JPS585774B2 - 発泡性熱可塑性混合物の加工方法 - Google Patents

発泡性熱可塑性混合物の加工方法

Info

Publication number
JPS585774B2
JPS585774B2 JP54028343A JP2834379A JPS585774B2 JP S585774 B2 JPS585774 B2 JP S585774B2 JP 54028343 A JP54028343 A JP 54028343A JP 2834379 A JP2834379 A JP 2834379A JP S585774 B2 JPS585774 B2 JP S585774B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mixture
screw
region
barrel
degassing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54028343A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54127977A (en
Inventor
ミカエル・ラドネイ・ジユニア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPS54127977A publication Critical patent/JPS54127977A/ja
Publication of JPS585774B2 publication Critical patent/JPS585774B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3442Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/268Throttling of the flow, e.g. for cooperating with plasticising elements or for degassing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/76Venting, drying means; Degassing means
    • B29C48/765Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus
    • B29C48/766Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus in screw extruders
    • B29C48/767Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus in screw extruders through a degassing opening of a barrel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/83Injection molding of polyolefin-type foam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/812Venting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は構造用プラスチック発泡製品を製造する方法に
関する。
構造用発泡製品の製造はよく知られており、当業界で広
範に行われている。
この種の製品や物品を製造するために多数の技術が使用
されてきた。
そのうち主要な技術はプラスチック発泡体の押出成形お
よび射出成形である。
構造用硬質発泡成形の目的に用いられる組成物は、所望
の熱可塑性樹脂と気体、液体または固体の発泡剤との種
々の混合物である。
固体または液体の発泡剤は、熱的に分解されてガスを発
生するタイプのものである。
通常、熱可塑性材料を押出または射出成形機に粒子の形
態で供給し、これに発泡剤を均質に混和する。
固体の発泡剤を用いる場合には、プラスチック粒子に粉
末状発泡剤を散布または被覆して所望の発泡体形成性組
成物を得る。
発泡性熱可塑性組成物の押出成形、そして特に射出成形
には幾つかの重大な問題がある。
そのうちもつともよくある問題は、発泡プラスチックを
、良質な、少くとも実質的に均一な、寸法の小さいセル
構造を有し、かつ最終的により良好なより望ましい物理
的および視覚的特性を与え最終特性を改善することので
きる他の物理的特性を有する仕上製品に形成することに
係わる問題である。
このような特性および品質を達成するために、発泡性材
料の最終的成形および硬化の前に、混合を十分にかつ均
質に行って、熱可塑化および加工工程の間に発泡剤ガス
および/または蒸気を熱可塑性材料中にかつそれ全体に
もつとも効率よく分散させる必要がある。
この完全均質混合は、発泡材料を可塑化および加工しつ
つある装置から発泡材料を排出する前にすべて行う必要
がある。
経験から明らかになったところでは、発泡性組成物は非
発泡プラスチック材料と同様に、湿気および他の揮発性
有害成分(例えば、未反応単量体など、および過剰な望
ましくない割合の可塑剤、内部滑剤などの成分)を実質
的に含まないように,成形用材料として調製するのが最
適である。
乾燥不十分な材料はしばしば成形物品としたときに、種
々の構造的欠陥のなかでも、望ましくない表面仕上外観
、特に不良とされる「スプレーマーク」および「スピッ
トマーク」を呈する。
このようなスプレーマークは、発泡プラスチック樹脂の
最終硬化中に熱可塑性組成物中の水性および他の揮発性
混入物が内部蒸発することに基因すると考えられる。
このような満足できる調製または乾燥を達成せんとする
試みは、種々の異なる方法で行われてきた。
ある調製方法では、固体の粉砕したプラスチック材料を
スクリュコンベヤ装置の混練可塑化バレルに供給する。
ホッパ部で材料を加熱して乾燥し、しかる後、材料を可
塑化バレルに進入させ、さらに前進させるとともに、熱
可塑化排出にふさわしい状態(通常溶融した自由流動状
態)に調整する。
ホッパ部では、意図的に、材料に熱可塑性組成物を軟化
または溶融するような多量の熱を加えないようにする。
熱入力は、熱可塑性材料から水および他の望ましくない
低沸点揮発物を除去するのに適切な値に維持する。
従って、ホッパ乾燥では、普通約82〜85℃程度の乾
燥温度を用いる。
ホッパ乾燥はしばしば無効となったり効率悪くなったり
する。
ホッパ乾燥部に用いられた加熱素子および他の部品は作
動が不良で信頼性の低いことがしばしばである。
その上、発泡形成性組成物を用いる場合、プラスチック
粒子のケーキングや凝集のような問題にしばしば遭遇す
る。
このことは、熱可塑性粒子を発泡剤で、液体キャリャに
懸濁状態に維持した微粉末または微粒子形態で被覆した
場合に特にそうである。
このような場合、ホッパで加えられた乾燥用の熱が原因
でケーキングが生じ、その結果ホッパ装置内で詰りが生
じ、プラスチック粒子を装置のバレルに均一に送給する
ことができなくなる。
この問題を除くかまたは最小限に抑えるために、発泡性
プラスチック粒子に対して約46℃のように低いホッパ
乾燥温度を用いてきた。
しかし、このような低い温度では、所期の乾燥目的を達
成するのに非常に非効率的、非実際的である。
従って、最善の結果を得るように発泡性プラスチック粒
子を効果的かつ効率的に乾燥することは実現が極めて困
難であった。
水および他の揮発性混入物を除去するためにブラスチツ
ク粒子を処理する別の方法では、熱可塑性材料を押出ま
たは射出成形に用いるバレルにガス抜き開口を設ける。
ガス抜き付バレル成形装置は通常二段スクリュを用いる
スクリュは、バレルの上流端に位置する入口から延在す
る第1圧縮段、これに続く圧縮緩和または圧縮解除段、
さらにこれに続き、バレルの出口に隣接するスクリュ端
まで延在する第2圧縮段を有する。
可塑化された材料は最後の第2圧縮段を経て排出される
スクリュの圧縮緩和または圧縮解除段において、バレル
にガス抜きが設けられ、これを経て加工中の加熱された
熱可塑性材料から水、蒸気または他の揮発性成分が抜け
出る。
これにより加工中のプラスチツク材料に所望の乾燥作用
が与えられる。
しかし、発泡性熱可塑性材料と組合せてガス抜き付バレ
ルを用いることはこれまで実用的とみなされなかった。
その理由は、かゝるガス抜き口をうまく利用するために
は、発泡性プラスチック材料をバレルにその発泡温度で
またはその付近の温度で通す必要があるからである。
ガス抜き口より前でバレル中の重合体を可塑化すると、
必然的に、化学的発泡剤の場合には実質的な分解が、ま
た液体発泡剤の場合には揮発が生じ、これが原因でガス
抜き領域での圧力解除の際に発泡材料が膨張しガス抜き
口から外に押出される。
発泡剤により発生した遊離ガスをガス抜きを経て放出ま
たは排出することはこの面で望ましくないようである。
従って、バレルからの排出以前の発泡性材料および泡形
成性気体成分組成分の有意の損失を避けるために、ガス
抜き付バレルは発泡性プラスチック材料を加工するのに
使われていない。
本発明の目的は、構造用プラスチック発泡製品,特に発
泡コアを被包する密な表面スキンを有し、著しく改善さ
れた視覚的および物理的特性を有する構造用プラスチッ
ク発泡製品を製造することにある。
さらに具体的には、本発明は、ガス抜き付バレルを用い
て発泡性プラスチック粒子を町塑化し、該バレルから可
塑化材料を押出または射出成形することを包含する。
本発明の目的、特徴および効果を明確にするために、以
下に図面を参照しながら本発明を詳述する 第1図は本発明に従って発泡性熱可塑性組成物を押出ま
たは射出成形するガス抜き付バレルアセンブリの線図的
断面図であり、主要部分のみを図示してある。
押出または射出成形装置のバレル10は回転自在スクリ
ュ12を包囲している。
押出装置の場合、スクリュ12は通常決った軸線方向位
置で単に回転するだけである。
射出成形装置の場合、スクリュ12を回転するだけでな
く軸線方向に移動もするように構成する。
バレル10の一端には、ホツパ16からの入口14が設
けられている。
大抵の場合、ホッパ16内のプラスチック粒子を、通常
オーガ一式機構である適当な計量供給装置18により、
計量された量にて入口14に小出しする。
バレル10のほぼ中心部分または中心部分より僅かに前
方に離れた位置に、ガス抜き通路20が設けられている
ガス抜き通路20には、第2図および第3図に示すよう
に所望の寸法の開口24があけられたガス抜きキャップ
22がねじ23などにより着脱自在に固定される。
バレル10の前端には出口通路26が形成されている。
この通路を経て溶融プラスチック材料を押出または射出
成形のために排出する。
スクリュ12Kはその中心シャフト30のまわりを螺旋
状に延びる螺旋ねじ山28が設けられている。
プラスチック材料はねじ山28間の谷31で加工されこ
こを経て搬送される。
第1図に示す構成では、ねじ山28はスクリュの全長に
わたってほぼ均一なピッチを有する。
しかし、谷31の深さ(即ち、シャフト30の外表面と
ねじ山28の外周との間の半径方向距離)はスクリュの
長さに沿って変化する。
図示例では、入口14付近では谷の深さb1が相対的に
大きく、次いで谷の深さは下流方向に次第に減少し、バ
レル10のガス抜き部分付近では、谷の深さd2が相対
的に小さくなる。
ガス抜き部分の直前のスクリュ12の部分には、円周方
向に離間された浅い軸線方向延在溝34を有するブリス
タ32が設けられている。
ブリスタ32の下流側すぐから谷の深さd3はねじ山2
8数涸分の距離にわたって相対的に大きく、次いで谷の
深さは次第に減少し、スクリュの前端付近では谷の深さ
d4が相対的に浅くなる。
スクリュの前端は先細ノーズコーン36よりなる。
ノーズコーン36の形状は排出通路26の直後のバレル
10の穴とほぼ一致する。
スクリュのノーズコーン36と最前部ねじ山との間には
逆止弁38が配置されている。
逆止弁38は排出口26に向かう方向のプラスチックの
流れを許容するが、スクリュに沿っての反対方向へのプ
ラスチックの流れを阻止する。
図面には示されていないが、バレルまたはスクリュのい
ずれにも所望に応じて加熱もしくは冷却手段を設けるこ
とができる。
か5る加熱または冷却手段を設ける範囲は、スクリュの
加工条件、摩擦熱などの因子に依存する、使用される特
定の熱可塑性材料に発生する摩擦熱の量に相関する。
第1A図のブロック図はバレルでの圧縮加熱に続く加工
過程を示す。
第1図に示したバレルースクリュ装置から発泡性組成物
を排出した後、これをアキュムレータ40に中間貯蔵す
る。
アキュムレータ40内の可塑化組成物を通常のアキュム
レータ操作に従って射出成形モールド42中にまたは押
出ダイ44に送り出す。
射出成形物品を製造する場合、アキュムレータを利用す
ることにより所謂「低圧」成形、即ちモールド型に射出
される際のプラスチック材料の圧力が僅か約35〜3s
2kg/cm’程度である成形を容易に実現できる低圧
成形では、一打ちの寸法がモールドの容量よりいくらか
少ない。
発泡性プラスチックの所謂「高圧」射出成形では、プラ
スチック材料をバレル10からノズルなどを経て直接モ
ールド中に少くとも703〜1406kg/cm’程度
の圧力で打ち込む。
高圧射出発泡成形では、一打ちを射出した後にモールド
空腔が少くとも僅かに膨張、拡大される。
押出成形品は成形ダイでの圧力約21〜42kg/cm
’で通常製造される。
バレル10内で達成された可塑化作用は40で示される
ようなアキュムレータを使用してもしなくても実質的に
同じである。
スクリュ12の第1段(即ちバレル10の入口14から
スクリュのブリスタ32まで)においては、発泡性材料
の初期混合および可塑化を行う。
スクリュねじ山間の谷の深さが減少するので、プラスチ
ック材料が加工されるにつれてその温度が除々に上り、
プラスチックがブリスタ32を通過する時までには、プ
ラスチック温度は材料を完全に可塑化するとともに発泡
剤を活性化するのに十分なレベルまで上昇している。
流体材料をブリスタ32の溝34を経て強制通過させた
後、このブリスタ下流区域の谷の容量が相対的に大きい
ので材料の圧力は直ちに解除される。
装置を適切に作動させて、この時点で材料が発泡温度ま
たはそれ以上となるようにする。
この時点で材料への圧力が解除されるので、バレルのガ
ス抜き領域を通過する間に遊離ガスや蒸気が材料から除
去される。
この後、溶融材料をスクリュねじ山により前進させるに
つれて、谷の深さが減少するので材料は再び除々に加工
され圧縮され、材料温度はさらに上昇し、かくして材料
がバレルの前端に達すると、材料は通路26を経て排出
されるのに望ましい溶融状態になる。
驚くべきことには、発泡剤の効果が中間ガス抜きにより
低下しないことを確かめた。
射出成形用バレル装置においては、大抵の場合スクリュ
12を回転させるとともに後退させ、これにより溶融材
料をノーズコーン36の前に溜める。
時には閉止弁(図示せず)を用いて材料をノーズコーン
の前に蓄積させておく。
所望量の溶融プラスチックが蓄積したところで、スクリ
ュ12を前方へ第1図に示す位置に移動し、これにより
溶融材料をダイに射出する。
このような構成では、所望の一打ち分をノーズコーンの
前に蓄積するために、スクリュ12を第1図に示す位置
から除々に後退させる。
従って軸線方向移動可能なスクリュを用いる場合には、
スクリュの圧力解除領域(谷が相対的に深い部分)をガ
ス抜き通路20から前方へ延在させ、スクリュの後退位
置において、ガス抜き領域付近で加工されているプラス
チックが圧縮状態ではなくて圧力解除状態に入るように
することが重要である。
中間圧力解除領域を有する二段スクリュを用いる結果、
材料は装置のバレルを完全に通過する間に良好にかつ均
一に混合される。
この改善された混合作用の結果、得られる製品には良好
なセル構造が得られる。
しかも、発泡性組成物への中間ガス抜き作用により混合
が著しく改善される。
ガス抜き作用の結果として、第2圧縮段はバレルからの
排出前に発泡性組成物を一層完全にかつ効果的に齢する
ことができるようになる。
この改善された混合およびガス抜きの結果として、優れ
た表面および物理的特性を有する発泡プラスチック部品
が得られる。
発泡部品は高い信頼性をもって製造され、寸法的に一層
精密になる。
得られる発泡部品にスプレーやスピットマークや目に見
えるバブルが生じる恐れが大幅に減少するので、発泡部
品は優れた表面外観を呈する。
本発明によるこのような改善を説明する重要な理由の一
つは、発泡プラスチック材料から不要なガス、蒸気およ
び水分のみを除去するだけでなく、発泡構造中の大きな
バブルおよび不規則な寸法や過大寸法のセルパターンも
除去することにあると考えられる。
この作用は、ある程度、パン焼き業界で良好なパン練り
塊をつくるのに必要な継続的こね必要条件、即ちパン練
り塊をふくらませた後の二次練りに揄えられる。
言い換えると、第1圧縮段の加工を発泡性組成物に加え
た後、発泡性組成物中に含まれた蒸発性物質は、不規則
な寸法の望ましくない程大きいバブルを形成しやすい。
密閉され収容された発泡材料に単に物理的加工を加える
だけでは、包含バブルまたはセル寸法を小さくするのが
非常に困難である。
しかし、中間ガス抜き作用によりこの問題を大幅に解決
し最小限に抑えることができる。
ガス抜き領域を通過した後、発泡性材料は、最終的成形
のためにバレルから排出される前に、非常に良好なセル
分布および分散を呈する。
この優れた結果は、ガス抜きとプラスチック材料の良好
な混合および完全な再圧縮との上述した複合効果に基づ
き、このことは本発明の二段スクリューガス抜き付バレ
ル装置によって可能になる。
本発明によれば、発泡性組成物は、バレル内のガス抜き
領域に達する時までに少くとも「ブロづ即ち発泡し始め
る。
加えられた熱および/または摩擦熱により材料温度は、
発泡剤が熱的に活性化されて所望のガスを生成するよう
な値まで上昇しているので、この段階で材料は発泡状態
にある。
しかし、発泡性混合物は第1圧縮領域内で浅い谷d2へ
押入れられて実質的に圧縮されているので、通常大気圧
前後になっている圧力解除領域d3に達するまで発泡し
たり膨張したりできない。
バレルのガス抜き領域内での部分的または一次発泡によ
り、発泡性組成物はガス抜き領域の相対的に深い谷d3
で、また実際のガス抜き点、即ちガス抜き開口24でい
くらか膨張する。
ガス抜き中に、揮発性成分の一部がガス抜き口を逃げ出
し、発泡性組成物に乾燥作用をなす。
この後、ガス抜きの下流で材料を最終的に圧縮、加工お
よび混練して予備膨張混合物を再圧縮し、従って混合物
をバレル内で加圧下に維持して、出口通路26を経てバ
レルから排出されるまで再膨張を抑制する。
驚くべきことには、この予備膨張およびその後の再圧縮
によって、発泡性組成物の真の「ブロー」がバレルから
の排出時に初めて生じる場合に得られるよりも均一なセ
ル構造を有する良好な製品が得られる。
第1図に示す構成では、プラスチック材料の次第に増加
する加工および圧縮を達成するために、ノスクリュの谷
の深さがスクリュの第1および第2圧縮段それぞれで次
第に浅くなるようにスクリュを設計してある。
そして、ガス抜き領域での材料の圧力解除を行うために
、スクリュの谷の深さをこの領域で相対的に深くしてい
る。
この中間ガス抜き作用を含む二段階圧縮を別の方法で行
うこともできる。
例えば、第4図では、スクリュ48のシャフト部分46
はその全長にわたってほゞ均一径である。
従って谷50の深さはほゞ一定である。材料の加工およ
び圧縮を次第に増加するために、スクリュねじ山51の
ピッチをスクリュの長さに沿って変えてある。
従ってねじ山51は2つの圧縮領域では次第に減少する
ピッチを有し、ガス抜き領域では次第に増加するピッチ
を有する。
言い換えると、シャフト部分の直径は実質的に一定であ
るので、スクリュの谷の幅が2つの圧縮段では次第に小
さくなり、ガス抜き領域では相対的に大きくなるように
スクリュを勿論する。
勿論、ねじ山のピッチおよび谷の深さ双方とも変化させ
て所望の結果を達成するように、二段階スクリュを設計
することもできる。
上述した望ましいガス抜き作用を得るためには、ガス抜
きを受けるプラスチック材料を、材料中の望ましくない
成分が揮発しガス抜きから逃げ出すことのできる温度に
加熱しておけるように、ガス抜き領域を配置することが
重要である。
言い換えると、ガス抜き領域に達する前にプラスチック
材料に十分な加工および圧縮を行わなければならない。
実際問題として、ガス抜き領域をスクリュの加工部分の
両端間の少くともほゞ中央に、またはこの中央領域より
僅かに下流に配置する必要がある。
このことにより、ガス抜き領域に達する時までにプラス
チック材料を十分に混練し圧縮しておき、ガス抜き領域
で揮発物を逃がすとともに混合物を予備膨張させること
ができる。
この関係で、発泡性材料の中間圧縮解除を含む二段階圧
縮の観点からは、バレルの長さ対直径比を比較的大きく
しなければならないことが明らかである。
この長さ対直径比(普通L/D比と称する)は通常20
:1以上である。
少くとも24:1の比が好ましく28〜30:1のよう
な高い比がもつとも有利である。
L/D比が高ければ、混合は一層良好になり、一層均一
な発泡製品が得られる。
予想に反して、所望の発泡作用を達成することに関する
発泡剤の効果は阻害されない。
発泡ガスの効果は、発泡性材料が装置から排出されるま
で保持される。
勿論、上述したプロセスの総合効率はある程度まで、ガ
ス抜きから排出される発泡性材料の量に依存することが
明らかである。
ガス抜きから排出される材料の量は、予備膨張に使用で
きるバレル内の空間、特にガス抜き領域内の深い谷d3
により規定される空間に大きく依存する。
スクリュのねじ山間でガス抜き領域に利用できる空間が
大きくなければ、必然的に多量の発泡混合物が開口24
から押出される。
ガス抜きから排出される混合物の量は、ガス抜き開口2
4の寸法および位置によりある程度制御できる。
開口24の面積はガス抜き領域により生じる作用に関し
て臨界的でない。
この開口の寸法が重要であるのは、ガス抜きから排出さ
れる発泡材料の量に関係しているからである。
この開口の寸法は使用する各種の組成物に応じて変化す
る。
著しく大量に発泡する組成物もあれば、そうでもないも
のもある。
いかなる場合にも、開口24の面積はバレルの穴の断面
積の1/2より著しく小さく、好ましくは穴の断面積の
20〜30%程度である。
しかし、開口は、逃げ出す発泡材料により詰まる結果と
してガス抜きを気体状蒸気が抜け出すのを限定する程に
小さくしてはならない。
ガス抜きから排出される発泡性プラスチック材料の量は
、ガス抜きの寸法にだけでなく、処理条件にも依存する
ガス抜きを通って発泡材料が排出されるのを、スクリュ
によるプラスチック材料の送り速度を下げることにより
、またガス抜き領域内の材料の温度を下げることにより
少くすることができ、かゝる調節によりバレルを通過す
る材料のうちガス抜きから排出される材料の量を5重量
チ以下とすることができる。
ガス抜きを経て排出されるプラスチック材料の量は、ス
クリュのねじ山の形状によっても著しく減らすことがで
きるガス抜きを経ての発泡材料の排出を制御し最小にす
るのに特に有効な方法は、ガス抜き領域でスクリュねじ
山の前面をアンダーカットすることである。
アンダーカットはスクリュねじ山に凹状前面を与えるよ
うに行う。
即ち、第5図に示すようにガス抜き領域において、スク
リュねじ山51の前面52に凹陥部54を形成する。
凹部54はねじ山円筒面56と交差して実質的にナイフ
エッジ58を呈する。
この形状とすることにより、材料は半径方向外方にでは
なく、半径方向内方にスクリュのシャフト46に向かっ
て案内されるようになる。
その結果、揮発ガスをガス抜きを経て追い出す間、プラ
スチック材料自体が半径方向外方にガス抜きを経て流れ
出る傾向はほとんどなくなる,スクリュの凹状部分は、
材料を半径方向内方にすくうものでありさえすれば、そ
の形状を種々に変えることができる。
従って、前面の外周付近で、凹所を前方に傾斜させたり
、シャフト46の軸線に直交させたりするのではなくて
、凹所を後方に傾斜させて鋭角のくさびを形成する必要
がある(第4図と第5図の左端のねじ山を比較せよ)。
このようにすれば、スクリュねじ山の前面の皿状または
カップ状部分54は、材料がガス抜き領域を通過して前
進するにつれて、材料をスクリュのシャフトのまわりの
谷内に保持するように働らく。
勿論、強度を考慮すると、スクリュねじ山の前面に凹所
54を形成する場合、ねじ山の円筒面56を幅広にする
必要がある。
本発明においては、ほとんどの液体および固体の発泡剤
を相当広い温度範囲にわたって活性化してガスを生成す
ることができる。
発泡温度の実際範囲は、発泡剤の種類およびプラスチッ
ク樹脂の組成に従って変化する。
例えば、ある種の添加剤は発泡温度範囲を下げる傾向が
ある。
いずれにしろ、本発明によれば、発泡剤一樹脂混合物が
ガス抜き領域を通過する際に、この混合物がその発泡温
度、好ましくは発泡温度範囲の下限付近の温度に達する
ようにする。
この温度で混合物中に含まれる水分などの汚染物は揮発
し、ガス抜きから逃げ出し、発泡剤の効果を阻害するこ
とはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従って発泡性熱可塑性組成物を押出ま
たは射出成形するガス抜き付バレル装置の線図的断面図
、第1A図は本発明の装置の後続段を示すブロック図、
第2図は第1図のバレル装置のガス抜き部分を拡大して
示す平面図、第3図は第2図の3−3線断面図、第4図
はスクリュの変形例を示す線図的断面図、および第5図
はスクリュの別の変形例を示す線図的断面図である。 10・・・・バレル、12・・・・スクリュ、14・・
・・入口、16・・・・ホッパ、20・・・・ガス抜き
通路、24・・・・・開口、26・・・・出口通路、2
8・・・・・ねじ山、30・・・・・・シャフト、31
・・・・・・谷、32・・・・ブリスタ、36・・・・
ノーズコーン、38・・・・・・逆止弁、40・・・・
アキュムレータ、42・・・・躬出成形モールド、44
・・・・押出ダイ、46・・・・シャフト、48・・・
・・スクリュ、50・・・・谷、51・・・・ねじ山、
52・・・・前面、54・・・・凹部、56・・・・円
筒面、58・・・・ナイフエッジ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(a)粒状熱可塑性樹脂と熱活性化型発泡剤とを混合
    して、望ましい発泡性セル形成性気体成分のほかに水や
    低沸点不純物のような望ましくない汚染成分を含む熱活
    性化ガスおよび蒸気形性成分を含有する発泡性混合物を
    つくり、(b) 前記粒状混合物を、ホッパからバレ
    ルで包囲されスクリュで前進させる二段式可塑化装置の
    片端の入口側に位置する第1圧縮加工兼加熱領域に送給
    し、ここで粒状混合物を可塑化するとともに、前記発泡
    性成分が少くとも蒸発しガスを発生し始める温度に加熱
    し、これにより溶融発泡性熱町塑性樹脂混合物を生成し
    、 (c) 前記可塑化加熱混合物を前記第1領域からス
    クリュにより装置の第2選択ガス抜き兼圧力解除領域に
    前進ざせ、ここで混合物への圧縮を解除するとともに前
    記溶融発泡性熱可塑性樹脂混合物を実質的に失なうこと
    なく前記望ましくない汚染成分を混合物からほとんど抜
    き、 (d) 前記ガス抜き混合物をスクリュにより装置の
    第3領域に前進させ、ここで混合物を再び圧縮、加工お
    よび加熱して混合物温度をさらに上げるとともに混合物
    をさらに流体発泡状態に可塑化し、しかる後 (e) 発泡性混合物を前記第3領域から適当な手段
    を経て排出して発泡混合物を構造用発泡プラスチック製
    品に成形する ことを特徴とする構造用発泡プラスチック製品の製造方
    法。 2 前記工程(e)で発泡性混合物をモールド中に射出
    する特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 混合物を第1領域に維持する時間を混合物を第3領
    域に維持する時間と少くとも同じ長さにする特許請求の
    範囲第1項記載の方法。 4 混合物を第2領域で加工する時間を第1領域での加
    工時間より著しく短くする特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 5 混合物のガス抜きを第2領域において装置のバレル
    の開口から行い、前記ガス抜き開口を横切るスクリュね
    じ山の部分をその前面にてアンダーカットし、これによ
    りねじ山の前記部分により運ばれている混合物が外方へ
    ガス抜き開口中に移動されるのを防止する特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 6 発泡剤がある温度範囲にわたって活性化されてガス
    を発生し、プラスチック材料が第2領域に進入する際に
    材料温度が前記範囲の下限に達するようにプラスチック
    材料を第1領域で加工、加熱する特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 7 混合物を装置の第3領域で第1領域でよりも高い温
    度およげ圧力に加熱および圧縮する特許請求の範医第1
    項記載の方法。 8 混合物を第2領域で膨張させ、該混合物の小部分を
    前記ガス抜きすべき蒸発成分とともに前記ガス抜き開口
    から排出する特許請求の範囲第5項記載の方法。 9 前記開口の寸法を混合物が第1領域を前進する際の
    温度および速度と相関させて、ガス抜き開口から排出さ
    れる混合物の量を約5重量%以下にする特許請求の範囲
    第8項記載の方法。
JP54028343A 1978-03-17 1979-03-13 発泡性熱可塑性混合物の加工方法 Expired JPS585774B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/887,616 US4185060A (en) 1978-03-17 1978-03-17 Method of manufacturing structural foam plastic products free from undesirable contaminant constituents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54127977A JPS54127977A (en) 1979-10-04
JPS585774B2 true JPS585774B2 (ja) 1983-02-01

Family

ID=25391519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54028343A Expired JPS585774B2 (ja) 1978-03-17 1979-03-13 発泡性熱可塑性混合物の加工方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4185060A (ja)
JP (1) JPS585774B2 (ja)
AU (1) AU522743B2 (ja)
BR (1) BR7901667A (ja)
CA (1) CA1103873A (ja)
DE (1) DE2910504C2 (ja)
FR (1) FR2419813A1 (ja)
GB (1) GB2016359B (ja)
IT (1) IT1114478B (ja)
SE (1) SE434365B (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4409165A (en) * 1981-06-18 1983-10-11 The B. F. Goodrich Company Method and apparatus for extruding a cellular product
EP0102400B1 (de) * 1982-08-26 1987-01-14 HERMANN BERSTORFF Maschinenbau GmbH Entgasungsextruder
US4944906A (en) * 1988-10-11 1990-07-31 Spirex Corporation Methods of injection molding and extruding wet hygroscopic ionomers
US4992222A (en) * 1988-12-29 1991-02-12 General Electric Company Method for removing volatile substances from polyphenylene ether or polyphenylene ether/styrene resin compositions
AT393272B (de) * 1989-06-07 1991-09-25 Rettenbacher Markus Dipl Ing Verfahren zur herstellung von extrudierten, direkt expandierten biopolymerprodukten und holzfaserplatten, verpackungs- und isoliermaterialien
US5034171A (en) * 1989-11-30 1991-07-23 Air Products And Chemicals, Inc. Process for extruding thermoplastic materials using low pressure inert gases as foaming agents
US5236645A (en) * 1990-09-21 1993-08-17 Basf Corporation Addition of additives to polymeric materials
JPH0479623U (ja) * 1990-11-22 1992-07-10
US5123828A (en) * 1991-04-24 1992-06-23 Cincinnati Milacron Inc. Extruder vent having recessed vent passageway opening
US5238633A (en) * 1991-05-24 1993-08-24 Duraplast Corporation Method and apparatus for recycling plastic waste into a thin profile, mechanically reinforced board
KR100363291B1 (ko) * 1994-12-27 2003-05-09 세키스이가세이힝코교가부시키가이샤 열가소성폴리에스테르계수지발포체의연속적제조방법및제조장치
US6234659B1 (en) 1998-09-25 2001-05-22 Hpm Corporation Surge suppressor for vented injection molding machine screw
US6056430A (en) * 1998-09-25 2000-05-02 Hpm Corporation Plasticating apparatus having a multichannel wave screw with a cross channel solids transition
US6132075A (en) * 1998-09-25 2000-10-17 Hpm Corporation Multichannel wave screw with a slush channel barrier section
US6432337B1 (en) * 1998-11-09 2002-08-13 James D. Fogarty Thermoplastic foam extrusion
US6113375A (en) * 1998-11-09 2000-09-05 Fogarty; James Thermoplastic foam extrusion assembly
FR2786123B1 (fr) * 1998-11-25 2001-02-09 Schmalbach Lubeca Procede et installation pour la fabrication d'une preforme, mettant en oeuvre des moyens de sechage perfectionnes, et recipient plastique obtenu a partir de la preforme
US6132076A (en) * 1998-12-09 2000-10-17 General Electric Company Single extruder screw for efficient blending of miscible and immiscible polymeric materials
US20020070288A1 (en) * 1999-11-08 2002-06-13 Abdeslam Bouti Mixer bushing to improve melt homogeneity in injection molding machines and hot runners
EP1293319A4 (en) * 2000-05-31 2006-05-24 Asahi Chemical Ind INJECTION MOLDING PROCESS
US6513963B2 (en) 2001-01-19 2003-02-04 Eastman Kodak Company Multi-staged vented extrusion screw with dual channel depth pumping section
JP4977683B2 (ja) * 2005-03-08 2012-07-18 スティール エンジニアリング プライベート リミテッド 押出機システム用の二軸装置、材料運搬用の押出機システム
AT9383U1 (de) * 2006-05-16 2007-09-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zur herstellung geschäumter kunststoffkörper
IT1391389B1 (it) * 2008-10-06 2011-12-13 Bazzica Engineering Di Carlo Bazzica & C S A S Metodo per il cambio colore in una macchina di stampaggio di materiale plastico espanso e macchina di stampaggio implementante tale metodo
ITPR20080068A1 (it) * 2008-10-22 2010-04-23 Storci S P A Vite di compressione in macchine continue per estrusione e produzione pasta
US8641263B2 (en) * 2008-11-24 2014-02-04 Kraft Foods Group Brands Llc Method and apparatus for continuous processing of whole muscle meat products
US8308342B2 (en) * 2008-11-24 2012-11-13 Kraft Foods Global Brands Llc Processing elements for mixing meat products
US8187651B2 (en) 2008-11-24 2012-05-29 Kraft Foods Global Brands Llc Method and apparatus for continuous processing of whole muscle meat products
AT522425B1 (de) * 2019-03-20 2022-01-15 Erema Eng Recycling Maschinen & Anlagen Gmbh Schälschnecke
JP7485868B2 (ja) * 2019-06-18 2024-05-17 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 ペレットの製造方法、スクリュー、および、押出機

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US687915A (en) * 1900-06-29 1901-12-03 Chambers Brothers Co Brick-machine.
US2774105A (en) * 1954-04-27 1956-12-18 Du Pont Extraction-extrusion apparatus
US3150214A (en) * 1959-11-23 1964-09-22 Owens Illinois Glass Co Method of extruding a foamed plastic composition
US3115675A (en) * 1961-04-28 1963-12-31 Shell Oil Co Extrusion apparatus with degasification elements
US3151192A (en) * 1961-07-24 1964-09-29 Sun Chemical Corp Method of extruding a foamed thermoplastic product
CH387939A (de) * 1961-10-30 1965-02-15 Buehler Ag Geb Spritzgussmaschine mit Vakuumentgasung der plastifizierten Masse
BE638935A (ja) * 1962-10-22 1900-01-01
US3268636A (en) * 1963-07-01 1966-08-23 Union Carbide Corp Method and apparatus for injection molding foamed plastic articles
DE1251943B (ja) * 1965-01-02 1900-01-01
US3461497A (en) * 1967-02-23 1969-08-19 James Winston Geyer Extrusion apparatus
JPS4814021B1 (ja) * 1967-04-13 1973-05-02
US3496603A (en) * 1967-08-17 1970-02-24 Johnson & Johnson Single screw extruder
GB1289863A (ja) * 1968-10-21 1972-09-20
DE1964748B2 (de) * 1969-12-24 1973-12-13 Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl Verfahren zum Herstellen thermo plastischer Schaumkunststoff Form korper nach dem Spritzgießverfahren
DE2005095B2 (de) * 1970-02-04 1975-11-27 Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen Einspritzeinheit einer SpritzgieBmaschine zum Verarbeiten von thermoplastischen Formmassen
US3650652A (en) * 1970-05-05 1972-03-21 Feed Screws Inc Apparatus for extruding plastic material
US3814779A (en) * 1971-04-01 1974-06-04 Cosden Oil & Chem Co Method of forming foamed polystyrene articles from polystyrene beads
US3826477A (en) * 1971-04-13 1974-07-30 Meiki Seisakusho Kk Injection molding machine with a venting device
GB1399222A (en) * 1973-03-02 1975-06-25 Japan Steel Works Ltd Cooling of melted thermoplastics resins
US3927160A (en) * 1973-07-17 1975-12-16 Cosden Oil & Chem Co Formal profile extrusion process
US3940467A (en) * 1973-07-20 1976-02-24 Bethlehem Steel Corporation Method of injection molding a structural foamed thermoplastic article having a uniform swirl-free and indent-free surface
JPS5232776B2 (ja) * 1973-10-27 1977-08-24
CA1035107A (en) * 1974-04-09 1978-07-25 United States Gypsum Company Method and apparatus for extruding thermoplastic polymers
US4065532A (en) * 1974-04-11 1977-12-27 Basf Aktiengesellschaft Process for the admixture of additives into plastics with simultaneous removal of volatile constituents
US3992500A (en) * 1974-06-07 1976-11-16 Koehring Company Vented extruder
US3949973A (en) * 1974-07-05 1976-04-13 Koehring Company Undercut feed section screw
JPS5332424B2 (ja) * 1974-07-25 1978-09-08
US4006209A (en) * 1975-02-10 1977-02-01 Egan Machinery Company Method for additive feeding
US4060226A (en) * 1976-07-08 1977-11-29 John Schweller Apparatus for injection molding
US4074362A (en) * 1976-11-19 1978-02-14 Hpm Corporation Vented injection molding machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE2910504A1 (de) 1979-09-20
US4185060A (en) 1980-01-22
IT7948360A0 (it) 1979-03-15
IT1114478B (it) 1986-01-27
GB2016359A (en) 1979-09-26
JPS54127977A (en) 1979-10-04
BR7901667A (pt) 1979-10-16
CA1103873A (en) 1981-06-30
SE7902361L (sv) 1979-09-18
AU522743B2 (en) 1982-06-24
DE2910504C2 (de) 1984-02-02
SE434365B (sv) 1984-07-23
AU4430479A (en) 1979-09-20
FR2419813B1 (ja) 1983-12-16
FR2419813A1 (fr) 1979-10-12
GB2016359B (en) 1982-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS585774B2 (ja) 発泡性熱可塑性混合物の加工方法
US4423960A (en) Twin-screw degassing extruder for degassing thermoplastic materials or the like
US3992500A (en) Vented extruder
EP0364060B1 (en) Methods of injection molding and extruding wet hygroscopic ionomers
US3445890A (en) Two-stage extruder
DE69615672T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von biologisch abbaubaren produkten
US3501807A (en) Masticating system for plastic materials
DE69717107D1 (de) Verfahren und vorrichtung zum extrudieren eines kunststoffgegenstandes
US3407438A (en) Plasticizing system for plastic materials
JPS6224248B2 (ja)
US4409164A (en) Process of making products consisting of foamed and/or cross-linked synthetic polymers
JPH04276423A (ja) 脱気用押出機
DE2455757A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum granulieren thermoplastischer massen
JPH04139202A (ja) ゴム成分を含む含水重合体の2軸スクリュー型圧搾脱水方法及び同脱水機
EP4010161B1 (en) Materials and methods
JPS6127171B2 (ja)
US2110570A (en) Molding apparatus
DE10149163A1 (de) Kontinuierliche Herstellung von Elastomermischungen für die Gummiherstellung
US2881141A (en) Method of producing a cellular structure from a plasticized vinyl ester resin.
WO2003028969A1 (de) Messergranulator und verfahren zur hestellung von schnittkörpern
EP4284621A1 (en) Materials and methods
DE10226202A1 (de) Herstellung von PP-Schaumpartikeln
JP7740037B2 (ja) 射出装置のスクリュおよび射出装置
US20240254292A1 (en) Master batch composition for a weight-reduced plastic product and method of manufacturing the same
DE102015209334A1 (de) Granulat, Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung