JPH0732357A - プラスチック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法 - Google Patents
プラスチック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法Info
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- JPH0732357A JPH0732357A JP5203032A JP20303293A JPH0732357A JP H0732357 A JPH0732357 A JP H0732357A JP 5203032 A JP5203032 A JP 5203032A JP 20303293 A JP20303293 A JP 20303293A JP H0732357 A JPH0732357 A JP H0732357A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 シリンダ４，４’内にスクリュ５，５’を挿
入するとともに、上記シリンダ４，４’内に材料を供給
するロータリバルブ２，２’を、上記シリンダ４，４’
と密閉接続して設けた構成であって、添加材料押出部Ａ
ＥＸで加工処理したのち、母材と添加材料とを一定割合
で供給して、脱気を行ないつつ混合，分散，混練を行な
う。 【効果】 嵩密度の小さな添加材料でも高濃度の配合比
率の混和物を成形することができ、かつ成形条件を広く
選択でき、小型の装置でも品質の優れた成形を可能と
し、生産量の増大が図れる。
入するとともに、上記シリンダ４，４’内に材料を供給
するロータリバルブ２，２’を、上記シリンダ４，４’
と密閉接続して設けた構成であって、添加材料押出部Ａ
ＥＸで加工処理したのち、母材と添加材料とを一定割合
で供給して、脱気を行ないつつ混合，分散，混練を行な
う。 【効果】 嵩密度の小さな添加材料でも高濃度の配合比
率の混和物を成形することができ、かつ成形条件を広く
選択でき、小型の装置でも品質の優れた成形を可能と
し、生産量の増大が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックを母材と
し、無機物又は有機物の添加材料を練り込み、複合材料
もしくはマスターバッチとするプラスチック混和物の成
形装置及びその装置を用いた成形方法に関する。
し、無機物又は有機物の添加材料を練り込み、複合材料
もしくはマスターバッチとするプラスチック混和物の成
形装置及びその装置を用いた成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現今、プラスチック材料は、母材として
のプラスチックに無機物又は有機物の添加材料を混合又
は結合することによって、物理的性質や化学的性質を向
上させ、経済的効果を高めている。例えば、複合材料の
場合、ポリプロピレンに炭酸カルシウムを３０％以上混
入し、食品容器として成形加工されたものが用いられて
いる。これは廃棄物焼却のとき、焼却炉の高温化を防止
し、炉の保全に役立つとともに、製品価格を引き下げる
ことにもなる。また、ポリプロピレンにタルクやカーボ
ン、その他の添加材料を混入したものが自動車用バンパ
ーとして用いられているが、これは強度を高め、低温特
性を向上させるとともに製品コストを引き下げるのに有
効である。要するに、二種以上の材料を物理的に混合す
るか、化学的に結合することによって、プラスチック材
料単体では得られない有効な特性を発現するプラスチッ
ク混和物の成形方法ならびにその装置が望まれている。
のプラスチックに無機物又は有機物の添加材料を混合又
は結合することによって、物理的性質や化学的性質を向
上させ、経済的効果を高めている。例えば、複合材料の
場合、ポリプロピレンに炭酸カルシウムを３０％以上混
入し、食品容器として成形加工されたものが用いられて
いる。これは廃棄物焼却のとき、焼却炉の高温化を防止
し、炉の保全に役立つとともに、製品価格を引き下げる
ことにもなる。また、ポリプロピレンにタルクやカーボ
ン、その他の添加材料を混入したものが自動車用バンパ
ーとして用いられているが、これは強度を高め、低温特
性を向上させるとともに製品コストを引き下げるのに有
効である。要するに、二種以上の材料を物理的に混合す
るか、化学的に結合することによって、プラスチック材
料単体では得られない有効な特性を発現するプラスチッ
ク混和物の成形方法ならびにその装置が望まれている。
【０００３】一般には、母材（ＰＰ，ＡＢＳ，ＰＳ，Ｐ
ＶＣ，ポリアミド，その他）に添加材料（タルク，カー
ボン，鉄粉，ウィスカ，ガラス繊維等）を適量混合する
ことによって諸特性を発揮させることができる。例え
ば、マスターバッチの場合、ＰＰ，ＰＳ，ＰＶＣ等の母
材に対し、カーボンブラック，チタンホワイト等、色に
応じて有機顔料もしくは無機顔料の比率を極力高め、か
つ均一に混和又は結合させなけらばならない。各種容
器、合成繊維製品、ビニールホース等、各種のプラスチ
ック成形製品は、ナチュラルカラー原料に適当量のマス
ターバッチを混和し、分散着色が行なわれている。以上
の例において、母材のＰＰ，ＰＥ等のプラスチック材料
は、粒径，粒度分布，嵩密度，安息角等成形加工が容易
な粉粒体に加工処理して調整されている。
ＶＣ，ポリアミド，その他）に添加材料（タルク，カー
ボン，鉄粉，ウィスカ，ガラス繊維等）を適量混合する
ことによって諸特性を発揮させることができる。例え
ば、マスターバッチの場合、ＰＰ，ＰＳ，ＰＶＣ等の母
材に対し、カーボンブラック，チタンホワイト等、色に
応じて有機顔料もしくは無機顔料の比率を極力高め、か
つ均一に混和又は結合させなけらばならない。各種容
器、合成繊維製品、ビニールホース等、各種のプラスチ
ック成形製品は、ナチュラルカラー原料に適当量のマス
ターバッチを混和し、分散着色が行なわれている。以上
の例において、母材のＰＰ，ＰＥ等のプラスチック材料
は、粒径，粒度分布，嵩密度，安息角等成形加工が容易
な粉粒体に加工処理して調整されている。
【０００４】一方、添加材料のタルク，カーボン，チタ
ン，炭酸カルシウム，白鉛華等はミクロン単位の微粉末
である。そして嵩密度においては、下記のとおり極端に
低い値である。 アセチレンブラック ０．０１３ｋｇ／ｌ カーボンブラック ０．０２２ｋｇ／ｌ シリカ ０．０３２ｋｇ／ｌ タルク ０．１３ ｋｇ／ｌ すなわち、容積中の大部分は空気で占められており、添
加材料の微粉末が空気中に浮遊している状態にある。ま
た、炭酸カルシウムにおいては、粒径は前記ミクロン単
位であるが、沈降時の空隙率が５０％前後で、突き固め
られた状態と崩落して噴流する状態の相反する性状（い
わゆるタッピング現象とフラッシング現象）が繰り返え
される。上述のような添加材料を、母材に対して高濃度
で、一定比率かつ均一に分散させるプラスチック混和物
の成形方法及び成形装置が期待されている。
ン，炭酸カルシウム，白鉛華等はミクロン単位の微粉末
である。そして嵩密度においては、下記のとおり極端に
低い値である。 アセチレンブラック ０．０１３ｋｇ／ｌ カーボンブラック ０．０２２ｋｇ／ｌ シリカ ０．０３２ｋｇ／ｌ タルク ０．１３ ｋｇ／ｌ すなわち、容積中の大部分は空気で占められており、添
加材料の微粉末が空気中に浮遊している状態にある。ま
た、炭酸カルシウムにおいては、粒径は前記ミクロン単
位であるが、沈降時の空隙率が５０％前後で、突き固め
られた状態と崩落して噴流する状態の相反する性状（い
わゆるタッピング現象とフラッシング現象）が繰り返え
される。上述のような添加材料を、母材に対して高濃度
で、一定比率かつ均一に分散させるプラスチック混和物
の成形方法及び成形装置が期待されている。
【０００５】ここで、いわゆる添加材料の途中添加方法
及びその方法を実施する従来の成形装置例を図３で説明
すると、母材用フィーダ１００によって供給されたプラ
スチック材料はスクリュ１０１によりシリンダ内を搬送
される。母材は、スクリュ溝を浅くした第一コンプレッ
ション部ＣＰ１に到達するとシリンダ１０２とスクリュ
１０１の溝内に充満し、予備可塑化が行なわれる。しか
るのち、添加材料用フィーダ１１０によって、母材に対
して一定比率で添加材料を供給し、スクリュ１０１で搬
送しながら母材と添加材料の混合，分散，混練が行なわ
れる。このとき、空気，水分及び揮発物等の脱気は、ベ
ント部ＶＴのベント孔１０３から行なわれる。
及びその方法を実施する従来の成形装置例を図３で説明
すると、母材用フィーダ１００によって供給されたプラ
スチック材料はスクリュ１０１によりシリンダ内を搬送
される。母材は、スクリュ溝を浅くした第一コンプレッ
ション部ＣＰ１に到達するとシリンダ１０２とスクリュ
１０１の溝内に充満し、予備可塑化が行なわれる。しか
るのち、添加材料用フィーダ１１０によって、母材に対
して一定比率で添加材料を供給し、スクリュ１０１で搬
送しながら母材と添加材料の混合，分散，混練が行なわ
れる。このとき、空気，水分及び揮発物等の脱気は、ベ
ント部ＶＴのベント孔１０３から行なわれる。
【０００６】この従来例では、母材及び添加材料の、空
気や水分、母材の可塑化に伴なう揮発物等を脱気するに
際し、第二コンプレッション部ＣＰ２（メタリング部Ｍ
Ｔ）の材料充満が適切に行なわれないと、シリンダ１０
２内の材料が外部へ吸い出されたり、ベントアップが起
こり、安定した品質の成形品とすることはできない。ま
た、添加材料用フィード部ＦＤ２は、嵩密度の小さな添
加材料を高濃度に混合分散させるのに不都合である。さ
らに、混練，分散効果を高めるため、スクリュ回転速度
を高めると第一コンプレッション部ＣＰ１で可塑化が進
み、第二フィード部ＦＤ２は可塑化の進んだ母材に、微
粉末の添加材料を均一に分散できず、成形品の品質が低
下し、生産量が減少してしまう。
気や水分、母材の可塑化に伴なう揮発物等を脱気するに
際し、第二コンプレッション部ＣＰ２（メタリング部Ｍ
Ｔ）の材料充満が適切に行なわれないと、シリンダ１０
２内の材料が外部へ吸い出されたり、ベントアップが起
こり、安定した品質の成形品とすることはできない。ま
た、添加材料用フィード部ＦＤ２は、嵩密度の小さな添
加材料を高濃度に混合分散させるのに不都合である。さ
らに、混練，分散効果を高めるため、スクリュ回転速度
を高めると第一コンプレッション部ＣＰ１で可塑化が進
み、第二フィード部ＦＤ２は可塑化の進んだ母材に、微
粉末の添加材料を均一に分散できず、成形品の品質が低
下し、生産量が減少してしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラス
チック混和物の成形方法には次のような課題があった。
すなわち、母材であるプラスチックの成形過程において
添加材料を供給するため、性状（種類）の異なる材料同
士で良質のプラスチック混和物を成形することが非常に
困難であった。可塑化が進んだ母材に対し、添加材料は
微粉末で、嵩密度が小さく、タッピング現象やフラッシ
ング現象を起こす材料が多いため、一定比率での安定供
給が困難で、高濃度の供給が難しい等の問題があった。
また、混練分散効果を高めようとする場合、スクリュ回
転数を高くすると、シリンダ内径に対するシリンダ全長
を長くする必要が生じて設備が高価になる割には生産性
が悪いといった問題があった。そしてまた、可塑化の進
んだ母材に対して空気を多く含んだ微粉末が供給される
ため、完全な脱気が行なわれ難く、成形品に気泡として
巻き込み、外観不良や強度低下の致命的欠陥を生じるこ
とがしばしばであった。さらに、脱気効果を高めるため
強制脱気によって真空圧を高めると、母材や添加材料を
吸い込んだり、ベントアップを起こす。また逆に、脱気
不足になると成形装置のシリンダ内圧が１００〜２００
ｋｇ／ｃｍ2 と高いため、フィード部へ逆噴出し、材料
をホッパから噴出してしまうこともある。
チック混和物の成形方法には次のような課題があった。
すなわち、母材であるプラスチックの成形過程において
添加材料を供給するため、性状（種類）の異なる材料同
士で良質のプラスチック混和物を成形することが非常に
困難であった。可塑化が進んだ母材に対し、添加材料は
微粉末で、嵩密度が小さく、タッピング現象やフラッシ
ング現象を起こす材料が多いため、一定比率での安定供
給が困難で、高濃度の供給が難しい等の問題があった。
また、混練分散効果を高めようとする場合、スクリュ回
転数を高くすると、シリンダ内径に対するシリンダ全長
を長くする必要が生じて設備が高価になる割には生産性
が悪いといった問題があった。そしてまた、可塑化の進
んだ母材に対して空気を多く含んだ微粉末が供給される
ため、完全な脱気が行なわれ難く、成形品に気泡として
巻き込み、外観不良や強度低下の致命的欠陥を生じるこ
とがしばしばであった。さらに、脱気効果を高めるため
強制脱気によって真空圧を高めると、母材や添加材料を
吸い込んだり、ベントアップを起こす。また逆に、脱気
不足になると成形装置のシリンダ内圧が１００〜２００
ｋｇ／ｃｍ2 と高いため、フィード部へ逆噴出し、材料
をホッパから噴出してしまうこともある。
【０００８】本発明は、上述した課題にかんがみてなさ
れたものであり、母材に対する添加材料を高濃度かつ均
一に供給するとともに、混合，分散，混練効果を向上さ
せ、装置の小型化と安定した成形を可能にするプラスチ
ック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法の
提供を目的とする。
れたものであり、母材に対する添加材料を高濃度かつ均
一に供給するとともに、混合，分散，混練効果を向上さ
せ、装置の小型化と安定した成形を可能にするプラスチ
ック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法の
提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラスチック混和物の成形装置は、シリン
ダ内に一軸又は二軸以上のスクリュを挿入するととも
に、上記シリンダ内へ種類の異なる複数の材料を供給す
る複数のロータリバルブ及び／又はシャットアウトバル
ブをそれぞれ上記シリンダと密閉接続して設け、さらに
上記シリンダに空気抜き部を設けた構成としてある。そ
して、具体的には、上記スクリュは搬送方向に向って第
一フィード部，第一ベント部，第一コンプレション部よ
りなる添加材料押出部を形成してあり、さらに母材であ
るプラスチックを供給する母材用ロータリバルブ（又は
シャットアウトバルブ）が上記スクリュの第一コンプレ
ッション部の搬送方向前方の第二フィード部と連通し、
上記シリンダと密閉接続して設けてある。上記スクリュ
は、第二フィード部，第二ベント部，第二コンプレショ
ン部からなる主押出部を形成して、添加材料押出部と主
押出部とを一体型シリンダとスクリュの組合せで構成し
てある。そして、必要に応じ、複数の添加材料押出部を
別のシリンダとスクリュの組合せとして、主押出部の第
二フィード部に連通するようにした合体型シリンダ及び
スクリュの組合せで構成してある。また、上記目的を達
成するための本発明のプラスチック混和物の成形方法
は、添加材料押出部で添加材料の粉体特性を加工処理し
て調整したのち、主押出部で母材であるプラスチックと
の間で一定比率の配合が行なわれたのち、スクリュで搬
送しながら混合，分散，可塑化混練を行なう成形方法と
してある。添加材料押出部で行なわれる脱気は、微粉末
の嵩密度を高め、浮遊粒子の沈降とスクリュでの安定搬
送に有効であり、主押出部で行なわれる脱気は混合，分
散，混練時の成形製品内部の気泡除去や巻き込み防止に
有効である。
に、本発明のプラスチック混和物の成形装置は、シリン
ダ内に一軸又は二軸以上のスクリュを挿入するととも
に、上記シリンダ内へ種類の異なる複数の材料を供給す
る複数のロータリバルブ及び／又はシャットアウトバル
ブをそれぞれ上記シリンダと密閉接続して設け、さらに
上記シリンダに空気抜き部を設けた構成としてある。そ
して、具体的には、上記スクリュは搬送方向に向って第
一フィード部，第一ベント部，第一コンプレション部よ
りなる添加材料押出部を形成してあり、さらに母材であ
るプラスチックを供給する母材用ロータリバルブ（又は
シャットアウトバルブ）が上記スクリュの第一コンプレ
ッション部の搬送方向前方の第二フィード部と連通し、
上記シリンダと密閉接続して設けてある。上記スクリュ
は、第二フィード部，第二ベント部，第二コンプレショ
ン部からなる主押出部を形成して、添加材料押出部と主
押出部とを一体型シリンダとスクリュの組合せで構成し
てある。そして、必要に応じ、複数の添加材料押出部を
別のシリンダとスクリュの組合せとして、主押出部の第
二フィード部に連通するようにした合体型シリンダ及び
スクリュの組合せで構成してある。また、上記目的を達
成するための本発明のプラスチック混和物の成形方法
は、添加材料押出部で添加材料の粉体特性を加工処理し
て調整したのち、主押出部で母材であるプラスチックと
の間で一定比率の配合が行なわれたのち、スクリュで搬
送しながら混合，分散，可塑化混練を行なう成形方法と
してある。添加材料押出部で行なわれる脱気は、微粉末
の嵩密度を高め、浮遊粒子の沈降とスクリュでの安定搬
送に有効であり、主押出部で行なわれる脱気は混合，分
散，混練時の成形製品内部の気泡除去や巻き込み防止に
有効である。
【００１０】
【作用】上記構成からなる本発明の成形装置によれば、
添加材料の供給に密閉構造のロータリバルブを用いてい
るので、シール性を高めることができる。したがって、
添加材料のうち、特に嵩密度の小さなもの、真比重が小
さく浮遊しやすいものはロータリバルブのクリアランス
を小さくしてシール性を高めるとともに脱気を強力に行
ない、高嵩密度に改善調整することができる。また、本
発明の成形方法によれば、添加材料の粉体特性を改善調
整する添加材料押出部で嵩密度の小さな微粉末を脱気と
圧縮によって高嵩密度にできる。そして、第一コンプレ
ッション部から第二フィード部へ連続的に添加材料を搬
送し、母材を途中から供給するため、混和物の配合比率
に対する品質判断が容易であり、成形途中での条件変更
がきわめて容易である。さらに第二フィード部での両材
料形態が粉体と粉体、もしくは粉体と粒体の固体同士で
混合分散しやすく安定して高濃度の混和物を成形するこ
とができる。
添加材料の供給に密閉構造のロータリバルブを用いてい
るので、シール性を高めることができる。したがって、
添加材料のうち、特に嵩密度の小さなもの、真比重が小
さく浮遊しやすいものはロータリバルブのクリアランス
を小さくしてシール性を高めるとともに脱気を強力に行
ない、高嵩密度に改善調整することができる。また、本
発明の成形方法によれば、添加材料の粉体特性を改善調
整する添加材料押出部で嵩密度の小さな微粉末を脱気と
圧縮によって高嵩密度にできる。そして、第一コンプレ
ッション部から第二フィード部へ連続的に添加材料を搬
送し、母材を途中から供給するため、混和物の配合比率
に対する品質判断が容易であり、成形途中での条件変更
がきわめて容易である。さらに第二フィード部での両材
料形態が粉体と粉体、もしくは粉体と粒体の固体同士で
混合分散しやすく安定して高濃度の混和物を成形するこ
とができる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明に係るプラスチック混和物の成
形装置及びその装置を用いた成形方法の実施例について
図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第一実施例
に係る二軸スクリュ式のプラスチック混和物成形装置に
ついて説明する。図１は本実施例に係る成形装置を示す
断面図である。同図によって、まず添加材料用フィーダ
ＡＦＤを説明すると、１はホッパで、このホッパ１の出
口側にはロータリバルブ２が接続してある。また、ロー
タリバルブ２の出口側は、連結管３を介してシリンダ４
に密閉接続してある。このロータリバルブ２は駆動モー
タ２ａによって回転させられ、ホッパ１内の添加材料を
一定量づつシリンダ４に供給する。
形装置及びその装置を用いた成形方法の実施例について
図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第一実施例
に係る二軸スクリュ式のプラスチック混和物成形装置に
ついて説明する。図１は本実施例に係る成形装置を示す
断面図である。同図によって、まず添加材料用フィーダ
ＡＦＤを説明すると、１はホッパで、このホッパ１の出
口側にはロータリバルブ２が接続してある。また、ロー
タリバルブ２の出口側は、連結管３を介してシリンダ４
に密閉接続してある。このロータリバルブ２は駆動モー
タ２ａによって回転させられ、ホッパ１内の添加材料を
一定量づつシリンダ４に供給する。
【００１２】次に、添加材料押出部ＡＥＸを説明する
と、シリンダ４の中空部には、駆動部７によって回転さ
せられる二本のスクリュ５，５（一本のスクリュのみ図
示）が互いに噛み有った状態で挿設してある。スクリュ
５，５は根元部から搬送方向に向って第一フィード部Ｆ
Ｄ１，第一ベント部ＶＴ１，第一コンプレッション部Ｃ
Ｐ１を形成する。第一フィード部ＦＤ１は上記連結管３
を介して供給される添加材料を受入れ、スクリュ５，５
で搬送する。第一ベント部ＶＴ１のシリンダ４の上部に
は、添加材料微粉末内部及び微粉末間に存在する空気
と、添加材料から発生した揮発物や水分等を外部に排出
するためのベント孔４ｂが設けてある。スクリュ根元部
には駆動部７側からの空気の流入を防ぐための回転シー
ル部６が設けてある。シリンダ４の周面には必要に応じ
てヒータ８が設けられており、シリンダ４を加熱して無
機物，有機物の添加材料を予熱する。第一コンプレッシ
ョン部ＣＰ１はスクリュ５，５のピッチを小さくして搬
送速度を落し、添加材料を圧縮して嵩密度を高めるとと
もにヒータ８からの加熱を有効に受けやすくなってい
る。
と、シリンダ４の中空部には、駆動部７によって回転さ
せられる二本のスクリュ５，５（一本のスクリュのみ図
示）が互いに噛み有った状態で挿設してある。スクリュ
５，５は根元部から搬送方向に向って第一フィード部Ｆ
Ｄ１，第一ベント部ＶＴ１，第一コンプレッション部Ｃ
Ｐ１を形成する。第一フィード部ＦＤ１は上記連結管３
を介して供給される添加材料を受入れ、スクリュ５，５
で搬送する。第一ベント部ＶＴ１のシリンダ４の上部に
は、添加材料微粉末内部及び微粉末間に存在する空気
と、添加材料から発生した揮発物や水分等を外部に排出
するためのベント孔４ｂが設けてある。スクリュ根元部
には駆動部７側からの空気の流入を防ぐための回転シー
ル部６が設けてある。シリンダ４の周面には必要に応じ
てヒータ８が設けられており、シリンダ４を加熱して無
機物，有機物の添加材料を予熱する。第一コンプレッシ
ョン部ＣＰ１はスクリュ５，５のピッチを小さくして搬
送速度を落し、添加材料を圧縮して嵩密度を高めるとと
もにヒータ８からの加熱を有効に受けやすくなってい
る。
【００１３】次に、母材であるプラスチックを供給する
母材用フィーダＭＦＤを説明すると、１’はホッパで、
このホッパ１’の出口側にロータリバルブ２’が接続し
てある。ロータリバルブ２’の出口側は連結管３’を介
してシリンダ４’に密閉接続され、駆動モータ２ａ’に
よって回転されるロータリバルブ２’はホッパ１’内の
母材を一定量づつシリンダ４’に供給する。主押出部Ｍ
ＥＸを形成する上記シリンダ４’は、添加材料押出部Ａ
ＥＸのシリンダ４と一体的に構成されている。したがっ
て、シリンダ４’の中空部に挿設されるスクリュ５’，
５’もスクリュ５，５と一体的に構成されている。スク
リュ５，５の第一コンプレッション部ＣＰ１の搬送方向
に向って第二フィード部ＦＤ２，第二ベント部ＶＴ２，
第二コンプレッション部ＣＰ２が形成されている。母材
は上記連結管３’からシリンダ４’の第二フィード部Ｆ
Ｄ２に供給され、第一コンプレッション部ＣＰ１から搬
送される添加材料と一定比率で配合される。シリンダ
４’の周面にはヒータ８’が設けられ、母材と添加材料
は加熱されながら混合，分散，混練が行なわれる。第二
ベント部ＶＴ２のシリンダ４’の上部には、加熱溶融時
に発生する揮発物や、シリンダ４’内の空気、水分等を
外部へ排出するベント孔４ｂ’が設けてある。第二コン
プレッション部ＣＰ２は搬送方向先端に設けられた成形
金型（図示せず）の背圧を受けてメタリング部ＭＴを形
成する。
母材用フィーダＭＦＤを説明すると、１’はホッパで、
このホッパ１’の出口側にロータリバルブ２’が接続し
てある。ロータリバルブ２’の出口側は連結管３’を介
してシリンダ４’に密閉接続され、駆動モータ２ａ’に
よって回転されるロータリバルブ２’はホッパ１’内の
母材を一定量づつシリンダ４’に供給する。主押出部Ｍ
ＥＸを形成する上記シリンダ４’は、添加材料押出部Ａ
ＥＸのシリンダ４と一体的に構成されている。したがっ
て、シリンダ４’の中空部に挿設されるスクリュ５’，
５’もスクリュ５，５と一体的に構成されている。スク
リュ５，５の第一コンプレッション部ＣＰ１の搬送方向
に向って第二フィード部ＦＤ２，第二ベント部ＶＴ２，
第二コンプレッション部ＣＰ２が形成されている。母材
は上記連結管３’からシリンダ４’の第二フィード部Ｆ
Ｄ２に供給され、第一コンプレッション部ＣＰ１から搬
送される添加材料と一定比率で配合される。シリンダ
４’の周面にはヒータ８’が設けられ、母材と添加材料
は加熱されながら混合，分散，混練が行なわれる。第二
ベント部ＶＴ２のシリンダ４’の上部には、加熱溶融時
に発生する揮発物や、シリンダ４’内の空気、水分等を
外部へ排出するベント孔４ｂ’が設けてある。第二コン
プレッション部ＣＰ２は搬送方向先端に設けられた成形
金型（図示せず）の背圧を受けてメタリング部ＭＴを形
成する。
【００１４】上記スクリュ５，５，５’，５’を回転す
る駆動部７には、スクリュ回転数を検出する検出部９
と、この検出部９からの信号を受けて、添加材料用フィ
ーダＡＦＤ及び母材用フィーダＭＦＤそれぞれのロータ
リバルブ２，２’の駆動モータ２ａ，２ａ’を回転制御
する制御部１０が設けてある。
る駆動部７には、スクリュ回転数を検出する検出部９
と、この検出部９からの信号を受けて、添加材料用フィ
ーダＡＦＤ及び母材用フィーダＭＦＤそれぞれのロータ
リバルブ２，２’の駆動モータ２ａ，２ａ’を回転制御
する制御部１０が設けてある。
【００１５】図２は、本発明の第二実施例に係る成形装
置の構成概要説明図である。５０は添加材料用押出機
で、添加材料用フィーダＡＦＤと添加材料押出部ＡＥＸ
とで構成されている。７０は主押出機で、母材用フィー
ダＭＦＤと主押出部ＭＥＸとで構成されている。それぞ
れのスクリュ５５，７５及びシリンダ５４，７４は別々
に形成されており、添加材料用押出部ＡＥＸの先端、す
なわち第一コンプレッション部ＣＰ１の先端が主押出部
ＭＥＸの第二フィード部ＦＤ２に接続するように合体し
たものである。駆動部５７，７７もそれぞれ別々に設け
てあるが、その他の構成は第一実施例の装置と変らな
い。
置の構成概要説明図である。５０は添加材料用押出機
で、添加材料用フィーダＡＦＤと添加材料押出部ＡＥＸ
とで構成されている。７０は主押出機で、母材用フィー
ダＭＦＤと主押出部ＭＥＸとで構成されている。それぞ
れのスクリュ５５，７５及びシリンダ５４，７４は別々
に形成されており、添加材料用押出部ＡＥＸの先端、す
なわち第一コンプレッション部ＣＰ１の先端が主押出部
ＭＥＸの第二フィード部ＦＤ２に接続するように合体し
たものである。駆動部５７，７７もそれぞれ別々に設け
てあるが、その他の構成は第一実施例の装置と変らな
い。
【００１６】この第二実施例の装置によると、添加材料
押出機５０と主押出機７０がそれぞれ最適な押出成形条
件を選定できるため、自由度の広い押出成形ができる。
また、添加材料の加工処理が独立して行なわれるので、
粉体特性に応じた改善調整ができる。また、複数台の添
加材料押出機５０を、添加材料の改善調整能力に応じ
て、もしくは複数の添加材料の同時成形に応じて合体構
成することもできる。
押出機５０と主押出機７０がそれぞれ最適な押出成形条
件を選定できるため、自由度の広い押出成形ができる。
また、添加材料の加工処理が独立して行なわれるので、
粉体特性に応じた改善調整ができる。また、複数台の添
加材料押出機５０を、添加材料の改善調整能力に応じ
て、もしくは複数の添加材料の同時成形に応じて合体構
成することもできる。
【００１７】このような構成からなる第一及び第二実施
例の成形装置によれば、添加材料用ロータリバルブ２の
クリアランスを０．０１〜０．１ｍｍ（望ましくは０．
０３〜０．０６ｍｍ）の間で選定することによって、微
粉末内部及び微粉末間に混入されている空気をベント孔
４ｂから有効に脱気できる。したがって、添加材料押出
部ＡＥＸで微粉末の濃度を高めることができ、母材に対
する配合比率を高めることができる。
例の成形装置によれば、添加材料用ロータリバルブ２の
クリアランスを０．０１〜０．１ｍｍ（望ましくは０．
０３〜０．０６ｍｍ）の間で選定することによって、微
粉末内部及び微粉末間に混入されている空気をベント孔
４ｂから有効に脱気できる。したがって、添加材料押出
部ＡＥＸで微粉末の濃度を高めることができ、母材に対
する配合比率を高めることができる。
【００１８】次に、上述した第一及び第二実施例に係る
成形装置を用いたプラスチック混和物の成形方法の実施
例について説明する。本実施例に係る成形方法は、ま
ず、添加材料用フィーダＡＦＤと添加材料押出部ＡＥＸ
において、添加材料の粉体特性を改善調整し、しかるの
ち、主押出部ＭＥＸにおいて、添加材料と母材とを一定
の配合比率で供給し、混合，分散，脱気及び混練を行な
うプラスチック混和物の成形方法である。
成形装置を用いたプラスチック混和物の成形方法の実施
例について説明する。本実施例に係る成形方法は、ま
ず、添加材料用フィーダＡＦＤと添加材料押出部ＡＥＸ
において、添加材料の粉体特性を改善調整し、しかるの
ち、主押出部ＭＥＸにおいて、添加材料と母材とを一定
の配合比率で供給し、混合，分散，脱気及び混練を行な
うプラスチック混和物の成形方法である。
【００１９】以下、詳細に説明する。添加材料用フィー
ダＡＦＤにおいて、ホッパ１は微粉末を扱うため、ロー
タリバルブ２の羽根で形成される空間に一定量づつ供給
することが必要であり、攪拌装置を備えたものが用いら
れる。このようにすると、ロータリバルブ２の上部でタ
ッピング現象やフラッシング現象を防止できる。添加材
料押出部ＡＥＸでは、第一コンプレッション部ＣＰ１で
添加材料が充満かつ強制排気に耐えるシール性を備える
必要があり、これはスクリュ５，５とロータリバルブ２
の同期化によって行なわれる。すなわち、添加材料の供
給量は、母材の供給量との比率が一定しているため、ス
クリュ回転速度を変化させて同期化を行ない充満の程度
を設定する。
ダＡＦＤにおいて、ホッパ１は微粉末を扱うため、ロー
タリバルブ２の羽根で形成される空間に一定量づつ供給
することが必要であり、攪拌装置を備えたものが用いら
れる。このようにすると、ロータリバルブ２の上部でタ
ッピング現象やフラッシング現象を防止できる。添加材
料押出部ＡＥＸでは、第一コンプレッション部ＣＰ１で
添加材料が充満かつ強制排気に耐えるシール性を備える
必要があり、これはスクリュ５，５とロータリバルブ２
の同期化によって行なわれる。すなわち、添加材料の供
給量は、母材の供給量との比率が一定しているため、ス
クリュ回転速度を変化させて同期化を行ない充満の程度
を設定する。
【００２０】ロータリバルブ２，回転シール部６及び第
一コンプレッション部ＣＰ１で密閉されたシリンダ４内
の排気が、水封式真空ポンプ等の排気装置（図示せず）
に連結されたベント孔４ｂから強制的に行なわれる。添
加材料の種類によっては、空気だけでなく、水分や揮発
物も排気される。ベント孔４ｂから材料が排出されるお
それがある場合には、ベント孔４ｂと排気装置との間に
フィルタ４ａを設けることができる。このようにして、
添加材料中の不純物（空気、水分、揮発物等）を除去
し、嵩密度を高め、粉体特性を改善調整して主押出部Ｍ
ＥＸへ安定供給することができ、これにより、母材に対
し添加材料を平均分散した状態で混合（結合）できる。
一コンプレッション部ＣＰ１で密閉されたシリンダ４内
の排気が、水封式真空ポンプ等の排気装置（図示せず）
に連結されたベント孔４ｂから強制的に行なわれる。添
加材料の種類によっては、空気だけでなく、水分や揮発
物も排気される。ベント孔４ｂから材料が排出されるお
それがある場合には、ベント孔４ｂと排気装置との間に
フィルタ４ａを設けることができる。このようにして、
添加材料中の不純物（空気、水分、揮発物等）を除去
し、嵩密度を高め、粉体特性を改善調整して主押出部Ｍ
ＥＸへ安定供給することができ、これにより、母材に対
し添加材料を平均分散した状態で混合（結合）できる。
【００２１】母材用フィーダＭＦＤにおいて、ホッパ
１’は大きな安息角や付着性の強い粉体でなければ攪拌
機等の特殊なものは必要としない。ロータリバルブ２’
は前記したとおり、添加材料の供給量と母材の供給量と
を配合比率によって設定しているため、制御部１０の指
令で同期するように駆動モータ２ａ’を制御する。ロー
タリバルブ２’から供給される母材と添加材料は、スク
リュ５’，５’の第二フィード部ＦＤ２で合流し、スク
リュ５’，５’で搬送されながら混合，分散，混練作用
が行なわれる。第二コンプレッション部ＣＰ２は、成形
金型の背圧（約１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 ）を受けて
プラスチック混和物が充満しメタリング部ＭＴを形成す
る。
１’は大きな安息角や付着性の強い粉体でなければ攪拌
機等の特殊なものは必要としない。ロータリバルブ２’
は前記したとおり、添加材料の供給量と母材の供給量と
を配合比率によって設定しているため、制御部１０の指
令で同期するように駆動モータ２ａ’を制御する。ロー
タリバルブ２’から供給される母材と添加材料は、スク
リュ５’，５’の第二フィード部ＦＤ２で合流し、スク
リュ５’，５’で搬送されながら混合，分散，混練作用
が行なわれる。第二コンプレッション部ＣＰ２は、成形
金型の背圧（約１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 ）を受けて
プラスチック混和物が充満しメタリング部ＭＴを形成す
る。
【００２２】ロータリバルブ２’，第一コンプレッショ
ン部ＣＰ１及び第二コンプレッション部ＣＰ２で密封さ
れたシリンダ４’内の排気が排気装置（図示せず）に連
結されたベント孔４ｂ’から強制的に行なわれる。空気
や水分は勿論のこと加熱，溶融，混練に伴なうプラスチ
ック混和物中の揮発物や気泡をも除去する。このように
して、プラスチック混和物は材料中の不純物を除去し、
製品外観の優れた成形製品として押出されるので、品質
向上とともに安定した成形条件で生産量の増大を図るこ
とができる。また、第二実施例において、添加材料押出
機５０と主押出機７０を別々の駆動部５７，７７とする
ことによって、それぞれ搬送速度，材料充満率，混練度
合を選択して、きめの細かいプラスチック混和物の成形
が可能である。
ン部ＣＰ１及び第二コンプレッション部ＣＰ２で密封さ
れたシリンダ４’内の排気が排気装置（図示せず）に連
結されたベント孔４ｂ’から強制的に行なわれる。空気
や水分は勿論のこと加熱，溶融，混練に伴なうプラスチ
ック混和物中の揮発物や気泡をも除去する。このように
して、プラスチック混和物は材料中の不純物を除去し、
製品外観の優れた成形製品として押出されるので、品質
向上とともに安定した成形条件で生産量の増大を図るこ
とができる。また、第二実施例において、添加材料押出
機５０と主押出機７０を別々の駆動部５７，７７とする
ことによって、それぞれ搬送速度，材料充満率，混練度
合を選択して、きめの細かいプラスチック混和物の成形
が可能である。
【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、要旨の範囲内で種々変形が可能である。例
えば、添加材料用フィーダ及び母材用フィーダとして上
述した実施例ではロータリバルブを用いているが、材料
供給時の密封性を高める必要があるような場合には、少
なくとも一方のロータリバルブに代えて、ボール弁，バ
タフライ弁，スライド弁などのシャットアウトバルブを
用いてもよい。
のではなく、要旨の範囲内で種々変形が可能である。例
えば、添加材料用フィーダ及び母材用フィーダとして上
述した実施例ではロータリバルブを用いているが、材料
供給時の密封性を高める必要があるような場合には、少
なくとも一方のロータリバルブに代えて、ボール弁，バ
タフライ弁，スライド弁などのシャットアウトバルブを
用いてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチ
ック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法に
よれば、嵩密度の小さな添加材料でも高濃度の配合比率
の混和物を成形することができ、小型の装置でも品質の
優れた成形製品とすることができるので生産量の増大を
図ることができる。また、粉体特性の不安定な添加材料
におても、添加材料の改善調整を行なったのち、母材と
の混合，分散，混練が行なわれるのでホッパ側への逆噴
出もなく、成形条件を広くかつ自由に選択することがで
きる。
ック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法に
よれば、嵩密度の小さな添加材料でも高濃度の配合比率
の混和物を成形することができ、小型の装置でも品質の
優れた成形製品とすることができるので生産量の増大を
図ることができる。また、粉体特性の不安定な添加材料
におても、添加材料の改善調整を行なったのち、母材と
の混合，分散，混練が行なわれるのでホッパ側への逆噴
出もなく、成形条件を広くかつ自由に選択することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る二軸スクリュ式のプラ
スチック混和物成形装置を示す縦断面図である。
スチック混和物成形装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の他の一実施例に係るプラスチック混和
物成形装置を示す構成概要説明図である。
物成形装置を示す構成概要説明図である。
【図３】従来例に係るプラスチック混和物成形装置を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
ＡＦＤ…添加材料用フィーダ ＡＥＸ…添加材料押出部 ＭＦＤ…母材用フィーダ ＭＥＸ…主押出部 ＦＤ１…第一フィード部 ＦＤ２…第二フィード部 ＶＴ１…第一ベント部 ＶＴ２…第二ベント部 ＣＰ１…第一コンプレッション部 ＣＰ２…第二コンプレッション部 ＭＴ…メタリング部 １，１’…ホッパ ２，２’…ロータリバルブ ２ａ，２ａ’…駆動モータ ３，３’…連結管 ４，４’…シリンダ ４ａ…フィルタ ４ｂ，４ｂ’…ベント孔 ５，５’…スクリュ ６…回転シール部 ７…駆動部 ８…ヒータ ９…検出部 １０…制御部 ５０…添加材料押出機 ５７…駆動部 ７０…主押出機 ７７…駆動部
Claims (5)
- 【請求項１】 シリンダ内にスクリュを挿入するととも
に、上記シリンダ内へ種類の異なる複数の材料を供給す
る複数のロータリバルブ及び／又はシャットアウトバル
ブをそれぞれ上記シリンダと密閉接続して設けたことを
特徴とするプラスチック混和物の成形装置。 - 【請求項２】 シリンダ内に二軸以上のスクリュを挿入
し、かつ、上記シリンダに空気抜き部を設けた請求項１
記載のプラスチック混和物の成形装置。 - 【請求項３】 シリンダ，スクリュ，ロータリバルブ及
び／又はシャットアウトバルブを複数種類の材料ごとに
備え、少なくともその中の一組を母材用として、上記母
材用スクリュのフィード部を他の組のシリンダと合体さ
せるようにした請求項１記載のプラスチック混和物の成
形装置。 - 【請求項４】 複数種類の材料ごとに備えたロータリバ
ルブ及び／又はシャットアウトバルブを一定比率で回転
制御及び／又は開閉制御する制御装置を備えた請求項
１，２又は３記載のプラスチック混和物の成形装置。 - 【請求項５】 スクリュを挿入したシリンダ内に、添加
材料と母材とを一定割合で供給しながらプラスチック混
和物を成形する方法であって、上記シリンダ内の脱気を
行ないつつ、添加材料を上記スクリュ及びシリンダで加
工処理したのち、母材を供給して上記スクリュ及びシリ
ンダで混合ならびに混練することを特徴としたプラスチ
ック混和物の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5203032A JPH0732357A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | プラスチック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5203032A JPH0732357A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | プラスチック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732357A true JPH0732357A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16467224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5203032A Pending JPH0732357A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | プラスチック混和物の成形装置及びその装置を用いた成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732357A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009023223A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Japan Steel Works Ltd:The | 押出機の原料供給制御方法及び装置 |
| JP2011224435A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | 二軸連続混練機、及びそれを用いた電池の製造方法 |
| WO2016186121A1 (ja) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | デンカ株式会社 | 透明な樹脂組成物及びその製造方法 |
| EP3115166A1 (de) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | Leistritz Extrusionstechnik GmbH | Verfahren zum verarbeiten eines ungetrockneten, in partikelform vorliegenden polymers oder polymergemischs mittels eines ein- oder mehrwelligen extruders, und extruder hierfür |
| CN111319211A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-23 | 陶怡君 | 一种塑料挤出管件的连续成型印花装置 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5203032A patent/JPH0732357A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009023223A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Japan Steel Works Ltd:The | 押出機の原料供給制御方法及び装置 |
| JP2011224435A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | 二軸連続混練機、及びそれを用いた電池の製造方法 |
| WO2016186121A1 (ja) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | デンカ株式会社 | 透明な樹脂組成物及びその製造方法 |
| EP3115166A1 (de) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | Leistritz Extrusionstechnik GmbH | Verfahren zum verarbeiten eines ungetrockneten, in partikelform vorliegenden polymers oder polymergemischs mittels eines ein- oder mehrwelligen extruders, und extruder hierfür |
| CN106335174A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-18 | 莱斯特里兹压制技术有限公司 | 利用单轴或多轴的挤出机加工未干燥的、颗粒状的聚合物或聚合物混合物的方法 |
| CN111319211A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-23 | 陶怡君 | 一种塑料挤出管件的连续成型印花装置 |
| CN111319211B (zh) * | 2020-03-11 | 2021-05-04 | 苏州喜全软件科技有限公司 | 一种塑料挤出管件的连续成型印花装置 |
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