
を通してスクリューフライト６０及び９４上に落下させ
る。粒状材料はそれらスクリューフライト６０及び９４
によって混合部５０及び８６内に押し進められ、頂点間
での材料の相互交換作用により、その混合部内で混合作
用が生ずる。ロータ相互間の、及びロータとハウジング
との間の大きな剪断力により溶融が生ずる。好ましくは
、吐出オリフィスから押出される材料１１Ｋｇ当り、０
．１５から０．２０キロワット時のエネルギーあるいは
それよりも小さなエネルギーをモータ３４に供給する。

作動時、スクリューフィーダ内に導入される材料と同じ
割合すなわち流量で材料はリボンとして引出されるけれ
ども、スクリューフライト６０及び８４に沿って次々と
やって来る材料の作用によってリボンが吐出オリ−Ｉ　
Ｊ　−ｙ　Ｊ　ｎ　ａ、ｌ−ａ　ＬＩＪ　−ｖ　ｅ　Ｚ
　Ｌ−ｆ−、；　／ハ１．Ｊ　Ｊ’−１＃　７ｊ　ｒ　
ＫＭである。すなわち、計量装置（スクリューフィーダ
）１０を停止させても、リボン１２はオリフィス４０か
ら数秒間流れ続けるのである。しかしながら、吐出オリ
フィスへ向けて溶融材料を押し進めるハウジング２内の
力はそれ程大きくないように思われる。いずれにしても
、ロータの回転速度を選定しておいて、スクリューフィ
ーダ１０によってハウジング２内に給送される被溶融粒
状材料の量を、リボン１２が所望の均質度を示さなくな
るまで、すなわち、モータが最大許容負荷ｌこ達するま
で、高めてゆく。す１クンの不均質度が限界になれば、
ｒ−ト４５を、例えば１０％程度の任意の量だけ部分的
に閉じ、リボン１２が再び所望の均質度を示すまでハウ
ジング２内の圧力を高める。

リボンの均質度が駄目になるまでスクリューフィーダ１
０の速度を再び高め、そしてデートを再び調節し、この
方法を、最大許容モータ負荷に達するまで、必要に応じ
て繰り返す。

次に、本発明の例について説明する。以下の例ｉこおい
て、処理された′ｍｇｈは、オタラホム州、バ−トレス
ビレ（Ｂａｒｔ１ｅｓｖｉｌ’ｌｅ　）市在住のフィリ
ップス　ケミカル　コンパニー（ｐｈｉｌｌｉｐｐＣｈ
ｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）によって販売されて
おり、次のごときものである。

樹脂Ａ−マーレックス（Ｍａｒｌｅｘ　）　ＴＲ−１３
０，０，９３９ｇｉ８／　ＣＱの密度を有している中間
密度高分子量エチレン−ヘキセン共重合体ＭＩ　＝フィ
ルムとして押出されるのに適した０、６０゜ 樹脂Ｂ−％７−レックスＨＸＭ　５０１００．０．９５
０ｇｍ５　／　ｃｒ−の密度を有している超高分子量エ
チレン−ヘキセン共重合体； ＨＬＭＩ−シート成形材料として押出されるのに適し、
あるいはブロー成形用途に適した１０゜ 樹脂Ｃ−マーレックスＨＨＭ　５２０２．０．９５１　
ｇｍｓ／ｃｃの密度を有している高密度高分子量エチレ
ン−ヘキセン−１共重合体； ＭＩ−プロー成形用途に適した０、６５゜上記樹脂に対
し行われた実験の詳細は次の通りである。

１９０°Ｃでのメルトインデックス（ＭＩ）＝　ＡＳＴ
Ｍ　−１２３８゜ １９０℃での高負荷メルトインデックス（ＨＬＭＩ　）
　＝　ＡＳＴＭ　−１２３８゜環境応力き裂抵抗、５０
℃、（ＥＳＣＲ）　＝ＡＳＴＭ　−１６９３Ａ　。

環境応力き裂抵抗、１００℃、（ＥＳＣＲ）＝　ＡＳＴ
Ｍ　−１６９３０。

エレメンドルフ引裂き強さ＝　ＡＳＴＭ　−１９２２゜
スペンサー衝撃（５ｐｅｎｃｅｒ　Ｉｍｐａｃｔ　）　
＝ＡＳＴＭ　−３４２０゜ ダートドロップ（Ｄｉｒｔ　Ｄｒｏｐ　）　＝　ＡＳＴ
Ｍ１７０９−７５゜ 色彩番号＝フィリップス法（ＰｈｉｌｌｉｐｓＭθｔｈ
ｏｄ　）。

例　１ この例は、最大材料処理量時で、７Ｌ／１５８対を備え
た混合装置が、試験された別の対を備えた混合装置より
もより効率的であることを証明するものである。１．０
６／１の歯車比を備えた５肌ε朋（２インチ）　ＦＣＭ
混合装置について４つの異なるロータ対を用い、１４．
７のＨＬＭＩを有する樹脂Ｂで運転を行った。次の表は
、７Ｌ／１５８対のロータを用いた時のエネルギーの節
約（ＨｗＨＡｇ）（Ｈｐ−Ｈｒ／Ｌｂ）を示している。

例　２ ０．４８及び肌４６のＭＩを備えた樹脂Ａを用いた時の
表２中の運転は、１５　Ｌ　／　１５　Ｓロータ対を用
いた場合（運転番号１から４）と７Ｌ／１５８０−夕対
を用いた場合（運転番号５から８）とのリボン、ペレッ
ト、及びフィルムのメルトインデックス特性の比較を示
している。総ての運転において歯車比は１．０６　：　
１であった。データは、７１＝／１５　Ｓロータ対で共
重合体を処理した場合の方が、１５Ｌ／１５８０−タ対
で共重合体を処理した場合よりも、メンルインデックス
のパーセント低下が低いことを示している。

例　６ ０．４８及び０．４６のＭＩを備えた樹脂Ａを処理する
べく　１．０６／１．０の歯車比を用いた時の表６中の
混合装置の運転は、７Ｌ／１５８０−タ対が、１５Ｌ／
１５８０−タ対を用いた運転の時よりも、リボン温度の
約６７．８°ｃ（１００”Ｆ）の低下、及びフィルムの
場合改良された物理特性を提供することを示している。

このことは、ロータ形式以外の条件が非常ｌこ似ている
運転番号１と６及び運転番号２と７を比較すれば最も明
瞭である。

例　４ １５Ｌ／１５８０−タ対及び７　Ｌ　／　１５　ｓロー
タ対を用い、樹脂Ｃでもって運転を行い、バレル対リボ
ンの温度を比較した。７Ｌ／１５Ｓロータ対の場合のバ
レル及びりがン間の温度差は小さく、混合装置の製品に
より優れた均質性が得られ、また、溶融リボンを用いた
ホットメルト押出機により安定した作動が得られる。更
に、押出機はより低い温度で作動され得るので、エネル
ギーが節減され、また、より品質の優れた製品が製造さ
れる。

例　５ ０．７４のＭＩを有する樹脂形式Ｃを用い、１．０６／
１．ｒ：ｔの歯車比で１５Ｌ／１５８０−タ対と７Ｌ／
１５Ｓロータ対とを比較するべく運転を行った。

表５のデータは、リボン温度及びペレットのＭＩによっ
て証明されているごとく、生産量、ロータ速度及びオリ
フィス開度の変動に対しての、７Ｌ／１５Ｓロータ対を
内蔵している混合装置の驚く程の安定性を示している。

例　６ 第６図の下方のグラフは、１５Ｌ／１５８０−タ対（上
方の曲線）の場合と、７Ｌ／１５８０−タ対（下方の曲
線）の場合との生産量とリボン温度との間で観察された
関係を示している。下方の曲線から説明すると、７５０
−１１５０ＲｐＭで示された部分は、７５０　ＲＰＭ及
び１１５０　ＲＰＭ　（馬力は制限されている）の所で
の最大生産時に得られたデータ点を互いに結んでおり、
ロータの回転速度を高めてゆくと、処理量を約６２．６
ゆ／　ｈｒ（１３７Ａ！ｂｓ／ｈｒ　）から約１０２．
３　ｋｐ／　ｈｒ　（２２５／ｂｓ　／　ｈｒ　）まで
増加させることができ、一方、゛温度は約２１８．３℃
（４２５’Ｆ）から約２２９．４’０（４４５°Ｆ）ま
で高まる。　６５０−１１５　ＯＲＰＭで示された（下
方のグラフの）上方の曲線の部分は、６５０及び１１５
０　ＲＰＭでの最大生産時（馬力は制限されている）に
得られたデータ点を結んでおり、ロータ速度を高めてゆ
くと、７Ｌ／１５ｓロータ対の場合の生産量程高くはな
いけれども、１５Ｌ／１５８の場合でも処理量は約５０
ｋｇ／ｈｒ（１１０Ｊｂａ　／　ｈｒ　）から約７０．
５　ｔｇ／　ｈｒ　（１５５Ｊｂｓ　／　ｈｒ　）まで
増加せしめられる。１１５０ＲＰＭの所では、７Ｌ／１
５８０−タ対により、約４５％の生産処理量の増加が得
られる。１５Ｌ／１５８の場合にロータ速度を高めて処
理量を増加せしめると、製品の温度はより高められ、す
なわち、リボンの温度は約２３２．２℃（４５０’？）
から約２７６．７℃（５３０′１？）まで高まることに
も注意されたい。感熱樹脂の場合、製品に損傷を与える
ことなく、１５Ｌ／１５８のロータ対でもって処理量を
高めることは可能でない。１１５０ＲＰＭで示された２
つの曲線の部分は、処理量を最大値から下げていくこと
により得られたデータ点を結んでおり、樹脂がどのよう
に加熱されるか注目されたい。以上のことが、給送量の
変動に対する混合装置の安定性を示す尺度になる。（下
方のから５６．８に９／ｈｒ　（１２５１ｂｅ／ｈｒ　
）　（４４％）まで下げても、リボンの温度は２２６．
７℃（４４０’Ｆ）から２４８．９°Ｃ（４８０’Ｆ）
までしか高まらない。

１５　Ｌ　／　１５　ｓロータ対の場合、給送量を７０
．５ｋｆｉ’／　ｈｒ　（１５５ｌｂｓ　／ｈｒ　）か
ら４５．５ｋｌ？／ｈｒ（１００１ｗ／ｈｒ）（３５％
）まで下げた時、リボン温度は約２７＜５．７’０（４
４０’Ｆンから約３１５．６°０Ｃ６−００”Ｆ）まで
高められた。１５Ｌ／１５Ｓロータ対は非常に高い温度
で樹脂を処理するので、材料給送の中断は重大な意味を
持つことになる。６５　ＯＲＰＭ　（１５Ｌ　／　１５
　Ｓ　）及び７５０ＲＰＭ（７Ｌ／１５８　）で示され
た曲線の部分は比較の目的で示されており、経験に基い
て描かれている。

第６図中の上方のグラフにおいては、データ点は上述し
たごとく得られたものである。曲線を比較して理解され
る通り、７Ｌ／１５Ｓロータ対は、混合装置の容量に近
似した高い生産量で、１５Ｌ／１５Ｓよりも高い効率で
樹脂を処理している。

１１５０　ＲＰＭでの最大生産量の所では、１５Ｌ／１
５８は約０．１７　ＨＰ−ＨＶＬＢで作動し、一方、７
Ｌ／１５Ｓは約０．１２　ａｐ−ｍｙ’ｂＢで作動した
。かくて、７Ｌ／１５ｓロータ対を用いた場合、エネル
ギーコストは約２９チ低減することができた。

１５Ｌ／１５８を越える７Ｌ／１５８の場合の６つの利
点は次の通りである。

（１ン　生産量のかなりの改良、 （２）　同等の混合装置ロータ速度での製品温度及び比
エネルギー要求のかなりの低下、及び（３）（成る与え
られたロータ速度での混合装置の容量よりも低い）不足
給送（５ｔａｒｖｅ　ｆｅｅａｉｎｇ）の場合の一定ロ
ータ速度での、生産量の低減に対し、比エネルギー要求
の増加が低いこと、及び製品温度の増加が低いこと。

例　７ 樹脂Ｂを用い、１１５０ｕｐＭでの３つの生産量ｃ！＝
　６５　ＯＲＰＭでの最大生産量とを比較するために、
７Ｌ／１５Ｅ！及び１５Ｌ／１５Ｓロータ対の両方に関
し、混合装置内に樹脂が存在している間のその樹脂の温
度プロフィールを得るべく運転を行った。第７図及び第
８図のグラフに示されたデータによれば、７Ｌ／１’５
ｓロータ対は、処理中の樹脂の劣化が低くなる、樹脂に
対するより低い温度プロフィールを形成している。

例　８ 「従来技術」 下記の表には従来技術として知られている個々の２　Ｆ
ＣＭの場合の頂点位置及びねじれ長さがまとめられてい
る。これらロータの場合、混合部の長さは１７７．８１
＋ｌ　（フインチ）で、また、頂点の位置は混合部の上
流端から測定された。ステータの長さはロータの下流端
から測定されている。ねじれ長さは大体の値である。

７Ｌ４７８対に備えられている最上流の頂点と最下流の
頂点との間の距離は、混合部の長さの、４．２１−３．
１４　＝　１．０７　／７．０　＝　０．１５倍である
。

１５Ｌ／１５Ｓの場合、上記の距離は混合部の長さの、
２．８８−１．８１　＝　１．０７／７．０　＝　０．
１５倍である。本発明実施例の７Ｌ７１５８対の場合、
上記距離は混合部長さの、４．２１−２．４５　＝　１
．７６／　７．０　＝　０．２５倍である。１５Ｌ／７
８対の場合、上記距離は混合部の長さの、３．５４−１
．８１＝１．７３／７　＝　０．２５倍である。

７　Ｌ　／　７８対の場合の平均頂点位置は混合部の長
さの、３．１４＋３．５４＋３．９０＋４．２１＝１４
．７９／４＝６．７　／　７．０　＝　０．５　’３倍
である。

１５Ｌ／１５８対の場合の平均頂点位置は混合部長さの
、２．４５　＋２．８８　＋１．８１　＋２．２１　＝
　９．３５／４　＝　２．３４．／７．０−０．３３倍
である。本発明実施例による７Ｌ７１５８対の場合、平
均頂点位置は混合部長さの、３．９０＋４．２１　＋２
．４５＋２．８８＝　１３．４４／４　＝　３．３６／
７．０　＝　０．４８倍である。

１５Ｌ／７３対の場合、平均頂点位置は混合部の上流端
から該混合部の長さの、１．８１＋２．２１＋３．１４
＋３．５４＝　１０．７／４　＝２．６８／７．０＝０
．６８倍である。

【図面の簡単な説明】

第１図、は、・本発明の１つの実施例のいくつかの特徴
を具現化せる混合装置の概略側面図であり、第２図は、
第１図の２−２線に沿った部分断面図であり、 第６図は、第２図の６−３線に沿った部分断面図であり
、 第４図は、本発明の実施例に通常用いられている２つの
ロータのうちの一方を示す側面図であり、第５図は、本
発明の実施例に通常用いられている２つのロータのうち
の他方を示す側面図であり、第６図は、本発明のいくつ
かの実施例により達成された利点を示しているグラフで
あり、第７図は、本発明の実施例を用いた場合に達成さ
れるい（つかの利点を示しているグラフであり、第８図
は、第７図で用いられた条件と同等の条件で従来技術を
用いた場合に得られた結果を示しているグラフである。 ２・・・ハウジング、４・・・入口、６・・・出口、８
・・・供給ホッパ、１０・・・スクリューフィーダ、１
２・・・リボン、１４・・・ホッパ、１６・・・計量装
置、１８・・・ホッパ、２０・・・熱電対、２２・・・
電導体、２４・・・温度計、２６・・・軌道、２８・・
・歯車箱、３０・・・クラッチ、３２・・・継手、３４
・・・モータ装置、３５・・・モータ継手、３６・・・
第１の室、３７・・・ホース、３８・・・第２の室、４
０・・・吐出オリフィス、４２・・・下流端、４４・・
・上流端、４５・・・ｒ−ト、４６・・・下流端すなわ
ち吐出端、４８・・・給送部、５０・・・混合部、５２
・・・給送端、５４・・・第１の混合部分、５６・・・
第２の混合部分、５８・・・軸、６０・・・スクリュー
フライト、６２・・・第１のねじれ長さ、６４・・・第
１のロータチップ、６６・・・第２のロータチップ、６
８・・・第１のロータチップ、７０・・・第２のロータ
チップ、７２・・・第１の頂点、７４・・・上流側縁部
、７６・・・第２の頂点、７８・・・第２のロータ、８
０・・・第１の端すなわち上流端、８２・・・第２の端
、８４・・・給送部、８６・・・混合部、８８・・・第
１の混合部分、９０・・・第２の混合部分、９２・・・
軸、９４・・・スクリューフライト、９６・・・第４の
ねじれ長さ、９８・・・第１のロータチップ、１００・
・・第２のロータチップ、１０２・・・第１のロータチ
ップ、１０４・・・第２のロータチップ、１０６・・・
第６の頂点、１０８・・・第４の頂点。 代理人　浅　村　皓 片　１　図 オ・２　図 −一一 手続補正書（方式） 昭和−１！＋２年と月／ｌ）日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和４弓２年特許願第　２２２７７号 ２、発明の名称 暴吹七Ｐｌ−舟Ｈ％玖屑゛ａ／ｉ鼓１ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所 ４、代理人 ５、補正命令の日付 ８、補正の内容　別紙のとおり 図面の浄１１（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　約１００℃と４００°Ｇとの間の７ラツクス点
   を有している熱可塑性樹脂として特徴付けられる粒状材
   料を溶融せしめる方法にして、 （ａ）　少なくとも１つのスクリューフィーダ内に前記
   粒状材料を導入せしめる工程と、 （ｂｌ　次の（１）から（■）までの特徴を有する混合
   室内に、前記少なくとも１つのスクリューフィーダの作
   用により前記粒状材料を押し入れる工程と、（１）前記
   混合、室は、ハウジング内で互いに平行をなして接続さ
   れた概ね円筒状の第１の室及び概ね円筒状の第２の室に
   よって形成されていること、 （１）前記少なくとも１つのスクリューフィーダは前記
   混合室の第１の端の所に位置決めされていること、 （ｉｉｉ）　前記混合室の第２の端の近くには吐出オリ
   フィスが置かれていること、 ＯＶ）　前記概ね円筒状の第１の室内には第１のロータ
   が置かれており、該第１０ロータは第１のロータチップ
   と第２のロータチップとを有しており、該第１のロータ
   チップは前記混合室の前記第１の端の所から始まってい
   ると共に、該混合室の長さの約半分よりも大きなピッチ
   で第１の回転方向にねじれている螺旋経路をたどってお
   り、前記第２０ロータチツプは前記第１のロータチップ
   の端の所から始っていると共に、前記混合室の長さの約
   半分よりも大きなピッチで第２の回転方向にねじれてい
   る螺旋経路ｔたどっており、前記第１のロータチップは
   、前記混合室の前記第１の端から、該混合室の前記第２
   の端までの距離の約６０係と約７０俤との間の距離の所
   に位置決めされた頂点の所で前記第２のロータチップに
   接合していること、（Ｖ）　前記概ね円筒状の第２の室
   内には第２のロータが置かれており、該第２のロータは
   第１のロータチップと第２のロータチップとを有してお
   り、該第２０ロータの該第１０ロータチツノは前記混合
   室の前記第１の端の所から始っていると共に、該混合室
   の長さの約半分よりも大きなピッチで前記第２の回転方
   向にねじれている螺旋経路をたどっており、前記第２の
   ロータの前記第２のロータチップは該第２のロータの前
   記第１のロータチップの端の所から始っていると共に、
   前記混合室の長さの約半分よりも大きなピッチで前記第
   １の回転方向にねじれている螺旋経路をたどっており、
   前記第２のロータの前記第１０ロータチツゾは、前記混
   合室の前記第１の端から、該混合室の前記第２の端まで
   の距離の約６０チと約７０％との間の距離の所に位置決
   めされた頂点の所で前記第２のロータの前記第２のロー
   タチップに接合しており、前記第１のロータの前記頂点
   の位置と前記第２のロータの前記頂点の位置との間の差
   は、前記混合室の前記第１の端と前記第２の端との間の
   距離の少なくとも２０％であること、 （Ｃ）　前記第１のロータの前記第２のロータチップ及
   び前記第２のロータの前記第２０ロータチツゾが互いに
   かすめ過ぎる際に該第１のロータの該第２のロータチッ
   プ及び該第２０ロータの該第２のロータチップが前記吐
   出オリフィスの方向に回転するよう前記第１のロータの
   前記頂点及び前記第２のロータの前記頂点から離れる方
   向に該第１のロータ及び該第２のロータを互いに逆回転
   せしめて前記粒状材料を溶融せしめる工程と、を有して
   いることを特徴とする粒状材料溶融方法。 （２）前記混合室内に添加剤を導入せしめて該添加剤を
   前記粒状材料に混合せしめる特許請求の範囲第１項記載
   の粒状材料溶融方法。 （３）前記粒状材料はポリエチレンを有しており、また
   、前記添加剤はカーボンブラックを有しており、４５．
   ５ｋｇ（１００ポンド）のポリエチレン毎に約０．２２
   ７＃　（０，５ポンド）から約１１．３６Ｉｃｇ（２５
   ポンド）までのカーボンブラックを前記混合室内に導入
   せしめている特許請求の範囲第２項記載の材料溶融方法
   。 （４）前記少なくとも１つのスクリューフィーダにより
   前記混合室内に追加の粒状材料を押し入れることによっ
   て、該混合室から前記吐出オリアイスを通して、カーざ
   ンブラックを含有しているポリウレタン溶融リサンを押
   出す特許請求の範囲第３項記載の粒状材料溶融方法。 （５）前記吐出オリフィスから押出される材料の１峠当
   り約０．０５から約０．２０キロワット時のエネルギー
   をモータ装置に供給する特許請求の範囲第４項記載の粒
   状材料溶融方法。 （６）前記第１０ロータの前記第１０ロータチツゾ及び
   前記第１のロータの前記第２のロータチップの各々は前
   記混合室の長さの約０．７から約２倍の範囲内のねじれ
   長さを有しており、前記第１のロータの前記頂点は前記
   混合室の前記第１の端から、該混合室の前記第２の端ま
   での距離の約５５から約７０チの範囲内の距離の所に位
   置決めされておす、前記第２のロータの前記第１のロー
   タチップ及び該第２０ロータの前記第２のロータチップ
   の各々は前記混合室の長さの約０．７から約０．２倍の
   範囲内のねじれ長さを有しており、前記第２のロータの
   前記頂点は前記混合室の前記第２の端までの距離の約３
   ０から約４５％までの範囲内の距離の所に位置決めされ
   るよう前記混合室は特徴付けられている特許請求の範囲
   第４項記載の粒状材料溶融方法。 （７）　前記第１０ロータ及び前記第２のロータの各各
   は、前記混合室内において概ね楕円形状の断面を有して
   おり、前記第１のロータは、該第１のロータの前記第１
   のロータチップに対し概ね反対側に備えられた第３０ロ
   ータチツゾと、該第１のロータの前記第２のロータチッ
   プに対し概ね反対側に偏走られた第４のロータチップと
   を有しており、該第１のロータの該第３及び第４０ロー
   タチツゾは互いに接合されていて第２の頂点を形成して
   おり、該第１のロータの該第２の頂点は該第１のロータ
   の最初に述べた頂点と同じ回転方向に向いていると共に
   、該第１のロータの最初に述べた頂点と前記第２のロー
   タの前記頂点との間において前記混合室の前記第１の端
   から離隔されており、前記第２のロータは、該第２のロ
   ータの前記第１のロータチップに対し概ね反対側に備え
   られた第３のロータチップと、該第２０ロータの前記第
   ２０ロータチツプに対し概ね反対側に備えられた第４の
   ロータチップとを有しており、該第２のロータの該第６
   及び第４０ロータチツゾは互いに接合していて第２の頂
   点を形成しており、該第２０ロータの該第２の頂点は該
   第２のロータの最初に述べた頂点と同じ回転方向に向い
   ていると共に、前記第１のロータの最初に述べた頂点と
   前記第２のロータの最初に述べた頂点との間において前
   記混合室の前記第１の端から離隔されている特許請求の
   範囲第６項記載の粒状材料溶融装置。 （８）前記第２のロータの回転速度の１．０５倍から約
   １．３倍の範囲内の回転速度で前記第１のロータな回転
   せしめる特許請求の範囲第７項記載の粒状材料溶融方法
   。 （９）混合装置にして、 （ａ）　ハウジングであって、該ハウジングは、概ね円
   筒状の第１の室と、該概ね円筒状の第１の室に対し平行
   をなしていると共に該概ね円筒状の第１の室に横方向に
   接続された概ね円筒状の第２の室と、前記ハウジングの
   吐出端の所の吐出オリフィスとを画成しており、該吐出
   オリフィスは前記概ね円筒状の第１の室及び前記概ね円
   節状の第２の室に連通している前記ハウジングと、（ｂ
   ）　前記概ね円筒状の第１の室内に概ね軸線方向に置か
   れた第１のロータであって、該第１０ロータは給送部と
   混合部とを有しており、該混合部は給送端と吐出端とを
   有していると共に第１の混合部分と前記吐出オリフィス
   に隣接した第２の混合部分とを有しており、前記給送部
   はスクリューフライトが取付けられた軸によって形成さ
   れており、該スクリューフライトは第１のねじれ長さで
   第１の方向にねじれており、前記第１の混合部分は概ね
   楕円形状の断面を備えていると共に概ね対向して両側に
   備えられた第１及び第２のロータチップを有しており、
   該第１及び第２０ロータチツプはそれらの夫々第１及び
   第２のねじれ長さで前記第１の方向にねじれており、前
   記第２の混合部分は概ね楕円形状の断面を備えていると
   共に概ね対向して両側に備えられた第１及び第２のロー
   タチップを有しており、該第２の混合部分の該第１及び
   第２のロータチップはそれらの夫々第１．及び第２のね
   じれ長さで第２の方向にねじれており、前記第１の混合
   部分の前記第１のロータチップは前記吐出オリフィスか
   ら第１の距離の所に位置決めされた第１の頂点の所で前
   記第２の混合部分の前記第１のロータチップに接続して
   おり、前記第１の混合部分の前記第２．のロータチップ
   は、前記第１の頂点に対し概ね反対側で前記吐出オリフ
   ィスから第２の距離の所に位置決めされた第２の頂点の
   所で前記第２の混合部分の前記第２０ロータチツプに接
   続している前記第１のロータと、（ｅ）　前記概ね円筒
   状の第２の室内に概ね軸線方向に置かれた第２のロータ
   であって、該第２σ）ロータは給送部と混合部を有して
   おり、該第２のロータの該混合部は第１の混合部分と前
   記吐出オリフィスに隣接した第２の混合部分とを有して
   おり、該第２のロータの前記給送部はスクリューフライ
   トが取付けられた軸によって形成されており、該第２の
   ロータの該スクリューフライトは、前記第１のねじれ長
   さと同じ、あるいは異なる第２のねじれ長さで第２の方
   向にねじれており、前記第２のび一夕の前記第１の混合
   部分は概ね楕円形状の断面を備えていると共に概ね対向
   して両側に備えられた第１及び第２のロータチップを有
   しており、該第２のロータの該第１の混合部分の該第１
   及び第２・のロータチップはそれらの夫々の第１及び第
   ２のねじれ長さで前記第２の方向にねじれており、前記
   第２のロータの前記第２の混合部分は概ね楕円形状の断
   面を備えていると共に概ね対向して両側に備えられた第
   １及び第２のロータチップを有しており、該第２のロー
   タの該第２の混合部分の該第１及び第２のロータチップ
   はそれらの夫々の第１及び第２のねじれ長さで第１の方
   向にねじれており、前記第２のロータの前記第１の混合
   部分の前記第１のロータチップは該第２０ロータの前記
   第２の混合部分の前記第１のロータチップに、前記吐出
   オリフィスから第６の距離の所に位置決めされた第６の
   頂点の所で接続しており、前記第２のロータの前記第１
   の混合部分の前記第２のロータチツゾは該第２のロータ
   の前記第２の混合部分の前記第２０ロータチツゾに、第
   ４の頂点の所で接続しており、該第４の頂点は前記第６
   の頂点に対し概ね反対側に置かれていると共に前記吐出
   オリアイスから第４の距離の所に位置決めされており、
   前記第６の距離及び前記第４の距離のうちの少なくとも
   一方は前記第１の距離または前記第２の距離とかなり異
   っている前記第２０ロータと、を有していることを特徴
   とする混合装置。 ＱＯ）前記第１のロータ及び前記第２のロータな互いに
   逆回転方向に駆動せしめて該第１及び第２のロータがか
   すめ過ぎつつ前記吐出オリフィスへ向けて移動せしめる
   ための駆動装置が備えられており、前艷第１のロータの
   前記給送部の前記スクリューフライト及び前記第２０ロ
   ータの前記給送部の前記スクリューフライトは前記吐出
   オリフィスへ向けて材料を前進させるよう回転せしめら
   れている特許請求の範囲第９項記載の混合装置。 （Ｉυ　前記第２のロータよりも速い回転速度で前記第
   １０ロータを駆動せしめるための駆動装置か備えられて
   おり、前記第１のロータは前記第２のロータの回転速度
   の約１．０５倍から約１．６倍までの範囲内の速さで回
   転せしめられている特許請求の範囲第１０項記載の混合
   装置。 ａ功　前記第１のロータの前記第１及び第２の混合部分
   に夫々備えられている前記第１０ロータチツプのねじれ
   長さはほぼ等しく且つ該第１のロータの前記混合部の長
   さの０．７から２倍の範囲内であり、前記第１０ロータ
   の前記第１及び第２の混合部分に夫々備えられている前
   記第２０ロータチツプのねじれ長さはほぼ等しく且つ該
   第１のロータの前記混合部の長さの０．７から１．２倍
   の範囲内であり、前記第２のロータの前記第１及び第２
   の混合部分に夫々備えられている前記第１０ロータチツ
   プのねじれ長さはほぼ等しく且つ該第２０ロータの前記
   混合部の長さの０．７から２倍の範囲内であり、前記第
   ２のロータの前記第１及び第２の混合部分に夫々備えら
   れている前記第２のロータチツゾの長さはほぼ等しく且
   つ該第２のロータの前記混合部の０．７から２倍の範囲
   内である特許請求の範囲第１１項記載の混合装置。 α皺　前記第１の頂点は前記第１０ロータの前記混合部
   の前記吐出端から、該第１のロータの該混合部の長さの
   約０゜３から約０．７倍の範囲内の距離の所に位置決め
   されており、前記第２の頂点は前記第１のロータの前記
   混合部の前記吐出端から、該第１のロータの該混合部の
   長さの約０．２から約０．６倍の範囲内に位置決めされ
   ており、前記第３の頂点は前記第２０ロータの前記混合
   部の前記吐出端から、該第２０ロータの該混合部の長さ
   の約０．４５から約０．８倍までの範囲内に位置決めさ
   れており、前記第４の頂点は前記第２のロータの前記混
   合部の前記吐出端から、該第２のロータの該混合部の長
   さの約０．４から約０．８倍までの範囲内に位置決めさ
   れている特許請求の範囲第１２項記載の混合装置。 α荀　前記第２の頂点は前記第１０ロータの前記混合部
   の前記吐出端から、該第１のロータの該混合部の長さの
   ０．３から０．５倍の範囲内に位置決めされていると共
   に該第１のロータの該混合部の前記吐出端に最も近い頂
   点であり、前記第６の頂点は前記第２のロータの前記混
   合部の前記吐出端から、該第２のロータの該混合部の長
   さの０．５から０．８倍の範囲内に位置決めされている
   と共に該第２のロータの該混合部の該吐出端から最も離
   れた頂点である特許請求の範囲第１６項記載の混合装置
   。 １句　前記第２の頂点は前記第６の頂点から、前記第１
   及び第２０ロータの夫々の前記混合部の長さの約０．２
   から約０．６倍の長さだけ離れている特許請求の範囲第
   １４項記載の混合装置。 （１６）前記第２の頂点は前記第６の頂点から、前記第
   １及び第２０ロータの夫々の前記混合部の長さの約０．
   ２５から約０．５倍の長さだけ離れている特許請求の範
   囲第１５項記載の混合装置。 αη　前記吐出オリフィスの上流側縁部は、前記第１及
   び第２のロータの夫々の前記混合部の前記吐出端から、
   該混合部の長さの約０．１から約０．３倍までの範囲内
   の距離の所に位置決めされている特許請求の範囲第１６
   項記載の混合装置。 α樽　前記第２のロータの回転速度よりも速い回転速度
   で前記第１のロータを駆動せしめるだめの前記駆動装管
   は、該第２０ロータの回転速度の約１．１倍の回転速度
   で該第１０ロータな駆動せしめており、前記第１０−タ
   に備えられている夫々の前記第１のロータチップのねじ
   れ長さは該第１０ロータの前記混合部の長さの約１．４
   倍であり、前記第１のロータに備えられている夫々の前
   記第２のロータチップのねじれ長さは該第１のロータの
   前記混合部の長さの約１．４倍であり、前記第２のロー
   タに備えられている夫々の前記第１のロータチップのね
   じれ長さは該第２のロータの前記混合部の長さの約１．
   ６倍であり、前記第２０ロータに備えられている夫々の
   、前記第２のロータチップの長さは該第２のロータの前
   記混合部の長さの約１．５倍であり、前記第１の頂点は
   前記第１０ロータの前記混合部の前記吐出端から該混合
   部の長さの約０．４５倍の所に位置決めされており、前
   記第２の頂点は前＝Ｈ第１のロータの前記混合部の前記
   吐出端から該混合部の長さの約０．４倍の所に位置決め
   されており、前記第６の頂点は前記第２のロータの前記
   混合部の前記吐出端から該混合部の長さの約０．６５倍
   の所に位置決めされており、前記第４の頂点は前記第２
   のロータの前記混合部の前記吐出端から該混合部の長さ
   の約０．６倍の所に位置決めされ望いる特許請求の範囲
   第１７項記載の混合装置。