JPS5820785B2

JPS5820785B2 - インラインスクリユシキジユシセイケイキ

Info

Publication number: JPS5820785B2
Application number: JP49030629A
Authority: JP
Inventors: 高山征三
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1974-03-19
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1983-04-25
Also published as: JPS50123772A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はインラインスクリュ式の可塑化射出等の樹脂
成形機に関するものであり、特に、スクリュの形状に関
するものである。

従来の樹脂だけを成形するとか、あるいは、少量の無機
物や有機物を樹脂に混合して成形する複合成形とは異な
り、多量の無機物や有機物を樹脂に混合して成形する場
合は、通常のスクリュフライトだけを有する従来のスク
リュ式可塑化装置では、無機物や有機物を分散混練し、
均一な複合体を成形することが極めて困難である。

すなわち、樹脂に無機物や有機物を練り込むのではなく
、逆に、樹脂を無機物や有機物に練り込むことは極めて
難しい。

通常のスクリュで多量の無機物に少量の樹脂を混合させ
て複合材を可塑化する場合、無機物の周辺の樹脂の溶融
フィルムが形成され、ちょうど、溶融樹脂膜で無機物か
つつみ込まれている状態になる。

通常のスクリュでは、この無機物を溶融樹脂膜でつつん
だものが一度形成されると、最後まで完全に分散するこ
とが困難となる。

これを完全に分散させるためには、溶融樹脂膜に泣み込
まれた無機物をくずして、中の無機物が新しく溶融樹脂
ないし半溶融樹脂に触れるように、破砕および混合し、
練り込むような動作をさせることが必要となる。

しかしながら、無機物中に溶融ないし半溶融樹脂を練り
込み、充分に分散させるためには、無機物中の空気等と
溶融ないし半溶融状態の樹脂とを入れかえる必要がある
。

この目的のため、この領域では、無機物に高圧をかけて
はならない。

すなわち、低圧下のもとで、円滑に脱気を行なわせつつ
、前記の作動を行なわせることが必要である。

この発明は、前記したような従来の欠点をなくすための
ものであり、スクリュの表面を特殊構造にして、混練効
果を向上させたものである。

なお、この発明においては、樹脂が射出されるヘッド側
を前方とし、樹脂が供給されるホッパ側を後方とした。

つぎに図面に示した実施例によって、この発明を説明す
る。

第１〜４図に示した１実施例において、１はスクリュバ
レル、２はスクリュバレル１中に回転自在および摺動自
在に設けたスクリュ、３は樹脂供給用のホッパ、４は開
閉弁、５はスクリュ２の先端部に設けたチェックリング
、６はベント穴である。

スクリュバレル１中は、後方から前方に向って、一般に
、樹脂の供給ゾーンａ、圧縮ゾーンｂ１計量ゾーンＣと
概略分けられている。

７はスクリュ２の表面に連続して設けたスクリュフライ
トであるが、供給ゾーンａから圧縮ゾーンｂに対応する
部分のスクリュ２の表面を特殊形状にした。

すなわち、スクリュフライト７の頂部後端８から、後側
の次のスクリュフライト７の底部前端９に向って、スク
リュフライト７の頂部後端に凹んだアール面のない傾斜
部１０と、この傾斜部１０に続く平坦部１１とを設けた
。

ただし、平坦部１１は必ずしも設ける必要はない。

また、スクリュフライト７の前端面１２の上部から傾斜
部１０まで伸びた浅い逆流みぞ１３をスクリュ２の表面
に一定間隔離して複数個設けた。

逆流みぞ１３の深さはスクリュフライト７部でスクリュ
フライト７の根もとまでは達していない深さにし、後方
に行くにしたがって次第に浅くなり、傾斜部１０の後端
で０になるようにした。

逆流みぞ１３の断面形状は、第３図に示すように円弧状
にしても良いし、台形状やその他の形状にしても良い。

逆流みぞ１３の方向はスクリュ２の軸線と平行にしても
良い力入通常は第２図に示すように、軸線に対してθ≦
３５°だけ傾ける。

従来のスクリュフライト７だけを有するスクリュ２を使
用した場合は、溶融樹脂１４や無機物１５などの流れは
、第５，６図に矢印で示すように比較的竿純な流れにな
るので、樹脂１４と無機物１５の混合や混練や脱気が不
充分である。

特に、未溶融の樹脂や、まだ充分に混練されていない樹
脂や無機物はスクリュフライト７のすぐ後にたまり、混
練されにくい傾向にある。

これに対して、この発明の装置においては、第７．８図
に矢印で示したように、複雑な流れをするので、樹脂１
４と無機分１５の混合や混練および脱気が良好に行なわ
れる。

すなわち、傾斜部１０を設けたことにより、未溶融の樹
脂やまだ充分に混練されていない樹脂や無機物がスクリ
ュフライト７の後部に残ろうトスる容積が小さくなるの
で混合されやすい。

また、逆流みぞ１３を設けたことにより、スクリュフラ
イト７の前部にある樹脂等が逆流みぞ１３中を通って後
方へ移動したり、逆流みぞ１３の途中から外に出て円周
方向へ移動しようとするので、混合や混練が充分に行な
われる。

なお、傾斜部１０の表面の、スクリュ２の軸心に対する
傾斜角は、第１〜４図に示した１実施例においては、ど
の位置でも同じになるようにしたが、これは、スクリュ
２の前方に行くに従って傾斜部１０の表面の傾斜角を次
第に小さくして圧縮比を次第にあげるようにしても良い
。

また、前記の１実施例においては、逆流みぞ１３の深さ
や形状をどの位置でも同じにしたが、これも、スクリュ
２の前方に行くに従って逆流みぞ１３の深さが順次浅く
なるようにしてスクリュバレル１とスクリュ２間の空間
部の圧力を次第にあげるようにしても良いし、また逆に
、スクリュ２の前方に行くに従って逆流みぞ１３の深さ
が順次深くなるようにしてスクリュバレル１とスクリュ
２間の空間部の圧力を次第にさげるようにしても良い。

さらに、スクリュフライト７のピッチを一定にしておい
て、スクリュ２の前方に行くに従って、スクリュフライ
ト７の幅を次第に広くして行って圧縮比を上げるように
しても良いし、逆に、スクリュ２の前方に行くに従って
スクリュフライト７の幅を次第に狭くして行って圧縮比
をさげるようにしても良い。

なお、逆流みぞ１３の方向を軸線に対してθだけ傾ける
場合は、第２図に示したように、逆流みぞ１３の前部を
、スクリュ２の回転方向と逆の方向に傾けても良く、逆
に、回転方向と同じ方向に傾けても良い。

前者の場合は、圧力を低圧に維持しても送り能力は落ち
ない。

後者の場合は、送り能力は若干落ちるが、混練効果はさ
らに上る。

なお、第１図に示した１実施例では、傾斜部１０や逆流
みぞ１３を設けた部分よりも前方のスクリュ２の表面に
は、スクリュフライト７だけを設けたが、第９図に示す
ように、傾斜部１０よりも前方において、スクリュバレ
ル１とスクリュ２との間に狭い平行ギャップ１６を形成
するように、スクリュ２の一部に円柱状の凸部１７を設
けても良い。

ベント穴６の位置も、第１図に示すように、傾斜部１０
が位置する部分よりも前方に設けても良いいし、傾斜部
１０が位置する部分に設けても良いこのように、この発
明においては、スクリュ表面にスクリュフライト７に続
いて傾斜部１０を設けたので、スクリュフライト７部と
傾斜部１０とで強い剪断をかけることができ、低圧下の
強い剪断による微粒子の無機物や有機物の樹脂への練込
みや脱気が容易に行なわれる。

特に、この傾斜部１０は、スクリュフライトの頂部後端
に凹んだアール面のない傾斜部にしたので、テーパによ
る強いくさび効果により、バレル内接面への未溶融固体
であるソリッドベッドの押付力が増大し、メルト後のメ
ルトフィルムに強い練り効果を与えることができる。

また、ソリッドベッドはバレルとフライト頂部からの熱
供給を受けて容易に軟化しやすくなるため、ソリッドベ
ッド全体には無理な機械エネルギーをかけることがなく
て、無機物の破壊や二次凝集をさけることができる。

また、逆流みぞを設けたので、スクリュフライト部全体
の圧力を低圧に維持できる。

したがって。高圧可塑化による微粒子の無機物や有機物
の凝集がさけられるし、脱気が容易である。

また、傾斜部に設けた浅い逆流みぞにより、ソリッドベ
ッドは圧縮、弛緩、破壊の作用を受け、揮発分を放出し
やすくなる。

さらに、逆流みぞを通って逆流した溶融あるいは半溶融
複合混合体と、傾斜部の未溶融複合体とが常に新しく接
して混ぜられるので、傾斜部の作用による強い剪断作用
とあいまって、極めて良好の混線状態が得られる。

そして、スクリュフライト頂部から浅い逆流みぞを経て
逆流して来たメルトがソリッドベッドの破壊面に接触す
ることによって生じるソリッドベッドの昇温作用により
、ソリッドベッドの軟化をはやめ、必要以上に無理な機
械エネルギーをかけないようにすることができる。

このため、無機物の破損や二次凝集をさけることができ
る。

また、スクリュフライトの頂部の浅い逆流みぞ部では、
メルトそのものにスクリュとバレルの相対すべりによる
大きな練り効果が得られる。

なお、逆流みぞを設けてもスクリュフライト自体は連続
しているので、送り能力は落ちない。

したがって、充分な混練効果を有しつつ、充分な複合物
の送り能力を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図の一部拡大図、第３図は第２図の■−■線断面図
、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は従来
の装置における樹脂の流れの状態を示す縦断面図、第６
図は第５図のＶＩ−Ｖｌ線断面図、第７図はこの発明に
おける樹脂の流れの状態を示す縦断面図、第８図は第７
図の■−■線断面図、第９図はこの発明の他の実施例を
示す一部縦断面図である。１・・・・・・スクリュバレル、２・・・・・・スクリ
ュ、７・・・・・・スクリュフライト、１０・・・・・
−傾斜部、１１・・・・・・平坦部、１３・・・・・・
逆流みぞ、１４・・・・・・樹脂、１５・・・無機物、
１６・・・・・・平行ギャップ。

Claims

【特許請求の範囲】

１スクリュフライトの頂部後端から後側の次のスクリ
ュフライトの底部前端部に向けて、スクリュフライトの
頂部後端に凹んだアール面のない傾斜部を設け、スクリ
ュフライトの前端面上部から後側の次のスクリュフライ
トの底部前端部にある傾斜部の後端部まで伸びた浅い逆
流みぞを、スクリュ表面に円周方向に一定間隔離して複
数個設け、かつ、この逆流みぞの深さは、スクリュフラ
イトの前端面上部付近上スクリュフライトの根もとまで
は達しない深さにし、前記傾斜部の後端部に向けて次第
に浅くなるようにしたスクリュを備えたインラインスク
リュ式樹脂成形機。