JPS59133031A - スクリユ−押出機 - Google Patents
スクリユ−押出機Info
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- JPS59133031A JPS59133031A JP58007417A JP741783A JPS59133031A JP S59133031 A JPS59133031 A JP S59133031A JP 58007417 A JP58007417 A JP 58007417A JP 741783 A JP741783 A JP 741783A JP S59133031 A JPS59133031 A JP S59133031A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- thermoplastic resin
- length
- screw extruder
- cylinder
- 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.)
- Pending
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Classifications
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- 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
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
-
- 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
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
- B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/16—Fillers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶融流動性の悪い熱可塑性樹脂粉末の溶融押
出成形に好適なスクリュー押出機に関する。
出成形に好適なスクリュー押出機に関する。
弗素樹脂や超高分子量ポリエチレンのように溶融粘度が
著しく高く、摩擦係数も小さい樹脂は、溶融時の挙動が
汎用の熱可塑性樹脂と著しく異なるので、一般に汎用の
単軸スクリュー押出機によって押出すことは困難である
。汎用の単軸スクリュー押出機を用いてこれらの樹脂を
押出すには、溶融粘度を下げる為、押出温度を高温にし
たり、多量の滑剤の添加を必要とするので、分子量が低
下したりしてこれらの樹脂が本来具備している優れた物
性、例えば耐衝撃性、す１張強度、耐摩耗性、自己潤滑
性等を損う虞れがあった。ましてや超高分子量ポリエチ
レン等と多量の無機充填剤、ガラスファイバー等の補強
材あるいはオイル等との混練混合に従来のスクリュー押
出機を用いると、シリンダー内で閉塞現象が生じ安定な
押出しが不可能であった。
著しく高く、摩擦係数も小さい樹脂は、溶融時の挙動が
汎用の熱可塑性樹脂と著しく異なるので、一般に汎用の
単軸スクリュー押出機によって押出すことは困難である
。汎用の単軸スクリュー押出機を用いてこれらの樹脂を
押出すには、溶融粘度を下げる為、押出温度を高温にし
たり、多量の滑剤の添加を必要とするので、分子量が低
下したりしてこれらの樹脂が本来具備している優れた物
性、例えば耐衝撃性、す１張強度、耐摩耗性、自己潤滑
性等を損う虞れがあった。ましてや超高分子量ポリエチ
レン等と多量の無機充填剤、ガラスファイバー等の補強
材あるいはオイル等との混練混合に従来のスクリュー押
出機を用いると、シリンダー内で閉塞現象が生じ安定な
押出しが不可能であった。
そこで本発明者は、溶融流動性の患い熱可塑性樹脂粉末
の安定した押出しが可能なスクリュー押出機の開発につ
いて検討した結果、本発明に到達した。
の安定した押出しが可能なスクリュー押出機の開発につ
いて検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、圧縮比が１ないし２．５、Ｌ／Ｄが
６ないし１５のスクリュー及び該スクリューの先端にス
クリューの長さＣＬ）の少なくとも１・４倍の長さのシ
リンダー空間部を具備してなる溶融流動性の悪い熱可塑
性樹脂粉末の溶融押出成形に好適なスクリュー押出機を
提供するものである。
６ないし１５のスクリュー及び該スクリューの先端にス
クリューの長さＣＬ）の少なくとも１・４倍の長さのシ
リンダー空間部を具備してなる溶融流動性の悪い熱可塑
性樹脂粉末の溶融押出成形に好適なスクリュー押出機を
提供するものである。
本発明に係わるスクリュー押出機を図面を用いて説明す
る。
る。
第１図は本発明のスクリュー押出機の一実施例の縦断面
図である。１は熱可塑性樹脂等を投入するホッパー、２
はスクリュー、ろはシリンダーである。スクリューの圧
縮比は第１図に示す如く、ｈｌとｈ２との比であり、本
発明のスクリューの圧縮比は１ないし２．５、好ましく
は１．２ないし１．７の範囲である。圧縮比が１未満で
は脱気不足や樹脂とシリンダー内壁の摩擦抵抗が小さく
なって樹脂の推進力不足が生じ易い。一方、２．５を越
えると過圧縮による閉塞現象を生じ易くなるので好まし
くない。
図である。１は熱可塑性樹脂等を投入するホッパー、２
はスクリュー、ろはシリンダーである。スクリューの圧
縮比は第１図に示す如く、ｈｌとｈ２との比であり、本
発明のスクリューの圧縮比は１ないし２．５、好ましく
は１．２ないし１．７の範囲である。圧縮比が１未満で
は脱気不足や樹脂とシリンダー内壁の摩擦抵抗が小さく
なって樹脂の推進力不足が生じ易い。一方、２．５を越
えると過圧縮による閉塞現象を生じ易くなるので好まし
くない。
又、スクリューのＬ／Ｄは第１図に示す如く、ａからｂ
迄の長さく１、）とスクリュー外径のシリンダー径（Ｉ
））との比であり、本発明のスクリューのＬ／ Ｄは６
ないし１５、好ましくは７ないし１３の範囲であるＯＬ
／Ｄがろ未満ては、樹脂を先へ推進させる力が弱まる。
迄の長さく１、）とスクリュー外径のシリンダー径（Ｉ
））との比であり、本発明のスクリューのＬ／ Ｄは６
ないし１５、好ましくは７ないし１３の範囲であるＯＬ
／Ｄがろ未満ては、樹脂を先へ推進させる力が弱まる。
一方、１５を越えると、特に多量の無機充填材等を混合
した場合にスクリューと樹脂の摩擦抵抗が増大してスク
リューモーターに過負荷が掛かるので好ましくない。
した場合にスクリューと樹脂の摩擦抵抗が増大してスク
リューモーターに過負荷が掛かるので好ましくない。
本発明のスクリュー押出機の最も大きな特徴は、前記ス
クリューの先端に第１図に示す如く、スクリュー長さｔ
Ｌ）の少なくとも１．４倍、好ましくは乙ないし５倍の
長さのシリンダー空間部５を具備していることである。
クリューの先端に第１図に示す如く、スクリュー長さｔ
Ｌ）の少なくとも１．４倍、好ましくは乙ないし５倍の
長さのシリンダー空間部５を具備していることである。
該空間部５の存在により、スクリュ一部により、フィラ
ー等と混練された溶融流動性の悪い熱可塑性樹脂が完全
に溶融するのであって、該空間部５の長さが１．４倍未
満では充分に可塑化溶融されず、スクリュ一部で閉塞を
起こす。又、空間部５の長さは少なくともスクリュー長
さくＬ）の１．４倍以上あれば、長い方はとくに限定は
されないが、５倍を越えると押出機が長過ぎて操作上及
び経済的に好ましくない。−刃室間部５の内径は、スク
リュ一部先端のシリンダー内径（Ｄ）とに対し、０．６
＋）ないし５Ｄの大きさ程度であることが好ましい。空
間部の内径が５Ｄより大きくなると樹脂の芯部の溶融が
不充分になり易い０又、０．６Ｄ未満になると特に無機
充填材混合樹脂の場合背圧が高くなり、延いては圧縮部
で閉塞を起こす虞れがある。
ー等と混練された溶融流動性の悪い熱可塑性樹脂が完全
に溶融するのであって、該空間部５の長さが１．４倍未
満では充分に可塑化溶融されず、スクリュ一部で閉塞を
起こす。又、空間部５の長さは少なくともスクリュー長
さくＬ）の１．４倍以上あれば、長い方はとくに限定は
されないが、５倍を越えると押出機が長過ぎて操作上及
び経済的に好ましくない。−刃室間部５の内径は、スク
リュ一部先端のシリンダー内径（Ｄ）とに対し、０．６
＋）ないし５Ｄの大きさ程度であることが好ましい。空
間部の内径が５Ｄより大きくなると樹脂の芯部の溶融が
不充分になり易い０又、０．６Ｄ未満になると特に無機
充填材混合樹脂の場合背圧が高くなり、延いては圧縮部
で閉塞を起こす虞れがある。
本発明のスクリュー押出機に好適な熱可塑性樹脂とは、
溶融流動性が悪い超高分子量ポリエチレン及び弗素樹脂
である。超高分子量ポリエチレンとは通常の汎用ポリエ
チレンに比べてはるかに高い分子量を有し、溶融成形、
とくに溶融押出成形の困難なポリエチレンとして知られ
ており、このような超高分子量ポリエチレンは例えばチ
ーグラー重合によって得ることができる。本発明の押出
機はこのような超高分子量ポリエチレンの全てに適用で
きるが、好適にはデカリン、１３５°Ｃ中で測定した極
限粘度〔η〕が３ａｆｆ／ｇ以上、更には１０ｄｌ／ｇ
以上で且つメルトフローレー）（ＭＦＲ）（ＡｓＴ＋ｘ
Ｄ １２３Ｂ、Ｆ）が０−０１１１Ｅ／ １０ｍ１ｎ
以下のポリエチレンに適用しても安定な溶融押出成形が
できる。また弗素樹脂とは、四弗化エチレン樹脂、四弗
化エチレン・六弗化プロピレン共重合樹脂、三弗化塩化
エチレン樹脂等の弗素を含む樹脂である。
溶融流動性が悪い超高分子量ポリエチレン及び弗素樹脂
である。超高分子量ポリエチレンとは通常の汎用ポリエ
チレンに比べてはるかに高い分子量を有し、溶融成形、
とくに溶融押出成形の困難なポリエチレンとして知られ
ており、このような超高分子量ポリエチレンは例えばチ
ーグラー重合によって得ることができる。本発明の押出
機はこのような超高分子量ポリエチレンの全てに適用で
きるが、好適にはデカリン、１３５°Ｃ中で測定した極
限粘度〔η〕が３ａｆｆ／ｇ以上、更には１０ｄｌ／ｇ
以上で且つメルトフローレー）（ＭＦＲ）（ＡｓＴ＋ｘ
Ｄ １２３Ｂ、Ｆ）が０−０１１１Ｅ／ １０ｍ１ｎ
以下のポリエチレンに適用しても安定な溶融押出成形が
できる。また弗素樹脂とは、四弗化エチレン樹脂、四弗
化エチレン・六弗化プロピレン共重合樹脂、三弗化塩化
エチレン樹脂等の弗素を含む樹脂である。
本発明のスクリュー押出機は、前記超高分子量ポリエチ
レンあるいは弗素樹脂に、更に各種充填剤、例えばシリ
カ、タルク、炭酸カルシウム１硫酸バリウム、マイカ等
の無機充填剤、カーホンフラッフ、ガラス繊維、カーボ
ン繊維等の補強材、更にはオイル、ワックス等の可塑剤
を添加した組成物の溶融押出成形に用いても、組成物が
閉塞することなく安定した押出しができる。
レンあるいは弗素樹脂に、更に各種充填剤、例えばシリ
カ、タルク、炭酸カルシウム１硫酸バリウム、マイカ等
の無機充填剤、カーホンフラッフ、ガラス繊維、カーボ
ン繊維等の補強材、更にはオイル、ワックス等の可塑剤
を添加した組成物の溶融押出成形に用いても、組成物が
閉塞することなく安定した押出しができる。
本発明のスクリュー押出機は押出成形のみならず、射出
成形の可塑化機構にも適用出来る。
成形の可塑化機構にも適用出来る。
次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するＯ
実施例１
第１図の如き押出＠全周い、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。
溶融押出した例について説明する。
スクリュー外径 ３０−φ
スクリューの有効長さ Ｌ １０ ＝ ９フライトピ
ツチ ２３ｍｍ一定スクリユー圧縮比
１・６ シリンダー空間部長さ ５００ｍｍ シリンダー空間部最大径 ４１３ｍｍ超高分子量ポリ
エチレン粉末（商品名）・イゼツクス・ミリオン、＋ｖ
ＦＲ： ０．０１以下、〔η）：２５ｄｌ／ｇｓ融点−
１３６°Ｃ１三井石油化学工業（株）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。Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３のシリンダー設定温度を２００°Ｃ５２５０°Ｃ，
２００°Ｃにし、スクリュー回転数を１０〜３０ ｒｐ
ｍの範囲で変更しても、気泡の混入、未溶融部の残存、
分子量低下等の問題が発生することなく、３７ｍｍφの
丸棒が連続して得られた。
ツチ ２３ｍｍ一定スクリユー圧縮比
１・６ シリンダー空間部長さ ５００ｍｍ シリンダー空間部最大径 ４１３ｍｍ超高分子量ポリ
エチレン粉末（商品名）・イゼツクス・ミリオン、＋ｖ
ＦＲ： ０．０１以下、〔η）：２５ｄｌ／ｇｓ融点−
１３６°Ｃ１三井石油化学工業（株）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。Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３のシリンダー設定温度を２００°Ｃ５２５０°Ｃ，
２００°Ｃにし、スクリュー回転数を１０〜３０ ｒｐ
ｍの範囲で変更しても、気泡の混入、未溶融部の残存、
分子量低下等の問題が発生することなく、３７ｍｍφの
丸棒が連続して得られた。
実施例２
実施例１で用いた装置で超高分子量ポリエチレン粉末に
タルクを２［１ｗｔ％混合したものを溶融押出した。Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ５のシリンダー設定温度を２００°Ｃ，２
９０°Ｃ，２１０°Ｃにし、スクリュー回転数を２０ｒ
ｐｍにすると＼押出量が変動することなく、安定して３
７ｍｍφ丸棒が成形出来た。
タルクを２［１ｗｔ％混合したものを溶融押出した。Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ５のシリンダー設定温度を２００°Ｃ，２
９０°Ｃ，２１０°Ｃにし、スクリュー回転数を２０ｒ
ｐｍにすると＼押出量が変動することなく、安定して３
７ｍｍφ丸棒が成形出来た。
第１図は本発明のスクリュー押出機の縦断面図である。
１、原料ホッパー ２ スクリュー６ シリンダー
４ 電熱ヒーター５、シリンダー空間部 ６．
グイ取付け７ランジ７溝又は粗面加工 出願人 三井石油化学工業株式会社 代理人 山 口 和
４ 電熱ヒーター５、シリンダー空間部 ６．
グイ取付け７ランジ７溝又は粗面加工 出願人 三井石油化学工業株式会社 代理人 山 口 和
Claims (1)
- （１）圧縮比が１ないし２．５、Ｌ／Ｄが３ないし１５
のスクリュー及び該スクリューの先端にスクリューの長
さくＬ）の少なくとも１．４倍以上の長さのシリンダー
空間部を具備してなる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 |
|---|---|---|---|
| JP58007417A JPS59133031A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | スクリユ−押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58007417A JPS59133031A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | スクリユ−押出機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59133031A true JPS59133031A (ja) | 1984-07-31 |
Family
ID=11665290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58007417A Pending JPS59133031A (ja) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | スクリユ−押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59133031A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063016A (en) * | 1989-05-12 | 1991-11-05 | Basf Aktiengesellschaft | Production of hardwearing and shock-resistant extrudates of ultra-high molecular weight polyethylene and apparatus for this purpose |
-
1983
- 1983-01-21 JP JP58007417A patent/JPS59133031A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063016A (en) * | 1989-05-12 | 1991-11-05 | Basf Aktiengesellschaft | Production of hardwearing and shock-resistant extrudates of ultra-high molecular weight polyethylene and apparatus for this purpose |
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