JP2592719B2 - 再成形可能な自立性薄肉パネルの製造方法及び装置 - Google Patents
再成形可能な自立性薄肉パネルの製造方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、重合体と充填材との混合物、詳細には、重
合体の少なくとも一部が約150℃を越える軟化温度を有
する熱可塑性重合体からなり、且つ充填材の少なくとも
一部が感熱性の粒状有機物質からなる、重合体と充填材
との混合物で構成された再成形可能な自立性薄肉パネル
の製造方法及び装置に関する。
合体の少なくとも一部が約150℃を越える軟化温度を有
する熱可塑性重合体からなり、且つ充填材の少なくとも
一部が感熱性の粒状有機物質からなる、重合体と充填材
との混合物で構成された再成形可能な自立性薄肉パネル
の製造方法及び装置に関する。
従来の技術 この種の薄肉パネルは公知であり、一般に厚みが1〜
5mm、好ましくは1.5〜3mmである。この薄肉パネルは、
その目的とする最終用途、例えば家具の要素、又は自動
車の成形パネル例えばインナードアケーシングとして用
いられる場合に一般的な負荷の下でその形態を維持する
という意味で“自立性”であり、更に、この薄肉パネル
は、加熱もしくは再加熱して前記熱可塑性の状態として
通常の成形プレス、例えば米国特許第4243456号及び同
第4328067号に示す成形プレスにより、同時に積層法で
コーティングの有無に拘らず加工する際、必要とする3
次元形態の殆ど全てに成形可能であるという意味で“再
成形可能”である。
5mm、好ましくは1.5〜3mmである。この薄肉パネルは、
その目的とする最終用途、例えば家具の要素、又は自動
車の成形パネル例えばインナードアケーシングとして用
いられる場合に一般的な負荷の下でその形態を維持する
という意味で“自立性”であり、更に、この薄肉パネル
は、加熱もしくは再加熱して前記熱可塑性の状態として
通常の成形プレス、例えば米国特許第4243456号及び同
第4328067号に示す成形プレスにより、同時に積層法で
コーティングの有無に拘らず加工する際、必要とする3
次元形態の殆ど全てに成形可能であるという意味で“再
成形可能”である。
このようなパネルは、その再成形性に加え、低重量で
あると共に相当な強度を有し、しかも低価格の成分によ
り特に構成されなければならない。これらの幾分矛盾し
た必要条件は、次のような重合体成分及び充填材成分を
用いることによって満たすことができる。即ち重合体成
分は必要な熱可塑性を高い機械的強度(靱性)と共に与
え、一方充填材は、重合体の必須の特性を損なうことな
く且つ重量とコストの点で負担とならずに、かなりの比
率で、例えば全体の30〜70重量%で用いることができな
ければならない。粒子状、即ち粉末化した木材の“木
粉”もしくは“おがくず”として知られているもの等の
好ましいセルロース系の有機物質は、特に、高靱性重合
体、例えば代表的なものとしてホモポリマーもしくはヘ
テロポリマー及びアイソタクチックの種類の場合が多い
ポリプロピレンと共に使用すると上記の必要条件を満た
すことが知られている。しかし高靱性ポリマーを与える
分子構造は、“軟化温度”即ちその熱可塑性状態で加工
できる温度が比較的高い傾向があり、かような重合体の
一般的な加工温度は約180〜220℃である。一方セルロー
スタイプの有機充填材は、上記の温度に晒された場合に
は不安定で分解する傾向があり、本明細書では略して
“感熱性”と呼んでいる。この有機充填材は、このよう
な傾向がなければ上記の目的を満たすことができるので
パネルの製造に使用するのに適切で望ましいが、高靱性
重合体が必要とする加工温度では劣化するか又は分解す
る。
あると共に相当な強度を有し、しかも低価格の成分によ
り特に構成されなければならない。これらの幾分矛盾し
た必要条件は、次のような重合体成分及び充填材成分を
用いることによって満たすことができる。即ち重合体成
分は必要な熱可塑性を高い機械的強度(靱性)と共に与
え、一方充填材は、重合体の必須の特性を損なうことな
く且つ重量とコストの点で負担とならずに、かなりの比
率で、例えば全体の30〜70重量%で用いることができな
ければならない。粒子状、即ち粉末化した木材の“木
粉”もしくは“おがくず”として知られているもの等の
好ましいセルロース系の有機物質は、特に、高靱性重合
体、例えば代表的なものとしてホモポリマーもしくはヘ
テロポリマー及びアイソタクチックの種類の場合が多い
ポリプロピレンと共に使用すると上記の必要条件を満た
すことが知られている。しかし高靱性ポリマーを与える
分子構造は、“軟化温度”即ちその熱可塑性状態で加工
できる温度が比較的高い傾向があり、かような重合体の
一般的な加工温度は約180〜220℃である。一方セルロー
スタイプの有機充填材は、上記の温度に晒された場合に
は不安定で分解する傾向があり、本明細書では略して
“感熱性”と呼んでいる。この有機充填材は、このよう
な傾向がなければ上記の目的を満たすことができるので
パネルの製造に使用するのに適切で望ましいが、高靱性
重合体が必要とする加工温度では劣化するか又は分解す
る。
例えば米国特許第4228116号明細書から明らかなよう
に、おがくずのような感熱性のセルロース系の有機充填
材は、押出す前に、粒状ポリマーと粒状充填材との凝集
もしくは塊状混合物[プレミックス(premix)]を造
り、次いでこの混合物を押出機に導入することにより、
上記方法によるパネルの製造に適用することができる。
もしプレミックスの製造工程を省略すると、押出された
溶融物は、緊密結合が不充分で、しかも或る場合には制
御できない気泡構造を有する傾向がある。この気泡構造
は、重合体マトリックス内の有機充填材の分子構造に強
く吸収されているかもしくは化学的に結合している水を
水蒸気として含む分解生成気体によって生成する。
に、おがくずのような感熱性のセルロース系の有機充填
材は、押出す前に、粒状ポリマーと粒状充填材との凝集
もしくは塊状混合物[プレミックス(premix)]を造
り、次いでこの混合物を押出機に導入することにより、
上記方法によるパネルの製造に適用することができる。
もしプレミックスの製造工程を省略すると、押出された
溶融物は、緊密結合が不充分で、しかも或る場合には制
御できない気泡構造を有する傾向がある。この気泡構造
は、重合体マトリックス内の有機充填材の分子構造に強
く吸収されているかもしくは化学的に結合している水を
水蒸気として含む分解生成気体によって生成する。
発明の目的と要約 本発明の目的は、再成形可能な自立性薄肉パネルの製
造において、重合体と感熱性充填材との混練における該
充填材の高温による分解又は劣化の問題を解消すること
にある。
造において、重合体と感熱性充填材との混練における該
充填材の高温による分解又は劣化の問題を解消すること
にある。
本発明によれば、出発物質を単一の工程で直接加工
し、換言すれば、従来必要であった重合体と感熱性充填
材のプレミックスを製造する予備工程を省略し、第1工
程でプレミックスを造り、次の加工工程でこれを押出す
必要がないという利点を保持しながら、感熱性(この性
質は必ずしも必要でない)及び/又はエネルギー消費量
を著しく低下させる第2の充填材を任意に添加するとい
う別の利点も提供する新規な方法によって上記目的を達
成できる。
し、換言すれば、従来必要であった重合体と感熱性充填
材のプレミックスを製造する予備工程を省略し、第1工
程でプレミックスを造り、次の加工工程でこれを押出す
必要がないという利点を保持しながら、感熱性(この性
質は必ずしも必要でない)及び/又はエネルギー消費量
を著しく低下させる第2の充填材を任意に添加するとい
う別の利点も提供する新規な方法によって上記目的を達
成できる。
本発明の第1の実施態様によれば、ポリプロピレンの
ような高靱性で高温で溶融する(150℃を超える軟化温
度)熱可塑性重合体と、微粉末木材(例えば1mmより小
さい粒径を有する)のような感熱性充填材と、別の任意
の成分(例えば、顔料及び/又は、ミネラルダスト、炭
素繊維とガラス繊維等を含む繊維材料のような通常タイ
プもしくは強化タイプで感熱性もしくは感熱性でない第
2の充填材)との混合物が、前記重合体と前記感熱性充
填材を、供給端と押出端を有し、互いに平行に配置され
た状態で共回転し相互に協働作用を行う1対の細長エレ
メントを収容した混合押出区域に供給することによって
単一の工程で押出し成形され、上記の1つの細長エレメ
ントが各々、上記の一体混合押出区域の前記供給端と前
記押出端の間に延びる長さ部分に沿って、相互に間隔を
置いて位置する少なくとも3つの供給用らせん状押出部
と、隣り合った押出部の間に位置する少なくとも2つの
非供給の混練部とを有し、前記の各エレメントの混練部
と押出部が各エレメントの長さに沿って半径方向に隣接
した状態に設置され、前記の一体混合押出区域内に、少
なくとも2つの混練ゾーンと少なくとも3つの押出ゾー
ンが形成されかつ隣り合った押出ゾーンの間に1つの混
練ゾーンが形成され、高温で溶融する重合体の少なくと
も一部(及び好ましくは全部もしくは大部分、即ち50重
量%以上)が、供給端の近くに位置する第1押出ゾーン
の領域で、一体混合押出区域に導入され、一方感熱性充
填材の少なくとも一部、好ましくは全部もしくは大部分
が、第1押出ゾーンより押出端に近く位置する第2押出
ゾーンの領域にて前記一体混合押出区域の部分に導入さ
れる。一般に、押出端に最も近い押出ゾーンは、押出さ
れる物質から発生する気体成分を除去する通常の通気手
段に接続されている。
ような高靱性で高温で溶融する(150℃を超える軟化温
度)熱可塑性重合体と、微粉末木材(例えば1mmより小
さい粒径を有する)のような感熱性充填材と、別の任意
の成分(例えば、顔料及び/又は、ミネラルダスト、炭
素繊維とガラス繊維等を含む繊維材料のような通常タイ
プもしくは強化タイプで感熱性もしくは感熱性でない第
2の充填材)との混合物が、前記重合体と前記感熱性充
填材を、供給端と押出端を有し、互いに平行に配置され
た状態で共回転し相互に協働作用を行う1対の細長エレ
メントを収容した混合押出区域に供給することによって
単一の工程で押出し成形され、上記の1つの細長エレメ
ントが各々、上記の一体混合押出区域の前記供給端と前
記押出端の間に延びる長さ部分に沿って、相互に間隔を
置いて位置する少なくとも3つの供給用らせん状押出部
と、隣り合った押出部の間に位置する少なくとも2つの
非供給の混練部とを有し、前記の各エレメントの混練部
と押出部が各エレメントの長さに沿って半径方向に隣接
した状態に設置され、前記の一体混合押出区域内に、少
なくとも2つの混練ゾーンと少なくとも3つの押出ゾー
ンが形成されかつ隣り合った押出ゾーンの間に1つの混
練ゾーンが形成され、高温で溶融する重合体の少なくと
も一部(及び好ましくは全部もしくは大部分、即ち50重
量%以上)が、供給端の近くに位置する第1押出ゾーン
の領域で、一体混合押出区域に導入され、一方感熱性充
填材の少なくとも一部、好ましくは全部もしくは大部分
が、第1押出ゾーンより押出端に近く位置する第2押出
ゾーンの領域にて前記一体混合押出区域の部分に導入さ
れる。一般に、押出端に最も近い押出ゾーンは、押出さ
れる物質から発生する気体成分を除去する通常の通気手
段に接続されている。
本明細書中、“共回転”という用語は、1対の細長エ
レメントが、それぞれ同じ方向に、好ましくは略同じ回
転速度で、細長エレメントの長さ/直径比に或る程度依
存して、一般に50〜500rpm、好ましくは約100〜400rpm
の範囲で回転することを意味する。本発明で用いる“共
回転”は、2つのスクリューが互いに逆方向に回転駆動
される通常の二軸押出機とは異なり、すなわち2つのス
クリューが同じ方向に回転するという意味に使用する。
レメントが、それぞれ同じ方向に、好ましくは略同じ回
転速度で、細長エレメントの長さ/直径比に或る程度依
存して、一般に50〜500rpm、好ましくは約100〜400rpm
の範囲で回転することを意味する。本発明で用いる“共
回転”は、2つのスクリューが互いに逆方向に回転駆動
される通常の二軸押出機とは異なり、すなわち2つのス
クリューが同じ方向に回転するという意味に使用する。
本発明に用いられる細長エレメントは、回転時、直径
が一般に約40mm〜150mm、長さ対直径比(L/D)が15:1乃
至45:1、好ましくは20:1乃至32:1の範囲の円筒形区域を
形成する。
が一般に約40mm〜150mm、長さ対直径比(L/D)が15:1乃
至45:1、好ましくは20:1乃至32:1の範囲の円筒形区域を
形成する。
本発明の方法の好ましくは実施態様によれば、2つの
細長エレメントは各々、回転時に同じ直径の円筒形区域
を形成し、この2つの円筒形区域は、少なくとも幾らか
(一般に各直径の10〜20%)は重なっており、本発明の
方法に用いられる混合押出区域は、これに対応した形態
が好ましく、即ち同直径の2つの平行な円筒形区域が互
いに、かなりの部分(例えば各円筒形区域の直径の5〜
30%、好ましくは10〜20%)が重なって形成される形態
である。一般に細長エレメントの回転によって形成され
る円筒形区域と、該エレメントを収容する混合押出区域
の壁面との間隔は小さく、例えば0.2〜2mmである。
細長エレメントは各々、回転時に同じ直径の円筒形区域
を形成し、この2つの円筒形区域は、少なくとも幾らか
(一般に各直径の10〜20%)は重なっており、本発明の
方法に用いられる混合押出区域は、これに対応した形態
が好ましく、即ち同直径の2つの平行な円筒形区域が互
いに、かなりの部分(例えば各円筒形区域の直径の5〜
30%、好ましくは10〜20%)が重なって形成される形態
である。一般に細長エレメントの回転によって形成され
る円筒形区域と、該エレメントを収容する混合押出区域
の壁面との間隔は小さく、例えば0.2〜2mmである。
押出部と混練部に関連して本明細書で用いられる“供
給”及び“非供給”という用語は、細長エレメントの部
分が、混合押出区域内の物質をその押出端に向けて有意
な運動を起こさせる(供給)か、又は起こさせない(非
供給)という意味で使用する。混合押出区域内の物質
の、逆方向即ち混合押出区域の供給端に向かう、混練部
により生成する局部的運動は、除去されずまた好ましい
ものではない。一方、混合押出区域の混練ゾーンにおい
て細長エレメントの混練部により起こされる循環乱れ運
動は最も好ましくは。混合押出区域の物質は、押出ゾー
ンと混練ゾーンの両方で連続運動を行ない、その物質は
供給端から押出端へ有効に供給される。
給”及び“非供給”という用語は、細長エレメントの部
分が、混合押出区域内の物質をその押出端に向けて有意
な運動を起こさせる(供給)か、又は起こさせない(非
供給)という意味で使用する。混合押出区域内の物質
の、逆方向即ち混合押出区域の供給端に向かう、混練部
により生成する局部的運動は、除去されずまた好ましい
ものではない。一方、混合押出区域の混練ゾーンにおい
て細長エレメントの混練部により起こされる循環乱れ運
動は最も好ましくは。混合押出区域の物質は、押出ゾー
ンと混練ゾーンの両方で連続運動を行ない、その物質は
供給端から押出端へ有効に供給される。
更に、細長エレメントの押出部が混合押出区域内にお
いて共回転することによって形成される押出ゾーンは、
ノズルを通じて供給される物質に押出端に向かって、強
い前進運動を発生させねばならない。一方、細長エレメ
ントの混練部が混合押出区域内において共回転すること
によって形成される混練ゾーンは、押出される物質の前
進運動に有意に寄与すべきではない。
いて共回転することによって形成される押出ゾーンは、
ノズルを通じて供給される物質に押出端に向かって、強
い前進運動を発生させねばならない。一方、細長エレメ
ントの混練部が混合押出区域内において共回転すること
によって形成される混練ゾーンは、押出される物質の前
進運動に有意に寄与すべきではない。
換言すれば“非供給”運動は、物質を押出端に向かっ
て押出する効果を除いて押出機内で物質を一次加工する
効果を有する。所定の形式の機械エレメントが、押出さ
れる物質の運動に対して寄与するか否かは、試験装置に
取付けた単独の部分のみ、即ち該部分に隣接するスクリ
ュー供給部分を取付けない状態で運転し、一次加工され
る物質に起こる運動を観察することによって容易に判定
できる。
て押出する効果を除いて押出機内で物質を一次加工する
効果を有する。所定の形式の機械エレメントが、押出さ
れる物質の運動に対して寄与するか否かは、試験装置に
取付けた単独の部分のみ、即ち該部分に隣接するスクリ
ュー供給部分を取付けない状態で運転し、一次加工され
る物質に起こる運動を観察することによって容易に判定
できる。
一方“供給”は、プラスチックの押出しに用いられる
形式の共回転らせん状エレメント、一般に、通常の押出
機のスクリュー形回転ビームによって得られる。共回転
押出機はそれ自体公知なので、この押出部と押出ゾーン
の詳細な説明は省略する。
形式の共回転らせん状エレメント、一般に、通常の押出
機のスクリュー形回転ビームによって得られる。共回転
押出機はそれ自体公知なので、この押出部と押出ゾーン
の詳細な説明は省略する。
本発明の好ましい態様によれば、4つの供給用らせん
状押出部と、これらの間に挿入された3つの非供給混練
部とを各細長エレメントに設け、混合押出区域に沿って
合計4つの押出ゾーンと、これら押出ゾーンの間に設け
られた3つの混練ゾーンとを形成する方法である。押出
パネルの組成物の追加の成分、例えば第2の充填材が、
混合押出区域に導入される場合、通気手段が備えられて
いる押出ゾーンから、1つの追加の混練ゾーンによって
隔てられた追加の第4番目の押出ゾーンの領域に導入さ
れる。
状押出部と、これらの間に挿入された3つの非供給混練
部とを各細長エレメントに設け、混合押出区域に沿って
合計4つの押出ゾーンと、これら押出ゾーンの間に設け
られた3つの混練ゾーンとを形成する方法である。押出
パネルの組成物の追加の成分、例えば第2の充填材が、
混合押出区域に導入される場合、通気手段が備えられて
いる押出ゾーンから、1つの追加の混練ゾーンによって
隔てられた追加の第4番目の押出ゾーンの領域に導入さ
れる。
第2の実施態様によれば、本発明は、上記の新規な方
法を実施する装置を提供するものである。即ち、供給端
と押出端を有し、相互に平行に隣接された1対の回転可
能な細長エレメントを収容した混合押出室を備え、前記
一対の細長エレメントは、前記混合押出室の前記供給端
と押出端の間に延びる長さ部分に沿って、相互に間隔を
置いて位置する少なくとも3つの供給用らせん状押出部
と、隣り合った該押出部の間に位置する少なくとも2つ
の非供給の混練部とを有し、前記一対の細長エレメント
の回転により形成される円筒形区域は、相互に平行で半
径方向に重複して配置した状態で設けてあり、前記混合
押出室内に、少なくとも2つの混練ゾーンと少なくとも
3つの押出ゾーンが、隣り合った押出ゾーンの間に1つ
の混練ゾーンが位置するように形成されたものとし、前
記混合押出室は、前記供給端の近くに位置する第1押出
ゾーンに配置され前記混合押出室に前記重合体を導入す
る第1開口と、前記第1押出ゾーンより前記押出端に近
く位置する第2押出ゾーンの領域に配置され前記感熱性
充填材を導入する第2開口と、前記混合押出室の前記押
出端に最も近く位置する押出ゾーンに配置され前記混合
押出室を通気する第3開口とを備えた装置である。
法を実施する装置を提供するものである。即ち、供給端
と押出端を有し、相互に平行に隣接された1対の回転可
能な細長エレメントを収容した混合押出室を備え、前記
一対の細長エレメントは、前記混合押出室の前記供給端
と押出端の間に延びる長さ部分に沿って、相互に間隔を
置いて位置する少なくとも3つの供給用らせん状押出部
と、隣り合った該押出部の間に位置する少なくとも2つ
の非供給の混練部とを有し、前記一対の細長エレメント
の回転により形成される円筒形区域は、相互に平行で半
径方向に重複して配置した状態で設けてあり、前記混合
押出室内に、少なくとも2つの混練ゾーンと少なくとも
3つの押出ゾーンが、隣り合った押出ゾーンの間に1つ
の混練ゾーンが位置するように形成されたものとし、前
記混合押出室は、前記供給端の近くに位置する第1押出
ゾーンに配置され前記混合押出室に前記重合体を導入す
る第1開口と、前記第1押出ゾーンより前記押出端に近
く位置する第2押出ゾーンの領域に配置され前記感熱性
充填材を導入する第2開口と、前記混合押出室の前記押
出端に最も近く位置する押出ゾーンに配置され前記混合
押出室を通気する第3開口とを備えた装置である。
この装置が第2の充填材を導入するのに適切なものと
する場合は、第4開口が、混合押出室の、第3と第2の
押出ゾーンの間に設けた押出ゾーンに設置される。一般
に、本発明の装置は、混合押出室を加熱する手段と、上
記の細長エレメントを共回転させる駆動手段とを備えて
いる。この加熱手段と駆動装置は通常のものである。
する場合は、第4開口が、混合押出室の、第3と第2の
押出ゾーンの間に設けた押出ゾーンに設置される。一般
に、本発明の装置は、混合押出室を加熱する手段と、上
記の細長エレメントを共回転させる駆動手段とを備えて
いる。この加熱手段と駆動装置は通常のものである。
実施例 以下、本発明の実施例につき添附図面を参照しつつ説
明する。
明する。
第1A図は、らせん押出部を形成する代表的な押出セグ
メント(10)の側面図である。各セグメント(10)は、
細長い凹溝(12)を備えた穴(11)を具備し、充分な数
のセグメント(10)を軸(図示せず)に配置することが
できるようになっている。らせんねじ(13)の角度とら
せん溝(14)の形態と深さは特有のものであるが、臨界
的なものではなく、プラスチックの押出加工技術の当業
者により適宜に選択可能である。又、セグメント(10)
は2重らせんねじで示してあるがこれは便宜上のことで
ある。一般に、隣接して配列されたセグメント(10)
は、有効な供給をなし、それゆえ細長エレメント軸線方
向に沿って連続した押出部を形成する。第1C図は第1A図
のA−A線断面図であり、第1B図は正面図である。
メント(10)の側面図である。各セグメント(10)は、
細長い凹溝(12)を備えた穴(11)を具備し、充分な数
のセグメント(10)を軸(図示せず)に配置することが
できるようになっている。らせんねじ(13)の角度とら
せん溝(14)の形態と深さは特有のものであるが、臨界
的なものではなく、プラスチックの押出加工技術の当業
者により適宜に選択可能である。又、セグメント(10)
は2重らせんねじで示してあるがこれは便宜上のことで
ある。一般に、隣接して配列されたセグメント(10)
は、有効な供給をなし、それゆえ細長エレメント軸線方
向に沿って連続した押出部を形成する。第1C図は第1A図
のA−A線断面図であり、第1B図は正面図である。
第2A図は、らせん状のセグメント(10)と同じ形式の
穴(21)と凹溝(22)を備えた非供給混練セグメント
(20)の側面図である。所望の数のセグメント(20)
を、細長エレメントの軸(図示せず)上に配置すること
ができる。傍心部(23)の形態、寸法及び変位と図に示
す側面(24)の形態は、特徴的なものであり多くの目的
に対して好ましいものであるが、臨界的なものではな
い。第2C図は、第2A図に示す混練セグメント(20)のA
−A線に沿う断面図、第2B図は該セグメントの正面図で
ある。
穴(21)と凹溝(22)を備えた非供給混練セグメント
(20)の側面図である。所望の数のセグメント(20)
を、細長エレメントの軸(図示せず)上に配置すること
ができる。傍心部(23)の形態、寸法及び変位と図に示
す側面(24)の形態は、特徴的なものであり多くの目的
に対して好ましいものであるが、臨界的なものではな
い。第2C図は、第2A図に示す混練セグメント(20)のA
−A線に沿う断面図、第2B図は該セグメントの正面図で
ある。
第3図は、混合押出室(30)の断面図であり、該室
(30)は通常の加熱手段(図示せず)を有するハウジン
グ(39)内に配置された2つの円筒形空間(301)(30
2)から構成されており、これらの円筒形空間は半径方
向に相互に重なり合って互いに該室軸方向に平行に延び
ている。
(30)は通常の加熱手段(図示せず)を有するハウジン
グ(39)内に配置された2つの円筒形空間(301)(30
2)から構成されており、これらの円筒形空間は半径方
向に相互に重なり合って互いに該室軸方向に平行に延び
ている。
細長い固定用リッジ(317)(381)を具備する2つの
軸(37)(38)は各々、矢印(X)(Y)で示すよう
に、同じ方向に回転して傍心部(23)を回転させ、特に
非供給の混練作用を行う。この非供給混練作用は、予め
決められた数のセグメント(10)で各々構成され軸(3
7)(38)の軸方向に隣接する2つのらせん押出部の間
に、予め決められた数のセグメント(20)で各々構成さ
れた混練部を有する細長のエレメントによって生ぜしめ
られる。
軸(37)(38)は各々、矢印(X)(Y)で示すよう
に、同じ方向に回転して傍心部(23)を回転させ、特に
非供給の混練作用を行う。この非供給混練作用は、予め
決められた数のセグメント(10)で各々構成され軸(3
7)(38)の軸方向に隣接する2つのらせん押出部の間
に、予め決められた数のセグメント(20)で各々構成さ
れた混練部を有する細長のエレメントによって生ぜしめ
られる。
第4A図と4B図は、本発明の混合押出区域(40)の概略
図である。第4A図は、4つの押出ゾーン(41)、(4
2)、(43)、(44)と、これらの隣り合った押出ゾー
ンの間に配置された3つの中間の非供給混練ゾーン(4
5)、(46)、(47)を備えた好ましい態様を示す側面
図である。
図である。第4A図は、4つの押出ゾーン(41)、(4
2)、(43)、(44)と、これらの隣り合った押出ゾー
ンの間に配置された3つの中間の非供給混練ゾーン(4
5)、(46)、(47)を備えた好ましい態様を示す側面
図である。
押出ゾーンと混練ゾーンは、混合押出区域(40)の、
供給端(FE)から押出端(EE)へと延びる一対の細長エ
レメント(48)、(49)と、該エレメントの形成する円
筒形区域を囲む混合押出区域により形成されている。エ
レメント(48)、(49)は、適切な駆動手段(402)に
よって作動させる軸(401)、(403)の作用によって共
回転する。
供給端(FE)から押出端(EE)へと延びる一対の細長エ
レメント(48)、(49)と、該エレメントの形成する円
筒形区域を囲む混合押出区域により形成されている。エ
レメント(48)、(49)は、適切な駆動手段(402)に
よって作動させる軸(401)、(403)の作用によって共
回転する。
本発明によれば、ポリプロピレンのような高靱性高融
点の重合体が、第1の供給用らせん状押出部(41)に、
供給端(FE)の近くの第1開口(410)を通じて導入さ
れ、一方感熱性の充填材が、第2の供給用らせん状押出
部(42)に第2開口(420)を通じて、前記重合体が第
1の非供給混練部(45)を通過した後に導入される。
点の重合体が、第1の供給用らせん状押出部(41)に、
供給端(FE)の近くの第1開口(410)を通じて導入さ
れ、一方感熱性の充填材が、第2の供給用らせん状押出
部(42)に第2開口(420)を通じて、前記重合体が第
1の非供給混練部(45)を通過した後に導入される。
重合体と充填材の混合物は、第2のらせん状押出部
(42)とこれに続く非供給混練部(46)とで均質化され
る。
(42)とこれに続く非供給混練部(46)とで均質化され
る。
好ましくは、任意の別のらせん状押出部(43)が続
き、第2の充填材、例えば短い無機ガラス繊維などを開
口(430)を通じて任意に導入される。一方、室(40)
の押出端(EE)に最も近い最後の即ち“第3の”らせん
状押出部(44)に接続された通気手段(440)は、本発
明の殆どの態様にとって必須のものとすることが好まし
い。
き、第2の充填材、例えば短い無機ガラス繊維などを開
口(430)を通じて任意に導入される。一方、室(40)
の押出端(EE)に最も近い最後の即ち“第3の”らせん
状押出部(44)に接続された通気手段(440)は、本発
明の殆どの態様にとって必須のものとすることが好まし
い。
第5図は、本発明のパネル製造装置(50)の混合押出
部の側面図であり、重合体と充填材の高温熱可塑性混合
物のウエブを通常のスロットノズル(52)を通じて連続
的に生産する混合押出装置(51)を示す。押出されたウ
エブは、通常のカレンダー(53)に送られ、次に冷却ゾ
ーン(図示せず)を通過し切断機(図示せず)に送られ
る。
部の側面図であり、重合体と充填材の高温熱可塑性混合
物のウエブを通常のスロットノズル(52)を通じて連続
的に生産する混合押出装置(51)を示す。押出されたウ
エブは、通常のカレンダー(53)に送られ、次に冷却ゾ
ーン(図示せず)を通過し切断機(図示せず)に送られ
る。
第5図の装置で製造された代表的なパネルは、一般に
厚みが約1.5〜4.5mmで幅が500〜2000mmであり、長さは
ウエブ切断機の設定で決まる所望の長さである。
厚みが約1.5〜4.5mmで幅が500〜2000mmであり、長さは
ウエブ切断機の設定で決まる所望の長さである。
本発明の混合押出装置(51)は、先に説明した1対の
細長エレメント(第5図には図示しない)を駆動する電
動機(59)で作動される。
細長エレメント(第5図には図示しない)を駆動する電
動機(59)で作動される。
粒状ポリプロピレン及び/又はポリプロピレン/充填
材混合物の粒状化したスクラップが、ホッパー(54)
〔用量制御手段(図示せず)を備えている〕を通じて装
置(51)に供給され、一方感熱性の充填材(木粉、1mm
より小さい粒径)がホッパー(55)〔同様に用量制御手
段(図示せず)を備えている〕を通じて供給される。任
意の別の成分、例えば例えば短いガラス繊維をホッパー
(56)を通じて導入することができる。
材混合物の粒状化したスクラップが、ホッパー(54)
〔用量制御手段(図示せず)を備えている〕を通じて装
置(51)に供給され、一方感熱性の充填材(木粉、1mm
より小さい粒径)がホッパー(55)〔同様に用量制御手
段(図示せず)を備えている〕を通じて供給される。任
意の別の成分、例えば例えば短いガラス繊維をホッパー
(56)を通じて導入することができる。
通常の通気手段(57)が、装置(51)の押出端のノズ
ル(52)の近くに備えられている。
ル(52)の近くに備えられている。
第6図は、室(61)の供給端(FE)から押出端(EE)
へ延びる細長エレメント(60)の概略図である。重合体
は、供給端(FE)の近くの第1押出ゾーン(601)の領
域(62)に導入され、次に第1非供給混練ゾーン(60
5)を通過する。
へ延びる細長エレメント(60)の概略図である。重合体
は、供給端(FE)の近くの第1押出ゾーン(601)の領
域(62)に導入され、次に第1非供給混練ゾーン(60
5)を通過する。
一般におよそ10×D(直径)の距離をおいて感熱性充
填材が第2押出ゾーン(602)に導入され、可塑化され
た重合体とともに次の混練ゾーン(606)を通過する。
追加の充填材を導入する場合は、感熱性充填材が導入さ
れる開口からある距離をおいて導入しなければならな
い。一般に、重合体の入口と感熱性充填材の入口との間
の距離、例えば9.5×Dとほぼ同じ長さの間隔をおいて
導入される。
填材が第2押出ゾーン(602)に導入され、可塑化され
た重合体とともに次の混練ゾーン(606)を通過する。
追加の充填材を導入する場合は、感熱性充填材が導入さ
れる開口からある距離をおいて導入しなければならな
い。一般に、重合体の入口と感熱性充填材の入口との間
の距離、例えば9.5×Dとほぼ同じ長さの間隔をおいて
導入される。
別の非供給混練ゾーン(607)が、押出端(EE)に最
も近い最後の押出ゾーン(603)の前方側に続いてい
る。この最後の即ち“第3"の押出ゾーンは好ましくは、
長さが第1押出ゾーン(601)即ち6×Dに略等しくな
ければならない。
も近い最後の押出ゾーン(603)の前方側に続いてい
る。この最後の即ち“第3"の押出ゾーンは好ましくは、
長さが第1押出ゾーン(601)即ち6×Dに略等しくな
ければならない。
第2混練ゾーン(606)の長さは、他のいずれの混練
ゾーンの長さより大きいことが好ましく、例えば4〜5
×Dである。
ゾーンの長さより大きいことが好ましく、例えば4〜5
×Dである。
上記実施例の多くの変形は当業者にとっては明らかな
ことであり、本発明の範囲は、本明細書に記載された特
定の実施例に限定されない。
ことであり、本発明の範囲は、本明細書に記載された特
定の実施例に限定されない。
発明の効果 本発明の再成形可能な自立性薄肉パネルの製造方法
は、供給端と押出端を有し、相互に軸線方向に平行に隣
接されて共回転し協働作用を行なう1対の細長エレメン
トを収容した混合押出区域に、熱可塑性重合体と感熱性
充填材を供給することによりそれらの混合物が単一工程
で押出成形される。したがって、従来のようにプレミッ
クスを製造する予備工程を省略することができる。
は、供給端と押出端を有し、相互に軸線方向に平行に隣
接されて共回転し協働作用を行なう1対の細長エレメン
トを収容した混合押出区域に、熱可塑性重合体と感熱性
充填材を供給することによりそれらの混合物が単一工程
で押出成形される。したがって、従来のようにプレミッ
クスを製造する予備工程を省略することができる。
更に、本発明の方法は、混合押出区域の供給端と押出
端の間に延びる長さ部分に沿って、少なくとも3つの供
給用らせん状押出部と、隣り合った該押出部の間に位置
する少なくとも2つの非供給の混練部とを交互に配置し
た細長エレメントを収容し、混練ゾーンと押出ゾーンと
を交互配置する。そして、前記重合体の少なくとも一部
が供給端の近くに位置する第1押出ゾーンに、前記充填
材の少なくとも一部が第1押出ゾーンより下流側の第2
押出ゾーンに各々導入される。
端の間に延びる長さ部分に沿って、少なくとも3つの供
給用らせん状押出部と、隣り合った該押出部の間に位置
する少なくとも2つの非供給の混練部とを交互に配置し
た細長エレメントを収容し、混練ゾーンと押出ゾーンと
を交互配置する。そして、前記重合体の少なくとも一部
が供給端の近くに位置する第1押出ゾーンに、前記充填
材の少なくとも一部が第1押出ゾーンより下流側の第2
押出ゾーンに各々導入される。
このように、混合押出区域の供給端から押出端に至る
間において熱可塑性重合体及び感熱性充填材を適宜分割
して導入することにより、重合体と充填材との混合物の
加熱による影響、特に、その移送の間において高温の重
合体と共に長く晒されることにより感熱性充填材が分解
又は劣化するという従来の二軸押出機による加工におけ
る問題を解消することができる。
間において熱可塑性重合体及び感熱性充填材を適宜分割
して導入することにより、重合体と充填材との混合物の
加熱による影響、特に、その移送の間において高温の重
合体と共に長く晒されることにより感熱性充填材が分解
又は劣化するという従来の二軸押出機による加工におけ
る問題を解消することができる。
本発明に係る再成形可能な自立性薄肉パネルの製造装
置は、前記本発明の方法を実施するため、細長エレメン
トを収容した混合押出室内に、混練ゾーンと押出ゾーン
とを交互に配置し、混合押出室は、供給端の近くに位置
する第1押出ゾーンに配置され混合押出室に重合体を導
入する第1開口と、第1押出ゾーンより押出端に近く位
置する第2押出ゾーンの領域に配置され感熱性充填材を
導入する第2開口と、混合押出室の押出端に最も近く位
置する押出ゾーンに配置され混合押出室を通気する第3
開口とを備えたものであり、本発明方法と同様の効果を
奏する。
置は、前記本発明の方法を実施するため、細長エレメン
トを収容した混合押出室内に、混練ゾーンと押出ゾーン
とを交互に配置し、混合押出室は、供給端の近くに位置
する第1押出ゾーンに配置され混合押出室に重合体を導
入する第1開口と、第1押出ゾーンより押出端に近く位
置する第2押出ゾーンの領域に配置され感熱性充填材を
導入する第2開口と、混合押出室の押出端に最も近く位
置する押出ゾーンに配置され混合押出室を通気する第3
開口とを備えたものであり、本発明方法と同様の効果を
奏する。
第1A、1B及び1C図は、細長エレメントの供給用らせん状
押出部を形成するセグメントの説明図、第2A、2B及び2C
図は、細長エレメントの非供給の混練部を形成するセグ
メントの説明図、第3図は混合押出区域内の非供給混練
部の断面図、第4A及び4B図は混合押出区域の好ましい態
様を示す概略図、第5図は混合押出区域を備えた押出装
置の側面図、第6図は細長エレメント(60)の長さ部分
に沿った概略図である。 (10)、(20)…セグメント、(11)、(21)…穴、
(12)、(22)…凹溝、(13)…らせんねじ、(14)…
らせん溝、(23)…傍心部、(24)…側面、(30)…混
合押出室、(37)、(38)…軸、(41)〜(44)…押出
ゾーン、(45)〜(47)…混練ゾーン、(48),(49)
…細長エレメント、(50)…パネル製造装置、(51)…
混合押出区域、(52)…スロットノズル、(53)…カレ
ンダー、(54)〜(56)…ホッパー、(57)…通気手
段。
押出部を形成するセグメントの説明図、第2A、2B及び2C
図は、細長エレメントの非供給の混練部を形成するセグ
メントの説明図、第3図は混合押出区域内の非供給混練
部の断面図、第4A及び4B図は混合押出区域の好ましい態
様を示す概略図、第5図は混合押出区域を備えた押出装
置の側面図、第6図は細長エレメント(60)の長さ部分
に沿った概略図である。 (10)、(20)…セグメント、(11)、(21)…穴、
(12)、(22)…凹溝、(13)…らせんねじ、(14)…
らせん溝、(23)…傍心部、(24)…側面、(30)…混
合押出室、(37)、(38)…軸、(41)〜(44)…押出
ゾーン、(45)〜(47)…混練ゾーン、(48),(49)
…細長エレメント、(50)…パネル製造装置、(51)…
混合押出区域、(52)…スロットノズル、(53)…カレ
ンダー、(54)〜(56)…ホッパー、(57)…通気手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−143614(JP,A) 特開 昭59−26237(JP,A) 特開 昭59−184635(JP,A) 特公 昭48−22328(JP,B1)
Claims (8)
- 【請求項1】少なくとも一部分が150℃を超える軟化温
度を有する熱可塑性重合体と、少なくとも一部分が感熱
性の粒状有機充填材とを含む混合物により形成される再
成形可能な自立性薄肉パネルを、前記重合体と前記充填
材の混合物を調製する工程、その混合物を押出してウエ
ブを成形する工程、及びそのウエブを固化する前にカレ
ンダーにかける工程を経て製造する方法であって、 供給端と押出端を有し、相互に軸線方向に平行に隣接さ
れて共回転し協働作用を行なう1対の細長エレメントを
収容した混合押出区域に、前記熱可塑性重合体と前記感
熱性充填材とを供給することにより前記混合物を単一工
程で押出成形し、 前記一対の細長エレメントは、前記混合押出区域の供給
端と押出端の間に延びる長さ部分に沿って、相互に間隔
を置いて位置する少なくとも3つの供給用らせん状押出
部と、少なくとも2つの非供給の混練部とを交互に配置
したものとし、 前記混合押出区域内に、少なくとも2つの混練ゾーンと
少なくとも3つの押出ゾーンが、隣り合った押出ゾーン
の間に1つの混練ゾーンが位置するように形成し、前記
重合体の少なくとも一部を、前記供給端の近くに位置す
る第1押出ゾーンの領域にて前記混合押出区域の部分に
導入し、前記感熱性充填材の少なくとも一部を、前記第
1押出ゾーンより前記押出端に近く位置する第2押出ゾ
ーンの領域にて前記混合押出区域の部分に導入すること
を特徴とする、再成形可能な自立性薄肉パネルの製造方
法。 - 【請求項2】前記混合押出区域の押出端に最も近い押出
ゾーンが、前記混合押出区域内で発生する蒸気を除去す
る通気手段に接続されている請求項1記載の方法。 - 【請求項3】前記細長エレメントが、4つの供給用らせ
ん状押出部と3つの非供給混練部とからなる請求項1又
は2に記載の方法。 - 【請求項4】少なくとも1つの追加の成分が、前記通気
手段に接続されている前記押出ゾーンの下流側に位置す
る押出ゾーンの領域で、前記混合押出区域に導入される
請求項2又は3に記載の方法。 - 【請求項5】前記熱可塑性重合体がプロピレンの重合体
と共重合体とから選択され、前記感熱性充填材が木材微
粉末からなる請求項1〜4のいずれか1つに記載の方
法。 - 【請求項6】150℃を超える軟化点を有する高靱性重合
体と、少なくとも1つの感熱性有機充填材との混合物を
調製し、その混合物を押出してウエブを成形し、次いで
ウエブが固化する前にカレンダーにかけることによって
前記重合体と前記充填材とからなる再成形可能な自立性
薄肉パネルを製造する装置であって、 供給端と押出端を有し、相互に平行に隣接された1対の
回転可能な細長エレメントを収容した混合押出室を備
え、 前記一対の細長エレメントは、前記混合押出室の前記供
給端と押出端の間に延びる長さ部分に沿って、相互に間
隔を置いて位置する少なくとも3つの供給用らせん状押
出部と、隣り合った該押出部の間に位置する少なくとも
2つの非供給の混練部とを有し、 前記一対の細長エレメントの回転により形成される円筒
形区域は、相互に平行で半径方向に重複して配置した状
態で設けてあり、 前記混合押出室内に、少なくとも2つの混練ゾーンと少
なくとも3つの押出ゾーンが、隣り合った押出ゾーンの
間に1つの混練ゾーンが位置するように形成されたもの
とし、前記混合押出室は、前記供給端の近くに位置する
第1押出ゾーンに配置され前記混合押出室に前記重合体
を導入する第1開口と、前記第1押出ゾーンより前記押
出端に近く位置する第2押出ゾーンの領域に配置され前
記感熱性充填材を導入する第2開口と、前記混合押出室
の前記押出端に最も近く位置する押出ゾーンに配置され
前記混合押出室を通気する第3開口とを備えていること
を特徴とする、再成形可能な自立性薄肉パネルの製造装
置。 - 【請求項7】前記各細長エレメントが、4つのらせん押
出部と、隣り合った該押出部との間に位置する3つの非
供給の混練部とを備えている請求項6記載の装置。 - 【請求項8】押出端に最も近い前記押出ゾーンの次に位
置する前記らせん状押出部の領域で、前記混合押出室に
別の成分を導入する少なくとも1つの追加の開口を有す
る請求項6又は7に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT22235A/89 | 1989-10-31 | ||
IT02223589A IT1237672B (it) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Metodo per produrre pannelli ristampabili. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03175013A JPH03175013A (ja) | 1991-07-30 |
JP2592719B2 true JP2592719B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=11193465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2297023A Expired - Fee Related JP2592719B2 (ja) | 1989-10-31 | 1990-10-31 | 再成形可能な自立性薄肉パネルの製造方法及び装置 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5173230A (ja) |
EP (1) | EP0426619B1 (ja) |
JP (1) | JP2592719B2 (ja) |
KR (1) | KR0161981B1 (ja) |
AT (1) | ATE109717T1 (ja) |
AU (1) | AU638063B2 (ja) |
CA (1) | CA2028715C (ja) |
DE (1) | DE69011468T2 (ja) |
DK (1) | DK0426619T3 (ja) |
ES (1) | ES2057508T3 (ja) |
IT (1) | IT1237672B (ja) |
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