JPS6056084B2 - 合成樹脂成形原料の混合装置及び合成樹脂成形品製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成樹脂成形原料の混合装置及び該混合装置を
含む合成樹脂成形品製造装置に関する。

従来、複数の合成樹脂成形原料を混合する場合、成形原
料の流動挙動が相互に異なつていると、成形原料が均一
に混合され難いのみならす、たとえ均一に混合されたと
しても混合物の混合装置からの送出乃至配送の際混合物
が成形原料毎に分離されてしまつたり、例えば熱可塑性
合成樹脂成形原料の場合には、加熱成形の際混合物が均
一には軟化され得す、その結果成形品にフイツシユアイ
等が生ずる恐れがある。熱可塑性合成樹脂成形原料の少
なくとも一部として成形加工の際に生じた成形加工片乃
至成形不良品、使用済成形製品等を再度用いることが望
ましいにもかかわらす、前記した問題点のために、熱可
塑性樹脂の再利用が必ずしもなされていな’い。

本発明は前記諸点に鑑み成されたものであり、その目的
とするところは、流動挙動の異なる合成樹脂成形原料を
均一に混合して、均一な流動挙動を有する混合物となす
合成樹脂成形原料の混合装・置を提供すること及び該混
合装置を用いた合成樹脂成形品の製造装置を提供するこ
とにある。

次に本発明の好ましい一具体例を図面に基づいて説明す
る。図中、１は供給口２、送出口３を有する混合機であ
る。

送出口３には送出口３を開閉するシャッタ４が設けられ
ている。供給口２には熱可塑性樹脂成形機５での成形加
工の際生じた成形加工片６を所望の粉砕手段７て粉砕し
てなるフレーク状熱可塑性樹脂片８が貯槽９を介して供
給される。供給口２には更に可塑剤１０を含む液体が貯
槽１１から所望の点滴手段１２を介して供給される。液
体中には公知の安定剤等の助剤が混入されている。樹脂
片８と可塑剤１０とが混合機１で発熱を生じない程度に
すみやかに混合されることにより、可塑剤１０は樹脂片
８の表面に均一に付着されて混合物１３が作られる。可
塑剤１０が樹脂片８表面をぬらすため、混合物１３では
、樹脂片８の形状にかかわらず、樹脂片８の表面又は入
りくんだ細孔中に含まれる空気は可塑剤の滲透膜により
置換され、取り除かれる。混合機１の混合動作が完了す
ると、混合機１のシャッタ４が開かれて混合物１３は送
出口３と連通された第二の混合機１４の供給口１５に送
られる。

混合物１３の送出後、混合機１は所望のタイミングで次
の混合動作を開始する。供給口１５には更に公知の手段
により形成された前記合成樹脂片より微細な粉体状の熱
可塑性樹脂用コンパウンド又は着色コンパウンド１６が
貯槽１７を介して供給される。混合機１４に供給された
混合物１３とコンパウンド１６とは発熱を生じない程度
にすみやかに混合機１４で均一に混合されて成形用最終
混合物１８となされる。混合物１３の表面には可塑剤１
０の層が形成されているため混合物１３−はコンパウン
ド１６と付着性を有しており、コンパウンド又は着色コ
ンパウンド１６中に均一に分散混合される（混合物１３
とコンパウンド１６との流れ方すなわち流動挙動が均一
に保たれる）。尚、第一の混合機１の送出口３と第二の
混合機１４の供給口１５とが近接して連通されているた
め、可塑剤１０が樹脂片８の内部に浸透してしまう前に
混合物１３が第二の混合機１４に移送され得、混合物１
３とコンパウンド１６とが形状、サイズ、見かけ比重等
の差にかかわらず均一に付着・混合され得るのみならず
、混合物１８の移送の際、混合物１８が混合物１３（乃
至樹脂片８）とコンパウンド１６とに分離される恐れが
少ない（混合物１８の流れ方すなわち流動挙動が均一化
されている）。第二の混合機１４での混合が完了すると
、シャッタ１９が開かれて、混合物１８は混合機１４の
送出口２０から送出され、所望ならは貯槽２１を介して
、更に配管２２を介して熱成形機５に送られる。

混合物１８は配管２２中ての転送の際、混合原料毎に分
離される恐れが少ないのみならず、混合物１８が熱成形
機５に送られるまでに樹脂片８が可塑剤１０により適度
に可塑化され得、その”結果混合物１８が熱成形機５で
加熱される降コンパウンド又は着色コンパウンド１６と
コンパウンド又は着色コンパウンド１６中に均等に分散
された樹脂片８とほぼ同程度の速さで軟化され得（熱に
よる軟化の仕方すなわち流動挙動が均一化されている）
、フイツシユアイ等を生じることなく所望の成形品２３
として製造され得る。またコンパウンド１６が着色コン
パウンドの場合、その着色剤の粒子は非常に微細であり
樹脂片８との形状差が大きいために従来の装置ではその
運動過程で分離、脱落されやすく成形品に色むらを生じ
やすいが、この装置では、送出口３から直接混合機１４
に導入される樹脂片８に附着した可塑剤等の被膜の粘着
力により、混合機１４内での混合過程、押出機への搬送
過程、更に押出成形機のスクリュ供給及び圧縮過程に於
ての着色コンパウンドの分離偏散が防止され、色むら、
溶融むらのない所望の成形品２３が製造され得る。尚成
形品２３は所望に応じて次の成形加工工程に転送される
。

成形機５での成形の際生じた成形くす乃至成形片、成形
不良品は再生用の成形加工片６として所望の粉砕装置７
に送られる。尚樹脂片８としては使用済成形品を用いて
もよく、また適当な可塑剤１０を選択するならば、樹脂
片８はコンパウンド１６によつて製造される熱可塑性樹
脂とは異なる熱可塑性樹脂からなつていてもよい。

合成樹脂成形品製造装置２４は以上の如く構成されてい
るが、混合機１，１４からなる混合装置２５は、熱可塑
性樹脂成形原料以外の合成樹脂成形原料の混合にも用い
られ得る。

また三つ以上の混合機を連結して混合装置を形成しても
よい。混合機１，１４としては公知の混合機を用いても
よいが、例えば特に第２図、第３図Ａ，ｂに示す混合機
を用いてもよい。第２〜３図中、３１は供給口３２、送
出口３３を有するシリンダ状の混合容器である。

容器３１の中心軸は水平軸に対して傾斜しており、供給
口３２は容器３１の側面上方位置に、送出口３３は容器
３１の側面下方位置に設けられている。送出口３３は容
器３１の最も下方側面位置近傍に設けられることが好ま
しい。容器３１の中心軸に沿つて設けられた回転軸３４
には攪拌手段３５を有する管状軸３６が嵌着されている
。軸３６には板状腕部材３７，３８か半径方向に延設さ
れていると共に別の板状腕部材３９，４０が腕部材３７
，３８とは異なる半径方向に延設されている。

腕部材３７，３８及び腕部材３９，４０の延設端には夫
々長手方向板状腕部材４１，４２が固定されている。腕
部材３７，３８，４１及ひ腕部材３９，４０，４２によ
つて攪拌手段３５が形成されている。

腕部材３７，３８乃至腕部材３９，４０は夫々一つの腕
部材からなつていてもよい。回転軸３４がモータ（図示
しない）によりＡ方向に回転される際、容器３１内の被
混合物が腕部材３７，３８によつてＡ及びＢ方向に、腕
部材３９，４０によつてＡ及びＣ方向に変位されるべく
力を受けるように腕部材３７，３８，３９，４０は夫々
傾斜して設けられている。腕部材４１，４２の外縁部は
実質的に容器３１の端面及び側面近傍に添うように設け
られており、腕部材４１，４２の長手方向内側端部は共
に容器３１の周壁面の長手方向の中心部４３近傍まて延
設されており、中心部４３近傍への被混合物の滞留を避
け得る。この腕部材４１，４２により容器３１内の被混
合物はＡ方向のみならず軸３６近傍、換言すれば容器３
１の中心部近傍に集められるべくＤ，Ｅ方向に力を受け
る。被混合物のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ方向の運動により被
混合物は十分に混合され得、攪拌手段３５が板状腕部材
で形成されているため混合の際の発熱がおさえられ得、
被混合物としての熱可塑性樹脂用原料のゲル化を避け得
る。

従つて、高速で攪拌を行ない熱可塑性樹脂の粒子間の摩
擦によつて混合を実現する従来のヘンセルミキサや、壁
面との間隙が小さく且つ比較的大きい回転数て回転され
る攪拌羽根の外周と中心部との速度の差によつて混合を
行なう羽根ブレンダ乃至りポンプレンダと比較して、比
較的低い回転数で攪拌手段３５が回転される場合におい
ても、混合効率が高められ得る。その結果、従来のヘン
セルミキサ、羽根ブレンダ乃至りポンプレンダを用いた
場合発熱によりゲル化され易い可塑化された熱可塑性樹
脂をもゲル化粒子を発生させることなく均一に混合し得
る。容器３１の両端には蓋４４，４５が設けられており
、蓋４４，４５には夫々の支持枠４６，４７が固定され
ている。

４８はシール部材である。

蓋４４，４５の中心には夫々貫通孔４９，５０が設けら
れており、軸３４が孔４９，５０を貫通して容器３１外
に突出している。軸３６は孔４９，５０近傍で徐々に径
小されており、また孔４９，５０の内側面と軸３４の外
周との間には環状の間隙５１，５２が設けられている。
軸３４の突出部５３，５４は夫々軸受５５，５６軸受５
７，５８、支持枠４６，４７に固定された軸受支持部材
５９，６０、部材５９，６０に固定されたもう一つの軸
受支持部材６１，６２によつて回転自在に支持されてい
る。６３，６４はシールリングである。

支持枠４６と蓋４４とによつて形成された室６５の間隙
５１近傍にはシールリング６６が設けられており、リン
グ６６を覆つて、気体導入管６７に連結されたカバー６
８が設けられている。

カバー６８は一方て蓋４４に密着固定されており、また
カバー６８と軸３４との間には別のシールリング６９，
７０が設けられている。シールリング６６，６９，７０
の内周縁には環状の切り欠き部６６ａ，６９ａ，７０ａ
が形成されている。７８ａ，７８ｂ，７８ｃは留め輪て
ある。

カバー６８と軸３７とによつて形成された室７１は管６
７と共に気体案内路を形成している。軸３４は環状弾性
リング乃至とめ輪７８ａ，７８ｂ，７８ｃの弾性力とシ
ールリング６６，６９，７０のゴム弾性力とによつて外
周を均一に接圧されており、軸４の外周面とシールリン
グ６６，６９，７０の内周面との間には実質的に若干ノ
の間隙が形成されている。

管６７から加圧気体、例えば圧縮空気が室７１に導入さ
れると、圧縮空気はシールリング６６の切り欠き部６６
ａ及びリング６６の内周面と軸３４の外周面との間隙を
通つて容器３１内にＦ方向に導入される。

従つて容器３１内の被混合物が被混合物が間隙５１近傍
に集積しても、この被混合物は容易に容器３１内に送り
返される。一方カップ状シールリング６９，７０の内側
環状リップ部は室７１内に導入された圧縮空気の圧力に
よつて軸３４の外周部に押圧され、シールリンク６９，
７０の内周面と軸３４の外周面との間隙は閉じられ、リ
ング６９，７０と軸３４との間からの圧縮空気の漏出は
防止される。

その結果加圧空気室７１内をほぼ定圧に保つことも容易
となり、圧縮空気は環状間隙から一様に容器３１内に導
入され得る。加えて、軸３４の支持部が容器３１からシ
ールされて離間されているため、間隙５１近傍ての温度
上昇をおさえ得、気体案内路から空気流が導入されてい
るため、間隙５１近傍はこの空気流によつて冷却され得
る。

従つて被混合物が熱可塑性の合成樹脂乃至該原料からな
る場合でも、間隙５１近傍てのゲル化乃至造粒をおさえ
得る。支持枠４７と蓋４５とによつて形成される室７２
にも、室６５と同様にシールリング７３、気体導入管７
牡カバー７５、シールリング７６，７７が設けられてお
り、カバー７５と軸３４とによつて形成される室８０は
管７４と共に気体案内路を形成して、圧縮空気を間隙５
２からＧ方向に容器３１内に案内する。

７９ａ，７９ｂ，７９ｃはとめ輪てある。

尚、圧縮空気を管６７，７４から導入するかわりに、容
器３１の所望の開口部にメッシュ状フィルタを設けて該
開口部から吸引し、容器３１内を．負圧にして、管６７
，７４から大気中の空気を導入するようにしてもよい。

また支持枠４６，４７内の室６５，７２を気体案内路と
する場合、管６７ａ，７４ａは必すしも設けなくてもよ
い。送出口３３に通する容器３１の下側開口部８１には
、容器３１に固定された案内部材８２，８３に摺動自在
に支持された開閉手段としての板状部材８４が設けられ
ている。

板状部材８４の二つの摺動側面８５ａ，８５ｂには気体
案内用の溝８６が部材８４の摺動方向Ｈ，Ｊに沿つて設
けられている。案内部材８２，８３は夫々容器３１から
延設されていると共に側面８５ａ，８５ｂと摺動係合す
る面８７ａ，８８ａを有する延設部８７，８８と、延設
部８７，８８に密着固定されていると共に密着面に案内
溝８９，９０を有する案内片９１，９２とからなる。案
内片９１，９２は夫々部材８４の側面８５ａ，８５ｂと
摺動係合する側面９３，９４と、部材８４の下面９５と
摺動係合して部材８４を支持している突出面９６，９７
とを有している。案内溝８９，９０は夫々延設部８７，
８８と案内片９１，９２との間て気体案内孔として機能
する。案内孔８９，９０は夫々例えは′一つの気体導入
口８９ａ，９０ａと、四つの気体送出口８９ｂ，８９ｃ
，８９ｄ，８９ｅ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ，９０ｅと
、前記気体導入口と前記気体送出口との連通孔８９ｆ，
９０ｆとからなる。

気体送出口８９ｂ〜８９ｅ，９０ｂ〜９０ｅは夫々板状
部材８４の案内溝８６と対向する位置に設けられており
、開口８１が板状部材８４により閉塞されている場合、
導入口８９ａ，８９ａから導入される気体は送出口８９
ｂ〜８９ｅ，９０ｂ″〜９０ｅから案内溝８６に吹きつ
けられる。

尚、送出口８９ｂ〜８９ｅ，９０ｂ〜９０ｅは夫々面９
６，９７近傍て開口している。容器３１中での被混合物
の混合動作中の場合、溝８６に吹きつけられた気体の一
部は部材８４の摺動側面８５ａ，８５ｂと部材８２，８
３との若干の間隙９８ａ，９８ｂからＫ方向に容器３１
内に送り込まれる。

その結果間隙９８ａ，９８ｂに被混合物粉がつまる恐れ
が少ない。混合動作の完了後被混合物を容器３１の送出
口３３から送出する際、導入口８９ａ，９０ａからの気
体の供給が停止されると共に、板状部材８４は連結部材
９９を介して閉位置Ｌ１からＨ方向に摺動変位されて開
位置Ｌ２に設定される。被混合物の送出動作中において
も、攪拌手段３５が回転されることにより、被混合物は
均一に送出される。容器１からの被混合物の送出が完了
すると、気体導入口８９ａ，９０ａからの気体の供給が
開始され、導入された気体は気体送出口８９ｂ〜８９ｅ
，９０ｂ〜９０ｅから送出されて被混合物送出の際面８
７ａ，８８ａ，９３，９４，９６，９７に付着した被混
合物を吹き落とす。送出口３３を閉塞すへく板状部材８
４がＪ方向に移動され、例えば位置Ｌ３まで変化される
と、気体送出口８９ｄ，８９ｅ，９０ｄ，９０ｅから送
出される気体は案内溝８６に吹きつけられ、部材８２，
８３の溝８６に対向する面の残存付着物を溝８６に添つ
てＨ方向に案内して送出すると共に、送出口８９ｄ，８
９ｅ，９０ｄ，９０ｅからの送出気体の一部は間隙９８
ａ，９８ｂを介して面８７ａ，８８ａ，９３，９４，９
６，９７上の残存付着物をＫ方向乃至Ｊ方向に吹き飛は
す。一方送出口８９ｂ，８９ｃ，９０ｂ，９０ｃからの
送出気体は面８７ａ，８８ａ，９３，９４，９６，９７
上の付着物を吹き落とし続ける。以上の如き摺動面８７
ａ，８８ａ，９３，９４，９６，９７からの付着物の除
却が板状部材８４のＪ方向変位の間に行なわれることに
より、摺動面８７ａ，８８ａ，９３，９４，９６，９７
への被混合物の付着残留を避け得、板状部材８４の開閉
を容易且つ確実としている。

加えて、送出口８９ｂ〜８９ｅ，９０ｂ〜９０ｅからの
送出気体は摺動部での発熱を抑えるべく冷却効果をも有
している。たとえ被混合物が熱可塑性樹脂乃至該成形原
料から成る場合でも、被混合物が軟化乃至ゲル化してい
わゆるイモスルメ状となることを避け得るのみならず、
たとえ被混合物の一部がイモスルメ状になつても、摺動
部への付着を避け得る。尚、面９６，９７は付着物の落
下を容易とすべく内側に傾斜して形成されていてもよく
、また部材９１，９２を平板となし、溝８９，９０を延
設部８７，８８の密着裏面に形成してもよい。

加えて、部材９１，９２は延設部８７，８８と一体的に
形成されていてもよい。以上の如く本発明混合装置ては
、流動挙動の異なる二つの合成樹脂成形原料が混合され
る際、流動挙動の劣る第一の合成樹脂成形原料と可塑剤
とを第一の混合機で混合して第一の合成樹脂成形原料の
表面に均一に可塑剤の付着された混合物となし、該混合
物を第１の混合機の送出口に近接して連通された第二の
混合機にすみやかに送り、第二の混合機で流動挙動の良
好な第二の合成樹脂成形原料と混合して均一な流動挙動
を呈する第一及び第二の合成樹脂成形原料の成形用混合
物を得ることができる。

また前記混合装置と成形機とを組合わせることによつて
熱可塑性樹脂成形片の再利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい一具体例の混合装置・及び該
混合装置を用いた成形品製造装置の説明図、第２図は第
１図の混合装置に用いられる混合機の説明図、第３図Ａ
，ｂは第２図の混合機の開閉手段の説明図てある。 １，１４・・・・・・混合機、２，１５・・・・・・供
給口、３，２０・・・・・・送出口、５・・・・・・成
形機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂片と可塑剤とが供給される第一の供給口を
   有し、該合成樹脂片と該可塑剤とを混合して混合物とな
   す第一の混合機と、第一の混合機の第一の送出口に近接
   して連通された第二の供給口を有し、第一の混合機の第
   一の送出口から送出される混合物と第二の供給口に連通
   された第三の供給口から供給される前記合成樹脂片より
   も微細な粉体状コンパウンドとを混合する第二の混合機
   とからなる混合装置。 ２ 合成樹脂片と可塑剤とが供給される第一の供給口を
   有し、該合成樹脂片と該可塑剤とを混合して混合物とな
   す第一の混合機と、第一の混合機の第一の送出口に近接
   して連通された第二の供給口を有し、第一の混合機の第
   一の送出口から送出される混合物と第二の供給口に連通
   された第三の供給口から供給される前記合成樹脂片より
   も微細な粉体状コンパウンドとを混合する第二の混合機
   とからなる混合装置と、この混合装置の送出口と連通さ
   れた供給口を有する合成樹脂の成形機とからなる合成樹
   脂成形品の製造装置。 ３ 前記粉体状コンパウンドが熱可塑性樹脂成形用コン
   パウンドであることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の製造装置。 ４ 前記の合成樹脂片が熱可塑性合成樹脂よりなること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の
   製造装置。 ５ 前記粉体状コンパウンドが着色コンパウンドである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項から第４項のい
   ずれかに記載の製造装置。