JP2601336B2 - 混練押出装置 - Google Patents
混練押出装置Info
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- JP2601336B2 JP2601336B2 JP63283714A JP28371488A JP2601336B2 JP 2601336 B2 JP2601336 B2 JP 2601336B2 JP 63283714 A JP63283714 A JP 63283714A JP 28371488 A JP28371488 A JP 28371488A JP 2601336 B2 JP2601336 B2 JP 2601336B2
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- Japan
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- screw
- kneading
- section
- extrusion
- resin
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/565—Screws having projections other than the thread, e.g. pins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/362—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using static mixing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/375—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
- B29C48/385—Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using two or more serially arranged screws in separate barrels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は混練押出装置に関し、更に詳しくは主に溶融
可塑化を目的とする主押出部と前記主押出部で溶融可塑
化された熱可塑性樹脂を高剪断力で混練することができ
る副押出部とを有する混練押出装置に関する。
可塑化を目的とする主押出部と前記主押出部で溶融可塑
化された熱可塑性樹脂を高剪断力で混練することができ
る副押出部とを有する混練押出装置に関する。
（従来の技術） 高分子材料を混練する方法としては、加圧ニーダー、
バンバリミキサー、二軸押出機等がある。又、一般の一
軸押出機も混練作用を有していて、顔料等を高濃度に分
散さてたマスターバッチ等を通常の原料にドライブレン
ドして均一に希釈分散させて目的の成形物を得ることが
行なわれている。
バンバリミキサー、二軸押出機等がある。又、一般の一
軸押出機も混練作用を有していて、顔料等を高濃度に分
散さてたマスターバッチ等を通常の原料にドライブレン
ドして均一に希釈分散させて目的の成形物を得ることが
行なわれている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、加圧ニーダー及びバンバリミキサー
は、バッチ運転であり、強力な混練作用を有していると
はいえ、効率が悪い。一方、二軸押出機は連続的に混練
して押出すことが可能であるが、直接フィルムあるいは
シートを製膜するほどの定量性を有しているとは言い難
い。
は、バッチ運転であり、強力な混練作用を有していると
はいえ、効率が悪い。一方、二軸押出機は連続的に混練
して押出すことが可能であるが、直接フィルムあるいは
シートを製膜するほどの定量性を有しているとは言い難
い。
又、一軸押出機は押出に関して定量性を有している
が、混練力が他に比較して弱いという欠点を有する。従
って特殊な混練タイプスクリューが種々提案されている
が、未だ充分であるとは言えない。特に互いに相溶性が
良くない二種以上の樹脂を混練し、均一な分散系を得る
には、混練における剪断力を大きくすれば良いが、通常
の一軸押出機では、剪断力を上げるためにスクリュー回
転数を上げると押出量も増加して混練エネルギーを受け
る時間が不足する結果、均一な分散系が得られない。ま
た、剪断力を上げるためにスクリューの溝深さを浅くす
る方法があるがスクリューのフィード部分の溝深さも相
対的に浅くせざる得ず通常の大きさのペレットを送り出
すことが困難となるか、あるいは送り出すことができた
としても溶融化が不充分とならざるを得ない。
が、混練力が他に比較して弱いという欠点を有する。従
って特殊な混練タイプスクリューが種々提案されている
が、未だ充分であるとは言えない。特に互いに相溶性が
良くない二種以上の樹脂を混練し、均一な分散系を得る
には、混練における剪断力を大きくすれば良いが、通常
の一軸押出機では、剪断力を上げるためにスクリュー回
転数を上げると押出量も増加して混練エネルギーを受け
る時間が不足する結果、均一な分散系が得られない。ま
た、剪断力を上げるためにスクリューの溝深さを浅くす
る方法があるがスクリューのフィード部分の溝深さも相
対的に浅くせざる得ず通常の大きさのペレットを送り出
すことが困難となるか、あるいは送り出すことができた
としても溶融化が不充分とならざるを得ない。
又、仮に混練が充分にされて、均一な分散系が得られ
たとしても、剪断力増強に伴う発熱の増加によって樹脂
の劣化が発生して、得られる成形品の特性が低下しやす
い。さらには、スクリュー後の低剪断力領域において分
散系の再凝集が発生し分散状態が悪化することが避けら
れない。
たとしても、剪断力増強に伴う発熱の増加によって樹脂
の劣化が発生して、得られる成形品の特性が低下しやす
い。さらには、スクリュー後の低剪断力領域において分
散系の再凝集が発生し分散状態が悪化することが避けら
れない。
（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、前記の欠点を解消するために鋭意検討
した結果、二種の押出機を結合して混練することによっ
て効率よく混練ができることを見い出し本発明に到達し
たものである。すなわち、本発明は主に熱可塑性樹脂の
溶融可塑化を目的とするスクリューを具備する主押出部
と、前記主押出部で溶融可塑化された熱可塑性樹脂を主
押出部スクリューとは独立的に駆動されるスクリューに
より高剪断力で混練することができ、かつ、シリンダー
外周部に剪断発熱を除去しうる冷却手段を具備した副押
出部とを有する混練押出装置に関する。
した結果、二種の押出機を結合して混練することによっ
て効率よく混練ができることを見い出し本発明に到達し
たものである。すなわち、本発明は主に熱可塑性樹脂の
溶融可塑化を目的とするスクリューを具備する主押出部
と、前記主押出部で溶融可塑化された熱可塑性樹脂を主
押出部スクリューとは独立的に駆動されるスクリューに
より高剪断力で混練することができ、かつ、シリンダー
外周部に剪断発熱を除去しうる冷却手段を具備した副押
出部とを有する混練押出装置に関する。
以下に本発明を図１を参照して説明する。
尚、図１は本発明の混練押出装置の一例の断面図を示
すが、本発明はこの図の例に限定されるものではない。
すが、本発明はこの図の例に限定されるものではない。
主押出部１の先端は連結部２を経て副押出部３のフィ
ード部に接続している。主押出部１のシリンダーの中に
は主に熱可塑性樹脂の溶融可塑化に有効なスクリュー４
が内蔵され、スクリュー４は通常のフルフライトタイプ
のスクリュー、あるいは、ダルメージタイプ等の混練用
スクリューが使用される。
ード部に接続している。主押出部１のシリンダーの中に
は主に熱可塑性樹脂の溶融可塑化に有効なスクリュー４
が内蔵され、スクリュー４は通常のフルフライトタイプ
のスクリュー、あるいは、ダルメージタイプ等の混練用
スクリューが使用される。
被混練用材料が非相溶系樹脂混合物の場合、予備混練
の目的で混練用スクリューが望ましい。溶融程度差の大
きい樹脂の組合わせでは、予備混練が無い場合、副押出
部３での高剪断領域においてシリンダーと樹脂間とにお
いてスベリ現象が発生し、いわゆる樹脂とスクリューの
共回り現象となって混練効果が減少する結果となりやす
い。
の目的で混練用スクリューが望ましい。溶融程度差の大
きい樹脂の組合わせでは、予備混練が無い場合、副押出
部３での高剪断領域においてシリンダーと樹脂間とにお
いてスベリ現象が発生し、いわゆる樹脂とスクリューの
共回り現象となって混練効果が減少する結果となりやす
い。
主押出部１のスクリュー４は押出能力は、スクリュー
アウト後の抵抗、すなわち、副押出部３内の抵抗によっ
て変動するが、副押出部３のスクリュー５における浅溝
フライト51の送り能力とほぼ同じか、わずかに大きい程
度が好ましい。
アウト後の抵抗、すなわち、副押出部３内の抵抗によっ
て変動するが、副押出部３のスクリュー５における浅溝
フライト51の送り能力とほぼ同じか、わずかに大きい程
度が好ましい。
連結部２は、主押出部１と副押出部３とを連結し、溶
融可塑化された材料を主押出部１から副押出部３へ導く
役目を有する。連結部には混練された樹脂中の異物等を
濾過除去するブレーカープレート８及び内部の樹脂圧を
測定する樹脂圧力計10が設けられるのが好ましい。主押
出部の送り能力と副押出部の送り能力の差は連結部２に
設置されている樹脂圧力計10によって計測できる。
融可塑化された材料を主押出部１から副押出部３へ導く
役目を有する。連結部には混練された樹脂中の異物等を
濾過除去するブレーカープレート８及び内部の樹脂圧を
測定する樹脂圧力計10が設けられるのが好ましい。主押
出部の送り能力と副押出部の送り能力の差は連結部２に
設置されている樹脂圧力計10によって計測できる。
副押出部３のシリンダーの中には高剪断力で混練分散
できるスクリュー５及びその外周部には水冷式直接冷却
部６、冷却式間接冷却部７が取りつけられている。スク
リュー５は順にフィード部5a、圧縮部5b、混練部5c、緩
和部5d、逆フライトピン混練部5eからなる。
できるスクリュー５及びその外周部には水冷式直接冷却
部６、冷却式間接冷却部７が取りつけられている。スク
リュー５は順にフィード部5a、圧縮部5b、混練部5c、緩
和部5d、逆フライトピン混練部5eからなる。
また、スクリュー５の材料受入部5aは、スクリュー後
部５への樹脂漏れを防ぐためと、脱気のために、高剪断
部5cの溝深さより深い方が良く、1.05〜３倍程度が好ま
しい。３倍以上では、圧縮部5bにおける負荷が増大し、
その結果発熱も過大となって好ましくない。
部５への樹脂漏れを防ぐためと、脱気のために、高剪断
部5cの溝深さより深い方が良く、1.05〜３倍程度が好ま
しい。３倍以上では、圧縮部5bにおける負荷が増大し、
その結果発熱も過大となって好ましくない。
又、スクリュー５の5b部は圧縮部であって、フィード
部5aの溝深さから混練部5cの溝深さに滑らかに変化する
溝深さを有し、フィード部5aで混入する可能性のある空
気あるいは加熱によって発生する揮発ガスを脱気するこ
とを目的としている。
部5aの溝深さから混練部5cの溝深さに滑らかに変化する
溝深さを有し、フィード部5aで混入する可能性のある空
気あるいは加熱によって発生する揮発ガスを脱気するこ
とを目的としている。
又、スクリュー５における高剪断部5cの溝深さは、ス
クリュー４のメータリング部溝深さの1/1.2〜1/100の範
囲が好ましい。
クリュー４のメータリング部溝深さの1/1.2〜1/100の範
囲が好ましい。
1/1.2より大の場合、得られる剪断力は、スクリュー
４の剪断力の最大約1.44倍であって、充分な混練が得ら
れにくい。逆に、スクリュー径を小さくすれば、副押出
部３における剪断速度及び剪断応力は大きくなるが、伝
熱面積の減少による冷却能力不足の発生のために混練特
性が低下する傾向が見られるとともにスクリュー径の減
少によるシリンダー内滞留時間の減少のため、混練エネ
ルギーを受ける時間が少なくなり、混練分散性が低下す
る傾向にある。そこで、滞留時間を長くするためにシリ
ンダー長及びスクリュー長を長くすると主押出部による
樹脂圧のために前記のスクリュー回転の変動及び首振り
現象が発生しやすくなるという問題が発生し、甚しい場
合には、樹脂によるネジレの力を受けるためにスクリュ
ーが折れる危険性も高くなるため好ましくない。
４の剪断力の最大約1.44倍であって、充分な混練が得ら
れにくい。逆に、スクリュー径を小さくすれば、副押出
部３における剪断速度及び剪断応力は大きくなるが、伝
熱面積の減少による冷却能力不足の発生のために混練特
性が低下する傾向が見られるとともにスクリュー径の減
少によるシリンダー内滞留時間の減少のため、混練エネ
ルギーを受ける時間が少なくなり、混練分散性が低下す
る傾向にある。そこで、滞留時間を長くするためにシリ
ンダー長及びスクリュー長を長くすると主押出部による
樹脂圧のために前記のスクリュー回転の変動及び首振り
現象が発生しやすくなるという問題が発生し、甚しい場
合には、樹脂によるネジレの力を受けるためにスクリュ
ーが折れる危険性も高くなるため好ましくない。
従って高剪断部5cの溝深さは、剪断応力が低下しない
ためには、スクリュー５の径を大きくするにつれて浅く
する必要がある。また、剪断発熱分を除熱するため冷却
部を設けているが樹脂の熱伝導度が小さいため、冷却効
率を上げるには、スクリュー５の溝深さは浅い方が良
い。
ためには、スクリュー５の径を大きくするにつれて浅く
する必要がある。また、剪断発熱分を除熱するため冷却
部を設けているが樹脂の熱伝導度が小さいため、冷却効
率を上げるには、スクリュー５の溝深さは浅い方が良
い。
浅溝フライト51における溝深さは、副押出部３におけ
る混練剪断力から算出され、更には、主押出部１のスク
リュー４の押出能力とも密接な関係がある。
る混練剪断力から算出され、更には、主押出部１のスク
リュー４の押出能力とも密接な関係がある。
一方、溝深さが1/100より浅い場合、押出能力のバラ
ンスからスクリュー回転数をより高速にするか、よりス
クリューの大径化が必要であるが、いずれにしても剪断
速度が著しく大きくなり、剪断発熱も過大となって得ら
れる成形物の物性が熱劣化による低下を伴うこととなり
好ましくない。
ンスからスクリュー回転数をより高速にするか、よりス
クリューの大径化が必要であるが、いずれにしても剪断
速度が著しく大きくなり、剪断発熱も過大となって得ら
れる成形物の物性が熱劣化による低下を伴うこととなり
好ましくない。
スクリュー５の高剪断部5cに設けられる並列ピン52は
混練を強化する目的で、スクリューの溝部表面に適当な
間隔を置いて配設される。通常、浅溝フライト51のピッ
チにつき並列ピン51が１ピッチとなるように付加される
が、必要とする混練度に応じて増減できる。
混練を強化する目的で、スクリューの溝部表面に適当な
間隔を置いて配設される。通常、浅溝フライト51のピッ
チにつき並列ピン51が１ピッチとなるように付加される
が、必要とする混練度に応じて増減できる。
並列ピン52の１列におけるピン数は８〜64個程度のピ
ン数となるように設けられる。ピン数が多い程、樹脂流
に対する分流創生が可能となって混練性が増す傾向にあ
り、剪断力に対し強度的に維持できる大きさであれば、
さらにピン数を多くしてもかまわない。
ン数となるように設けられる。ピン数が多い程、樹脂流
に対する分流創生が可能となって混練性が増す傾向にあ
り、剪断力に対し強度的に維持できる大きさであれば、
さらにピン数を多くしてもかまわない。
また、ピン幅とピン間の空間幅は1:3〜3:1の範囲が好
ましく、1:3以上では混練性が劣り、逆に３以上:1では
樹脂流の流れが阻害されすぎて、結合部２での樹脂圧が
過大となりやすく、かつ、吐出量を上げることが難しく
なる。
ましく、1:3以上では混練性が劣り、逆に３以上:1では
樹脂流の流れが阻害されすぎて、結合部２での樹脂圧が
過大となりやすく、かつ、吐出量を上げることが難しく
なる。
緩和部5dは、混練部5cの溝深さから先端部5eの溝深さ
に滑らかに変化する溝深さを有し、徐々に発熱を抑え、
先端冷却部5eの効果を高める役目を有する。もちろん混
練部5cと先端部5eの溝深さが同じであれば必要のない部
分となる。
に滑らかに変化する溝深さを有し、徐々に発熱を抑え、
先端冷却部5eの効果を高める役目を有する。もちろん混
練部5cと先端部5eの溝深さが同じであれば必要のない部
分となる。
また、先端部5eの逆フライトピン53は逆方向フライト
による樹脂流の押戻し効果によって、スクリュー５にお
けるバックフローを大きくし、かつピンによる混練作用
によって、混練性を増強させている。
による樹脂流の押戻し効果によって、スクリュー５にお
けるバックフローを大きくし、かつピンによる混練作用
によって、混練性を増強させている。
この逆フライトピン53における溝深さは、送り能力を
有する浅溝フライト51における溝深さと同じか、あるい
は剪断速度を落とし、発熱を抑える目的で溝深さを深く
しても良い。しかしながら、溝深さを深くしていくと、
樹脂の熱伝導度が小さいことによる冷却効率の低下が起
こるため、深くしても浅溝フライト51における溝深さの
20倍程度が限度である。
有する浅溝フライト51における溝深さと同じか、あるい
は剪断速度を落とし、発熱を抑える目的で溝深さを深く
しても良い。しかしながら、溝深さを深くしていくと、
樹脂の熱伝導度が小さいことによる冷却効率の低下が起
こるため、深くしても浅溝フライト51における溝深さの
20倍程度が限度である。
さらに、逆フライトピン53のピッチは、必要とする混
練機によって適宜選択できるが、通常は浅溝フライト51
と同程度のピッチで良い。ピン数は１ピッチにつき並列
ピン52と同様に８〜64個程度のピン数が設けられる。ピ
ン寸法についても並列ピン52と同様の考え方で決定され
る。
練機によって適宜選択できるが、通常は浅溝フライト51
と同程度のピッチで良い。ピン数は１ピッチにつき並列
ピン52と同様に８〜64個程度のピン数が設けられる。ピ
ン寸法についても並列ピン52と同様の考え方で決定され
る。
混合材料は、副押出部３内によって剪断力を受けて混
練分散されるが、それに伴って発熱し、熱劣化しやすい
ために冷却する必要がある。この冷却部は、加熱ヒータ
ーに冷却孔が付設されている間接冷却部７とシリンダー
自体に冷却孔が付設されている直接冷却部６からなり、
間接冷却部７で冷却された混合材料は、温度が低下する
ことによる溶融粘度の増大によって、剪断発熱量が増加
するため、更に、強力に冷却する目的で直接水冷部６に
よって強力に冷却される。もちろん、剪断発熱量に応じ
て間接冷却部７のみ、あるいは、直接冷却部６のみとい
うように使い分けることは、自由であり、構造的にも間
接冷却機構のみとか直接冷却機構のみというような組合
わせであっても構わない。前記の冷却部はさらに細かい
帯域に分割しても良く、また、水冷でなくてオイル冷却
等、他の冷却手段・媒体を用いたものであっても良い。
練分散されるが、それに伴って発熱し、熱劣化しやすい
ために冷却する必要がある。この冷却部は、加熱ヒータ
ーに冷却孔が付設されている間接冷却部７とシリンダー
自体に冷却孔が付設されている直接冷却部６からなり、
間接冷却部７で冷却された混合材料は、温度が低下する
ことによる溶融粘度の増大によって、剪断発熱量が増加
するため、更に、強力に冷却する目的で直接水冷部６に
よって強力に冷却される。もちろん、剪断発熱量に応じ
て間接冷却部７のみ、あるいは、直接冷却部６のみとい
うように使い分けることは、自由であり、構造的にも間
接冷却機構のみとか直接冷却機構のみというような組合
わせであっても構わない。前記の冷却部はさらに細かい
帯域に分割しても良く、また、水冷でなくてオイル冷却
等、他の冷却手段・媒体を用いたものであっても良い。
以上のようにして所定の樹脂温度に冷却されたシリン
ダー内の混合樹脂材料はシリンダー側とスクリュー側と
で温度差を有しているため、温度を均一化するためにス
タティックミキサーを設けるのが好ましい。樹脂温度の
均一化によって、次の工程である成形部におけるトラブ
ルを減少させることができる。例えば、多条ストランド
状に押出す場合は温度差があると、各ストランドの太さ
が異なるために、ニップロール等で引取る時に、細いス
トランドが引取りにくいというトラブルが発生しやす
い。この時、スタティックミキサーで均一化すると、均
一な太さのストランドとなり、上記問題は皆無となる。
ダー内の混合樹脂材料はシリンダー側とスクリュー側と
で温度差を有しているため、温度を均一化するためにス
タティックミキサーを設けるのが好ましい。樹脂温度の
均一化によって、次の工程である成形部におけるトラブ
ルを減少させることができる。例えば、多条ストランド
状に押出す場合は温度差があると、各ストランドの太さ
が異なるために、ニップロール等で引取る時に、細いス
トランドが引取りにくいというトラブルが発生しやす
い。この時、スタティックミキサーで均一化すると、均
一な太さのストランドとなり、上記問題は皆無となる。
以下に本発明の装置を用いて熱可塑性樹脂を混練押出
する方法について説明する。
する方法について説明する。
熱可塑性樹脂等の被混練用材料はスクリュー４により
溶融可塑化されブレーカープレート８、連結部２を通っ
て副押出部３へ入る。
溶融可塑化されブレーカープレート８、連結部２を通っ
て副押出部３へ入る。
連結部２を通った材料は副押出部３の材料受入部5aに
入る。入り込んだ材料はスクリュー５の送り能力によっ
て弱圧縮部5bさらに高剪断部5cへと進む。
入る。入り込んだ材料はスクリュー５の送り能力によっ
て弱圧縮部5bさらに高剪断部5cへと進む。
主押出部１のスクリュー４の押出能力は、スクリュー
アウト後の抵抗、すなわち、本発明の場合、副押出部３
内の抵抗によって変動するが、副押出部３のスクリュー
５における浅溝フライト51の送り能力とほぼ同じか、わ
ずかに大きい程度が好ましい。これらの送り能力の差は
連結部２に設置されている樹脂圧力計10によって計測で
きる。この樹脂圧力計10に示される樹脂圧力は２〜300k
g/cm2の範囲が好ましい。
アウト後の抵抗、すなわち、本発明の場合、副押出部３
内の抵抗によって変動するが、副押出部３のスクリュー
５における浅溝フライト51の送り能力とほぼ同じか、わ
ずかに大きい程度が好ましい。これらの送り能力の差は
連結部２に設置されている樹脂圧力計10によって計測で
きる。この樹脂圧力計10に示される樹脂圧力は２〜300k
g/cm2の範囲が好ましい。
樹脂圧力計10における樹脂圧力が2kg/cm2未満の場
合、主押出機１のスクリュー４のバックフローが少ない
ことを意味し予備混練が不充分となりやすい。
合、主押出機１のスクリュー４のバックフローが少ない
ことを意味し予備混練が不充分となりやすい。
一方、300kg/cm2を超える場合、副押出部３のスクリ
ュー５の後部すなわち、送り出す方向と逆の方へも一部
の樹脂が流出し、さらにはスクリュー５における材料受
入部5aにかかる圧力によってスクリュー５自体の回転に
変動あるいは首振り現象を起こす等のトラブルの原因と
なりやすい。
ュー５の後部すなわち、送り出す方向と逆の方へも一部
の樹脂が流出し、さらにはスクリュー５における材料受
入部5aにかかる圧力によってスクリュー５自体の回転に
変動あるいは首振り現象を起こす等のトラブルの原因と
なりやすい。
所定の樹脂温度に冷却された混合材料はシリンダー側
とスクリュー側とで温度差を有しているため、スタティ
ックミキサーを設けて、均一化される。樹脂温度の均一
化によって、次の工程である成形部におけるトラブルを
減少させることができる。
とスクリュー側とで温度差を有しているため、スタティ
ックミキサーを設けて、均一化される。樹脂温度の均一
化によって、次の工程である成形部におけるトラブルを
減少させることができる。
スタティックミキサーの前あるいは後に、ブレーカー
プレート９を設けて再度、混入異物等の濾過除去しても
良い。
プレート９を設けて再度、混入異物等の濾過除去しても
良い。
次に混合材料は、適当な成形装置によってペレットあ
るいはフィルム等に成形加工される。
るいはフィルム等に成形加工される。
（実施例） 以下、本発明の装置を用いて混練混合物を作製する方
法を説明図１を用いて具体的に説明する。
法を説明図１を用いて具体的に説明する。
線状低密度ポリエチレン（MI＝2.0）と低分子ポリエ
チレンテレフタレート（IV＝0.3）とを混練して、線状
低密度ポリエチレン中に低分子ポリエチレンテレフタレ
ートが微細に分散している混練混合物を作製する場合に
ついて述べる。
チレンテレフタレート（IV＝0.3）とを混練して、線状
低密度ポリエチレン中に低分子ポリエチレンテレフタレ
ートが微細に分散している混練混合物を作製する場合に
ついて述べる。
始動時は、まずベース樹脂である線状低密度ポリエチ
レンのみを主押出部１のホッパーに投入する。主押出部
１は外径40mmのスクリュー４を有し、メータリング部の
溝深さは2.0mmである。また副押出部３は、外径40mmの
スクリュー５を有し、各部の溝深さは、5a部が2mm、5c
部が1mm、5e部が1.5mmとなっていて、5c部には、混練用
並列ピン52を有し、かつ5e部は、逆フライトピン53とな
っている。
レンのみを主押出部１のホッパーに投入する。主押出部
１は外径40mmのスクリュー４を有し、メータリング部の
溝深さは2.0mmである。また副押出部３は、外径40mmの
スクリュー５を有し、各部の溝深さは、5a部が2mm、5c
部が1mm、5e部が1.5mmとなっていて、5c部には、混練用
並列ピン52を有し、かつ5e部は、逆フライトピン53とな
っている。
主押出部１のスクリュー回転を30rpm、副押出部３の
スクリュー回転を250rpmで運転し、樹脂が副押出部３に
流入して剪断発熱による温度上昇が始まったら、各冷却
部に水を流して所定温度まで冷却する。
スクリュー回転を250rpmで運転し、樹脂が副押出部３に
流入して剪断発熱による温度上昇が始まったら、各冷却
部に水を流して所定温度まで冷却する。
所定条件で安定した後、線状低密度ポリエチレン62重
量部、低分子ポリエチレンテレフタレート35重量部、熱
可塑性ポリエステルポリエーテルエラストマー３重量部
をドライブレンドした配合物を主押出部１のホッパーに
投入し、混練分散を行なった。この時、副押出部３から
押出されてくる混練配合物の樹脂温度は180〜220℃の巾
に分布していたが、さらにスタティックミキサーを付加
することによって、樹脂温度が205℃のほぼ均一化され
た樹脂流を得ることができた。
量部、低分子ポリエチレンテレフタレート35重量部、熱
可塑性ポリエステルポリエーテルエラストマー３重量部
をドライブレンドした配合物を主押出部１のホッパーに
投入し、混練分散を行なった。この時、副押出部３から
押出されてくる混練配合物の樹脂温度は180〜220℃の巾
に分布していたが、さらにスタティックミキサーを付加
することによって、樹脂温度が205℃のほぼ均一化され
た樹脂流を得ることができた。
この分散物をストランドダイを通して、ストランドと
して引取りペレタイザーでペレット化した。
して引取りペレタイザーでペレット化した。
分散物を走査型電子顕微鏡で観察したところ、低分子
ポリエチレンテレフタレートの平均粒子径が約６μであ
り、外観的には、白色の均一分散物となっていた。
ポリエチレンテレフタレートの平均粒子径が約６μであ
り、外観的には、白色の均一分散物となっていた。
（発明の効果） 一軸押出機を二台組み合わせて特定の構造にすること
により、押出の定量性があり、且つ、樹脂を劣化させる
ことなく均一分散できる混練装置が得られる。特に、こ
の本発明の混練装置は、互いに相溶性が良くない二種以
上の樹脂を混練し、均一分散させる場合に有用である。
により、押出の定量性があり、且つ、樹脂を劣化させる
ことなく均一分散できる混練装置が得られる。特に、こ
の本発明の混練装置は、互いに相溶性が良くない二種以
上の樹脂を混練し、均一分散させる場合に有用である。
図１は本発明の混練装置の一例を説明するための説明用
の断面図である。 図中の符号の内容は下記の通りである。 １……主押出機 ２……連結管 ３……副押出機 4,5……スクリュー 5a……フィード部 5b……圧縮部 5c……混練部 5d……緩和部 5e……逆フライトピン混練部 6,7……冷却孔 8,9……ブレーカープレート 10……樹脂圧計 11……サーモミキサー（スタティックミキサー） 12……ダイ 51……浅溝フライト 52……並列ピン 53……逆フライトピン
の断面図である。 図中の符号の内容は下記の通りである。 １……主押出機 ２……連結管 ３……副押出機 4,5……スクリュー 5a……フィード部 5b……圧縮部 5c……混練部 5d……緩和部 5e……逆フライトピン混練部 6,7……冷却孔 8,9……ブレーカープレート 10……樹脂圧計 11……サーモミキサー（スタティックミキサー） 12……ダイ 51……浅溝フライト 52……並列ピン 53……逆フライトピン
Claims (3)
- 【請求項１】主に熱可塑性樹脂の溶融可塑化を目的とす
るスクリューを具備する主押出部と、前記主押出部で溶
融可塑化された熱可塑性樹脂を主押出部スクリューとは
独立的に駆動される、高剪断部に並列ピン及び先端部に
逆フライトピンが設けられたスクリューにより高剪断力
で混練することができ、かつ、外周部に剪断発熱を除去
しうる冷却手段を具備した副押出部とを有する混練押出
装置。 - 【請求項２】副押出部の冷却手段が、樹脂の押出口に近
付くに従って冷却能力が大きくなることを特徴とする請
求項１の混練押出装置。 - 【請求項３】副押出部の吐出側に、スタティックミキサ
ーを具備することを特徴とする請求項１の混練押出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283714A JP2601336B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 混練押出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283714A JP2601336B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 混練押出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223405A JPH02223405A (ja) | 1990-09-05 |
| JP2601336B2 true JP2601336B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17669135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63283714A Expired - Lifetime JP2601336B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 混練押出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601336B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0542581A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多段式熱可塑性樹脂押出装置 |
| DE59707278D1 (de) * | 1997-01-29 | 2002-06-20 | Sulzer Chemtech Ag Winterthur | Modul zu einer statischen Mischeinrichtung für ein verweilzeitkritisches, plastisch fliessfähiges Mischgut |
| JP2001150429A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Japan Polychem Corp | ポリオレフィンのフィッシュアイ軽減装置及び方法 |
| WO2007064580A2 (en) * | 2005-11-28 | 2007-06-07 | Gala Industries, Inc. | Apparatus and method for controlled pelletization processing |
| JP2012245647A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Sato Tekkosho:Kk | 溶融樹脂整流装置 |
| CN102692480B (zh) * | 2012-06-08 | 2014-10-15 | 北京英博苑科技有限公司 | 一种仿生混合-挤出实验机 |
| JP6702731B2 (ja) * | 2016-01-20 | 2020-06-03 | 旭化成株式会社 | エチレン−α−オレフィン共重合体 |
| CN116622132A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-08-22 | 深圳市好年璟科技有限公司 | 一种耐老化橡胶塑料复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5550131B2 (ja) * | 1973-07-17 | 1980-12-16 | ||
| JPS5028111A (ja) * | 1973-07-19 | 1975-03-22 | ||
| JPS6076324A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-04-30 | Toray Ind Inc | 二段型押出機 |
| JPS6337915A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-18 | Sekisui Plastics Co Ltd | 熱可塑性樹脂発泡体の製法 |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63283714A patent/JP2601336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02223405A (ja) | 1990-09-05 |
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Legal Events
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