JPS6237659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基礎（乃至ベース）プラスチツク材料
用改質剤の注入方法に関する。

特許証付与を求める我々の係属中出願第
35035／77号においては、異なる性状を呈するプ
ラスチツク材料の同時押出しが単一の基礎プラス
チツク材料押出し機を用いて実行されうる方法及
び装置が説明されている。上記出願の明細書中に
は、基礎プラスチツク材料の単一源から一種の製
品又は異種プラスチツク材料を含むシリーズ
（series）製品を同時生産する方法が開示されて
いる。該方法は、ネジ構造式押出し機
（screwextruder）により基礎プラスチツク材料
を送るステツプと、該押出し機からの均一プラス
チツク材料流を複数の分離流に分けるステツプ
と、プラスチツク材料用の改質剤を含む液状添加
物の予め決めた量を基礎プラスチツク材料の少く
とも一つの分離流へ注入するステツプと、プラス
チツク材料の各種流れを計量し、前記改質剤を基
礎プラスチツク材料の対応するそれぞれの流れ又
は２以上の流れへ分散せしめ、各種プラスチツク
材料を押出し製品成形装置へ送るステツプとを含
んでいる。

上記方法を実施する装置も既に開示されてお
り、該装置は、基礎プラスチツク材料を均一化す
るネジ構造式押出し機と、均一化された前記材料
を複数の個々の流れを得るためのマニホールドへ
送る手段と、基礎プラスチツク材料の少くとも一
つの流れへ液状改質剤の予め決めた量を送つて該
改質剤を分散せしめる添加物注入手段と、プラス
チツク材料の押出し製品成形装置とを備えてい
る。

ところが幾つかの場合において、改質剤を完全
かつ有効に基礎プラスチツク材料へ分散せしめる
ことに困難性があることが見出された。

本発明の目的は、制御及び応用が比較的簡単で
あると共に、実施に際しては有効に作用し、更に
上記従来の難点を解消又は実質上解消しうる方法
を提供することにある。

本発明によれば、プラスチツク材料用改質剤を
含む液状添加物を基礎プラスチツク材料の流れへ
注入する方法が提供され、該方法は、プラスチツ
ク材料用の改質剤を含む液状添加物を基礎プラス
チツク材料の流れへ注入する方法であつて、基礎
プラスチツク材料の流れを少なくとも部分的に材
料流れ方向に分割し、該分割流間に前記改質剤を
加圧注入して前記基礎プラスチツク材料に前記改
質剤を膜状に初期分散混合し、そのあと前記基礎
プラスチツク材料に前記改質剤を更に分散させる
ための均一化装置における剪断作用に前記改質剤
を初期分散混合された材料を曝す工程とを含むこ
とを特徴とする方法である。

上記方法を実施するための装置として、プラス
チツク材料用の改質剤を含む液状添加物を基礎プ
ラスチツク材料の流れへ注入する装置であつて、
プラスチツク材料流路を提供する筒状エレメント
と、前記基礎プラスチツク材料の流れを少なくと
も部分的に分割するために該材料流れに対し該流
れを横切る方向に配置された分割手段と、該分割
手段により生じた分割流間に改質剤を加圧注入し
て該プラスチツク材料に前記改質剤を膜状に初期
分散混合させる分散手段と、前記両手段の後に配
置され剪断作用にて前記改質剤を前記プラスチツ
ク材料中へ一層分散させるための分散混合装置と
を備えた装置を挙げることができる。

以下、本発明方法の例をこれを実施するたもの
装置例と共に図面を参照して説明する。

均一化された基礎プラスチツク材料と該プラス
チツク材料の物理的性質を変える改質剤とを分散
混合する注入手段が以下に説明される。当該説明
は着色顔料の注入に例をとつて行われる。しかし
該注入手段は、基礎プラスチツク材に例えば基礎
プラスチツク材の化学的性質、又は物理的及び化
学的性質を変えるために使用されうる改質剤を分
散混合するためにも使える。

図１，２及び３に示される本発明に基く注入手
段は、両端開放円筒形状であることが好ましく、
かつ、両端外面にネジ１１を有する筒状エレメン
ト乃至本体１０を含んでいる。かくして、本体１
０は基礎プラスチツク材料の供給ライン（図示せ
ず）に連結されうる。本体１０を通る通路１２は
該本体が連結されるべき前記供給ラインの内径と
同径であることが都合よい。

本体１０の周囲に120゜間隔で、かつ、本体両
端間において内方へ突出する中空針１３が設けら
れており（図２参照）、これらはそのネジ付端１
４（図１参照）が、本体１０の壁に刻設された雌
ネジに螺合することによつて本体１０に固定され
ている。望ましくは、本体１０の外方にマニホー
ルド１５（図２に点線にて示されている）又は他
の手段が備えられ、それに３本の放射状配置の針
１３が連結されている。針１３へ着色顔料を導び
くためのポンプの如き手段（図示せず）が供給ラ
イン１６を介してマニホールド１５に接続され
る。所望とあれば、各針は別々の供給源から顔料
を供給されることが可能であり、その場合には各
針に対してポンプが用意される。

図３から理解されるように、針１３は針孔断面
積を制御する芯１７を備えていてもよい。芯１７
の断面積は、着色顔料通り路として形成されてい
る環状空間が以下のようなサイズとなるように選
択される。すなわち、本体１０の通路１２を流れ
るプラスチツク材料が着色顔料の流れ方向と逆の
方向に針中の前記環状空間へ流入することが実質
上完全に防止されうるサイズである。

使用中、該注入手段は基礎プラスチツク材料の
均一化装置（例えばネジ構造式押出機
（screwextruder））の下流側、かつ基礎プラスチ
ツク材料と添加された改質剤とを最終的に混合す
る均一化装置（ギヤポンプであることが望まし
い）の上流側に配置される。

使用中、供給ラインに沿つて矢印Ａ方向へ流れ
る基礎プラスチツク材料の流れは、円筒状注入手
段中を通過するとき、本体１０の内壁から本体軸
線に向けて内方へ突出する中空針１３により一部
が分割される。着色顔料は圧送され、針を通して
注入され、針１３の下流側領域において基礎プラ
スチツク材料１９中にできる内面１８に分散され
る。かくして着色顔料は、基礎プラスチツク材料
に分散混合される。当該混合は、顔料が前記内面
へポンプ圧送されることによるばかりでなく、改
質剤の少くとも幾分かが基礎プラスチツク材料１
９と本体１０の内壁との間において、プラスチツ
ク材１９周囲の少くとも一部２０に移行する傾向
にあることによる。

このように分散混合された材料は注入手段から
出てその下流側のラインに沿つて最終混合均一化
装置に入る。該均一化装置は上述の如くギヤポン
プであることが望ましい。

以上、インジエクター本体内周面に120゜間隔
で針１３を有するインジエクターの例が説明され
たが、該インジエクターの多くの変形例を提供す
ることも可能である。例えば、針は３本より多く
ても少なくてもよく、それらは120゜とは異なる
間隔で本体内に配置されてもよい。最も簡単な形
態のものでは一本の針が備えられる。

図１，２及び３に示された装置により達成され
る分散混合よりも高度の分散混合を提供すること
も可能である。これを達成するためには本体１０
内の軸線方向に分割体が配置される。一つの考え
られる装置は図５及び６に示されている。二つの
分割体２１がインジエクターの本体１０に３本の
分かれた通路２２を形成するように備えられるこ
とが好ましい。望ましくは各通路２２に針１３が
配置される。針は連結部２３を介してマニホール
ド（図示せず）又は別々のポンプに接続される。
勿論所望とあれば通路２２を３本より多く設ける
こともできる。多数の通路が設けられた場合には
各通路に対し針を備えることが有利であることは
理解されよう。代りに、幾本かの通路には針を設
けないでおくこともできる。いま言及したこの種
の装置では、改質剤が、針の存在による基礎プラ
スチツク材料の分割によりできた内面へ流れよう
とするばかりでなく、本体の孔中の分割体２１に
よりできた基礎プラスチツク材の内面へも流れる
傾向がある。

図７及び８は上記状態を示している。図７は只
一本の針１３がある場合に生じうる材料状態を示
しており、図８は各通路に針がある場合に生ずる
材料状態を示している。

達成される分散混合の度合いにより、着色顔料
を最終混合均一化装置中で基礎プラスチツク材料
中にさらに分散させることはずつと容易となろ
う。

前記分割体に組み合されるべき添加物インジエ
クシヨン装置を配備することも可能である。その
場合、それらは針の代りとなる。このようなイン
ジエクターの場合、改質剤は望ましくは分割体の
下流端から、又はその両端の中間位置に噴出され
うる。分割体両端間に添加を行える装置は図９及
び１０に示されている。

この図示された構造においては２つの部分から
なる本体を有する分散装置が提供される。２部分
２４及び２５は各部内におけるプラスチツク材料
の流れ方向を横切る方向面で相互に当接されるよ
うになつており、一対の分割体２６，２７は、２
部分２４，２５が組み合わされたとき本体の軸線
方向に延びる３本の溝２８を提供する。一方の部
分２５の面は特に図１０に示されるように中央溝
２８の周囲に２９で示される如く段付けされてい
る。部分２５は供給通路３０を備えており、該通
路の一端は拡大されて添加物供給パイプ（図示せ
ず）に対するコネクターを備えている。通路３０
の他端は段部２９につながつている。段部２９に
より形成された軸方向間隙サイズは、基礎プラス
チツク材料が着色顔料の流入方向に逆つて段部２
９に流入しようとするおそれが実質上まつたくな
いように選択決定される。図１０に破線３１で示
されるように、段部は装置中に形成される３本
（又は他の数）の溝２８を包囲する大きさのもの
でもよい。

本体を構成する前記２部分にはフランジを設
け、固定用ボルト３２にて両者を結合することが
好ましい。

図１１は、段部が中央の溝２８のみを包囲する
場合に達成される分散混合状態を示している。図
１２はすべての溝が段部により包囲される場合の
分散混合状態を示している。

段部が全ての溝を包囲する場合には液状添加物
流に対する抵抗は減る。

基礎プラスチツク材料が添加物供給路へ逆流
し、その結果、インジエクター中を流れている該
プラスチツク材中へ改質剤が流入することを妨げ
ることのために生ずる針又は段部の詰まりを阻止
するために、改質剤を装置中へ圧送開始すること
が当初必要であることは銘記されるべきである。

針を基礎プラスチツク材料の流れ方向へ傾斜さ
せることにより、又は例えば上述の如く添加剤流
入用溝を有する分割体があるときのように針の端
部を本体軸線と平行に配置することにより、プラ
スチツク材料が針へ逆流する危険を幾分阻止でき
る。

かくの如く本発明によれば、基礎プラスチツク
材料の単一の流れが複数に分割され、該分割流間
にプラスチツク材料改質剤が膜状に初期分散混合
せしめられ、またその結果、該改質剤は更にプラ
スチツク材料流れの周囲にまで回り込むように分
散せしめられ、そのあとこれら双方が更に一緒に
混合されるので、プラスチツク材料への改質剤分
散混合が良好に行われる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法実施のための装置例等を示す
もので、第１図は本発明に基く分散手段の一態様
の縦断側面図であつて明瞭化のため幾つかの部分
を省略したもの、第２図は第１図の―線に沿
う断面図で第１図において省略されていた部分も
示されているもの、第３図は第１図の―線に
沿う拡大断面図、第４図は第１図から第３図に示
される分散手段から流出する分散混合された材料
の断面図、第５図は分散手段の他の態様の第１図
に類似の縦断側面図、第６図は第５図の態様の第
２図に類似の図、第７図及び第８図は第５図及び
第６図に示す装置から得られる分散混合の考えら
れる二つの態様を示す説明図、第９図は分散手段
の更に他の態様の第１図に類似する縦断側面図、
第１０図は第９図に示された装置の第２図に類似
の図、第１１図及び第１２図は第９図及び第１０
図の装置を使用して得られる生産物を示す第７図
及び第８図に類似の説明図である。 １０……本体、１３……中空針（中空針装
置）、１５……マニホールド、１７……芯、１９
……基礎プラスチツク材料、２１……分割体、２
２……分かれた通路、２４，２５……本体１０を
構成する部分、２６，２７……一対の分割体、２
８……分かれた通路、２９……段部、３０……
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツク材料用の改質剤を含む液状添加
   物を基礎プラスチツク材料の流れへ注入する方法
   であつて、基礎プラスチツク材料の流れを少くと
   も部分的に材料流れ方向に分割し、該分割流間に
   前記改質剤を加圧注入して前記基礎プラスチツク
   材料に前記改質剤を膜状に初期分散混合し、その
   あと前記基礎プラスチツク材料中に前記改質剤を
   更に分散させるための均一化装置における剪断作
   用に前記改質剤を所期分散混合された材料を曝す
   ことを特徴とする方法。 ２ 前記基礎プラスチツク材料流れ中に該流れを
   横切る方向に挿入した中空針にて該流れを部分的
   に分割し、該中空針に前記改質剤を通すことによ
   つて前記改質剤を該分割流間に注入することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記中空針を複数本設け、前記針の少なくと
   も２本に共通のマニホールドを介して前記改質剤
   を圧送することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の方法。 ４ 基礎プラスチツク材料の流れを少なくとも二
   つの分離流に分け、該分離流のうち少なくとも一
   つの分離流を該流れを横切る方向に挿入した中空
   針にて少なくとも部分的に分割し、該中空針を介
   して該一つの分離流に改質剤を注入し、そのあと
   該分離流を再結合させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ５ 基礎プラスチツク材料の流れを少なくとも二
   つの分離流に分割し、該プラスチツク材料が分離
   されている位置の少なくとも幾つかにおいて該プ
   ラスチツク材料に前記改質剤を注入し、該プラス
   チツク材料の前記分離流を再結合して該分離流間
   に該改質剤を初期分散混合することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。