JP2001277333A - Extrusion equipment for hydrating foaming resin - Google Patents

Extrusion equipment for hydrating foaming resin

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JP2001277333A
JP2001277333A JP2000096056A JP2000096056A JP2001277333A JP 2001277333 A JP2001277333 A JP 2001277333A JP 2000096056 A JP2000096056 A JP 2000096056A JP 2000096056 A JP2000096056 A JP 2000096056A JP 2001277333 A JP2001277333 A JP 2001277333A
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JP
Japan
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resin
inert gas
extruder
kneading
gas
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Application number
JP2000096056A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Furuhashi
善男 古橋
Sadao Sumigaki
貞夫 隅垣
Takeshi Kimura
健 木村
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a foamed resin product having uniform cells small in cell size and high in expansion ratio and excellent in appearance even from a resin high in water content by injecting inert gas in the resin. SOLUTION: A melting process A for kneading a resin while applying feeding force thereto to uniformly melt the resin at a low temperature, a dehydrating/ degassing process B for sucking air from first and second vent parts (c), (e) to remove moisture in the resin, a gas injection process C for injecting inert gas and applying stirring and diffusion action to the resin while suppressing shearing heat generating action to perfectly compatibilize the inert gas and the resin and a cooling and compatibilizing process D for cooling the resin while suppressing shearing heat generating action and preventing the separation of the resin and the inert gas by dispersing and mixing action are successively provided to the cylinder 11 of a unidirectional rotation type twin-screw extruder from the inlet 11i thereof to the outlet 11o thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂のう
ち特に含水性の高い熱可塑性ポリエステル系樹脂などの
発泡製品を生産するための含水性発泡樹脂用押出設備に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an extrusion equipment for a water-containing foamed resin for producing a foamed product such as a thermoplastic polyester resin having a particularly high water content among thermoplastic resins.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の発泡樹脂製品を得る製造方法とし
ては、樹脂原料中に発泡剤を添加混合して押出機に供給
し、発泡剤の分解温度以上に加熱するとともに樹脂を溶
融し、高圧下に保持することによりシリンダ内での発泡
を抑制し、ダイの出口で圧力開放することにより、発泡
製品を得る化学的発泡法があり、たとえば特公昭46−
29392号公報などに提案されている。しかしこの方
法では、高倍率の製品が得られず、発泡剤を増加して
も、ホッパーからのガス抜けや溶融樹脂中でガスを保持
することができずに表面から放出されて製品の肌荒を起
こす等の問題がある。
2. Description of the Related Art As a conventional method for producing a foamed resin product, a foaming agent is added to a raw material of a resin, mixed and supplied to an extruder, heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the foaming agent, melted, and melted at a high pressure. There is a chemical foaming method of obtaining foamed products by suppressing foaming in the cylinder by holding it underneath and releasing the pressure at the exit of the die.
29392 and the like. However, in this method, a high-magnification product cannot be obtained, and even if the amount of the foaming agent is increased, gas is released from the hopper or the gas cannot be retained in the molten resin, and is released from the surface, and the product becomes rough. Cause problems such as

【0003】また押出機の樹脂中に、ブタン、ペンタン
などの有機化合物を高圧の液体状態で注入し、樹脂に混
合分散してダイから押出すことにより発泡させて発泡製
品を得る物理的発泡法がある。この方法は、有機化合物
が樹脂に対して親和性および溶解性が高いことから高倍
率の製品が得やすい。しかしながら、この有機化合物は
可燃性、爆発性が高く危険であるため、押出し成形設備
を防爆仕様として安全性を高めるために設備コストが高
くなり、また運転に細心の注意が必要となる。
A physical foaming method for injecting an organic compound such as butane and pentane into a resin of an extruder in a high-pressure liquid state, mixing and dispersing the resin into a resin, and extruding the resin from a die to form a foamed product. There is. In this method, a high-magnification product is easily obtained because the organic compound has high affinity and solubility for the resin. However, this organic compound is highly flammable and explosive, and is dangerous. Therefore, the extruder is required to have explosion-proof specifications to increase safety, increase equipment cost, and require careful attention to operation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そのため、近年ではフ
ロン系のガスを樹脂中に注入されたこともあったが、オ
ゾン破壊などの問題から、炭酸ガスや窒素ガスなどの不
活性ガスを使用するものがたとえば特許第295580
9号公報に提案されている。
Therefore, in recent years, a fluorocarbon gas has been injected into the resin in some cases. However, due to problems such as ozone destruction, an inert gas such as carbon dioxide gas or nitrogen gas is used. For example, see Japanese Patent No. 295580
No. 9 has been proposed.

【0005】しかし、炭酸ガスや窒素ガスなどの不活性
ガスは、前述の有機化合物やフロン系ガスに比べて、親
和性や拡散性、溶解性が劣るため、発泡した気泡径が大
きくなり易く、また気泡が不均一となりやすいという問
題があった。
However, inert gases such as carbon dioxide gas and nitrogen gas are inferior in affinity, diffusivity and solubility as compared with the above-mentioned organic compounds and chlorofluorocarbon-based gases, so that the bubble diameter of the foamed cells tends to increase. In addition, there is a problem that bubbles are likely to be non-uniform.

【0006】また、例えば熱可塑性ポリエステル系樹脂
(PET)は含水性が高くて、溶融粘度が低く、発砲製
品となるのが難しい樹脂で、それに加えて水分により、
加水分解反応を起こして粘度低下、物性低下を生じるの
で、微細な発泡セルを保持できず、良好な発泡製品を得
るのは極めて困難であるとされていた。
[0006] For example, thermoplastic polyester resin (PET) is a resin having high water content, low melt viscosity, and difficult to be a foamed product.
It has been said that a hydrolysis reaction causes a decrease in viscosity and a decrease in physical properties, so that fine foam cells cannot be maintained, and it is extremely difficult to obtain a good foam product.

【0007】本発明は、PET樹脂やナイロ樹脂など含
水性の高い樹脂について、樹脂中で発泡する発泡剤や、
ブタン、ペンタンなどの有機化合物を使用せずに安全性
が高く、親和性や拡散性、溶解性が劣る不活性ガスを押
出機の樹脂中に注入して、高倍率で気泡径も小さく、気
泡の均一な分散ができ、さらに外観の優れた発泡製品が
得られる含水性発泡樹脂用押出設備を提供することを目
的とする。
The present invention relates to a highly water-containing resin such as a PET resin or a Niro resin, and a foaming agent that foams in the resin;
Injects an inert gas with high safety and low affinity, diffusivity and solubility into the resin of the extruder without using organic compounds such as butane and pentane. It is an object of the present invention to provide an extrusion equipment for a hydrous foamed resin, which can uniformly disperse the water and obtain a foamed product having an excellent appearance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明は、2本のスクリューにより推進
される途中で樹脂中に不活性ガスを注入する押出機と、
この押出機から供給された樹脂を整形する成形用ダイを
具備した含水性発泡樹脂用押出設備において、前記押出
機のシリンダの入口から出口に向って順に、樹脂に搬送
力を付与しつつ混練して樹脂を低温状態で均一に溶融す
る溶融工程と、ベント口から吸引して樹脂中の水分を除
去する脱水・脱気工程と、不活性ガスを注入しせん断発
熱作用を抑制しつつ攪拌拡散作用を付与して不活性ガス
と樹脂との完全相溶化を図るガス注入工程と、せん断発
熱を抑制しつつ冷却し分散混合作用により樹脂と不活性
ガスの分離を防止する冷却相溶化工程とを具備したもの
である。
According to one aspect of the present invention, there is provided an extruder for injecting an inert gas into a resin while being propelled by two screws,
In a water-containing foamed resin extruder equipped with a molding die for shaping the resin supplied from the extruder, the resin is kneaded while applying a conveying force to the resin in order from the inlet to the outlet of the cylinder of the extruder. Melting process to uniformly melt the resin in a low temperature state, dehydration and degassing process to remove moisture in the resin by suctioning from the vent port, and stirring and diffusing while injecting inert gas to suppress shear heating And a cooling compatibilizing step of cooling and suppressing the shear heat generation to prevent separation of the resin and the inert gas by the dispersive mixing action. It was done.

【0009】上記構成によれば、樹脂中の水分を初期の
溶融工程後の脱水・脱気工程で、低温状態でベント口か
ら速やかに除去して樹脂の粘度低下を防止し、ついで爆
発性のない不活性ガスをガス注入工程で樹脂中に注入し
て攪拌拡散させ不活性ガスと樹脂との完全相溶化を図
り、続いて冷却相溶化工程で樹脂に分散混合作用を付与
するので、樹脂と不活性ガスの分離を防止することがで
き、親和性や拡散性、溶解性が劣る不活性ガスであって
も、発泡セルが小さく樹脂中に気泡を均一に分散でき、
さらに外観の優れた発泡製品を得ることができる。
According to the above construction, in the dehydration / degassing step after the initial melting step, the water content in the resin is quickly removed from the vent port at a low temperature to prevent the resin viscosity from lowering. No inert gas is injected into the resin in the gas injection step and stirred and diffused to achieve complete compatibilization of the inert gas and the resin. Separation of the inert gas can be prevented, and even if the affinity gas, the diffusivity, and the solubility of the inert gas are inferior, the foam cells are small and air bubbles can be uniformly dispersed in the resin.
Further, a foamed product having an excellent appearance can be obtained.

【0010】また、請求項2記載の発明は、上記ガス注
入工程に、所定圧の不活性ガスが注入されるガス注入ノ
ズルを設けるとともに、せん断発熱作用を抑制しつつ小
さい推進力で攪拌拡散作用を付与し不活性ガスと樹脂と
の完全相溶化を図るニーディングディスクおよびミキシ
ングセグメントをスクリューの軸に装着した拡散混合部
を設けたものである。
Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the gas injection step is provided with a gas injection nozzle into which an inert gas of a predetermined pressure is injected, and the stirring / diffusion operation with a small propulsion force while suppressing the shear heat generation effect. And a diffusion mixing section in which a mixing segment and a mixing segment are attached to the axis of the screw to provide complete compatibility between the inert gas and the resin.

【0011】上記構成によれば、ニーディングディスク
およびミキシングセグメントにより、せん断発熱作用を
抑制しつつ樹脂中に不活性ガスを効果的に攪拌拡散させ
て完全相溶化をはかることができる。
According to the above configuration, the kneading disk and the mixing segment can effectively stir and diffuse the inert gas into the resin while suppressing the heat generation due to the shearing, thereby achieving perfect compatibilization.

【0012】さらに請求項3記載の発明は、上記構成に
おいて、押出機とダイとの間に、冷却構造を備え、送出
用ギヤの噛み合いによる分散混合作用により樹脂とガス
との分離を防止しつつ、押出機出口の樹脂圧を低圧に保
持するギヤポンプを設けたものである。
Further, according to the third aspect of the present invention, in the above structure, a cooling structure is provided between the extruder and the die, and the separation of the resin and the gas is prevented by the dispersing and mixing action due to the engagement of the delivery gear. And a gear pump for maintaining the resin pressure at the extruder outlet at a low pressure.

【0013】上記構成によれば、押出機のスクリュー先
端の樹脂圧力による樹脂背圧での樹脂発熱を低減し、シ
リンダとスクリューの加熱を抑制しつつ、送出用ギヤの
噛み合いと定量吐出効果により、シリンダ出口の圧力の
影響を無くして出口圧力を一定に保持することができ、
高い押し出し安定性を確保することができる。そして、
送出用ギヤの噛み合いによる分散混合効果により、不活
性ガスと樹脂との分離を防止しつつ強制冷却により押出
機の冷却相溶化機能をシリンダ内と分担することでコン
パクト化をはかることができる。
[0013] According to the above construction, the heat generation of the resin due to the resin back pressure due to the resin pressure at the tip of the screw of the extruder is reduced, and while the heating of the cylinder and the screw is suppressed, the engagement of the delivery gear and the fixed discharge effect are achieved. The outlet pressure can be kept constant by eliminating the influence of the cylinder outlet pressure,
High extrusion stability can be ensured. And
Due to the dispersion and mixing effect of the engagement of the delivery gears, the cooling compatibilizing function of the extruder is shared with the inside of the cylinder by forced cooling while preventing separation of the inert gas and the resin, thereby achieving compactness.

【0014】さらに請求項4記載の発明は、シリンダ内
に並設された2本のスクリューにより推進途中で樹脂中
に不活性ガスを注入して発泡樹脂を製造する同方向回転
型の押出機と、この押出機から供給された樹脂を成形す
る成形用ダイを具備した含水性発泡樹脂用押出設備にお
いて、前記押出機のシリンダの入口から出口に向って順
に、スクリューの軸に装着されたリードフライトブロッ
クにより樹脂に搬送力を付与しつつ混練して樹脂を低温
状態で均一に溶融する搬送部、およびスクリューの軸に
装着された複数枚のニーディングディスクが複数組組み
合わされて弱い搬送力を樹脂に付与しせん断発熱を抑制
しつつ樹脂の溶融化を図りかつ不活性ガスの逆流を防止
する混練溶融部とを有する溶融工程と、リードフライト
ブロックにより搬送される溶融樹脂から水分を吸引脱水
する第1ベント口と、この第1ベント口の下流側でニー
ディングディスク群により溶融樹脂に弱い抵抗を付与し
て樹脂シールを形成する混練シールブロックと、この混
練シールブロックにより第1ベント口と遮断しつつ溶融
樹脂表面を更新した溶融樹脂から水分を吸引脱水する第
2ベント口とを有する脱水・脱気工程と、溶融樹脂中に
不活性ガスを注入するガス注入ノズルが設けられるとと
もに、せん断発熱作用を抑制しつつ小さい推進力で攪拌
拡散作用を付与し不活性ガスと樹脂との完全相溶化を図
るニーディングディスクおよびミキシングセグメントを
スクリューの軸に装着した拡散混合部を有するガス注入
工程と、冷却手段を有し、樹脂に推進力を付与するリー
ドフライトブロックと、弱い推進力でせん断発熱を抑制
しつつ分散混合作用により樹脂と不活性ガスの分離を防
止するニーディングディスク群とが交互に組み合わされ
てスクリューの軸に装着された相溶化保持部を有する冷
却相溶化工程とを設け、前記押出機とダイとの間に、冷
却構造を備えて送出用ギヤの噛み合いによる分散混合作
用により樹脂とガスとの分離を防止しつつ押出機の出口
で樹脂圧を低圧に保持するギヤポンプを設けたものであ
る。
A fourth aspect of the present invention provides a co-rotating extruder for producing a foamed resin by injecting an inert gas into the resin during propulsion by two screws arranged in a cylinder. In a water-containing foamed resin extruder equipped with a molding die for molding the resin supplied from the extruder, a lead flight mounted on a screw shaft in order from an inlet to an outlet of a cylinder of the extruder. A transport unit that kneads and melts the resin uniformly in a low temperature state while applying a transport force to the resin by the block, and a plurality of sets of kneading discs mounted on the screw shaft are combined to weaken the resin A melting process having a kneading melting section that melts the resin while preventing shear heat generation and prevents backflow of the inert gas, and is transported by a lead flight block. A first vent port for sucking and dehydrating moisture from the molten resin to be formed, a kneading seal block for applying a weak resistance to the molten resin by a group of kneading disks downstream of the first vent port to form a resin seal, A dewatering / degassing step having a second vent port for sucking and dehydrating moisture from the molten resin whose surface has been renewed while shutting off the first vent port by a kneading seal block, and injecting an inert gas into the molten resin. A gas injection nozzle was provided, and a kneading disk and a mixing segment were attached to the screw shaft to provide a stirring-diffusion effect with a small propulsion force while suppressing the shear heating effect and to achieve complete compatibility between the inert gas and the resin. A gas injection process having a diffusion mixing section, a lead flight block having a cooling means and providing a propulsion to the resin, and a weak propulsion A cooling compatibilizing step having a compatibilizing holding part mounted on a screw shaft, wherein kneading disks that prevent separation of resin and inert gas by dispersing and mixing while suppressing shear heat generation are alternately combined. A gear pump provided with a cooling structure between the extruder and the die to maintain a low resin pressure at the outlet of the extruder while preventing separation of the resin and the gas by a dispersive mixing action due to engagement of a delivery gear. Is provided.

【0015】上記構成によれば、溶融工程でリードフラ
イトブロックとニーディングディスクの組み合わせによ
り、せん断発熱を抑制しつつ樹脂を低温溶融させ、脱水
・脱気工程で、ニーディングディスク群により溶融樹脂
に弱い抵抗を付与して第2ベント口からの脱水脱気効果
を向上させ、速やかに水分を除去して樹脂の粘度低下を
防止する。そして、ガス注入工程でガス注入ノズルから
爆発性のない不活性ガスを注入して、ニーディングディ
スクおよびミキシングセグメントによりせん断発熱作用
を抑制しつつ樹脂中に不活性ガスを効果的に攪拌拡散さ
せて完全相溶化をはかることができる。さらに、冷却相
溶化工程でリードフライトブロックとニーディングディ
スク群により、せん断発熱を抑制しつつ分散混合作用に
より樹脂と不活性ガスの分離を防止する。さらにギヤポ
ンプにより、押出機のスクリュー先端の樹脂圧力による
樹脂背圧流でのせん断発熱を低減し、シリンダとスクリ
ューの発熱を抑制しつつ、送出用ギヤの噛み合いと定量
吐出効果により、シリンダ出口の圧力の影響を無くして
出口圧力を一定に保持することができ、高い押し出し安
定性を確保することができる。そして、送出用ギヤの噛
み合いによる分散混合効果により、不活性ガスと樹脂と
の分離を防止しつつ強制冷却により押出機の冷却相溶化
機能をシリンダ内と分担することでコンパクト化をはか
ることができる。これにより、親和性や拡散性、溶解性
が劣る不活性ガスであっても、発泡セルが微細で樹脂中
に気泡を均一に分散でき、さらに外観の優れた発泡製品
を得ることができる。
According to the above construction, the resin is melted at a low temperature while suppressing shear heat generation by the combination of the lead flight block and the kneading disk in the melting step, and the molten resin is formed by the kneading disk group in the dewatering / deaeration step. By imparting a weak resistance, the dewatering and degassing effect from the second vent port is improved, and water is quickly removed to prevent a decrease in the viscosity of the resin. Then, in the gas injection step, an inert gas having no explosive property is injected from the gas injection nozzle, and the inert gas is effectively agitated and diffused into the resin while suppressing the shearing heat generation effect by the kneading disk and the mixing segment. Complete compatibilization can be achieved. Further, in the cooling compatibilizing step, the separation of the resin and the inert gas is prevented by the dispersion mixing action while suppressing the shear heat generation by the lead flight block and the kneading disk group. In addition, the gear pump reduces the shear heat generated by the resin back pressure flow due to the resin pressure at the screw tip of the extruder, while suppressing the heat generated by the cylinder and screw. The outlet pressure can be kept constant without any influence, and high extrusion stability can be ensured. By dispersing and mixing effects due to meshing of the delivery gears, the cooling compatibilizing function of the extruder is shared with the inside of the cylinder by forced cooling while preventing separation of the inert gas and the resin, thereby achieving compactness. . Thereby, even if the inert gas is inferior in affinity, diffusivity, and solubility, the foam cells are fine and bubbles can be uniformly dispersed in the resin, and a foamed product having an excellent appearance can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る含水性発泡
樹脂用押出設備の実施の形態を図1〜図7に基づいて説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Here, an embodiment of an extrusion equipment for hydrous foamed resin according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0017】この発泡樹脂用押出設備は、図1に示すよ
うに、たとえば発泡樹脂シートSを製造するもので、上
流側から順に、2軸押出機1、ギヤポンプ2、シート成
形用ダイ3、冷却マンドレル4、引取機5および巻取機
6が配置されている。前記2軸押出機1は、同方向回転
型の完全噛み合いタイプで、図2に示すように、シリン
ダ11内に2本のスクリュー12の軸12aが互いに平
行に配置され、押出駆動装置(図示せず)により減速分
配ギヤボックス8を介してスクリューの軸12が同一方
向に回転駆動される。そして、原料供給フイーダ9から
供給された樹脂原料を混練溶融しつつ、発泡ガス供給装
置10から不活性ガス、たとえば炭酸ガスがシリンダ1
1内に注入されて混練され相溶化されて送出される。さ
らに樹脂はギヤポンプ2を介してシート成形用ダイ3か
ら押し出され発泡されるとともにシート状に成形され、
冷却マンドレル4により拡大されて内外面を冷却された
後、引取機5を介して巻取機6に巻き取られる。
As shown in FIG. 1, this foaming resin extrusion equipment is for producing, for example, a foaming resin sheet S. In order from an upstream side, a twin-screw extruder 1, a gear pump 2, a sheet forming die 3, a cooling A mandrel 4, a take-up machine 5, and a take-up machine 6 are arranged. The twin-screw extruder 1 is a co-rotating type completely meshing type. As shown in FIG. 2, the shafts 12a of two screws 12 are arranged in a cylinder 11 in parallel with each other, and an extrusion driving device (shown in FIG. 2), the screw shaft 12 is driven to rotate in the same direction via the reduction distribution gear box 8. While the resin material supplied from the material supply feeder 9 is kneaded and melted, an inert gas, for example, carbon dioxide gas is supplied from the foaming gas supply device 10 to the cylinder 1.
1, kneaded, compatibilized, and sent out. Further, the resin is extruded from the sheet forming die 3 via the gear pump 2 to be foamed and formed into a sheet shape.
After being expanded by the cooling mandrel 4 to cool the inner and outer surfaces, it is taken up by the take-up machine 6 via the take-up machine 5.

【0018】2軸押出機1には、図2に示すように、シ
リンダ11の全長Lがシリンダ口径(短径)Dの30倍
以上に設定されており、シリンダ11の回転原料供給フ
イーダ9側の入口11iから出口11oに向って順に、
搬送部aおよび混練溶融部bを有する溶融工程Aと、第
1ベント部cおよび混連シールブロックdならびに第2
ベント部eを有する脱水・脱気工程bと、拡散混合部f
を有するガス注入工程Cと、相溶化保持部gを有する冷
却相溶化工程Dとが設けられている。
As shown in FIG. 2, in the twin-screw extruder 1, the total length L of the cylinder 11 is set to be 30 times or more the cylinder diameter (short diameter) D. From the entrance 11i to the exit 11o,
A melting step A having a conveying section a and a kneading melting section b, a first vent section c, a mixing seal block d, and a second
A dehydration / deaeration step b having a vent portion e, and a diffusion mixing portion f
And a cooling compatibilizing step D having a compatibilizing holding part g.

【0019】(溶融工程A)前記溶融工程Aの搬送部a
は、図3(a)(b)に示すように、2条の螺旋凸条部
21aを有するリードフライトブロック21が軸12a
に装着されて完全噛み合い型のスクリュー12が構成さ
れている。なお、このリードフライトブロック21は、
第1ベント部cおよび第2ベント部eならびに相溶化保
持部gにも設けられている。また混練溶融部bは、図4
(a)(b)に示すように、スクリュー軸12aに装着
された複数枚のニーディングディスク22が複数組組み
合わされて弱い搬送力を樹脂に付与しせん断発熱を抑制
しつつ樹脂の混練溶融化を図り、かつ溶融樹脂のシール
により、ほぼ大気圧である搬送部aと第1ベント部cと
を遮断している。
(Melting Step A) Conveying Section a in Melting Step A
As shown in FIGS. 3A and 3B, a lead flight block 21 having two spiral ridges 21a is connected to a shaft 12a.
To form a completely meshing type screw 12. In addition, this lead flight block 21
The first vent portion c, the second vent portion e, and the compatibilizing holding portion g are also provided. Also, the kneading and melting part b is the
(A) As shown in (b), a plurality of sets of kneading disks 22 mounted on the screw shaft 12a are combined to apply a weak conveying force to the resin and to knead and melt the resin while suppressing shear heat generation. In addition, the transport portion a and the first vent portion c, which are at substantially atmospheric pressure, are shut off by sealing the molten resin.

【0020】前記リードフライトブロック21は、通常
の単軸押出機のリードフライトスクリューに比較して、
樹脂原料の輸送推進作用、混練分散作用が大きくまたス
クリュー表面積が大きいことが特徴であり、同方向回転
型であるため、異方向回転型に比較してスクリューによ
る反力がシリンダに負荷されず、また樹脂が繭形に螺旋
状に移動してスクリューの微小空間に入り込みにくい構
造となっている。この完全噛み合い型で同方向回転型の
2軸押出機により、樹脂原料の輸送推進作用が確実に得
られ、低温での混練分散作用が高く、大きなスクリュー
表面積を活用した不活性ガスと樹脂との拡散混合による
完全相溶化と、長いスクリュー・シリンダを利用した冷
却低温化は、良好な樹脂製品を得ることに不可欠であ
る。
The lead flight block 21 is different from the lead flight screw of an ordinary single screw extruder in that
It is characterized by a large transport promoting action of the resin raw material, a large kneading and dispersing action, and a large screw surface area.Since it is a co-rotating type, the reaction force of the screw is not applied to the cylinder as compared with the counter-rotating type, In addition, the structure is such that the resin is hardly moved into the minute space of the screw by moving spirally in a cocoon shape. The fully meshing and co-rotating twin-screw extruder ensures that the transport of resin material is promoted, the kneading and dispersing action at low temperatures is high, and the inert gas and the resin make use of the large screw surface area. Complete compatibilization by diffusion mixing and low temperature cooling using a long screw cylinder are indispensable for obtaining good resin products.

【0021】混練溶融部bのスクリュー12の軸12a
には、ニーディングディスク22が、図3(a)(b)
に示すように、リードフライトブロック21と同じ方向
に所定の位相差(図では45゜)ずつずらして弱い推進
作用を持つように組み立てられた複数組(図では4組)
のディスク群と、その下流側で所定の逆位相差(図では
45゜)で弱い逆推進作用を持つように5枚の略楕円形
ディスク板22aが組み合された単数または複数のディ
スク群(図では1組)とで構成されている。これによ
り、樹脂の溶融化をはかりつつせん断発熱作用を抑えて
低温押出しを可能にしている。また樹脂の混練溶融と樹
脂シールとをはかりつつせん断発熱を抑えるためには、
弱い混練作用のディスク群を組み合わせるのがよく、混
練溶融部bの長さL1はシリンダ口径(短径)D×3〜
4程度に設定される。なお、樹脂特性や許容温度によっ
ては、推進作用のない90゜の位相差のディスク群や、
逆位相のディスク群を増加させてもよい。
The shaft 12a of the screw 12 of the kneading and melting portion b
3 (a) and 3 (b)
As shown in the figure, a plurality of sets (four sets in the figure) assembled so as to have a weak propulsion action by being shifted by a predetermined phase difference (45 degrees in the figure) in the same direction as the lead flight block 21.
And a disk group (or a plurality of disk groups) in which five substantially elliptical disk plates 22a are combined so as to have a weak reverse propulsion action with a predetermined reverse phase difference (45 ° in the figure) on the downstream side thereof. (One set in the figure). As a result, low-temperature extrusion is enabled by suppressing the shear heat generation effect while melting the resin. In addition, in order to suppress shear heat generation while measuring the kneading and melting of the resin and the resin seal,
It is preferable to combine a disk group having a weak kneading action, and the length L1 of the kneading and melting portion b is a cylinder diameter (short diameter) D × 3 to
It is set to about 4. Depending on the characteristics of the resin and the allowable temperature, a disk group having a phase difference of 90 ° without propelling action,
A group of disks having opposite phases may be increased.

【0022】(ベント工程B)ベント工程Bの混練シー
ルブロックdは、リードフライトブロック21を有する
第1ベント部cと第2ベント部eの間を密閉遮断すると
ともに、樹脂を混練して樹脂膜を更新し、第2ベント部
eでの脱水・脱気効果を高める機能をはたしている。そ
のため、リードフライトブロック21と同じ方向に所定
の位相差(図では45°)ずつずらして弱い推進作用を
持つように組み立てられたディスク群を複数組み(図で
は2組)を取り付け、混練シールブロックdでの樹脂の
せん断発熱作用を抑制しつつ小さい推進力でシール効果
と混練高価とを発揮している。また第1ベント部cと第
2ベント部eには、配管を介してそれぞれ真空ポンプ1
5が接続され、高真空(5torr以下、少なくとも10torr
以下)で吸引される。ここでは、2ベントの場合を説明
したが、樹脂特性と含水率により増減してもよく、特に
PET樹脂の場合には加水分解反応が起こるので、2べ
ント口かそれ以上が望ましい。また第1ベント部cと第
2ベント部eの距離は、シリンダ口径(短径)D×6〜
8程度がよい。
(Venting Step B) The kneading seal block d in the venting step B hermetically seals off the space between the first vent section c and the second vent section e having the lead flight block 21 and kneads the resin to form a resin film. And the function of enhancing the dewatering / deaeration effect in the second vent portion e is performed. For this reason, a plurality of sets (two sets in the figure) of a group of disks assembled so as to have a weak propulsion action with a predetermined phase difference (45 ° in the figure) shifted in the same direction as the lead flight block 21 are attached, and the kneading seal block is attached. The sealing effect and the kneading cost are exhibited with a small propulsion force while suppressing the shear heat generation effect of the resin in d. In addition, a vacuum pump 1 is connected to the first vent c and the second vent e through piping.
5 connected, high vacuum (less than 5 torr, at least 10 torr)
Below). Here, the case of two vents has been described, but it may be increased or decreased depending on the resin properties and the water content. In particular, in the case of PET resin, a hydrolysis reaction occurs. The distance between the first vent portion c and the second vent portion e is a cylinder diameter (short diameter) D × 6 to
About 8 is good.

【0023】(ガス注入工程C)ガス注入工程Cの拡散
混合部fは、シリンダ11に所定圧の不活性ガスに注入
されるガス注入ノズル14が設けられており、スクリュ
ー12の軸12aにニーディングディスク22およびミ
キシングセグメント23が装着されて、樹脂のせん断発
熱作用を抑制しつつ小さい推進力で攪拌拡散作用を付与
し不活性ガスと樹脂との完全相溶化を図るように構成さ
れている。
(Gas Injecting Step C) In the diffusion mixing section f in the gas injecting step C, a gas injection nozzle 14 for injecting an inert gas of a predetermined pressure into the cylinder 11 is provided. The loading disk 22 and the mixing segment 23 are mounted so as to impart a stirring and diffusing action with a small propulsive force while suppressing the shear heat generating action of the resin, thereby achieving complete compatibility between the inert gas and the resin.

【0024】拡散混合部fのニーディングディスク22
は、混練溶融部bの上流側ニーディングディスク22と
同様に、複数枚(図では5枚)のディスク板22aがリ
ードフライトブロック21と同じ方向に45゜の位相差
をもって組み合わされ弱い推進作用を持つように構成さ
れている。またその下流側でガス注入ノズル14に対向
して配置されたミキシングセグメント23は、図5
(a)(b)に示すように、リング状本体23aの周方
向一定間隔ごとに12〜16本程度の混練歯23bが突
設されたミキシングディスク23aとスペーサリング2
3cが交互に複数枚(4〜10枚程度)組み合わされた
拡散混合ユニットにより構成されている。このように、
ニーディングディスク22とミキシングセグメント23
を組み合わせることにより、せん断発熱作用を小さくす
るとともに、スクリューの表面積を拡大させ、さらに推
進力を弱めて樹脂の滞留時間を増大させることにより、
攪拌拡散効果を高めて樹脂中に不活性ガスを均一に溶解
させ、溶融樹脂と不活性ガスとの完全相溶化を実現して
いる。ここでガス注入工程Cのシリンダ11の長さL2
は、シリンダ口径(短径)D×2〜3程度が望ましい。
Kneading disk 22 of diffusion mixing section f
In the same manner as the kneading / melting portion b upstream kneading disk 22, a plurality of (five in the figure) disk plates 22a are combined with a phase difference of 45 ° in the same direction as the lead flight block 21 to provide a weak propulsion effect. It is configured to have. Further, the mixing segment 23 arranged on the downstream side to face the gas injection nozzle 14 has a structure shown in FIG.
(A) As shown in (b), a mixing disk 23a having approximately 12 to 16 kneading teeth 23b protruding at regular intervals in a circumferential direction of a ring-shaped main body 23a and a spacer ring 2
3c is constituted by a plurality of (about 4 to 10) diffusion / mixing units alternately combined. in this way,
Kneading disc 22 and mixing segment 23
By reducing the shear heating effect, by increasing the surface area of the screw, further reducing the propulsion force and increasing the residence time of the resin, by combining
The inert gas is uniformly dissolved in the resin by enhancing the stirring / diffusion effect, thereby realizing complete compatibility between the molten resin and the inert gas. Here, the length L2 of the cylinder 11 in the gas injection process C
Is desirably about 2 to 3 cylinder bores (short diameter) D.

【0025】なお、ここではニーディングディスク22
とミキシングセグメント23を組み合わせた拡散混合ユ
ニットとしたが、樹脂特性によっては、一方のみでもよ
く、またせん断発熱作用と推進力が小さく、攪拌作用の
高い他のブロックやブロックの組み合わせでもよい。
In this case, the kneading disk 22 is used.
And the mixing segment 23 are combined, but depending on the resin characteristics, only one of them may be used, or another block or a combination of blocks having a small shearing heat action and a small propulsive force and a high stirring action may be used.

【0026】(冷却相溶化工程D)この冷却相溶化工程
Dでは、溶融樹脂と不活性ガスとの完全相溶化状態とな
っており、この完全相溶化状態を保持するために、リー
ドフライトブロック21により推進力を与えながら、厚
みの異なる複数枚(図では5枚)のニーディングディス
ク22のディスク板22aを組み合わせた分散混合ユニ
ット24が中間部2個所で所定間隔をあけて配置され相
溶化保持部gが構成されている。これにより、せん断発
熱作用を抑えて小さくしつつ分散混合作用により溶融樹
脂から不活性ガスの分離を防止している。これにより親
和性や拡散性、溶解性が劣る炭酸ガスであっても、高倍
率で気泡径も小さく、樹脂中に気泡が均一に分散され、
外観が優れた発泡製品を得ることができる。
(Cooling Compatibilizing Step D) In the cooling compatibilizing step D, the molten resin and the inert gas are in a completely compatibilized state. The dispersing / mixing unit 24 combining a plurality of (five in the figure) kneading discs 22a of the kneading discs 22 having different thicknesses is arranged at predetermined intervals at two intermediate portions while maintaining the compatibilization while giving propulsive force. Section g is configured. Thereby, separation of the inert gas from the molten resin is prevented by the dispersion mixing function while suppressing and reducing the shear heat generation function. With this, even if the carbon dioxide gas is inferior in affinity, diffusivity, and solubility, the bubble diameter is small at high magnification, and the bubbles are uniformly dispersed in the resin.
A foam product having an excellent appearance can be obtained.

【0027】(ギヤポンプ2)図6および図7に示すよ
うにシリンダ出口11oに導管を介して接続され、入口
圧力Pg1を一定に保持するために、2軸押出機1のス
クリュー12の回転数とギヤポンプ2の送出用ギヤ2
a,2bの回転数が制御されて、スクリュー12の先端
の樹脂圧力が低圧に保持されている。これにより、樹脂
の背圧流による発熱が低減され、シリンダ11とスクリ
ュー12の発熱を効果的に抑制できる。また、ギヤポン
プ2の送出用ギヤ2a,2bの噛み合いによる樹脂の分
散、混合作用と定量移送作用とにより、ギヤポンプ2の
入口圧力Pg1と出口圧力Pg2とが遮断され、出口圧
力Pg2が一定に保持された樹脂がダイ3に送られる。
さらに送出用ギヤ2a,2bの噛み合いによる樹脂の分
散、混合作用により、樹脂と不活性ガスとの分離を防止
している。
(Gear pump 2) As shown in FIGS. 6 and 7, the gear pump 2 is connected to the cylinder outlet 11o via a conduit, and in order to keep the inlet pressure Pg1 constant, the rotation speed of the screw 12 of the twin screw extruder 1 is changed. Transmission gear 2 of gear pump 2
The rotation speeds of a and 2b are controlled, and the resin pressure at the tip of the screw 12 is maintained at a low pressure. Thereby, heat generation due to the back pressure flow of the resin is reduced, and heat generation of the cylinder 11 and the screw 12 can be effectively suppressed. Further, by the dispersing, mixing and quantitative transfer functions of the resin due to the engagement of the delivery gears 2a and 2b of the gear pump 2, the inlet pressure Pg1 and the outlet pressure Pg2 of the gear pump 2 are cut off, and the outlet pressure Pg2 is kept constant. The resin is sent to the die 3.
Further, the dispersing and mixing of the resin due to the engagement of the delivery gears 2a and 2b prevents separation of the resin and the inert gas.

【0028】ギヤポンプ2のケーシング31は、送出用
ギヤ2a,2bを収容するポンプ室32とこれに接続さ
れる導入口33aおよび送出口33bが形成された本体
31aと、送出用ギヤ2a,2bの軸部を支持するサイ
ドカバー31b,31cとで構成され、本体31aとサ
イドカバー31b,31cにそれぞれ冷却媒体である冷
却オイルを循環させる冷却孔34a,34b,34cが
形成された冷却構造に構成されている。なお、送出用ギ
ヤ2a,2bの軸部に冷却孔34dを形成してもよい。
The casing 31 of the gear pump 2 includes a pump chamber 32 for accommodating the delivery gears 2a and 2b, a main body 31a having an inlet 33a and an outlet 33b connected thereto, and a casing 31 for the delivery gears 2a and 2b. The cooling structure includes side covers 31b and 31c that support the shaft portion, and cooling holes 34a, 34b and 34c for circulating cooling oil as a cooling medium are formed in the main body 31a and the side covers 31b and 31c, respectively. ing. Note that cooling holes 34d may be formed in the shafts of the delivery gears 2a and 2b.

【0029】そして導入口33aからポンプ室32に導
入された樹脂は、互いに噛み合う送出用ギヤ2a,2b
により分離されて送出口33bへ定量移送されるととも
に、前記冷却孔34a,34b,34cに送られた冷却
オイルにより強制冷却されて所定の温度に保持される。
ほとんどの発泡樹脂は、ケーシング31に形成された冷
却孔34a,34b,34cからの冷却で十分である
が、不十分である場合には、送出用ギヤ2a,2bの軸
部に形成された冷却孔34dから冷却してもよい。
The resin introduced from the inlet 33a into the pump chamber 32 is connected to the delivery gears 2a and 2b which mesh with each other.
And is fixedly transferred to the outlet 33b, and is forcibly cooled by the cooling oil sent to the cooling holes 34a, 34b, 34c and maintained at a predetermined temperature.
For most of the foamed resin, cooling from the cooling holes 34a, 34b, 34c formed in the casing 31 is sufficient, but if insufficient, the cooling formed on the shafts of the delivery gears 2a, 2b. Cooling may be performed from the hole 34d.

【0030】このように、強制冷却構造を有するギヤポ
ンプ2を採用したので、樹脂背圧を低く保持しつつ発熱
を抑制し、押出安定性を高めつつ不活性ガスと樹脂との
分離を防止するだけでなく、効果的な冷却により優れた
冷却相溶化効果を実現している。また、このギヤポンプ
2を採用することにより、発泡樹脂の押出に必要なシリ
ンダ11の出口11oにおける背圧の減圧、発熱の抑
制、不活性ガスの分離抑制などの機能を高めることがで
きるので、シリンダ長Lを短縮することができ、2軸押
出機1のコンパクト化をはかることができる。
As described above, since the gear pump 2 having the forced cooling structure is employed, heat generation is suppressed while the resin back pressure is kept low, and separation of the inert gas and the resin is prevented while enhancing extrusion stability. Rather, an excellent cooling compatibilizing effect is realized by effective cooling. Further, by adopting the gear pump 2, functions such as reduction of back pressure, suppression of heat generation, and suppression of separation of inert gas at the outlet 11o of the cylinder 11 necessary for extrusion of the foamed resin can be enhanced. The length L can be shortened, and the twin-screw extruder 1 can be made compact.

【0031】(実施例)上記構成の2軸押出機を使用し
てPET発泡樹脂シートを押出し成形した。この2軸押
出機は、定量供給フイーダを備え、スクリュー口径が5
7mm、スクリュー・シリンダ長がL/D=40の同方
向回転型で、シリンダの中間部2個所でベント吸引を行
った後、炭酸ガスを樹脂中に供給してダイにより発泡製
品を得た。樹脂原料は、水分を約0.4%含む含水性P
ET樹脂で、主要な運転条件は次の通りである。
Example A PET foamed resin sheet was extruded using the twin-screw extruder having the above configuration. This twin-screw extruder is equipped with a fixed feeder and has a screw diameter of 5 mm.
After venting suction at two intermediate portions of the cylinder with a 7 mm screw / cylinder length of L / D = 40 in the same direction, a carbon dioxide gas was supplied into the resin to obtain a foamed product by a die. The resin material is water-containing P containing about 0.4% water.
With ET resin, the main operating conditions are as follows.

【0032】スクリュー回転数:70rpm、ギヤポン
プ回転数:5rpm、押出量:75N/H、シリンダ温
度260〜280℃、ギヤポンプ温度:260℃、第1
ベント部真空度:10Torr、第2ベント部真空度:5To
rr、炭酸ガス供給量:0.2N/min、炭酸ガス供給圧
力:20Mpaである。
Screw rotation speed: 70 rpm, gear pump rotation speed: 5 rpm, extrusion rate: 75 N / H, cylinder temperature 260-280 ° C., gear pump temperature: 260 ° C., first
Vent section vacuum: 10 Torr, second vent section vacuum: 5 To
rr, supply amount of carbon dioxide: 0.2 N / min, supply pressure of carbon dioxide: 20 MPa.

【0033】また成形発泡シート(IV:0.85)
は、厚み:1.1mm、倍率:1.7の微細なセルから
なり、外観が良好なものを安定して成形することができ
た。上記実施の形態によれば、同方向回転型2軸押出機
1の基本特性である輸送推進作用、混練分散作用、大き
なスクリュー面積を有効活用して、第1,第2ベント部
c,eから脱気脱水し、さらにシリンダ11の中間部で
ガス注入ノズル14から溶融樹脂中に供給した不活性ガ
スの抜けを確実に防止するとともに、溶融樹脂と不活性
ガスを完全相溶化することができ、気泡径も小さく高倍
率で気泡が均一に分散された良好な発泡製品を製造する
ことができる。
Further, a molded foam sheet (IV: 0.85)
Was composed of fine cells having a thickness of 1.1 mm and a magnification of 1.7, and was able to be molded stably with good appearance. According to the above-described embodiment, the first and second vent portions c and e can be effectively utilized by utilizing the transport propulsion action, the kneading dispersion action, and the large screw area, which are the basic characteristics of the co-rotating twin-screw extruder 1. Degassing and dehydration, and furthermore, it is possible to reliably prevent the inert gas supplied into the molten resin from the gas injection nozzle 14 from being released at the intermediate portion of the cylinder 11 and completely compatibilize the molten resin and the inert gas, It is possible to produce a good foamed product having a small cell diameter, high magnification, and uniformly dispersed cells.

【0034】また使用する不活性ガスに、たとえば炭酸
ガスを使用することで、ガスボンベより定圧で気化した
状態でシリンダ11に注入するので、取扱いも安全で安
全性が高い。
In addition, by using, for example, carbon dioxide as an inert gas to be used, the gas is injected into the cylinder 11 in a state of being vaporized at a constant pressure from the gas cylinder, so that the handling is safe and the safety is high.

【0035】さらに、溶融工程Aにおいて、混練溶融部
bのリードフライトブロック21と混練溶融部bのニー
ディングディスク22の組み合わせにより、せん断発熱
を抑制しつつ樹脂を溶融させる。ついでベント工程Bで
は、リードフライトブロック21と同じ方向に所定の位
相差をずらして弱い推進作用を持つ混練シールブロック
dにより、第1ベント部cと第2ベント部eとを遮断し
て第2ベント部eにおける脱気効果を高め、樹脂のせん
断発熱作用を抑制しつつ小さい推進力でシール効果と混
練効果を発揮することができる。さらに樹脂中に、ガス
注入工程Cでガス注入ノズル14から樹脂中に不活性ガ
スを注入して、ニーディングディスク22およびミキシ
ングセグメント23によりせん断発熱作用を抑制しつつ
樹脂中に不活性ガスを効果的に攪拌拡散させ完全相溶化
をはかることができる。さらに、冷却相溶化工程Dでリ
ードフライトブロック21とニーディングディスク22
により、せん断発熱を抑制しつつ分散混合作用により樹
脂と不活性ガスの分離を防止し、これにより親和性や拡
散性、溶解性が劣る不活性ガスであっても、高倍率で気
泡径も小さく、樹脂中に気泡が均一に分散され、さらに
外観の優れた発泡製品を得ることができる。
Further, in the melting step A, the resin is melted while suppressing shear heat generation by the combination of the lead flight block 21 of the kneading and melting portion b and the kneading disk 22 of the kneading and melting portion b. Next, in the venting step B, the first vent portion c and the second vent portion e are cut off by the kneading seal block d having a weak propulsion action by shifting the predetermined phase difference in the same direction as the lead flight block 21 and the second vent portion e. The deaeration effect in the vent portion e is enhanced, and the sealing effect and the kneading effect can be exhibited with a small propulsion force while suppressing the shear heat generation effect of the resin. Further, in the resin, an inert gas is injected into the resin from the gas injection nozzle 14 in the gas injection step C, so that the kneading disk 22 and the mixing segment 23 suppress the shear heat generation effect, thereby reducing the inert gas in the resin. Completely compatibilized by stirring and diffusing. Further, in the cooling compatibilizing step D, the lead flight block 21 and the kneading disk 22
This prevents the separation of resin and inert gas by the dispersing and mixing action while suppressing the shear heat generation, so that even if the inert gas has poor affinity, diffusibility, and solubility, the bubble diameter is small at high magnification. As a result, air bubbles are uniformly dispersed in the resin, and a foamed product having an excellent appearance can be obtained.

【0036】なお、上記実施の形態において、溶融樹脂
中に供給する不活性ガスを炭酸ガスとしたが、窒素ガス
やアルゴンガスを使用することもできる。
In the above embodiment, the inert gas supplied into the molten resin is carbon dioxide gas, but nitrogen gas or argon gas can also be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項1記載の発明
によれば、樹脂中の水分を初期の溶融工程後の脱水・脱
気工程で、低温状態でベント口から速やかに除去して樹
脂の粘度低下を防止し、ついで爆発性のない不活性ガス
をガス注入工程で樹脂中に注入して攪拌拡散させ不活性
ガスと樹脂との完全相溶化を図り、続いて冷却相溶化工
程で樹脂に分散混合作用を付与するので、樹脂と不活性
ガスの分離を防止することができ、親和性や拡散性、溶
解性が劣る不活性ガスであっても、発泡セルが小さく樹
脂中に気泡を均一に分散でき、さらに外観の優れた発泡
製品を得ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, in the dewatering / degassing step after the initial melting step, the water in the resin is quickly removed from the vent port at a low temperature. Inert gas that does not explode is injected into the resin in the gas injection process to stir and diffuse, and complete insolubilization of the inert gas and the resin is performed. Since the dispersing and mixing action is imparted to the resin, separation of the resin and the inert gas can be prevented, and even if the inert gas has poor affinity, diffusivity, and solubility, the foam cells are small and bubbles are generated in the resin. A foam product that can be uniformly dispersed and has an excellent appearance can be obtained.

【0038】また、請求項2記載の発明によれば、ニー
ディングディスクおよびミキシングセグメントにより、
せん断発熱作用を抑制しつつ樹脂中に不活性ガスを効果
的に攪拌拡散させて完全相溶化をはかることができる。
According to the second aspect of the present invention, the kneading disk and the mixing segment provide:
The inert gas can be effectively agitated and diffused into the resin while suppressing the heat generation due to the shearing, thereby achieving complete compatibilization.

【0039】さらに請求項3記載の発明によれば、押出
機のスクリュー先端の樹脂圧力による樹脂背圧での樹脂
発熱を低減し、シリンダとスクリューの加熱を抑制しつ
つ、送出用ギヤの噛み合いと定量吐出効果により、シリ
ンダ出口の圧力の影響を無くして出口圧力を一定に保持
することができ、高い押し出し安定性を確保することが
できる。そして、送出用ギヤの噛み合いによる分散混合
効果により、不活性ガスと樹脂との分離を防止しつつ強
制冷却により押出機の冷却相溶化機能をシリンダ内と分
担することでコンパクト化をはかることができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the heat generation of the resin due to the resin back pressure due to the resin pressure at the tip of the screw of the extruder is reduced, and while the heating of the cylinder and the screw is suppressed, the engagement of the delivery gear with the screw is reduced. Due to the constant discharge effect, the pressure at the cylinder outlet can be kept constant without the influence of the pressure at the outlet, and high extrusion stability can be ensured. By dispersing and mixing effects due to meshing of the delivery gears, the cooling compatibilizing function of the extruder is shared with the inside of the cylinder by forced cooling while preventing separation of the inert gas and the resin, thereby achieving compactness. .

【0040】また請求項4記載の発明によれば、溶融工
程でリードフライトブロックとニーディングディスクの
組み合わせにより、せん断発熱を抑制しつつ樹脂を低温
溶融させ、脱水・脱気工程で、ニーディングディスク群
により溶融樹脂に弱い抵抗を付与して第2ベント口から
の脱水脱気効果を向上させ、速やかに水分を除去して樹
脂の粘度低下を防止する。そして、ガス注入工程でガス
注入ノズルから爆発性のない不活性ガスを注入して、ニ
ーディングディスクおよびミキシングセグメントにより
せん断発熱作用を抑制しつつ樹脂中に不活性ガスを効果
的に攪拌拡散させて完全相溶化をはかることができる。
さらに、冷却相溶化工程でリードフライトブロックとニ
ーディングディスク群により、せん断発熱を抑制しつつ
分散混合作用により樹脂と不活性ガスの分離を防止す
る。さらにギヤポンプにより、押出機のスクリュー先端
の樹脂圧力による樹脂背圧流でのせん断発熱を低減し、
シリンダとスクリューの発熱を抑制しつつ、送出用ギヤ
の噛み合いと定量吐出効果により、シリンダ出口の圧力
の影響を無くして出口圧力を一定に保持することがで
き、高い押し出し安定性を確保することができる。そし
て、送出用ギヤの噛み合いによる分散混合効果により、
不活性ガスと樹脂との分離を防止しつつ強制冷却により
押出機の冷却相溶化機能をシリンダ内と分担することで
コンパクト化をはかることができる。これにより、親和
性や拡散性、溶解性が劣る不活性ガスであっても、発泡
セルが微細で樹脂中に気泡を均一に分散でき、さらに外
観の優れた発泡製品を得ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the resin is melted at a low temperature while suppressing shear heat generation by the combination of the lead flight block and the kneading disk in the melting step, and the kneading disk is melted in the dewatering / deaeration step. The group imparts a low resistance to the molten resin to improve the dewatering and degassing effect from the second vent port, and quickly removes water to prevent a decrease in the viscosity of the resin. Then, in the gas injection step, an inert gas having no explosive property is injected from the gas injection nozzle, and the inert gas is effectively agitated and diffused into the resin while suppressing the shearing heat generation effect by the kneading disk and the mixing segment. Complete compatibilization can be achieved.
Further, in the cooling compatibilizing step, the separation of the resin and the inert gas is prevented by the dispersion mixing action while suppressing the shear heat generation by the lead flight block and the kneading disk group. In addition, the gear pump reduces shear heat generation due to resin back pressure flow due to resin pressure at the screw tip of the extruder,
By suppressing the heat generated by the cylinder and screw, the engagement of the delivery gear and the constant discharge effect eliminates the effect of the cylinder outlet pressure, thereby keeping the outlet pressure constant and ensuring high extrusion stability. it can. And, due to the dispersion mixing effect due to the engagement of the sending gear,
By making the cooling compatibilizing function of the extruder shared with the inside of the cylinder by forced cooling while preventing separation of the inert gas and the resin, compactness can be achieved. Thereby, even if the inert gas is inferior in affinity, diffusivity, and solubility, the foam cells are fine and bubbles can be uniformly dispersed in the resin, and a foamed product having an excellent appearance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る発泡樹脂押出設備の実施の形態を
示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a foamed resin extrusion facility according to the present invention.

【図2】同2軸押出機を示すシリンダの切欠き斜視図で
ある。
FIG. 2 is a cutaway perspective view of a cylinder showing the twin-screw extruder.

【図3】(a)(b)は同2軸押出機のリードフライト
ブロックを示し、(a)は側面図、(b)は横断面図で
ある。
FIGS. 3A and 3B show a lead flight block of the twin-screw extruder, wherein FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a cross-sectional view.

【図4】(a)(b)は同2軸押出機のニーディングデ
ィスクを示し、(a)は側面図、(b)は横断面図であ
る。
FIGS. 4A and 4B show a kneading disk of the twin-screw extruder, wherein FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a cross-sectional view.

【図5】(a)(b)は同2軸押出機のミキシングセグ
メントを示し、(a)は側面図、(b)は横断面図であ
る。
FIGS. 5A and 5B show a mixing segment of the twin-screw extruder, wherein FIG. 5A is a side view and FIG. 5B is a cross-sectional view.

【図6】同ギヤポンプを示す側面断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing the gear pump.

【図7】同ギヤポンプを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the gear pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 溶融工程 B 脱水・脱気工程 C ガス注入工程 D 冷却相溶化工程 a 搬送部 b 混練溶融部 c 第1ベント部 d 混合シールブロック e 第2ベント部 f 拡散混合部 g 相溶化保持部 1 2軸押出機 9 原料供給フィーダ 10 発泡ガス供給装置 11 シリンダ 12 スクリュー 12a スクリュー軸 14 ガス注入口 21 リードフライトブロック 22 ニーディングディスク 23 ミキシングセグメント A melting step B dehydration / deaeration step C gas injection step D cooling compatibilizing step a transport section b kneading and melting section c first vent section d mixing seal block e second vent section f diffusion mixing section g compatibilization holding section 1 2 Shaft extruder 9 Raw material supply feeder 10 Foaming gas supply device 11 Cylinder 12 Screw 12a Screw shaft 14 Gas inlet 21 Lead flight block 22 Kneading disc 23 Mixing segment

フロントページの続き (72)発明者 木村 健 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 Fターム(参考) 4F207 AA24 AA29 KA01 KA11 KF02 KF12 KJ06 KK04 KK13 KK41 KK48 KL05 Continuing from the front page (72) Inventor Ken Kimura 1-7-89 Minami Kohoku, Suminoe-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Hitachi Zosen Corporation 4F207 AA24 AA29 KA01 KA11 KF02 KF12 KJ06 KK04 KK13 KK41 KK48 KL05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2本のスクリューにより推進される途中で
樹脂中に不活性ガスを注入する押出機と、この押出機か
ら供給された樹脂を整形する成形用ダイを具備した含水
性発泡樹脂用押出設備において、 前記押出機のシリンダの入口から出口に向って順に、 樹脂に搬送力を付与しつつ混練して樹脂を低温状態で均
一に溶融する溶融工程と、 ベント口から吸引して樹脂中の水分を除去する脱水・脱
気工程と、 不活性ガスを注入しせん断発熱作用を抑制しつつ攪拌拡
散作用を付与して不活性ガスと樹脂との完全相溶化を図
るガス注入工程と、 せん断発熱を抑制しつつ冷却し分散混合作用により樹脂
と不活性ガスの分離を防止する冷却相溶化工程とを具備
したことを特徴とする含水性発泡樹脂用押出設備。
An extruder for injecting an inert gas into a resin while being propelled by two screws, and a molding die for shaping the resin supplied from the extruder. In the extrusion equipment, a melting step of kneading while applying a conveying force to the resin and melting the resin uniformly in a low temperature state in order from the inlet to the outlet of the cylinder of the extruder; A dewatering / degassing process to remove the moisture of the gas; a gas injecting process to inject the inert gas to suppress the shear heat generation effect and to impart a stirring / diffusion effect to completely compatibilize the inert gas and the resin; An extruder for a water-containing foamed resin, comprising: a cooling compatibilizing step of cooling while suppressing heat generation and preventing separation of the resin and the inert gas by a dispersion mixing action.
【請求項2】ガス注入工程に、所定圧の不活性ガスが注
入されるガス注入ノズルを設けるとともに、せん断発熱
作用を抑制しつつ小さい推進力で攪拌拡散作用を付与し
不活性ガスと樹脂との完全相溶化を図るニーディングデ
ィスクおよびミキシングセグメントをスクリューの軸に
装着した拡散混合部を設けたことを特徴とする請求項1
記載の含水性発泡樹脂用押出設備。
2. A gas injection step for injecting an inert gas of a predetermined pressure in a gas injection step, and a stirring and diffusing action is imparted with a small propulsion force while suppressing a shearing heat action, thereby forming an inert gas and a resin. 2. A kneading disk for achieving complete compatibilization and a diffusion mixing section provided with a mixing segment mounted on a screw shaft.
The extrusion equipment for water-containing foamed resin according to the above.
【請求項3】押出機とダイとの間に、冷却構造を備え、
送出用ギヤの噛み合いによる分散混合作用により樹脂と
ガスとの分離を防止しつつ、押出機出口の樹脂圧を低圧
に保持するギヤポンプを設けたことを特徴とする請求項
1または2記載の含水性発泡樹脂用押出設備。
3. A cooling structure is provided between the extruder and the die,
A water pump according to claim 1 or 2, further comprising a gear pump for keeping the resin pressure at the outlet of the extruder at a low pressure while preventing separation of the resin and the gas by a dispersive mixing action caused by meshing of the delivery gears. Extrusion equipment for foamed resin.
【請求項4】シリンダ内に並設された2本のスクリュー
により推進途中で樹脂中に不活性ガスを注入して発泡樹
脂を製造する同方向回転型の押出機と、この押出機から
供給された樹脂を成形する成形用ダイを具備した含水性
発泡樹脂用押出設備において、 前記押出機のシリンダの入口から出口に向って順に、 スクリューの軸に装着されたリードフライトブロックに
より樹脂に搬送力を付与しつつ混練して樹脂を低温状態
で均一に溶融する搬送部、およびスクリューの軸に装着
された複数枚のニーディングディスクが複数組組み合わ
されて弱い搬送力を樹脂に付与しせん断発熱を抑制しつ
つ樹脂の溶融化を図りかつ不活性ガスの逆流を防止する
混練溶融部とを有する溶融工程と、 リードフライトブロックにより搬送される溶融樹脂から
水分を吸引脱水する第1ベント口と、この第1ベント口
の下流側でニーディングディスク群により溶融樹脂に弱
い抵抗を付与して樹脂シールを形成する混練シールブロ
ックと、この混練シールブロックにより第1ベント口と
遮断しつつ溶融樹脂表面を更新した溶融樹脂から水分を
吸引脱水する第2ベント口とを有する脱水・脱気工程
と、 溶融樹脂中に不活性ガスを注入するガス注入ノズルが設
けられるとともに、せん断発熱作用を抑制しつつ小さい
推進力で攪拌拡散作用を付与し不活性ガスと樹脂との完
全相溶化を図るニーディングディスクおよびミキシング
セグメントをスクリューの軸に装着した拡散混合部を有
するガス注入工程と、 冷却手段を有し、樹脂に推進力を付与するリードフライ
トブロックと、弱い推進力でせん断発熱を抑制しつつ分
散混合作用により樹脂と不活性ガスの分離を防止するニ
ーディングディスク群とが交互に組み合わされてスクリ
ューの軸に装着された相溶化保持部を有する冷却相溶化
工程とを設け、 前記押出機とダイとの間に、冷却構造を備えて送出用ギ
ヤの噛み合いによる分散混合作用により樹脂とガスとの
分離を防止しつつ押出機の出口で樹脂圧を低圧に保持す
るギヤポンプを設けたことを特徴とする含水性発泡樹脂
用押出設備。
4. A co-rotating extruder for producing a foamed resin by injecting an inert gas into the resin while being propelled by two screws arranged in parallel in a cylinder, and supplied from the extruder. In the extrusion equipment for a hydrous foamed resin equipped with a molding die for molding the resin, in order from the inlet to the outlet of the cylinder of the extruder, a conveying force is applied to the resin by a lead flight block mounted on a screw shaft. Combination of multiple transport units that knead while applying and melts the resin uniformly at low temperature, and multiple sets of kneading discs mounted on the screw shaft, apply a weak transport force to the resin and suppress shear heat generation A melting step having a kneading and melting section for melting the resin while preventing the backflow of the inert gas, and removing water from the molten resin conveyed by the lead flight block. A first vent port for drawing and dewatering, a kneading seal block that forms a resin seal by applying a weak resistance to the molten resin by a kneading disk group downstream of the first vent port, and a first vent formed by the kneading seal block. A dewatering / degassing step having a second vent port for sucking and dehydrating moisture from the molten resin whose surface has been renewed while shutting off the molten resin surface, and a gas injection nozzle for injecting an inert gas into the molten resin, and A gas injection with a diffusion mixing section in which a kneading disk and a mixing segment are attached to the axis of a screw to provide a stirring and diffusing action with a small propulsion force while suppressing the shear heating effect and to achieve complete compatibility between the inert gas and the resin. Process and a lead flight block that has cooling means and gives propulsion to the resin. A cooling compatibilizing step having a compatibilizing holding section mounted on a screw shaft in which resin and a kneading disk group for preventing separation of an inert gas by a dispersing action is provided alternately, and the extruder and A gear pump is provided between the die and the cooling pump to keep the resin pressure at the outlet of the extruder low while preventing the resin and gas from being separated by the dispersive mixing action by the engagement of the delivery gears. Extrusion equipment for hydrous foamed resin.
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