JPH0480810B2 - - Google Patents

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JPH0480810B2
JPH0480810B2 JP59082141A JP8214184A JPH0480810B2 JP H0480810 B2 JPH0480810 B2 JP H0480810B2 JP 59082141 A JP59082141 A JP 59082141A JP 8214184 A JP8214184 A JP 8214184A JP H0480810 B2 JPH0480810 B2 JP H0480810B2
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screw
piston
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plastic
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Yohanaabaa Furiidoritsuhi
Depuchiku Hansuuberunaa
Kaminsuki Akuseru
Fuan Hooren Ryudeigaa
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Bayer AG
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    • B29B7/60—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、可塑化したプラスチツクの領域中で
スクリユー（Schnecke）に充填剤をほぼ同一の
圧力下に導入し且つ剪断下に混合せしめる、４mm
よりも大きな、特に８mmよりも大きな最低寸法の
固体充填剤を含有するプラスチツクからの成形部
品の製造のための方法、装置及び該成形部品に関
するものである。 固体充填剤、特にガラス繊維、の導入によつて
プラスチツク製品の強度的性質を著るしく向上さ
せることができ、それによつてより広い分野にお
ける使用が可能となる。そればかりでなく、それ
らの材料、たとえば金属からの材料、が導電性で
もある場合には、さらに電磁的な遮蔽効果を達成
することができ、それによつて精密な電子的装置
において、かかる成形部品は、大部分の場合に必
要なカプセル中への封入による防護と共に、同時
に外界からの妨害作用に対する遮蔽を引き受ける
ことができる。 通常の構造の射出成形機において、補強したプ
ラスチツク部品の製造のために、背部の投入ホツ
パーにプラスチツクペレツトと充填剤を別々に導
入するという方法は公知である。 このような方法の欠点は、一般に脆い充填剤
は、それがぶつかる機械部分の経済的にもはや負
担し得ない摩耗を生じさせ、それは同時に充填剤
の大きさの過度の低下をもたらし、それによつて
比較的長いガラス繊維の導入にもかかわらず、仕
上つたプラスチツク部品中では最終的に平均して
0.5mm未満の長さの充填剤が存在しているに過ぎ
ないということである。このような欠点のため
に、この方法は実際にはほとんど使用されない。 さらに、連続的なスクリユー推進を伴なう押出
機が公知であり、その場合にはプラスチツク溶融
物の過剰圧力のない区域にガラス繊維を加え、次
いで混合後にひも状に押出し、それを最大６mmの
長さの粒状に切断する。 このような押出機を用いる方法においては実際
に、閉塞や著るしい摩耗は避けることができる。
しかしながら、個々の成形部品の製造のためには
ペレツトを改めて射出成形機中で溶融させなけれ
ばならないために、やはり前記の欠点が生じる。
生成した成形部品は、僅かな割合の１〜２mmの部
分と共に、平均して0.1〜0.5mmの長さの繊維断片
を含有しているに過ぎない。それによつて達成さ
れる強度の改善は、実際に50％に至るまでの量で
混入した場合ですら、僅かであるに過ぎない。同
時に表面的性質は量の増大と共に低下し、そのた
めに場合によつては、たとえば二次的な被覆のよ
うな費用を要する処理がさらに必要となる。ま
た、このように大きさが小さい場合には、40％以
上の導電性材料の添加によつて始めて、十分な電
磁的遮蔽効果が達成され、それは低い加工性と増
大する材料費と共に、大きな表面の問題を導びく
おそれがある。 本発明の目的は、僅かな量の固体充填剤の添加
によつてすら、従来の方法と比較して、特に引裂
きに対して、高い強度を示し、且つ必要に応じて
高い電磁的遮蔽作用を示す、簡単で経済的な製造
の可能性を包含する成形部品を見出すことにあ
る。 この目的は、本発明に従つて、繊維状、糸状、
帯状及び／又はシート状の材料から成る充填剤の
プラスチツク中における剪断及び混合を、スクリ
ユーのピストン状の運動によつて強化し、次いで
ピストンの助けをかりてそれを密閉型中に射出す
ることによつて、解決される。 前後に運動するスクリユー及びハウジングとピ
ストン状に形成させたスクリユー先端の間に狭い
間隔を有する射出成形機において、一方ではピス
トン的な作業方式にかかわらず長い充填剤同士の
もつれ合いあるいはスクリユー及びハウジング壁
の間での圧縮を回避することができ、且つ他方で
は充填剤がきわめて注意深く取り扱われるため
に、最終的に仕上つた成形部品中で比較的大きな
部分（＞30％）の充填剤が４〜40mm、特に10〜30
mmの長さを有することが可能であるということ
は、専門家にとつても意外なことである。その
際、充填剤としては長く続く糸、粗糸、帯、網状
でも、ばらばらの繊維、薄片、小板であつても、
使用することができる。本発明による方法におけ
る他の利点として、特に長さが比較的大であるこ
とに基づいて末端の数が比較的少ないために、充
填剤の僅かな摩耗が生じるのみであるということ
が認められている。さらに、スクリユーのピスト
ン的な運動は充填剤の良好な分散に効果があり、
その結果、後の成形部品はほとんど等方的な性質
を有している。さらに加えて、最終成型製品にお
いて、充填剤の強度と遮蔽作用に関する特別な性
質が、比較的長期間にわたつて持続するという利
益が生じる。また、充填剤の末端の数が比較的少
ないために、成形部品は向上した表面性質を表わ
す。 本発明の方法の特定の一実施形態においては、
作業過程において発生するガスを、スクリユー先
端の区域における栓状のプラスチツクの形成によ
る圧力生成によつて、後方に向つて最大で充填剤
の導入部に至るまで、次いで外部に向つて排出さ
せる。 スクリユー押出機におけるプラスチツクの栓の
形成によつて、溶融したプラスチツクかた時とし
て生じるガスを、部分的に充填されたスクリユー
通路中で推進方向に対抗して、充填剤の導入設備
のための入口と同一であつてもよい口を通じて、
排出させることが可能である。かくして、このよ
うにして製造した成形部品は、たとえば押出し製
品よりも著るしく少ない気泡を有しているにすぎ
ない。 本発明の方法のもう一つの実施形態において
は、溶融物の一部がピストン的な運動に際して、
ピストンを備えたスクリユー先端とハウジングの
間の間隙中を移動する。 逆流止めによつて逆流をできる限り防止する通
常の射出成形機とは異なつて、本発明の場合に
は、間隙において逆流によつて生じる剪断力が充
填剤を一定の長さに分けるために用いられ、その
際同時に向上した混合作用のほか充填剤の配列を
生じさせることができ、それが成形部品の静的な
優先整列に際して利益となりうる。 本発明の方法の別の実施形態においては、プラ
スチツクの主推進方向におけるピストン的な運動
が同時に射出のために利用される。 射出成形又は吹込み成形においては、本発明に
よる方法はスクリユーを用いて有利に行なうこと
ができる。 固体充填剤を含有するプラスチツクからの成形
部品の製造のための本発明の方法の遂行のための
装置においては、栓を形成するスクリユー先端を
有するスクリユーは、軸方向の運動駆動装置を有
し且つ、推進方向から見て、導入区域の前又はそ
の区域に、排気口を備えている。 運動駆動装置によつてスクリユーを軸方向に動
かし且つそれによつて剪断及び混合過程を制御す
ることが可能である。同時に栓状を成しているス
クリユー先端によつて後方に向つて低下する圧力
形成が起り、それが、スクリユー通路の部分的な
充填に際して、そこで生じたガスの排気口を通じ
る排出のために働らくが、その際一般にその排気
口は充填剤の導入のためにも用いることができ
る。 さらに改良した装置においては、スクリユー先
端の一部をピストン状に仕上げる。 スクリユー先端を簡単なピストンとして仕上げ
ることによつて、それを同時にたとえば射出成形
又は吹込み成形のために用いることが可能であ
る。その際に、閉塞の危険と摩耗が大きすぎるこ
とにより、逆流止めを取り付けないことが好都合
であることが明らかとなつている。 可能な一実施形態においては、運動駆動装置に
よつて仕込みを制御する。 ピストン的な働らきの結果としての溶融物中に
おける局部的な濃縮を避けるために、運動駆動装
置と組み合わせた防材によつて充填材の導入を中
断させてもよい。同時に、それによつて衝撃の回
避のための充填剤の加熱又は添加剤による充填剤
の湿潤が制御されるということを考えることもで
きる。 本発明の方法による特定の成形部品において
は、30重量％よりも多い充填剤が、少なくとも４
mmよりも大きく、特に８mmよりも大きい寸法を有
している。 従来の見解、すなわち射出成形部品は、異方性
の生じる可能性を避けるために、できるだけ短か
い繊維状の充填剤を含有すべきであるという見解
に反して、きわめて複雑な形状のものにおいてす
ら、長い充填剤によつて30〜100％ほども強度を
向上させることができるということが明らかとな
つた。４〜40mm、特に10〜30mmの長さが好適であ
ることが明らかとなつているが、それは多くの場
合羊毛状の構造にあつて、充填剤内の力をその都
度充填剤の一末端から他端へと移行させる。その
際の充填剤の含量は、全重量の２〜70重量％、特
に５〜20重量％とすることができる。充填剤の形
態は、なかんずく、繊維、糸、帯、シート又は網
状とすることができる。その上、比較的長い充填
剤においては、末端の数が比較的少ないために、
より優れた表面性がもたらされ、同時により優れ
た性質による充填剤の配合量を低くすることがで
きる。 遂行可能な一実施形態においては、充填剤は有
機及び／又は無機材料から成つている。 充填剤の構成物質の相応する選択によつて、最
終的な強度的性質に大きな影響を及ぼすことがで
きる。適当な材料はたとえば炭素、アラミド、ア
スベスト、金属、ガラス及びその他の鉱物繊維で
あつて、それらは、なかんずく、熱可塑性プラス
チツク、エラストマー及び樹脂中に包埋させてあ
つてもよい。 既述の価値がある一実施形態においては、充填
剤は少なくとも部分的に電気伝導性である。 たとえばアルミニウムから成る、長い導電性の
繊維及び／又はシート状の材料（表面積≧36mm2）
の添加によつて、従来の一般的な充填剤の1/6よ
りも低い濃度において既に、必要とする電気的遮
蔽効果を達成することができる。＜30mHzの低振
動数領域における電磁的遮蔽もまた、高い透過性
の材料の充填によつて可能である。 一実施形態においては、導電性の充填剤を熱抵
抗とするために相互に結合させる。 相互に結合した長い金属繊維から成る網目によ
つて、たとえば加熱のために使用することができ
る電気抵抗を個々のプラスチツクの内部に生ぜし
めることができる。 考慮しうる一実施形態においては、充填剤を他
の添加剤の担体として用いることができる。 顔料、染料、安定剤及び保護剤から成る添加剤
の使用によつて、成形部品における確実な着色又
は保護効果を付加的に達成することができる。 実施例 １ 一方において導電性の充填剤を含有するペレツ
トから公知の方法に従つて、また一方において純
粋なペレツトと金属粗糸を用いて本発明の方法に
従つて、ポリアミド66から平均２mmの壁の厚さを
有するデイストリビユーターキヤツプ（Ｚｕ¨
ndkappenverteiler）を製造して、比較検討する。 その結果を下記の表に示すが、ここでEMAは
2.5GHzの測定振動数（電場成分の測定）におい
て測定した。
【表】 これらの数値の比較は、本発明の方法では約
6.5％の充填剤濃度によつて既に40dBの十分な遮
蔽が達成されるのに対して、従来の方法では７倍
も高い濃度、すなわち、45.0％を必要とすること
を示す。 機械的性質は基本的に類似の情勢を示す。たと
えば、ノツチ付き衝撃強さは、従来の方法におい
ては40重量％の充填剤によつて約30kJ／m2から
約5kJ／m2に低下するのに対して、本発明の方法
においては多少の上昇すら認められる。 実施例 ２ 20％のガラス繊維含量と４mmの厚さを有するポ
リカーボネート（マクロロン（Makkolom））の
射出成形片は下記の値を与える：
【表】 これらの機械的性質の比較は、本発明の方法に
従つて製造した成形部品における硬さと破断強さ
は、明らかにより高く且つ方向に無関係であるこ
とを示している。 特に衝撃的な負荷に対しては２倍も高いエネル
ギー吸収を示している。 実施例 ３ 本発明の新規方法に従つて射出成形法によつて
ヒーター（Heizeinrichtungen）を製造した。重
合体マトリツクスとしてはデユレタン
（Durethan）（Pa66）を用いた。導電性の内部補
強剤は12重量％の鋼繊維〔ベキノツクス
（Bekinox）6.5μ〕から成つている。 30Vの負荷電圧と0.5Aの電流（Ｐ＝Ｕ×Ｊ＝
30V×0.5A＝15W）において70℃の表面温度が生
じる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 可塑化したプラスチツクの領域においてスク
    リユー中に充填剤をほぼ同一の圧力下に添加し且
    つ剪断力下に混合することによつて、４mmを超え
    る、特に８mmを超える最低寸法を有する固体充填
    剤を含有するプラスチツクから成形部品を製造す
    るための方法にして、繊維、糸、帯及び／又はシ
    ート状の材料から成る充填剤の剪断及びプラスチ
    ツク中への混合をスクリユーの通常の回転運動お
    よび付加的にスクリユーのピストン的な運動によ
    つて行ない、次いでそれをピストンの助けをかり
    て閉じた型中に射出することを特徴とする該方
    法。 ２ 溶融物の一部を、ピストン的な運動に際し
    て、ピストンを備えたスクリユー先端とハウジン
    グの間の間隙中を移動させることを特徴とする、
    成形部品の製造のための特許請求の範囲第１項記
    載の方法。 ３ プラスチツクの主推進方向におけるピストン
    的な運動を同時に射出のために利用することを特
    徴とする、成形部品の製造のための特許請求の範
    囲第１〜２項のいずれかに記載の方法。 ４ 投入ホツパー、導入装置及び軸方向の運動の
    ための駆動装置を備えたスクリユーを具備したハ
    ウジングを有し、該スクリユーはプラグを形成し
    うるスクリユー先端を備えており、脱ガス排気口
    は推進方向に関して上流に又は導入装置の領域に
    設置されている、固体充填剤を含有する成形部品
    を製造する装置であつて、軸方向の運動のための
    駆動装置は射出の間のみでなく、混合の間にも運
    動できることを特徴とする装置。 ５ スクリユー先端の部分をピストンとして形成
    せしめることを特徴とする、特許請求の範囲第４
    項記載の装置。 ６ 運動の駆動装置は導入装置を制御するように
    配置されていることを特徴とする、特許請求の範
    囲第４〜５項のいずれかに記載の装置。 ７ 30重量％を超える充填剤が少なくとも４mmを
    超え、特に８mmを超える寸法を有していることを
    特徴とする、型中に射出した固体充填剤含有プラ
    スチツクから成る成形部品。 ８ 充填剤は天然及び／又は無機材料から成るこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第７項記載の成
    形部品。 ９ 充填剤は少なくとも部分的に電気伝導性であ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第７〜８項
    のいずれかに記載の成形部品。 １０ 電気伝導性の充填剤は発熱抵抗とするため
    に相互に結合させてあることを特徴とする、特許
    請求の範囲第９項記載の成形部品。 １１ 充填剤は他の添加剤の担体として働らくこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第７〜１０項の
    いずれかに記載の成形部品。
JP59082141A 1983-04-29 1984-04-25 補強性充填剤を含有するプラスチツクからの成形部品 Granted JPS59209836A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3315707.3 1983-04-29
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JPS59209836A JPS59209836A (ja) 1984-11-28
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US (1) US4812247A (ja)
EP (1) EP0124003B1 (ja)
JP (1) JPS59209836A (ja)
AT (1) ATE43095T1 (ja)
CA (1) CA1233309A (ja)
DE (2) DE3315707A1 (ja)
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