JP3207055B2 - ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置 - Google Patents
ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置Info
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- JP3207055B2 JP3207055B2 JP24640794A JP24640794A JP3207055B2 JP 3207055 B2 JP3207055 B2 JP 3207055B2 JP 24640794 A JP24640794 A JP 24640794A JP 24640794 A JP24640794 A JP 24640794A JP 3207055 B2 JP3207055 B2 JP 3207055B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/465—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft each shaft comprising rotor parts of the Banbury type in addition to screw parts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン等のポリ
マーのホモジナイジングやコンパウジングを行い、ポリ
マー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置である連
続式混練機に関する。
マーのホモジナイジングやコンパウジングを行い、ポリ
マー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置である連
続式混練機に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン等のポリマーをホモジナ
イジングやコンパウジングしてポリマー中に含まれるゲ
ルを消去するため、各種断面形状をなす２軸ロータを相
互に逆方向に回転する中にホッパーからこれらのポリマ
ーを投入し、両ロータの回転によってポリマーを混練
し、強い剪断力を与え、可塑化、溶融し給送することが
行われている。
イジングやコンパウジングしてポリマー中に含まれるゲ
ルを消去するため、各種断面形状をなす２軸ロータを相
互に逆方向に回転する中にホッパーからこれらのポリマ
ーを投入し、両ロータの回転によってポリマーを混練
し、強い剪断力を与え、可塑化、溶融し給送することが
行われている。
【０００３】そのために用いられる連続式混練機のロー
タの断面形状は一般に、図６に示すように（ａ）三角形
（３翼）（ｂ）楕円形状（２翼）が用いられ、バッチ式
混練機においては図７に示すような液滴状（１翼）のも
のが用いられている。
タの断面形状は一般に、図６に示すように（ａ）三角形
（３翼）（ｂ）楕円形状（２翼）が用いられ、バッチ式
混練機においては図７に示すような液滴状（１翼）のも
のが用いられている。
【０００４】このような各種形状のロータを互いに平行
に２軸状態で配置する混練機中に、上記のようなポリマ
ーを投入し、ロータを回転させる時、その片側のロータ
についてポリマーの混練状況を見ると、図８に楕円形状
の２翼ロータの片側のロータについて示すように、バレ
ル１内で回転するロータ２の翼３の移動によって、ロー
タ２とバレル１間に形成される楔状の空間４内の被混練
物であるポリマーは強い剪断力を受け、可塑化、溶融化
し、溶融後のポリマーは、ロータの翼とバレル内面の狭
い翼クリアランス５を反復して通過し、均質なホモジナ
イングされた混練物とされる。
に２軸状態で配置する混練機中に、上記のようなポリマ
ーを投入し、ロータを回転させる時、その片側のロータ
についてポリマーの混練状況を見ると、図８に楕円形状
の２翼ロータの片側のロータについて示すように、バレ
ル１内で回転するロータ２の翼３の移動によって、ロー
タ２とバレル１間に形成される楔状の空間４内の被混練
物であるポリマーは強い剪断力を受け、可塑化、溶融化
し、溶融後のポリマーは、ロータの翼とバレル内面の狭
い翼クリアランス５を反復して通過し、均質なホモジナ
イングされた混練物とされる。
【０００５】この時、ロータ２の翼部においては、被混
練物であるポリマーに強い剪断力を与えることにより、
高い圧力が発生することとなる。この高い圧力によって
ロータ２には、図３において矢印に示す方向に大きな力
を受け、軸６はこの力によって両端のベアリング間での
曲げ力が作用することとなる。
練物であるポリマーに強い剪断力を与えることにより、
高い圧力が発生することとなる。この高い圧力によって
ロータ２には、図３において矢印に示す方向に大きな力
を受け、軸６はこの力によって両端のベアリング間での
曲げ力が作用することとなる。
【０００６】このような曲げ力は、１翼ロータではロー
タの翼の位置にかかわらず常に曲げ応力を生じ、２翼ロ
ータでは、翼の一方がバレル連通部に入った時に曲げ応
力を生じ、３翼ロータでは、３個の翼のうち１個は常に
連通部にあり、他の２翼による反力によって曲げ力を受
けるものの、これらは互いに相殺する方向の曲げ力が加
わるため、合成された曲げ力は小さく、１翼ロータや２
翼ロータに加わる曲げ応力の約１／２の応力が作用する
こととなり、いずれにしても、これらの曲げ応力が大き
くなり、一定値を越えた時にはロータは疲労破壊を起こ
すこととなる。
タの翼の位置にかかわらず常に曲げ応力を生じ、２翼ロ
ータでは、翼の一方がバレル連通部に入った時に曲げ応
力を生じ、３翼ロータでは、３個の翼のうち１個は常に
連通部にあり、他の２翼による反力によって曲げ力を受
けるものの、これらは互いに相殺する方向の曲げ力が加
わるため、合成された曲げ力は小さく、１翼ロータや２
翼ロータに加わる曲げ応力の約１／２の応力が作用する
こととなり、いずれにしても、これらの曲げ応力が大き
くなり、一定値を越えた時にはロータは疲労破壊を起こ
すこととなる。
【０００７】一方、上記のように、ロータ翼部では強い
剪断力が加わるため、充填材の凝集体やポリマーゲルの
分散能力が向上する。したがって、ロータの翼数が例え
ば１個から３個に増えると、ロータの曲げ応力が小さく
なって強度が向上し、混練性能や分散性能が改善される
結果、従来の連続式混練機では２翼あるいは３翼ロータ
を用いるのが一般的である。
剪断力が加わるため、充填材の凝集体やポリマーゲルの
分散能力が向上する。したがって、ロータの翼数が例え
ば１個から３個に増えると、ロータの曲げ応力が小さく
なって強度が向上し、混練性能や分散性能が改善される
結果、従来の連続式混練機では２翼あるいは３翼ロータ
を用いるのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ロータ
の翼数が多いとロータの曲げ応力が減少し、高剪断の翼
クリアランスを通過する被混練物の量も増えるので分散
性も向上する一方、翼数の多いロータは混練物の受ける
仕事量が増加するので発熱し、温度が上昇し易い特性を
有している。
の翼数が多いとロータの曲げ応力が減少し、高剪断の翼
クリアランスを通過する被混練物の量も増えるので分散
性も向上する一方、翼数の多いロータは混練物の受ける
仕事量が増加するので発熱し、温度が上昇し易い特性を
有している。
【０００９】また、一方では、ロータの翼数が多くなる
と、バレル内におけるロータの占める容積が増えるた
め、バレルとロータの間の混練室容積が減少し、混練室
内に混練物が滞留することができる時間が短くなる特性
を有している。
と、バレル内におけるロータの占める容積が増えるた
め、バレルとロータの間の混練室容積が減少し、混練室
内に混練物が滞留することができる時間が短くなる特性
を有している。
【００１０】このようなロータを用いる混練機において
は、バレル内へのポリマーの投入後、最初のうちは材料
の可塑化、溶融化を効率良く行う必要があり、また、そ
の際に生じるロータへの応力を減少させる必要があるの
に際し、可塑化、溶融後は、ロータの回転運動に伴う剪
断発熱を減少させて混練物の温度上昇を減らし、かつ混
練物のバレル内での滞留時間を増加させる必要がある。
そのため、上記のような各種ロータのあるものは、片方
の要求特性に合致しても他方の要求特性には合わず、他
のロータはその逆となるため、全ての特性に合致するロ
ータを得ることができなかった。
は、バレル内へのポリマーの投入後、最初のうちは材料
の可塑化、溶融化を効率良く行う必要があり、また、そ
の際に生じるロータへの応力を減少させる必要があるの
に際し、可塑化、溶融後は、ロータの回転運動に伴う剪
断発熱を減少させて混練物の温度上昇を減らし、かつ混
練物のバレル内での滞留時間を増加させる必要がある。
そのため、上記のような各種ロータのあるものは、片方
の要求特性に合致しても他方の要求特性には合わず、他
のロータはその逆となるため、全ての特性に合致するロ
ータを得ることができなかった。
【００１１】したがって、本発明は、バレル内へのポリ
マーの投入後、最初のうちはポリマーの可塑化、溶融を
効率良く行い、ロータの応力を減少させ、可塑化、溶融
後は混練物の温度上昇を減らし、バレル内での滞留時間
を長くすることにより、ポリマー中に含まれるゲルを効
果的に消去する方法ならびにこれを実施する装置である
連続式混練機を提供することを目的とする。
マーの投入後、最初のうちはポリマーの可塑化、溶融を
効率良く行い、ロータの応力を減少させ、可塑化、溶融
後は混練物の温度上昇を減らし、バレル内での滞留時間
を長くすることにより、ポリマー中に含まれるゲルを効
果的に消去する方法ならびにこれを実施する装置である
連続式混練機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、翼を有する第１ロータによりポリマーを可塑
化溶融した後、第１ロータより翼数が少ない第２ロータ
によりポリマーを混練しポリマーの温度上昇を減少し混
練室容積を増加させ、ポリマーの滞留時間を増加させる
ことによりポリマー中に含まれるゲルを消去する方法及
びポリマーを可塑化、溶融する翼を有する第１ロータ
と、第１ロータより翼数が少なくて剪断発熱を減らし、
かつ、混練室容積を増加させる翼を有する第２ロータと
を備えたロータからなる連続式混練機としたものであ
る。
するため、翼を有する第１ロータによりポリマーを可塑
化溶融した後、第１ロータより翼数が少ない第２ロータ
によりポリマーを混練しポリマーの温度上昇を減少し混
練室容積を増加させ、ポリマーの滞留時間を増加させる
ことによりポリマー中に含まれるゲルを消去する方法及
びポリマーを可塑化、溶融する翼を有する第１ロータ
と、第１ロータより翼数が少なくて剪断発熱を減らし、
かつ、混練室容積を増加させる翼を有する第２ロータと
を備えたロータからなる連続式混練機としたものであ
る。
【００１３】本発明はまた、連続式混練機が、１段形ま
たは２段形であって、１ロータは２翼、第２ロータは１
翼であるか、また第１ロータは３翼、第２ロータは１翼
であるか、また第１ロータは３翼、第２ロータは２翼で
あることを特徴とする混練機であり、本発明はまた、ロ
ータがスプライン軸にスプライン結合したものであるこ
とを特徴とする連続式混練機である。
たは２段形であって、１ロータは２翼、第２ロータは１
翼であるか、また第１ロータは３翼、第２ロータは１翼
であるか、また第１ロータは３翼、第２ロータは２翼で
あることを特徴とする混練機であり、本発明はまた、ロ
ータがスプライン軸にスプライン結合したものであるこ
とを特徴とする連続式混練機である。
【００１４】
【作用】連続式混練機に導入されたポリマーは、ロータ
の回転によって、その第１部分においては翼数の多いロ
ータにより材料の可塑化、溶融を効率良く行い、ロータ
に加わる曲げ応力を減少させる。可塑化、溶融されたポ
リマーは、第２部分における翼数の少ないロータの回転
により、剪断発熱を減少させて混練物の温度上昇を減少
させ、ロータとバレル間の混練室容積を増大させること
によって混練物の滞留時間を増加させる。
の回転によって、その第１部分においては翼数の多いロ
ータにより材料の可塑化、溶融を効率良く行い、ロータ
に加わる曲げ応力を減少させる。可塑化、溶融されたポ
リマーは、第２部分における翼数の少ないロータの回転
により、剪断発熱を減少させて混練物の温度上昇を減少
させ、ロータとバレル間の混練室容積を増大させること
によって混練物の滞留時間を増加させる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例を図面に沿って説明する。図
１、図２には本発明を２段２軸連続式混練機に適用した
実施例を示す。この混練機においては、第１バレル１０
と第２バレル１１を同軸上に連結し、両バレル間に隔壁
１２を配置し、第１バレル１０にはポリマーを供給する
供給口１３を設け、第２バレル１１には可塑化、溶融し
たポリマーを排出する排出口１４を設けている。
１、図２には本発明を２段２軸連続式混練機に適用した
実施例を示す。この混練機においては、第１バレル１０
と第２バレル１１を同軸上に連結し、両バレル間に隔壁
１２を配置し、第１バレル１０にはポリマーを供給する
供給口１３を設け、第２バレル１１には可塑化、溶融し
たポリマーを排出する排出口１４を設けている。
【００１６】両バレル内には、両端をバレルのハウジン
グに固定されたベアリング１５，１６に支持されている
２本のロータ１７，１８が平行に配置され、両ロータ１
７，１８は図示されない外部の駆動装置によって、互い
に逆方向に同速度て回転される。両ロータ１７，１８は
同形状をなし、互いに位相をずらされて配置されてい
る。したがって、ロータの形状等に関して、両ロータに
共通の部分は、片側のロタ１７について説明を行う。
グに固定されたベアリング１５，１６に支持されている
２本のロータ１７，１８が平行に配置され、両ロータ１
７，１８は図示されない外部の駆動装置によって、互い
に逆方向に同速度て回転される。両ロータ１７，１８は
同形状をなし、互いに位相をずらされて配置されてい
る。したがって、ロータの形状等に関して、両ロータに
共通の部分は、片側のロタ１７について説明を行う。
【００１７】ロータ１７は、第１バレル１０と第２バレ
ル１１内の各バレルでは異なった形状を有しており、第
１バレル１０内の第１ロータ２０の導入側部２１にはス
クリュー２２を設け、これに続いて図２（イ）にその断
面形状を示すように、三角形状の３翼ロータ部２３を形
成しており、それにより供給口１３から供給されたポリ
マーは、図中右方向に移動し、後述するように可塑化、
溶融され、第１バレル１０と第２バレル１１間の隔壁１
２とロータ軸２４との間隙２５から第２バレル１１に押
し込まれる。
ル１１内の各バレルでは異なった形状を有しており、第
１バレル１０内の第１ロータ２０の導入側部２１にはス
クリュー２２を設け、これに続いて図２（イ）にその断
面形状を示すように、三角形状の３翼ロータ部２３を形
成しており、それにより供給口１３から供給されたポリ
マーは、図中右方向に移動し、後述するように可塑化、
溶融され、第１バレル１０と第２バレル１１間の隔壁１
２とロータ軸２４との間隙２５から第２バレル１１に押
し込まれる。
【００１８】第２バレル１１内の第２ロータ２６の導入
部分にはスクリュー２７を設け、これに続いて図２
（ロ）にその断面形状を示すように、液滴状の１翼ロー
タ部２８を形成しており、それにより第１バレル１０か
ら供給された可塑化、溶融されているポリマーを混練し
ポリマーの温度上昇を減少し混練室容積を増加させるこ
とによりポリマーの滞留時間を増加させて、排出口１４
から排出可能としている。なお、第１ロータ２０の３翼
ロータ部２３及び第２部分２６の１翼ロータ部２８はそ
の前半部と後半部でねじり方向が逆になるよう構成して
おり、第２ロータ２６の端部２９には更に別形状のロー
タ部分を形成することもできる。
部分にはスクリュー２７を設け、これに続いて図２
（ロ）にその断面形状を示すように、液滴状の１翼ロー
タ部２８を形成しており、それにより第１バレル１０か
ら供給された可塑化、溶融されているポリマーを混練し
ポリマーの温度上昇を減少し混練室容積を増加させるこ
とによりポリマーの滞留時間を増加させて、排出口１４
から排出可能としている。なお、第１ロータ２０の３翼
ロータ部２３及び第２部分２６の１翼ロータ部２８はそ
の前半部と後半部でねじり方向が逆になるよう構成して
おり、第２ロータ２６の端部２９には更に別形状のロー
タ部分を形成することもできる。
【００１９】上記混練機において、２軸の両ロータ１
７，１８を互いに逆方向に回転させ、供給口１３からポ
リマーを供給すると、最初にスクリュー２２によって混
練されつつ図１において右方向に押出され、ねじ状に形
成された３翼ロータ２３部に入る。この３翼ロータ部２
３においては、先に図８に示す従来技術の説明で詳述し
たように、ポリマーは強い剪断力を受け、可塑化、溶融
する。この部分においては３翼ロータ部２３のように翼
数が多いので、ロータの前進面とバレルの内面との間の
楔状空間でポリマーに与えられる強い剪断作用が多くな
り、発熱を生じ易くなるので、効率的に可塑化、溶融す
る。また、この剪断力発生時に各翼を介してロータに曲
げ応力を生じるが、３翼ロータは３個の翼のうち、１個
は常に連通部にあり、他の２翼による反力によって曲げ
力を受けるものの、これらは互いに相殺する方向の曲げ
力が加わるため合成された曲げ力は小さく、１翼ロータ
や２翼ロータに加わる応力の約１／２の応力が作用する
のみであり、しかも断面形状が大きいので強固なものと
なるため、大きな剪性力を与えなければならないこの部
分のロータを強固なものとし、かつ曲げ応力も小さなも
のとすることが可能である。
７，１８を互いに逆方向に回転させ、供給口１３からポ
リマーを供給すると、最初にスクリュー２２によって混
練されつつ図１において右方向に押出され、ねじ状に形
成された３翼ロータ２３部に入る。この３翼ロータ部２
３においては、先に図８に示す従来技術の説明で詳述し
たように、ポリマーは強い剪断力を受け、可塑化、溶融
する。この部分においては３翼ロータ部２３のように翼
数が多いので、ロータの前進面とバレルの内面との間の
楔状空間でポリマーに与えられる強い剪断作用が多くな
り、発熱を生じ易くなるので、効率的に可塑化、溶融す
る。また、この剪断力発生時に各翼を介してロータに曲
げ応力を生じるが、３翼ロータは３個の翼のうち、１個
は常に連通部にあり、他の２翼による反力によって曲げ
力を受けるものの、これらは互いに相殺する方向の曲げ
力が加わるため合成された曲げ力は小さく、１翼ロータ
や２翼ロータに加わる応力の約１／２の応力が作用する
のみであり、しかも断面形状が大きいので強固なものと
なるため、大きな剪性力を与えなければならないこの部
分のロータを強固なものとし、かつ曲げ応力も小さなも
のとすることが可能である。
【００２０】ロータ１７の第１ロータ２０で可塑化、溶
融したポリマーは第２ロータ２６に押し出され、スクリ
ュー２７で混練搬送し、液滴状の１翼ロータ部２８で混
練する。この１翼ロータ部は翼数が少ないので、剪断作
用が少なく、それに伴う発熱が少ないので、この部分に
おける混練物の温度上昇が防止される。しかも翼数が少
ないので混練室容積が増加し、混練物の滞留時間を延ば
すことかできるので、ポリマーのゲルを分散させること
ができる。即ち、温度上昇を低く抑えることによってポ
リマーの粘度低下を防止し、ポリマーゲルに剪断作用を
与えることを可能とし、かつ融点以上の温度にゲルを保
つことによりゲルの軟化と剪断作用による分散を促進す
ることができる。このようにして、ゲルを分散され消去
されたポリマーは排出口１４から次工程へ排出される。
融したポリマーは第２ロータ２６に押し出され、スクリ
ュー２７で混練搬送し、液滴状の１翼ロータ部２８で混
練する。この１翼ロータ部は翼数が少ないので、剪断作
用が少なく、それに伴う発熱が少ないので、この部分に
おける混練物の温度上昇が防止される。しかも翼数が少
ないので混練室容積が増加し、混練物の滞留時間を延ば
すことかできるので、ポリマーのゲルを分散させること
ができる。即ち、温度上昇を低く抑えることによってポ
リマーの粘度低下を防止し、ポリマーゲルに剪断作用を
与えることを可能とし、かつ融点以上の温度にゲルを保
つことによりゲルの軟化と剪断作用による分散を促進す
ることができる。このようにして、ゲルを分散され消去
されたポリマーは排出口１４から次工程へ排出される。
【００２１】上記のロータを各部分毎に分けて、混練し
ているポリマーの温度を測定したものを図３に示す。こ
の図において、Ｓ1 及びＳ2 部分はスクリュー部分であ
り、Ｍ1 ，Ｍ2 は第１部分の前半部と後半部、Ｍ3 ，Ｍ
4 ，Ｍ5 は第２部分の前半部、後半部、端部に各々対応
している。また、グラフ中のイ，ロ，ハは各々下記の表
１のイ，ロ，ハに対応し、イはＭ1 〜Ｍ5 の全てを３翼
ロータとしてものであり、ロは第１部分のＭ1 ，Ｍ2 を
３翼ロータとし、第２部分のＭ3 〜Ｍ5 を２翼ロータと
したものであり、ハは第１部分の前半部Ｍ1 を３翼ロー
タとし、後半部Ｍ2 を２翼ロータとし、第２部分の前半
部Ｍ3 と後半部Ｍ4 を１翼ロータとし、端部Ｍ5 を２翼
ロータとしたものである。
ているポリマーの温度を測定したものを図３に示す。こ
の図において、Ｓ1 及びＳ2 部分はスクリュー部分であ
り、Ｍ1 ，Ｍ2 は第１部分の前半部と後半部、Ｍ3 ，Ｍ
4 ，Ｍ5 は第２部分の前半部、後半部、端部に各々対応
している。また、グラフ中のイ，ロ，ハは各々下記の表
１のイ，ロ，ハに対応し、イはＭ1 〜Ｍ5 の全てを３翼
ロータとしてものであり、ロは第１部分のＭ1 ，Ｍ2 を
３翼ロータとし、第２部分のＭ3 〜Ｍ5 を２翼ロータと
したものであり、ハは第１部分の前半部Ｍ1 を３翼ロー
タとし、後半部Ｍ2 を２翼ロータとし、第２部分の前半
部Ｍ3 と後半部Ｍ4 を１翼ロータとし、端部Ｍ5 を２翼
ロータとしたものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】これによると、イは第２部分、特に排出部
分において温度が高くなり過ぎ、ハは最適であり、ロは
その中間となることがわかる。更にこの特性をロータ回
転数４００ｒｐｍの状態で、生産量を３００ｋｇ／ｈと
４００ｋｇ／ｈの２種類の条件について排出部分におけ
る樹脂温度（℃）及び混練物中のゲル数を計測し、総合
評価を加えたものが下記の表２であり、これからもハが
特に良好であり、ロがやや良好となることがわかる。
分において温度が高くなり過ぎ、ハは最適であり、ロは
その中間となることがわかる。更にこの特性をロータ回
転数４００ｒｐｍの状態で、生産量を３００ｋｇ／ｈと
４００ｋｇ／ｈの２種類の条件について排出部分におけ
る樹脂温度（℃）及び混練物中のゲル数を計測し、総合
評価を加えたものが下記の表２であり、これからもハが
特に良好であり、ロがやや良好となることがわかる。
【００２４】
【表２】
【００２５】上記実施例においては、２段２軸連続式混
練機に本発明を適用した例を示したが、図４、図５に示
すように１段２軸連続式混練機３０に適用しても良い。
即ち、１個のバレル３１内に１本のロータ３２を軸支
し、素材供給口３３から排出口３４に向けて、スクリュ
ー部分３、第１ロータ３６、第２ロータ３７を連続して
ロータ軸に設けている。第１ロータ３６は、図５（イ）
に示すように３翼ロータとし、第２ロータ３７は、図５
（ロ）に示すように２翼ロータとしている。この１段２
軸連続式混練機においても、前記２段２軸連続式混練機
と同様の作動及び作用効果をなすものであるので、その
説明は省略する。
練機に本発明を適用した例を示したが、図４、図５に示
すように１段２軸連続式混練機３０に適用しても良い。
即ち、１個のバレル３１内に１本のロータ３２を軸支
し、素材供給口３３から排出口３４に向けて、スクリュ
ー部分３、第１ロータ３６、第２ロータ３７を連続して
ロータ軸に設けている。第１ロータ３６は、図５（イ）
に示すように３翼ロータとし、第２ロータ３７は、図５
（ロ）に示すように２翼ロータとしている。この１段２
軸連続式混練機においても、前記２段２軸連続式混練機
と同様の作動及び作用効果をなすものであるので、その
説明は省略する。
【００２６】上記のように、ロータ３２は第１ロータ３
６と第２ロータ３７とで異なった形状をなし、また任意
の翼数のロータを選択することにより任意の混練特性を
得ることができるので、必要に応じて任意のロータを容
易に選択できるように、ロータ軸とロータ部とを別部材
で成形し、ロータ軸外周にスプラインを形成し、ロータ
部分の中心孔部にもロータ軸のスプラインと係合するス
プラインを設け、各種のロータを予め容易しておき、必
要に応じてロータを取替えることができるようにしても
良い。
６と第２ロータ３７とで異なった形状をなし、また任意
の翼数のロータを選択することにより任意の混練特性を
得ることができるので、必要に応じて任意のロータを容
易に選択できるように、ロータ軸とロータ部とを別部材
で成形し、ロータ軸外周にスプラインを形成し、ロータ
部分の中心孔部にもロータ軸のスプラインと係合するス
プラインを設け、各種のロータを予め容易しておき、必
要に応じてロータを取替えることができるようにしても
良い。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記のように構成し作用するの
で、ポリマーは最初ロータの第１部分で可塑化、溶融を
効率良く行うことができるとともにロータの応力を減少
させ、かつロータの強度を大きなものとすることがで
き、次いでロータの第２部分では可塑化、溶融されたポ
リマーの温度上昇を減らして粘性が低下することを防止
し、適度の混練状態を得るとともに、バレル空間が広く
なるので滞留時間を長くすることにより充分な混練によ
ってゲルを分散することができる。
で、ポリマーは最初ロータの第１部分で可塑化、溶融を
効率良く行うことができるとともにロータの応力を減少
させ、かつロータの強度を大きなものとすることがで
き、次いでロータの第２部分では可塑化、溶融されたポ
リマーの温度上昇を減らして粘性が低下することを防止
し、適度の混練状態を得るとともに、バレル空間が広く
なるので滞留時間を長くすることにより充分な混練によ
ってゲルを分散することができる。
【００２８】本発明はまた、第１ロータが２翼、第２ロ
ータが１翼のロータからなる連続式混練機かまたは、第
１ロータが３翼、第２ロータが１翼か２翼のロータから
なる連続混練機に構成することによって、ポリマーを第
１段階で可塑化および溶融し、第２段階で室容積を増加
させた状態で剪断発熱を減らし温度上昇を抑えようとす
る本来の目的に叶った混練を、簡易な構造の下でしかも
簡単な操作で確実に実行できる。この場合、混練機を１
段形に構成することによって、構造がより単純化される
特徴が発揮され、また、混練機を２段形に構成すること
によって、材料に応じた適正な性能を備える混練機を使
用して効率の良いホモジナイジング、コンパウジングが
行える。また本発明は、連続式混練機のロータをスプラ
イン軸にスプライン結合したものとすることによって、
混練する材料に応じた適正な性能を備えるロータを任意
かつ容易に選定できる利点を有する。
ータが１翼のロータからなる連続式混練機かまたは、第
１ロータが３翼、第２ロータが１翼か２翼のロータから
なる連続混練機に構成することによって、ポリマーを第
１段階で可塑化および溶融し、第２段階で室容積を増加
させた状態で剪断発熱を減らし温度上昇を抑えようとす
る本来の目的に叶った混練を、簡易な構造の下でしかも
簡単な操作で確実に実行できる。この場合、混練機を１
段形に構成することによって、構造がより単純化される
特徴が発揮され、また、混練機を２段形に構成すること
によって、材料に応じた適正な性能を備える混練機を使
用して効率の良いホモジナイジング、コンパウジングが
行える。また本発明は、連続式混練機のロータをスプラ
イン軸にスプライン結合したものとすることによって、
混練する材料に応じた適正な性能を備えるロータを任意
かつ容易に選定できる利点を有する。
【図１】本発明を２段２軸連続式混練機に用いた実施例
の部分断面示構造図である。
の部分断面示構造図である。
【図２】図１図示実施例の断面図で、（イ）は図１のＡ
−Ａ′部分の、（ロ）は同Ｂ−Ｂ′部分の各断面図であ
る。
−Ａ′部分の、（ロ）は同Ｂ−Ｂ′部分の各断面図であ
る。
【図３】同実施例においてロータの翼数を変えた時の樹
脂の温度特性を示す図である。
脂の温度特性を示す図である。
【図４】本発明を１段２軸連続式混練機に用いた実施例
の部分断面示構造図である。
の部分断面示構造図である。
【図５】図４図示実施例の断面図で、（イ）は図４のＡ
−Ａ′部分の、（ロ）は同Ｂ−Ｂ′部分の各断面図であ
る。
−Ａ′部分の、（ロ）は同Ｂ−Ｂ′部分の各断面図であ
る。
【図６】従来用いられている連続式混練機の各種ロータ
の断面図である。
の断面図である。
【図７】従来用いられているバッチ式混練機の各種ロー
タの断面図である。
タの断面図である。
【図８】ロータの回転による内部の樹脂への作用を示す
断面図である。
断面図である。
１０…第１バレル、 １１…第２バレル、 １２
…隔壁、１３…供給口、 １４…排出口、
１５…ベアリング、１７…ロータ、 ２０
…第１ロータ、 ２１…導入側部、２２…スクリュ
ー、 ２３…３翼ロータ部、 ２４…ロータ軸、２
５…間隙、 ２６…第２ロータ、 ２７…
スクリュー、２８…１翼ロータ部、 ２９…端部。
…隔壁、１３…供給口、 １４…排出口、
１５…ベアリング、１７…ロータ、 ２０
…第１ロータ、 ２１…導入側部、２２…スクリュ
ー、 ２３…３翼ロータ部、 ２４…ロータ軸、２
５…間隙、 ２６…第２ロータ、 ２７…
スクリュー、２８…１翼ロータ部、 ２９…端部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 浩司 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 黒田 好則 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (56)参考文献 特開 平８−1660（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−270140（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−23740（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−47734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−236711（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−69438（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−80715（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 7/00 - 7/94 B29B 13/00 - 13/10 B29C 47/00 - 47/96
Claims (7)
- 【請求項１】 翼を有する第１ロータによりポリマーを
可塑化溶融した後、第１ロータより翼数が少ない第２ロ
ータによりポリマーを混練しポリマーの温度上昇を減少
し混練室容積を増加させることによりポリマーの滞留時
間を増加させることを特徴とするポリマー中に含まれる
ゲルの消去方法。 - 【請求項２】 ポリマーを可塑化、溶融する翼を有する
第１ロータと、第１ロータより翼数が少なくて剪断発熱
を減らし、かつ、混練室容積を増加させる翼を有する第
２ロータとを備えたロータからなることを特徴とする連
続式混練機。 - 【請求項３】 第１ロータは２翼であり、第２ロータは
１翼である請求項２記載の連続式混練機。 - 【請求項４】 第１ロータは３翼であり、第２ロータは
１翼または２翼である請求項２記載の連続混練機。 - 【請求項５】 混練機が１段形である請求項２乃至請求
項４のいずれかに記載の連続式混練機。 - 【請求項６】 混練機が２段形である請求項２乃至請求
項４のいずれかに記載の連続式混練機。 - 【請求項７】 ロータはスプライン軸にスプライン結合
したものである請求項２乃至請求項６のいずれかに記載
の連続式混練機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24640794A JP3207055B2 (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置 |
| US08/648,760 US5855432A (en) | 1994-10-12 | 1996-05-16 | Method and apparatus for eliminating gel contained in polymer |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24640794A JP3207055B2 (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置 |
| US08/648,760 US5855432A (en) | 1994-10-12 | 1996-05-16 | Method and apparatus for eliminating gel contained in polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08108429A JPH08108429A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3207055B2 true JP3207055B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=26537702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24640794A Expired - Lifetime JP3207055B2 (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5855432A (ja) |
| JP (1) | JP3207055B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3207055B2 (ja) * | 1994-10-12 | 2001-09-10 | 株式会社神戸製鋼所 | ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置 |
| US7350960B2 (en) * | 2004-07-07 | 2008-04-01 | Tech. Process & Engineering, Inc. | Dual flight rotors for continuous mixer assembly |
| JP4768018B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2011-09-07 | ボレアリス テクノロジー オイ | 逆回転２軸押出機 |
| US9000070B2 (en) | 2011-10-19 | 2015-04-07 | Bridgestone Corporation | Mixing of telechelic rubber formulations |
| JP6038557B2 (ja) * | 2012-09-06 | 2016-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 電極ペースト製造装置および電極ペースト製造方法 |
| CN104362558A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 苏州明远冲压件厂 | 一种可调节活动开合理线固定器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3195178A (en) * | 1960-08-10 | 1965-07-20 | Thomson Houston Comp Francaise | Apparatus for the treatment of plastic materials |
| CA836936A (en) * | 1962-03-21 | 1970-03-17 | A. Loomans Bernard | Continuous mixer |
| DE1679884B2 (de) * | 1967-12-16 | 1971-08-26 | Werner & Pfleiderer | Mehrwellige kontinuierlich arbeitende misch und knetmaschine fuer plastizierbare massen |
| US3565403A (en) * | 1968-09-05 | 1971-02-23 | Intercole Automation Inc | Continuous mixer |
| JPS55139825A (en) * | 1979-03-29 | 1980-11-01 | Kobe Steel Ltd | Continuous type kneader |
| DE3206325C2 (de) * | 1982-02-22 | 1985-10-10 | AUTOMATIK Apparate-Maschinenbau GmbH, 8754 Großostheim | Mehrwellige, kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine für plastifizierbare Massen |
| JPH0673895B2 (ja) * | 1985-04-22 | 1994-09-21 | 三菱重工業株式会社 | 二軸押出機 |
| US4681457A (en) * | 1985-05-14 | 1987-07-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Continuous mixer |
| US5217303A (en) * | 1990-12-20 | 1993-06-08 | Paul Geyer | Millstone extrusion apparatus |
| DE4338795C1 (de) * | 1993-11-12 | 1995-06-14 | S Rockstedt Gmbh Maschf | Mehrwellige kontinuierlich arbeitende Mischmaschine für plastifizierbare Massen |
| JP2834405B2 (ja) * | 1994-06-20 | 1998-12-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 連続混練機 |
| JP3207055B2 (ja) * | 1994-10-12 | 2001-09-10 | 株式会社神戸製鋼所 | ポリマー中に含まれるゲルの消去方法及びその装置 |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP24640794A patent/JP3207055B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-05-16 US US08/648,760 patent/US5855432A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08108429A (ja) | 1996-04-30 |
| US5855432A (en) | 1999-01-05 |
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