JPH07227834A - 混合機 - Google Patents

混合機

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JPH07227834A
JPH07227834A JP6023889A JP2388994A JPH07227834A JP H07227834 A JPH07227834 A JP H07227834A JP 6023889 A JP6023889 A JP 6023889A JP 2388994 A JP2388994 A JP 2388994A JP H07227834 A JPH07227834 A JP H07227834A
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JP
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mixer
liquid
explosion
molding material
diffusion
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JP6023889A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Mori
靖博 森
Shigeki Yasuhara
茂樹 安原
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/722Safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/60Safety arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形材料を均一に安定して混合分散すること
をができ、たとえ、粉塵爆発等の爆発が発生しても混合
機本体の破損を未然に防ぐことができ、爆発による災害
を回避した混合機を提供する。 【構成】 粉体又は粒体を混合分散する拡散翼10を備
えた遠心拡散方式の混合機において、この混合機1の内
壁の下部に上記拡散翼10の回転軸に対し垂直に回転軸
が配設されたチョッパー2を備え、上記混合機1の内壁
の上部に液打ちノズル3を備え、液打ノズル3の近接部
での拡散翼10の回転方向と同方向に液噴霧する液打ノ
ズル3を備え、上記液打ちノズル3が気液二流体ノズル
3aであり、上記混合機1の上部にがアルミ箔又は、フ
ッ素樹脂等の破裂板4を備えた爆発放散口8を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉体又は粒体等の熱硬
化性樹脂成形材料等を混合する混合機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱硬化性樹脂成形材料は熱硬化性
樹脂にパルプ、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミ
ニウム、ガラス繊維及びセラミック繊維等の充填材、硬
化剤、離型剤、着色剤並びにカップリング剤等を添加す
ることにより、使用目的に応じた熱硬化性樹脂成形材料
を得ていた。この熱硬化性樹脂成形材料を得るために上
記材料を、図3のような混合機に投入し、拡散翼(1
0)の回転により混合分散する方法が知られている。
【0003】例えば、この成形材料を用いて射出成形等
により成形品を得る場合、成形性および成形品の特性
は、本来の材料特性の他に、上述した混合機(1)での
混合分散状態に影響を受ける。成形材料の混合分散状態
が悪いと、成形時に樹脂の流動性が均一にならず、色ム
ラが発生したり、成形品表面の光沢等外観が悪くなる。
例えば、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料では、半導
体素子又はこの半導体素子を搭載した回路板との密着性
等の品質が低下する。特に、カップリング剤等の液体を
上記熱硬化性樹脂、パルプ、シリカ、炭酸カルシウム、
水酸化アルミニウム、ガラス繊維及びセラミック繊維等
の粉粒体や繊維等の充填材に添加し混合するときには、
混合分散が難しく、混合分散状態が著しく悪くなる場合
がある。
【0004】また、熱硬化性樹脂成形材料等を混合分散
するときには、粉塵や毒性ガスが外部に漏れないように
するために混合機(1)を密閉した状態で稼動する。す
なわち、成形材料の中には爆発性ガスを発生する材料も
あり、拡散翼(10)を高速回転して混合分散と摩擦熱
等に起因した高温発熱が起こり、この発熱が原因で爆発
性ガスが爆発する危険性があり、また爆発性ガスが発生
しなくても、粉塵爆発が起こったりして混合機本体
(5)を破損し、破片が飛散したりして大きな災害にな
る危険性があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂に充填材、
硬化剤、離型剤、着色剤及びカップリング剤等の材料を
添加し混合分散して熱硬化性樹脂成形材料を得るとき
に、この成形材料を均一に安定して混合分散することを
ができ、たとえ、粉塵爆発等の爆発が発生しても混合機
本体の破損を未然に防ぐことができ、爆発による災害を
回避した混合機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
混合機は、粉体又は粒体を混合分散する拡散翼(10)
を備えた遠心拡散方式の混合機において、この混合機
(1)の内壁の下部に上記拡散翼(10)の回転軸に対
し垂直に回転軸が配設されたチョッパー(2)を備え、
上記混合機(1)の内壁の上部に液打ちノズル(3)を
備えたことを特徴とする。
【0007】本発明の請求項2に係る混合機は、液打ノ
ズル(3)の近接部での拡散翼(10)の回転方向と同
方向に液噴霧する液打ノズル(3)が配設されたことを
特徴とする。
【0008】本発明の請求項3に係る混合機は、上記液
打ちノズル(3)が気液二流体ノズル(3a)であるこ
とを特徴とする。
【0009】本発明の請求項4に係る混合機は、上記混
合機(1)の上部に爆発放散口(8)を備えたことを特
徴とする。
【0010】本発明の請求項5に係る混合機は、上記爆
発放散口(8)に破裂板(4)を備えたことを特徴とす
る。
【0011】本発明の請求項6に係る混合機は、上記破
裂板(4)がアルミ箔又は、フッ素樹脂シートであるこ
とを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明の請求項1の混合機によると、混合機
(1)に投入された例えば、熱硬化性樹脂に充填材、硬
化剤、離型剤、着色剤及びカップリング剤等の添加剤を
添加し、混合機(1)を構成する拡散翼(10)を回転
して混合分散するとき、この拡散翼(10)の回転軸に
対し垂直に回転軸が配設されたチョッパー(2)が高速
回転して、拡散翼(10)の回転とチョッパー(2)の
高速回転との相乗効果により熱硬化性樹脂と添加剤等の
混合分散を均一に行うことができる。さらには、混合機
(1)の内壁の上部に配設された液打ノズル(3)によ
り、混合機(1)が停止している状態で液を添加するの
ではなく、混合機(1)が混合作動中に上部より熱硬化
性樹脂や充填材等に液状の材料を添加することができ、
液状の材料と粉粒体との混合分散の精度が向上する。
【0013】本発明の請求項2の混合機によると、上記
液打ノズル(3)の近接部での拡散翼(10)の回転方
向と同方向に液噴霧する液打ノズル(3)が配設されて
いるため、熱硬化性樹脂、充填材、硬化剤、離型剤及び
着色剤等が噴霧された液に濡れた粉粒体が液打ノズル
(3)に付着し難いため液打ノズル(3)の詰まりを防
止できる。
【0014】本発明の請求項3の混合機によると、混合
機(1)の液打ノズル(3)が気液二流体ノズル(3
a)であり、液体の材料とともに空気等の気体を噴射す
ることにより、液体を気体の圧力で所定の粒度に微粒化
して噴霧することができ、液状の材料と粉粒体との混合
分散の均一性がさらに向上する。
【0015】本発明の請求項4乃至請求項7の混合機に
よると、混合機(1)の上部にアルミ箔又は、ポリテト
ラフルオロエチレンシート等のフッ素樹脂シートの破裂
板(4)を備えた爆発放散口(8)が配設されているた
め、成形材料等の粉粒体が混合分散中に発熱し粉塵爆発
等の爆発が発生したとしても、爆発放散口(8)に所定
の圧力で破れるアルミ箔又は、ポリテトラフルオロエチ
レンシート等のフッ素樹脂シートの破裂板(4)を備え
ているため、アルミ箔又は、ポリテトラフルオロエチレ
ンシート等の破裂板(4)が破れることにより、爆発に
よる圧力が開放され、混合機(1)の破損が防止され
る。
【0016】
【実施例】以下本発明を詳述する。
【0017】本発明に係る混合機により混合分散される
粉体又は粒体、例えば、熱硬化性樹脂成形材料は熱硬化
性樹脂にパルプ、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アル
ミニウム、ガラス繊維及びセラミック繊維等の充填材、
硬化剤、離型剤、着色剤並びにカップリング剤等を添加
することにより、使用目的に応じた熱硬化性樹脂成形材
料が得られる。図1は本発明の一実施例の混合機の一部
を切欠した斜視図である。図2は本発明の一実施例の混
合機の断面図である。
【0018】図1及び図2に示すように、粉体又は粒
体、例えば、熱硬化性樹脂成形材料を混合する遠心拡散
方式の混合機(1)は円筒形の混合機本体(5)の斜め
上方に、成形材料等を投入する投入口(6)を備え、下
方に、混合された成形材料を取り出す取出口(7)を備
えている。また、これらの材料を投入して混合分散する
遠心拡散方式の混合機(1)は円筒形の混合機本体
(5)内を高速回転する拡散翼(10)を備えている。
ここで図1については、中間部の拡散翼(10)を省略
し、両端部の拡散翼(10)のみを示した。図2で示す
ように、混合機(1)の内壁に近接して回転する中間部
の拡散翼(10)は、1組又は、軸方向に間隔を置いて
複数組が配設されている。また、上記拡散翼(10)に
加え、この拡散翼(10)の回転軸に対し、垂直に回転
軸が配設されたチョッパー(2)を備えている。このチ
ョッパー(2)が拡散翼(10)の回転方向と異なる回
転方向であるため、混合機(1)に投入した成形材料
は、同一方向でなく異なった方向に撹拌され、均一に分
散される。上記チョッパー(2)は成形材料を粉砕し、
繊維をほぐす能力を有し、成形材料の中に繊維を均一に
混合分散することができる。
【0019】まず、混合機(1)の投入口(6)より、
粉体又は粒体からなる熱硬化性樹脂成形材料を投入し、
投入口(6)を閉じた後、拡散翼(10)とチョッパー
(2)を回転する。拡散翼(10)は拡散翼駆動モータ
(11)により高速で回転し、成形材料は、円筒形の混
合機本体(5)の内壁に沿って混合分散される。この
時、混合機(1)の内壁に配設されたチョッパー(2)
がチョッパー駆動モータ(9)により高速で回転してい
るため、拡散翼(10)によって内壁に沿って混合分散
される成形材料は、細かく砕かれ、均一に混合分散され
る。
【0020】また、本発明の混合機(1)に液体を添加
するには液打ちノズル(3)を用いて行う。この液打ち
ノズル(3)により、混合機(1)の内壁の上部よりカ
ップリング剤等の液体を添加する。上記液打ちノズル
(3)の近接部での上記拡散翼(10)の回転方向と逆
方向に液噴霧する液打ちノズル(3)が配設されている
ときには、熱硬化性樹脂、充填材、硬化剤、離型剤及び
着色剤等が噴霧された液に濡れた粉粒体は、上記液打ち
ノズル(3)に付着し、この液打ちノズル(3)が詰ま
るおそれがある。ところが、図2に示すように、上記液
打ちノズル(3)の近接部での上記拡散翼(10)の回
転方向と同方向に液噴霧する液打ちノズル(3)が配設
されているため、熱硬化性樹脂、充填材、硬化剤、離型
剤及び着色剤等が噴霧された液に濡れた粉粒体は、液打
ちノズル(3)に付着し難いため液打ちノズル(3)の
詰まりを防止できる。
【0021】また、この液打ち装置(3)が一流体ノズ
ルであると、ポンプ等によりカップリング剤等の液体の
圧力が高められて噴射され、液体は比較的大きい径の液
滴になり、偏りが大きく混合分散が不均一になり易い。
これに対して、液打ちノズル(3)として気液二流体ノ
ズルを使用すると、液体と気体(例えば、コンプレッサ
ーエアー)とを同時に噴射することが可能となり、液体
が気体圧力により微粒化されて霧状化し、混合機(1)
の中に投入された成形材料に対し、より均一に噴霧され
る。
【0022】上記混合機(1)の上部には、爆発放散口
(8)が配設されている。そして、この爆発放散口
(8)には、破裂板(4)を備えられている。この破裂
板(4)は、アルミ箔であっても、フッ素樹脂、例えば
ポリテトラフルオロエチレンシートであってもよく、限
定されない。上記爆発放散口(8)に所定の圧力で破れ
るアルミ箔やポリテトラフルオロエチレンシート等の破
裂板(4)を備えているため、成形材料が混合分散中に
発熱し粉塵爆発等の爆発が発生しても、アルミ箔やポリ
テトラフルオロエチレンシート等の破裂板(4)がまず
破れることにより、爆発による圧力が開放され、爆発を
未然に防ぎ、混合機(1)の破損が防止され、他の部分
には影響がでないようになっている。
【0023】すなわち、本発明の混合機によると、熱硬
化性樹脂に充填材、硬化剤、離型剤、着色剤及びカップ
リング剤等の材料を添加し混合分散して熱硬化性樹脂成
形材料を得るときに、この成形材料を精度良く、均一に
安定して混合分散することをができ、成形材料の品質が
向上するとともに、たとえ、粉塵爆発等の爆発が発生し
ても混合機本体の破損を未然に防ぐことができ、爆発に
よる災害を回避できる。
【0024】以下、本発明の混合機を用いてエポキシ樹
脂成形材料を製造する一例を挙げる。
【0025】(使用例1)本発明に係る混合機により熱
硬化性樹脂成形材料として、半導体封止用エポキシ樹脂
成形材料を混合分散した。エポキシ樹脂としては、エポ
キシ当量200で軟化点80℃のオルトクレゾールノボ
ラックエポキシ樹脂をエポキシ樹脂成形材料の全量に対
して20重量%、硬化剤として水酸基当量105で軟化
点100℃のフェノールノボラック樹脂をエポキシ樹脂
成形材料の全量に対して10重量%、充填剤として平均
粒径14μmの溶融シリカをエポキシ樹脂成形材料の全
量に対して64重量%、硬化促進剤として2メチルイミ
ダゾールをエポキシ樹脂成形材料の全量に対して0.1
重量%、着色剤としてカーボンブラックをエポキシ樹脂
成形材料の全量に対して5重量%及び離型剤としてカル
ナバワックスをエポキシ樹脂成形材料の全量に対して
0.4重量%を図1及び図2に示す遠心拡散方式の混合
機(1)の円筒形の混合機本体(5)の斜め上方にある
投入口(6)から投入した。投入口(6)を閉じた後、
拡散翼(10)を回転数130rpm及びチョッパー
(2)を回転数3600rpmで回転した。次に液打ち
ノズル(3)として内部混合型の気液二流体ノズル(3
a)を使用し、エポキシ樹脂成形材料の全量に対して
0.4重量%のアミノフェノール系カップリング剤をエ
アー圧力3kg/cm2 G(ゲージ圧)で噴霧し、液体
のアミノフェノール系カップリング剤がエアーの圧力に
より微粒化されて霧状化し、混合機(1)の中に投入さ
れた成形材料に対し、均一に噴霧された。この微粒化さ
れた液滴の径は、50〜100μm程度であった。上記
の混合分散を3分間実施した後、ロール温度110℃の
ミキシングロールで加熱、溶融、混練、冷却及び粉砕し
て、半導体封止用エポキシ樹脂成形材料を得た。成形材
料とリードとの密着性をリード引き抜き強さ試験で評価
した。リード引き抜き強さは、銅製のリードフレームの
インサートされた16DIP成形品を一つ一つ分離させ
た後、実際の使用と同様にリードを半田処理した後、こ
の成形品を固定しリードを引き抜くときの力で評価し
た。このとき、リード引き抜き強さは、2.5kgであ
った。
【0026】(使用例2)図1及び図2に示す遠心拡散
方式の混合機(1)の上部にある爆発放散口(8)の破
裂板(4)として耐圧5kg/cm2 G(ゲージ圧)の
アルミ箔を用いた。次に、混合機(1)を密閉した状態
で、混合機(1)の内部にコンプレッサーでエアーを送
り圧力を上げていき、アルミ箔の破裂板(4)が破れた
ときの圧力は、4.9〜5.1kg/cm2 G(ゲージ
圧)であった。このときの破損は、アルミ箔のみであ
り、混合機(1)等には、異常がなかった。
【0027】(使用例3)使用例2において、破裂板
(4)としてアルミ箔の代わりに耐圧5kg/cm 2
(ゲージ圧)のテフロンシートを用いて、使用例2と同
様の結果を得た。
【0028】(従来の使用例1)使用例1において、液
打ちノズル(3)として内部混合型の気液二流体ノズル
を使用せず、最初から、エポキシ樹脂、硬化剤、充填
剤、硬化促進剤、着色剤及び離型剤と一緒にアミノフェ
ノール系カップリング剤を遠心拡散方式の混合機(1)
の円筒形の混合機本体(5)の斜め上方にある投入口
(6)から投入し、その他は使用例1と同様にして半導
体封止用エポキシ樹脂成形材料を得た。このとき、リー
ド引き抜き強さは、1.5kgであった。
【0029】
【発明の効果】本発明の混合機によると、熱硬化性樹脂
に充填材、硬化剤、離型剤、着色剤及びカップリング剤
等の材料を添加し混合分散して熱硬化性樹脂成形材料を
得るときに、この成形材料を均一に安定して混合分散す
ることをができ、成形材料の品質が向上するとともに、
たとえ、粉塵爆発等の爆発が発生しても混合機本体の破
損を未然に防ぐことができ、爆発による災害を回避す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る混合機の一部切欠した斜
視図である。
【図2】本発明の実施例に係る混合機の断面図である。
【図3】従来例に係る混合機の断面図である。
【符号の説明】 1 混合機 2 チョッパー 3 液打ちノズル 3a 気液二流体ノズル 4 破裂板 8 爆発放散口 10 拡散翼

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉体又は粒体を混合分散する拡散翼(1
    0)を備えた遠心拡散方式の混合機において、この混合
    機(1)の内壁の下部に上記拡散翼(10)の回転軸に
    対し垂直に回転軸が配設されたチョッパー(2)を備
    え、上記混合機(1)の内壁の上部に液打ちノズル
    (3)を備えたことを特徴とする混合機。
  2. 【請求項2】 液打ノズル(3)の近接部での拡散翼
    (10)の回転方向と同方向に液噴霧する液打ノズル
    (3)が配設されたことを特徴とする請求項1記載の混
    合機。
  3. 【請求項3】 上記液打ちノズル(3)が気液二流体ノ
    ズル(3a)であることを特徴とする請求項1又は請求
    項2記載の混合機。
  4. 【請求項4】 上記混合機(1)の上部に爆発放散口
    (8)を備えたことを特徴とする請求項1、請求項2又
    は請求項3記載の混合機。
  5. 【請求項5】 上記爆発放散口(8)に破裂板(4)を
    備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4記載の何
    れかの混合機。
  6. 【請求項6】 上記破裂板(4)がアルミ箔又は、フッ
    素樹脂シートであることを特徴とする請求項1乃至請求
    項5記載の何れかの混合機。
JP6023889A 1993-12-22 1994-02-22 混合機 Withdrawn JPH07227834A (ja)

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