JPH0716909A - 溶融樹脂の混合装置及び押出装置 - Google Patents

溶融樹脂の混合装置及び押出装置

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JPH0716909A
JPH0716909A JP5191662A JP19166293A JPH0716909A JP H0716909 A JPH0716909 A JP H0716909A JP 5191662 A JP5191662 A JP 5191662A JP 19166293 A JP19166293 A JP 19166293A JP H0716909 A JPH0716909 A JP H0716909A
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resin
shaft
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Yukio Tamura
幸夫 田村
Toshiro Miki
俊郎 三木
Fumio Wada
文雄 和田
Masatoshi Hirakawa
真敏 平川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出機からダイに至る間に樹脂流速の遅い部
分が生じるフィルタがあったり、アダプタの形状が長
く、拡大、縮小、曲がりを持っているような場合でも、
樹脂混合の不均一等の問題が生じないようにする。 【構成】 貫通穴１１及びこれと直交する穴１７を有す
るシリンダ部材７と、同貫通穴１１に挿入される軸部材
１２とを備え、同軸部材１２は軸の長手方向に大径部１
３と小径部１４が交互に隣接して設けられると共に、同
大径部１３には溝１５を放射状に複数設けて、前記軸部
材１２をフィン付軸部材となし、かつ同フィン付軸部材
１２の一端に同軸部材１２を回転駆動する駆動装置１６
を連結し、前記シリンダ部材７の穴１７から溶融樹脂を
流入させて、フィン付軸部材で均一に回転混合させ、軸
部材１２の他端側から吐出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチックフィルム、
シート、パイプ、ブロー等のプラスチックの押出成形機
に適用される溶融樹脂の混合装置及び押出装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来特公昭５７−３９２１４号公報にお
いて、前端側部に溶融樹脂の吐出口を有する１次加熱シ
リンダに貫設したテーパ付のスクリュにおける谷径の小
さい側の後端軸部を、上部に１次加熱シリンダ内と連通
するホッパと樹脂供給穴を有する後部軸受台の軸受穴に
支持し、かつ前記スクリュの谷径の大きい側の前側軸部
を、前部軸受台に回動可能に支持した押出成形機におい
て、１次加熱シリンダの前端側部に設けた吐出口に２次
加熱シリンダを連設し、その前端に後面中央に変換通路
体を有し、流路終端にダイを連設した頭部フランジを接
続し、かつ２次加熱シリンダの後部内側に、後向テーパ
付の筒状の樹脂案内部の前端に保持部を備えると共に、
同保持部の前側に前向テーパ付の円錐体を備え、かつ樹
脂案内部の連設部において保持部に、円錐体の外周に切
設された多条の螺旋溝の始端と斜め方向に交錯する多数
の孔が穿孔されている混練素子を設け、更に２次加熱シ
リンダの前部内側に、側面に多数の孔を有する円筒フィ
ルタを設けてなる押出成形機が提案されている。
【０００３】また従来特公平２−１８９６８号公報にお
いて、バレル内にスクリュを片持式で回転可能に支持
し、バレルのスクリュ遊離端側を樹脂の押出口とした押
出機において、押出口側に混合機を付設し、混合機は固
定筒内に回転軸を支持したものであって、固定筒と回転
軸との間を樹脂の通路とし、固定筒の一側に入口を設け
て、その入口を押出機の押出口に連通させ、固定筒の内
面及びこれに対向する回転軸の外面に孤立した多数の窪
みを形成し、固定筒の内面上にある窪みを回転軸面上に
ある窪みの間に跨がって位置させ、回転軸をスクリュと
別個に回転可能とし、押出機のバレル上又は混合機に入
る以前の通路上に発泡剤圧入口を設けてなる熱可塑性樹
脂発泡体の製造装置が提案されている。
【０００４】ところで従来のプラスチック用押出装置
は、例えば図１１に示す如く、加熱されたシリンダ１内
で回転するスクリュ２を持つ押出機と、押出機から吐出
された溶融樹脂を濾過するフィルタ３、溶融樹脂を所望
の形状として押出すためのダイ４及び押出機とフィルタ
３、ダイ４の間を連結する流路であるアダプタ５より構
成される。なお、フィルタ３は２段以上設けたものもあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近プラスチック押出
装置では、複数台の押出機を用いて複数の樹脂を可塑化
し、これらの樹脂をダイ流入前或いはダイ内で積層合流
して押出す多層押出しが増加してきており、押出機とフ
ィルタ３、ダイ４を結ぶアダプタ５の長さが図１１に比
べて図１２の如く必然的に長くなる傾向にあり、また流
路形状も曲がりや、拡大、縮小部を持つなど、従来の直
線的形状からアダプタ形状は複雑化する傾向にある。こ
のようにアダプタ５の形状が長くなったり、拡大、縮
小、曲がりを持つ場合、アダプタ５を構成するブロック
の大きさも、大きな構造体と小さな構造体を組み合せた
り、水平部分と垂直部分を持つ構成となったりするた
め、このアダプタ５の部分を均一の温度に制御すること
は難しくなり、またアダプタ５部での樹脂内で樹脂が停
滞する部分が生じ、押出機出口部では均一混合された樹
脂も、アダプタ部を通過してダイに流入するまでに不均
一となる場合が増大している。
【０００６】また近年では、生産性向上のため、ロング
ラン性を高めることを目的として、図１３に示す如く長
寿命で濾過面積の大きい、大型のフィルタ３ａを採用す
る傾向にあるが、これらの大型フィルタでは樹脂流路中
に中子のような形で挿入された部品を有するものが多
く、この部分での樹脂の流動時の摩擦発熱による温度上
昇が生じ、熱或いは物質的不均一を生じたり、また大型
フィルタとなって形状も複雑化するため、フィルタの一
部で樹脂流速の遅い部分が生じ、樹脂が停滞して劣化し
てしまう欠点があった。更にこれらの原因により、温度
或いは樹脂の粘度、分子量が不均一な樹脂がダイ４に流
入した場合には、ダイ４では樹脂の混合は行なわれず、
ダイ４から押出される樹脂の厚みむらが発生したり、光
学的特性が部分的に異なるものが押し出されて、品質不
良となる場合があった。
【０００７】一方長寿命を目的としたプラスチック押出
用フィルタとして通常利用されているものに、円筒状の
フィルタを複数個設置したキャンドル型フィルタ、濾過
面を円筒状にした円筒フィルタ、ディスク型のフィルタ
を複数段設置したディスク形フィルタ等が知られている
が、これらのフィルタでは、何れも流路内部にこれらフ
ィルタを支えるための構造体を設けることが必要であっ
たが、この内部構造体の壁面付近では樹脂の剪断による
摩擦発熱が生じており、内部構造体自体が熱伝導の小さ
い樹脂に囲まれており、外部にこの発生熱を逃がすこと
が出来ず、このフィルタ部で樹脂温度の不均一化や、滞
留による部分的劣化が生じる欠点があった。本発明は前
記従来のフィルタで生じた樹脂の混合の不均一等の問題
を解決し、混合を均一化して樹脂をダイに送り込むこと
ができる溶融樹脂の混合装置及び押出装置を提供しよう
とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、貫通
穴及びこれと直交する穴を有するシリンダ部材と、同貫
通穴に挿入される軸部材とを備え、同軸部材は軸の長手
方向に大径部と小径部が交互に隣接して設けられると共
に、同大径部には溝を放射状に複数設けて前記軸部材を
フィン付軸部材となし、かつ同フィン付軸部材の一端に
同軸部材を回転駆動する駆動装置を連結し、前記シリン
ダ部材の穴から溶融樹脂を流入させて、フィン付軸部材
で回転混合するようにしてなるもので、これを課題解決
のための手段とするものである。また本発明は、シリン
ダ部材の貫通穴の内周面に、前記フィン付軸部材の小径
部に対応して軸心に向かう放射状の突起を複数設けてな
るもので、これを課題解決のための手段とするものであ
る。
【０００９】更に本発明は、貫通穴及びこれと直交する
穴を有すると共に、同貫通穴の内周面に多数の凹所を設
けたシリンダ部材と、同貫通穴に挿入される軸部材とを
備え、同軸部材には外周面に多数の凹所を設け、かつ同
軸部材の一端に同軸部材を回転駆動する駆動装置を連結
し、前記シリンダ部材の穴から流入した樹脂を回転混合
させるようにしてなるもので、これを課題解決のための
手段とするものである。また本発明は、軸部材の軸心部
の駆動装置側に、２つの開口を有する断面Ｕ字状の媒体
通路を設け、同媒体の温度調整装置を回転継手を介して
前記軸部材に連結してなるものであり、更に押出スクリ
ュの溶融樹脂の出口側とダイ入口側の間に、前記夫々の
溶融樹脂の混合装置を設けてなるものであり、これを課
題解決のための手段とするものである。
【００１０】
【作用】請求項１、２の如くフィン付軸部材の回転によ
り、シリンダ部材に設けられた穴から流入した溶融樹脂
は、貫通穴の一方側に設けた回転駆動装置の反対側の方
向に移動すると共に、大小径部が交互に隣接して軸方向
に配設されたフィン付軸部材の回転により均一に混合さ
れて押出される。また請求項２のように軸部材の小径部
に対応してシリンダ部材の内周面に突設された軸心に向
かう放射状の突起により、混合は更に促進される。また
本発明の請求項３の発明のように、軸部材とシリンダ部
材の内外周面に多数の凹所を設けたものでは、両凹所の
間を溶融樹脂が移動して混合が一層促進される。更に請
求項４の場合には、軸部材の中心部の温度が媒体によっ
て制御されるので、樹脂の加熱と冷却を行なって混合状
態に合せた温度制御により、混合性能の向上を図ること
ができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明を図面の実施例について説明する
と、図１〜図１０は本発明の実施例を示す。先ず図１は
長いアダプタ部の後流で、ダイ直前に回転体を持つ混合
器６を設置した本発明の第１実施例であり、フィルタ３
或いは長く複雑なアダプタ５を通過し、この部分で生じ
た樹脂の不均一性をなくして、ダイ４に溶融樹脂を送り
込むものである。なお、図中１はシリンダ、２はスクリ
ュである。図２では押出機から送り出された溶融樹脂
は、粗いフィルタ３’を通過した後、メッシュが細か
く、濾過面積の大きい長寿命大型フィルタ３ａを通過し
た後の流路で、かつダイ４への流入直前に回転型混合器
を設置した本発明の第２実施例を示すものである。
【００１２】前記図１及び図２における混合器６は、図
３に詳細に説明する如くシリンダ部材７より突出したフ
ィン８と、混合器６の回転体９から突出したフィン１０
が回転体９の軸方向に交互に並んで設置され、この部分
を流れる溶融樹脂は、両者のフィン８と１０間で剪断を
受けて混合される。次に前記混合器６の各実施例を、図
４〜図１０について詳細に説明する。先ず図４及び図５
の実施例について説明すると、シリンダ部材７の貫通穴
１１には、前記回転体９を構成する軸部材１２が挿入さ
れており、同軸部材１２には大径部１３と小径部１４と
が軸方向に交互に隣接して形成されている。そして大径
部１３には、溝１５を放射状に複数設けることにより、
軸部材１２はフィン付軸部材となっている。また軸部材
１２の一端には回転駆動装置１６が連結されて同軸部材
１２を回転駆動することにより、回転体９を構成してい
る。一方前記シリンダ部材７には、貫通穴１１と直交す
る穴１７が形成されており、同穴１７はアダプタ５と連
通しており、スクリュ２の回転により溶融された溶融樹
脂がアダプタ５を介して同穴１７から流入し、同回転体
９により回転混合されてダイ４に押出されるようになっ
ている。
【００１３】次に図６〜図８によって回転体９の他の実
施例を説明すると、軸部材１２の小径部１４に対応し
て、シリンダ部材７の内周面から軸心に向かう放射状の
突起１８を複数設け、ステップ状のフィン付穴を形成し
ており、一層回転混合が促進されるようにしたものであ
る。次に図９は回転体９の他の実施例を示し、シリンダ
部材７の貫通穴１１の内周面に多数の凹所１９を設け、
同貫通穴１１に挿入される軸部材１２の外周面に、多数
の凹所２０を設けてなるもので、穴１７から流入した溶
融樹脂は、両凹所１９，２０の間で混合が促進されてダ
イ４に吐出される。
【００１４】次に図１０により回転体９の更に異なる実
施例を説明すると、この実施例の回転体９の構造は図６
と同じであるが、図１０における特徴とする点は、軸部
材１２の駆動装置１６’側に２つの開口２１，２２を有
する断面Ｕ字状の媒体通路２３を設け、同通路２３を媒
体の温調装置２４と回転継手２５を介して連結すること
により、軸部材１２の中心部の温度が媒体によって制御
されると共に、樹脂の加熱と冷却を行ない、混合状態に
合せた温度制御として混合性能の向上を図るようにした
ものである。
【００１５】
【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明の請求項
１の発明は、軸の長手方向に大径部と小径部が交互に隣
接すると共に、同大径部に溝を放射状に複数設けたフィ
ン付軸部材の回転により、シリンダ部材に設けた穴から
溶融樹脂が流入して、貫通穴の一端に設けた回転駆動装
置の反対側の出口から吐出される際、溶融樹脂は効率的
に、かつ均一に回転混合される。また請求項２の発明の
ように、フィン付軸部材の小径部に対応して軸心に向か
う放射状の突起を複数設けたものでは、溶融樹脂の混合
を更に促進することができる。また請求項３の発明で
は、シリンダ部材の穴から流入した溶融樹脂は、軸部材
の外周面に設けた多数の凹所と、シリンダ部材の内周面
に設けた多数の凹所との間を移動し、この間に樹脂の混
合が促進される。更に請求項４の発明では、フィン付軸
部材の中心部の温度が媒体によって制御されるので、樹
脂の加熱と冷却が行なわれ、混合状態に合せた温度制御
により、混合性能の向上を図ることができる。従って本
発明によると、大型長寿命フィルタや、複雑な形状で長
いアダプタを持つ大量生産、大型或いは複合フィルム、
シートの製造装置において、樹脂の押出しの最終工程で
あるダイに流入する樹脂を均一化することができ、成形
品の厚みむら、寸法むらを小さくすることができる。ま
た押出物に現われる不良現象であるダイラインや光学的
むらを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す溶融樹脂の混合装置
及び押出装置の概略断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す溶融樹脂の混合装置
及び押出装置の概略断面図である。
【図３】図１及び図２の混合器の拡大断面図である。
【図４】本発明の混合器の第１実施例を示す断面図であ
る。
【図５】図４のＣ〜Ｃ断面図である。
【図６】本発明の混合器の第２実施例を示す断面図であ
る。
【図７】図６のＡ〜Ａ断面図である。
【図８】図６のＢ〜Ｂ断面図である。
【図９】本発明の混合器の第３実施例を示す断面図であ
る。
【図１０】本発明の混合器の第４実施例を示す断面図で
ある。
【図１１】従来の溶融樹脂の混合装置及び押出装置の１
例を示す概略断面図である。
【図１２】従来の図１１と異なる溶融樹脂の混合装置及
び押出装置の概略断面図である。
【図１３】従来の図１１及び図１２と更に異なる溶融樹
脂の混合装置及び押出装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダ ２ スクリュ ４ ダイ ５ アダプタ ６ 混合器 ７ シリンダ部材 ８ フィン ９ 回転体 １０ フィン １１ 貫通穴 １２ 軸部材 １３ 大径部 １４ 小径部 １５ 溝 １６ 回転駆動装置 １７ 穴 １８ 突起 １９，２０ 凹所 ２１，２２ 開口 ２３ 媒体通路 ２４ 温調装置 ２５ 回転継手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平川 真敏 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱 重工業株式会社名古屋研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 貫通穴及びこれと直交する穴を有するシ
    リンダ部材と、同貫通穴に挿入される軸部材とを備え、
    同軸部材は軸の長手方向に大径部と小径部が交互に隣接
    して設けられると共に、同大径部には溝を放射状に複数
    設けて前記軸部材をフィン付軸部材となし、かつ同フィ
    ン付軸部材の一端に同軸部材を回転駆動する駆動装置を
    連結し、前記シリンダ部材の穴から溶融樹脂を流入させ
    て、フィン付軸部材で回転混合することを特徴とする溶
    融樹脂の混合装置。
  2. 【請求項２】 シリンダ部材の貫通穴の内周面に、前記
    フィン付軸部材の小径部に対応して軸心に向かう放射状
    の突起を複数設けてなることを特徴とする請求項１記載
    の溶融樹脂の混合装置。
  3. 【請求項３】 貫通穴及びこれと直交する穴を有すると
    共に、同貫通穴の内周面に多数の凹所を設けたシリンダ
    部材と、同貫通穴に挿入される軸部材とを備え、同軸部
    材には外周面に多数の凹所を設け、かつ同軸部材の一端
    に同軸部材を回転駆動する駆動装置を連結し、前記シリ
    ンダ部材の穴から流入した樹脂を回転混合させることを
    特徴とする溶融樹脂の混合装置。
  4. 【請求項４】 軸部材の軸心部の駆動装置側に、２つの
    開口を有する断面Ｕ字状の媒体通路を設け、同媒体の温
    度調整装置を回転継手を介して前記軸部材に連結したこ
    とを特徴とする請求項１乃至３記載の溶融樹脂の混合装
    置。
  5. 【請求項５】 押出スクリュの溶融樹脂の出口側とダイ
    入口側の間に、前記請求項１乃至請求項４に記載の溶融
    樹脂の混合装置を設けたことを特徴とする溶融樹脂の押
    出装置。
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