JP2003262579A - Viscosity measuring apparatus and method using the same - Google Patents

Viscosity measuring apparatus and method using the same

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JP2003262579A
JP2003262579A JP2002061887A JP2002061887A JP2003262579A JP 2003262579 A JP2003262579 A JP 2003262579A JP 2002061887 A JP2002061887 A JP 2002061887A JP 2002061887 A JP2002061887 A JP 2002061887A JP 2003262579 A JP2003262579 A JP 2003262579A
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Japan
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gas
molten resin
viscosity
orifice
mixing
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JP2002061887A
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Norihiko Furuya
紀彦 古谷
Masato Kuramitsu
匡人 倉光
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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Publication date
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    • 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
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7646Measuring, controlling or regulating viscosity

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the viscosity of a mixture of a resin in a molten state and gases pressurized more than atmospheric pressure within a share rate range conceivable in normal injection molding and thus to provide viscosity data capable of simulating the flow pattern of the molten resin mixed with the gases. <P>SOLUTION: A measuring device 6 comprises a channel 9 for making the molten resin mixed with the gases, extruded out of an injection machine 14 having a gas supply part at a midpoint in a heating tube, flow to a discharge opening 8, an orifice 10 interposed in the channel 9, and a pressure detector 11 for detecting the pressure of the molten metal mixed with the gases in the channel 9 on the upstream side from the orifice 10, and the measuring device 6 is connected to the injection machine 14. A valving element 12 is provided for either the upstream side or downstream side of the orifice 10 of the measuring device 6. By closihg the valving element 12, the molten resin mixed with the gases in a pressurized state is accumulated and stored in a measuring part of the injection machine 14 in the viscosity measuring apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、溶融状態にある樹
脂と大気圧以上に加圧されたガスの混合物が有する粘度
を測定できる粘度測定装置とそれを用いた粘度測定方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viscosity measuring device capable of measuring the viscosity of a mixture of a resin in a molten state and a gas pressurized above atmospheric pressure, and a viscosity measuring method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、樹脂の粘度を測定する方法として
は、JIS K7210:1999(ISO1133:
1997)に記載されている「熱可塑性プラスチックの
メルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュー
ムフローレイト(MVR)の試験方法」、JIS K7
199:1999(ISO 1443:1995)に記
載されている「キャピラリーレオメータ及びスリットダ
イレオメータによるプラスチックの流れ特性試験方法」
が一般的に行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for measuring the viscosity of a resin, JIS K7210: 1999 (ISO1133:
1997), "Test method for melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of thermoplastics", JIS K7.
199: 1999 (ISO 1443: 1995), "Method for testing plastic flow characteristics by capillary rheometer and slit die rheometer".
Is generally done.

【0003】上記メルトマスフローレイト(以下「MF
R」と略す)およびメルトボリュームフローレイト(以
下「MVR」と略す)の各試験方法は、特定の温度、特
定の荷重条件下における粘度の試験方法である。具体的
には、垂直に配置されたシリンダー内において樹脂を特
定の温度に保ち、一定時間経過後、荷重を負荷したピス
トンにより、シリンダー下部に配置されたオリフィスか
ら押し出された樹脂の重量または体積を測定するもので
ある。
The above-mentioned melt mass flow rate (hereinafter referred to as "MF
R) and melt volume flow rate (hereinafter abbreviated as “MVR”) test methods are viscosity test methods under specific temperature and specific load conditions. Specifically, the resin is kept at a specific temperature in a vertically arranged cylinder, and after a certain period of time, the weight or volume of the resin extruded from the orifice arranged at the bottom of the cylinder is adjusted by a piston loaded with a load. It is something to measure.

【0004】樹脂の粘度は、シェア・レート(せん断速
度)と密接な関係にあるが、MFR、MVRの試験条件
におけるシェア・レートは、通常の加工条件下で用いら
れているシェア・レートより低い領域であるため、この
方法で得られる粘度データは、実際の加工条件下におけ
る挙動との相関性が得られない場合がある。
The viscosity of the resin is closely related to the shear rate (shear rate), but the shear rate under the test conditions of MFR and MVR is lower than the shear rate used under normal processing conditions. Since it is a region, the viscosity data obtained by this method may not be correlated with the behavior under actual processing conditions.

【0005】一方、キャピラリーレオメータ、スリット
ダイレオメータによる粘度測定方法は、温度、シェア・
レート(せん断速度)、シェア・ストレス(せん断応
力)が考慮された粘度測定方法であり、シェア・レート
は、1〜106(/sec)の範囲であり、通常行われ
ている射出成形時のシェア・レート範囲の低速域をカバ
ーしている。
On the other hand, the viscosity measuring method using a capillary rheometer and a slit die rheometer is
This is a viscosity measurement method in which rate (shear rate) and shear stress (shear stress) are taken into consideration. The shear rate is in the range of 1 to 10 6 (/ sec). It covers the low speed range of the share rate range.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平5−
318541号公報、WO98/52734号公報など
には、二酸化炭素や窒素などのガスを樹脂中に含ませる
ことによって、樹脂の粘度を低下させた上で樹脂成形品
を得る方法が示され、近年注目されている。
By the way, Japanese Unexamined Patent Publication No.
In Japanese Patent No. 318541, WO98 / 52734, etc., a method for obtaining a resin molded article after lowering the viscosity of the resin by including a gas such as carbon dioxide or nitrogen in the resin is shown. Has been done.

【0007】これらの特許公報においては、樹脂の粘度
が低下することにより樹脂の流動性が向上し、型表面の
再現性の向上、光沢度の向上、型表面のシャープエッジ
の再現性の向上、微細な型表面の凹凸の再現性の向上と
共に、ウエルドラインを目立たなくすることに効果的で
あることが記載されているが、樹脂とガスの混合物が有
する粘度データが数値化、データ化されていない。この
ため、樹脂において一般化、実用化されている、コンピ
ューターを使った流動パターンのシミュレーションがで
きず、樹脂単体とは流動特性が異なる樹脂とガスの混合
物による成形のための金型設計が困難な状況にある。
In these patent publications, the fluidity of the resin is improved by decreasing the viscosity of the resin, the reproducibility of the mold surface is improved, the glossiness is improved, and the sharp edge reproducibility of the mold surface is improved. Although it is described that it is effective in making the weld line inconspicuous as well as improving the reproducibility of fine irregularities on the mold surface, the viscosity data of the mixture of resin and gas has been digitized and converted into data. Absent. For this reason, it is not possible to simulate the flow pattern using a computer, which is generalized and put into practical use in resins, and it is difficult to design a mold for molding with a mixture of resin and gas that has different flow characteristics from the resin alone. There is a situation.

【0008】キャピラリーレオメータ、スリットダイレ
オメータによる粘度測定方法は、前記のように、通常行
われている射出成形時のシェア・レート範囲の低速域を
カバーしていることから、これを用いて上記樹脂とガス
の混合物の粘度データを取得することが考えられる。
Since the viscosity measuring method using the capillary rheometer and the slit die rheometer covers the low speed range of the share rate range at the time of injection molding which is usually performed as described above, it is used for the above resin. It is conceivable to obtain the viscosity data of the mixture of gas and gas.

【0009】しかしながら、キャピラリーレオメータ、
スリットダイレオメータによる粘度測定装置は、樹脂と
ガスを混合させる機能を有さないことから、この混合物
の粘度を測定することができない問題がある。特にガス
を混合した溶融樹脂はガスが放出されやすく、通常の粘
度測定装置では測定途中でガスの放出を生じ、正確な測
定が困難である。また、樹脂とガスの混合物による成形
を、薄肉成形品や精密成形品など、近年の市場要求に対
応する成形品の成形へ応用するため、さらにはゲートの
小径化など金型構造の特殊化に対応するためには、ガス
を混合した溶融樹脂の粘度をより高いシェア・レート範
囲まで測定できる粘度測定装置が必要である。
However, the capillary rheometer,
Since the viscosity measuring device using the slit die rheometer does not have the function of mixing the resin and the gas, there is a problem that the viscosity of this mixture cannot be measured. In particular, a molten resin mixed with a gas is likely to release the gas, and an ordinary viscosity measuring device causes the gas to be released during the measurement, which makes accurate measurement difficult. In addition, in order to apply molding with a mixture of resin and gas to molding of molded products that meet recent market demands such as thin-walled molded products and precision molded products, further specialization of mold structure such as gate diameter reduction In order to cope with this, a viscosity measuring device capable of measuring the viscosity of the molten resin mixed with the gas to a higher shear rate range is required.

【0010】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、溶融状態にある樹脂と大気圧以上に加圧さ
れたガス(特にガス)の混合物が有する粘度を測定でき
る粘度測定装置と、それを用いた粘度測定方法を提供す
ることを課題とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a viscosity measuring device capable of measuring the viscosity of a mixture of a resin in a molten state and a gas (particularly gas) pressurized above atmospheric pressure. Another object of the present invention is to provide a viscosity measuring method using the same.

【0011】具体的には、通常の射出成形において考え
られるシェア・レート範囲において、溶融状態にある樹
脂と大気圧以上に加圧されたガスの混合物が有する粘度
を測定できる粘度測定装置と、それを用いた粘度測定方
法を提供し、ガスを混合した溶融樹脂の流動パターンの
シミュレーションを可能にする粘度データを提供できる
ようにすることを課題とする。
Specifically, a viscosity measuring device capable of measuring the viscosity of a mixture of a resin in a molten state and a gas pressurized above atmospheric pressure in a shear rate range considered in ordinary injection molding, and It is an object of the present invention to provide a viscosity measurement method using the above, and to provide viscosity data that enables simulation of a flow pattern of a molten resin mixed with gas.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第1は、上記目
的のために、溶融樹脂と他のガスとを混合して移送する
混合部と、この混合部から移送されるガス混合溶融樹脂
を蓄積して貯留し、押出口からの押し出しに備える貯留
部と、軸方向へ進退可能で、前進時に、貯留部に貯留さ
れたガス混合溶融樹脂を押出口から押し出すスクリュ又
はプランジャを有する混合押出装置と、この混合押出装
置の押出口に接続され、混合押出装置の押出口から押し
出されたガス混合溶融樹脂を排出口へ流過させる流路
と、この流路に介在されたオリフィスと、このオリフィ
スの上流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧を検出する圧
力検知器とを有する計測装置とを備え、さらに、混合押
出装置の貯留部と計測装置のオリフィス間および計測装
置のオリフィスと排出口間の少なくともいずれか一方に
弁体が設けられており、この弁体を閉鎖することで、混
合押出装置の貯留部にガス混合溶融樹脂を加圧状態で蓄
積して貯留可能であることを特徴とする粘度測定装置を
提供するものである。
A first object of the present invention is, for the above-mentioned purpose, a mixing section for mixing and transferring a molten resin and another gas, and a gas-mixed molten resin transferred from this mixing section. Mixing extrusion that has a screw or a plunger that stores and stores the gas-mixed molten resin stored in the storage part at the time of forward movement, and a storage part that is prepared for extrusion from the extrusion port and that can advance and retreat in the axial direction. The device, a flow path connected to the extrusion port of the mixing extrusion device, for flowing the gas-mixed molten resin extruded from the extrusion port of the mixing extrusion device to the discharge port, an orifice interposed in the flow channel, and A measuring device having a pressure detector for detecting the gas-mixed molten resin pressure in the flow path upstream of the orifice, and further, between the reservoir of the mixing extruding device and the orifice of the measuring device, and between the orifice of the measuring device and the discharge of the measuring device. A valve element is provided in at least one of the openings, and by closing this valve element, it is possible to accumulate and store the gas-mixed molten resin under pressure in the reservoir of the mixing extruder. A characteristic viscosity measuring device is provided.

【0013】上記本発明の第1は、弁体が、開度を調整
可能な流量調整弁であること、計測装置のオリフィスよ
り下流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧を検出する圧力
検知器を有すること、混合押出装置の混合部と貯留部と
の間に逆流防止機構が設けられており、しかも、貯留部
へのガス混合溶融樹脂の蓄積が、貯留部に貯留されたガ
ス混合溶融樹脂を押出口から押し出すスクリュ又はプラ
ンジャに付加した前進力に抗してスクリュ又はプランジ
ャを後退させながら行われること、混合押出装置の混合
部が、加熱筒の中間部にガス供給部を有する押出機また
は射出機で構成されていること、混合押出装置が、混合
押出装置の貯留部と計測装置のオリフィス間の弁体とし
て射出口に弁体を有し、加熱筒の中間部にガス供給部を
有するインラインスクリュ式又はスクリュプリプラ式射
出機で構成されていること、オリフィスが、キャピラリ
ー径が等しく、キャピラリー長が異なるオリフィスに交
換可能であること、をその好ましい態様として含むもの
である。
The first aspect of the present invention is that the valve body is a flow rate adjusting valve whose opening can be adjusted, and pressure detection for detecting the gas-mixed molten resin pressure in the flow path downstream of the orifice of the measuring device. Has a vessel, a backflow prevention mechanism is provided between the mixing section and the storage section of the mixing extruder, and moreover, the accumulation of the gas-mixed molten resin in the storage section is due to the gas-mixed fusion stored in the storage section. It is carried out while the screw or plunger is retracted against the advancing force applied to the screw or plunger that pushes the resin out of the extrusion port, and the mixing section of the mixing and extruding device is an extruder having a gas supply section in the middle of the heating cylinder. Alternatively, the mixing / extruding apparatus has a valve element at the injection port as a valve element between the reservoir of the mixing / extruding apparatus and the orifice of the measuring device, and the gas supply section is provided in the middle of the heating cylinder. Have inline Be composed of Cru type or screw preplasticization injection machine, orifice, equal capillary diameter, it capillary length can be replaced with a different orifice, it is intended to include the preferred embodiments thereof with.

【0014】また、本発明の第2は、上記本発明の第1
に係る粘度測定装置を用い、キャピラリー径がd(m
m)で、キャピラリー長がL(mm)のオリフィスにつ
いて、貯留部に貯留されたガス混合溶融樹脂を、下記式
1で求められる所定のシェア・レートγ(sec-1)下
で混合押出装置の押出口から押し出して流過させ、オリ
フィスの上流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧を圧力検
知器で測定すると共に、下記式2でみかけのシェア・ス
トレスτ(Pa)を求め、下記式3でみかけ粘度η(P
a・s)を求めることを特徴とする粘度測定方法を提供
するものである。
The second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
The viscosity of the capillary is d (m
m), for the orifice having a capillary length of L (mm), the gas-mixed molten resin stored in the storage portion is mixed under a predetermined shear rate γ (sec −1 ) calculated by the following formula 1 in the mixing extruder. The gas mixture molten resin pressure in the flow passage on the upstream side of the orifice is measured by a pressure detector, and the apparent shear stress τ (Pa) is calculated by the following formula 2 and the following formula is calculated. Apparent viscosity η (P
The present invention provides a method for measuring viscosity, which comprises determining a.s).

【0015】但し、Pは当該オリフィスの上流側の流路
内のガス混合溶融樹脂圧(Pa)、Dはスクリュ又はプ
ランジャ径(mm)、Sはスクリュ又はプランジャの前
進速度(mm/sec)、Qは容積流量比率(mm3
sec)で、Q=(π×D2÷4)×Sである。
However, P is the gas-mixed molten resin pressure (Pa) in the flow passage on the upstream side of the orifice, D is the screw or plunger diameter (mm), S is the advancing speed of the screw or plunger (mm / sec), Q is the volumetric flow rate ratio (mm 3 /
sec), Q = (π × D 2 ÷ 4) × S.

【0016】 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1 τ=(P×d)÷(4×L) …式2 η=τ÷γ …式3Γ = (4 × Q) ÷ (π × d 3 ÷ 8) Equation 1 τ = (P × d) ÷ (4 × L) Equation 2 η = τ ÷ γ Equation 3

【0017】上記本発明の第2は、複数のシェア・レー
トγ(sec-1)下でそれぞれみかけの粘度η(Pa・
s)を求めることにより、一定のせん断速度範囲におけ
るみかけの粘度曲線を得ることをその好ましい態様とし
て含むものである。
In the second aspect of the present invention, the apparent viscosities η (Pa.multidot.Pa) are obtained under a plurality of share rates .gamma. (Sec.sup.- 1 ).
Obtaining s) includes obtaining an apparent viscosity curve in a constant shear rate range as a preferred embodiment.

【0018】本発明の第3は、本発明の第1に係る粘度
測定装置のうち、オリフィスが、キャピラリー径が等し
く、キャピラリー長が異なるオリフィスに交換可能な粘
度測定装置を用い、キャピラリー径d(mm)が同一
で、キャピラリー長がL1とL2(但し、L1<L2)(m
m)の2つのオリフィスについて、それぞれ、貯留部に
貯留されたガス混合溶融樹脂を、下記式1で求められる
同一のシェア・レートγ(sec-1)下で混合押出装置
の押出口から押し出して流過させ、各オリフィスについ
ての上流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧P1,P2(P
a)をそれぞれ圧力検知器で測定すると共に、各オリフ
ィスのキャピラリー長L1,L2(mm)と、当該オリフ
ィスの上流側のガス混合溶融樹脂圧P1,P2(Pa)と
から、オリフィスのキャピラリー長が0の時の圧力損失
値P0(Pa)をP0=(P1×L2−P2×L1)により求
め、下記式4で補正されたシェア・ストレスτc(P
a)を求め、下記式5で補正された粘度ηc(Pa・
s)を求めることを特徴とする粘度測定方法を提供する
ものである。
A third aspect of the present invention is the viscosity measuring apparatus according to the first aspect of the present invention, in which the orifices having the same capillary diameter and different capillary lengths are replaceable, and the capillary diameter d ( mm) and the capillary lengths L 1 and L 2 (where L 1 <L 2 ) (m
For each of the two orifices of m), the gas-mixed molten resin stored in the storage section is extruded from the extrusion port of the mixing extrusion device under the same share rate γ (sec −1 ) calculated by the following formula 1. The gas-mixed molten resin pressures P 1 , P 2 (P
a) is measured with a pressure detector, and the capillary lengths L 1 and L 2 (mm) of each orifice and the gas-mixed molten resin pressures P 1 and P 2 (Pa) on the upstream side of the orifice are used to determine the orifice. The pressure loss value P 0 (Pa) when the capillary length is 0 is obtained by P 0 = (P 1 × L 2 −P 2 × L 1 ), and the shear stress τ c (P
a), the viscosity η c (Pa
The present invention provides a method for measuring viscosity, which comprises determining s).

【0019】但し、Lxはいずれかのオリフィスのキャ
ピラリー長(mm)、Pxはキャピラリー長がLxのオリ
フィスの上流側のガス混合溶融樹脂圧(Pa)、Dはス
クリュ又はプランジャ径(mm)、Sはスクリュ又はプ
ランジャの前進速度(mm/sec)、Qは容積流量比
率(mm3/sec)で、Q=(π×D2÷4)×Sであ
る。
However, L x is the capillary length (mm) of any orifice, P x is the gas-mixed molten resin pressure (Pa) on the upstream side of the orifice having a capillary length of L x , and D is the screw or plunger diameter (mm). ), S is the forward speed (mm / sec) of the screw or plunger, Q is the volumetric flow rate ratio (mm 3 / sec), and Q = (π × D 2 ÷ 4) × S.

【0020】 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1 τc=(Px−P0)×d÷(4×Lx) …式4 ηc=τc÷γ …式5Γ = (4 × Q) ÷ (π × d 3 ÷ 8) Equation 1 τ c = (P x −P 0 ) × d ÷ (4 × L x ) Equation 4 η c = τ c ÷ γ Equation 5

【0021】さらに本発明の第4は、本発明の第1に係
る粘度測定装置のうち、オリフィスが、キャピラリー径
が等しく、キャピラリー長が異なるオリフィスに交換可
能な粘度測定装置を用い、キャピラリー径d(mm)が
同一で、キャピラリー長がL 1,L2,…Ln(但し、L1
<L2<…<Ln)(mm)の3つ以上のオリフィスにつ
いて、それぞれ、貯留部に貯留されたガス混合溶融樹脂
を、下記式1で求められる同一のシェア・レートγ(s
ec-1)下で混合押出装置の押出口から押し出して流過
させ、各オリフィスについての上流側の流路内のガス混
合溶融樹脂圧P 1,P2,…Pn(Pa)をそれぞれ圧力
検知器で測定すると共に、各オリフィスのキャピラリー
長L1,L2,…Ln(mm)と、当該オリフィスの上流
側の混合溶融樹脂圧P1,P2,…Pn(Pa)とから、
オリフィスのキャピラリー長が0の時の圧力損失値P0
(Pa)を直線回帰により求め、下記式4で補正された
シェア・ストレスτc(Pa)を求め、下記式5で補正
された粘度ηc(Pa・s)を求めることを特徴とする
粘度測定方法を提供するものである。
Further, a fourth aspect of the present invention relates to the first aspect of the present invention.
In the viscosity measuring device, the orifice is the capillary diameter.
Can be replaced with orifices of the same size but different capillary lengths
Capillary diameter d (mm) is
The same and the capillary length is L 1, L2, ... Ln(However, L1
<L2<... <Ln) (Mm) to three or more orifices
And the gas-mixed molten resin stored in the storage section, respectively.
To the same share rate γ (s
ec-1) Below and extrude through the extrusion port of the mixing extruder.
Gas flow in the upstream flow path for each orifice.
Combined molten resin pressure P 1, P2,… Pn(Pa) is the pressure
Capillary of each orifice as well as measurement by detector
Long L1, L2, ... Ln(Mm) and upstream of the orifice
Side mixed molten resin pressure P1, P2,… PnFrom (Pa),
Pressure loss value P when the capillary length of the orifice is 00
(Pa) was obtained by linear regression and corrected by the following equation 4.
Share stress τc(Pa) is calculated and corrected by the following formula 5.
Viscosity ηcCharacterized by obtaining (Pa · s)
A method for measuring viscosity is provided.

【0022】但し、Lxはいずれかのオリフィスのキャ
ピラリー長(mm)、Pxはキャピラリー長がLxのオリ
フィスの上流側直近の圧力検知器によるガス混合溶融樹
脂圧(Pa)、Dはスクリュ又はプランジャ径(m
m)、Sはスクリュ又はプランジャの前進速度(mm/
sec)、Qは容積流量比率(mm3/sec)で、Q
=(π×D2÷4)×Sである。
However, L x is a capillary length (mm) of any orifice, P x is a gas mixture molten resin pressure (Pa) by a pressure detector immediately upstream of the orifice having a capillary length L x , and D is a screw. Or plunger diameter (m
m), S is the forward speed of the screw or plunger (mm /
sec), Q is the volumetric flow rate ratio (mm 3 / sec), Q
= (Π × D 2 ÷ 4) × S.

【0023】 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1 τc=(Px−P0)×d÷(4×Lx) …式4 ηc=τc÷γ …式5Γ = (4 × Q) ÷ (π × d 3 ÷ 8) Equation 1 τ c = (P x −P 0 ) × d ÷ (4 × L x ) Equation 4 η c = τ c ÷ γ Equation 5

【0024】上記本発明の第3および第4は、複数のシ
ェア・レートγ(sec-1)下でそれぞれ補正された粘
度ηc(Pa・s)を求めることにより、一定のせん断
速度範囲における補正された粘度曲線を得ることをその
好ましい態様として含むものである。
In the third and fourth aspects of the present invention described above, the viscosity η c (Pa · s) corrected under a plurality of share rates γ (sec −1 ) is obtained to obtain a constant shear rate range. Obtaining a corrected viscosity curve is included as a preferred embodiment.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明について、以下具体的に説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below.

【0026】本発明の測定対象である樹脂とは、加熱す
ると軟化して可塑性を示し、冷却すると固化する特徴を
有する熱可塑性樹脂およびこの熱可塑性樹脂を主成分と
した熱可塑性樹脂組成物を指す。また、上記熱可塑性樹
脂は、結晶性樹脂、非晶性樹脂のいずれでもよい。
The resin to be measured in the present invention refers to a thermoplastic resin characterized by softening and plasticity when heated and solidification when cooled, and a thermoplastic resin composition containing the thermoplastic resin as a main component. . Further, the thermoplastic resin may be either a crystalline resin or an amorphous resin.

【0027】樹脂の具体例としては、例えばポリアセタ
ール、ポリオキシメチレン(以下「POM」と略す)、
ポリアミド(以下「PA」と略す)、ポリエチレンテレ
フタレート(以下「PET」と略す)、ポリブチレンテ
レフタレート(以下「PBT」と略す)、高密度ポリエ
チレン(以下「HDPE」と略す)、低密度ポリエチレ
ン(以下「LDPE」と略す)、直鎖状低密度ポリエチ
レン(以下「LLDPE」と略す)、ポリエーテルエー
テルケトン(以下「PEEK」と略す)、ポリプロピレ
ン(以下「PP」と略す)、ポリスチレン(以下「P
S」と略す)系樹脂、ポリフェニレンエーテル(以下
「PPE」と略す)系樹脂、PPE系樹脂を他の樹脂と
ブレンドまたはグラフト重合させて変性させた変性PP
E系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共
重合体(以下「ABS系樹脂」と略す)、アクリロニト
リル・スチレン共重合体(以下「AS系樹脂」と略
す)、ポリカーボネート(以下「PC」と略す)系樹
脂、ポリメチルメタクリレート(以下「PMMA」と略
す)系樹脂などを挙げることができる。
Specific examples of the resin include polyacetal, polyoxymethylene (hereinafter abbreviated as "POM"),
Polyamide (hereinafter abbreviated as "PA"), polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as "PET"), polybutylene terephthalate (hereinafter abbreviated as "PBT"), high density polyethylene (hereinafter abbreviated as "HDPE"), low density polyethylene (hereinafter "LDPE"), linear low-density polyethylene (hereinafter "LLDPE"), polyetheretherketone (hereinafter "PEEK"), polypropylene (hereinafter "PP"), polystyrene (hereinafter "P").
S) resin, polyphenylene ether (hereinafter abbreviated as "PPE") resin, and modified PP obtained by blending or graft polymerizing a PPE resin with another resin.
E-based resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (hereinafter abbreviated as "ABS-based resin"), acrylonitrile-styrene copolymer (hereinafter abbreviated as "AS-based resin"), polycarbonate (hereinafter abbreviated as "PC")-based Examples thereof include resins and polymethylmethacrylate (hereinafter abbreviated as "PMMA") resins.

【0028】本発明の測定対象である樹脂は、同一の分
子構造を有し、分子量や分子量分布が異なる樹脂成分を
混合したものや、2種類以上の樹脂成分が物理的、化学
的に混合された複合樹脂材料であるポリマー・アロイで
あってもよい。
The resin to be measured in the present invention is a mixture of resin components having the same molecular structure but different molecular weights or different molecular weight distributions, or two or more kinds of resin components are physically or chemically mixed. It may be a polymer alloy which is a composite resin material.

【0029】ポリマー・アロイを構成する主成分となる
樹脂成分と混合して用いることのできる特性の異なった
樹脂成分は、該主成分となる樹脂成分と相溶可能であれ
ば特に制限はなく、例えば、POM、PP、PA、PE
T、PBT、PEEK、ポリエチレン、PS、ABS樹
脂、ポリ塩化ビニル、PC、変性PPE、ポリフェニレ
ンスルフィド(以下「PPS」と略す)、ポリイミド、
ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレー
ト、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、液晶ポ
リマー(以下「LCP」と略す)、ポリテトラフルオロ
エチレン、熱可塑性エラストマー、ポリ四フッ化エチレ
ン、ポリビニルアルコールなどを挙げることができる。
The resin component having different characteristics which can be used by mixing with the resin component as the main component constituting the polymer alloy is not particularly limited as long as it is compatible with the resin component as the main component. For example, POM, PP, PA, PE
T, PBT, PEEK, polyethylene, PS, ABS resin, polyvinyl chloride, PC, modified PPE, polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as "PPS"), polyimide,
Polyamideimide, polyetherimide, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, liquid crystal polymer (hereinafter abbreviated as “LCP”), polytetrafluoroethylene, thermoplastic elastomer, polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, etc. it can.

【0030】ポリマー・アロイの例としては、PA系樹
脂とPPE系樹脂による「PA/PPE系ポリマー・ア
ロイ」、PP系樹脂とPPE系樹脂による「PP/PP
E系ポリマー・アロイ」、PC系樹脂とABS系樹脂に
よる「PC/ABS系ポリマー・アロイ」、PA系樹脂
とABS系樹脂による「PA/ABS系ポリマー・アロ
イ」、PC系樹脂とPET系樹脂による「PC/PET
系ポリマー・アロイ」、LCP系樹脂とPPE系樹脂に
よる「LCP/PPE系ポリマー・アロイ」、PPS系
樹脂とPPE系樹脂による「PPS/PPE系ポリマー
・アロイ」などを挙げることができる。
Examples of polymer alloys are "PA / PPE polymer alloys" made of PA resin and PPE resin, and "PP / PP made of PP resin and PPE resin".
"E polymer alloy", "PC / ABS polymer alloy" made of PC resin and ABS resin, "PA / ABS polymer alloy" made of PA resin and ABS resin, PC resin and PET resin By "PC / PET
Examples include "polymer-based alloys", "LCP / PPE-based polymer alloys" composed of LCP-based resins and PPE-based resins, and "PPS / PPE-based polymer alloys" composed of PPS-based resins and PPE-based resins.

【0031】本発明の測定対象である樹脂は、比重、強
度を付与することや、寸法精度、耐熱性を向上させるこ
となどを目的として、無機系または有機系の充填剤が添
加されたものでもよい。これら無機系または有機系の充
填剤の種類、形状は限定されるものではなく、繊維状、
板状、球状などが任意に選択できる。比重付与剤として
は、硫酸バリウム、ベンガラ、タングステン粉など、無
機系である塩、酸化物、金属粉などが挙げられる。ま
た、強度付与剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属
繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウム、アスベスト、
炭化ケイ素、セラミック、窒化ケイ素、硫酸バリウム、
硫酸カルシウム、カオリン、クレー、パイロフィライ
ト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、マイカ、
雲母、ネフェリンシナイト、タルク、アタルパルジャイ
ト、ウオラストナイト、スラグ繊維、フェライト、ケイ
素、カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
ドロマイト、酸化亜鉛、石膏、ガラスビーズ、ガラスパ
ウダー、ガラスバルーン、石英、石英ガラス、アルミナ
などが挙げられる。
The resin to be measured in the present invention may be a resin to which an inorganic or organic filler is added for the purpose of imparting specific gravity and strength, improving dimensional accuracy and heat resistance. Good. The type and shape of these inorganic or organic fillers are not limited, and fibrous,
A plate shape or a spherical shape can be arbitrarily selected. Examples of the specific gravity-imparting agent include barium sulfate, red iron oxide, tungsten powder, and other inorganic salts, oxides, and metal powder. As the strength-imparting agent, glass fiber, carbon fiber, metal fiber, aramid fiber, potassium titanate, asbestos,
Silicon carbide, ceramic, silicon nitride, barium sulfate,
Calcium sulfate, kaolin, clay, pyrophyllite, bentonite, sericite, zeolite, mica,
Mica, nepheline sinite, talc, attarpulgite, wollastonite, slag fiber, ferrite, silicon, calcium, calcium carbonate, magnesium carbonate,
Dolomite, zinc oxide, gypsum, glass beads, glass powder, glass balloons, quartz, quartz glass, alumina and the like can be mentioned.

【0032】上記の無機系または有機系の充填剤は、2
種類以上を併用することも可能である。また、必要に応
じて、シラン系、チタン系などのカップリング剤で予備
処理して使用することができる。
The above-mentioned inorganic or organic filler is 2
It is also possible to use more than one type together. If necessary, it can be used after being pretreated with a coupling agent such as a silane-based or titanium-based coupling agent.

【0033】本発明の測定対象である樹脂を無機系また
は有機系の充填剤を添加したものとする場合、その添加
量は成形すべき成形品に要求される機能などに応じて選
択すれば足るが、一般的には5重量%以上であることが
好ましく、さらに好ましくは10重量%以上のである。
When the resin to be measured in the present invention has an inorganic or organic filler added, the addition amount may be selected according to the function required of the molded product to be molded. However, it is generally preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more.

【0034】本発明の測定対象である樹脂は、その機能
を向上させる目的で通常使用される添加剤、例えば、酸
化防止剤、難燃化剤、離型剤、滑剤、耐熱安定剤、耐候
性安定剤、防錆剤、充填剤、着色剤、抗菌剤、防カビ剤
などが必要に応じて1種類以上添加されたものでもよ
い。また、電気抵抗を下げるために、炭素繊維、金属繊
維、黒鉛などが添加されたものでもよい。これらの添加
により電気抵抗を下げた樹脂による成形品は、静電気に
よって塵が付着することを防止しやすくなる。
The resin to be measured in the present invention contains additives usually used for the purpose of improving its function, for example, antioxidants, flame retardants, mold release agents, lubricants, heat stabilizers, and weather resistance. One or more kinds of stabilizers, rust preventives, fillers, colorants, antibacterial agents, antifungal agents and the like may be added as required. Further, in order to reduce the electric resistance, carbon fiber, metal fiber, graphite or the like may be added. A molded product made of a resin whose electric resistance is reduced by adding these substances can easily prevent dust from adhering to it due to static electricity.

【0035】本発明に係る粘度測定装置は、混合押出装
置と、計測装置と、混合押出装置又は計測装置の少なく
ともいずれか一方に設けられた弁体とを備えたものであ
る。
The viscosity measuring device according to the present invention comprises a mixing extrusion device, a measuring device, and a valve element provided on at least one of the mixing extrusion device and the measuring device.

【0036】混合押出装置は、少なくとも、混合部と、
貯留部と、スクリュ又はプランジャとを備えたもので、
通常、測定対象である樹脂の移動方向における混合部の
上流側に溶融部を備えている。
The mixing and extruding device comprises at least a mixing section and
With a reservoir and a screw or plunger,
Usually, a melting part is provided on the upstream side of the mixing part in the moving direction of the resin to be measured.

【0037】溶融部は、通常ペレットとして供給される
樹脂を加熱して溶融させる部分で、本発明の測定対象で
ある樹脂を構成する熱可塑性樹脂を、一般的な射出成形
が可能な状態、即ち可塑化して液体状態に相転移するま
で加熱する部分をいう。具体的には、本発明の測定対象
である樹脂を構成する熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である
場合にはその融点を超える温度、非晶性樹脂である場合
にはそのガラス転移点を超える温度まで加熱する部分を
いう。
The melting portion is a portion for heating and melting a resin which is usually supplied as pellets, and is a state in which a thermoplastic resin constituting the resin to be measured in the present invention can be subjected to general injection molding, that is, It refers to a portion that is heated until it is plasticized and undergoes a phase transition to a liquid state. Specifically, when the thermoplastic resin constituting the resin to be measured in the present invention is a crystalline resin, the temperature exceeds its melting point, and when it is an amorphous resin, the temperature exceeds its glass transition point. The part that is heated up to.

【0038】本発明における溶融部は、任意に設定され
た温度に加熱できること、その温度を一定保つことがで
きること、供給された固体状である樹脂を加熱して均一
に溶融させた後、その温度を保ったまま次の工程部分
(混合部)へ移すことができるよう、混合撹拌機能と共
に移送機能を有することが好ましい。また、高せん断速
度域における粘度を精度良く測定するためには、低せん
断速度域における測定時と比較して多量の樹脂を測定に
使用できることが好ましいことから、このような多量の
樹脂を効率よく溶融させることができるよう、加熱容量
が大きいことが好ましい。これらのことを考慮すると、
溶融部は、射出機または押出機の加熱部に似た構造また
は同等の構造であることが好ましく、具体的には樹脂を
加熱溶融するための加熱筒と、樹脂を撹拌混合すると共
に移送するスクリューなどにより構成されていることが
好ましい。
The melting part in the present invention can be heated to an arbitrarily set temperature, can be maintained at a constant temperature, and can be heated to a uniform temperature by melting the supplied solid resin and then heating the temperature. It is preferable to have a transfer function as well as a mixing and stirring function so that it can be transferred to the next process part (mixing part) while maintaining the above. Further, in order to measure the viscosity in the high shear rate region with high accuracy, it is preferable that a large amount of the resin can be used for the measurement as compared with the measurement in the low shear rate region. It is preferable that the heating capacity is large so that it can be melted. Considering these things,
The melting part preferably has a structure similar to or similar to the heating part of an injection machine or an extruder. Specifically, a heating cylinder for heating and melting the resin and a screw for stirring and mixing the resin and transferring the resin. It is preferable to be composed of

【0039】本発明の粘度測定装置における混合部は、
溶融樹脂の温度を保ちながらガスを混合してガス混合溶
融樹脂とする部分で、通常、上記溶融部から送られてく
る溶融樹脂への加熱を継続しながら加圧ガスを供給し、
両者を撹拌混合すると共に、得られるガス混合溶融樹脂
を次の工程である貯留部へと移送する部分である。この
混合部は、溶融樹脂の加熱、溶融樹脂とガスの十分な混
合、ガス混合溶融樹脂の移送などを考慮すると、前記溶
融部と同様に、射出機または押出機の加熱部に似た構造
または同等の構造であることが好ましく、具体的には前
記溶融部と一連の加熱筒とやはり前記溶融部と一連のス
クリュと加熱筒に設けられたガス供給部などにより構成
されていることが好ましい。
The mixing section in the viscosity measuring device of the present invention is
In the portion that mixes the gas while maintaining the temperature of the molten resin to form the gas-mixed molten resin, normally, supplying pressurized gas while continuing to heat the molten resin sent from the melting section,
This is a part for mixing the both with stirring and transferring the obtained gas-mixed molten resin to the storage part which is the next step. Considering the heating of the molten resin, the sufficient mixing of the molten resin and the gas, the transfer of the gas-mixed molten resin, etc., this mixing section has a structure similar to that of the heating section of the injection machine or the extruder, like the melting section. An equivalent structure is preferable, and specifically, it is preferable that the melting unit, a series of heating cylinders, the melting section, a series of screws, a gas supply unit provided in the heating cylinder, and the like.

【0040】本発明の粘度測定装置における溶融部及び
混合部としては、加熱筒の中間部にガス供給部を有する
射出機または押出機を用いて一連に構成することができ
る。ガス供給部は、加熱筒内を移動する溶融樹脂にガス
を供給することができるものであればよく、加熱筒の中
間部に設けられたベント部を用いることができる。この
ベント部からガスを加熱筒内に圧入することにより、溶
融樹脂へガスを供給することができる。
The melting section and the mixing section in the viscosity measuring apparatus of the present invention can be constructed in series using an injector or an extruder having a gas supply section in the middle of the heating cylinder. Any gas supply unit may be used as long as it can supply a gas to the molten resin moving in the heating cylinder, and a vent portion provided in the middle portion of the heating cylinder can be used. The gas can be supplied to the molten resin by press-fitting the gas from the vent portion into the heating cylinder.

【0041】射出機または押出機を用いた場合の混合部
におけるスクリュ形状は、ベントタイプ・スクリュのベ
ント部のように、ガスを供給する部分付近のスクリュ溝
の深さを深くして、溶融樹脂の移送を飢餓状態にして加
熱筒内の溶融樹脂圧を低くすることで、ガスの圧入を容
易にすることが好ましい。また、供給されたガスと溶融
樹脂を均一に混合できるようにするため、スクリュにダ
ルメージや混練ピンなどミキシング機構を設けておくこ
とや、樹脂流路にスタティック・ミキサを設けておくこ
とが好ましい。射出機としては、インラインスクリュ
式、スクリュプリプラ式の区別なく利用することができ
る。
When an injector or an extruder is used, the screw shape in the mixing section is such that the depth of the screw groove in the vicinity of the gas supply section is deepened like the vent section of the vent type screw to obtain a molten resin. It is preferable to make the gas injection easy by making the transfer of the resin into a starvation state and lowering the molten resin pressure in the heating cylinder. Further, in order to allow the supplied gas and the molten resin to be uniformly mixed, it is preferable to provide the screw with a mixing mechanism such as a dullage or a kneading pin, or to provide a static mixer in the resin flow path. The injection machine can be used without distinction between an in-line screw type and a screw pre-plastic type.

【0042】本発明において、溶融樹脂と混合されるガ
スは、常温常圧下で気体である物質であれば特に限定さ
れるものではなく、各種ガスの単体、混合物を用いるこ
とができるが、通常、溶融樹脂に混合することによっ
て、当該樹脂の特長を伸ばす効果を有するガスや、当該
樹脂の欠点を補う効果を有するガスが用いられる。例え
ば、溶融樹脂の粘度を低下させる効果を有するガスや、
金型キャビティへ充填した溶融樹脂の内部を発泡させる
効果を有するガスが通常用いられる。具体的には、二酸
化炭素、窒素などを挙げることができる。
In the present invention, the gas to be mixed with the molten resin is not particularly limited as long as it is a substance that is a gas under normal temperature and pressure, and various gases can be used as a simple substance or a mixture. By mixing with a molten resin, a gas having an effect of extending the characteristics of the resin or a gas having an effect of compensating for the defects of the resin is used. For example, a gas having the effect of reducing the viscosity of the molten resin,
A gas having an effect of foaming the inside of the molten resin filled in the mold cavity is usually used. Specific examples thereof include carbon dioxide and nitrogen.

【0043】上記ガスは、通常、溶融樹脂中への供給お
よび混合を容易にするため、大気圧以上に加圧されて溶
融樹脂に供給される。ガスと溶融樹脂を短時間で均一に
混合しやすくするためには、加熱筒内の溶融樹脂の圧力
より高い圧力のガスを供給することが好ましい。
The above gas is usually pressurized to atmospheric pressure or higher and supplied to the molten resin in order to facilitate supply and mixing into the molten resin. In order to easily mix the gas and the molten resin uniformly in a short time, it is preferable to supply the gas at a pressure higher than the pressure of the molten resin in the heating cylinder.

【0044】混合部でガスが混合されたガス混合溶融樹
脂は、貯留部へ送られる。貯留部は、混合部から移送さ
れるガス混合溶融樹脂を所定量蓄積して、押出口からの
押し出しに備えて貯留する部分で、後述する弁体を閉鎖
した状態で、混合部から送られるガス混合溶融樹脂を加
圧状態で蓄積して貯留できるものである。貯留部でガス
混合溶融樹脂を加圧状態で貯留することで、ガス混合溶
融樹脂からガスが放出され、発泡してしまうことによる
測定不良を防止することができる。
The gas-mixed molten resin mixed with the gas in the mixing section is sent to the storage section. The storage section is a section for accumulating a predetermined amount of the gas-mixed molten resin transferred from the mixing section and storing it in preparation for extrusion from the extrusion port, and a gas sent from the mixing section with the valve body to be described later closed. The mixed molten resin can be accumulated and stored under pressure. By storing the gas-mixed molten resin under pressure in the storage portion, it is possible to prevent a measurement failure due to gas being released from the gas-mixed molten resin and foaming.

【0045】また、貯留部は、後述する測定装置の流路
に接続された押出口を有し、しかも軸方向へ進退可能
で、前進時に、貯留部に貯留されたガス混合溶融樹脂を
押出口から押し出すスクリュまたはプランジャを有す
る。
Further, the storage portion has an extrusion port connected to the flow path of the measuring device described later, and is capable of advancing and retreating in the axial direction. At the time of forward movement, the gas-mixed molten resin stored in the storage portion is extruded from the extrusion port. It has a screw or plunger that pushes out of it.

【0046】上記スクリュまたはプランジャを有する貯
留部は、インラインスクリュ式射出機またはスクリュプ
リプラ式射出機を用いることで、前記溶融部および混合
部と一連に構成することができる。即ち、射出機の計量
部を貯留部とし、この貯留部を後述する測定装置の流路
に接続することで、前記溶融部及び混合部と一連に構成
することができる。また、上記プランジャを有する貯留
部は、押出口に向かって進退するプランジャを有し、混
合部から送られるガス混合溶融樹脂をプランジャの前進
端側に順次受け入れて貯留するシリンダを別途設けるこ
とによっても構成することができる。この場合、シリン
ダにガス混合溶融樹脂を供給する混合部は、押出機を用
いたもとすることが好ましい。
The storage part having the screw or the plunger can be constructed in series with the melting part and the mixing part by using an in-line screw type injection machine or a screw pre-plastic type injection machine. That is, the measuring unit of the injector is used as a storage unit, and the storage unit is connected to the flow path of the measuring device described later, whereby the melting unit and the mixing unit can be configured in series. Further, the storage part having the plunger has a plunger that advances and retreats toward the extrusion port, and by separately providing a cylinder that sequentially receives and stores the gas-mixed molten resin sent from the mixing part on the forward end side of the plunger. Can be configured. In this case, it is preferable that an extruder is used as the mixing section for supplying the gas-mixed molten resin to the cylinder.

【0047】混合部と貯留部間には、貯留部に供給され
たガス混合溶融樹脂の混合部への逆流を防止し、貯留部
内のガス混合溶融樹脂の加圧状態を維持しやすくするた
めに、逆流防止機構が設けられていることが好ましい。
混合部と貯留部間にこの逆流防止機構を介在させ、後述
する弁体を閉鎖し、しかもスクリュ又はプランジャに前
進力を付加し、この前進力に抗してスクリュ又はプラン
ジャを後退させながら貯留部へのガス混合溶融樹脂の蓄
積を行うと、貯留部でのガス混合溶融樹脂の加圧維持を
確実に行うことができる。特に射出機を用い、貯留部を
溶融部および混合部と一連に構成すると、射出機のスク
リュ先端部に設けられている逆止弁を上記逆流防止機構
として用いることができるので好ましい。これは、射出
機がインラインスクリュ式であっても、スクリュプリプ
ラ式であっても同様である。
Between the mixing section and the storage section, in order to prevent the gas-mixed molten resin supplied to the storage section from flowing back to the mixing section, it is easy to maintain the pressurized state of the gas-mixed molten resin in the storage section. It is preferable that a backflow prevention mechanism is provided.
This backflow prevention mechanism is interposed between the mixing section and the storage section to close the valve element described later, and also to apply a forward force to the screw or plunger, and to retract the screw or plunger against this forward force, and to store the storage section. By accumulating the gas-mixed molten resin in the reservoir, it is possible to reliably maintain the pressurization of the gas-mixed molten resin in the storage portion. In particular, it is preferable to use an injection machine and configure the storage section in series with the melting section and the mixing section because the check valve provided at the tip of the screw of the injection machine can be used as the backflow prevention mechanism. This is the same regardless of whether the injector is an in-line screw type or a screw pre-plastic type.

【0048】本発明の粘度測定装置は、上記混合押出装
置に接続された計測装置を有する。
The viscosity measuring device of the present invention has a measuring device connected to the mixing and extruding device.

【0049】計測装置は、混合押出装置の押出口に接続
され、混合押出装置の押出口から押し出されたガス混合
溶融樹脂を排出口へ流過させる流路と、この流路に介在
されたオリフィスと、オリフィスの上流側の流路内のガ
ス混合溶融樹脂圧を検出する圧力検知機とを有する。
The measuring device is connected to the extrusion port of the mixing extrusion device, and has a flow passage through which the gas-mixed molten resin extruded from the extrusion port of the mixing extrusion device flows to the discharge port, and an orifice interposed in this flow passage. And a pressure detector for detecting the pressure of the gas-mixed molten resin in the flow path upstream of the orifice.

【0050】混合押出装置の貯留部に計量されて貯留さ
れたガス混合溶融樹脂は、貯留部におけるスクリュ又は
プランジャの前進によって計測装置の流路に押し出さ
れ、オリフィスを通って排出口から流出する。このスク
リュ又はプランジャの前進速度は、シェア・レートを調
整できるよう、任意に設定できることが好ましい。
The gas-mixed molten resin measured and stored in the storage section of the mixing extrusion apparatus is pushed out into the flow path of the measuring apparatus by the advance of the screw or the plunger in the storage section, and flows out from the discharge port through the orifice. It is preferable that the forward speed of the screw or the plunger can be arbitrarily set so that the share rate can be adjusted.

【0051】上記混合押出装置から計測装置へのガス混
合溶融樹脂の押出は、溶融部、混合部及び貯留部を射出
機で一連に構成した場合、射出機がインライン・スクリ
ュ式の場合には内蔵されるスクリュの前進によって行わ
れ、射出機がスクリュー・プリプラ式の場合にはプラン
ジャの前進により行われる。また、溶融部及び混合部を
押出機で一連に構成すると共に、貯留部として、押出口
に向かって進退するプランジャを有するシリンダを別途
設け、押出機の押出側をシリンダのプランジャ前進端側
に接続した場合、シリンダに設けられたプランジャの前
進によって行われる。特に溶融部、混合部及び貯留部を
射出機で一連に構成し、ガス混合溶融樹脂の押し出し
を、内蔵されたスクリュ又はプランジャの前進により行
うようにすると、押出容量の調整が容易で、大きな押出
容量も確保できるため、低シェア・レート域から高シェ
ア・レート域まで広範囲にわたって粘度を測定できる。
Extrusion of the gas-mixed molten resin from the mixing and extruding device to the measuring device is carried out when the melting part, the mixing part, and the storage part are made up of a series of injection machines, and when the injection machine is an in-line screw type, it is built in. It is carried out by advancing the screw, and when the injector is of the screw pre-plastic type, it is carried out by advancing the plunger. In addition, the melting section and the mixing section are configured in series with an extruder, and a cylinder having a plunger that advances and retracts toward the extrusion port is separately provided as a storage section, and the extrusion side of the extruder is connected to the plunger forward end side of the cylinder. In that case, it is performed by advancing a plunger provided in the cylinder. In particular, if the melting section, mixing section and storage section are configured in series with an injection machine and the gas-mixed molten resin is extruded by advancing the built-in screw or plunger, the extrusion capacity can be adjusted easily and large extrusion can be performed. Since the capacity can be secured, viscosity can be measured over a wide range from the low share rate range to the high share rate range.

【0052】本発明の粘度測定装置においては、混合押
出装置から押し出されたガス混合溶融樹脂が、流路およ
びオリフィスを通じて排出口を経て外部へ排出される間
に、オリフィスの上流側、即ち貯留部とオリフィスの間
に設けられた圧力検知器で、オリフィスの上流側のガス
混合溶融樹脂圧を測定する。そして、このガス混合溶融
樹脂圧の測定値とせん断速度との関数により、ガス混合
溶融樹脂の粘度を算出することができる。
In the viscosity measuring device of the present invention, while the gas-mixed molten resin extruded from the mixing extrusion device is discharged to the outside through the discharge port through the flow passage and the orifice, the upstream side of the orifice, that is, the storage part. A pressure detector provided between the orifice and the orifice measures the gas-mixed molten resin pressure on the upstream side of the orifice. Then, the viscosity of the gas-mixed molten resin can be calculated from the function of the measured value of the gas-mixed molten resin pressure and the shear rate.

【0053】より高い精度で粘度を測定するためには、
圧力検知器がガス混合溶融樹脂の流れを妨げないように
設定されていること、圧力検知器がオリフィスに接近し
て設置されていることが好ましい。
In order to measure the viscosity with higher accuracy,
It is preferable that the pressure detector is set so as not to obstruct the flow of the gas-mixed molten resin, and that the pressure detector is installed close to the orifice.

【0054】本発明の粘度測定装置は、貯留部とオリフ
ィスの間と、オリフィスと排出口の間の少なくともいず
れか一方に弁体を有する。この弁体は、混合押出装置の
貯留部へのガス混合溶融樹脂の蓄積貯留時には閉じら
れ、混合押出装置の貯留部からガス混合溶融樹脂を計測
装置へ押し出すときに開放されるものである。特に、本
発明の粘度測定装置は、ガス混合溶融樹脂からのガスの
放出を押さえるために、貯留部に加圧状態でガス混合溶
融樹脂を蓄積して貯留するもので、ガス混合溶融樹脂を
貯留部に蓄積貯留する際に弁体を閉鎖しておくことによ
り、加圧状態にあるガス混合溶融樹脂が流路およびオリ
フィスを介して排出口から流出するのを防止することが
できる。即ち、弁体を閉鎖しておくことにより、貯留部
内のガス混合溶融樹脂の圧力を一定に保持することがで
きる。混合押出装置として、加熱筒の中間部にガス供給
部を有し、射出口に弁体を有するインラインスクリュ式
又はスクリュプリプラ式射出機を用いる場合、上記オリ
フィスと排出口の間の少なくともいずれか一方に設けら
れる弁体として、射出機の射出口に設けられた弁体を用
いることができ、粘度の測定のために新たに用意する機
材を簡略化することができる。
The viscosity measuring device of the present invention has a valve element between at least one of the reservoir and the orifice and between the orifice and the discharge port. This valve body is closed when the gas-mixed molten resin is accumulated and stored in the reservoir of the mixing / extruding device, and is opened when the gas-mixed molten resin is pushed out of the reservoir of the mixing / extruding device to the measuring device. In particular, the viscosity measuring device of the present invention accumulates and stores the gas-mixed molten resin under pressure in the storage portion in order to suppress the release of gas from the gas-mixed molten resin. By closing the valve body when accumulating and accumulating in the portion, it is possible to prevent the pressurized gas-mixed molten resin from flowing out of the discharge port through the flow path and the orifice. That is, by closing the valve body, the pressure of the gas-mixed molten resin in the reservoir can be kept constant. When using an in-line screw type or screw pre-plastic type injection machine having a gas supply part in the middle part of the heating cylinder and a valve body at the injection port as a mixing extrusion device, at least one of the orifice and the discharge port is used. The valve element provided at the injection port of the injection machine can be used as the valve element provided in, and the equipment newly prepared for the viscosity measurement can be simplified.

【0055】弁体は、貯留部とオリフィスの間と、オリ
フィスと排出口の間の少なくともいずれか一方に設けれ
ば足り、単なる開閉弁でもよいが、開度を調整可能な流
量調整弁であることが好ましい。弁体として流量調整弁
を用いることにより、開放系ではなく、金型キャビティ
を想定した閉空間へガス混合溶融樹脂を充填した際の圧
力上昇、温度上昇を再現することができる。この際に
は、貯留部とオリフィスの間の他、オリフィスと排出口
の間にも圧力検知器を設け、オリフィス通過前後のガス
混合溶融樹脂圧を測定できるようにしておくことが好ま
しい。
The valve body need only be provided between the reservoir and the orifice and / or between the orifice and the discharge port, and may be a simple on-off valve, but it is a flow rate adjusting valve whose opening can be adjusted. It is preferable. By using the flow rate adjusting valve as the valve body, it is possible to reproduce the pressure rise and the temperature rise when the gas-mixed molten resin is filled into the closed space assuming the mold cavity instead of the open system. At this time, it is preferable to provide a pressure detector not only between the reservoir and the orifice but also between the orifice and the discharge port so that the gas-mixed molten resin pressure before and after passing through the orifice can be measured.

【0056】本発明において、キャピラリーとは、オリ
フィスに設けられた細い流路を指し、該流路の断面形状
は限定されるものではないが、通常は円形断面のものを
用いることが多い。該流路が円形断面を有する場合、こ
の直径をキャピラリー径d(mm)、流路長をキャピラ
リー長L(mm)とする。
In the present invention, the capillary refers to a narrow channel provided in the orifice, and the sectional shape of the channel is not limited, but usually a circular section is often used. When the channel has a circular cross section, this diameter is the capillary diameter d (mm), and the channel length is the capillary length L (mm).

【0057】本発明の粘度測定装置に用いられるオリフ
ィスのキャピラリー径、キャピラリー長は限定されるも
のではないが、オリフィスは、同一のキャピラリー径で
あって、キャピラリー長の異なるオリフィスと交換可能
であることが好ましい。これは、同一のキャピラリー径
であって、キャピラリー長の異なるオリフィスを複数個
付け替えて用い、それぞれのオリフィスについて測定を
行うことで、ベーグリー補正をすることが可能となり、
オリフィスの入り口、出口における圧力損失値を算出で
きる。この結果、より誤差の小さい粘度データを得るこ
とができる。
Although the capillary diameter and the capillary length of the orifice used in the viscosity measuring apparatus of the present invention are not limited, the orifices have the same capillary diameter and can be replaced with orifices having different capillary lengths. Is preferred. This is because the same capillary diameter is used, and a plurality of orifices with different capillary lengths are reattached, and measurement is performed for each orifice, which makes it possible to correct bagelie.
The pressure loss value at the entrance and exit of the orifice can be calculated. As a result, viscosity data with a smaller error can be obtained.

【0058】本発明による粘度測定装置を用いた測定
は、用意された樹脂を溶融部で溶融した後、混合部にお
いて溶融樹脂と加圧されたガスを混合し、貯留部に所定
量のガス混合溶融樹脂を蓄積貯留し、貯留部に貯留され
たガス混合溶融樹脂を任意に設定されたシェア・レート
γ(sec-1)によりオリフィスを通して排出しつつオ
リフィス通過前のガス混合溶融樹脂圧Pを測定すること
で行う。シェア・レートγ(sec-1)、オリフィス長
L(mm)における、みかけ粘度η(Pa・s)の算出
方法は以下に示す通りである。
In the measurement using the viscosity measuring apparatus according to the present invention, the prepared resin is melted in the melting section, the molten resin and the pressurized gas are mixed in the mixing section, and a predetermined amount of gas is mixed in the storage section. The molten resin is accumulated and stored, and the gas-mixed molten resin pressure P before passing through the orifice is measured while discharging the gas-mixed molten resin stored in the storage section through the orifice at an arbitrarily set share rate γ (sec -1 ). By doing. The calculation method of the apparent viscosity η (Pa · s) at the share rate γ (sec −1 ) and the orifice length L (mm) is as follows.

【0059】シェア・レート(sec-1)は、せん断速
度、ずり速度とも呼ばれ、下記に示す式1により算出さ
れる。
The share rate (sec -1 ) is also called shear rate and shear rate, and is calculated by the following equation ( 1 ).

【0060】 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1Γ = (4 × Q) ÷ (π × d 3 ÷ 8) Equation 1

【0061】ここで、Qは容積流量比率(mm3/se
c)であり、Q=(π×D2÷4)×Sにより算出され
る値である。また、dはオリフィスのキャピラリー径
(mm)、Dはスクリュまたはプランジャの直径(m
m)、Sは任意に設定されたスクリュまたはプランジャ
の前進速度(mm/sec)である。
Here, Q is the volumetric flow rate ratio (mm 3 / se
c), which is a value calculated by Q = (π × D 2 ÷ 4) × S. Also, d is the diameter of the capillary of the orifice (mm), D is the diameter of the screw or plunger (m
m) and S are advancing speeds (mm / sec) of the screw or plunger set arbitrarily.

【0062】一方、シェア・ストレスτ(Pa)は、ず
り応力とも呼ばれ、下記に示す式2により算出される。
On the other hand, the shear stress τ (Pa), which is also called shear stress, is calculated by the equation 2 shown below.

【0063】τ=(P×d)÷(4×L) …式2Τ = (P × d) ÷ (4 × L) Equation 2

【0064】ここで、Pはオリフィス通過前のガス混合
溶融樹脂圧(Pa)であり、dはオリフィスのキャピラ
リー径(mm)、Lはオリフィスのキャピラリー長(m
m)である。
Here, P is the gas-mixed molten resin pressure (Pa) before passing through the orifice, d is the diameter of the capillary of the orifice (mm), and L is the length of the capillary of the orifice (m).
m).

【0065】シェア・レートγ(sec-1)、オリフィ
ス長L(mm)におけるみかけ粘度(Pa・s)は、上
記式2で算出されたシェア・ストレスτ(Pa)を用い
て下記に示す式3により求めることができる。
The apparent viscosity (Pa · s) at the shear rate γ (sec −1 ) and the orifice length L (mm) is expressed by the following equation using the shear stress τ (Pa) calculated by the above equation 2. It can be obtained by 3.

【0066】η=τ÷γ …式3Η = τ ÷ γ Equation 3

【0067】複数のシェア・レートγ(sec-1)条件
下におけるみかけ粘度ηをそれぞれ求めることにより、
シェア・レートγ(sec-1)とみかけ粘度η(Pa・
s)の相関グラフを得ることができる。シェア・レート
γ(sec-1)とみかけ粘度η(Pa・s)の相関グラ
フの例を図1に示す。
By obtaining the apparent viscosities η under a plurality of share rate γ (sec −1 ) conditions,
Share rate γ (sec -1 ) and apparent viscosity η (Pa
The correlation graph of s) can be obtained. An example of a correlation graph of the share rate γ (sec −1 ) and the apparent viscosity η (Pa · s) is shown in FIG.

【0068】一方、シェア・レートγ(sec-1)にお
ける補正された粘度ηc(Pa・s)の算出方法は以下
に示す通りである。
On the other hand, the method of calculating the corrected viscosity ηc (Pa · s) at the share rate γ (sec −1 ) is as follows.

【0069】オリフィスが交換可能な粘度測定装置を用
い、同一のキャピラリー径d(mm)で、キャピラリー
長L(mm)の異なった複数のオリフィスについて、そ
れぞれ、同一の温度、同一のシェア・レートγ(sec
-1)条件下における各オリフィスの上流側のガス混合溶
融樹脂圧P(Pa)を測定する。ここで、キャピラリー
長がL1,L2,…Ln(mm)(ただし、L1<L2<…
<Ln)のn個のオリフィスを用い、それぞれについて
の上流側のガス混合樹脂圧をP1,P2,…Pnとする。
A plurality of orifices having the same capillary diameter d (mm) and different capillary lengths L (mm) are used by using a viscosity measuring device in which the orifices can be exchanged, and the same temperature and the same share rate γ are obtained. (Sec
-1 ) Measure the gas mixture molten resin pressure P (Pa) on the upstream side of each orifice under the conditions. Here, the capillary length is L 1 , L 2 , ... Ln (mm) (where L 1 <L 2 <...
<L n ) n orifices are used, and the gas mixture resin pressures on the upstream side of the respective orifices are P 1 , P 2 , ... P n .

【0070】キャピラリー長L1,L2…Ln(mm)
と、ガス混合溶融樹脂圧の測定値P1,P2,…Pn(P
a)の各値から得られる直線回帰により、キャピラリー
長Lが0(mm)の時の圧力損失値P0(Pa)を算出
する。複数のキャピラリー長と各オリフィスの上流側に
おけるガス混合溶融樹脂圧からP0(Pa)を直線回帰
により算出した例を図2に示す。図2におけるキャピラ
リー長が0の時のガス混合溶融樹脂圧がP0(Pa)で
ある。
Capillary lengths L 1 , L 2 ... L n (mm)
And the measured values of the gas-mixed molten resin pressure P 1 , P 2 , ... P n (P
The pressure loss value P 0 (Pa) when the capillary length L is 0 (mm) is calculated by linear regression obtained from each value of a). FIG. 2 shows an example in which P 0 (Pa) is calculated by linear regression from a plurality of capillary lengths and the gas-mixed molten resin pressure on the upstream side of each orifice. The gas-mixed molten resin pressure when the capillary length in FIG. 2 is 0 is P 0 (Pa).

【0071】キャピラリー長がL1(mm)とL2(m
m)の2つのオリフィスを用い、それぞれの上流側の圧
力検知器によるガス混合溶融樹脂圧がP1(Pa)とP2
(Pa)である場合、P0(Pa)の算出は、P0=(P
1×L2−P2×L1)÷(L2−L1)によって行うことが
できる。
Capillary lengths L 1 (mm) and L 2 (m
m) using two orifices, the gas mixture molten resin pressures by the pressure detectors on the upstream side are P 1 (Pa) and P 2 respectively.
If (Pa), the calculation of P 0 (Pa) is P 0 = (P
1 × L 2 −P 2 × L 1 ) ÷ (L 2 −L 1 ).

【0072】補正されたシェア・ストレスτc(Pa)
は、算出されたP0(Pa)を用い、下記式4によって
算出することができる。
Corrected shear stress τ c (Pa)
Can be calculated by the following equation 4 using the calculated P 0 (Pa).

【0073】 τc=(Px−P0)×d÷(4×Lx) …式4Τ c = (P x −P 0 ) × d ÷ (4 × L x ) ... Formula 4

【0074】ここで、Lxは測定に用いたいずれかのオ
リフィスのキャピラリー長(mm)Pxは当該オリフィ
スの上流側直近の圧力検知器で測定したガス混合溶融樹
脂圧(Pa)である。
Here, L x is the capillary length (mm) of any of the orifices used for the measurement, and P x is the gas-mixed molten resin pressure (Pa) measured by the pressure detector immediately upstream of the orifice.

【0075】補正された粘度ηc(Pa・s)は、シェ
ア・レートγ(sec-1)と補正されたシェア・ストレ
スτc(Pa)を用い、下記式5によって算出すること
ができる。
The corrected viscosity η c (Pa · s) can be calculated by the following equation 5 using the shear rate γ (sec −1 ) and the corrected shear stress τ c (Pa).

【0076】ηc=τc÷γ …式5Η c = τ c ÷ γ Equation 5

【0077】前述のみかけ粘度η(Pa・s)と同様
に、複数のシェア・レートγ(sec -1)条件下におけ
る補正された粘度ηcをそれぞれ求めることにより、シ
ェア・レートγ(sec-1)と補正された粘度ηc(P
a・s)の相関グラフを得ることができる。シェア・レ
ートγ(sec-1)と補正された粘度ηc(Pa・s)
の相関グラフの例を図3に示す。
Same as the apparent viscosity η (Pa · s) described above
, Multiple share rates γ (sec -1) Under conditions
Corrected viscosity ηcBy finding
Air rate γ (sec-1) And the corrected viscosity ηc(P
The correlation graph of a · s) can be obtained. Share
Gamma (sec-1) And the corrected viscosity ηc(Pa · s)
An example of the correlation graph of is shown in FIG.

【0078】上記の手法により得られた粘度は、1つの
温度水準におけるデータとして樹脂の特性を知ることが
できる他、複数の温度水準におけるデータを測定するこ
とにより、CAE(Computer aided e
ngineering 電算機支援工学)による流動解
析シミュレーションのデータとして用いることができ
る。
With respect to the viscosity obtained by the above method, the characteristics of the resin can be known as data at one temperature level, and by measuring the data at a plurality of temperature levels, CAE (Computer aided e)
It can be used as the data of the flow analysis simulation by ngineering computer aided engineering).

【0079】図4に基づいて、本発明に係る粘度測定装
置の一例を説明する。
An example of the viscosity measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0080】図4は、押出機を用いた本発明に係る粘度
測定装置の一例を示すもので、図中1は混合押出装置
で、加熱筒の中間部にガス供給部(図示されていない)
を有する押出機2と、プランジャ3を有するシリンダ4
により構成されている。押出機2は、一連に連なった溶
融部と混合部を構成しており、プランジャ3付のシリン
ダ4は、貯留部を構成するもので、シリンダ4の先端は
押出口5となっている。
FIG. 4 shows an example of a viscosity measuring apparatus according to the present invention using an extruder. In the figure, 1 is a mixing and extruding apparatus, and a gas supply section (not shown) is provided in the middle of the heating cylinder.
Extruder 2 having a cylinder and cylinder 4 having a plunger 3
It is composed by. The extruder 2 constitutes a melting section and a mixing section connected in series, the cylinder 4 with the plunger 3 constitutes a storage section, and the tip of the cylinder 4 is an extrusion port 5.

【0081】6は計測装置で、押出機2から供給される
ガス混合溶融樹脂をシリンダ4に送るための供給路7
と、押出口5に接続され、シリンダ4から押し出される
ガス混合溶融樹脂を通過させて先端の排出口8から流出
させる流路9を有している。流路9には、オリフィス1
0が介在されており、オリフィス10の上流側と下流側
には、それぞれ流路9内のガス混合溶融樹脂圧を測定す
るための圧力検知器11が設けられている。また、排出
口8付近には、弁体12が設けられている。
Reference numeral 6 denotes a measuring device, which is a supply path 7 for sending the gas-mixed molten resin supplied from the extruder 2 to the cylinder 4.
And a channel 9 connected to the extrusion port 5 for allowing the gas-mixed molten resin extruded from the cylinder 4 to pass through and to flow out from the discharge port 8 at the tip. In the channel 9, the orifice 1
0 is interposed, and pressure detectors 11 for measuring the pressure of the gas-mixed molten resin in the flow path 9 are provided on the upstream side and the downstream side of the orifice 10, respectively. A valve body 12 is provided near the discharge port 8.

【0082】尚、13は、プランジャ3を進退させるた
めの駆動装置である。
Reference numeral 13 is a drive device for moving the plunger 3 forward and backward.

【0083】押出機1は、供給された樹脂を加熱して溶
融させ、途中のガス供給部から加熱筒内に供給されるガ
スを混合し、混合されたガス混合溶融樹脂を供給路7を
介してシリンダ4内に送り出す。この時、弁体12を閉
じ、プランジャ3を前進位置に置いて、前進力を付加し
ておく。
The extruder 1 heats and melts the supplied resin, mixes the gas supplied from the gas supply section in the middle into the heating cylinder, and mixes the mixed gas-mixed molten resin through the supply path 7. And sends it into the cylinder 4. At this time, the valve body 12 is closed, the plunger 3 is placed in the forward position, and the forward force is applied.

【0084】押出機1から供給路7を介してシリンダ4
内に送り込まれるガス混合溶融樹脂は、弁体12で閉鎖
された流路9内を満たすと共に、プランジャ3の前進力
に抗して、プランジャ3を徐々に後退させながらシリン
ダ4内に蓄積されることになる。従って、シリンダ4内
に蓄積されるガス混合溶融樹脂は、プランジャ3に付加
された前進力に対応する力で加圧されることになり、ガ
スの放出が押さえられる。
Cylinder 4 from extruder 1 via feed passage 7
The gas-mixed molten resin fed inside is filled in the flow path 9 closed by the valve body 12, and is accumulated in the cylinder 4 while gradually retracting the plunger 3 against the advancing force of the plunger 3. It will be. Therefore, the gas-mixed molten resin accumulated in the cylinder 4 is pressurized by the force corresponding to the advancing force applied to the plunger 3, and the release of gas is suppressed.

【0085】所定量のガス混合溶融樹脂をシリンダ4内
に蓄積貯留した後、弁体12を開き、後退されたプラン
ジャを設定された速度で前進させることで、シリンダ4
内のガス混合溶融樹脂を押出口から流路9へと押し出
す。この時の圧力検知器11による測定値と、既知のオ
リフィス10およびプランジャ3の寸法、プランジャ3
の前進速度から、前記式1〜3を用いてみかけの粘度を
得ることができる。また、オリフィス10を複数設け、
各オリフィス間にも圧力検知器11を設けることによ
り、前記式1、4、5を用いて、補正された粘度を得る
ことができる。
After accumulating and storing a predetermined amount of the gas-mixed molten resin in the cylinder 4, the valve body 12 is opened, and the retracted plunger is advanced at a set speed.
The gas-mixed molten resin inside is extruded from the extrusion port into the flow path 9. Measured values by the pressure detector 11 at this time, known orifice 10 and dimensions of the plunger 3, and the plunger 3
The apparent viscosity can be obtained from the advancing speed of Eq. In addition, a plurality of orifices 10 are provided,
By providing the pressure detector 11 also between the orifices, the corrected viscosity can be obtained by using the above equations 1, 4, and 5.

【0086】次に、図5に基づいて、本発明に係る粘度
測定装置の他の例を説明する。
Next, another example of the viscosity measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0087】図5は、射出機を用いた本発明に係る粘度
測定装置の一例を示すもので、図中1は混合押出装置
で、加熱筒の中間部にガス供給部(図示されていない)
を有する射出機14により構成されている。射出機14
は、一連に連なった溶融部と混合部と貯留部を構成して
いる。射出機14の計量部は貯留部を構成するもので、
射出機14の先端は押出口5となっている。
FIG. 5 shows an example of a viscosity measuring apparatus according to the present invention using an injection machine. In the figure, 1 is a mixing and extruding apparatus, and a gas supply section (not shown) is provided in the middle of the heating cylinder.
It is constituted by the injection machine 14 having. Injection machine 14
Comprises a melting section, a mixing section and a storage section which are connected in series. The measuring unit of the injection machine 14 constitutes a storage unit,
The tip of the injection machine 14 is the extrusion port 5.

【0088】計測装置6は、射出機14の射出ノズルに
替えて取り付けられているもので、押出口5に接続さ
れ、射出機14から押し出されるガス混合溶融樹脂を通
過させて先端の排出口8から流出させる流路9を有して
いる。流路9には、オリフィス10が介在されており、
オリフィス10の上流側には流路9内のガス混合溶融樹
脂圧を測定するための圧力検知器11が設けられてい
る。また、排出口8付近には、弁体12が設けられてい
る。
The measuring device 6 is attached in place of the injection nozzle of the injection machine 14, is connected to the extrusion port 5, allows the gas-mixed molten resin extruded from the injection device 14 to pass therethrough, and the discharge port 8 at the tip. It has a flow path 9 for flowing out from. An orifice 10 is interposed in the flow path 9,
A pressure detector 11 for measuring the gas-mixed molten resin pressure in the flow path 9 is provided on the upstream side of the orifice 10. A valve body 12 is provided near the discharge port 8.

【0089】射出機14は、供給された樹脂を加熱して
溶融させ、途中のガス供給部から加熱筒内に供給される
ガスを混合し、混合されたガス混合溶融樹脂を貯留部で
ある計量部に蓄積する。この時、弁体12を閉じ、射出
機14に内蔵されるスクリュ(図示されていない)に前
進力(背圧)を付加しておく。
The injector 14 heats and melts the supplied resin, mixes the gas supplied from the gas supply unit in the middle into the heating cylinder, and measures the mixed gas-mixed molten resin in the storage unit. Accumulate in the department. At this time, the valve body 12 is closed, and a forward force (back pressure) is applied to a screw (not shown) built in the injector 14.

【0090】射出機14の計量部(貯留部)に移動され
てくるガス混合溶融樹脂は、一部が計測装置6の弁体1
2で閉鎖された流路9内を満たすと共に、スクリュに付
加された前進力に抗して、スクリュを徐々に後退させな
がら射出機14の計量部(貯留部)内に蓄積されること
になる。従って、射出機14の計量部(貯留部)内に蓄
積されるガス混合溶融樹脂は、スクリュに付加された前
進力に対応する力で加圧されることになり、ガスの放出
が押さえられる。
A part of the gas-mixed molten resin transferred to the metering section (reservoir section) of the injector 14 is part of the valve body 1 of the measuring device 6.
The flow path 9 closed by 2 is filled, and the screw is gradually retracted against the advancing force applied to the screw, and is accumulated in the measuring unit (reserving unit) of the injector 14. . Therefore, the gas-mixed molten resin accumulated in the metering section (reservoir section) of the injector 14 is pressurized by the force corresponding to the advancing force applied to the screw, and the release of gas is suppressed.

【0091】所定量のガス混合溶融樹脂を射出機14の
計量部(貯留部)内に蓄積貯留した後、弁体12を開
き、通常の射出作動と同様に、後退されたスクリュを設
定された速度で前進させることで、計量部(貯留部)内
のガス混合溶融樹脂を押出口から流路9へと押し出す。
この時の圧力検知器11による測定値と、既知のオリフ
ィス10およびスクリュの寸法、スクリュの前進速度か
ら、前記式1〜3を用いてみかけの粘度を得ることがで
きる。また、オリフィス10を複数設け、各オリフィス
間にも圧力検知器11を設けることにより、前記式1、
4、5を用いて、補正された粘度を得ることができる。
After accumulating and storing a predetermined amount of gas-mixed molten resin in the measuring section (reservoir section) of the injector 14, the valve body 12 is opened, and the retreated screw is set as in the normal injection operation. By advancing at a speed, the gas-mixed molten resin in the measuring unit (reservoir) is pushed out from the extrusion port to the flow path 9.
From the measured values by the pressure detector 11 at this time, the dimensions of the known orifice 10 and screw, and the advancing speed of the screw, the apparent viscosity can be obtained by using the above equations 1 to 3. Further, by providing a plurality of orifices 10 and providing a pressure detector 11 between each orifice,
4, 5 can be used to obtain a corrected viscosity.

【0092】[0092]

【実施例】図5に示されるような射出機を用いた粘度測
定装置により粘度の測定を行った。
[Examples] Viscosity was measured by a viscosity measuring device using an injection machine as shown in FIG.

【0093】圧力検知器としては、ダイニスコ社製圧力
センサー「NP465XL−1/2−200MPa」を
用いた。圧力センサーからの出力値は、同社製圧力セン
サー用アンプ「N600D−64」を介すことにより電
圧値、電流値として出力される。電流信号は、同社製デ
ジタル指示計「1400−4−3」に入力することによ
り数値を表示し、これ読み取った。また、電圧信号を横
河電機社製ディジタルスコープ「DL708E」に入力
することにより波形データを表示し、これを圧力データ
に読み替えた。
As the pressure detector, a pressure sensor "NP465XL-1 / 2-200 MPa" manufactured by Dynisco Corporation was used. The output value from the pressure sensor is output as a voltage value and a current value through a pressure sensor amplifier "N600D-64" manufactured by the same company. The current signal was displayed by reading a numerical value by inputting it to a digital indicator "1400-4-3" manufactured by the same company. Moreover, the waveform data was displayed by inputting the voltage signal into the digital scope "DL708E" manufactured by Yokogawa Electric Corporation, and this was read as pressure data.

【0094】測定に使用した樹脂は、変性PPE系樹脂
(旭化成社製「ザイロン 540Z」)、POM系樹脂
(同社製「テナック 4010」)、PA66系樹脂
(同社製「レオナ 1300G」)、PBT系樹脂(ウ
ィンテックポリマー社製「ジュラネックス 733L
D」)、PC系樹脂(帝人化成社製「マルチロン TN
−3813BW」)であり、粘度測定前はそれぞれペレ
ット形状である。
The resins used for the measurement were modified PPE resin ("Zylon 540Z" manufactured by Asahi Kasei), POM resin ("TENAC 4010" manufactured by the same company), PA66 resin ("Leona 1300G" manufactured by the same company), PBT system. Resin (Wintec Polymer's "Duranex 733L"
D)), PC resin ("Multilon TN" manufactured by Teijin Chemicals Ltd.
-3813BW "), and each has a pellet shape before viscosity measurement.

【0095】実施例1〜3 中間部にガス供給部を有する射出機により300℃に加
熱された変性PPE系樹脂と、4〜12MPaの範囲の
圧力に調節された二酸化炭素を混合し、該ガス混合溶融
樹脂のみかけ粘度の測定を行った。
Examples 1 to 3 Modified PPE resin heated to 300 ° C. by an injector having a gas supply part in the middle part and carbon dioxide adjusted to a pressure in the range of 4 to 12 MPa were mixed, and the gas was mixed. The apparent viscosity of the mixed molten resin was measured.

【0096】キャピラリー径2mm、キャピラリー長2
0mmのオリフィスを用い、シェア・レート(γ)は、
7.84×102から1.18×105(sec-1)の範
囲とした。
Capillary diameter 2 mm, capillary length 2
Using a 0 mm orifice, the share rate (γ) is
The range was 7.84 × 10 2 to 1.18 × 10 5 (sec −1 ).

【0097】測定結果を表1および図6に示す。The measurement results are shown in Table 1 and FIG.

【0098】参考例1 二酸化炭素の混合を行わなかった他は実施例1〜3と同
様にして、変性PPE系樹脂のみかけ粘度の測定を行っ
た。
Reference Example 1 The apparent viscosity of the modified PPE resin was measured in the same manner as in Examples 1 to 3 except that carbon dioxide was not mixed.

【0099】測定結果を表1および図6に示す。The measurement results are shown in Table 1 and FIG.

【0100】[0100]

【表1】 [Table 1]

【0101】実施例4、5 中間部にガス供給部を有する射出機により190℃に加
熱されたPOM系樹脂と、6MPaに調節された二酸化
炭素を混合し、該ガス混合溶融樹脂のみかけ粘度の測定
を行った。
Examples 4 and 5 POM resin heated to 190 ° C. by an injection machine having a gas supply part in the middle and carbon dioxide adjusted to 6 MPa were mixed to give an apparent viscosity of the gas-mixed molten resin. The measurement was performed.

【0102】キャピラリー径1mm、キャピラリー長1
0mmのオリフィスを用い、シェア・レートは、6.2
7×103から9.41×105(sec-1)の範囲とし
た。
Capillary diameter 1 mm, capillary length 1
A 0 mm orifice is used and the share rate is 6.2.
The range was from 7 × 10 3 to 9.41 × 10 5 (sec −1 ).

【0103】測定結果を表2および図7に示す。The measurement results are shown in Table 2 and FIG.

【0104】参考例2 二酸化炭素の混合を行わなかった他は実施例4、5と同
様にして、POM系樹脂のみかけ粘度の測定を行った。
Reference Example 2 The apparent viscosity of the POM resin was measured in the same manner as in Examples 4 and 5 except that carbon dioxide was not mixed.

【0105】測定結果を表2および図7に示す。The measurement results are shown in Table 2 and FIG.

【0106】[0106]

【表2】 [Table 2]

【0107】実施例6〜8 中間部にガス供給部を有する射出機により265℃に加
熱されたPBT系樹脂と、4〜12MPaの範囲の圧力
に調節された二酸化炭素を混合し、該ガス混合溶融樹脂
のみかけ粘度の測定を行った。
Examples 6 to 8 PBT resin heated to 265 ° C. by an injector having a gas supply section in the middle and carbon dioxide adjusted to a pressure in the range of 4 to 12 MPa were mixed, and the gas was mixed. The apparent viscosity of the molten resin was measured.

【0108】キャピラリー径1mm、キャピラリー長1
0mmのオリフィスを用い、シェア・レート(γ)は、
6.27×103から9.41×105(sec-1)の範
囲とした。
Capillary diameter 1 mm, capillary length 1
Using a 0 mm orifice, the share rate (γ) is
The range was 6.27 × 10 3 to 9.41 × 10 5 (sec −1 ).

【0109】測定結果を表3および図8に示す。The measurement results are shown in Table 3 and FIG.

【0110】参考例3 二酸化炭素の混合を行わなかった他は実施例6〜8と同
様にして、PBT系樹脂のみかけ粘度の測定を行った。
Reference Example 3 The apparent viscosity of the PBT resin was measured in the same manner as in Examples 6 to 8 except that carbon dioxide was not mixed.

【0111】測定結果を表3および図8に示す。The measurement results are shown in Table 3 and FIG.

【0112】[0112]

【表3】 [Table 3]

【0113】実施例9〜11 中間部にガス供給部を有する射出機により280℃に加
熱されたPC系樹脂と、4〜12MPaの範囲の圧力に
調節された二酸化炭素を混合し、該ガス混合溶融樹脂の
みかけ粘度の測定を行った。
Examples 9 to 11 PC resin heated to 280 ° C. by an injector having a gas supply part in the middle part and carbon dioxide adjusted to a pressure in the range of 4 to 12 MPa are mixed, and the gas is mixed. The apparent viscosity of the molten resin was measured.

【0114】キャピラリー径1mm、キャピラリー長1
0mmのオリフィスを用い、シェア・レート(γ)は、
6.27×103から9.41×105(sec-1)の範
囲とした。
Capillary diameter 1 mm, capillary length 1
Using a 0 mm orifice, the share rate (γ) is
The range was 6.27 × 10 3 to 9.41 × 10 5 (sec −1 ).

【0115】測定結果を表4および図9に示す。The measurement results are shown in Table 4 and FIG.

【0116】参考例4 二酸化炭素の混合を行わなかった他は実施例9〜11と
同様にして、PC系樹脂のみかけ粘度の測定を行った。
Reference Example 4 The apparent viscosity of PC resin was measured in the same manner as in Examples 9 to 11 except that carbon dioxide was not mixed.

【0117】測定結果を表4および図9に示す。The measurement results are shown in Table 4 and FIG.

【0118】[0118]

【表4】 [Table 4]

【0119】実施例12、13 中間部にガス供給部を有する射出機により280℃に加
熱されたPA66系樹脂と、4、8MPaの範囲の圧力
に調節された二酸化炭素を混合し、該ガス混合溶融樹脂
のみかけ粘度の測定を行った。
Examples 12 and 13 PA66 resin heated to 280 ° C. by an injector having a gas supply section in the middle and carbon dioxide adjusted to a pressure in the range of 4 and 8 MPa were mixed, and the gas was mixed. The apparent viscosity of the molten resin was measured.

【0120】キャピラリー径1mm、キャピラリー長5
mmのオリフィスを用い、シェア・レート(γ)は、
6.27×103から9.41×105(sec-1)の範
囲とした。
Capillary diameter 1 mm, capillary length 5
Using the mm orifice, the share rate (γ) is
The range was 6.27 × 10 3 to 9.41 × 10 5 (sec −1 ).

【0121】測定結果を表5および図10に示す。The measurement results are shown in Table 5 and FIG.

【0122】参考例5 二酸化炭素の混合を行わなかった他は実施例12、13
と同様にして、PA66系樹脂のみかけ粘度の測定を行
った。
Reference Example 5 Examples 12 and 13 except that carbon dioxide was not mixed.
In the same manner as above, the apparent viscosity of PA66 resin was measured.

【0123】測定結果を表5および図10に示す。The measurement results are shown in Table 5 and FIG.

【0124】[0124]

【表5】 [Table 5]

【0125】実施例14、15 中間部にガス供給部を有する射出機により280℃に加
熱されたPA66系樹脂と、4、8MPaの範囲の圧力
に調節された二酸化炭素を混合し、該ガス混合溶融樹脂
のみかけ粘度の測定を行った。
Examples 14 and 15 PA66 resin heated to 280 ° C. by an injector having a gas supply section in the middle and carbon dioxide adjusted to a pressure in the range of 4 and 8 MPa are mixed, and the gas is mixed. The apparent viscosity of the molten resin was measured.

【0126】キャピラリー径1mm、キャピラリー長1
0mmのオリフィスを用い、シェア・レート(γ)は、
6.27×103から9.41×105(sec-1)の範
囲とした。
Capillary diameter 1 mm, capillary length 1
Using a 0 mm orifice, the share rate (γ) is
The range was 6.27 × 10 3 to 9.41 × 10 5 (sec −1 ).

【0127】測定結果を表6および図11に示す。The measurement results are shown in Table 6 and FIG.

【0128】参考例6 二酸化炭素の混合を行わなかった他は実施例14、15
と同様にして、PA66系樹脂のみかけ粘度の測定を行
った。
Reference Example 6 Examples 14 and 15 except that carbon dioxide was not mixed.
In the same manner as above, the apparent viscosity of PA66 resin was measured.

【0129】測定結果を表6および図11に示す。The measurement results are shown in Table 6 and FIG.

【0130】[0130]

【表6】 [Table 6]

【0131】実施例16、17 実施例12、13で得られたキャピラリー径1mm、キ
ャピラリー長5mmのオリフィスを用いての圧力測定結
果と、実施例14、15で得られたキャピラリー径1m
m、キャピラリー長10mmのオリフィスを用いての圧
力測定結果からベーグリー補正を行い、補正された粘度
を算出した。
Examples 16 and 17 Pressure measurement results obtained using the orifices having a capillary diameter of 1 mm and a capillary length of 5 mm obtained in Examples 12 and 13 and the capillary diameter of 1 m obtained in Examples 14 and 15.
m and a pressure measurement result using an orifice having a capillary length of 10 mm, the baggley correction was performed, and the corrected viscosity was calculated.

【0132】補正された樹脂粘度の算出結果を表7およ
び図12に示す。
The calculation results of the corrected resin viscosity are shown in Table 7 and FIG.

【0133】参考例7 実施例16、17と同様の方法により、比較例5、6の
圧力測定結果からベーグリー補正を行い、補正された粘
度を算出した。
Reference Example 7 By the same method as in Examples 16 and 17, baggley correction was performed from the pressure measurement results of Comparative Examples 5 and 6, and the corrected viscosity was calculated.

【0134】補正された樹脂粘度の算出結果を表7およ
び図12に示す。
The calculation results of the corrected resin viscosity are shown in Table 7 and FIG.

【0135】[0135]

【表7】 [Table 7]

【0136】[0136]

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりのもので
あり、ガス混合溶融樹脂の粘度データを提供できること
から、コンピューターを使った流動パターンのシミュレ
ーションを容易に行うことが可能となる。従って、ガス
混合溶融樹脂による成形のための金型設計などが容易と
なり、金型転写性、寸法精度、寸法安定性の高い射出成
形品を得ることを可能にするものである。
The present invention is as described above, and can provide the viscosity data of the gas-mixed molten resin, so that the simulation of the flow pattern using a computer can be easily performed. Therefore, it becomes easy to design a mold for molding with the gas-mixed molten resin, and it becomes possible to obtain an injection molded product having high mold transferability, dimensional accuracy, and dimensional stability.

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

【図1】シェア・レートとみかけ粘度の相関図の一例で
ある。
FIG. 1 is an example of a correlation diagram between a share rate and an apparent viscosity.

【図2】ベーグリー補正に必要なP0値を算出する際の
理論図である。
FIG. 2 is a theoretical diagram for calculating a P 0 value required for Bagley correction.

【図3】シェア・レートと補正された粘度の相関図の一
例である。
FIG. 3 is an example of a correlation diagram between a share rate and a corrected viscosity.

【図4】本発明に係る粘度測定装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a viscosity measuring device according to the present invention.

【図5】本発明に係る粘度測定装置の他の例を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the viscosity measuring device according to the present invention.

【図6】実施例1〜3および参考例1により得られたシ
ェア・レートとみかけ粘度の相関図である。
FIG. 6 is a correlation diagram of shear rates and apparent viscosities obtained in Examples 1 to 3 and Reference Example 1.

【図7】実施例4、5および参考例2により得られたシ
ェア・レートとみかけ粘度の相関図である。
FIG. 7 is a correlation diagram of shear rates and apparent viscosities obtained in Examples 4 and 5 and Reference Example 2.

【図8】実施例6〜8および参考例3により得られたシ
ェア・レートとみかけ粘度の相関図である。
8 is a correlation diagram of shear rates and apparent viscosities obtained in Examples 6 to 8 and Reference Example 3. FIG.

【図9】実施例9〜11および参考4により得られたシ
ェア・レートとみかけ粘度の相関図である。
9 is a correlation diagram of the shear rate and the apparent viscosity obtained in Examples 9 to 11 and Reference 4. FIG.

【図10】実施例12、13および参考5により得られ
たシェア・レートとみかけ粘度の相関図である。
FIG. 10 is a correlation diagram of shear rate and apparent viscosity obtained in Examples 12 and 13 and Reference 5.

【図11】実施例14、15および参考例6により得ら
れたシェア・レートとみかけ粘度の相関図である。
11 is a correlation diagram of shear rates and apparent viscosities obtained in Examples 14 and 15 and Reference Example 6. FIG.

【図12】実施例16、17及び参考例7により得られ
たシェア・レートと補正された粘度の相関図である。
FIG. 12 is a correlation diagram of shear rates and corrected viscosities obtained in Examples 16 and 17 and Reference Example 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 押出装置 2 押出機 3 プランジャ 4 シリンダ 5 押出口 6 計測装置 7 供給路 8 排出口 9 流路 10 オリフィス 11 圧力検知器 12 弁体 13 駆動装置 14 射出機 1 Extruder 2 extruder 3 Plunger 4 cylinders 5 Extrusion port 6 Measuring device 7 supply route 8 outlets 9 channels 10 Orifice 11 Pressure detector 12 valve bodies 13 Drive 14 injection machine

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F206 AB16 AP03 AP16 JA07 JF02 JF21 JF41 JM01 JN01 JN03 JP11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4F206 AB16 AP03 AP16 JA07 JF02                       JF21 JF41 JM01 JN01 JN03                       JP11

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融樹脂とガスとを混合して移送する混
合部と、この混合部から移送されるガス混合溶融樹脂を
蓄積して貯留し、押出口からの押し出しに備える貯留部
と、軸方向へ進退可能で、前進時に、貯留部に貯留され
たガス混合溶融樹脂を押出口から押し出すスクリュ又は
プランジャを有する混合押出装置と、 この混合押出装置の押出口に接続され、混合押出装置の
押出口から押し出されたガス混合溶融樹脂を排出口へ流
過させる流路と、この流路に介在されたオリフィスと、
このオリフィスの上流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧
を検出する圧力検知器とを有する計測装置とを備え、 さらに、混合押出装置の貯留部と計測装置のオリフィス
間および計測装置のオリフィスと排出口間の少なくとも
いずれか一方に弁体が設けられており、この弁体を閉鎖
することで、混合押出装置の貯留部にガス混合溶融樹脂
を加圧状態で蓄積して貯留可能であることを特徴とする
粘度測定装置。
1. A mixing section for mixing and transferring a molten resin and a gas, a storage section for accumulating and storing the gas-mixed molten resin transferred from the mixing section and preparing for extrusion from an extrusion port, and a shaft. It is possible to move back and forth in the direction, and at the time of forward movement, a mixing / extruding device having a screw or a plunger that pushes out the gas-mixed molten resin stored in the storage portion from the extrusion port, and the extrusion port of this mixing extrusion device, A flow path for flowing the gas-mixed molten resin extruded from the outlet to the discharge port, and an orifice interposed in this flow path,
And a measuring device having a pressure detector for detecting the pressure of the gas-mixed molten resin in the flow path on the upstream side of the orifice, and between the reservoir of the mixing-extruding device and the orifice of the measuring device and the orifice of the measuring device. A valve element is provided on at least one of the discharge ports, and by closing this valve element, the gas-mixed molten resin can be accumulated and stored under pressure in the storage section of the mixing extruder. Viscometer.
【請求項2】 弁体が、開度を調整可能な流量調整弁で
あることを特徴とする請求項1に記載の粘度測定装置。
2. The viscosity measuring device according to claim 1, wherein the valve body is a flow rate adjusting valve whose opening can be adjusted.
【請求項3】 計測装置のオリフィスより下流側の流路
内のガス混合溶融樹脂圧を検出する圧力検知器を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の粘度測定装
置。
3. The viscosity measuring device according to claim 1, further comprising a pressure detector for detecting the pressure of the gas-mixed molten resin in the flow passage downstream of the orifice of the measuring device.
【請求項4】 混合押出装置の混合部と貯留部との間に
逆流防止機構が設けられており、しかも、貯留部へのガ
ス混合溶融樹脂の蓄積が、貯留部に貯留されたガス混合
溶融樹脂を押出口から押し出すスクリュ又はプランジャ
に付加した前進力に抗してスクリュ又はプランジャを後
退させながら行われることを特徴とする請求項1〜3の
いずれか1項に記載の粘度測定装置。
4. A backflow prevention mechanism is provided between the mixing section and the storage section of the mixing and extrusion apparatus, and further, the accumulation of the gas-mixed molten resin in the storage section is caused by the gas-mixed fusion stored in the storage section. The viscosity measuring device according to any one of claims 1 to 3, which is performed while the screw or the plunger is pushed backward against the forward force applied to the screw or the plunger that pushes out the resin from the extrusion port.
【請求項5】 混合押出装置の混合部が、加熱筒の中間
部にガス供給部を有する押出機または射出機で構成され
ていることを特徴とする請求項4に記載の粘度測定装
置。
5. The viscosity measuring apparatus according to claim 4, wherein the mixing section of the mixing extrusion apparatus is constituted by an extruder or an injection machine having a gas supply section in the middle of the heating cylinder.
【請求項6】 混合押出装置が、混合押出装置の貯留部
と計測装置のオリフィス間の弁体として射出口に弁体を
有し、加熱筒の中間部にガス供給部を有するインライン
スクリュ式又はスクリュプリプラ式射出機で構成されて
いることを特徴とする請求項4に記載の粘度測定装置。
6. The in-line screw type in which the mixing and extruding device has a valve body at the injection port as a valve body between the reservoir of the mixing and extruding device and the orifice of the measuring device, and has a gas supply part in the middle of the heating cylinder. The viscosity measuring apparatus according to claim 4, wherein the viscosity measuring apparatus is configured by a screw pre-plastic injection machine.
【請求項7】 オリフィスが、キャピラリー径が等し
く、キャピラリー長が異なるオリフィスに交換可能であ
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の粘
度測定装置。
7. The viscosity measuring device according to claim 1, wherein the orifices can be replaced with orifices having the same capillary diameter and different capillary lengths.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の粘
度測定装置を用い、キャピラリー径がd(mm)で、キ
ャピラリー長がL(mm)のオリフィスについて、貯留
部に貯留されたガス混合溶融樹脂を、下記式1で求めら
れる所定のシェア・レートγ(sec-1)下で混合押出
装置の押出口から押し出して流過させ、オリフィスの上
流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧を圧力検知器で測定
すると共に、下記式2でみかけのシェア・ストレスτ
(Pa)を求め、下記式3でみかけ粘度η(Pa・s)
を求めることを特徴とする粘度測定方法。但し、Pは当
該オリフィスの上流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧
(Pa)、Dはスクリュ又はプランジャ径(mm)、S
はスクリュ又はプランジャの前進速度(mm/se
c)、Qは容積流量比率(mm3/sec)で、Q=
(π×D2÷4)×Sである。 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1 τ=(P×d)÷(4×L) …式2 η=τ÷γ …式3
8. The viscosity measuring device according to claim 1, wherein the orifice having a capillary diameter of d (mm) and a capillary length of L (mm) is stored in a storage portion. The gas-mixed molten resin is extruded from the extrusion port of the mixing-extrusion device under the predetermined shear rate γ (sec -1 ) obtained by the following formula 1 and allowed to flow through, and the gas-mixed molten resin in the flow path on the upstream side of the orifice Measure the resin pressure with a pressure detector, and calculate the apparent shear stress τ using the following formula 2.
(Pa) is calculated and the apparent viscosity η (Pa · s) is calculated by the following formula 3.
A method for measuring viscosity, which comprises: Here, P is the gas-mixed molten resin pressure (Pa) in the flow path on the upstream side of the orifice, D is the screw or plunger diameter (mm), S
Is the forward speed of the screw or plunger (mm / se
c) and Q are volumetric flow rate ratios (mm 3 / sec), and Q =
(Π × D 2 ÷ 4) × S. γ = (4 × Q) ÷ (π × d 3 ÷ 8) Equation 1 τ = (P × d) ÷ (4 × L) Equation 2 η = τ ÷ γ Equation 3
【請求項9】 複数のシェア・レートγ(sec-1)下
でそれぞれみかけの粘度η(Pa・s)を求めることに
より、一定のせん断速度範囲におけるみかけ粘度曲線を
得ることを特徴とする請求項7に記載の樹脂粘度測定方
法。
9. An apparent viscosity curve in a constant shear rate range is obtained by obtaining an apparent viscosity η (Pa · s) under a plurality of share rates γ (sec −1 ) respectively. Item 7. The method for measuring resin viscosity according to Item 7.
【請求項10】 請求項7に記載の粘度測定装置を用
い、キャピラリー径d(mm)が同一で、キャピラリー
長がL1とL2(但し、L1<L2)(mm)の2つのオリ
フィスについて、それぞれ、貯留部に貯留されたガス混
合溶融樹脂を、下記式1で求められる同一のシェア・レ
ートγ(sec-1)下で混合押出装置の押出口から押し
出して流過させ、各オリフィスについての上流側の流路
内のガス混合溶融樹脂圧P1,P2(Pa)をそれぞれ圧
力検知器で測定すると共に、各オリフィスのキャピラリ
ー長L1,L2(mm)と、当該オリフィスの上流側のガ
ス混合溶融樹脂圧P1,P2(Pa)とから、オリフィス
のキャピラリー長が0の時の圧力損失値P0(Pa)を
0=(P1×L2−P2×L1)により求め、下記式4で
補正されたシェア・ストレスτc(Pa)を求め、下記
式5で補正された粘度ηc(Pa・s)を求めることを
特徴とする粘度測定方法。但し、Lxはいずれかのオリ
フィスのキャピラリー長(mm)、Pxはキャピラリー
長がLxのオリフィスの上流側のガス混合溶融樹脂圧
(Pa)、Dはスクリュ又はプランジャ径(mm)、S
はスクリュ又はプランジャの前進速度(mm/se
c)、Qは容積流量比率(mm3/sec)で、Q=
(π×D2÷4)×Sである。 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1 τc=(Px−P0)×d÷(4×Lx) …式4 ηc=τc÷γ …式5
10. The viscosity measuring device according to claim 7, wherein the capillary diameter d (mm) is the same and the capillary lengths are L 1 and L 2 (provided that L 1 <L 2 ) (mm). With respect to the orifices, the gas-mixed molten resin stored in the storage section is extruded from the extrusion port of the mixing-extrusion device under the same share rate γ (sec -1 ) obtained by the following formula 1 to flow through each of the orifices. The gas-mixed molten resin pressures P 1 and P 2 (Pa) in the flow passages on the upstream side of the orifices are measured by pressure detectors, respectively, and the capillary lengths L 1 and L 2 (mm) of the orifices and the orifices concerned are measured. The pressure loss value P 0 (Pa) when the capillary length of the orifice is 0 is P 0 = (P 1 × L 2 −P 2 ) from the gas mixture molten resin pressures P 1 and P 2 (Pa) on the upstream side of X L 1 ) and corrected by the following equation 4. And a shear stress τ c (Pa), and a viscosity η c (Pa · s) corrected by the following equation 5 is calculated. Here, L x is the capillary length (mm) of any orifice, P x is the gas-mixed molten resin pressure (Pa) on the upstream side of the orifice having a capillary length of L x , D is the screw or plunger diameter (mm), S
Is the forward speed of the screw or plunger (mm / se
c) and Q are volumetric flow rate ratios (mm 3 / sec), and Q =
(Π × D 2 ÷ 4) × S. γ = (4 × Q) ÷ (π × d 3 ÷ 8) Equation 1 τ c = (P x −P 0 ) × d ÷ (4 × L x ) ... Equation 4 η c = τ c ÷ γ 5
【請求項11】 請求項7に記載の粘度測定装置を用
い、キャピラリー径d(mm)が同一で、キャピラリー
長がL1,L2,…Ln(但し、L1<L2<…<Ln)(m
m)の3つ以上のオリフィスについて、それぞれ、貯留
部に貯留されたガス混合溶融樹脂を、下記式1で求めら
れる同一のシェア・レートγ(sec -1)下で混合押出
装置の押出口から押し出して流過させ、各オリフィスに
ついての上流側の流路内のガス混合溶融樹脂圧P1
2,…Pn(Pa)をそれぞれ圧力検知器で測定すると
共に、各オリフィスのキャピラリー長L1,L2,…Ln
(mm)と、当該オリフィスの上流側の混合溶融樹脂圧
1,P2,…Pn(Pa)とから、オリフィスのキャピ
ラリー長が0の時の圧力損失値P0(Pa)を直線回帰
により求め、下記式4で補正されたシェア・ストレスτ
c(Pa)を求め、下記式5で補正された粘度ηc(Pa
・s)を求めることを特徴とする粘度測定方法。但し、
xはいずれかのオリフィスのキャピラリー長(m
m)、Pxはキャピラリー長がLxのオリフィスの上流側
直近の圧力検知器によるガス混合溶融樹脂圧(Pa)、
Dはスクリュ又はプランジャ径(mm)、Sはスクリュ
又はプランジャの前進速度(mm/sec)、Qは容積
流量比率(mm3/sec)で、Q=(π×D2÷4)×
Sである。 γ=(4×Q)÷(π×d3÷8) …式1 τc=(Px−P0)×d÷(4×Lx) …式4 ηc=τc÷γ …式5
11. Use of the viscosity measuring device according to claim 7.
Capillary with the same diameter d (mm)
Length is L1, L2, ... Ln(However, L1<L2<... <Ln) (M
m) three or more orifices, respectively, storage
The gas-mixed molten resin stored in the
Same share rate γ (sec -1) Under mixed extrusion
Extrude from the extrusion port of the device and let it flow through,
About the gas mixture molten resin pressure P in the upstream flow path1
P2,… PnWhen each (Pa) is measured with a pressure detector,
Capillary length L of each orifice1, L2, ... Ln
(Mm) and mixed molten resin pressure on the upstream side of the orifice
P1, P2,… PnFrom (Pa), the capacity of the orifice
Pressure loss value P when rally length is 00(Pa) linear regression
And the shear stress τ corrected by the following equation 4
c(Pa) is calculated and the viscosity η corrected by the following equation 5c(Pa
-A method for measuring viscosity, which comprises determining s). However,
LxIs the capillary length of either orifice (m
m), PxHas a capillary length of LxUpstream of the orifice
Gas mixed molten resin pressure (Pa) by the latest pressure detector,
D is screw or plunger diameter (mm), S is screw
Or plunger forward speed (mm / sec), Q is volume
Flow rate (mm3/ Sec), Q = (π × D2÷ 4) ×
It is S. γ = (4 × Q) ÷ (π × d3÷ 8) ... Equation 1 τc= (Px-P0) × d ÷ (4 × Lx)… Equation 4 ηc= Τc÷ γ ... Equation 5
【請求項12】 複数のシェア・レートγ(sec-1
下でそれぞれ補正された粘度ηc(Pa・s)を求める
ことにより、一定のせん断速度範囲における補正された
粘度曲線を得ることを特徴とする請求項10又は11に
記載の樹脂粘度測定方法。
12. A plurality of share rates γ (sec -1 )
The method for measuring resin viscosity according to claim 10 or 11, wherein a corrected viscosity curve in a constant shear rate range is obtained by obtaining the corrected viscosity η c (Pa · s) below.
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