KR910008614B1 - Direct processing of polymer with pulverrulent additives in injection moulding machine - Google Patents
Direct processing of polymer with pulverrulent additives in injection moulding machine Download PDFInfo
- Publication number
- KR910008614B1 KR910008614B1 KR1019880009556A KR880009556A KR910008614B1 KR 910008614 B1 KR910008614 B1 KR 910008614B1 KR 1019880009556 A KR1019880009556 A KR 1019880009556A KR 880009556 A KR880009556 A KR 880009556A KR 910008614 B1 KR910008614 B1 KR 910008614B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- screw
- zone
- diameter
- injection
- mixing device
- Prior art date
Links
Images
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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/18—Feeding the material into the injection moulding apparatus, i.e. feeding the non-plastified material into the injection unit
-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/58—Details
- B29C45/60—Screws
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명에 따른 구체적 실시예의 측면도.1 is a side view of a specific embodiment according to the present invention.
제2도는 제1도의 선 II-II를 잘라서 본 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
제3도는 제1도의 선III-III에 따른 부분 단면도.3 is a partial cross-sectional view taken along line III-III of FIG.
제4도는 종래의 사출성형 스크류를 사용하여 순수한 HDPE과립상이 포함된 상업적으로 구할 수 있는 탄산칼슘/HDPE 마스터배치 과립의 혼합물로부터 얻어지는 사출성형된 시편으로부터 절단된 샘플의 1600배로 확대된 래스터 전자 현미경 사진이다.FIG. 4 is a 1600x magnified raster electron micrograph of a sample cut from an injection molded specimen obtained from a mixture of commercially available calcium carbonate / HDPE masterbatch granules containing pure HDPE granules using a conventional injection molding screw. to be.
제5도는 제4도에서와 같은 사출성형 깊이, 같은 물질 및 같은 방법으로부터 얻어지는 사출성형된 시편의 광학 현미경사진이다.FIG. 5 is an optical micrograph of an injection molded specimen obtained from the same injection depth, the same material and the same method as in FIG.
제6도는 충전제입자 또는 충전제덩어리의 부피 비율을 입자 또는 덩어리 직경의 함수를 나타내기 위하여 제5도에서 나타낸 광학 현미경 사진의 이메지 분석기(image analyzer)에 의해 얻어지는 히스토그램이다.FIG. 6 is a histogram obtained by an optical micrograph image analyzer shown in FIG. 5 to represent the volume fraction of filler particles or filler masses as a function of particle or mass diameter.
제7도는 본 발명에 따라 구성된 스크류를 사용하여 미분쇄 첨가제와 HDPE과립상을 혼합하여 얻은 제4도에 해당하는 레스트 전자 현미경 사진이다.7 is a rest electron micrograph corresponding to FIG. 4 obtained by mixing a fine grinding additive with HDPE granules using a screw constructed according to the present invention.
제8도는 본 발명에 따라 구성된 스크류를 사용하여 미분쇄 첨가제와 HDPE과립상을 혼합하여 얻은 사출성형의 제5도에 해당하는 광학 현미경 사진이다.FIG. 8 is an optical micrograph of FIG. 5 of injection molding obtained by mixing a fine grinding additive with HDPE granules using a screw constructed according to the present invention.
제9도는 본 발명에 따라 구성된 스크류를 사용하여 미분쇄 첨가제와 HDPE과립상을 혼합하여 얻는 사출성형물의 제6도에 해당하는 것을 예시한 것이다.FIG. 9 illustrates what corresponds to FIG. 6 of the injection molding obtained by mixing the fine grinding additive with the HDPE granules using a screw constructed in accordance with the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
A : 주입구역 B : 중간구역A: injection zone B: intermediate zone
C : 배출구역 10 : 스크류C: discharge area 10: screw
11 : 드라이브생크 12 : 스크류플랜지11: drive shank 12: screw flange
13 : 스크류 코어 14 : 스크류 랜드13: screw core 14: screw land
15, 16, 17 : 믹상장치 어레이 18 : 스크류 실린더15, 16, 17: Mixing device array 18: screw cylinder
20, 23 : 미터링 영역 21 : 감압영역20, 23: metering area 21: decompression area
22 : 압축영역22: compression area
본 발명은 특허청구의 범위 1항에 명시된 바와 같은 사출성형기에서 과립상 및/또는 미분쇄의 폴리머와 미분쇄의 첨가제를 처리하기 위한 방법 및 특허청구의 범위 제8항에서 명시된 바와 같은 상기 처리를 하기 위한 사출성형기의 스크류에 관한 것이다.The present invention provides a method for treating granular and / or pulverized polymer and pulverized additives in an injection molding machine as specified in
열가소성 플라스틱을 가공하기 위한 사출성형기는 보통 단일 스크류를 갖추고 있다.Injection molding machines for processing thermoplastics are usually equipped with a single screw.
스크류를 갖춘 사출성형기에는 스크류와 함께 연화되거나 용융된 폴리머를 주입하거나 움직일 수 있는 사출성형 부재에 연결된 사출금형에 연화된 폴리머 조성물을 이송할 때 폴리머 물질을 가열, 연화, 용융 및 균질화시키는 역할을 하는 가열장치가 설치되어 있다.Injection molding machines equipped with screws serve to heat, soften, melt and homogenize the polymer material when transferring the softened polymer composition to an injection mold connected to an injection molding member capable of injecting or moving a softened or molten polymer with the screw. Heating device is installed.
예를들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아미드, 포화된 폴리에스테르, ABS, SAN,불화폴리머, 폴리카보네이트, 아세탈수지 등의 열가소성 폴리머 과립상이 보통 출발물질이 된다.For example, thermoplastic polymer granules such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, saturated polyester, ABS, SAN, fluoropolymer, polycarbonate, acetal resin and the like are usually starting materials.
본 발명의 목적은 미분쇄 첨가제를 첨가하여 우수한 미분쇄 첨가물 분산을 나타내면서 과립상 및/또는 미분쇄 폴리머를 직접가공하는 것을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide for the direct processing of granular and / or pulverized polymers with the addition of pulverized additives exhibiting good pulverized additive dispersion.
이러한 첨가제로는 충전재(탄산칼슘, 탈크, 유리구슬, 운모, 올라스토나이트, 백운석, 고령토, 장석, 실리케이트, 천연 및 합성실리카, 석고), 금속산화물, 금속분말, 안료(이산화티탄, 무기 및 유기 안료등), 방염제(알루미늄 삼수산화물, 수산화마그네슘, 탄산마그네슘, 삼산화비소등) 및 사출성형 공정에서 폴리머 용융물에 용해되지 않는 무기 및 유기 고체 생성물 등이있다.Such additives include fillers (calcium carbonate, talc, glass beads, mica, olastonite, dolomite, kaolin, feldspar, silicates, natural and synthetic silica, gypsum), metal oxides, metal powders, pigments (titanium dioxide, inorganic and organic) Pigments, etc.), flame retardants (aluminum trihydroxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, arsenic trioxide, etc.) and inorganic and organic solid products which do not dissolve in the polymer melt in the injection molding process.
지금까지는 그러한 첨가제는 사출성형에 사용되기전에 우선 비용이 비싸고 복잡한 콤파운딩에 의해 재부산될 수 있는 과립상이나 또는 마스터배치(master batch)로 만들지 않으면 안되었다.Until now, such additives had to be first made into granular or master batches that could be re-suspended by expensive and complex compounding before being used in injection molding.
내부믹서(반버리 타임), 니딩요소를 가진 트윈-스크류 압출기(예를들어, 스투트가르트에 소재한 워너+플라이더러 회사의 ZSK타입) 또는 특별니더)예를들어, CH-4133 프래텔른에 위치한 부스AG사의 코-니더)등에서 첨가제를, 폴리머, 또는 왁스 마트릭스와 같이 75wt%까지의 충전도로(예를들면 75wt%의 충전제및 25wt%의 캐리어 폴리머) 균일하게 혼합하는 것이 보통이다.Internal mixer (Banbury time), twin-screw extruder with kneading element (e.g. Warner + Flyder company ZSK type or special kneader) in Stuttgart It is common to mix the additives homogeneously, such as co-kneaders located at Booth AG, Inc., located at up to 75 wt% (eg 75 wt% filler and 25 wt% carrier polymer), such as polymers or wax matrix.
그후 충전된 용융물이 과립화 조작에 의해 과립화된다.The filled melt is then granulated by granulation operation.
지금까지는 상기 언급된 첨가제와 열가소성 플라스틱 과립상을 혼합된 형태 또는 마스터 배치 형태로만 사출성형기에서 만족스럽게 가공할 수 있었기 때문에, 투하 자본이 많이 들고, 에너지 소비가 많은 첨가제혼합의 중간단계 또는 고충전율의 다소 비용이 싼 마스터 배치 제조는 LDPE, HDPE, LLDPE, PP 또는 폴리스티렌 같은 가장 중요한 매스폴리머와 탄산칼슘, 탈트 및 운모 같은 양적인 면에서 가장 중요한 충전제를 첨가한 부피가격을 증가시킨다.Until now, the above-mentioned additives and thermoplastic granules could be satisfactorily processed in the injection molding machine only in the mixed form or the master batch form, so that it is possible to use a medium or high charge rate of the additive mixing which is expensive and consumes a lot of energy. Inexpensive master batch manufacturing increases the bulk price of the most important masspolymers, such as LDPE, HDPE, LLDPE, PP or polystyrene, and the most important fillers in terms of quantity, such as calcium carbonate, talt and mica.
사출성형은 항상 부피를 나타내기 때문에 비교되어야 하는 것은 충전제컴파운드 또는 마스터 배치를 포함한 순수 폴리머의 중량 가격이 아니고 부피가격이다.Since injection molding always shows volume, what should be compared is the bulk price, not the weight price of the pure polymer, including the filler compound or master batch.
따라서 종전 기술에 따른 상기 언급된 매스 폴리머에 있는 충전제는 사전 콤파운딩 없이 직접 가공될 수 없으면 부피가격에 어떠한 감소도 가져오지 않는다.Thus, fillers in the above-mentioned mass polymers according to the prior art do not result in any reduction in bulk price unless they can be processed directly without prior compounding.
종전 기술에서는 상기 언급된 미분쇄 첨가제로 직접 가공하거나 미분쇄 첨가제를 직접 혼합하는 기술은 공지되지 않았다. DE-PS 2,708,200에는 사출성형 스크류 다음에 즉 스크류팁과 사출금형 사이에 설치되어 있고 주로 폴리머 용융물의 온도 및 색깔의 균일화에 기여하는 스테틱 믹서(static mixer)가 기술되어 있지만 그것들은 고체 첨가제를 분산시키지 못한다.In the prior art, there is no known technique of directly processing the above-mentioned fine grinding additive or mixing the fine grinding additive directly. DE-PS 2,708,200 describes a static mixer, which is installed after the injection molding screw, ie between the screw tip and the injection mold, which mainly contributes to the temperature and color uniformity of the polymer melt, but they disperse solid additives. I can't let you.
DE-PS 2,838,516에는 사출성형노즐에서 완전하게 배치되고 용융물의 색깔을 균일하게 하는 스크류팁과 사출금형 사이에 믹싱 맨드렐(mixing mandrel)이 기술되어 있고 DE-PS 858,310에는 그와 유사한 믹싱 맨드렐이 기술되어 있다.DE-PS 2,838,516 describes a mixing mandrel between a screw tip and an injection mold that is fully positioned in the injection molding nozzle and uniforms the color of the melt. DE-PS 858,310 has a similar mixing mandrel. Described.
G.Menges, W. Elbe가 지은 Plastverarbeiter 24(1972) P.137에는 믹서 기능을 가는 역류 밸브가 기술되어 있다.Plastverarbeiter 24 (1972) P.137 by G.Menges, W. Elbe, describes a backflow valve with a mixer function.
공지된 방법에서는 사출성형기의 스크류에 어떠한 변형이 없이 다른 목적을 위하여 보조장치가 항상 사용된다.In known methods the auxiliary device is always used for other purposes without any deformation of the screw of the injection molding machine.
미국특허 제4,285,600호 및 4,363,768호에는 용융물의 온도 일정성 및 첨가제의 분산성을 개선하기 위하여 여러 가지 채널 깊이를 가진 멀티채널 스크류가 기술되어 있다.US Pat. Nos. 4,285,600 and 4,363,768 describe multichannel screws with various channel depths to improve the temperature constant of the melt and the dispersibility of the additive.
또한, DE-OS 2,840,478으로부터 스크류의 가하학적 형태를 변경함으로서 컴파운딩 조작없이도 사출성형기에서 다른 용융물 온도를 가진 물질을 가공하는 것이 공지되어 있는데 즉, 니딩 구역과 믹싱구역에서 일정한 스크류 코어 직경을 가진 나선형의 스크류 채널이 실질적으로 스크류의 축방향으로 뻗어있고 환상의 채널로 서로 연결된 길이방향의 채널에 의하여 교체되어있는 것이 기술되어 있다.It is also known to modify materials with different melt temperatures in an injection molding machine by changing the geometrical form of the screw from DE-OS 2,840,478, ie spirals with constant screw core diameter in the kneading and mixing zones. It is described that the screw channel of is replaced by a longitudinal channel extending substantially in the axial direction of the screw and connected to each other in an annular channel.
상기 선행기술에서 언급된 방법에 있어서의 불리한 점은 용융물에서 첨가물을 덩어리 지지않게 하고 분산시키기 위하여 폴리머 용융물의 점점 얇은 층으로부터 점점 양호한 로울링이 되는 원칙에 의해 처리가 이루어진다는 것인데 그러나 이것은 경제적인 면과 분산의 적합한 정도의 면에 있어서 만족스럽지 못하다.A disadvantage of the method mentioned in the prior art is that the treatment is carried out on the principle of increasingly good rolling from the thinner layer of the polymer melt in order to lump and disperse the additives in the melt but this is economical. It is not satisfactory in terms of a suitable degree of overdispersion.
또한 상기 공지된 방법의 불리한 점은 지금까지 상기 언급된 목적으로 사용되려고 하는 공지된 스크류의 변형은 스크류 실린더 길이를 상응하게 변형된 사출성형기의 구조를 항상 필요로 한다는 점이다.Also a disadvantage of the known method is that the modification of the known screw which is heretofore intended to be used for the above-mentioned purposes always requires the construction of an injection molding machine with a correspondingly modified screw cylinder length.
상기 발명에 있어서의 문제점은 과립상 및/또는 미분쇄의 폴리머가 경제적으로 처리되어 고품질의 사출성형물을 생성할 수 있게 해주는 서두에서 언급된 방법 및 스크류를 채택해야 한다는 것이다.A problem with the invention is that it is necessary to adopt the method and screw mentioned at the outset which allow granular and / or finely divided polymers to be economically processed to produce high quality injection moldings.
본 발명에 의하면 이 문제점은 청구범위 제1항 및 8항에 기술된 특징에 의하여 해결될 수 있다. 본 발명을 더 구체화하고 한정하는 바람직한 특징은 각각의 종속항에서 기술된다.According to the invention this problem can be solved by the features described in
본 발명에 따른 스탭은 특별한 플로우에서 비교적 큰 매스때문에 용융물에 분산되지 않은채로 포함된 첨가제덩어리는 폴리머 마트릭스 그 자체보다 더 많이 가속화된다. 첨가제덩어리는 가속되는 힘, 스크류 실린더 벽에의 충돌, 스크류 및 믹서표면에의 충돌, 다른 덩어리와의 충돌 및 또다른 믹서 장치에 의해 가속화 되는 것과 같은 영향에 의해 부서진다.The staff according to the present invention, due to the relatively large mass in a particular flow, contain a mass of additives which are not dispersed in the melt and are accelerated more than the polymer matrix itself. The additive mass is broken by influences such as accelerated forces, impacts on the screw cylinder walls, impacts on the screw and mixer surfaces, impacts with other masses, and acceleration by another mixer device.
미분쇄 첨가제는 다른 필요한 사전 컴파운딩 또는 마스터 배치등이 없이도 폴리머 용융물에서 직접 분산될 수 있다.The fine grinding additive can be dispersed directly in the polymer melt without any other necessary precompounding or master batch.
이것은 낮은 가공 비용뿐만 아니라, 종전의 스크류를 본 발명에 따른 스크류로 교체하면 다른 큰 고체 비용이 소요되지 않고도 기존 사출성형기에서 직접 처리를 할 수 있기 때문에 경제적으로 매우 유리하다.This is very economically advantageous as well as low processing costs, since replacing the conventional screw with the screw according to the present invention allows direct processing in an existing injection molding machine without the cost of other large solids.
바람직하기로는 환상의 세그먼트 부분으로 구성된 믹서 그룹의 구조, 환상의 세그먼트의 수 및 스크류의 원료주입구역쪽으로 개방되어 있는 주입 튜브 피스로부터의 믹싱 요소 어레이의 거리 및, 믹서의 외경 및 스크류 코어의 직경 사이의 차이는 폴리머 타입, 첨가제타입, 첨가제농도, 처리량, 스크류 직경, 스크류의 길이 및 스크류 드라이브의 최대 파워같은 원하는 특정 조건에 바람직하게 잘 맞도록 되어있다.Preferably between the structure of the mixer group consisting of annular segment parts, the number of annular segments and the distance of the array of mixing elements from the injection tube piece open towards the feed zone of the screw, and between the outer diameter of the mixer and the diameter of the screw core The difference is preferably suited to the particular desired conditions such as polymer type, additive type, additive concentration, throughput, screw diameter, screw length and screw drive maximum power.
본 발명에 따른 스크류의 길이는 스크류의 직경의 적어도 19배 바람직하기로는, 20배이고 스크류의 최소 원주 속도는 바람직하기로는 150mm/sec이고 환상의 링 부분의 가장자리에서 첨가제덩어리가 포함된 용융물의 가속화가 스크류의 회전방향으로 일어나기 때문에 첨가제의 분산은 증가되는 원주 속도와 함께 향상된다. 적합한 분산을 위하여 스크류 직경이 적어도 30mm가 되는 것이 바람직하다는 것을 알았다.The length of the screw according to the invention is at least 19 times preferably 20 times the diameter of the screw and the minimum circumferential speed of the screw is preferably 150 mm / sec and the acceleration of the melt containing additive mass at the edge of the annular ring portion is As it occurs in the direction of rotation of the screw, the dispersion of the additive is enhanced with increasing circumferential speed. It has been found that the screw diameter should be at least 30 mm for proper dispersion.
HDPE 또는 PP과립상이 포함된 40%까지의 미분쇄의 표면이 코팅된 탄산칼슘(Omyalite 90T)을 처리하는데는 70mm의 직경(D)과 25D의 길이를 가진 본 발명에 따른 스크류로 가능하다는 것을 시험을 통하여 알았다.Testing up to 40% of finely ground Calcium Carbonate (Omyalite 90T) with HDPE or PP granules is possible with a screw according to the invention with a diameter (D) of 70 mm and a length of 25 D. I knew through.
본 발명의 더 상세한 내용, 특징 및 이점은 본 발명이 첨부된 도면, 다이아그램 및 현미경 사진 등을 참고로 더 상세히 기술되고 분산도 시험방법이 설명된 하기 기술으로부터 더욱 분명해 질 것이다.Further details, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description in which the present invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, diagrams, micrographs, and the like, and the dispersion test method described.
제1도는 스크류 플랜지(12)로 몰입되는 드라이브 생크(11)를 가진 본 발명에 따른 스크류(10)의 구체적 실시를 도시적으로 나타낸 것이다. 스크류 플랜지(12) 다음에는 작동길이 L을 가지고 있고 주입구역(A), 중간구역(B) 및 배출구역(C)으로 구성된 작업구역(working zone)이 있다.1 shows a concrete implementation of a
스크류(10)는 나선형의 스크류 랜드(14)가 일체적으로 형성되어 있는 스크류 코어(13)을 포함하고 있다. 스크류(10)는 또한 주입구역(A)에 두 개의 믹싱장치 어레이(15)(16)와 배출구역(C)에 믹싱장치어레이(17)를 포함하고 있다. 스크류의 통상의 드라이브 장치가 그런 것처럼 도면을 단순히 하기 위하여 드라이브 생크 반대쪽의 스크류(10)단부에 있는 스크류 팁 및 사출금형은 생략되어 있다.The
제1도의 점선에는 도시되지 않은 사출성형기의 스크류 실린더(18)가 표시되어 있고 거기서 스크류(10)가 회전하다.The dashed line in FIG. 1 shows the
스크류(10)의 직경는 D이며 그 작업길이 L은 20D이다. 스크류 코어(13)는 스크류 플랜지(12) 가까운 구역까지의 주입구역(A)에는 일정한 직경 E를 갖고 있으며 주입구역(A)의 길이는 스크류 직경 D의 11배이다.The diameter of the
믹싱장치 어레이(15)(16)(17)는 각각 스크류(10)의 직경 D의 두배에 해당하는 폭을 가지고 있으며 믹싱장치 어레이(15)(16) 사이의 거리는 스크류 직경 D의 크기에 해당하여 믹싱장치 어레이(16)는 제1도에 도시된 스크류(10)의 좌측면 단부로부터 스크류 직경 D의 10.5배에 해당하는 거리에 배치되어 있으며 믹싱장치 어레이(15)의 해당거리는 스크류 직경 D의 13.5배이다. 중간구역(B)는 스크류직경 D의 3배에 해당하는 길이를 가지고 있다.
스크류 코어(13)의 직경 E는 미터링 영역(20)을 한정하는 직경 F까지 압축영역(19)에서 증가하며 직경 F는 직경 E보다 1/3배 만큼 더 크다. 배출구역(C)의 출발점 위치의 감압영역(1)에서 스크류 코어(13)는 직경 E보다 작은 직경 G를 갖고 있다.The diameter E of the
믹싱장치 어레이(17)는 스크류 직경 D에 해당하는 중간구역(B)으로부터 일정거리에서 감압영역(21)에 배치되어 있다. 드라이브 생크(11)의 반대편에 도시된, 스크류(10)의 단부로부터 믹싱장치 어레이(17)의 거리는 스크류 직경 D의 3배에 해당한다.The mixing
상기 간격으로 감압영역(21)의 일부, 또다른 압축영역(22) 및 미터링 영역(10)의 직경 F보다 큰 직경 H를 가진 또다른 미터링 영역(23)이 있다.At this interval there is a portion of the
제2도는 믹싱장치 어레이(16)을 통하는 단부를 나타낸다. 믹싱장치 어레이(16)는 스크류 코어(13)에 일체로 형성된 네 개의 환상의 세그먼트 부분(28)으로 구성되어 있다. 환상의 세그먼트 부분 스크류의 길이방향의 축에 수직이고 서로 평행한 총 다섯 개의 그룹으로 배치되어 있지만 또다른 구체적 실시에서는 나선형으로 배치될 수도 있다. 믹싱장치 어레이(16)그룹을 형성하는 환상의 세그먼트부분(25)(26)(27)(28)은 두 개의 이웃한 환상의 세그먼트 부분 사이에 일정한 간격 I가 있도록 스크류 코어(13)에 배치되어 있다.2 shows an end through the
상기 간격으로 인한 통과면적을 제2도에서 K로 표시되어 있다.The passage area due to the gap is indicated by K in FIG.
제3도는 두 그룹의 믹싱장치 어레이(15)를 통하는 부분 단면도를 나타낸다. 거기에는 스크류(10)의 길이 방향으로 떨어져서 배열된 환상의 세그먼트부분(29)(30)의 대칭적인 프로파일 구성이 분명히 나타나 있다.3 shows a partial cross section through two groups of mixing
환상의 세그먼트 부분(29)(30)의 프로파일은 15°의 예각을 가진 사다리꼴 형태를 가지고 있다. 스크류 실린더(18)와 물림의 영역에 있는 각각의 환상의 세그먼트 부분(19)(30)의 폭은 S로 나타내었으며 그 값은 예를들면 2mm이다.The profile of the
환상의 세그먼트 부분(29)(30) 사이의 거리는 예를들어 10mm이다. 믹싱장치 배치의 어레이에 있는 통과면적 K의 합은 두 개의 이웃하는 스크류 랜드(14) 사이에서 수직으로 뻗어 있는 단면적보다 크고 혼합물의 양을 처리하도록 그 치수가 정해져 있다. 면적 k의 합은 바람직하기로는 상기 언급된 후자의 면적 보다 1.5배 만큼 더 크다.The distance between the
이것은 특별히 효과적인 분산이 되게하는 믹싱장치 어레이의 영역에서 플로우 상태를 확립하는 것을 가능하게 해준다. 폴리머 과립상 및 미분쇄 첨가제를 주입구역(A)로 주입시킨 후 첨가제덩어리가 포함된 용융물이 스크류 회전 방향으로 측면으로 통과면적 k를 한정하는 환상의 세그먼트 부분의 가장자리에 의해서 가속화된다.This makes it possible to establish the flow state in the region of the mixer array, which makes for particularly effective dispersion. After injecting the polymer granular and fine grinding additive into the injection zone A, the melt containing the additive mass is accelerated by the edge of the annular segment part defining the passage area k laterally in the direction of screw rotation.
환상의 세그먼트 부분 가장자리의 원주속도가 증가함에 따라 첨가제와 분산이 물론 개선된다. 즉 이 방법은 스크류 직경 D가 30mm부터 그 이상이 될 때 적합한 분산이 이루어지게 된다. 믹싱장치 어레이그룹당 환상의 세그먼트 부분의 최대수는 스크류 코어로의 이동중의 강도를 물성에 의해 지배된다.As the circumferential velocity of the annular segment part edge increases, additives and dispersion are of course improved. In other words, this method achieves a suitable dispersion when the screw diameter D is greater than 30 mm. The maximum number of annular segment portions per mixing device array group is governed by the properties of the strength during movement to the screw core.
예를들면 스크류 직경이 30mm이고 환상의 세그먼트 두께가 5mm일 때 환상의 세그먼트의 베이스의 직경이 생성되는 힘을 흡수하기 위하여 적어도 4mm가 되어야 한다. 환상의 세그먼트 부분이 높이 또는 스크류코어의 잔존 직경은 스크류의 원하는 델리버리 작용에 의해 지배된다. 환상의 세그먼트 부분이 두께는 생성되는 힘에 좌우 되는데 예를들며 스크류 직경 D가 30mm이면 4-5mm이고 스크류 직경 D가 70mm이면 10mm이다.For example, when the screw diameter is 30 mm and the annular segment thickness is 5 mm, the diameter of the base of the annular segment should be at least 4 mm to absorb the generated force. The height of the annular segment portion or the remaining diameter of the screw core is governed by the desired delivery action of the screw. The thickness of the annular segment depends on the force generated, for example 4-5 mm if the screw diameter D is 30 mm and 10 mm if the screw diameter D is 70 mm.
스크류 직경에 좌우되는 최적의 첨가제분산이 될려면 적어도 15개의 환상의 세그먼트 그룹이 사출성형 스크류(10) 상의 세 개의 믹싱장치 어레이(15)(16)(17)에 배치되는 것은 바람직하다는 것을 알았다. 스크류의 최소원주 속도는 155mm/s이다.It has been found that at least 15 annular segment groups are preferably placed in three
폴리머에서의 첨가제분산은 다음 3가지 방법에 의해 체크될 수 있다.Additive dispersion in the polymer can be checked by the following three methods.
A. 레스터 전자 현미경(REM)으로 시험A. Test with Leicester Electron Microscope (REM)
합성수지에 포함시켜 만들어진 사출성형물로부터 5mm 길이의 샘플을 절단하고 경화시킨 후 300rpm에서 실리콘 카바이드 입도 120,220,400,600 및 1000으로 분쇄하였다.A 5 mm long sample was cut and cured from an injection molded product made of synthetic resin, and then ground to silicon carbide particle sizes 120, 220, 400, 600 and 1000 at 300 rpm.
그다음 스트루어즈 블루(알콜 플러스 광물성 기름) 윤활유로 딱딱한 천에서 6㎛, 3㎛, 및 1㎛ 다이아몬드로 광택을 내었다.It was then polished with 6 μm, 3 μm, and 1 μm diamond on a hard cloth with Strauss Blue (alcohol plus mineral oil) lubricant.
아르곤 이온으로 표면을 충격(압력 3mb, 전류 50mA, 전압 1200V로 6분 동안)시킨 후 표면을 금으로 입혔다. 20keV의 후방 산란 전자로 REM사진을 얻었다.The surface was impacted with argon ions (pressure of 3 mb, current 50 mA, voltage at 1200 V for 6 minutes) and then coated with gold. REM photographs were obtained with 20keV backscattered electrons.
B. 이메지 분석기를 가진 광학 현미경으로 시험B. Test with an optical microscope with an image analyzer
샘플을 다이아몬드로 광택을 내는 것을 포함하여 A에서와 같이 만들었다.The sample was made as in A, including polishing with diamonds.
반사광에서 충전제입자(예를들어 탄산칼슘)는 회색빛 톤에서 폴리머 마트릭스 (예를들어 HDPE)와 달랐다.In reflected light, filler particles (eg calcium carbonate) differed from polymer matrix (eg HDPE) in gray tones.
이메지 분석기 (마이크로 메져먼트 주식회사의 옵토맥스 IV이메지 분석기, G B-Leeds)와 특별컴퓨터 프로그램으로 첨가제덩어리의 크기가 부피%로 직접 프린트 아우트로 얻을 수 있었다.The image analyzer (Optomax IV Image Analyzer, G B-Leeds from Micro Measurements Inc.) and a special computer program enabled the additive mass to be directly printed out in volume percent.
C. 스크린 팩을 통한 압출에 의한 검사C. Inspection by Extrusion Through Screen Packs
안료(예를들어 이산화티타늄) 또는 충전제의 제조업자들은 한정된 메시폭을 가진 스크린 팩을 통한 압출에 의한 최종 생성물에서 얻어지는 분산도(K.Woly의 "Kunststoffe"에 있는 플라스틱에서의 이산화티타늄의 분산, 70(1980)6.P 352)의 시험에 열중하고 있다.Manufacturers of pigments (e.g. titanium dioxide) or fillers have shown that dispersions of titanium dioxide in plastic in K. WOly's "Kunststoffe" obtained by extrusion through a screen pack with a defined mesh width, 70 (1980) 6.P 352).
선정된 매스압력이 스크린 팩 앞에서 도달될 때까지 압출될 수 있는 농축물의 양을 측정(스크린 팩상에 분산되지 않은 안료덩어리의 축적)하거나 안료 농축물의 선정된 양의 압출후 스크린에 유지되어 있는 양을 결정하였다.Measure the amount of concentrate that can be extruded until the selected mass pressure is reached in front of the screen pack (accumulation of undispersed pigment masses on the screen pack) or the amount of pigment concentrate that is retained on the screen after extrusion. Decided.
이 스크린 잔류물이 적을수록 농축물 속의 안료 또는 충전제의 분산이 더 좋아진다.The less this screen residue, the better the dispersion of the pigment or filler in the concentrate.
스크린 상에 유지되어 있는 양 또는 팔쪼니 회사의 스크린 팩 교환기 I-44012 Bondeno에서 사용된 400㎛, 100㎛, 25㎛ 및 10㎛의 폴리머 용융물의 흐름방향에서 메시폭을 가진 4개의 스크린의 스크린 팩상의 잔류물을 측정하는 방법이 새 스크류로 얻어질 수 있는 분산도를 체크하기 위한 또다른 기술룸 사용되었다.A screen pack of four screens with mesh width in the flow direction of the polymer melt of 400 μm, 100 μm, 25 μm and 10 μm used on the amount or on the screen or on the screen pack exchanger I-44012 Bondeno of the Palcho Company. A method of measuring the residue of the phase was used in another technique room to check the degree of dispersion that could be obtained with a new screw.
종래의 믹싱스크류, 표준 사출성형 스크류 및 본 발명에 따른 사출성형 스크류로 만들어진 충전된 부분을 과립화 시키고 실험실용 압출미터(Gottfert Werkstoff-Prufmaschinen GmbH,D-6967 Buchen)에 의해 상기 스크린 팩을 통해 압출하였다.The filled part made of a conventional mixing screw, a standard injection molding screw and an injection molding screw according to the present invention is granulated and extruded through the screen pack by a laboratory extruder (Gottfert Werkstoff-Prufmaschinen GmbH, D-6967 Buchen). It was.
시험조건은 다음과 같았다.The test conditions were as follows.
-압출스크류의 스레드 깊이비 : 1 : 2Thread depth ratio of extruded screw: 1: 2
-압출스크류의 속도 : 75rpmExtrusion Screw Speed: 75rpm
-편평한 노즐 : 2mm×10mm-Flat Nozzle: 2mm × 10mm
-HDPE용의 스크린 팩 앞에서의 물질온도 : 200℃Material temperature in front of screen pack for HDPE: 200 ° C
-PP용의 스크린 팻 앞에서의 물질온도 : 230℃Material temperature in front of screen fat for PP: 230 ° C
-첨가제양 : 1000gAdditive amount: 1000g
우선 스크린 팩의 무게를 측정하여 실험용 압출기에 설치하고 순수한 폴리머 용융모 물로 플러시 하였다. 그후 총 1000g의 첨가제를 포함한 선정된 양의 과립화되고 충전된 사출성형물을 스크린 팩을 통하여 압출시키고(600℃에서 2시간 동안 )구운 다음 스크린 팩 위의 용융물로부터 여과된 첨가제잔류물을 측정하였다.First, the screen pack was weighed and installed in an experimental extruder and flushed with pure polymer molten wool. A selected amount of granulated and filled injection molding, including a total of 1000 g of additive, was then extruded through the screen pack (2 hours at 600 ° C.) and baked and the filtered additive residue from the melt on the screen pack was measured.
상기 언급된 시험 방법중 적어도 몇가지를 사용한 하기 실시에 1-4에서 공지된 방법으로 얻은 사출성형 후 첨가제분산을 조사하였다.The additive dispersion after injection molding obtained by the method known in 1-4 in the following examples using at least some of the test methods mentioned above was investigated.
[실시예 1]Example 1
종래의 믹식 스크류에 의한 미분쇄의 탄산칼슘 충전제와 HDPE과립상의 처리Treatment of pulverized calcium carbonate filler and HDPE granules by conventional mixed screw
20wt%의 HDPE의 충전도를 가진 CH-4665 오프트링겐에 위치한 Pluss-Staufae AG회사의 3.0㎛(Millicarb)의 평균 통계입자 직경을 가진 탄산칼슘 충전제(CaCO2)를 텀블링 믹서에서 30분 동안 80wt%이 호스탈렌 GC7260 과립상(독일 훽스트 AG사 제품)과 사전 혼합시키고 종래의 사출성형기에서 처리하였다.Calcium carbonate filler (CaCO 2 ) with an average particle diameter of 3.0 μm (Millicarb) from Pluss-Staufae AG, CH-4665, Ottringen, with a charge of 20 wt% HDPE, was 80 wt. The% was premixed with the hostalene GC7260 granular (manufactured by Hoechst AG, Germany) and processed in a conventional injection molding machine.
이 사출성형기는 CH-8754 네트스탈에 위치한 Nestal-Maschinenfabrik AG 회사의 Netstal 300ER이었다.The injection molding machine was the Netstal 300ER from Nestal-Maschinenfabrik AG, based in CH-8754 Netstal.
믹싱스크류의 직경 D는 45mm이고 총길이 L은 1125mm이었다.The diameter D of the mixing screw was 45 mm and the length L was 1125 mm.
이 스크류는 싱글 플라이트 스크류 채널과 일정한 2mm 채널 또는 스레드 깊이를 가진 길이 20D의 주입구역, 분해되지 않은 혼합물 성분은 전단하기 위한 길이 2.5D의 소위 매독영역(Maddock section)형태의 인접한 중간구역 및 분산보조기로써 경사진 오프셋 캠으로 구성된 길이 2.5D의 믹싱장치를 가진 배출구역을 가지고 있다.This screw consists of a single flight screw channel with a constant 2 mm channel or a thread depth of 20 D in length, an adjacent intermediate zone in the form of a so-called Madock section of 2.5 D for shearing undissolved mixture components. It has a discharge zone with a 2.5D mixing unit consisting of an inclined offset cam.
이 믹싱 스크류는 예를들어 잡지 Plastverarbeiter(23) 1972/10, P.679에 기술되어 있다.This mixing screw is described, for example, in the magazine Plastverarbeiter (23) 1972/10, P.679.
사출성형시험은 200rpm의 스크류 소도, 162bar의 특정 사출압력 및 200℃의 실린더 온도에서 수행하였다. 만들어진 사출성형물은 보통 상업적으로 구할 수 있는 믹싱 스크류는 충전제같은 첨가제의 직접 분산에는 적합하지 않다는 것을 보여주었다. 사출성형물은 수 밀리미터가지의 직경을 가진 충전제덩어리를 포함하고 있었다.Injection molding tests were performed at a screw elongation of 200 rpm, a specific injection pressure of 162 bar and a cylinder temperature of 200 ° C. The injection moldings produced showed that commercially available mixing screws are not suitable for direct dispersion of additives such as fillers. The injection molding contained a bulk of filler with a diameter of several millimeters.
완성된 부분의 표면은 현저한 줄무늬를 나타내었다. 스크류 팩을 사용한 "C"에서 기술된 필터링 시험결과 충전제의 해당량인 265g(그렇지 않으면 시험에 사용된 충전제양인 1000g의 단지 26.5%에 해당)의 압출하에서도 표 1, 1번에 있는 것과 같이 시험이 중단될 만큼 스크린 팩의 전면의 높은 압력증가(210bar)가 되어졌다.The surface of the finished part showed marked stripes. Filtering test described in "C" using a screw pack, as shown in Table 1 and 1, even under extrusion of an equivalent amount of filler, 265 g (otherwise only 26.5% of the 1000 g of filler used in the test). This interruption led to a high pressure increase (210 bar) on the front of the screen pack.
구운 후의 스크린 픽상의 잔류물은 867mg이었다.The residue on the screen pick after baking was 867 mg.
[실시예 2]Example 2
표준 사출성형기에 의한 HDPE 마스터 배치와 CaCO2의 처리HDPE Masterbatch and CaCO 2 Treatment by Standard Injection Molding Machine
종전 기술에 따른 탄산칼슘 또는, 탈크 및 안료'(TiO2, 카본블랙)같은 충전제를 우선 사출성형 방법으로 PVC를 제외한 열가소성 플라스틱으로 만들어지도록 해당 폴리머 또는 왁스에서 컴파운딩 또는 마스터 배치방법에 의해 분산되고 과립화 시켰다. (본 발명에 따른 스크류로써 상기의 마스터 배치 또는 콤파운드 제조를 하지 않고도 유사한 충전제또는 첨가제분산이 가능하다는 것이 하기에서 증명될 것이다.).Fillers such as calcium carbonate or talc and pigments (TiO 2 , carbon black) according to the prior art are first dispersed by compounding or master batching methods in the polymers or waxes so as to be made of thermoplastics other than PVC by injection molding. Granulated. (It will be demonstrated below that similar fillers or additive dispersions are possible with the screw according to the invention without the above master batch or compound preparation).
종전기술은 예시하기 위하여 Multibase SA in F-38380 Saint-Laurent-du-Pont회사 제품인 3.0㎛(Millicarb)의 평균통계 입자 직경을 가진 탄산칼슘 70wt%와 30wt%의 HDPE로 구성된 상업적으로 구할 수 있는 마스터 배치 과립상 멀티베이스 HDPE-707A가 사용되었다.The prior art is illustrated by Multibase SA in F-38380, a commercially available master consisting of 70 wt% calcium carbonate and 30 wt% HDPE with an average particle diameter of 3.0 μm (Millicarb) from Saint-Laurent-du-Pont. Batch granular multibase HDPE-707A was used.
HDPE의 멜트 인덱스는 7(190℃,2kg)이었다.The melt index of HDPE was 7 (190 ° C., 2 kg).
사출성형기의 호파로 주입시키기 전에 마스터 배치는 훽스트 AG 제품인 순수한 HDPE호스탈렌 GC 7260과립상과 혼합되어 20wt%의 탄산칼슘 농도가 되도록 하였다. 선택된 성형기 조건을 실시예 1에 기술되어 있다.Prior to injection into the hopper of the injection molding machine, the master batch was mixed with a pure HDPE hostalene GC 7260 granule from Hoechst AG to a calcium carbonate concentration of 20 wt%. Selected molding machine conditions are described in Example 1.
스크류로는 Netstal-Maschinenfabrik사로부터 구입한 70mm직경 및 L/D가 25의 길이를 가진 기계번호117.822.4586인 폴리올레핀을 처리하기 위한 표준 스크류를 사용하였다.As a screw, a standard screw for processing a polyolefin having a diameter of 70 mm and a L / D of 25, which was purchased from Netstal-Maschinenfabrik was used.
제4도는 1600배로 확대한 사출성형물 시편으로부터 절단한 견본의 REM사진이다. A에서 기술된 방법을 사용하였다. 충전제마스터 배치에서 선명한 덩어리를 볼 수 있었다.4 is a REM photograph of a specimen cut from an injection molded specimen magnified 1600 times. The method described in A was used. A clear lump was visible in the filler masterbatch.
제5도는 제4도에서와 같은 사출성형깊이로부터 광학 현미경으로 찍은 B에서 기술된 사진을 나타낸다.FIG. 5 shows the photograph described in B taken with an optical microscope from the injection molding depth as in FIG. 4.
제6도는 이메지 분석기에 의해 10000㎛2의 면적 위에서 평가된 제5도의 히스토그램 즉, 충전제입자 또는 충전제덩어리의 부피비를 충전제입자 또는 충전제덩어리의 직경의 함수로 나타낸 것이다.FIG. 6 shows the histogram of FIG. 5 evaluated by an image analyzer over an area of 10000 μm 2 , ie the volume fraction of filler particles or chunks, as a function of the diameter of the filler particles or chunks.
가장 거칠은 입자는 10㎛의 직경을 가졌다. 스크린 팩을 통한 C에서 기술된 필터링 테스트에서 표 1,2번에 따른 사출성형된 부품은 스크린팩을 통하여 압출된 1000g밀리카브(Millicarb)으로부터 147mg을 구운 후 최대의 스크린 잔류물을 생성하였다.The coarsest particles had a diameter of 10 μm. In the filtering test described in C through the screen pack, the injection molded parts according to Tables 1 and 2 produced the largest screen residue after baking 147 mg from 1000 g Millicarb extruded through the screen pack.
[실시예 3]Example 3
표준 사출성형 스크류에 의한 PP 컴파운드와 탈크의 처리Treatment of PP compounds and talc by standard injection molding screws
Hoechst AG D-Frankfurt-Hoechst 사의 40wt%의 충전도를 가진 탈크를 포함한 상업적으로 구할 수 있는 컴파운드 호스탈렌 PPN 7100 TV 40을 선택하고 성형기와 스크류는 실시예 2에서와 같았고 사출성형조건도 실시예 2에서와 같았다.A commercially available compound hosttalene PPN 7100 TV 40 was selected, including talc with a 40 wt% fill degree from Dech-Frankfurt-Hoechst from Hoechst AG, and the molding machine and the screw were the same as in Example 2 and injection molding conditions were also Same as in 2.
표 1에서 실시예 3은 구운 잔류물 및 사출성형된 시편을 가지고 한 필터링 시험을 보여준다.Example 3 in Table 1 shows a filtering test with baked residue and injection molded specimens.
[실시예 4]Example 4
표준 사출성형 스크류에 의한 PE과립상과 TiO2마스터 배치의 거리Distance between PE granules and TiO 2 masterbatch by standard injection screw
안료 마스터 배치의 전형적 대표적인 것으로써, Novacarome. I-22050 Lomagna회사의 63wt%의 TiO2및 37wt%의 폴리에틸렌 마트릭스로 수성된 Remafin AEX 77을 선택하였다. (사전 사출성형 없이)스크린팩을 통한 필터링 테스트는 표 1,4번에 따라 단지 45mg의 스크린팩상의 구운 잔류물과의 아주 양호한 안료분산을 나타내었다.As a typical representative of the pigment masterbatch, Novacarome. Remafin AEX 77, selected from I-22050 Lomagna, 63 wt% TiO 2 and 37 wt% polyethylene matrix, was selected. Filtering tests through screen packs (without pre-injection molding) showed very good pigment dispersion with baked residue on only 45 mg screen packs according to Tables 1 and 4.
[표 1]TABLE 1
상기 설명된 시험방법 A-C를 사용한 다음의 실시예 5-15에서, 사출성형후 폴리머에 있어서 본 발명에 따른 방법 및 스크류의 얻은 첨가제분산을 조사하였다.In Examples 5-15 below using Test Methods A-C described above, the method according to the invention and the obtained additive dispersion of the screw in the polymer after injection molding were investigated.
[실시예 5]Example 5
HDPE과립상과 CaCO3충전제의 처리Treatment of HDPE Granules and CaCO 3 Fillers
실시예 1에서 기술된 시스템(20%의 Millicarb/80%의 HDPE)을 선택하였으며 단지 차이는 포준믹싱 스크류 대신에 본 발명에 따른 믹싱 스크류를 사용하였고 사출성형 조건은 실시예 1과 같이 선택하였다.The system described in Example 1 (20% Millicarb / 80% HDPE) was chosen and the only difference was the mixing screw according to the invention instead of the quasi mixing screw and the injection molding conditions were chosen as in Example 1.
충전제파우더 및 폴리머 과립상은 사출성형기의 호파로 직접 계량하여 주입시켰다.Filler powder and polymer granules were metered directly into the hopper of the injection molding machine.
제7도는 1000배로 확대한 사출성형된 시편으로부터 절단된 견본의 REM 사진을 나타낸다. 방법은 A에서 기술된 방법을 사용하였다.FIG. 7 shows a REM photograph of a specimen cut from an injection molded specimen at 1000 times magnification. The method used the method described in A.
제4도와 비교하면 디스크 형태의 슬릿 믹서를 가진 본 특허 출원의 믹싱스크류로 얻어진 첨가제분산은 적어도 상기 언급된 마스터 배치 처리(실시예 2)로 얻은 분산 만큼 양호한 것을 나타내어준다.Compared with FIG. 4, the additive dispersion obtained with the mixing screw of the present patent application with a slit mixer in the form of a disc shows that it is at least as good as the dispersion obtained by the above mentioned master batch treatment (Example 2).
제8도는 같은 사출성형 깊이하에 방법 B에서 기술된 현미경 사진을 나타낸다.8 shows the micrographs described in Method B under the same injection molding depth.
제5도(마스타 배치 형태의 같은 충전제의 사출성형)와 비교하면 HDPE과립상에 직접 미분쇄의 충전제를 주입한 경우 믹싱 스크류의 비교적 양호한 분산 효과를 나타내어준다.Compared to FIG. 5 (injection molding of the same filler in master batch form), injection of finely ground filler directly onto HDPE granules shows a relatively good dispersion effect of the mixing screw.
제9도는 사출성형에서 충전제과립상의 부피 비율의 제8도에 해당하는 히스토그램을 나타낸다.FIG. 9 shows a histogram corresponding to FIG. 8 of the volume fraction of the filler granules in injection molding.
제9도 및 제6도를 비교하면 믹싱 스크류를 이용하는 방법의 경우는 가장거친 덩어리의 직경 6㎛이고 마스터 배치 방법으로는 직경이 10㎛까지 된다는 것을 보여준다.Comparing FIGS. 9 and 6 shows that the method using the mixing screw has a diameter of 6 μm of the coarsest mass and a diameter of 10 μm by the master batch method.
종전기술(시험번호 2번)에 의해 제조된 마스터 배치에 비교될 수 있는 품질의 첨가제분산뿐만 아니라 스크린 팩의 방법이 발견된 것을 표 2,시험번호 5가 보여준다.Table 2, Test No. 5 shows that screen pack methods were found, as well as additive dispersions of quality comparable to master batches prepared by the prior art (test no. 2).
[실시예 6]Example 6
HDPE과립상고 CaCO3충전제처리HDPE Granular High CaCO 3 Filler Treatment
실시예 5에서와 같은 조건을 가진 이 실시예에서는 밀리카브 충전제를 30wt%로 증가시키고 HDPE과립상을 70wt%로 하였다.In this example with the same conditions as in Example 5, the millicarb filler was increased to 30 wt% and the HDPE granules were set to 70 wt%.
충전도가 50% 만큼 증가(20wt%에서 30wt%로 증가된 것)될때에도 현저히 큰 충전제덩어리가 생성되지 않는다는 것을 표 2의 시험번호 6이 보여준다.
[실시예 7]Example 7
HDPE과립상과 CaCO3충전제처리HDPE Granulation and CaCO 3 Filler Treatment
시험 제7에서 스테아린상으로 표면 처리된 Pluss-Staufer AG사의 Omyalite 90T의 미세한 탄산칼슘(평균 입경이 1.5㎛)을 선택하였고 나머지는 실시예 6에서와 같은 조건이었다.In the seventh test, fine calcium carbonate (average particle size: 1.5 mu m) of Omyalite 90T from Pluss-Staufer AG, which was surface treated with stearin, was selected, and the rest was the same as in Example 6.
충전제가 첨가된 폴리머 기술에서 얻어진 경험으로 보면 특히 폴리올레핀과 같은 비극성 폴리머에서 충전제의 표면코팅에 의해 양호한 분산이 얻어진다는 것을 알 수 있다.Experience gained from filler-added polymer technology shows that good dispersion is obtained by surface coating of fillers, especially in nonpolar polymers such as polyolefins.
이것은 미세하게 표면 코팅된 CaCO3로 개선된 분산 (더 구어진 잔류물)이 얻어지는 표 2 시험 7번으로부터도 역시 명확하다.This is also evident from Table 2
[실시예 8]Example 8
폴리프로필렌 과립상과 탄산칼슘 충전제의 처리Treatment of Polypropylene Granular and Calcium Carbonate Fillers
믹싱 스크류로서 직경이 D가 70mm이고 L/D비가 25이고 실시예 1에서 기술된 성형기 조건하에서 작동하는 믹싱스크류를 사용하였다.As the mixing screw, a mixing screw having a diameter of D of 70 mm and an L / D ratio of 25 and operating under the molding machine conditions described in Example 1 was used.
밀리카브 충전제는 20wt%이었고 폴리프로필렌으로는 GB-Welwyn Ganrden 시에 위치한 ICI사의 14-15의 멜트인덱스(230℃/2kg)를 가진 Propathene GYM 45 80wt%를 사용하였다.The millicarb filler was 20 wt% and polypropylene was used with 80 wt% of Propathene GYM 45 with 14-15 melt index (230 ° C./2 kg) from ICI, GB-Welwyn Ganrden.
이것이 호모폴리프로필렌 과립상이다. 단지 95mg의 구운 잔류물로 우수한 충전제의 분산이 얻어진다는 것을 표 2의 시험 8에서 보여준다.This is homopolypropylene granular. Only 95 mg of baked residue shows good dispersion of fillers in
[실시예 9]Example 9
폴리프로필렌 과립상과 탄산칼슘 충전제의 처리Treatment of Polypropylene Granular and Calcium Carbonate Fillers
실시예 8에서 기술된 조건하에서 밀리카브의 충전도를 30wt%로 증가시켰다. 시험 9에서의 스크린 잔류물을 통해 측정한 분산은 낮은 충전도의 경우보다 다소 좋지 않았지만 완성된 부분의 표면의 질은 여전히 양호하였다.Under the conditions described in Example 8, the packing of millicarb was increased to 30 wt%. The dispersion measured through the screen residue in
[실시예 10]Example 10
폴리스티렌 및 ABS와 탄산칼슘의 충전제의 처리Treatment of polystyrene and fillers of ABS and calcium carbonate
30wt%의 밀리카브를 실시예 8의 조건과 같은 믹싱 스크류로 70wt%의 훽스트사의 Hostyrene N 2000에 직접 분산시켰다.30 wt% of Millicab was directly dispersed in 70 wt% of Hoist N Hostyrene N 2000 with the same mixing screw as in Example 8.
시험 10번에 따른 구운 잔류물을 폴리스티렌에서의 탄산칼슘의 재분산이 적어도 HDPE에서 만큼 양호하다는 것을 보여준다.The baked residue according to
[실시예 11]Example 11
폴리스티렌 및 ABS와 탄산칼슘충전제의 처리Treatment of polystyrene and ABS with calcium carbonate filler
20wt%의 Omyalite 90T를 직접 믹싱 스크류(10)로 실시예 10에서와 같이 80wt%의 ABS 과립상(I-Milan에 있는 Monsanto사의 Lustran)에 분산시켰다.20 wt% Omyalite 90T was dispersed in 80 wt% ABS granules (Lustran, Monsanto, I-Milan) as in Example 10 with a
이 폴리머에서도 역시 구운 잔류물에 의해 나타낸 바와 같이 양호한 분산이 얻어졌다.In this polymer also good dispersion was obtained, as indicated by the baked residue.
[실시예 12]Example 12
폴리프로필렌 과립상과 탈크 충전제의 처리Treatment of Polypropylene Granular and Talc Fillers
실시예 8에서 기술된 탄산칼슘 대신에 이 경우에는 다른 조건 실시예 8과 같게 하고 F 9250 Luzenacsur Ariege에 위치한 Talc de Luzenac사의 제품인 10mm의 평균 통계 입경을 가진 분쇄된 탈크 OOS 타입을 사용하였다. 시험 12는 기술의 현상태(탈크와 PP와의 사전 컴파운딩)에 따른 시험 3에서와 유사한 양호한 분산을 보여준다.Instead of the calcium carbonate described in Example 8, in this case a pulverized talc OOS type with an average statistical particle diameter of 10 mm, manufactured by Talc de Luzenac from F 9250 Luzenacsur Ariege, was used in the same manner as in Example 8. Test 12 shows a good dispersion similar to that in
[실시예 13]Example 13
폴리프로필렌 과립상과 탈크충전제의 처리Treatment of Polypropylene Granules and Talc Fillers
실시예 12에서와 같은 조건하에서 탈크 충전도를 40wt%까지 증가시켰다.The talc packing was increased to 40 wt% under the same conditions as in Example 12.
이것 역시 믹싱 스크류로 양호한 충전제분산(필터링 시험 13)을 얻었다.This also obtained good filler dispersion (filtering test 13) with a mixing screw.
[실시예 14]Example 14
폴리올레핀과 색깔 안료의 처리Treatment of Polyolefins and Color Pigments
이경우는 5wt% TiO2(GB-Grimsby에 있는 SMC케미털 사의 Tiona 472)를 실시예 5에서 주어진 조건하에서 95wt%의 HDPE 호스탈렌 GC 7260과립상에 직접 분산시켰다.In this
이 안료농도는 대략 사출성형에서 폴리올레핀에 사용된 최대 안료양에 해당한다.This pigment concentration roughly corresponds to the maximum amount of pigment used for polyolefins in injection molding.
시험 14에 따른 구운 잔류물을 종전 기술(TiO2마스타배치)의 구운 잔류물 즉, 시험4와 비료할 때 우수한 첨가제분산을 나타내었다.The baked residue according to
[실시예 15]Example 15
폴리올레핀 과립과 방염제의 처리Treatment of Polyolefin Granules and Flame Retardants
전형적인 방엽제로써 D-5010 Bergheim에 위치한 Matrinswerk GmbH사의 알루미늄 삼수산화물(Al(OH)3)인 Martinal OL 104를 사용하였다. 그것을 실시예 6에 따른 70wt%의 HDPE에 직접 혼합하였고 사출성형은 200℃의 스크류 실린더 온도에서 수행하였다(Al(OH)3는 200C 이상에서 분해된다).As a typical flame retardant, Martinal OL 104, an aluminum trihydroxide (Al (OH) 3 ) from Matrinswerk GmbH, D-5010 Bergheim, was used. It was mixed directly into 70 wt% HDPE according to Example 6 and injection molding was carried out at a screw cylinder temperature of 200 ° C. (Al (OH) 3 decomposed above 200 ° C.).
시험 13의 구운 잔류물은 역시 전형적인 방염제에 대하여도 우수한 분산을 나타내었다.The baked residue from
[표 2]TABLE 2
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019880009556A KR910008614B1 (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Direct processing of polymer with pulverrulent additives in injection moulding machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019880009556A KR910008614B1 (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Direct processing of polymer with pulverrulent additives in injection moulding machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR900001479A KR900001479A (en) | 1990-02-27 |
KR910008614B1 true KR910008614B1 (en) | 1991-10-19 |
Family
ID=19276513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019880009556A KR910008614B1 (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Direct processing of polymer with pulverrulent additives in injection moulding machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR910008614B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100401943B1 (en) * | 2000-11-17 | 2003-10-17 | 홍국선 | Dielectric Ceramic Compositions and Manufacturing Method using the same compositions |
KR102202462B1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-01-13 | 삼성전기주식회사 | Dielectric composition and multilayer ceramic capacitor comprising the same |
-
1988
- 1988-07-27 KR KR1019880009556A patent/KR910008614B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900001479A (en) | 1990-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3889361T2 (en) | Process for the preparation of polyolefin resin compositions containing organic fillers. | |
CA1292604C (en) | Direct processing of polymer with pulverulent additives in injection moulding machines | |
US9856443B2 (en) | Processes and compositions for cleaning mixing devices to improve polymer production | |
DE69023794T2 (en) | Process for the preparation of thermoplastic synthetic resin mixtures and articles molded therefrom. | |
DE2332583A1 (en) | PROCESS FOR MIXING THERMOPLASTIC POLYMER MATERIALS AND FILLERS AND THE MIXTURES MANUFACTURED WITH THEM | |
KR910008614B1 (en) | Direct processing of polymer with pulverrulent additives in injection moulding machine | |
CN1311007C (en) | Masterbatch pellet mixture | |
JPS5858223B2 (en) | How to clean the inside of an extruder | |
JP2866049B2 (en) | Method for producing resin colorant | |
JP2008524418A (en) | Method for producing crosslinked PBT particles | |
US7267474B2 (en) | Plasticating screw | |
DE2524298B2 (en) | METHOD AND MIXTURE FOR MOLDING A SHOE PART MADE OF THERMOPLASTIC RUBBER TO OTHER PARTS OF A SHOE | |
Elemans et al. | The effect of feeding mode on dispersive mixing efficiency in single‐screw extrusion | |
EP0409195A2 (en) | Polycarbonate composition | |
JPH08183027A (en) | Manufacture of thermoplastic resin composition | |
CN1302995C (en) | Zinc oxide in the form of an improved flow powder, method for the production and use thereof in polymers | |
GB2231503A (en) | Continuous mixers | |
KR100607557B1 (en) | Quantitative continuous supplying method and production method of moldings utilizing it | |
KR102398913B1 (en) | Manufacturing apparatus for molded articles, method thereof and molded articles | |
JPS6254051B2 (en) | ||
Yao et al. | Influence of Design on Mixing Performance in an Axial Discharge Continuous Mixer-LCMAX 40 | |
Cacoutis et al. | High intensity compounding of mica‐filled thermoplastics | |
DE3927861A1 (en) | Coated mineral filler or flame retardant | |
JP2004263127A (en) | Manufacturing method of resin composition | |
JPH04139218A (en) | Thermoplastic resin molding material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 19961017 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |