JPS5835139B2 - スクリュ−押出機 - Google Patents
スクリュ−押出機Info
- Publication number
- JPS5835139B2 JPS5835139B2 JP50015454A JP1545475A JPS5835139B2 JP S5835139 B2 JPS5835139 B2 JP S5835139B2 JP 50015454 A JP50015454 A JP 50015454A JP 1545475 A JP1545475 A JP 1545475A JP S5835139 B2 JPS5835139 B2 JP S5835139B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- compression
- screw
- powder
- extrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- B29C48/53—Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶融流動性の悪い樹脂粉末を溶融押出する装
置に関する。
置に関する。
フッ素樹脂や超高分子量ポリエチレンのように溶融粘度
が高（摩擦係数の小さい樹脂は、溶融時の挙動が汎用の
成形樹脂と著しく異なるので、般に単軸スクリュー押出
機によって押出すことは不可能とされている。
が高（摩擦係数の小さい樹脂は、溶融時の挙動が汎用の
成形樹脂と著しく異なるので、般に単軸スクリュー押出
機によって押出すことは不可能とされている。
充填剤の添加によって加工性を改良する方法も種々提案
されているが、樹脂の物性を低下させるので好ましい方
法ではない。
されているが、樹脂の物性を低下させるので好ましい方
法ではない。
またバレルに溝を付ける方法も提案されているが、超高
分子量ポリエチレンに関して言えば、せいぜい粘度平均
分子量５０万以下のものに適用されるにすぎない。
分子量ポリエチレンに関して言えば、せいぜい粘度平均
分子量５０万以下のものに適用されるにすぎない。
一方２軸押出機を用いて溶融押出する方法も知られてい
るが押出機が高価なためコストアップになるといった欠
点があり、優れた方法とは言えない。
るが押出機が高価なためコストアップになるといった欠
点があり、優れた方法とは言えない。
本発明者らは、これら溶融流動性の悪い樹脂を単軸押出
機を用いて溶融押出方法について種々検討した結果、そ
れに適した装置を見出すに至ったものである。
機を用いて溶融押出方法について種々検討した結果、そ
れに適した装置を見出すに至ったものである。
すなわち本発明はスクリュー押出機を用いて樹脂粉末か
ら溶融押出する方法において、押出機中で樹脂融点より
少くとも４０℃低い温度で樹脂粉末を充分に圧縮し、さ
らに樹脂の融点近傍で圧縮した後、常法により溶融圧縮
して押出する方法を行うに適した装置を提供するもので
ある。
ら溶融押出する方法において、押出機中で樹脂融点より
少くとも４０℃低い温度で樹脂粉末を充分に圧縮し、さ
らに樹脂の融点近傍で圧縮した後、常法により溶融圧縮
して押出する方法を行うに適した装置を提供するもので
ある。
通常の溶融押出においては、スクリュー押出機に供給し
た樹脂を溶融した後、圧縮部で圧縮させる方法を採って
いるが、本発明においては、樹脂粉末をスクリュー押出
機中で圧縮させた後、樹脂を溶融させさらに圧縮しなが
ら押出す方法を採用するものである。
た樹脂を溶融した後、圧縮部で圧縮させる方法を採って
いるが、本発明においては、樹脂粉末をスクリュー押出
機中で圧縮させた後、樹脂を溶融させさらに圧縮しなが
ら押出す方法を採用するものである。
圧縮はスクリューの溝巾または溝深あるいはその両方を
変化させることにより行うのが一般的である。
変化させることにより行うのが一般的である。
溶融粘度および滑性の高い樹脂においては、樹脂粉末の
圧縮を行わないと押出が難かしく、その際樹脂融点の少
なくとも４０℃以下で行わないと実質的な効果が認めら
れない。
圧縮を行わないと押出が難かしく、その際樹脂融点の少
なくとも４０℃以下で行わないと実質的な効果が認めら
れない。
すなわち、樹脂粉末の圧縮時の温度が高い場合、たとえ
ば樹脂融点より２０℃程度低い温度では、樹脂とスクリ
ューが共回りを起し易く、その結果押出が不能となる。
ば樹脂融点より２０℃程度低い温度では、樹脂とスクリ
ューが共回りを起し易く、その結果押出が不能となる。
またこれより若干低い温度では押出が呵能となるが安定
していないので、実際の成形に適用できるのは、樹脂融
点の少なくとも４０℃以下で圧縮する場合のみである。
していないので、実際の成形に適用できるのは、樹脂融
点の少なくとも４０℃以下で圧縮する場合のみである。
この場合の圧縮比は原料樹脂粉の嵩比重の比によっても
異なるが、一般には１．５ないし２．５程度にするのが
好ましい。
異なるが、一般には１．５ないし２．５程度にするのが
好ましい。
圧縮比が小さすぎると安定押出が難かしく、又押出品に
気泡が混入するので好ましくなく、圧縮比が大きすぎる
と閉塞状態となって押出不可能となるので圧縮比を適当
に選択する必要がある。
気泡が混入するので好ましくなく、圧縮比が大きすぎる
と閉塞状態となって押出不可能となるので圧縮比を適当
に選択する必要がある。
粉末の圧縮が終れば続いて加温しつつ圧縮を続ける。
この際、バレルと樹脂の圧着を図ってスクリューの回転
駆動による推進力を強化させるため、一旦、樹脂の融点
近傍（たとえば軟化点なし融点＋２０℃程度）に加熱し
、緩かに圧縮した後、通常の溶融押出を行うと、さらに
安定した押出ができるので好ましい。
駆動による推進力を強化させるため、一旦、樹脂の融点
近傍（たとえば軟化点なし融点＋２０℃程度）に加熱し
、緩かに圧縮した後、通常の溶融押出を行うと、さらに
安定した押出ができるので好ましい。
すなわち樹脂融点近傍の半融樹脂の圧縮における圧縮比
は、粉末の圧縮比によっても異なるが１．１ないし１．
３程度に押えるのが好ましい。
は、粉末の圧縮比によっても異なるが１．１ないし１．
３程度に押えるのが好ましい。
またスクリューの回転による推進力を強化させるため、
この部分の長さを比較的大きくすることが好ましく、た
とえば融点近傍における圧縮部のＬ／Ｄ （長さ／スク
リュー外径）は押出むらを防ぐため７以上にするのがよ
く、上限は１３程度に押えるのが実際的である。
この部分の長さを比較的大きくすることが好ましく、た
とえば融点近傍における圧縮部のＬ／Ｄ （長さ／スク
リュー外径）は押出むらを防ぐため７以上にするのがよ
く、上限は１３程度に押えるのが実際的である。
最終成形温度は、樹脂が完全に溶融し、かつ樹脂の分解
しない温度であればよく、当然樹脂の種類によって異な
るが、たとえば樹脂融点より５０ないし１５０℃高い温
度で行うのが一般的である。
しない温度であればよく、当然樹脂の種類によって異な
るが、たとえば樹脂融点より５０ないし１５０℃高い温
度で行うのが一般的である。
この部分における圧縮比は、樹脂融点近傍における圧縮
部の圧縮比より大きくすることが可能であり、たとえば
、１．４ないし２．０の範囲の任意の圧縮比を採ること
ができる。
部の圧縮比より大きくすることが可能であり、たとえば
、１．４ないし２．０の範囲の任意の圧縮比を採ること
ができる。
かかる成形方法に適したスクリュー押出機を第１図に示
す。
す。
１は加熱装置を備えたバレル、２はスクリュー、３は原
料供給口である。
料供給口である。
圧縮比は、溝巾を一定にし、溝深さを変化させる方法に
よってとっている。
よってとっている。
Ａは原料供給部、Ｂは粉末樹脂圧縮部、Ｃは半融樹脂圧
縮部、Ｄは粉末樹脂圧縮部、Ｅはトーピードである。
縮部、Ｄは粉末樹脂圧縮部、Ｅはトーピードである。
図中Ｙ点からＹ点までが圧縮部となっており、Ｗ点から
Ｘ点にかげては他部分より緩圧縮となるよう設計されて
いる。
Ｘ点にかげては他部分より緩圧縮となるよう設計されて
いる。
図の説明から明らかなように、原料供給口３から連続的
に供給される樹脂粉をスクリューの回転に伴ない、原料
供給部Ａから粉末樹脂圧縮部Ｂに送られ樹脂粉末の予備
脱気を行い、さらに樹脂融点近傍に保たれた半融樹脂圧
縮部Ｃで樹脂とバレルの粘着力による推進力強化を図る
ため加温と緩圧縮を行い、さらに高温に保たれた溶融樹
脂圧縮部りで完全脱気を図るための最終圧縮を行い、ト
ーピードＥを通って押出される。
に供給される樹脂粉をスクリューの回転に伴ない、原料
供給部Ａから粉末樹脂圧縮部Ｂに送られ樹脂粉末の予備
脱気を行い、さらに樹脂融点近傍に保たれた半融樹脂圧
縮部Ｃで樹脂とバレルの粘着力による推進力強化を図る
ため加温と緩圧縮を行い、さらに高温に保たれた溶融樹
脂圧縮部りで完全脱気を図るための最終圧縮を行い、ト
ーピードＥを通って押出される。
トーピードＥの代りにスクリュータイプのヘッドにして
も差支えないが、溶融粘度および滑性の高い樹脂におい
ては、充分な背圧を取れることおよびスクリュー表面と
樹脂の摩擦抵抗を低減させてより安定した押出を可能な
らしめるため第１図のようなトーピードタイプのヘッド
を用いるのが好ましい。
も差支えないが、溶融粘度および滑性の高い樹脂におい
ては、充分な背圧を取れることおよびスクリュー表面と
樹脂の摩擦抵抗を低減させてより安定した押出を可能な
らしめるため第１図のようなトーピードタイプのヘッド
を用いるのが好ましい。
第１図はもつとも好適なるスクリュー押出機であるが半
融樹脂圧縮部を緩圧縮とする限り、第１図のような複雑
な形状とする必要はないが、バレルを長くしなげればな
らないという欠点を生する。
融樹脂圧縮部を緩圧縮とする限り、第１図のような複雑
な形状とする必要はないが、バレルを長くしなげればな
らないという欠点を生する。
本発明の装置は押出成形のみならず射出成形の可塑化機
構にも適用できる。
構にも適用できる。
実施例
第１図の如き単軸押出機を用い、超高分子量ポリエチレ
ンを溶融押出した例について説明する。
ンを溶融押出した例について説明する。
スクリュー外径 ６５ｍｍφ
スクリューの有効長さ Ｌ／Ｄ＝２４
フライトピンチ ４０ｍｍ一定
溝深変化型スクリユー
粉末樹脂圧縮部Ｂ 長さＬ／Ｄ＝２
圧縮比＝１．６５
半融樹脂圧縮部Ｃ長さＬ／Ｄ＝９
圧縮比＝１．１５
溶融樹脂圧縮部Ｄ 長さＬ／Ｄ＝７
圧縮比＝１．６５
超高分子量ポリエチレン粉末（商品名Ｈｉ−ｚｅｘ第１
ノオ７、Ｍｌ。
ノオ７、Ｍｌ。
。−８，。１以下、〔７〕デフす７１３５℃
１８、融点１３６℃、粉末嵩比重＝０．４５、三井石油
化学社製）を上記スクリューを有する単軸押出機で溶融
押出した。
化学社製）を上記スクリューを有する単軸押出機で溶融
押出した。
Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅのバレル設定温度をそれぞれ３０℃、１
３０℃、２２０℃、２４０℃にした場合、空気泡の混入
、未溶融部の残存、分子量低下等のトラブルが発生する
ことな（、後記の如く、極めて安定した押出量とスクリ
ュー回転数の相関が得られた。
３０℃、２２０℃、２４０℃にした場合、空気泡の混入
、未溶融部の残存、分子量低下等のトラブルが発生する
ことな（、後記の如く、極めて安定した押出量とスクリ
ュー回転数の相関が得られた。
スクリュー回転数（ｒ、ｐ、ｍ） 押出量（ＡＶ′１
１ｒ ）２０ １２ ４０ ２３ ６０ ３４ ８０ ４７ １００ ５９ 粉末樹脂圧縮部Ｂの温度を６０℃または８５℃に設定し
た場合も同様に安定押出が可能であった。
１ｒ ）２０ １２ ４０ ２３ ６０ ３４ ８０ ４７ １００ ５９ 粉末樹脂圧縮部Ｂの温度を６０℃または８５℃に設定し
た場合も同様に安定押出が可能であった。
比較例
粉末樹脂圧縮部の温度を１１５℃または１３０℃に設定
した以外は実施例同様に操作したところ、スクリュー回
転数の高低にかかわらず、樹脂とスクリューが共回りを
起こし、押出力を不能であった。
した以外は実施例同様に操作したところ、スクリュー回
転数の高低にかかわらず、樹脂とスクリューが共回りを
起こし、押出力を不能であった。
また核部の温度が１０５℃の場合には押出が不安定であ
った。
った。
第１図は本発明のスフ
ト・・バレル、２・・・スフ
リュー押出機である。
リュー ３・・・原料供給口。
Claims (1)
- １ 樹脂粉末溶融押出用スクリュー押出機において、圧
縮部を３区分し、その中央部をその前後部より緩圧締と
したことを特徴とするスクリュー押出機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50015454A JPS5835139B2 (ja) | 1975-02-07 | 1975-02-07 | スクリュ−押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50015454A JPS5835139B2 (ja) | 1975-02-07 | 1975-02-07 | スクリュ−押出機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5190360A JPS5190360A (ja) | 1976-08-07 |
| JPS5835139B2 true JPS5835139B2 (ja) | 1983-08-01 |
Family
ID=11889238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50015454A Expired JPS5835139B2 (ja) | 1975-02-07 | 1975-02-07 | スクリュ−押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835139B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615193B2 (ja) * | 1983-11-08 | 1994-03-02 | 三井東圧化学株式会社 | 熱硬化性樹脂の押出成形方法及び装置 |
| JPH0611514B2 (ja) * | 1983-03-29 | 1994-02-16 | 三井東圧化学株式会社 | 熱硬化性樹脂の押出成形方法 |
| JPH0615194B2 (ja) * | 1983-11-22 | 1994-03-02 | 三井東圧化学株式会社 | 合成樹脂複合管の製造方法及び装置 |
| JPS60250931A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-11 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 超高分子量ポリエチレン粉末押出成形用スクリユ−押出機 |
| JPH0657420B2 (ja) * | 1985-09-27 | 1994-08-03 | 三菱化成株式会社 | 超高分子量ポリオレフイン押出成形品の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851058A (ja) * | 1971-10-26 | 1973-07-18 |
-
1975
- 1975-02-07 JP JP50015454A patent/JPS5835139B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851058A (ja) * | 1971-10-26 | 1973-07-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5190360A (ja) | 1976-08-07 |
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