ポリマー物品の改良造形プロセス
複数の異なった微粒子化された成分（１１）をドライブレンド（８）して、均一な粒子ブレンドを形成する工程、インサート（３９、６０）を含む排出ユニット（１９）内の質量流を実質的に規定することによってこの粒子ブレンドを再ブレンドする工程及びこの粒子ブレンドをパーツ造形機（１５）内で造形して、造形物品（１７）を形成する工程を含む造形物品（１７）の製造プロセス（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本件特許出願は、米国仮特許出願第６１／０３６，６９２号（Ｗａｌｉａ等によって２００８年３月１４日に出願された、発明の名称「ポリマー物品の造形プロセス」）（その内容を、その全部を参照して本明細書に含める）の出願日の利益を請求する。
【０００２】
本発明は、造形熱可塑性物品及びその製造プロセスに関し、一つの特別の面に於いて、造形の前にプレスで配合された、成形ポリオレフィン物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
プラスチックブレンドの分野に於いて、プラスチック材料を配合するための改良されたプロセスについてのニーズが存在し続けている。例えば加工パーツ（fabricated part）を製造するための加工工程の数を減少するためのニーズがある。熱可塑性ポリオレフィンの分野に於いて、例えばプレファブリケイティング（pre-fabricating）配合工程への依存性、特に、出発材料を熱履歴に付すこと、加工のためのエネルギー消費を必要とすること又は両方を減少する有効な材料システムを有することが、依然として魅力的である。特に、しばしばプレファブリケイティング配合工程に頼る現在のプロセスと同様の調和及び品質を有する加工パーツを提供することが、改良プロセスのために魅力的であろう。このような改良プロセスは、ブレンド材料の組成を迅速に変更する能力、少なくとも１個の配合工程を除くことによってプラスチックの熱劣化を減少する能力、廃棄物を減少する能力又は全体の加工コストを減少する能力の１個又はそれ以上を含む利点を有することができる。「アット−プレス（at-press）」配合への一つの特に魅力的なアプローチは、特許文献１及び特許文献２（これらは、共に、全ての目的のために参照して、本明細書中に明示的に含める）中に開示されている。このような「アット−プレス」配合に於いて、個々のポリマー成分を、上昇した温度で一緒に予備配合する工程を回避すること、特に、１種又はそれ以上のポリオレフィンを、互いに又はエラストマー性材料、例えば熱可塑性ポリオレフィンと予備配合する工程を避けることが可能である。
【０００４】
アット−プレス配合するための努力に於いて遭遇する一つの可能性のある困難さは、粒子サイズ、密度、弾性、電導度又は他の特性に於ける差異に起因する、幾つかの材料についての偏析する傾向の結果である。１種又はそれ以上の材料は、アグロメレーションを形成することもできる。困難さの別の可能性のある源は、１種又はそれ以上の材料が、例えばその材料のホッパー又はミキサーの中への供給を制御するバルブと干渉することによって、計量メカニズムと干渉する場合に、結果的に生じ得る。当該技術分野に於いて最近見られる進歩にもかかわらず、これらの考慮事項の１個又はそれ以上を回避するための、追加の改良プロセスについてのニーズが存在し続けている。
【０００５】
この技術分野に於けるプロセスに取り組んでいる文献からの例には、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３（全部、全ての目的のために参照して本明細書中に含める）が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第１１／７３６，３４２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１１／８２１，７０６号明細書
【特許文献３】公開米国特許出願第３，７９７，７０７号明細書
【特許文献４】公開米国特許出願第４，２８６，８８３号明細書
【特許文献５】公開米国特許出願第６，１１１，３０６号明細書
【特許文献６】公開米国特許出願第５，５５９，０９９号明細書
【特許文献７】公開米国特許出願第６，９５１，９００号明細書
【特許文献８】公開米国特許出願第６，４０３，６９１号明細書
【特許文献９】欧州特許第９５８１１８Ｂ１号明細書
【特許文献１０】国際特許出願公開第ＷＯ１９９７０２１５２８Ａ１号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Troxel,T.G.、”Modeling and scale-up of tumble blenders for highly segregating materials”、ＡＩＣｈＥ Ｓｐｒｉｎｇ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、米国フロリダ州Ｏｒｌａｎｄｏ、２００６年４月２３〜２７日
【非特許文献２】McGlinchey,D.等、”Particle segregation in pneumatic conveying lines.”、ＩＭｅｃｈＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ、２０００
【非特許文献３】Tang,P.等、”Methods for Minimizing Segregation: A Review”、Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第２２巻、第４号、２００４年、第３２１〜３３７頁
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの面に於いて、本発明は、複数の異なった微粒子化された（particulated）成分（例えば第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物（admixture）を含有する第二の材料、エラストマーを含有する第三の材料又はその他のもの）をドライブレンドして、実質的に均一な粒子ブレンドを形成する工程、この粒子ブレンドを、インサートを有する排出ユニットに通して流すことによって、粒子ブレンドを再ブレンドし、粒子ブレンドの偏析を実質的に防止する工程（ここで、このインサートの内側の流れは、質量流（mass flow）によって特徴付けられ、このインサートの外側の流れは、質量流によって特徴付けられる）、この再ブレンドした粒子ブレンドを、パーツ（part）造形機械のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程、この微粒子化された成分を、スクリュー及びバレルアセンブリ内で溶融ブレンドして、溶融ブレンドを形成する工程並びにこの溶融ブレンドをパーツ造形機械内で造形して、造形物品を形成する工程からなる、造形物品の製造プロセスに関する。このプロセスは、ドライブレンド工程と、再ブレンドした粒子ブレンドをパーツ造形機械のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程との間に、複数の異なった微粒子化された成分を溶融ブレンドする工程を有利に含まない。この造形物品は、典型的には、約１ｇよりも大きい質量を有する。
【０００９】
このプロセスは、下記の構成、即ち複数の異なった微粒子化された成分が、第一のポリオレフィンを含有する材料（例えば第一の材料）を含有する；複数の異なった微粒子化された成分が、微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物を含有する材料（例えば第二の材料）を含有する；複数の異なった微粒子化された成分が、エラストマーを含有する材料（例えば第三の材料）を含有する；このエラストマーが、約４０℃よりも高い溶融温度若しくはガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂である；この材料の少なくとも１種（例えば第一の材料、第二の材料若しくは第三の材料の少なくとも１種）が、ｉ）実質的に類似の粒子の凝集を減少させるための添加剤、ｉｉ）ブレンダーの壁に沿った材料の蓄積を減少させる、粒子の固有の偏析を減少させる若しくは両方のための帯電防止剤化合物若しくはｉｉｉ）ｉ）及びｉｉ）の両方を更に含有する；この材料の少なくとも１種（例えば第一の材料、第二の材料若しくは第三の材料の少なくとも１種）が、吸湿性である帯電防止剤化合物を含有する；この材料の少なくとも１種（例えば第一の材料、第二の材料若しくは第三の材料の少なくとも１種）が、モノグリセリド、エトキシル化脂肪酸アミン及びジエタノールアミドからなる群から選択された帯電防止剤化合物を含有する；この帯電防止剤化合物の濃度が、帯電防止剤含有材料の合計重量基準で約５％よりも低い；このプロセスが、ドライブレンド工程の前の、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の最大２種を予備配合する工程を更に含んでなる；排出ユニット（例えばブレンダー排出ユニット若しくはパーツ造形機ホッパー）が、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、インサートが、外側構造体内に支持され、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する内側構造体を含む；外側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面は、粒子ブレンド（例えば偏析された類似の粒子を含有する粒子ブレンド）の第一の部分を排出するための、外側構造体の底に一般的に配置されている第一の開口まで伸びており、内側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面は、粒子ブレンド（例えば偏析された類似の粒子を含有する粒子ブレンド）の第二の部分を排出する、内側構造体の底に一般的に配置されている第二の開口まで伸びている；排出ユニットを通る水平面で、第一の平均鉛直質量流束、Ｆ１が、外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間に形成され、第二の平均鉛直質量流束、Ｆ２が、内側構造体の内部表面の間に形成され、ここで、Ｆ１とＦ２との比は、約０．１〜約１０である；外側構造体の環状で内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面と水平面との間の第一の角度は、約６０度よりも大きい；このインサートは、異なった質量流速を有するインサート内の少なくとも２個の領域を含む、第二の質量流を規定するための内側構造体の内側表面に取り付けられた複数のフィンを含む（ここで、質量流束は、同じ水平面上で測定される）；このインサートは、それを通過する中央質量流量を許容するように形作られた中央構造体を更に含み、この中央構造体はインサート内を下方に縦方向に伸びており、全体的に一定の横断面を有する；排出ユニット（例えばブレンダー排出ユニット）の内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面、インサートの内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面又は両方は、フラストコニカル（栽頭円錐形（frustoconical））に閉じた環状構造体を有する円錐、収束壁を有する多面体又は両方の組合せである；このプロセスは、１種又はそれ以上の材料（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上）が、ブレンダーへの供給工程の前に、スライド−ゲート内に蓄積するようになることを防止するためのバルブインサートを有する、スライド−ゲートを制御するための工程から更になる；バルブインサートが、楔形状若しくは湾曲形状である；このプロセスが、この均一な粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機まで運搬する工程を更に含む；このブレンダーが重力ミキサーであり、このパーツ造形機が射出成形機である；このプロセスが、この均一な粒子ブレンドをスタティックミキサーに通過させる工程を更に含む；この均一な粒子ブレンドが、第一の熱可塑性樹脂を含有する第一の材料並びに微粒子化された充填剤及び第二の熱可塑性樹脂の混合物を含有する第二の材料を含む；この第一の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン若しくは両方を含有する；この第二の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン若しくは両方を含有する；この第一の材料が、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約３０〜約９０重量部の濃度で存在する；この第二の材料が、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約１０〜約５０重量部の濃度で存在する；この均一な粒子ブレンドが、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約３重量％よりも高い合計エラストマー濃度を含有する；この均一な粒子ブレンドが、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約３０重量％よりも高い合計ポリオレフィン（例えばポリプロピレン）濃度を含有する；このプロセスが、ｉ）約３０〜約９０重量部の、第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、ｉｉ）約５０重量部以下の、微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド若しくはこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びにｉｉｉ）約３〜約４０重量部の、エラストマーを含有する第三の材料を、それぞれ少なくとも１個の供給源からブレンダーに、個々に供給する工程を更に含む；このインサートが、外側構造体によって同軸的に支持されている；このブレンダーが、集中化ブレンダーであり、このプロセスが、均一な粒子ブレンドを、複数のパーツ造形機に運搬する工程を含む；この運搬工程が、この均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域で出口開口を有する全体的に密閉のチューブに通して運搬することを含む（ここで、この出口開口での粒子ブレンドの平均流れ方向と、下向きの鉛直方向との間の角度は、約３０°よりも小さい）又はこの運搬工程は、この均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域でディストリビューターに通過させることを含む（ここで、このディストリビューターは、均一な粒子ブレンドの平均速度、速度の標準偏差を変える）の１個又は任意の組合せを有することができることが意図される。
【００１０】
別の面に於いて、本発明は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の分離した源泉と連通状態にあるブレンダー；このブレンダーと連通状態にある排出ユニット（例えばブレンダー排出ユニット又はパーツ造形機ホッパー）（ここで、排出ユニットは、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、そして排出ユニットは、外側構造体内に支持され、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内側構造体を有するインサートを含む）並びに排出ユニットと連通状態にあるパーツ造形機を含む、造形物品の形成システムであって、このブレンダーが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドして、全体的に均一な粒子ブレンドを形成するために形作られており、このインサートが、排出ユニット内の質量流を実質的に規定することによって、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せ（例えば再ブレンド）するために形作られているシステムに関する。
【００１１】
このシステムは、下記の特徴、即ちｉ）第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、ｉｉ）微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びにｉｉｉ）エラストマーを含有する第三の材料の別個の源泉；ブレンダーによって受け入れられる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上を計量するために形作られた少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリ、ここで、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリは、スライド−ゲートアセンブリを通って流れる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種の遮断を実質的に防止するように形作られているバルブインサートを有するバルブを含む；このブレンダーは、鉛直との第一の角度を形成するフラストコニカルに閉じた環状で内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側円錐を含む；このブレンダーは、全体的に均一な粒子ブレンドを形成する第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドするために形作られている；このインサートは、排出ユニット内の質量流を実質的に規定することによって、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せするために形作られている；又はインサートは、水平面で、外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間で第一の鉛直質量流束及びフィンと内側構造体の内部表面との間で複数の異なった第二の鉛直質量流束を作るように、内側構造体の内側に取り付けられた複数のフィンを更に含むの、１つ又は任意の組合せを有することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは本発明の一面のプロセス工程の例示的流れ図を示す。
【００１３】
【図１Ｂ】図１Ｂは本発明の一面のシステムの例示的流れ図を示す。
【００１４】
【図２Ａ】図２Ａは閉鎖位置にある例示的スライドゲートアセンブリの透視図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは開放位置にある例示的スライドゲートアセンブリの透視図を示す。
【００１５】
【図３】図３は先行技術態様の例示的断面図を示す。
【００１６】
【図４】図４は本発明の別の面の例示的断面図を示す。
【００１７】
【図５】図５は本発明の別の面の例示的断面図を示す。
【００１８】
【図６Ａ】図６Ａは本発明の別の面の断面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは本発明の別の面の断面図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは本発明の別の面の断面図を示す。
【００１９】
【図７】図７は例示的ディストリビューターを示す。
【００２０】
【図８】図８はホッパー内に複数の微粒子化された成分を含有する例示的ホッパーを示す。
【００２１】
【図９】図９はホッパー内に複数の微粒子化された成分を含有する例示的ホッパーを示す。
【００２２】
【図１０】図１０は静電荷を有する粒子を含有する例示的ホッパーを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１Ａ及び１Ｂに示されるような特別の態様に関して、本発明は、造形物品、特に、ポリマー化合物から製造された物品の製造プロセスを提供する。プロセス２は、個々に供給工程４を含むことができる。供給工程４は、典型的には、ポリマー化合物の成分を、それらのそれぞれの供給源、それぞれ１１、１１’、１１”から、ブレンダー２０又はブレンダーホッパーに供給することを含む。本明細書中に使用されるとき、「成分」は、１種又はそれ以上の成分又は材料を暗示する。本発明に於いて使用される参照成分の例には、これらに限定されないが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料が含まれるが、追加の又はより僅かな材料の使用が意図される。従って、第一、第二又は第三の使用は、材料の間を区別する目的のためであり、本発明の範囲を限定するとして意図されない。
【００２４】
一般的に、本発明に於けるプロセスは、ポリマー化合物が、少なくとも２個の供給源、例えばポリマー成分の源泉及び第二のポリマー成分の源泉又は充填剤若しくは強化剤の源泉からの成分を含有することを予見している。一つの特に好ましいアプローチは、少なくとも３個の供給源、例えば第一のポリマー（例えば第二の熱可塑性樹脂）の源泉、第二のポリマー（例えば第二の熱可塑性樹脂）の源泉及び充填剤又は強化剤（例えばタルクマスターバッチ）の源泉を使用することである。特に好ましい態様に於いて、この成分は、３個の源泉、即ち第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、微粒子化充填剤、熱可塑性樹脂（例えば第二のポリオレフィン）及び任意的に帯電防止剤（例えばグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せ）の混合物を含有する第二の材料並びにエラストマー（例えば熱可塑性ポリオレフィン）を含有する第三の材料の、それぞれについて１個から供給される。
【００２５】
このプロセスは、図１Ａに示されるように、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリーを制御する工程６を含んでよい。図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ、閉鎖位置及び開放位置にある例示的スライドゲートアセンブリ２８を示す。一つの面に於いて、スライドゲートアセンブリー２８は、少なくとも１種の成分（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種）を計量供給するための少なくとも１個のブレンダーフィーダーの下に配置されていてよい。スライド−ゲートアセンブリー２８は、スライドゲート２２及びバルブインサート２４を含んでいてよい。バルブインサート２４は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上が、ブレンダーによって受け入れられる前に、（例えばスライドゲート２８が、閉鎖位置（図２Ａ）と開放位置（図２Ｂ）との間で移動するとき）スライド−ゲートアセンブリー２８内に蓄積する（例えば収集する、押し込む、詰め込む又はその他）ことを防止するために形作られた、楔形、湾曲形又は他の形状であってよい。
【００２６】
図１Ａ及び１Ｂを参照して、このプロセスは、その間に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の個々の粒子（例えばペレット）がブレンダー２０内で混合されて、好ましくは材料を溶融することなく（例えば最高ドライブレンド温度は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種、好ましくは全ての、ピーク溶融温度又はガラス転移温度よりも低い）、実質的に均一な粒子ブレンドを形成するドライブレンド工程８を含むことが意図される。ドライブレンド工程８に続いて、このプロセスは、この均一な粒子ドライブレンド（即ち均一な粒子ブレンド）を、例えばブレンダー排出ユニット１９に通して排出する工程１０を更に含んでいてよい。好ましくは、この均一な粒子ブレンドは、それが、パーツ造形機１５のスクリュー及びバレル内で加熱されるまで、溶融ブレンドされない（例えばアット−プレスブレンド）。一つの態様に於いて、この粒子ブレンドは、３種の材料の２種のみを含有してよい、即ち１種の材料は、ポリマーを含有してよく、他方の材料は、充填剤又は強化剤（例えばタルクマスターバッチ、ガラス繊維コンセントレート又は両方）を含有してよいことが認められる。別の態様に於いて、このブレンドは、１種又はそれ以上の追加の成分、例えば本明細書中に記載されたような、着色剤、造形製品の粉砕から利用可能な再粉砕再成物、その他を含有してよいことが認められる。このブレンド工程は、回分プロセス、連続プロセス又はその他又はこれらの任意の組合せであってよいことが更に認められる。同様に、供給（例えば計量供給）工程は、回分プロセス、連続プロセス又はその他又はこれらの任意の組合せであってよい。
【００２７】
例えば図３に示されるように、インサートを有しない排出ユニット３２（例えばブレンダー排出ユニット１９、造形機ホッパー５又はその他）を有する典型的なブレンダー３０が使用されている。理論によって結び付けられることなく、同様のサイズ、形状、密度、弾性又はその他又はこれらの任意の組合せを有していてよい又は有しなくてよい、図３の装置及び種々の材料（例えば粗い、粗くない又はその他）を利用する典型的なブレンド（例えば重力混合、機械式混合又はその他又はこれらの任意の組合せ）は、複数の内側流量又は流束になるであろうと考えられる。ブレンダーからの材料ブレンドの排出の際に、これらの内側流量又は流束は、材料ブレンド中の種々の材料の幾らかの偏析を起こし得る。一例として、排出ユニット３２は、水平断面での粒子の流量又は鉛直質量流束（即ち単位面積当たりの局部流量）が、排出ユニットの内部表面３４からの距離と共に変化するような、「漏斗」型流れとして特徴付けられる質量流を有する。「漏斗」型流は、種々の材料の再組合せを防止する傾向があり、種々の材料の偏析を起こす傾向があり又は両方の傾向がある。従って、漏斗型流は、第一の粒子（例えば粗い粒子）を、外側部分３１によって示されるように、内部表面３４の方に集めて、第一の流量を規定する傾向があり、第二の粒子（例えば微細な粒子）は、中心部分３３の方に集まって、第二の流量を規定する傾向があり、第一の流量は、一般的に、第二の流量よりも小さい。水平平面５０に沿って、粒子ブレンドは、外側部分３１付近で第一の鉛直質量流束３６で流れ、中心部分３３の方に向かって第二の鉛直質量流束３８で流れ、第一の鉛直質量流束３６は、一般的に、第二の鉛直質量流束３８よりも小さい。部分３１の集められた第一の粒子は、「死」流又は非流領域を含むことができ、これは、類似の粒子又はその他の偏析を更に促進するであろうことが意図される。得られる漏斗流は、典型的には、ブレンド工程からの全体的に均一な（例えば均質な）粒子ブレンドから同様の粒子を分離し始め、それによって、非均一な（例えば不均一な）粒子ブレンドを形成する。例えば漏斗流を有する一つの態様に於いて、一つの材料（例えば微細な材料）は、一般的により速く又は最初に排出され、最初に排出される材料は、微細な材料の比較的高い濃度を有することが認められる。後で、排出物は、比較的低濃度の一方の材料（例えば微細な材料）及び比較的高濃度の他方の材料（例えば粗い材料）を有する混合物である。従って、漏斗型流は、典型的には、変化する組成を有する粒子ブレンド及び／又は変化する組成を有する製品になることを認めることができる。
【００２８】
好ましくは、このプロセスは、均一な粒子ブレンド（例えばドライブレンド）からの偏析された（例えば分離された）類似の粒子を再組合せする（例えば再ブレンドする）工程を更に含む。この再組合せ工程は、排出ユニット４４（例えばブレンダー排出、造形機ホッパー又はその他）内にインサート３９を設けることによって達成される。一つの面に於いて、インサート３９は、望ましくは、排出ユニット４４を通過する少なくとも１個の質量流を規定することによって、種々の異なった粒子の半径方向偏析（radial segregation）（例えば側面から側面へ（side to side））を実質的に減少させるために形作られている。「質量」型流に於いて、典型的には、「死」流又は非流領域は存在しない。このようなものとして、このインサートを、排出ユニットを通過する均一な粒子ブレンドを実質的に維持する（即ち偏析１２を防止又は実質的に減少する）ように、排出ユニット内に質量流を課すことによって類似の粒子の潜在的な偏析の効果的な再組合せ（例えば再ブレンド）を許容するように又は両方のように、形作ることができることが認められる。
【００２９】
図４〜５に示されるように、インサート３９、例えば特許文献３（Jenike等、１９７４年３月１９日発行）及び特許文献４（Johanson、１９８１年９月１日発行）（これらは、全ての目的のために参照して、本明細書中に含める）中で検討されているインサートを有する排出ユニット４４（例えばブレンダー排出ユニット、造形機ホッパー又はその他）が使用される。理論によって拘束されることなく、インサート４４の内部表面４８及び外部表面４７は、インサートを有しない同様の排出ユニット内での排出工程（例えばブレンダー排出工程又はパーツ造形機ホッパーからパーツ造形機のスクリュー及びバレルアセンブリへ排出する工程）によって起こされる「漏斗」流を、実質的に減少又は排除すると考えられる。更に、このインサートは、粒子の偏析（例えば微細粒子からの粗い粒子の偏析）を実質的に減少又は排除すると考えられる。このインサートは、「質量」型流として特徴付けられる均一なペレットブレンドの流れになり得る。例えばインサートの内側及びインサートの外側の流れは、質量流によって特徴付けることができる。
【００３０】
図４〜５に示されるような特別の態様に関して、排出ユニット４４は、鉛直との第一の角度４６を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面４３を有する、閉じた周囲（例えば環状又はその他）を有する外側構造体４１を含んでよいことが、更に意図される。インサート３９は、外側構造体４１内に支持され（例えば同軸的に支持され）、鉛直との第二の角度４５を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面４８及び外部表面４７を有する、閉じた周囲（例えば環状又はその他）を有する内側構造体４９を含んでよい。好ましくは、内側構造体の第二の角度は、第一の角度よりも小さい。例えば一つの態様に於いて、外側構造体の環状で内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面と鉛直との間の第一の角度は、約３０度よりも小さくてよい（即ちこの外部表面と水平面との間の角度は、約６０度よりも大きくてよい）。外側構造体、内側構造体又は両方の傾斜している表面は、一般的に、円錐（例えばフラストコニカル円錐（栽頭円錐））、収束多面体（例えば正四面体、角錐又はその他）又はその他の形状を形成することが認められる。
【００３１】
更に詳細に於いて、一つの特定の実施例に見られるように、図４は、インサート３９の第二の開口３７と全体的に平面状である第一の開口３５を有する排出ユニット４４（例えばブレンダー２０に取り付けられている）を示す。この実施例に於いて、外側鉛直質量流束４０は、図４に示されるように、水平面５０に沿って、一般的に、内側鉛直質量流束４２と同様である（例えば外側質量流量は、一般的に、内側質量流量と同様である）。排出ユニット内の流れ（例えばインサートの内側及び外側の両方）は、「質量」型流によって特徴付けられる。別の特定の実施例に於いて、図５は、第二の開口３７が、第一の開口３５の平面よりも下に配置されるように、第一の開口３５と全体的に非平面状である第二の開口３７を有する排出ユニット４４’を示す。従って、第二の開口３７は、第一の開口３５を通って伸びていることが認められる。この実施例に於いて、開口のサイズ（例えば半径）及びインサートと排出ユニットとの角度（即ち第一の角度及び第二の角度）は、図４に於けると同じである。第一の開口３５に対する第二の開口３７の配置は、図５に示されるように、水平面５０に沿って、内側鉛直質量流束４２よりも一般的に小さい外側鉛直質量流束４０を作る（例えば外側質量流量は、一般的に、内側質量流量よりも小さい）。
【００３２】
上記の実施例に於いて示されるように、所定の水平面で、インサートの外側（即ち外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間）の平均鉛直質量流束流量、Ｆ１は、インサートの内側（即ち内側構造体の内部表面の間）の平均鉛直質量流束流量、Ｆ２と同じであってよく又は異なっていてよい。典型的には、Ｆ１／Ｆ２の比は、約０．１〜約１０、更に典型的には約０．２〜約５、最も典型的には約０．２５〜約４（例えば約０．４〜約２．５）である。しかしながら、より高い又はより低い流束の比を使用することができる。上に示したように、Ｆ１／Ｆ２の比は、約１（例えば約０．８〜約１．２５）であってよい。
【００３３】
第一の開口の断面積、Ａ１は、第一の開口３５での、内側構造体の外側表面４７と外側構造体の内側表面４３との間の面積である。第二の開口の断面積、Ａ２は、第二の開口３７での、内側構造体の内側表面４８によって境界を定められた面積である。第一の開口を通過するものと第二の開口を通過するものとの相対流量は、面積Ａ１及びＡ２と共に変化することが認められるであろう。例えば第一の開口を通過する流量の第二の開口を通過する流量に対する比は、比Ａ１／Ａ２が増加するにつれ増加するであろう。典型的には、Ａ１／Ａ２の比は、約０．１〜約１０、更に典型的には約０．２〜約５、最も典型的には約０．４〜約２．５である。しかしながら、より高い又はより低いＡ１／Ａ２の比を使用することができる。比Ａ１／Ａ２は、約１（例えば約０．８〜約１．２５）であってよい。
【００３４】
図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに関して、修正インサート６０を有する排出ユニット４４”（例えばブレンダー排出、造形機ホッパー又はその他）を設けることによって、本発明の別の態様が示される。前記のインサートと同様に、修正インサート６０は、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面６３及び外部表面６５を有する、閉じた周囲を含むことができる。修正インサート６０は、排出ユニット４４”の内側表面６４に支持され（例えば同軸的に支持され）、取り付けられる又はその他によってよいことが認められる。図６Ａは、ブレンダー２０’又はホッパーの一部である排出ユニット４４”を示す。修正インサートは、１個又はそれ以上のフィン６６、中央構造体６７又は両方の組合せを更に含むことができる。フィン４６は、修正インサート６０の内部表面６３に、（含まれるとき）中央構造体６７に取り付けることができ又は両方の組合せが可能である。中央構造体６７は、一般的に、縦に（例えば鉛直に）伸びた構造体であってよい。一つの面に於いて、中央構造体６７は、必要ではないが、一定のプロフィールを含むことができる。別の面に於いて、中央構造体６７は、必要ではないが、（例えば図６Ｂに示されるような一つの特定の態様に於いて、鉛直質量流束５２により）粒子流の通過を許容するための中空構造体であってよい。図６Ｂに示されるような一つの特定の態様に於いて、中央構造体６７は、それに取り付けられたフィン４６を有する中空構造体である。
【００３５】
フィン６６は、必要ではないが、好ましくは平滑な表面を含むことができる。フィン６６は、全体的に平らな表面、全体的に湾曲した表面、捻れたもの又はその他又はこれらの任意の組合せを含むことができる。フィン６６は、同じように間隔を空けて離れていてよく、そうでなくてよい。フィンは、同様の長さ、幅、半径その他を有することができ又はこれらは異なっていてよい。そのようなものとして、フィン６６は、種々の鉛直質量流束又は局部質量流量を（例えば図６Ｂに示されるような一つの特別の態様に於いて、異なっている、質量流量又は鉛直質量流束５３、５４、５５及び５６により）作るように設計することができる。外側鉛直質量流量又は鉛直質量流束（例えば図６Ｂに示されるような一つの特別の態様に於いて、質量流量又は鉛直質量流束５１による）が、外側構造体６０の内部表面６４と修正インサート６０の外部表面６５との間に形成され得ることが認められる。図６Ｂに示される鉛直質量流束（例えば鉛直質量流束５１、５２、５３、５４、５５及び５６）は、図６Ｃに更に示されることが更に認められ、図６Ｃは、修正インサート６０を有する排出ユニット４４”の断面を示す。図６Ｃは、材料が、外側構造体の内部表面６４と修正インサート６０の外部表面６５との間、修正インサート６０の内部表面６３と中央構造体６７の外部表面６９との間及び中央構造体６７の内部表面６８の間を移動するとき、ブレンド材料の種々の質量流束６１を示す。
【００３６】
一つの面に於いて、修正インサート６０は、本明細書中で検討されたような、排出ユニット４４”（例えばブレンダー排出、造形機ホッパー又はその他）を通過する少なくとも１個の質量型流を規定することによって、種々の異なった粒子の半径方向偏析（例えば側面から側面へ）を実質的に減少させるために形作ることができる。別の面に於いて、修正インサートは、排出ユニット４４”を通過する鉛直の１個若しくはそれ以上の質量流束、１個若しくはそれ以上の質量流量又は両方を規定することによって、種々の異なった粒子の軸方向偏析（例えば頂部から底部へ）を実質的に減少させるために形作ることができることが認められる。例えばブレンド偏析になる（例えば漏斗型流、静電気、渦巻き型流又はその他によって起こされ得る）プロセスに於いて、組成に於ける一時的な変動を減少させるために、複数の流束を有することが望ましいであろう。これは、成分の濃度に於ける変動が、１個又はそれ以上の特性に於ける変動になるとき、特に魅力的であろう。このようなものとして、図６Ｂ及び６Ｃに示されるように複数の鉛直質量流束を与えることによって、粒子の再組合せ（例えば再ブレンド）が達成され、それによって、異なった時間で製造された造形製品の特性及び／又は軸的に類似の微粒子化された成分の特性に於ける変動を減少させることができる。
【００３７】
図１Ａ及び１Ｂに示されるように、このプロセスは、均一な粒子ブレンドを排出ユニット、例えばホッパー５（好ましくは、インサート又は修正インサートを含む）に、そしてパーツ造形機１５の中に供給する（例えば粒子ブレンドを、パーツ造形機のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入することによる）供給工程１４、造形機内で粒子ブレンドを造形して、造形物品１７を形成する（例えば造形工具、例えば金型、ダイ又はその他による）造形工程１６又は両方の組合せを更に含む。
【００３８】
ブレンダーから排出する工程及びパーツ造形機工程に供給する工程は、本明細書中に記載されたように、同じ装置若しくは工程（例えばブレンダー排出及びパーツ造形機のホッパーは、一緒に一体化されるか又は同じコンポーネントである）により又は異なった装置若しくは工程（例えばブレンダー排出及びパーツ造形機ホッパーは、一体化されていないか又は異なったコンポーネントである）により達成できる。このプロセスは、第一の材料、第二の材料、第三の材料又はこれらの任意の組合せの少なくとも１種を、本明細書中に記載した１個又はそれ以上の工程の間で（例えば少なくとも１個の材料供給源からブレンダーへ、ブレンダー排出からホッパー又はその他へ）運搬することを含む運搬工程１８を含んでよい。
【００３９】
本発明は、異なった材料を含有する固体ポリマー粒子のブレンドを受け入れるために形作ることができるパーツ造形機１５を更に含む。このパーツ造形機の１個又はそれ以上の構成の例は、これらに限定されないが、ポリマーを溶融するために、熱エネルギー、機械的エネルギー若しくは両方を使用すること；異なった材料を混合する（例えば均質化する）ために剪断エネルギー又はその他を与えること；溶融ポリマーを造形物品に造形すること又はその他又はこれらの任意の組合せを含む。パーツ造形機の例は、これらに限定されないが、射出成形機、ブロー成形機、シート又はフィルム押出機、異形材押出機又はその他を含んでよい。更に、パーツ造形機は、複数の材料を使用してパーツを製造するために、別のパーツ造形機と結合させることができる（例えば共射出成形機、共押出機又はその他又はこれらの任意の組合せ）。
【００４０】
典型的に、スクリュー及びバレルアセンブリを含んでよいパーツ造形機は、プラスチックパーツを製造する際に使用することができる。このスクリュー及びバレルアセンブリは、下記の構成、即ち約１５：１よりも大きい長さ対直径比を有すること、スクリュー及びバレルアセンブリ内で、第一の材料、第二の材料及び第三の材料に適用することができる、少なくとも約１００ｐｓｉの背圧を有すること、スクリュー及びバレルアセンブリ内で使用することができる約２５〜約２５０ｒｐｍのスクリュー速度を有すること、約１８０〜約２７０℃の温度を有すること又はこれらの任意の組合せの１個又はそれ以上を含むことができる。好ましいプロセスは、均一なペレットブレンド中のポリマー材料（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料）の少なくとも１種、更に好ましくは全てが、溶融状態にある、スクリュー及びバレルアセンブリ内の温度を使用する。
【００４１】
特許文献１（Ｊｏｎｅｓ等、２００７年４月１７日出願）及び特許文献２（Ｗｅｖｅｒｓ等、２００７年６月２５日出願）（これらは、共に、参照して、本明細書中に明示的に含める）中で検討されているように、スクリュー及びバレルアセンブリのスクリューは、分散的及び分布的混合を与えるように適合させることができる。これは、例えば複数の流入チャンネル及び流出チャンネルの両方、分散的混合を与えるための少なくとも１個のアンダーカットを含む混合ねじ山、分布的混合を与えるための少なくとも１個のバイパスチャンネル又は分散的混合及び分布的混合のための他の公知の手段を含んでよい。このスクリューは、分散的混合及び分布的混合を与えるための上記の手段の組合せと適合できることも期待される。
【００４２】
このパーツ造形機によって製造された造形パーツは、任意のサイズ又は形状のものであってもよい。好ましくは、この造形パーツは、１ｇよりも大きい、好ましくは３ｇよりも大きい、最も好ましくは１０ｇよりも大きい質量を有する。この造形パーツは、好ましくは、ペレット又は追加のスクリュー及びバレルアセンブリ内で溶融加工することを意図する他のパーツではない。
【００４３】
存在するとき、この粒子ブレンドを、材料供給源からブレンダーへ、ブレンダーからパーツ造形機又はその他へ、運搬する工程１３は、適切な運搬距離に亘って生じるであろう。更に、この運搬距離は、典型的には約１００メートル以下、もっと長いかもしれないが、更に典型的には約５０メートル以下、最も典型的には約１０メートル以下であろう。本発明の一つの態様に於いて、この運搬距離は、好ましくは、８メートル未満、更に好ましくは５メートル未満、最も好ましくは３メートル未満にすべきである。
【００４４】
この粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機へ運搬する工程１３は、粒子ブレンドを、複数のパーツ造形機に配布する（例えば供給する）工程を含むことができる。即ち単一のシステムは、ドライブレンドした成分を、複数のパーツ造形機に供給する。
【００４５】
この運搬工程は、粒子コンベヤー１３を使用して、均一な粒子ブレンドを運搬することを含んでよい。例えばこの運搬工程は、粒子ブレンド（即ち均一な粒子ブレンド）を、出口開口を有する運搬管に通して、ブレンダー又はホッパー（例えばインサート又は修正インサートを有する排出ユニットを含むブレンダー又はホッパー）の中に、粒子ブレンドが、ブレンダー又はホッパーの受け入れ領域の中に流れるように、運搬する工程を含んでよい。粒子ブレンドがこの管から出るとき（即ち管の出口開口で）、粒子ブレンドの平均流れ方向は、好ましくは、全体的に下向き方向である。例えば平均流れ方向と下向き鉛直方向との間の角度は、約３０°よりも小さい、好ましくは約１０°よりも小さい、更に好ましくは約５°よりも小さい、最も好ましくは約２°よりも小さいであろう。運搬管から出る粒子ブレンドの流れは、本質的に渦巻きが作られないように、正接流れを実質的に含まないであろう。この運搬管は、例えばホッパーの蓋（例えば蓋の頂部で）に、好ましくは蓋の中心又は中心付近で連結されていてよい。
【００４６】
この運搬は、これらに限定されないが、重力流、空気運搬又はこれらの組合せを含む任意の適当な手段によってできる。好ましくは、運搬条件は、ホッパー内の材料の上部層が、実質的に跳躍を含まないようなものである。この運搬条件は、例えば比較的低い流量、比較的低い真空又は両方を含んでよい。
【００４７】
ブレンダー又はホッパーの受け入れ領域に入る際に、このペレットブレンドは、粒子の流れを一層均一に全体的に分布させるために、ディストリビューター又は他の装置に通して又はこれらの上を通過させることができる。ディストリビューターは、均一な粒子ブレンドの平均速度、速度の標準偏差又は両方をもたらすことができる。例えばディストリビューターは、平均速度（例えば速度の下向き成分）を減少させる及び／又は速度の外向き半径方向を増加させることができる。ディストリビューターは、全体的に水平である（例えば２０°よりも小さい、好ましくは約１２°よりも小さい、更に好ましくは約８°よりも小さい、最も好ましくは約４°よりも小さい角度を有する）ホッパー内のペレットブレンドの頂表面になり得る。ディストリビューターは、ホッパーに、ホッパーの蓋に又は運搬管に取り付けることができる。一般的に、ディストリビューターは、運搬管内で、運搬管の端部に又は運搬管の出口開口の下に配置されるであろう。適切なディストリビューターは、固体表面、例えば平らで全体的に水平なプレート若しくはディスク又は全体的に上向きで内側向きに傾斜した表面、例えば上向きに尖った円錐若しくは角錐等を有する他のものを有するディストリビューターを含む。他の適切なディストリビューターは、粒子の３５％未満（好ましくは２８％未満、更に好ましくは１５％未満）が、任意の単一開口を通過するように、複数の開口を有するもの（例えばメッシュ）を含む。図７を参照して、ディストリビューター７４は、ホッパー蓋７０に取り付けることができる。例えばディストリビューターは、ホッパー蓋７２の底部上のもののように、ホッパーの中央入口７６に連結することができる。図７に示されるディストリビューターは、４個の開口７８を有する。しかしながら、より多くの又はより僅かな開口を使用することができる（前記検討したように、ディストリビューターは、入口の下に配置された平らな水平プレート又はディスクのように、開口を有しなくてよい）。開口を有するディストリビューターは、好ましくは、少なくとも３個の開口、更に好ましくは少なくとも４個の開口を含む。ディストリビューター開口７８は、図７に示されるように、サイズ及び形状に於いて一般的に同様であってよく又はこれらはサイズ及び形状に於いて変わり得る。
【００４８】
この運搬管は、任意の適切な材料から作ることができる。好ましくは、運搬管は、導電性材料（例えば導電性金属）から作ることができ又は電気を伝導する手段を含む（例えば好ましくは運搬管の内部に、金属線又はメッシュを使用する）。
【００４９】
本発明の一つの面に於いて、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の計量の低い変動性を有することが望ましいであろう。計量に於ける変動性の一つの尺度は、変動係数であり、これは、計量量の標準偏差を計量量の平均によって割ることによって得られる商として定義され、ここで、標準偏差及び平均は、計量量をサンプリングすることによって得られる。一つの具体例に於いて、ブレンダーの中への１種又はそれ以上の材料の計量量の変動係数は、５％未満、好ましくは３％未満でなくてはならない。
【００５０】
本発明の一つの態様に於いて、粒子ブレンドは、ブレンダーからパーツ造形機の中に直接的に供給することができると更に考えられる。好ましくは、粒子ブレンドをパーツ造形機の中に直接的に供給するこの工程は、運搬工程を使用することなく達成することができる。
【００５１】
本発明に於ける好ましいプロセスは、粒子ブレンドを、パーツ造形機の受け入れ点（例えばホッパーの受け入れ点）の中に供給する前に、複数の成分（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料）を一緒に予備配合（即ち溶融ブレンド）するための工程が存在しないとして特徴付けることができる。しかしながら、このプロセスは、全部ではないにしても幾つかの成分（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料の最大２種）を予備配合する工程を含むことができることが更に認められる。
【００５２】
本発明は、パーツ造形機１５の中に１種又はそれ以上の添加剤を導入することを更に含むことができると考えられる。これらの添加剤は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種の中に含まれてよく又は１種又はそれ以上の追加の材料として含まれてよい。限定無しに、この添加剤は、複数の異なった微粒子化された成分の少なくとも１種の、アグロメレーション、偏析又は両方を減少又は実質的に排除すらすることができる。
【００５３】
例えば本発明の一つの好ましい態様に於いて、この材料の１種、好ましくは第二の材料、即ち微粒子充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物は、追加的に、少なくとも１種の帯電防止化学薬品を含有することができる。帯電防止成分は、好ましくは、内部帯電防止剤であり、イオン性（例えばカチオン性若しくはアニオン性）帯電防止化学薬品、非イオン性帯電防止化学薬品又はイオン性帯電防止化学薬品と非イオン性帯電防止化学薬品との混合物であってよい。一つの好ましい態様に於いて、帯電防止化学薬品は非イオン性である。一つの好ましい態様に於いて、有効な非イオン性帯電防止化学薬品は、吸湿性、それらが表面に移動できるほど十分に小さい又は両方の組合せであってよい。表面に移動した後、帯電防止化学薬品の親水性部分は大気水分に水素結合し、それによって、おそらく表面上に水の薄いコーティングを形成することができる。この水のコーティングは、典型的には、帯電防止特性を与えると考えられる。
【００５４】
ポリオレフィン中に一般に使用される非イオン性帯電防止化学薬品の例には、これらに限定されないが、モノグリセリド、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はその他又はこれらの任意の組合せが含まれる。モノグリセリドは、典型的には、グリセロールと脂肪酸との反応によって形成することができるモノエステルである。
【００５５】
例示的モノグリセリドのための一般式は、
【００５６】
【化１】
【００５７】
（式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基である）
である。典型的には、Ｒは、少なくとも約１０個の炭素原子を含有し、好ましくはＲは、約１２〜約２２個の炭素原子を含有する。一つの具体例に於いて、モノグリセリドは、グリセロールモノステアレート（式中のＲは、主としてＣＨ3（ＣＨ2）16である）である。代表的なジエタノールアミドは、ジエタノールラウラミドである。
【００５８】
１種の例示的エトキシル化脂肪酸アミンの構造は、
【００５９】
【化２】
【００６０】
（式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基である）
によって与えられる。典型的には、Ｒは、少なくとも約１０個の炭素原子を含有し、好ましくはＲは、約１２〜約２２個の炭素原子を含有する。
【００６１】
１種の例示的ジエタノールアミドの構造は、
【００６２】
【化３】
【００６３】
（式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基である）
によって与えられる。典型的には、Ｒは、少なくとも約１０個の炭素原子を含有し、好ましくはＲは、約１２〜約２２個の炭素原子を含有する。
【００６４】
帯電防止剤の使用は、ポリマーの分野に於いて公知であるが、これらは、主として、完成製品中に特定の帯電防止構成を与えるために使用される。本発明の場合には、帯電防止剤は、製品を加工、例えば射出成形する前に、粒子の偏析を減少させるために使用される。
【００６５】
第二の材料中に使用される場合、帯電防止化学薬品の濃度は、第二の材料の合計重量基準で、約５重量％よりも少なくてよい。例えば帯電防止化学薬品の濃度は、成分（例えば第一の材料、第二の材料又は第三の材料）の合計重量基準で、約０．１％〜約２．５％、好ましくは約０．５％〜約２．０％の範囲であってよい。
【００６６】
本発明の別の面は、配合される熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）に等価であってよい、混合、コンシステンシー又は両方のレベルを達成する能力に関する。例えばＴＰＯは、典型的には、ａ）第一のポリオレフィン（例えばポリプロピレン又はその他）及びｂ）第二のポリオレフィン（例えばエラストマー又はその他）のブレンドである。ＴＰＯは、添加剤、例えば充填剤（例えばタルク又はその他）、離型剤、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、熱安定剤、加工助剤又はその他又はこれらの任意の組合せを更に含有することができる。これらの成分の全ては、パーツ造形機内に受け入れられる前に、ドライ混合（即ち固体状態で混合）することができる。先行技術に於いては、第一の材料、第二の材料及び第三の材料は、パーツ造形機の中に添加する前に、全て溶融状態で配合されるか又はその代わりに、これらは、不均質になり得る粒子の混合物としてパーツ造形機の中に添加される。
【００６７】
第一のポリオレフィンは、ポリプロピレン又はその他を含むことができる。第二のポリオレフィンは、第一のポリオレフィン、１種若しくはそれ以上の他のポリオレフィン又は両方の組合せを含むことができる。一つの好ましい態様に於いて、第二の材料はポリプロピレン（例えば第一の材料のポリプロピレン）、エラストマー（例えば第三の材料のエラストマー）又はこれらの組合せを含む。
【００６８】
代表的ＴＰＯ組成物は、特許文献１、特許文献２及び米国特許第５，５７６，３７４号明細書（全て、参照して本明細書中に含める）中に開示されている。
【００６９】
この第一のポリオレフィンは、典型的には、比較的堅い。そのようなものとして、第一のポリオレフィンは、約２００ＭＰａよりも大きい、好ましくは約４００ＭＰａよりも大きい、更に好ましくは約６００ＭＰａよりも大きい、最も好ましくは約７００ＭＰａよりも大きい、（ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従って試験した２％割線モジュラスによって測定したときの）曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂を含有してよく又はこれから本質的になっていてよい（例えば第一のポリオレフィンの合計重量基準で、少なくとも７０重量％、更に好ましくは少なくとも９０重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％からなる）。第一のポリオレフィンは、約１８００ＭＰａよりも小さい、好ましくは約１４００ＭＰａよりも小さい曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂を含有してよく又はこれから本質的になっていてよい。第一のポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマー（例えばアイソタクチックポリプロピレン）、ポリプロピレンコポリマー（例えばランダムポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンインパクトコポリマー）又は任意の組合せを含有することができる。第一の材料は、典型的には、全ブレンド重量の、２０重量％よりも大、更に具体的に４０重量％よりも大、更に具体的に約４５〜約９０重量％（なお更に具体的に約４５〜約８０重量％）を表すであろう。
【００７０】
次に第二の材料に転じて、これは、典型的には、微粒子化された充填剤及び第二の熱可塑性ポリマー（例えば第二のポリオレフィン）の混合物を含有するであろう。多数の技術で開示された充填剤（例えば雲母、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、二酸化チタン、木材）の何れかを使用することができるが、好ましい充填剤はタルク（例えば３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏから本質的になるもの）である。この充填剤は、任意の適切な中央粒子サイズ、例えば約０．０１〜１０ミクロンを有していてよい。この充填剤は、典型的に、第二の材料の合計重量の８５重量％未満、更に具体的に約７５重量％未満を表すであろう。更に、この充填剤は、典型的には、全ブレンド重量の約２〜約３０重量％、更に具体的に約５〜約２０重量％を表すであろう。
【００７１】
第三の材料のエラストマーは、ポリプロピレンに改良された耐衝撃性を与えるための、当該技術分野で公知の多数のエラストマーの何れか１種又はそれ以上を含むことができる。エラストマーの例には、これらに限定されないが、エチレン−プロピレンゴム、ＥＰＤＭゴム、エチレン−α−オレフィンコポリマー（例えばＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ポリオレフィンエラストマー）、線状エチレンコポリマー又は共重合体（「ＬＥＰ」としても知られている）及び実質的に線状のエチレンコポリマー又は共重合体（「ＳＬＥＰ」としても知られている）を含む。第三の材料のエラストマーは、好ましくは、（溶融物から約１０℃／分の速度で冷却する熱履歴の後、約１０℃／分の速度の加熱速度で、示差走査熱量測定によって測定したとき）約４０℃よりも高い、好ましくは約５０℃よりも高い溶融温度又はガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂である。第三の材料のメルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、１９０℃で２．１６ｋｇの荷重で試験したとき、約０．５〜約５００ｄｇ／分であってよく、第三の材料のエラストマーは、典型的には、第一のポリオレフィンの曲げ弾性率よりも小さい、（ＡＳＴＭ Ｄ７９０、２％割線モジュラスに従って試験した）曲げ弾性率を有するであろう。好ましくは、第三の材料のエラストマーは、約１５０ＭＰａよりも小さい、更に好ましくは約１００ＭＰａよりも小さい、なお更に好ましくは約６０ＭＰａよりも小さい、最も好ましくは約３０ＭＰａよりも小さい曲げ弾性率を有する。第三の材料のエラストマーは、約１ＭＰａよりも大きい、好ましくは約２ＭＰａよりも大きい、更に好ましくは約４ＭＰａよりも大きい、最も好ましくは約８ＭＰａよりも大きい曲げ弾性率を有することができる。
【００７２】
このエラストマーは、典型的には、あるいはそれより多いかもしれないが全粒子ブレンド重量の約８０重量％よりも少量を表す。更に具体的に、このエラストマーは、典型的には、全ブレンド重量の約５０重量％よりも少なく、最も具体的に約４０重量％よりも少なく表すであろう。例えばこのエラストマーは、全ブレンド重量の約１０〜約３０重量％の範囲内で存在するであろう。粒子ブレンド中のポリオレフィン及びエラストマーの合計濃度は、粒子ブレンドの合計重量基準で、約５５重量％よりも大きく、好ましくは６５重量％よりも大きく、更に好ましくは約７０重量％よりも大きく、最も好ましくは約８０重量％よりも大きく（例えば約９０重量％よりも大きく）てよい。
【００７３】
１種又はそれ以上の追加の材料を、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上とブレンドすることもできることが更に認められる。追加の材料の例は、これらに限定されないが、追加のポリオレフィン、追加のエラストマー、着色剤、粉砕再生材料、添加剤、添加剤マスターバッチ又はその他又はこれらの任意の組合せを含むことができる。
【００７４】
再び図１Ｂを参照して、本発明は、造形物品を製造するための種々のシステム９を更に提供することができる。一つのシステムは、第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物を含有する第二の材料並びにエラストマーを含有する第三の材料の、別個の源泉１１、１１’、１１”を含む。システムは、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を含む、閉じた周囲を有する外側構造体（例えば円錐、例えばフラストコニカル円錐、収束多面体、例えば角錐、正四面体又はその他）及びブレンダー排出を使用するブレンダー２０を更に含むことが意図される。このブレンダーは、典型的には、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の複数の粒子をブレンドして、全体的に均一なブレンドを形成するために、当業者によって知られているブレンド手段、例えばパドル、フィン又は他の手段を含む。このシステムは、ブレンダー排出ユニット１９内に、造形機へのフィーダー（例えばホッパー５）に又は両方の組み合わせ内に配置されたインサートを更に含んでよい。このインサートは、外側構造体内に同軸的に支持され、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を含む、閉じた周囲を有する内側構造体を含む。外側構造体の第一の角度は、必要ではないけれども、内側構造体の第二の角度よりも大きくてよいことが認められる。インサートは、ブレンド工程（例えば排出ユニットにより）の後で均一な粒子ブレンドを実質的に維持するように形作ることができることが認められる。任意的に又は代替として、インサートは、排出ユニット内に質量流を課すことによって類似の粒子の潜在的な偏析の有効な再組合せ（例えば再ブレンド）を許容するように形作ることができる。好ましくは、均一な粒子ブレンドを実質的に維持する工程、再組合せ工程又は両方は、排出ユニットを通過する類似の粒子の半径方向偏析、軸方向偏析又は両方を減少又は実質的に排除するように、１個又はそれ以上の質量流量の手段によって達成できる。このシステムは、均一な粒子ブレンドを造形物品１７に造形するために設定されたパーツ造形機１５を含むこともでき、パーツ造形機は、ブレンダー排出ユニット１９、造形機のホッパー又は両方の組合せによって、ブレンダーと連通状態になっていてよい。このシステムは、個々の材料、ブレンドされた材料又は両方の組合せを、システムのそれぞれのコンポーネントに及びそれから運搬するための手段１３を更に含んでよいことが意図される。
【００７５】
本発明の一つの面に於いて、第二の材料は、微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有することができる。
【００７６】
このシステムは、１種又はそれ以上の異なった微粒子化された成分を計量するための、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリーを含むことができることが更に意図される。一つの面に於いて、この材料は、ブレンダーに供給されている際に計量される。スライド−ゲートアセンブリーは、含まれる場合、１種又はそれ以上の粒子の凝集を実質的に防止するように形作られたバルブインサート（例えば楔形、湾曲形又はその他）を有するバルブを含むことができる。粒子の凝集は、スライド−ゲートが開放位置に支持され、それによって、スライド−ゲートアセンブリーを通過する第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上の誤供給を起こすような、スライド−ゲートのジャミング（jamming）を誘発する可能性がある。
【００７７】
本発明は、集中化ブレンド環境中で使用することもできることがなお更に意図される。この環境は、インサート付き排出ユニットを有する１個又はそれ以上のブレンダー（例えば大規模ブレンダー又はその他）に供給される２個又はそれ以上の供給源（例えば成分）を含むことができる。本明細書中で検討されたように、インサートは、排出ユニット、好ましくはブレンダーの排出ユニット内の質量流を実質的に規定することにより、（ブレンダーの手段により）、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せするために形作ることができる。典型的には、より小さい規模のブレンダーを、本明細書中で検討されたような造形機のフィーダー（例えばホッパー）で使用することができる。数個のパーツ造形機を使用する用途に於いて、それぞれのパーツ造形機と共に、より小さい規模のブレンダーを導入することは、特に、多数のパーツ造形機を、同様の成分を含有する組成物を使用して物品を造形する際に使用するとき、費用効果的ではないであろうことが考えられる。集中化ブレンドプロセスを使用することによって、幾つかの用途に共通であり得る成分のマスターバッチを、インサートを有する排出ユニットを含むより大規模なブレンダーを使用してブレンドすることができる。このようにする際に、集中化ブレンドは、長い運搬距離に亘って均一な粒子混合物の偏析を減少させることができる。任意的に、本明細書中に記載された良好な受け入れシステム（例えばフィーダー又はホッパー）及びインサート技術によって、受け入れ点での再混合を利用できることが認められる。
【００７８】
ＴＰＯの重要な性能特徴の幾つかには、引張弾性率、衝撃強度、熱変形温度、密度及び収縮が含まれる。引張弾性率測定はＡＳＴＭ Ｄ６３８により、ノッチ付きアイゾット衝撃 強度測定はＩＳＯ １８０／５Ａにより、インスツルメンテッド落槍衝撃（instrumented dart impact）（ＩＤＩ）エネルギー測定はＡＳＴＭ Ｄ３７６３−８６により、熱変形温度測定はＡＳＴＭ Ｄ６４８により、密度測定はＡＳＴＭ Ｄ７９２により及び収縮測定はＡＳＴＭ Ｄ９５５による。プロセスの一貫性における改良は、上記の特性の何れかの標準偏差に於ける減少によって示すことができる。
【００７９】
完成パーツに於けるブレンドの一貫性を評価するための追加の試験方法は、灰分レベル決定及びパーツ重量測定を含む。灰分レベルは、完成パーツから取り出した２〜４グラムのサンプルを加熱し、６５０℃まで加熱し、それによって有機化合物を燃焼させ、無機残渣を残すことによって測定する。この灰分レベルは、残留する物質の重量パーセントとして定義される。パーツ重量は、秤の上でパーツの質量を単純に測定することによって得られる。プロセスの一貫性に於ける改良は、灰分レベルの標準偏差に於ける減少及び／又はパーツ重量の標準偏差に於ける減少によって示すこともできる。
【実施例】
【００８０】
ポリプロピレンの粒子、ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ＤＡ１０ポリオレフィンエラストマー（０．８７の密度を有するエチレン−オクテンコポリマー）、タルクマスターバッチ及び着色剤を、重力ブレンダー内でブレンドする。タルクマスターバッチには、６０．０％のタルク、５％未満の添加物及び残りのポリプロピレンが含有されている。粒子ブレンド中のＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ＤＡ１０の濃度は１６％であり、着色剤の濃度は２％である。試行を、６７％〜７１％の間の種々の点で固定したポリプロピレン濃度及び１１％〜１５％の間の種々の点で固定されたタルクマスターバッチで行う。粒子ブレンドを、射出成形機のホッパーに移し、次いでバンパーファシア（bumper fascia）に造形する。
【００８１】
実施例１
第一の実施例に於いて、粒子ブレンドプロセスは、タルクマスターバッチに１．５重量％のグリセロールモノステアレートを添加することによって改良される。射出成形したバンパーファシアの灰分レベルの標準偏差は、０．５０％から０．３７％まで減少される。
【００８２】
実施例２
第二の実施例に於いて、射出成形機のホッパー内のブレンド偏析は、射出成形機の受け入れ点でのＢＩＮＳＥＲＴ（登録商標）の添加によって減少される。実施例１からの改良も使用される。灰分レベルの標準偏差は、０．３７％から０．１９％まで更に減少される。
【００８３】
実施例３
第三の実施例に於いて、ブレンダーと射出成形機のホッパーとの間の距離を、約３．７ｍに減少する。この材料を固体状態でパイプ又はチューブに通して移動させるために流動気体（一般には、空気）を使用する、空気（pneumatic）運搬によって、ブレンダーから射出成形機まで運搬する。プラント配置に基づいて、長い運搬距離が必要な場合（例えば１台のブレンダーが、複数の射出成形機に材料を供給する場合）、複数の質量流量を与え、材料を有効に再混合する射出成形機ホッパー内に、ホッパーインサート（hopper insert）（例えばフィンによって改造されたＣＯＭＢＩＦＬＯＷ（登録商標）又はＢＩＮＳＥＲＴ（登録商標））を使用することが有利であろう。このようなインサートは、計量変動（dosing variation）に起因するパーツに於ける変動（例えば灰分レベル、パーツ重量及び衝撃強度の変動係数）を減少させることもできる。
【００８４】
実施例４
第四の実施例に於いて、エラストマー（Ｅｎｇａｇｅ ＤＡ１０）を計量するためにバルブ内に使用されるスライド−ゲートは、エラストマーが、バルブの移動ゲートと静止壁との間で楔形にはまりこむようになるとき、完全に開くことができない。スライド−ゲートが開くとき、エラストマー粒子（例えばペレット）が楔形にはまりこむようになるのを防止するために、楔形インサートをバルブの壁の上に置く。このインサートは、ブレンド中のエラストマー濃度の変動係数を大きく減少させることができる。
【００８５】
実施例５
実施例１の粒子ブレンドを、粒子ブレンドが接線方向で入るように、ホッパー蓋の側面に連結したコンベヤー管を使用して、透明なホッパーに運搬する。このコンベヤー管は、熱可塑性エラストマーから形成されており、静電気を制御するための銅線を有する。粒子ブレンドを運搬するために、比較的高い真空（約５６００フィート／分の空気流速を作る）を使用する。ホッパー内に渦が形成される。ホッパーが約７５％充填されたとき、真空を切る。ホッパー５の受け入れ領域８０内の粒子ブレンドを、図８に示す。ホッパー内の粒子の上層８４は、約３０°の（水平面との）角度であり、粒子の偏析が目視で観察され、第一の領域８６は、マスターバッチ粒子（暗色粒子）の比較的低い濃度を有し、第二の領域８８は、マスターバッチ粒子の比較的高い濃度を有するようになっている。例えば静電荷による、ホッパーの内側鉛直壁８２に付着した粒子は、実質的に存在しない。
【００８６】
実施例６
実施例１の粒子ブレンドを、粒子ブレンドが下向き鉛直方向で入るように、ホッパー蓋の頂部中心に連結したコンベヤー管を使用して、透明なホッパーに運搬する。このコンベヤー管は、熱可塑性エラストマーから形成されており、静電気を制御するための銅線を有する。ディストリビューターを、コンベヤー管の出口開口の下に置く。粒子ブレンドを運搬するために、比較的低い真空（約４５００フィート／分の空気流速を作る）を使用する。粒子ブレンドを運搬するとき、渦は形成されない。ホッパーが約７５％充填されたとき、真空を切る。ホッパー５の受け入れ領域８０内の粒子ブレンドを、図９に示す。ホッパー内の粒子の上層８４’は、ほぼ平ら（即ち水平）である。粒子の偏析は目視で観察されず、マスターバッチ粒子の濃度は、種々の領域（例えば領域９０、９０’）に於いて本質的に一定である。例えば静電荷による、ホッパーの内側鉛直壁８２に付着した粒子は、実質的に存在しない。
【００８７】
実施例７
電気絶縁性熱可塑性樹脂から作られ、銅線又は電気伝導のための他の手段を含まない運搬管を使用して、実施例６の条件を繰り返す。帯電防止剤を含有していないポリプロピレン粒子のみを運搬し、ホッパーの中に供給する。図１０に示されるように、ポリプロピレン粒子は、ホッパー５の内側壁８２に付着する。ポリプロピレンの高さは、内側壁９４付近で、中心領域９２付近よりも高い。
【００８８】
実施例８
帯電防止剤を含有する第一の材料及び帯電防止剤を含有しない第二の材料のブレンドを使用する以外は、実施例７の条件を繰り返す。第二の材料の濃度は、ホッパーの壁８２付近で比較的高く、中心領域９０付近で比較的低いと予想される。
【００８９】
本明細書中に記載した任意の数値は、任意の低い値と任意の高い値との間に、少なくとも２単位の分離が存在するという条件で、１単位の増分で低い値から高い値までの全ての値を含む。一例として成分の量又はプロセス変数、例えば温度、圧力、時間等が、例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、更に好ましくは３０〜７０であることを述べる場合、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２等のような値が、本明細書中で明示的に列挙されることが意図される。１よりも小さい値について、１単位は、必要に応じて、０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると考えられる。これらは特に意図される例に過ぎず、列挙される最低値と最高値との間の数値の全ての可能性のある組合せは、同様の方法で本明細書中に明示的に記載されるべきと考えられるべきである。判るように、本明細書中に「重量部」として表された量の教示は、重量パーセントに関して表された同じ範囲も意図している。従って、発明を実施するための形態中の「得られるポリマーブレンド組成物のｘ’重量部」に関しての範囲の表現は、「得られるポリマーブレンド組成物の重量パーセントでのｘ”」の同じく列挙した量の範囲の教示も意図している。
【００９０】
他の方法で記載されていない限り、全ての範囲は、終点及び終点の間の全ての数値の両方を含む。範囲に関連する「約」又は「ほぼ」の使用は、範囲の両端に適用される。従って、「約２０〜３０」は、少なくとも特定の終点を包含し、「約２０〜約３０」をカバーすることを意図する。
【００９１】
特許出願及び刊行物を含む全ての論文及び参照文献の開示は、全ての目的のために参照して含められる。組合せを記載するための用語「から本質的になる」は、同定された元素、成分、コンポーネント又は工程及び組合せの基本的で新規な特徴に著しく影響を与えない、このような他の元素、成分、コンポーネント又は工程を含むものとする。本明細書に於いて元素、成分、コンポーネント又は工程の組合せを記載するための、用語「を含んでなる（comprising）」又は「を含む」の使用は、この元素、成分、コンポーネント又は工程から本質的になる態様も意図する。
【００９２】
複数の元素、成分、コンポーネント又は工程は、単一の統合した元素、成分、コンポーネント又は工程によって与えることができる。その代わりに、単一の統合した元素、成分、コンポーネント又は工程は、分離した複数の元素、成分、コンポーネント又は工程に分割することができる。元素、成分、コンポーネント又は工程を記載するための単数形（“a”又は“one”）の開示は、追加の元素、成分、コンポーネント又は工程を排除することを意図しない。一定の族に属する元素又は金属に対する本明細書に於ける全ての参照は、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．によって１９８９年に刊行され、著作権を有する、元素周期表を参照する。族又は族群に対する任意の参照は、族に番号を付けるためのＩＵＰＡＣシステムを使用してこの元素周期表に反映されるような族又は族群に対するものとする。
【００９３】
本明細書中に使用されるとき、用語「ポリマー」及び「重合」は、総括的なものであって、それぞれ、「ホモ−及びコポリマー」並びに「単独−及び共重合」の更に特定の場合の何れか又は両方を含むことができる。
【００９４】
前記の説明は、例示であり、限定ではないことを意図することが理解される。記載された実施例の他の多数の態様及び多数の用途は、前記の説明を読んだ当業者に明らかであろう。従って、本発明の範囲は、前記の説明を参照して決定されるべきではなく、その代わりに、付属する特許請求の範囲を参照し、このような特許請求の範囲が与える均等の全範囲と共に決定されるべきである。特許出願及び刊行物を含む全ての論文及び参照文献の開示は、全ての目的のために参照して含められる。本明細書中に開示された主題の任意の面の下記の特許請求の範囲中の脱落したものは、このような主題の放棄ではなく、本発明者らが、このような主題が、開示された発明主題の一部であると考えなかったと見なされるべきでもない。
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本件特許出願は、米国仮特許出願第６１／０３６，６９２号（Ｗａｌｉａ等によって２００８年３月１４日に出願された、発明の名称「ポリマー物品の造形プロセス」）（その内容を、その全部を参照して本明細書に含める）の出願日の利益を請求する。
【０００２】
本発明は、造形熱可塑性物品及びその製造プロセスに関し、一つの特別の面に於いて、造形の前にプレスで配合された、成形ポリオレフィン物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
プラスチックブレンドの分野に於いて、プラスチック材料を配合するための改良されたプロセスについてのニーズが存在し続けている。例えば加工パーツ（fabricated part）を製造するための加工工程の数を減少するためのニーズがある。熱可塑性ポリオレフィンの分野に於いて、例えばプレファブリケイティング（pre-fabricating）配合工程への依存性、特に、出発材料を熱履歴に付すこと、加工のためのエネルギー消費を必要とすること又は両方を減少する有効な材料システムを有することが、依然として魅力的である。特に、しばしばプレファブリケイティング配合工程に頼る現在のプロセスと同様の調和及び品質を有する加工パーツを提供することが、改良プロセスのために魅力的であろう。このような改良プロセスは、ブレンド材料の組成を迅速に変更する能力、少なくとも１個の配合工程を除くことによってプラスチックの熱劣化を減少する能力、廃棄物を減少する能力又は全体の加工コストを減少する能力の１個又はそれ以上を含む利点を有することができる。「アット−プレス（at-press）」配合への一つの特に魅力的なアプローチは、特許文献１及び特許文献２（これらは、共に、全ての目的のために参照して、本明細書中に明示的に含める）中に開示されている。このような「アット−プレス」配合に於いて、個々のポリマー成分を、上昇した温度で一緒に予備配合する工程を回避すること、特に、１種又はそれ以上のポリオレフィンを、互いに又はエラストマー性材料、例えば熱可塑性ポリオレフィンと予備配合する工程を避けることが可能である。
【０００４】
アット−プレス配合するための努力に於いて遭遇する一つの可能性のある困難さは、粒子サイズ、密度、弾性、電導度又は他の特性に於ける差異に起因する、幾つかの材料についての偏析する傾向の結果である。１種又はそれ以上の材料は、アグロメレーションを形成することもできる。困難さの別の可能性のある源は、１種又はそれ以上の材料が、例えばその材料のホッパー又はミキサーの中への供給を制御するバルブと干渉することによって、計量メカニズムと干渉する場合に、結果的に生じ得る。当該技術分野に於いて最近見られる進歩にもかかわらず、これらの考慮事項の１個又はそれ以上を回避するための、追加の改良プロセスについてのニーズが存在し続けている。
【０００５】
この技術分野に於けるプロセスに取り組んでいる文献からの例には、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３（全部、全ての目的のために参照して本明細書中に含める）が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第１１／７３６，３４２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１１／８２１，７０６号明細書
【特許文献３】公開米国特許出願第３，７９７，７０７号明細書
【特許文献４】公開米国特許出願第４，２８６，８８３号明細書
【特許文献５】公開米国特許出願第６，１１１，３０６号明細書
【特許文献６】公開米国特許出願第５，５５９，０９９号明細書
【特許文献７】公開米国特許出願第６，９５１，９００号明細書
【特許文献８】公開米国特許出願第６，４０３，６９１号明細書
【特許文献９】欧州特許第９５８１１８Ｂ１号明細書
【特許文献１０】国際特許出願公開第ＷＯ１９９７０２１５２８Ａ１号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Troxel,T.G.、”Modeling and scale-up of tumble blenders for highly segregating materials”、ＡＩＣｈＥ Ｓｐｒｉｎｇ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、米国フロリダ州Ｏｒｌａｎｄｏ、２００６年４月２３〜２７日
【非特許文献２】McGlinchey,D.等、”Particle segregation in pneumatic conveying lines.”、ＩＭｅｃｈＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ、２０００
【非特許文献３】Tang,P.等、”Methods for Minimizing Segregation: A Review”、Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第２２巻、第４号、２００４年、第３２１〜３３７頁
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの面に於いて、本発明は、複数の異なった微粒子化された（particulated）成分（例えば第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物（admixture）を含有する第二の材料、エラストマーを含有する第三の材料又はその他のもの）をドライブレンドして、実質的に均一な粒子ブレンドを形成する工程、この粒子ブレンドを、インサートを有する排出ユニットに通して流すことによって、粒子ブレンドを再ブレンドし、粒子ブレンドの偏析を実質的に防止する工程（ここで、このインサートの内側の流れは、質量流（mass flow）によって特徴付けられ、このインサートの外側の流れは、質量流によって特徴付けられる）、この再ブレンドした粒子ブレンドを、パーツ（part）造形機械のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程、この微粒子化された成分を、スクリュー及びバレルアセンブリ内で溶融ブレンドして、溶融ブレンドを形成する工程並びにこの溶融ブレンドをパーツ造形機械内で造形して、造形物品を形成する工程からなる、造形物品の製造プロセスに関する。このプロセスは、ドライブレンド工程と、再ブレンドした粒子ブレンドをパーツ造形機械のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程との間に、複数の異なった微粒子化された成分を溶融ブレンドする工程を有利に含まない。この造形物品は、典型的には、約１ｇよりも大きい質量を有する。
【０００９】
このプロセスは、下記の構成、即ち複数の異なった微粒子化された成分が、第一のポリオレフィンを含有する材料（例えば第一の材料）を含有する；複数の異なった微粒子化された成分が、微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物を含有する材料（例えば第二の材料）を含有する；複数の異なった微粒子化された成分が、エラストマーを含有する材料（例えば第三の材料）を含有する；このエラストマーが、約４０℃よりも高い溶融温度若しくはガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂である；この材料の少なくとも１種（例えば第一の材料、第二の材料若しくは第三の材料の少なくとも１種）が、ｉ）実質的に類似の粒子の凝集を減少させるための添加剤、ｉｉ）ブレンダーの壁に沿った材料の蓄積を減少させる、粒子の固有の偏析を減少させる若しくは両方のための帯電防止剤化合物若しくはｉｉｉ）ｉ）及びｉｉ）の両方を更に含有する；この材料の少なくとも１種（例えば第一の材料、第二の材料若しくは第三の材料の少なくとも１種）が、吸湿性である帯電防止剤化合物を含有する；この材料の少なくとも１種（例えば第一の材料、第二の材料若しくは第三の材料の少なくとも１種）が、モノグリセリド、エトキシル化脂肪酸アミン及びジエタノールアミドからなる群から選択された帯電防止剤化合物を含有する；この帯電防止剤化合物の濃度が、帯電防止剤含有材料の合計重量基準で約５％よりも低い；このプロセスが、ドライブレンド工程の前の、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の最大２種を予備配合する工程を更に含んでなる；排出ユニット（例えばブレンダー排出ユニット若しくはパーツ造形機ホッパー）が、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、インサートが、外側構造体内に支持され、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する内側構造体を含む；外側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面は、粒子ブレンド（例えば偏析された類似の粒子を含有する粒子ブレンド）の第一の部分を排出するための、外側構造体の底に一般的に配置されている第一の開口まで伸びており、内側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面は、粒子ブレンド（例えば偏析された類似の粒子を含有する粒子ブレンド）の第二の部分を排出する、内側構造体の底に一般的に配置されている第二の開口まで伸びている；排出ユニットを通る水平面で、第一の平均鉛直質量流束、Ｆ１が、外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間に形成され、第二の平均鉛直質量流束、Ｆ２が、内側構造体の内部表面の間に形成され、ここで、Ｆ１とＦ２との比は、約０．１〜約１０である；外側構造体の環状で内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面と水平面との間の第一の角度は、約６０度よりも大きい；このインサートは、異なった質量流速を有するインサート内の少なくとも２個の領域を含む、第二の質量流を規定するための内側構造体の内側表面に取り付けられた複数のフィンを含む（ここで、質量流束は、同じ水平面上で測定される）；このインサートは、それを通過する中央質量流量を許容するように形作られた中央構造体を更に含み、この中央構造体はインサート内を下方に縦方向に伸びており、全体的に一定の横断面を有する；排出ユニット（例えばブレンダー排出ユニット）の内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面、インサートの内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面又は両方は、フラストコニカル（栽頭円錐形（frustoconical））に閉じた環状構造体を有する円錐、収束壁を有する多面体又は両方の組合せである；このプロセスは、１種又はそれ以上の材料（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上）が、ブレンダーへの供給工程の前に、スライド−ゲート内に蓄積するようになることを防止するためのバルブインサートを有する、スライド−ゲートを制御するための工程から更になる；バルブインサートが、楔形状若しくは湾曲形状である；このプロセスが、この均一な粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機まで運搬する工程を更に含む；このブレンダーが重力ミキサーであり、このパーツ造形機が射出成形機である；このプロセスが、この均一な粒子ブレンドをスタティックミキサーに通過させる工程を更に含む；この均一な粒子ブレンドが、第一の熱可塑性樹脂を含有する第一の材料並びに微粒子化された充填剤及び第二の熱可塑性樹脂の混合物を含有する第二の材料を含む；この第一の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン若しくは両方を含有する；この第二の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン若しくは両方を含有する；この第一の材料が、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約３０〜約９０重量部の濃度で存在する；この第二の材料が、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約１０〜約５０重量部の濃度で存在する；この均一な粒子ブレンドが、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約３重量％よりも高い合計エラストマー濃度を含有する；この均一な粒子ブレンドが、この均一な粒子ブレンドの合計重量基準で約３０重量％よりも高い合計ポリオレフィン（例えばポリプロピレン）濃度を含有する；このプロセスが、ｉ）約３０〜約９０重量部の、第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、ｉｉ）約５０重量部以下の、微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド若しくはこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びにｉｉｉ）約３〜約４０重量部の、エラストマーを含有する第三の材料を、それぞれ少なくとも１個の供給源からブレンダーに、個々に供給する工程を更に含む；このインサートが、外側構造体によって同軸的に支持されている；このブレンダーが、集中化ブレンダーであり、このプロセスが、均一な粒子ブレンドを、複数のパーツ造形機に運搬する工程を含む；この運搬工程が、この均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域で出口開口を有する全体的に密閉のチューブに通して運搬することを含む（ここで、この出口開口での粒子ブレンドの平均流れ方向と、下向きの鉛直方向との間の角度は、約３０°よりも小さい）又はこの運搬工程は、この均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域でディストリビューターに通過させることを含む（ここで、このディストリビューターは、均一な粒子ブレンドの平均速度、速度の標準偏差を変える）の１個又は任意の組合せを有することができることが意図される。
【００１０】
別の面に於いて、本発明は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の分離した源泉と連通状態にあるブレンダー；このブレンダーと連通状態にある排出ユニット（例えばブレンダー排出ユニット又はパーツ造形機ホッパー）（ここで、排出ユニットは、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、そして排出ユニットは、外側構造体内に支持され、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内側構造体を有するインサートを含む）並びに排出ユニットと連通状態にあるパーツ造形機を含む、造形物品の形成システムであって、このブレンダーが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドして、全体的に均一な粒子ブレンドを形成するために形作られており、このインサートが、排出ユニット内の質量流を実質的に規定することによって、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せ（例えば再ブレンド）するために形作られているシステムに関する。
【００１１】
このシステムは、下記の特徴、即ちｉ）第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、ｉｉ）微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びにｉｉｉ）エラストマーを含有する第三の材料の別個の源泉；ブレンダーによって受け入れられる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上を計量するために形作られた少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリ、ここで、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリは、スライド−ゲートアセンブリを通って流れる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種の遮断を実質的に防止するように形作られているバルブインサートを有するバルブを含む；このブレンダーは、鉛直との第一の角度を形成するフラストコニカルに閉じた環状で内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側円錐を含む；このブレンダーは、全体的に均一な粒子ブレンドを形成する第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドするために形作られている；このインサートは、排出ユニット内の質量流を実質的に規定することによって、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せするために形作られている；又はインサートは、水平面で、外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間で第一の鉛直質量流束及びフィンと内側構造体の内部表面との間で複数の異なった第二の鉛直質量流束を作るように、内側構造体の内側に取り付けられた複数のフィンを更に含むの、１つ又は任意の組合せを有することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは本発明の一面のプロセス工程の例示的流れ図を示す。
【００１３】
【図１Ｂ】図１Ｂは本発明の一面のシステムの例示的流れ図を示す。
【００１４】
【図２Ａ】図２Ａは閉鎖位置にある例示的スライドゲートアセンブリの透視図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは開放位置にある例示的スライドゲートアセンブリの透視図を示す。
【００１５】
【図３】図３は先行技術態様の例示的断面図を示す。
【００１６】
【図４】図４は本発明の別の面の例示的断面図を示す。
【００１７】
【図５】図５は本発明の別の面の例示的断面図を示す。
【００１８】
【図６Ａ】図６Ａは本発明の別の面の断面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは本発明の別の面の断面図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは本発明の別の面の断面図を示す。
【００１９】
【図７】図７は例示的ディストリビューターを示す。
【００２０】
【図８】図８はホッパー内に複数の微粒子化された成分を含有する例示的ホッパーを示す。
【００２１】
【図９】図９はホッパー内に複数の微粒子化された成分を含有する例示的ホッパーを示す。
【００２２】
【図１０】図１０は静電荷を有する粒子を含有する例示的ホッパーを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１Ａ及び１Ｂに示されるような特別の態様に関して、本発明は、造形物品、特に、ポリマー化合物から製造された物品の製造プロセスを提供する。プロセス２は、個々に供給工程４を含むことができる。供給工程４は、典型的には、ポリマー化合物の成分を、それらのそれぞれの供給源、それぞれ１１、１１’、１１”から、ブレンダー２０又はブレンダーホッパーに供給することを含む。本明細書中に使用されるとき、「成分」は、１種又はそれ以上の成分又は材料を暗示する。本発明に於いて使用される参照成分の例には、これらに限定されないが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料が含まれるが、追加の又はより僅かな材料の使用が意図される。従って、第一、第二又は第三の使用は、材料の間を区別する目的のためであり、本発明の範囲を限定するとして意図されない。
【００２４】
一般的に、本発明に於けるプロセスは、ポリマー化合物が、少なくとも２個の供給源、例えばポリマー成分の源泉及び第二のポリマー成分の源泉又は充填剤若しくは強化剤の源泉からの成分を含有することを予見している。一つの特に好ましいアプローチは、少なくとも３個の供給源、例えば第一のポリマー（例えば第二の熱可塑性樹脂）の源泉、第二のポリマー（例えば第二の熱可塑性樹脂）の源泉及び充填剤又は強化剤（例えばタルクマスターバッチ）の源泉を使用することである。特に好ましい態様に於いて、この成分は、３個の源泉、即ち第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、微粒子化充填剤、熱可塑性樹脂（例えば第二のポリオレフィン）及び任意的に帯電防止剤（例えばグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せ）の混合物を含有する第二の材料並びにエラストマー（例えば熱可塑性ポリオレフィン）を含有する第三の材料の、それぞれについて１個から供給される。
【００２５】
このプロセスは、図１Ａに示されるように、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリーを制御する工程６を含んでよい。図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ、閉鎖位置及び開放位置にある例示的スライドゲートアセンブリ２８を示す。一つの面に於いて、スライドゲートアセンブリー２８は、少なくとも１種の成分（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種）を計量供給するための少なくとも１個のブレンダーフィーダーの下に配置されていてよい。スライド−ゲートアセンブリー２８は、スライドゲート２２及びバルブインサート２４を含んでいてよい。バルブインサート２４は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上が、ブレンダーによって受け入れられる前に、（例えばスライドゲート２８が、閉鎖位置（図２Ａ）と開放位置（図２Ｂ）との間で移動するとき）スライド−ゲートアセンブリー２８内に蓄積する（例えば収集する、押し込む、詰め込む又はその他）ことを防止するために形作られた、楔形、湾曲形又は他の形状であってよい。
【００２６】
図１Ａ及び１Ｂを参照して、このプロセスは、その間に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の個々の粒子（例えばペレット）がブレンダー２０内で混合されて、好ましくは材料を溶融することなく（例えば最高ドライブレンド温度は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種、好ましくは全ての、ピーク溶融温度又はガラス転移温度よりも低い）、実質的に均一な粒子ブレンドを形成するドライブレンド工程８を含むことが意図される。ドライブレンド工程８に続いて、このプロセスは、この均一な粒子ドライブレンド（即ち均一な粒子ブレンド）を、例えばブレンダー排出ユニット１９に通して排出する工程１０を更に含んでいてよい。好ましくは、この均一な粒子ブレンドは、それが、パーツ造形機１５のスクリュー及びバレル内で加熱されるまで、溶融ブレンドされない（例えばアット−プレスブレンド）。一つの態様に於いて、この粒子ブレンドは、３種の材料の２種のみを含有してよい、即ち１種の材料は、ポリマーを含有してよく、他方の材料は、充填剤又は強化剤（例えばタルクマスターバッチ、ガラス繊維コンセントレート又は両方）を含有してよいことが認められる。別の態様に於いて、このブレンドは、１種又はそれ以上の追加の成分、例えば本明細書中に記載されたような、着色剤、造形製品の粉砕から利用可能な再粉砕再成物、その他を含有してよいことが認められる。このブレンド工程は、回分プロセス、連続プロセス又はその他又はこれらの任意の組合せであってよいことが更に認められる。同様に、供給（例えば計量供給）工程は、回分プロセス、連続プロセス又はその他又はこれらの任意の組合せであってよい。
【００２７】
例えば図３に示されるように、インサートを有しない排出ユニット３２（例えばブレンダー排出ユニット１９、造形機ホッパー５又はその他）を有する典型的なブレンダー３０が使用されている。理論によって結び付けられることなく、同様のサイズ、形状、密度、弾性又はその他又はこれらの任意の組合せを有していてよい又は有しなくてよい、図３の装置及び種々の材料（例えば粗い、粗くない又はその他）を利用する典型的なブレンド（例えば重力混合、機械式混合又はその他又はこれらの任意の組合せ）は、複数の内側流量又は流束になるであろうと考えられる。ブレンダーからの材料ブレンドの排出の際に、これらの内側流量又は流束は、材料ブレンド中の種々の材料の幾らかの偏析を起こし得る。一例として、排出ユニット３２は、水平断面での粒子の流量又は鉛直質量流束（即ち単位面積当たりの局部流量）が、排出ユニットの内部表面３４からの距離と共に変化するような、「漏斗」型流れとして特徴付けられる質量流を有する。「漏斗」型流は、種々の材料の再組合せを防止する傾向があり、種々の材料の偏析を起こす傾向があり又は両方の傾向がある。従って、漏斗型流は、第一の粒子（例えば粗い粒子）を、外側部分３１によって示されるように、内部表面３４の方に集めて、第一の流量を規定する傾向があり、第二の粒子（例えば微細な粒子）は、中心部分３３の方に集まって、第二の流量を規定する傾向があり、第一の流量は、一般的に、第二の流量よりも小さい。水平平面５０に沿って、粒子ブレンドは、外側部分３１付近で第一の鉛直質量流束３６で流れ、中心部分３３の方に向かって第二の鉛直質量流束３８で流れ、第一の鉛直質量流束３６は、一般的に、第二の鉛直質量流束３８よりも小さい。部分３１の集められた第一の粒子は、「死」流又は非流領域を含むことができ、これは、類似の粒子又はその他の偏析を更に促進するであろうことが意図される。得られる漏斗流は、典型的には、ブレンド工程からの全体的に均一な（例えば均質な）粒子ブレンドから同様の粒子を分離し始め、それによって、非均一な（例えば不均一な）粒子ブレンドを形成する。例えば漏斗流を有する一つの態様に於いて、一つの材料（例えば微細な材料）は、一般的により速く又は最初に排出され、最初に排出される材料は、微細な材料の比較的高い濃度を有することが認められる。後で、排出物は、比較的低濃度の一方の材料（例えば微細な材料）及び比較的高濃度の他方の材料（例えば粗い材料）を有する混合物である。従って、漏斗型流は、典型的には、変化する組成を有する粒子ブレンド及び／又は変化する組成を有する製品になることを認めることができる。
【００２８】
好ましくは、このプロセスは、均一な粒子ブレンド（例えばドライブレンド）からの偏析された（例えば分離された）類似の粒子を再組合せする（例えば再ブレンドする）工程を更に含む。この再組合せ工程は、排出ユニット４４（例えばブレンダー排出、造形機ホッパー又はその他）内にインサート３９を設けることによって達成される。一つの面に於いて、インサート３９は、望ましくは、排出ユニット４４を通過する少なくとも１個の質量流を規定することによって、種々の異なった粒子の半径方向偏析（radial segregation）（例えば側面から側面へ（side to side））を実質的に減少させるために形作られている。「質量」型流に於いて、典型的には、「死」流又は非流領域は存在しない。このようなものとして、このインサートを、排出ユニットを通過する均一な粒子ブレンドを実質的に維持する（即ち偏析１２を防止又は実質的に減少する）ように、排出ユニット内に質量流を課すことによって類似の粒子の潜在的な偏析の効果的な再組合せ（例えば再ブレンド）を許容するように又は両方のように、形作ることができることが認められる。
【００２９】
図４〜５に示されるように、インサート３９、例えば特許文献３（Jenike等、１９７４年３月１９日発行）及び特許文献４（Johanson、１９８１年９月１日発行）（これらは、全ての目的のために参照して、本明細書中に含める）中で検討されているインサートを有する排出ユニット４４（例えばブレンダー排出ユニット、造形機ホッパー又はその他）が使用される。理論によって拘束されることなく、インサート４４の内部表面４８及び外部表面４７は、インサートを有しない同様の排出ユニット内での排出工程（例えばブレンダー排出工程又はパーツ造形機ホッパーからパーツ造形機のスクリュー及びバレルアセンブリへ排出する工程）によって起こされる「漏斗」流を、実質的に減少又は排除すると考えられる。更に、このインサートは、粒子の偏析（例えば微細粒子からの粗い粒子の偏析）を実質的に減少又は排除すると考えられる。このインサートは、「質量」型流として特徴付けられる均一なペレットブレンドの流れになり得る。例えばインサートの内側及びインサートの外側の流れは、質量流によって特徴付けることができる。
【００３０】
図４〜５に示されるような特別の態様に関して、排出ユニット４４は、鉛直との第一の角度４６を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面４３を有する、閉じた周囲（例えば環状又はその他）を有する外側構造体４１を含んでよいことが、更に意図される。インサート３９は、外側構造体４１内に支持され（例えば同軸的に支持され）、鉛直との第二の角度４５を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面４８及び外部表面４７を有する、閉じた周囲（例えば環状又はその他）を有する内側構造体４９を含んでよい。好ましくは、内側構造体の第二の角度は、第一の角度よりも小さい。例えば一つの態様に於いて、外側構造体の環状で内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面と鉛直との間の第一の角度は、約３０度よりも小さくてよい（即ちこの外部表面と水平面との間の角度は、約６０度よりも大きくてよい）。外側構造体、内側構造体又は両方の傾斜している表面は、一般的に、円錐（例えばフラストコニカル円錐（栽頭円錐））、収束多面体（例えば正四面体、角錐又はその他）又はその他の形状を形成することが認められる。
【００３１】
更に詳細に於いて、一つの特定の実施例に見られるように、図４は、インサート３９の第二の開口３７と全体的に平面状である第一の開口３５を有する排出ユニット４４（例えばブレンダー２０に取り付けられている）を示す。この実施例に於いて、外側鉛直質量流束４０は、図４に示されるように、水平面５０に沿って、一般的に、内側鉛直質量流束４２と同様である（例えば外側質量流量は、一般的に、内側質量流量と同様である）。排出ユニット内の流れ（例えばインサートの内側及び外側の両方）は、「質量」型流によって特徴付けられる。別の特定の実施例に於いて、図５は、第二の開口３７が、第一の開口３５の平面よりも下に配置されるように、第一の開口３５と全体的に非平面状である第二の開口３７を有する排出ユニット４４’を示す。従って、第二の開口３７は、第一の開口３５を通って伸びていることが認められる。この実施例に於いて、開口のサイズ（例えば半径）及びインサートと排出ユニットとの角度（即ち第一の角度及び第二の角度）は、図４に於けると同じである。第一の開口３５に対する第二の開口３７の配置は、図５に示されるように、水平面５０に沿って、内側鉛直質量流束４２よりも一般的に小さい外側鉛直質量流束４０を作る（例えば外側質量流量は、一般的に、内側質量流量よりも小さい）。
【００３２】
上記の実施例に於いて示されるように、所定の水平面で、インサートの外側（即ち外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間）の平均鉛直質量流束流量、Ｆ１は、インサートの内側（即ち内側構造体の内部表面の間）の平均鉛直質量流束流量、Ｆ２と同じであってよく又は異なっていてよい。典型的には、Ｆ１／Ｆ２の比は、約０．１〜約１０、更に典型的には約０．２〜約５、最も典型的には約０．２５〜約４（例えば約０．４〜約２．５）である。しかしながら、より高い又はより低い流束の比を使用することができる。上に示したように、Ｆ１／Ｆ２の比は、約１（例えば約０．８〜約１．２５）であってよい。
【００３３】
第一の開口の断面積、Ａ１は、第一の開口３５での、内側構造体の外側表面４７と外側構造体の内側表面４３との間の面積である。第二の開口の断面積、Ａ２は、第二の開口３７での、内側構造体の内側表面４８によって境界を定められた面積である。第一の開口を通過するものと第二の開口を通過するものとの相対流量は、面積Ａ１及びＡ２と共に変化することが認められるであろう。例えば第一の開口を通過する流量の第二の開口を通過する流量に対する比は、比Ａ１／Ａ２が増加するにつれ増加するであろう。典型的には、Ａ１／Ａ２の比は、約０．１〜約１０、更に典型的には約０．２〜約５、最も典型的には約０．４〜約２．５である。しかしながら、より高い又はより低いＡ１／Ａ２の比を使用することができる。比Ａ１／Ａ２は、約１（例えば約０．８〜約１．２５）であってよい。
【００３４】
図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに関して、修正インサート６０を有する排出ユニット４４”（例えばブレンダー排出、造形機ホッパー又はその他）を設けることによって、本発明の別の態様が示される。前記のインサートと同様に、修正インサート６０は、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面６３及び外部表面６５を有する、閉じた周囲を含むことができる。修正インサート６０は、排出ユニット４４”の内側表面６４に支持され（例えば同軸的に支持され）、取り付けられる又はその他によってよいことが認められる。図６Ａは、ブレンダー２０’又はホッパーの一部である排出ユニット４４”を示す。修正インサートは、１個又はそれ以上のフィン６６、中央構造体６７又は両方の組合せを更に含むことができる。フィン４６は、修正インサート６０の内部表面６３に、（含まれるとき）中央構造体６７に取り付けることができ又は両方の組合せが可能である。中央構造体６７は、一般的に、縦に（例えば鉛直に）伸びた構造体であってよい。一つの面に於いて、中央構造体６７は、必要ではないが、一定のプロフィールを含むことができる。別の面に於いて、中央構造体６７は、必要ではないが、（例えば図６Ｂに示されるような一つの特定の態様に於いて、鉛直質量流束５２により）粒子流の通過を許容するための中空構造体であってよい。図６Ｂに示されるような一つの特定の態様に於いて、中央構造体６７は、それに取り付けられたフィン４６を有する中空構造体である。
【００３５】
フィン６６は、必要ではないが、好ましくは平滑な表面を含むことができる。フィン６６は、全体的に平らな表面、全体的に湾曲した表面、捻れたもの又はその他又はこれらの任意の組合せを含むことができる。フィン６６は、同じように間隔を空けて離れていてよく、そうでなくてよい。フィンは、同様の長さ、幅、半径その他を有することができ又はこれらは異なっていてよい。そのようなものとして、フィン６６は、種々の鉛直質量流束又は局部質量流量を（例えば図６Ｂに示されるような一つの特別の態様に於いて、異なっている、質量流量又は鉛直質量流束５３、５４、５５及び５６により）作るように設計することができる。外側鉛直質量流量又は鉛直質量流束（例えば図６Ｂに示されるような一つの特別の態様に於いて、質量流量又は鉛直質量流束５１による）が、外側構造体６０の内部表面６４と修正インサート６０の外部表面６５との間に形成され得ることが認められる。図６Ｂに示される鉛直質量流束（例えば鉛直質量流束５１、５２、５３、５４、５５及び５６）は、図６Ｃに更に示されることが更に認められ、図６Ｃは、修正インサート６０を有する排出ユニット４４”の断面を示す。図６Ｃは、材料が、外側構造体の内部表面６４と修正インサート６０の外部表面６５との間、修正インサート６０の内部表面６３と中央構造体６７の外部表面６９との間及び中央構造体６７の内部表面６８の間を移動するとき、ブレンド材料の種々の質量流束６１を示す。
【００３６】
一つの面に於いて、修正インサート６０は、本明細書中で検討されたような、排出ユニット４４”（例えばブレンダー排出、造形機ホッパー又はその他）を通過する少なくとも１個の質量型流を規定することによって、種々の異なった粒子の半径方向偏析（例えば側面から側面へ）を実質的に減少させるために形作ることができる。別の面に於いて、修正インサートは、排出ユニット４４”を通過する鉛直の１個若しくはそれ以上の質量流束、１個若しくはそれ以上の質量流量又は両方を規定することによって、種々の異なった粒子の軸方向偏析（例えば頂部から底部へ）を実質的に減少させるために形作ることができることが認められる。例えばブレンド偏析になる（例えば漏斗型流、静電気、渦巻き型流又はその他によって起こされ得る）プロセスに於いて、組成に於ける一時的な変動を減少させるために、複数の流束を有することが望ましいであろう。これは、成分の濃度に於ける変動が、１個又はそれ以上の特性に於ける変動になるとき、特に魅力的であろう。このようなものとして、図６Ｂ及び６Ｃに示されるように複数の鉛直質量流束を与えることによって、粒子の再組合せ（例えば再ブレンド）が達成され、それによって、異なった時間で製造された造形製品の特性及び／又は軸的に類似の微粒子化された成分の特性に於ける変動を減少させることができる。
【００３７】
図１Ａ及び１Ｂに示されるように、このプロセスは、均一な粒子ブレンドを排出ユニット、例えばホッパー５（好ましくは、インサート又は修正インサートを含む）に、そしてパーツ造形機１５の中に供給する（例えば粒子ブレンドを、パーツ造形機のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入することによる）供給工程１４、造形機内で粒子ブレンドを造形して、造形物品１７を形成する（例えば造形工具、例えば金型、ダイ又はその他による）造形工程１６又は両方の組合せを更に含む。
【００３８】
ブレンダーから排出する工程及びパーツ造形機工程に供給する工程は、本明細書中に記載されたように、同じ装置若しくは工程（例えばブレンダー排出及びパーツ造形機のホッパーは、一緒に一体化されるか又は同じコンポーネントである）により又は異なった装置若しくは工程（例えばブレンダー排出及びパーツ造形機ホッパーは、一体化されていないか又は異なったコンポーネントである）により達成できる。このプロセスは、第一の材料、第二の材料、第三の材料又はこれらの任意の組合せの少なくとも１種を、本明細書中に記載した１個又はそれ以上の工程の間で（例えば少なくとも１個の材料供給源からブレンダーへ、ブレンダー排出からホッパー又はその他へ）運搬することを含む運搬工程１８を含んでよい。
【００３９】
本発明は、異なった材料を含有する固体ポリマー粒子のブレンドを受け入れるために形作ることができるパーツ造形機１５を更に含む。このパーツ造形機の１個又はそれ以上の構成の例は、これらに限定されないが、ポリマーを溶融するために、熱エネルギー、機械的エネルギー若しくは両方を使用すること；異なった材料を混合する（例えば均質化する）ために剪断エネルギー又はその他を与えること；溶融ポリマーを造形物品に造形すること又はその他又はこれらの任意の組合せを含む。パーツ造形機の例は、これらに限定されないが、射出成形機、ブロー成形機、シート又はフィルム押出機、異形材押出機又はその他を含んでよい。更に、パーツ造形機は、複数の材料を使用してパーツを製造するために、別のパーツ造形機と結合させることができる（例えば共射出成形機、共押出機又はその他又はこれらの任意の組合せ）。
【００４０】
典型的に、スクリュー及びバレルアセンブリを含んでよいパーツ造形機は、プラスチックパーツを製造する際に使用することができる。このスクリュー及びバレルアセンブリは、下記の構成、即ち約１５：１よりも大きい長さ対直径比を有すること、スクリュー及びバレルアセンブリ内で、第一の材料、第二の材料及び第三の材料に適用することができる、少なくとも約１００ｐｓｉの背圧を有すること、スクリュー及びバレルアセンブリ内で使用することができる約２５〜約２５０ｒｐｍのスクリュー速度を有すること、約１８０〜約２７０℃の温度を有すること又はこれらの任意の組合せの１個又はそれ以上を含むことができる。好ましいプロセスは、均一なペレットブレンド中のポリマー材料（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料）の少なくとも１種、更に好ましくは全てが、溶融状態にある、スクリュー及びバレルアセンブリ内の温度を使用する。
【００４１】
特許文献１（Ｊｏｎｅｓ等、２００７年４月１７日出願）及び特許文献２（Ｗｅｖｅｒｓ等、２００７年６月２５日出願）（これらは、共に、参照して、本明細書中に明示的に含める）中で検討されているように、スクリュー及びバレルアセンブリのスクリューは、分散的及び分布的混合を与えるように適合させることができる。これは、例えば複数の流入チャンネル及び流出チャンネルの両方、分散的混合を与えるための少なくとも１個のアンダーカットを含む混合ねじ山、分布的混合を与えるための少なくとも１個のバイパスチャンネル又は分散的混合及び分布的混合のための他の公知の手段を含んでよい。このスクリューは、分散的混合及び分布的混合を与えるための上記の手段の組合せと適合できることも期待される。
【００４２】
このパーツ造形機によって製造された造形パーツは、任意のサイズ又は形状のものであってもよい。好ましくは、この造形パーツは、１ｇよりも大きい、好ましくは３ｇよりも大きい、最も好ましくは１０ｇよりも大きい質量を有する。この造形パーツは、好ましくは、ペレット又は追加のスクリュー及びバレルアセンブリ内で溶融加工することを意図する他のパーツではない。
【００４３】
存在するとき、この粒子ブレンドを、材料供給源からブレンダーへ、ブレンダーからパーツ造形機又はその他へ、運搬する工程１３は、適切な運搬距離に亘って生じるであろう。更に、この運搬距離は、典型的には約１００メートル以下、もっと長いかもしれないが、更に典型的には約５０メートル以下、最も典型的には約１０メートル以下であろう。本発明の一つの態様に於いて、この運搬距離は、好ましくは、８メートル未満、更に好ましくは５メートル未満、最も好ましくは３メートル未満にすべきである。
【００４４】
この粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機へ運搬する工程１３は、粒子ブレンドを、複数のパーツ造形機に配布する（例えば供給する）工程を含むことができる。即ち単一のシステムは、ドライブレンドした成分を、複数のパーツ造形機に供給する。
【００４５】
この運搬工程は、粒子コンベヤー１３を使用して、均一な粒子ブレンドを運搬することを含んでよい。例えばこの運搬工程は、粒子ブレンド（即ち均一な粒子ブレンド）を、出口開口を有する運搬管に通して、ブレンダー又はホッパー（例えばインサート又は修正インサートを有する排出ユニットを含むブレンダー又はホッパー）の中に、粒子ブレンドが、ブレンダー又はホッパーの受け入れ領域の中に流れるように、運搬する工程を含んでよい。粒子ブレンドがこの管から出るとき（即ち管の出口開口で）、粒子ブレンドの平均流れ方向は、好ましくは、全体的に下向き方向である。例えば平均流れ方向と下向き鉛直方向との間の角度は、約３０°よりも小さい、好ましくは約１０°よりも小さい、更に好ましくは約５°よりも小さい、最も好ましくは約２°よりも小さいであろう。運搬管から出る粒子ブレンドの流れは、本質的に渦巻きが作られないように、正接流れを実質的に含まないであろう。この運搬管は、例えばホッパーの蓋（例えば蓋の頂部で）に、好ましくは蓋の中心又は中心付近で連結されていてよい。
【００４６】
この運搬は、これらに限定されないが、重力流、空気運搬又はこれらの組合せを含む任意の適当な手段によってできる。好ましくは、運搬条件は、ホッパー内の材料の上部層が、実質的に跳躍を含まないようなものである。この運搬条件は、例えば比較的低い流量、比較的低い真空又は両方を含んでよい。
【００４７】
ブレンダー又はホッパーの受け入れ領域に入る際に、このペレットブレンドは、粒子の流れを一層均一に全体的に分布させるために、ディストリビューター又は他の装置に通して又はこれらの上を通過させることができる。ディストリビューターは、均一な粒子ブレンドの平均速度、速度の標準偏差又は両方をもたらすことができる。例えばディストリビューターは、平均速度（例えば速度の下向き成分）を減少させる及び／又は速度の外向き半径方向を増加させることができる。ディストリビューターは、全体的に水平である（例えば２０°よりも小さい、好ましくは約１２°よりも小さい、更に好ましくは約８°よりも小さい、最も好ましくは約４°よりも小さい角度を有する）ホッパー内のペレットブレンドの頂表面になり得る。ディストリビューターは、ホッパーに、ホッパーの蓋に又は運搬管に取り付けることができる。一般的に、ディストリビューターは、運搬管内で、運搬管の端部に又は運搬管の出口開口の下に配置されるであろう。適切なディストリビューターは、固体表面、例えば平らで全体的に水平なプレート若しくはディスク又は全体的に上向きで内側向きに傾斜した表面、例えば上向きに尖った円錐若しくは角錐等を有する他のものを有するディストリビューターを含む。他の適切なディストリビューターは、粒子の３５％未満（好ましくは２８％未満、更に好ましくは１５％未満）が、任意の単一開口を通過するように、複数の開口を有するもの（例えばメッシュ）を含む。図７を参照して、ディストリビューター７４は、ホッパー蓋７０に取り付けることができる。例えばディストリビューターは、ホッパー蓋７２の底部上のもののように、ホッパーの中央入口７６に連結することができる。図７に示されるディストリビューターは、４個の開口７８を有する。しかしながら、より多くの又はより僅かな開口を使用することができる（前記検討したように、ディストリビューターは、入口の下に配置された平らな水平プレート又はディスクのように、開口を有しなくてよい）。開口を有するディストリビューターは、好ましくは、少なくとも３個の開口、更に好ましくは少なくとも４個の開口を含む。ディストリビューター開口７８は、図７に示されるように、サイズ及び形状に於いて一般的に同様であってよく又はこれらはサイズ及び形状に於いて変わり得る。
【００４８】
この運搬管は、任意の適切な材料から作ることができる。好ましくは、運搬管は、導電性材料（例えば導電性金属）から作ることができ又は電気を伝導する手段を含む（例えば好ましくは運搬管の内部に、金属線又はメッシュを使用する）。
【００４９】
本発明の一つの面に於いて、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の計量の低い変動性を有することが望ましいであろう。計量に於ける変動性の一つの尺度は、変動係数であり、これは、計量量の標準偏差を計量量の平均によって割ることによって得られる商として定義され、ここで、標準偏差及び平均は、計量量をサンプリングすることによって得られる。一つの具体例に於いて、ブレンダーの中への１種又はそれ以上の材料の計量量の変動係数は、５％未満、好ましくは３％未満でなくてはならない。
【００５０】
本発明の一つの態様に於いて、粒子ブレンドは、ブレンダーからパーツ造形機の中に直接的に供給することができると更に考えられる。好ましくは、粒子ブレンドをパーツ造形機の中に直接的に供給するこの工程は、運搬工程を使用することなく達成することができる。
【００５１】
本発明に於ける好ましいプロセスは、粒子ブレンドを、パーツ造形機の受け入れ点（例えばホッパーの受け入れ点）の中に供給する前に、複数の成分（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料）を一緒に予備配合（即ち溶融ブレンド）するための工程が存在しないとして特徴付けることができる。しかしながら、このプロセスは、全部ではないにしても幾つかの成分（例えば第一の材料、第二の材料及び第三の材料の最大２種）を予備配合する工程を含むことができることが更に認められる。
【００５２】
本発明は、パーツ造形機１５の中に１種又はそれ以上の添加剤を導入することを更に含むことができると考えられる。これらの添加剤は、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種の中に含まれてよく又は１種又はそれ以上の追加の材料として含まれてよい。限定無しに、この添加剤は、複数の異なった微粒子化された成分の少なくとも１種の、アグロメレーション、偏析又は両方を減少又は実質的に排除すらすることができる。
【００５３】
例えば本発明の一つの好ましい態様に於いて、この材料の１種、好ましくは第二の材料、即ち微粒子充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物は、追加的に、少なくとも１種の帯電防止化学薬品を含有することができる。帯電防止成分は、好ましくは、内部帯電防止剤であり、イオン性（例えばカチオン性若しくはアニオン性）帯電防止化学薬品、非イオン性帯電防止化学薬品又はイオン性帯電防止化学薬品と非イオン性帯電防止化学薬品との混合物であってよい。一つの好ましい態様に於いて、帯電防止化学薬品は非イオン性である。一つの好ましい態様に於いて、有効な非イオン性帯電防止化学薬品は、吸湿性、それらが表面に移動できるほど十分に小さい又は両方の組合せであってよい。表面に移動した後、帯電防止化学薬品の親水性部分は大気水分に水素結合し、それによって、おそらく表面上に水の薄いコーティングを形成することができる。この水のコーティングは、典型的には、帯電防止特性を与えると考えられる。
【００５４】
ポリオレフィン中に一般に使用される非イオン性帯電防止化学薬品の例には、これらに限定されないが、モノグリセリド、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はその他又はこれらの任意の組合せが含まれる。モノグリセリドは、典型的には、グリセロールと脂肪酸との反応によって形成することができるモノエステルである。
【００５５】
例示的モノグリセリドのための一般式は、
【００５６】
【化１】
【００５７】
（式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基である）
である。典型的には、Ｒは、少なくとも約１０個の炭素原子を含有し、好ましくはＲは、約１２〜約２２個の炭素原子を含有する。一つの具体例に於いて、モノグリセリドは、グリセロールモノステアレート（式中のＲは、主としてＣＨ3（ＣＨ2）16である）である。代表的なジエタノールアミドは、ジエタノールラウラミドである。
【００５８】
１種の例示的エトキシル化脂肪酸アミンの構造は、
【００５９】
【化２】
【００６０】
（式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基である）
によって与えられる。典型的には、Ｒは、少なくとも約１０個の炭素原子を含有し、好ましくはＲは、約１２〜約２２個の炭素原子を含有する。
【００６１】
１種の例示的ジエタノールアミドの構造は、
【００６２】
【化３】
【００６３】
（式中、Ｒは、アルキル基又はアリール基である）
によって与えられる。典型的には、Ｒは、少なくとも約１０個の炭素原子を含有し、好ましくはＲは、約１２〜約２２個の炭素原子を含有する。
【００６４】
帯電防止剤の使用は、ポリマーの分野に於いて公知であるが、これらは、主として、完成製品中に特定の帯電防止構成を与えるために使用される。本発明の場合には、帯電防止剤は、製品を加工、例えば射出成形する前に、粒子の偏析を減少させるために使用される。
【００６５】
第二の材料中に使用される場合、帯電防止化学薬品の濃度は、第二の材料の合計重量基準で、約５重量％よりも少なくてよい。例えば帯電防止化学薬品の濃度は、成分（例えば第一の材料、第二の材料又は第三の材料）の合計重量基準で、約０．１％〜約２．５％、好ましくは約０．５％〜約２．０％の範囲であってよい。
【００６６】
本発明の別の面は、配合される熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）に等価であってよい、混合、コンシステンシー又は両方のレベルを達成する能力に関する。例えばＴＰＯは、典型的には、ａ）第一のポリオレフィン（例えばポリプロピレン又はその他）及びｂ）第二のポリオレフィン（例えばエラストマー又はその他）のブレンドである。ＴＰＯは、添加剤、例えば充填剤（例えばタルク又はその他）、離型剤、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、熱安定剤、加工助剤又はその他又はこれらの任意の組合せを更に含有することができる。これらの成分の全ては、パーツ造形機内に受け入れられる前に、ドライ混合（即ち固体状態で混合）することができる。先行技術に於いては、第一の材料、第二の材料及び第三の材料は、パーツ造形機の中に添加する前に、全て溶融状態で配合されるか又はその代わりに、これらは、不均質になり得る粒子の混合物としてパーツ造形機の中に添加される。
【００６７】
第一のポリオレフィンは、ポリプロピレン又はその他を含むことができる。第二のポリオレフィンは、第一のポリオレフィン、１種若しくはそれ以上の他のポリオレフィン又は両方の組合せを含むことができる。一つの好ましい態様に於いて、第二の材料はポリプロピレン（例えば第一の材料のポリプロピレン）、エラストマー（例えば第三の材料のエラストマー）又はこれらの組合せを含む。
【００６８】
代表的ＴＰＯ組成物は、特許文献１、特許文献２及び米国特許第５，５７６，３７４号明細書（全て、参照して本明細書中に含める）中に開示されている。
【００６９】
この第一のポリオレフィンは、典型的には、比較的堅い。そのようなものとして、第一のポリオレフィンは、約２００ＭＰａよりも大きい、好ましくは約４００ＭＰａよりも大きい、更に好ましくは約６００ＭＰａよりも大きい、最も好ましくは約７００ＭＰａよりも大きい、（ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従って試験した２％割線モジュラスによって測定したときの）曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂を含有してよく又はこれから本質的になっていてよい（例えば第一のポリオレフィンの合計重量基準で、少なくとも７０重量％、更に好ましくは少なくとも９０重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％からなる）。第一のポリオレフィンは、約１８００ＭＰａよりも小さい、好ましくは約１４００ＭＰａよりも小さい曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂を含有してよく又はこれから本質的になっていてよい。第一のポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマー（例えばアイソタクチックポリプロピレン）、ポリプロピレンコポリマー（例えばランダムポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンインパクトコポリマー）又は任意の組合せを含有することができる。第一の材料は、典型的には、全ブレンド重量の、２０重量％よりも大、更に具体的に４０重量％よりも大、更に具体的に約４５〜約９０重量％（なお更に具体的に約４５〜約８０重量％）を表すであろう。
【００７０】
次に第二の材料に転じて、これは、典型的には、微粒子化された充填剤及び第二の熱可塑性ポリマー（例えば第二のポリオレフィン）の混合物を含有するであろう。多数の技術で開示された充填剤（例えば雲母、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、二酸化チタン、木材）の何れかを使用することができるが、好ましい充填剤はタルク（例えば３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏから本質的になるもの）である。この充填剤は、任意の適切な中央粒子サイズ、例えば約０．０１〜１０ミクロンを有していてよい。この充填剤は、典型的に、第二の材料の合計重量の８５重量％未満、更に具体的に約７５重量％未満を表すであろう。更に、この充填剤は、典型的には、全ブレンド重量の約２〜約３０重量％、更に具体的に約５〜約２０重量％を表すであろう。
【００７１】
第三の材料のエラストマーは、ポリプロピレンに改良された耐衝撃性を与えるための、当該技術分野で公知の多数のエラストマーの何れか１種又はそれ以上を含むことができる。エラストマーの例には、これらに限定されないが、エチレン−プロピレンゴム、ＥＰＤＭゴム、エチレン−α−オレフィンコポリマー（例えばＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ポリオレフィンエラストマー）、線状エチレンコポリマー又は共重合体（「ＬＥＰ」としても知られている）及び実質的に線状のエチレンコポリマー又は共重合体（「ＳＬＥＰ」としても知られている）を含む。第三の材料のエラストマーは、好ましくは、（溶融物から約１０℃／分の速度で冷却する熱履歴の後、約１０℃／分の速度の加熱速度で、示差走査熱量測定によって測定したとき）約４０℃よりも高い、好ましくは約５０℃よりも高い溶融温度又はガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂である。第三の材料のメルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、１９０℃で２．１６ｋｇの荷重で試験したとき、約０．５〜約５００ｄｇ／分であってよく、第三の材料のエラストマーは、典型的には、第一のポリオレフィンの曲げ弾性率よりも小さい、（ＡＳＴＭ Ｄ７９０、２％割線モジュラスに従って試験した）曲げ弾性率を有するであろう。好ましくは、第三の材料のエラストマーは、約１５０ＭＰａよりも小さい、更に好ましくは約１００ＭＰａよりも小さい、なお更に好ましくは約６０ＭＰａよりも小さい、最も好ましくは約３０ＭＰａよりも小さい曲げ弾性率を有する。第三の材料のエラストマーは、約１ＭＰａよりも大きい、好ましくは約２ＭＰａよりも大きい、更に好ましくは約４ＭＰａよりも大きい、最も好ましくは約８ＭＰａよりも大きい曲げ弾性率を有することができる。
【００７２】
このエラストマーは、典型的には、あるいはそれより多いかもしれないが全粒子ブレンド重量の約８０重量％よりも少量を表す。更に具体的に、このエラストマーは、典型的には、全ブレンド重量の約５０重量％よりも少なく、最も具体的に約４０重量％よりも少なく表すであろう。例えばこのエラストマーは、全ブレンド重量の約１０〜約３０重量％の範囲内で存在するであろう。粒子ブレンド中のポリオレフィン及びエラストマーの合計濃度は、粒子ブレンドの合計重量基準で、約５５重量％よりも大きく、好ましくは６５重量％よりも大きく、更に好ましくは約７０重量％よりも大きく、最も好ましくは約８０重量％よりも大きく（例えば約９０重量％よりも大きく）てよい。
【００７３】
１種又はそれ以上の追加の材料を、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上とブレンドすることもできることが更に認められる。追加の材料の例は、これらに限定されないが、追加のポリオレフィン、追加のエラストマー、着色剤、粉砕再生材料、添加剤、添加剤マスターバッチ又はその他又はこれらの任意の組合せを含むことができる。
【００７４】
再び図１Ｂを参照して、本発明は、造形物品を製造するための種々のシステム９を更に提供することができる。一つのシステムは、第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物を含有する第二の材料並びにエラストマーを含有する第三の材料の、別個の源泉１１、１１’、１１”を含む。システムは、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を含む、閉じた周囲を有する外側構造体（例えば円錐、例えばフラストコニカル円錐、収束多面体、例えば角錐、正四面体又はその他）及びブレンダー排出を使用するブレンダー２０を更に含むことが意図される。このブレンダーは、典型的には、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の複数の粒子をブレンドして、全体的に均一なブレンドを形成するために、当業者によって知られているブレンド手段、例えばパドル、フィン又は他の手段を含む。このシステムは、ブレンダー排出ユニット１９内に、造形機へのフィーダー（例えばホッパー５）に又は両方の組み合わせ内に配置されたインサートを更に含んでよい。このインサートは、外側構造体内に同軸的に支持され、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を含む、閉じた周囲を有する内側構造体を含む。外側構造体の第一の角度は、必要ではないけれども、内側構造体の第二の角度よりも大きくてよいことが認められる。インサートは、ブレンド工程（例えば排出ユニットにより）の後で均一な粒子ブレンドを実質的に維持するように形作ることができることが認められる。任意的に又は代替として、インサートは、排出ユニット内に質量流を課すことによって類似の粒子の潜在的な偏析の有効な再組合せ（例えば再ブレンド）を許容するように形作ることができる。好ましくは、均一な粒子ブレンドを実質的に維持する工程、再組合せ工程又は両方は、排出ユニットを通過する類似の粒子の半径方向偏析、軸方向偏析又は両方を減少又は実質的に排除するように、１個又はそれ以上の質量流量の手段によって達成できる。このシステムは、均一な粒子ブレンドを造形物品１７に造形するために設定されたパーツ造形機１５を含むこともでき、パーツ造形機は、ブレンダー排出ユニット１９、造形機のホッパー又は両方の組合せによって、ブレンダーと連通状態になっていてよい。このシステムは、個々の材料、ブレンドされた材料又は両方の組合せを、システムのそれぞれのコンポーネントに及びそれから運搬するための手段１３を更に含んでよいことが意図される。
【００７５】
本発明の一つの面に於いて、第二の材料は、微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有することができる。
【００７６】
このシステムは、１種又はそれ以上の異なった微粒子化された成分を計量するための、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリーを含むことができることが更に意図される。一つの面に於いて、この材料は、ブレンダーに供給されている際に計量される。スライド−ゲートアセンブリーは、含まれる場合、１種又はそれ以上の粒子の凝集を実質的に防止するように形作られたバルブインサート（例えば楔形、湾曲形又はその他）を有するバルブを含むことができる。粒子の凝集は、スライド−ゲートが開放位置に支持され、それによって、スライド−ゲートアセンブリーを通過する第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上の誤供給を起こすような、スライド−ゲートのジャミング（jamming）を誘発する可能性がある。
【００７７】
本発明は、集中化ブレンド環境中で使用することもできることがなお更に意図される。この環境は、インサート付き排出ユニットを有する１個又はそれ以上のブレンダー（例えば大規模ブレンダー又はその他）に供給される２個又はそれ以上の供給源（例えば成分）を含むことができる。本明細書中で検討されたように、インサートは、排出ユニット、好ましくはブレンダーの排出ユニット内の質量流を実質的に規定することにより、（ブレンダーの手段により）、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せするために形作ることができる。典型的には、より小さい規模のブレンダーを、本明細書中で検討されたような造形機のフィーダー（例えばホッパー）で使用することができる。数個のパーツ造形機を使用する用途に於いて、それぞれのパーツ造形機と共に、より小さい規模のブレンダーを導入することは、特に、多数のパーツ造形機を、同様の成分を含有する組成物を使用して物品を造形する際に使用するとき、費用効果的ではないであろうことが考えられる。集中化ブレンドプロセスを使用することによって、幾つかの用途に共通であり得る成分のマスターバッチを、インサートを有する排出ユニットを含むより大規模なブレンダーを使用してブレンドすることができる。このようにする際に、集中化ブレンドは、長い運搬距離に亘って均一な粒子混合物の偏析を減少させることができる。任意的に、本明細書中に記載された良好な受け入れシステム（例えばフィーダー又はホッパー）及びインサート技術によって、受け入れ点での再混合を利用できることが認められる。
【００７８】
ＴＰＯの重要な性能特徴の幾つかには、引張弾性率、衝撃強度、熱変形温度、密度及び収縮が含まれる。引張弾性率測定はＡＳＴＭ Ｄ６３８により、ノッチ付きアイゾット衝撃 強度測定はＩＳＯ １８０／５Ａにより、インスツルメンテッド落槍衝撃（instrumented dart impact）（ＩＤＩ）エネルギー測定はＡＳＴＭ Ｄ３７６３−８６により、熱変形温度測定はＡＳＴＭ Ｄ６４８により、密度測定はＡＳＴＭ Ｄ７９２により及び収縮測定はＡＳＴＭ Ｄ９５５による。プロセスの一貫性における改良は、上記の特性の何れかの標準偏差に於ける減少によって示すことができる。
【００７９】
完成パーツに於けるブレンドの一貫性を評価するための追加の試験方法は、灰分レベル決定及びパーツ重量測定を含む。灰分レベルは、完成パーツから取り出した２〜４グラムのサンプルを加熱し、６５０℃まで加熱し、それによって有機化合物を燃焼させ、無機残渣を残すことによって測定する。この灰分レベルは、残留する物質の重量パーセントとして定義される。パーツ重量は、秤の上でパーツの質量を単純に測定することによって得られる。プロセスの一貫性に於ける改良は、灰分レベルの標準偏差に於ける減少及び／又はパーツ重量の標準偏差に於ける減少によって示すこともできる。
【実施例】
【００８０】
ポリプロピレンの粒子、ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ＤＡ１０ポリオレフィンエラストマー（０．８７の密度を有するエチレン−オクテンコポリマー）、タルクマスターバッチ及び着色剤を、重力ブレンダー内でブレンドする。タルクマスターバッチには、６０．０％のタルク、５％未満の添加物及び残りのポリプロピレンが含有されている。粒子ブレンド中のＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ＤＡ１０の濃度は１６％であり、着色剤の濃度は２％である。試行を、６７％〜７１％の間の種々の点で固定したポリプロピレン濃度及び１１％〜１５％の間の種々の点で固定されたタルクマスターバッチで行う。粒子ブレンドを、射出成形機のホッパーに移し、次いでバンパーファシア（bumper fascia）に造形する。
【００８１】
実施例１
第一の実施例に於いて、粒子ブレンドプロセスは、タルクマスターバッチに１．５重量％のグリセロールモノステアレートを添加することによって改良される。射出成形したバンパーファシアの灰分レベルの標準偏差は、０．５０％から０．３７％まで減少される。
【００８２】
実施例２
第二の実施例に於いて、射出成形機のホッパー内のブレンド偏析は、射出成形機の受け入れ点でのＢＩＮＳＥＲＴ（登録商標）の添加によって減少される。実施例１からの改良も使用される。灰分レベルの標準偏差は、０．３７％から０．１９％まで更に減少される。
【００８３】
実施例３
第三の実施例に於いて、ブレンダーと射出成形機のホッパーとの間の距離を、約３．７ｍに減少する。この材料を固体状態でパイプ又はチューブに通して移動させるために流動気体（一般には、空気）を使用する、空気（pneumatic）運搬によって、ブレンダーから射出成形機まで運搬する。プラント配置に基づいて、長い運搬距離が必要な場合（例えば１台のブレンダーが、複数の射出成形機に材料を供給する場合）、複数の質量流量を与え、材料を有効に再混合する射出成形機ホッパー内に、ホッパーインサート（hopper insert）（例えばフィンによって改造されたＣＯＭＢＩＦＬＯＷ（登録商標）又はＢＩＮＳＥＲＴ（登録商標））を使用することが有利であろう。このようなインサートは、計量変動（dosing variation）に起因するパーツに於ける変動（例えば灰分レベル、パーツ重量及び衝撃強度の変動係数）を減少させることもできる。
【００８４】
実施例４
第四の実施例に於いて、エラストマー（Ｅｎｇａｇｅ ＤＡ１０）を計量するためにバルブ内に使用されるスライド−ゲートは、エラストマーが、バルブの移動ゲートと静止壁との間で楔形にはまりこむようになるとき、完全に開くことができない。スライド−ゲートが開くとき、エラストマー粒子（例えばペレット）が楔形にはまりこむようになるのを防止するために、楔形インサートをバルブの壁の上に置く。このインサートは、ブレンド中のエラストマー濃度の変動係数を大きく減少させることができる。
【００８５】
実施例５
実施例１の粒子ブレンドを、粒子ブレンドが接線方向で入るように、ホッパー蓋の側面に連結したコンベヤー管を使用して、透明なホッパーに運搬する。このコンベヤー管は、熱可塑性エラストマーから形成されており、静電気を制御するための銅線を有する。粒子ブレンドを運搬するために、比較的高い真空（約５６００フィート／分の空気流速を作る）を使用する。ホッパー内に渦が形成される。ホッパーが約７５％充填されたとき、真空を切る。ホッパー５の受け入れ領域８０内の粒子ブレンドを、図８に示す。ホッパー内の粒子の上層８４は、約３０°の（水平面との）角度であり、粒子の偏析が目視で観察され、第一の領域８６は、マスターバッチ粒子（暗色粒子）の比較的低い濃度を有し、第二の領域８８は、マスターバッチ粒子の比較的高い濃度を有するようになっている。例えば静電荷による、ホッパーの内側鉛直壁８２に付着した粒子は、実質的に存在しない。
【００８６】
実施例６
実施例１の粒子ブレンドを、粒子ブレンドが下向き鉛直方向で入るように、ホッパー蓋の頂部中心に連結したコンベヤー管を使用して、透明なホッパーに運搬する。このコンベヤー管は、熱可塑性エラストマーから形成されており、静電気を制御するための銅線を有する。ディストリビューターを、コンベヤー管の出口開口の下に置く。粒子ブレンドを運搬するために、比較的低い真空（約４５００フィート／分の空気流速を作る）を使用する。粒子ブレンドを運搬するとき、渦は形成されない。ホッパーが約７５％充填されたとき、真空を切る。ホッパー５の受け入れ領域８０内の粒子ブレンドを、図９に示す。ホッパー内の粒子の上層８４’は、ほぼ平ら（即ち水平）である。粒子の偏析は目視で観察されず、マスターバッチ粒子の濃度は、種々の領域（例えば領域９０、９０’）に於いて本質的に一定である。例えば静電荷による、ホッパーの内側鉛直壁８２に付着した粒子は、実質的に存在しない。
【００８７】
実施例７
電気絶縁性熱可塑性樹脂から作られ、銅線又は電気伝導のための他の手段を含まない運搬管を使用して、実施例６の条件を繰り返す。帯電防止剤を含有していないポリプロピレン粒子のみを運搬し、ホッパーの中に供給する。図１０に示されるように、ポリプロピレン粒子は、ホッパー５の内側壁８２に付着する。ポリプロピレンの高さは、内側壁９４付近で、中心領域９２付近よりも高い。
【００８８】
実施例８
帯電防止剤を含有する第一の材料及び帯電防止剤を含有しない第二の材料のブレンドを使用する以外は、実施例７の条件を繰り返す。第二の材料の濃度は、ホッパーの壁８２付近で比較的高く、中心領域９０付近で比較的低いと予想される。
【００８９】
本明細書中に記載した任意の数値は、任意の低い値と任意の高い値との間に、少なくとも２単位の分離が存在するという条件で、１単位の増分で低い値から高い値までの全ての値を含む。一例として成分の量又はプロセス変数、例えば温度、圧力、時間等が、例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、更に好ましくは３０〜７０であることを述べる場合、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２等のような値が、本明細書中で明示的に列挙されることが意図される。１よりも小さい値について、１単位は、必要に応じて、０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると考えられる。これらは特に意図される例に過ぎず、列挙される最低値と最高値との間の数値の全ての可能性のある組合せは、同様の方法で本明細書中に明示的に記載されるべきと考えられるべきである。判るように、本明細書中に「重量部」として表された量の教示は、重量パーセントに関して表された同じ範囲も意図している。従って、発明を実施するための形態中の「得られるポリマーブレンド組成物のｘ’重量部」に関しての範囲の表現は、「得られるポリマーブレンド組成物の重量パーセントでのｘ”」の同じく列挙した量の範囲の教示も意図している。
【００９０】
他の方法で記載されていない限り、全ての範囲は、終点及び終点の間の全ての数値の両方を含む。範囲に関連する「約」又は「ほぼ」の使用は、範囲の両端に適用される。従って、「約２０〜３０」は、少なくとも特定の終点を包含し、「約２０〜約３０」をカバーすることを意図する。
【００９１】
特許出願及び刊行物を含む全ての論文及び参照文献の開示は、全ての目的のために参照して含められる。組合せを記載するための用語「から本質的になる」は、同定された元素、成分、コンポーネント又は工程及び組合せの基本的で新規な特徴に著しく影響を与えない、このような他の元素、成分、コンポーネント又は工程を含むものとする。本明細書に於いて元素、成分、コンポーネント又は工程の組合せを記載するための、用語「を含んでなる（comprising）」又は「を含む」の使用は、この元素、成分、コンポーネント又は工程から本質的になる態様も意図する。
【００９２】
複数の元素、成分、コンポーネント又は工程は、単一の統合した元素、成分、コンポーネント又は工程によって与えることができる。その代わりに、単一の統合した元素、成分、コンポーネント又は工程は、分離した複数の元素、成分、コンポーネント又は工程に分割することができる。元素、成分、コンポーネント又は工程を記載するための単数形（“a”又は“one”）の開示は、追加の元素、成分、コンポーネント又は工程を排除することを意図しない。一定の族に属する元素又は金属に対する本明細書に於ける全ての参照は、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．によって１９８９年に刊行され、著作権を有する、元素周期表を参照する。族又は族群に対する任意の参照は、族に番号を付けるためのＩＵＰＡＣシステムを使用してこの元素周期表に反映されるような族又は族群に対するものとする。
【００９３】
本明細書中に使用されるとき、用語「ポリマー」及び「重合」は、総括的なものであって、それぞれ、「ホモ−及びコポリマー」並びに「単独−及び共重合」の更に特定の場合の何れか又は両方を含むことができる。
【００９４】
前記の説明は、例示であり、限定ではないことを意図することが理解される。記載された実施例の他の多数の態様及び多数の用途は、前記の説明を読んだ当業者に明らかであろう。従って、本発明の範囲は、前記の説明を参照して決定されるべきではなく、その代わりに、付属する特許請求の範囲を参照し、このような特許請求の範囲が与える均等の全範囲と共に決定されるべきである。特許出願及び刊行物を含む全ての論文及び参照文献の開示は、全ての目的のために参照して含められる。本明細書中に開示された主題の任意の面の下記の特許請求の範囲中の脱落したものは、このような主題の放棄ではなく、本発明者らが、このような主題が、開示された発明主題の一部であると考えなかったと見なされるべきでもない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）複数の異なった微粒子化された成分をドライブレンドして、均一な粒子ブレンドを形成する工程、
ｂ）前記ブレンドを、インサートを有する排出ユニットに通して流すことによって、粒子ブレンドを再ブレンドし、粒子ブレンドの偏析を実質的に防止する工程（ここで、前記インサートの内側の流れは質量流によって特徴付けられ、前記インサートの外側の流れは質量流によって特徴付けられる）、
ｃ）前記再ブレンドした粒子ブレンドを、パーツ造形機械のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程、
ｄ）前記微粒子化された成分を、スクリュー及びバレルアセンブリ内で溶融ブレンドして、溶融ブレンドを形成する工程並びに
ｅ）前記溶融ブレンドをパーツ造形機械内で造形して、造形物品を形成する工程
からなる、造形物品の製造プロセスであって、
このプロセスが、ドライブレンド工程と、再ブレンドした粒子ブレンドを前記スクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程との間に、複数の異なった微粒子化された成分を溶融ブレンドする工程を含まず、そして前記造形物品が、約１ｇよりも大きい質量を有する製造プロセス。
【請求項２】
複数の異なった微粒子化された成分が、
第一のポリオレフィンを含有する第一の材料
微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物を含有する第二の材料並びに
エラストマーを含有する第三の材料
を含有し、前記エラストマーが、約４０℃よりも高い溶融温度又はガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂である請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
第一の材料、第二の材料又は第三の材料の少なくとも１種が、
ｉ）実質的に類似の粒子の凝集を減少させるための添加剤、
ｉｉ）排出ユニットの壁に沿った材料の蓄積を減少させる、粒子の固有の偏析を減少させる若しくは両方のための帯電防止剤化合物又は
ｉｉｉ）ｉ）及びｉｉ）の両方
を更に含有する請求項１又は２に記載のプロセス。
【請求項４】
第一の材料、第二の材料又は第三の材料の少なくとも１種が、吸湿性である帯電防止剤化合物を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
第一の材料、第二の材料又は第三の材料の少なくとも１種が、モノグリセリド、エトキシル化脂肪酸アミン及びジエタノールアミドからなる群から選択された帯電防止剤化合物を含有し、この帯電防止剤化合物の濃度が、帯電防止剤含有材料の合計重量基準で約５％よりも低い請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
ドライブレンド工程の前に、前記プロセスが、更に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の最大２種を予備配合する工程からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記排出ユニットが、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、このインサートが、外側構造体内に支持され、前記第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する内側構造体を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記外側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、前記粒子ブレンドの第一の部分を排出するための、外側構造体の底に配置されている第一の開口まで伸びており、前記内側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、粒子ブレンドの第二の部分を排出する、内側構造体の底に配置されている第二の開口まで伸びている請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記排出ユニットを通る水平面で、第一の平均鉛直質量流束、Ｆ１が、前記外側構造体の内部表面と前記内側構造体の外部表面との間に形成され、第二の平均鉛直質量流束、Ｆ２が、この内側構造体の内部表面の間に形成される（ここで、Ｆ１とＦ２との比は、約０．１〜約１０である）請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記外側構造体の環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面と水平面との間の第一の角度が、約６０度よりも大きい、請求項７〜９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記インサートが、異なった質量流速を有する前記インサート内の少なくとも２個の領域を含む、第二の質量流を規定するための内側構造体の内側表面に取り付けられた複数のフィンを含み、ここで、前記２個の領域が、同じ水平面上に存在する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記インサートが、中央質量流量の通過を許容するように形作られた中央構造体を更に含み、前記中央構造体がインサート内を下方に縦方向に伸びており、全体的に一定の横断面を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記排出ユニットの内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面、このインサートの内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面又は両方が、フラストコニカルに閉じた環状構造体を有する円錐、収束壁を有する多面体又は両方の組合せである請求項７〜１２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上が、ブレンダーへの供給工程の前に、スライド−ゲート内に蓄積するようになることを防止するためのバルブインサートを有する、スライド−ゲートを制御する工程を更に含んでなり、（ここで、バルブインサートは楔形状又は湾曲形状である）請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記均一な粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機まで運搬する工程を更に含んでなる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記ブレンダーが重力ミキサーであり、前記パーツ造形機が射出成形機である又は両方である請求項１〜１５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記造形機に供給する工程が、前記均一な粒子ブレンドをスタティックミキサーに通過させる工程を含む請求項１〜１６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記均一な粒子ブレンドが、第一の熱可塑性樹脂を含有する第一の材料、微粒子化された充填剤及び第二の熱可塑性樹脂の混合物を含有する第二の材料を含んでなり、
前記第一の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン又は両方を含有し、前記第二の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン又は両方を含有し、
前記均一な粒子ブレンドの合計重量基準で、前記第一の材料が約３０〜約９０重量部の濃度で存在し、前記第二の材料が約１０〜約５０重量部の濃度で存在し、そして
前記均一な粒子ブレンドが、前記均一な粒子ブレンドの合計重量基準で、約３重量％よりも高い合計エラストマー濃度及び約３０重量％よりも高い合計ポリオレフィン濃度を含有する請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記プロセスが、
ａ）ｉ）約３０〜約９０重量部の、第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、
ｉｉ）約５０重量部以下の、微粒子化充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びに
ｉｉｉ）約３〜約４０重量部の、エラストマーを含有する第三の材料を、
それぞれ、少なくとも１個の供給源からブレンダーに、個々に供給する工程、
ｂ）第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上が、ブレンダーによって受け入れられる前に、少なくとも１個のスライド−ゲート内に蓄積するのを防止するために形作られた楔形のバルブインサートを有する、少なくとも１個のスライド−ゲートを制御する工程並びに
ｃ）均一な粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機に運搬する工程
を更に含み、
ブレンド工程が、ブレンダー内で、複数の第一の材料、第二の材料及び第三の材料の粒子をブレンドして、均一な粒子ブレンドを形成することを含み、
排出ユニットが、鉛直との第一の角度を形成するフラストコニカルに閉じた環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側円錐を含み、インサートが、外側円錐内に同軸的に支持され、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、閉じた環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する内側円錐を含み、そして
外側円錐の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料を排出するための、外側円錐の底に配置されている第一の開口まで伸びており、内側円錐の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料を排出する、内側円錐の底に配置されている第二の開口まで伸びており、第一の開口及び第二の開口が、互いに対して、実質的に共通又は非共通の位置にある請求項１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記ブレンダーが集中化ブレンダーであり、前記プロセスが、均一な粒子ブレンドを複数のパーツ造形機に運搬する工程を含む請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記運搬工程が、
ｉ）前記均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域で出口開口を有する全体的に密閉のチューブに通して運搬すること、ここで、前記出口開口での粒子ブレンドの平均流れ方向と、下向きの鉛直方向との間の角度は、約３０°よりも小さい、
ｉｉ）前記均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域でディストリビューターに通過させること（ここで、前記ディストリビューターは、均一な粒子ブレンドの平均速度、速度の標準偏差若しくは両方を変える）又は
ｉｉｉ）（ｉ）及び（ｉｉ）の両方
を含む請求項１５〜２０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項２２】
ａ）第一の材料、第二の材料及び第三の材料の分離した源泉と連通状態にあるブレンダー；
ｂ）前記ブレンダーと連通状態にある排出ユニット、ここで、前記排出ユニットは、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、そして前記排出ユニットは、外側構造体内に支持された内側構造体を有するインサートを含み、前記内側構造体は、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する、
ｃ）排出ユニットと連通状態にあるパーツ造形機
を含んでなり、前記ブレンダーが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドして、全体的に均一な粒子ブレンドを形成するために形作られており、前記インサートが、排出ユニット内の質量流を実質的に規定することによって、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せするために形作られている請求項１〜２１のいずれか１項に記載の造形物品の形成システム。
【請求項２３】
前記システムが、
ａ）ｉ）第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、
ｉｉ）微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びに
ｉｉｉ）エラストマーを含有する第三の材料
の別個の源泉並びに
ｂ）ブレンダーによって受け入れられる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上を計量するために形作られた少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリ（ここで、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリは、スライド−ゲートアセンブリを通って流れる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種の遮断を実質的に防止するように形作られている）バルブインサートを有するバルブを含む、
を更に含んでなり、
排出ユニットが、鉛直との第一の角度を形成するフラストコニカルに閉じた環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側円錐を含み、
ブレンダーが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドして、全体的に均一な粒子ブレンドを形成するために形作られており、
インサートが、更に、水平面で、外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間で第一の鉛直質量流束及びフィンと内側構造体の内部表面との間で複数の異なった第二の鉛直質量流束を作るように、内側構造体の内側に取り付けられた複数のフィンを含む請求項２２に記載のシステム。
【請求項１】
ａ）複数の異なった微粒子化された成分をドライブレンドして、均一な粒子ブレンドを形成する工程、
ｂ）前記ブレンドを、インサートを有する排出ユニットに通して流すことによって、粒子ブレンドを再ブレンドし、粒子ブレンドの偏析を実質的に防止する工程（ここで、前記インサートの内側の流れは質量流によって特徴付けられ、前記インサートの外側の流れは質量流によって特徴付けられる）、
ｃ）前記再ブレンドした粒子ブレンドを、パーツ造形機械のスクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程、
ｄ）前記微粒子化された成分を、スクリュー及びバレルアセンブリ内で溶融ブレンドして、溶融ブレンドを形成する工程並びに
ｅ）前記溶融ブレンドをパーツ造形機械内で造形して、造形物品を形成する工程
からなる、造形物品の製造プロセスであって、
このプロセスが、ドライブレンド工程と、再ブレンドした粒子ブレンドを前記スクリュー及びバレルアセンブリの中に導入する工程との間に、複数の異なった微粒子化された成分を溶融ブレンドする工程を含まず、そして前記造形物品が、約１ｇよりも大きい質量を有する製造プロセス。
【請求項２】
複数の異なった微粒子化された成分が、
第一のポリオレフィンを含有する第一の材料
微粒子化された充填剤及び第二のポリオレフィンの混合物を含有する第二の材料並びに
エラストマーを含有する第三の材料
を含有し、前記エラストマーが、約４０℃よりも高い溶融温度又はガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂である請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
第一の材料、第二の材料又は第三の材料の少なくとも１種が、
ｉ）実質的に類似の粒子の凝集を減少させるための添加剤、
ｉｉ）排出ユニットの壁に沿った材料の蓄積を減少させる、粒子の固有の偏析を減少させる若しくは両方のための帯電防止剤化合物又は
ｉｉｉ）ｉ）及びｉｉ）の両方
を更に含有する請求項１又は２に記載のプロセス。
【請求項４】
第一の材料、第二の材料又は第三の材料の少なくとも１種が、吸湿性である帯電防止剤化合物を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
第一の材料、第二の材料又は第三の材料の少なくとも１種が、モノグリセリド、エトキシル化脂肪酸アミン及びジエタノールアミドからなる群から選択された帯電防止剤化合物を含有し、この帯電防止剤化合物の濃度が、帯電防止剤含有材料の合計重量基準で約５％よりも低い請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
ドライブレンド工程の前に、前記プロセスが、更に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料の最大２種を予備配合する工程からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記排出ユニットが、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、このインサートが、外側構造体内に支持され、前記第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する内側構造体を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記外側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、前記粒子ブレンドの第一の部分を排出するための、外側構造体の底に配置されている第一の開口まで伸びており、前記内側構造体の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、粒子ブレンドの第二の部分を排出する、内側構造体の底に配置されている第二の開口まで伸びている請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記排出ユニットを通る水平面で、第一の平均鉛直質量流束、Ｆ１が、前記外側構造体の内部表面と前記内側構造体の外部表面との間に形成され、第二の平均鉛直質量流束、Ｆ２が、この内側構造体の内部表面の間に形成される（ここで、Ｆ１とＦ２との比は、約０．１〜約１０である）請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記外側構造体の環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面と水平面との間の第一の角度が、約６０度よりも大きい、請求項７〜９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記インサートが、異なった質量流速を有する前記インサート内の少なくとも２個の領域を含む、第二の質量流を規定するための内側構造体の内側表面に取り付けられた複数のフィンを含み、ここで、前記２個の領域が、同じ水平面上に存在する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記インサートが、中央質量流量の通過を許容するように形作られた中央構造体を更に含み、前記中央構造体がインサート内を下方に縦方向に伸びており、全体的に一定の横断面を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記排出ユニットの内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面、このインサートの内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面又は両方が、フラストコニカルに閉じた環状構造体を有する円錐、収束壁を有する多面体又は両方の組合せである請求項７〜１２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上が、ブレンダーへの供給工程の前に、スライド−ゲート内に蓄積するようになることを防止するためのバルブインサートを有する、スライド−ゲートを制御する工程を更に含んでなり、（ここで、バルブインサートは楔形状又は湾曲形状である）請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記均一な粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機まで運搬する工程を更に含んでなる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記ブレンダーが重力ミキサーであり、前記パーツ造形機が射出成形機である又は両方である請求項１〜１５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記造形機に供給する工程が、前記均一な粒子ブレンドをスタティックミキサーに通過させる工程を含む請求項１〜１６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記均一な粒子ブレンドが、第一の熱可塑性樹脂を含有する第一の材料、微粒子化された充填剤及び第二の熱可塑性樹脂の混合物を含有する第二の材料を含んでなり、
前記第一の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン又は両方を含有し、前記第二の熱可塑性樹脂が、エラストマー、ポリオレフィン又は両方を含有し、
前記均一な粒子ブレンドの合計重量基準で、前記第一の材料が約３０〜約９０重量部の濃度で存在し、前記第二の材料が約１０〜約５０重量部の濃度で存在し、そして
前記均一な粒子ブレンドが、前記均一な粒子ブレンドの合計重量基準で、約３重量％よりも高い合計エラストマー濃度及び約３０重量％よりも高い合計ポリオレフィン濃度を含有する請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記プロセスが、
ａ）ｉ）約３０〜約９０重量部の、第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、
ｉｉ）約５０重量部以下の、微粒子化充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びに
ｉｉｉ）約３〜約４０重量部の、エラストマーを含有する第三の材料を、
それぞれ、少なくとも１個の供給源からブレンダーに、個々に供給する工程、
ｂ）第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上が、ブレンダーによって受け入れられる前に、少なくとも１個のスライド−ゲート内に蓄積するのを防止するために形作られた楔形のバルブインサートを有する、少なくとも１個のスライド−ゲートを制御する工程並びに
ｃ）均一な粒子ブレンドを、ブレンダーからパーツ造形機に運搬する工程
を更に含み、
ブレンド工程が、ブレンダー内で、複数の第一の材料、第二の材料及び第三の材料の粒子をブレンドして、均一な粒子ブレンドを形成することを含み、
排出ユニットが、鉛直との第一の角度を形成するフラストコニカルに閉じた環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側円錐を含み、インサートが、外側円錐内に同軸的に支持され、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、閉じた環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する内側円錐を含み、そして
外側円錐の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料を排出するための、外側円錐の底に配置されている第一の開口まで伸びており、内側円錐の内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面が、一般的に、第一の材料、第二の材料及び第三の材料を排出する、内側円錐の底に配置されている第二の開口まで伸びており、第一の開口及び第二の開口が、互いに対して、実質的に共通又は非共通の位置にある請求項１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記ブレンダーが集中化ブレンダーであり、前記プロセスが、均一な粒子ブレンドを複数のパーツ造形機に運搬する工程を含む請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記運搬工程が、
ｉ）前記均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域で出口開口を有する全体的に密閉のチューブに通して運搬すること、ここで、前記出口開口での粒子ブレンドの平均流れ方向と、下向きの鉛直方向との間の角度は、約３０°よりも小さい、
ｉｉ）前記均一な粒子ブレンドを、排出ユニットの受け入れ領域でディストリビューターに通過させること（ここで、前記ディストリビューターは、均一な粒子ブレンドの平均速度、速度の標準偏差若しくは両方を変える）又は
ｉｉｉ）（ｉ）及び（ｉｉ）の両方
を含む請求項１５〜２０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項２２】
ａ）第一の材料、第二の材料及び第三の材料の分離した源泉と連通状態にあるブレンダー；
ｂ）前記ブレンダーと連通状態にある排出ユニット、ここで、前記排出ユニットは、鉛直との第一の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側構造体を含み、そして前記排出ユニットは、外側構造体内に支持された内側構造体を有するインサートを含み、前記内側構造体は、第一の角度よりも小さい、鉛直との第二の角度を形成する、内側方向に且つ下側方向に傾斜している外部表面を有する、
ｃ）排出ユニットと連通状態にあるパーツ造形機
を含んでなり、前記ブレンダーが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドして、全体的に均一な粒子ブレンドを形成するために形作られており、前記インサートが、排出ユニット内の質量流を実質的に規定することによって、均一な粒子ブレンドからの偏析された類似の粒子を再組合せするために形作られている請求項１〜２１のいずれか１項に記載の造形物品の形成システム。
【請求項２３】
前記システムが、
ａ）ｉ）第一のポリオレフィンを含有する第一の材料、
ｉｉ）微粒子化された充填剤、第二のポリオレフィン及びグリセロールモノステアレート、エトキシル化脂肪酸アミン、ジエタノールアミド又はこれらの任意の組合せを有する帯電防止剤の混合物を含有する第二の材料並びに
ｉｉｉ）エラストマーを含有する第三の材料
の別個の源泉並びに
ｂ）ブレンダーによって受け入れられる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の１種又はそれ以上を計量するために形作られた少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリ（ここで、少なくとも１個のスライド−ゲートアセンブリは、スライド−ゲートアセンブリを通って流れる第一の材料、第二の材料及び第三の材料の少なくとも１種の遮断を実質的に防止するように形作られている）バルブインサートを有するバルブを含む、
を更に含んでなり、
排出ユニットが、鉛直との第一の角度を形成するフラストコニカルに閉じた環状の内側方向に且つ下側方向に傾斜している内部表面を有する外側円錐を含み、
ブレンダーが、第一の材料、第二の材料及び第三の材料をブレンドして、全体的に均一な粒子ブレンドを形成するために形作られており、
インサートが、更に、水平面で、外側構造体の内部表面と内側構造体の外部表面との間で第一の鉛直質量流束及びフィンと内側構造体の内部表面との間で複数の異なった第二の鉛直質量流束を作るように、内側構造体の内側に取り付けられた複数のフィンを含む請求項２２に記載のシステム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１１−５１８６８２（Ｐ２０１１−５１８６８２Ａ）
【公表日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５０８８６（Ｐ２０１０−５５０８８６）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３７０７８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１１４７６１
【国際公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３７０７８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１１４７６１
【国際公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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