JPS59194821A - 複合樹脂成形機 - Google Patents

複合樹脂成形機

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JPS59194821A
JPS59194821A JP58067688A JP6768883A JPS59194821A JP S59194821 A JPS59194821 A JP S59194821A JP 58067688 A JP58067688 A JP 58067688A JP 6768883 A JP6768883 A JP 6768883A JP S59194821 A JPS59194821 A JP S59194821A
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JP
Japan
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screw
zone
supply zone
molding machine
supply
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JP58067688A
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Seizo Takayama
高山 征三
Kiyoshi Hashimoto
潔 橋本
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複合樹脂成形機に関するものである。
プラスチック材料に各種フィラーを混入して、均質に分
散させて、強度向上2寸法安定、コストタウン等の種々
の目的を達成させる方法として複合成形があり、特に、
フィラーと樹脂を直接に押出成形機や射出成形機等の成
形機に供給して成形をFう直接複合成形は、コストダウ
ン省、エネルギ、省力化の面で寄与するところが多い。
本発明は、押出成形機においても有用であるか、特に、
射出成形機においてイ1用なものであり、複合成形機用
のスクリュの形状に関するものである。
直接複合成形に於ける最も小開な点は、樹脂とフィラー
を十分p熱すること、樹脂の溶融は高圧下で行わないで
低圧下で行い、樹脂粘度の高い状y八、てフィラーを混
入4Iシ合させることであるが、その前提としてこの可
塑化を安定させ、又、効率よく行って、フィラーの分散
の均一や溶融樹脂温度の均・をイする為に、フィラーと
樹脂を連続して安定I7た状態で供給すること、及び、
予熱が常に安定し得られることが必要である。
第1図(a)、(b)、(c)は、従来の射出成形機、
例えばベント式射出成形機に於ける材料の供給の状況を
示したものである。図において、lは加熱筒、2はスク
リュ、3は材お1の供給穴。
4はフィーダ、5は供給ゾーン、6は可塑化混練ゾーン
、7はベント穴である。
第1図(、a)は、射出完了後、直ちに可塑化を開始し
、フィーダ4より供給穴3を介して材料を供給開始した
状態を示している。第1図(b)は、可塑化計量を完了
した状態を示し、計量ストロークaのスクリュ溝区間は
材料の供給がない状態を示す。第1図(C)は射出完了
の状態を示し、同様に供給穴3近くの計量ストローク区
間のaは材料供給かない状態を示す。
第1図(a)〜(C)に示すものでは、スクリュ回転は
可塑化中のみという断続回転であり、スクリュ2か単に
前進する射出工程と、回転しなから後退する可塑化工程
とがあるため、スクリュ2の供給ゾーン5への材料の供
給は断続、不連続である。したがって、供給ゾーン5で
の予熱のされ方にバラツキが生し、輸送能力にバラツキ
が出たり、可塑化混練ソーン6の圧力発生状態にもバラ
ツキが出て、分散や樹脂温度にバラツキが生じる原因と
なる欠点がある。
前述の如くスクリュ2の可塑化混練ゾーン6に移91す
る材料は、供給ゾーン5で1・分に予熱されシ/ f晶
%−3れていることと、かつ、均一な温度になっている
ことが必要である。第1 (a)〜(C)に小すように
、フィーダ4により供給された材料は飢餓供給であるが
、フィーダ4により供給される能力よりも供給ゾーン5
の送り能力の方が大きいため、供給ゾーン5を直ちに通
過し、十分予熱されないま一0T塑化混練ゾーン6へ移
行し、可塑化41シ練ンーン6で無理なく混練するに必
要な軟化溶融状yA;もしくは封温が完了してないため
、フィラーの分散がよくならないという欠点や無理な可
塑化によるフィラーの破損を生しるという欠点がある。
又、フィーダ4による材料の供給でなく、ホッパ8直結
の場合には、第2図に示すように、供給ソーン5のスク
リュI+もでは材料が充満し、スクリュ溝の中での材料
の相対移動がなく、溝中心部(=J近の材料は外部から
の伝熱によるしかなく、同様に全体的に均一なR温が得
られず、分散不良になるという現象を起す欠点がある。
本発明は、これらの欠点をなくし、スクリュの供給ゾー
ンにおけるスクリュ溝の中で、材料同士が自由に動ける
自由境界面をもって材料同士の相対移動が確実に行えて
、スクリュ溝の中の材料が均一に昇温できるよう、供給
ゾーンのスクリュ溝空間に占める材料の割合が一定にな
るようにし、供給ゾーンの供給穴の下付近のスクリュ溝
の輸送空間よりこれに引続き可塑化混練ゾーンへ継ぐ供
給ゾーンのスクリュ溝の輸送空間を大きくし、可塑化混
練ゾーンで過大な加圧作用と剪断作用を材料にかけない
ように、樹脂排出側に行くにしたがってスクリュ溝が浅
くなるにつれて、スクリュピッチを大きくすることを特
徴とし、フィラーの破損を少なくし、フィラーの2次凝
集をさけ、分散のよいしかも安定した可塑化を行いうる
ようにしたことを目的とするものである。
つぎに、図面に示した実施例によって、本発明を説明す
る。
第3図は本発明の1実施例を示す。加熱筒1内に、回転
自在、もしくは、回転自在で軸線方向に摺動自在なスク
リュ2が内蔵され、該スクリュ2は供給穴3側から順次
供給ゾーン5.可塑化混練ゾーン6を形成し、該供給ゾ
ーン5のスクリュビ・ンヂ9はスクリュ径10より小さ
く、可塑化混練ゾーン6のスクリュピッチ11は供給ゾ
ーン5のスクリュピッチ9より大きく、++(塑化混練
ゾーン6のスクリュキャップ12が小さくなるに従いス
クリュピッチ11を大きくしている。可塑化混練ゾーン
6の可塑化能力相当の材料が供給ゾーン5を通過する時
、供給ゾーン5の供給穴3付近の第1供給ゾーン13の
スクリュ溝が材料で充満されるよう、スクリュ溝深さ1
4が定められ、第1供給ジーン13から可塑化混練ゾー
ン6へ移行するまでの第2供給ゾーン15のスクリュ溝
深さ16は材料がスクリュ溝中で完全充満しないで、自
由空間17を持ち、スクリュ2の回転により材料が自由
に動きうるように定められている。なお、射出成形機の
場合、第1の供給ゾーン13の長ごを全射出ストローク
より若干長くすると、可塑化l゛程のどの計量位置でで
も安定しOf塑化でき供給穴3より第1供給ゾーン13
を経て定量連続された材料は、スクリュ溝空間の拡大さ
れた第2供給ゾーン15で、自由空間17があるため、
スクリュ2の回転により、スクリュ溝中をタンブラの中
の材料のように自由に動き、フィラーと樹脂が分散した
り、相対移動のない固定した状態で移動するのとは異な
り、フィラーと樹脂か常に分離しないように混合され、
かつ、スクリュ溝中のあらゆるフィラーと樹脂がスクリ
ュ壁や加熱内壁に接触し、材料全体が均一に予熱される
。このことにより、材料が可塑化混練ゾーン6で極部的
に大きな剪断作用を受けたり、極部的に溶融した樹脂に
フィラーがくるみ込まれたりすることがなく、全体的に
溶融したばかりのまだ粘度の高い樹脂に中分子熱された
フィラーが全体的にいたるところで無理なく練込まれる
ため、フィラーの破損やフィラーの未分散塊や溶融樹脂
にかためられたフィラーがくるみ込まれて再び分散する
ことのないフィラーの2次凝集も起ることがなくなる。
又、スクリュピンチ9を小さくすることにより、供給ジ
ーン5のスクリュ溝のIN開長さが長くなり、1分な予
熱距離が得られて、前述の効果を一層助長するという大
きな利点が得られる。なお、供給ジーン5のスクリュピ
ッチ9は供給ゾーン5のスクリュ溝の展開長さを長くす
ることと、輸送効−1べのかねあいからスクリュ径10
の70〜90%とし、第2供給ゾーン15における材料
の充填率は、hf 塑化能力とのかねあいがあるが、4
0〜70%になるようにスクリュ溝深さ16を選ぶこと
が9)ましい。可矧化混練ゾーン6ではスクリュ溝深さ
12が浅くなるとともに、スクリュピッチ11を大きく
とり、通過断面の形状が、漸次扁平になるようにし、全
体的に軟化或は溶融した材料は、全体的に変形し、かつ
、外部加熱の影響をより効率よく受けるようになるため
、小さい圧力下で剪断作用をうけ、フィラーの2次凝集
をさけることができる。特に、非品性樹脂とフィラーの
場合は、ur塑化混練ゾーン6でスクリュ2が軟化溶融
した材料で充満される点から、通過断面積が一定となる
ように、スクリュピッチ11をスクリュ溝深さ12に対
して定めるのが、低圧を維持し、2次凝集をさけるのに
効果がある。
かくして、前述の如く、本発明によれば、フィラーの破
損を少なくし、フィラーの未分散塊や2次凝集をなくし
た均一な分散を可能とし、安定した可塑化を得ることが
できるという大きな効果がある。
第4図は本発明の別の実施例で、第3図の実施例におけ
る供給ゾーン5でのスクリュ溝深さ14.16を2段と
する代りに、溝深さ18を一定とし、スクリ・ユピッチ
19.20を2段にし、第1供給ゾーン13のスクリュ
ピッチ19より第2供給ツーン15のスクリュピッチ2
0を大きくした例である。
更に、脱気効果を上げる為に、第5図に示したように、
中間供給ゾーン領域に脱気孔21を設けるとよい。フィ
ラー同士の間の水分、エアは、可塑化混練ゾーン6に材
料が導入されるとき排出すべきであるが、脱気孔21を
設けることにより、これを1」熱排気し、フィラー間へ
の樹脂の含浸或は1こぜ込みを行うのに大き−な効果が
ある。
このように、本発明においては、特許請求の範囲に記載
したようにしたので、フィラーが均一に分散されて樹脂
と分離しないように、全体が均一に混合され、均一に予
熱され、フィラーの破損もなく、良好な可塑化混線状態
が確実容易に得られる。したかって、良品質の複合成形
物を得やすくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(c)は本発明に類した従来の装置の1
例および作動状態を示す縦断面図、第2図は従来の装置
の他の例を示す縦断面図、第3図、第4図、第5図は本
発明のそれぞれ異なる実施例を示す縦断面図である。 ■・・・加熱筒、2・・・スクリュ、3・・・供給穴、
4・・・フィーダ、5・・・供給ゾーン、6・・・可・
W化況練ゾーン、7・・・ベント穴、8・・・ホンパ、
13・・・第1供給ゾーン、15・・・第2供給ゾーン
、21・・・脱気孔1)訂出願人   宇部興産株式会

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)加8筒内に回転自在、もしくは、回転自在で4i
    1+線方向に摺動自在なスクリュを設け、該スクリュは
    材料供船六側から供給ゾーン、可塑化混練ジーンを11
    「1次構成し、該供給ゾーンは材料供給大側から第1供
    給ゾーン、第2供給ンーンで構成されるようにし、第1
    供給ゾーンのスクリュ溝り1間を、if (舅化混練ン
    ーンの可塑化能力に相当する固体材料輸送能力をもつ第
    1スクリユ溝空間とし、第2供給ツーンの第2スクリユ
    描空間を第1スクリユ溝空間より犬きくして、固体材料
    か自由境界jr+iをイJして送られるようにしたこと
    を特徴とする複合樹脂成形機。
  2. (2)呵・W化況練ツーンのスクリュ溝深さが樹脂1.
    11出方向に向けて漸次浅くなるに従い、スクリュピッ
    チを大きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の複合樹脂成形機。
  3. (3)供給ゾーンのスクリュピンチをスクリュ径の70
    〜90%とした特許請求の範囲第1項または第2項記、
    載の複合樹脂成形機。
  4. (4)第2供給ン゛−ンでの材料充填率が一40〜70
    %となるようにした特許請求の範囲第1項または第2項
    記載表の複合樹脂成形機。
  5. (5)加熱筒の第2供給ゾーンに脱気孔を設けたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の複
    合樹脂成形機。
  6. (6)第1供給ゾーンの長さを全射出ストロータより大
    きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の複合樹脂成形機。
JP58067688A 1983-04-19 1983-04-19 複合樹脂成形機 Pending JPS59194821A (ja)

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