(57)【要約】【課題】無機物粒子を分散させたプラスチックの製造を可能にするプラスチック一軸押出成形機および無機物分散プラスチックの製造方法を提供する。【解決手段】ホッパ１から投入されたプラスチック原料をヒータで加熱されたシリンダ２の内部で駆動モータにより回転するスクリュー３によってシリンダ２の出口へと送りながら溶融する。スクリュー３は軸本体１０の周囲にプラスチック原料をシリンダ２のホッパ１側から出口側へと送るためのネジ山を有する。スクリュー３は、軸本体１０の中間部の周囲にネジ山１１の代わりに、歯車状に並列の複数の歯１２を複数列有する。歯１２の各列は、軸方向で隣り合って配置され、各歯１２は軸方向に対しそれぞれ傾斜している。軸本体１０の先端部の周囲には、ネジ山１１の代わりに混練用の凹凸部１３を有する。【選択図】図２
2004009338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパから投入されたプラスチック原料をヒータで加熱されたシリンダの内部で駆動モータにより回転するスクリューによって前記シリンダの出口へと送りながら溶融するプラスチック一軸押出成形機であって、
前記スクリューは、軸本体の周囲にプラスチック原料を前記シリンダのホッパ側から出口側へと送るためのネジ山を有し、前記軸本体の中間部の周囲に前記ネジ山の代わりに歯車状に並列の複数の歯を有し、各歯は軸方向に対しそれぞれ傾斜しており、前記軸本体の先端部の周囲に前記ネジ山の代わりに混練用の凹凸部を有することを、特徴とするプラスチック一軸押出成形機。
【請求項２】
ホッパから投入されたプラスチック原料をヒータで加熱されたシリンダの内部で駆動モータにより回転するスクリューによって前記シリンダの出口へと送りながら溶融するプラスチック一軸押出成形機であって、前記スクリューは、軸本体の周囲にプラスチック原料を前記シリンダのホッパ側から出口側へと送るためのネジ山を有し、前記軸本体の中間部の周囲に前記ネジ山の代わりに歯車状に並列の複数の歯を有し、各歯は軸方向に対しそれぞれ傾斜しており、前記軸本体の先端部の周囲に前記ネジ山の代わりに混練用の凹凸部を有するプラスチック一軸押出成形機の前記ホッパに、前記プラスチック原料としてポリプロピレンと無機物粒子とを投入し、前記プラスチック原料を前記ヒータにより加熱して溶融し、前記スクリューにより混合することを特徴とする無機物分散プラスチックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック一軸押出成形機および無機物分散プラスチックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＰ（ポリプロピレン）は極性が低いため、ＰＰにモンモリロナイトや雲母などの無機物粒子を分散させたプラスチックは、一軸押出成形機では充分に無機物粒子を分散させることができず、二軸押出成形機により製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一軸押出成形機でＰＰに無機物粒子を分散させたプラスチックを製造することができれば、その製造が容易になるため望ましいが、従来、一軸押出成形機では無機物粒子を十分に分散させることは不可能とされていた。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、無機物粒子を分散させたプラスチックの製造を可能にするプラスチック一軸押出成形機および無機物分散プラスチックの製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るプラスチック一軸押出成形機は、ホッパから投入されたプラスチック原料をヒータで加熱されたシリンダの内部で駆動モータにより回転するスクリューによって前記シリンダの出口へと送りながら溶融するプラスチック一軸押出成形機であって、前記スクリューは、軸本体の周囲にプラスチック原料を前記シリンダのホッパ側から出口側へと送るためのネジ山を有し、前記軸本体の中間部の周囲に前記ネジ山の代わりに歯車状に並列の複数の歯を有し、各歯は軸方向に対しそれぞれ傾斜しており、前記軸本体の先端部の周囲に前記ネジ山の代わりに混練用の凹凸部を有することを、特徴とする。
【０００６】
本発明に係るプラスチック一軸押出成形機では、スクリューが軸本体の中間部の周囲に有する並列の複数の歯が軸方向に対しそれぞれ傾斜しており、軸本体の先端部の周囲に混練用の凹凸部を有するため、ポリプロピレンのように極性の低いプラスチック原料でも無機物粒子を十分に分散させたプラスチックを製造することができる。
【０００７】
本発明に係る無機物分散プラスチックの製造方法は、ホッパから投入されたプラスチック原料をヒータで加熱されたシリンダの内部で駆動モータにより回転するスクリューによって前記シリンダの出口へと送りながら溶融するプラスチック一軸押出成形機であって、前記スクリューは、軸本体の周囲にプラスチック原料を前記シリンダのホッパ側から出口側へと送るためのネジ山を有し、前記軸本体の中間部の周囲に前記ネジ山の代わりに歯車状に並列の複数の歯を有し、各歯は軸方向に対しそれぞれ傾斜しており、前記軸本体の先端部の周囲に前記ネジ山の代わりに混練用の凹凸部を有するプラスチック一軸押出成形機の前記ホッパに、前記プラスチック原料としてポリプロピレンと無機物粒子とを投入し、前記プラスチック原料を前記ヒータにより加熱して溶融し、前記スクリューにより混合することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無機物分散プラスチックの製造方法では、前述の本発明に係るプラスチック一軸押出成形機を使用して、プラスチック原料としてポリプロピレンと無機物粒子とを用い、加熱し溶融して前記スクリューで混合することにより、ポリプロピレンに無機物粒子を分散させたプラスチックを製造することができる。
【０００９】
ヒーターによる加熱温度は、通常１６０℃乃至３００℃の温度で、特に、２４０℃乃至２６０℃の温度が好ましい。無機物粒子は、モンモリロナイトや雲母のような鉱物粒子が好ましい。無機物粒子の粒径は、１μｍ以下が好ましい。プラスチック原料中の無機物粒子の含量は、５乃至１０重量％が好ましい。前記歯または前記凹凸部は、軸方向に所定の長さを有するものを１単位として複数単位が前記軸本体に対し着脱可能に設けられていてもよい。この場合、スクリューの歯の箇所の軸方向長さまたは凹凸部の箇所の軸方向長さの調節を容易にし、混練の程度を容易に調節することができる。歯または凹凸部は、例えば、軸本体の上に歯または凹凸部を有する筒状の部材を着脱可能に締め付けることにより着脱可能に固定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施の形態を示している。
図１に示すように、プラスチック一軸押出成形機は、ホッパ１とシリンダ２とスクリュー３とを有し、ホッパ１から投入されたプラスチック原料をヒータで加熱されたシリンダ２の内部で駆動モータにより回転するスクリュー３によってシリンダ２の出口へと送りながら溶融するようになっている。
【００１１】
図２に示すように、スクリュー３は、軸本体１０の周囲にプラスチック原料をシリンダ２のホッパ１側から出口側へと送るためのネジ山１１を有している。スクリュー３は、軸本体１０の中間部の周囲にネジ山１１の代わりに、歯車状に並列の複数の歯１２を複数列有している。歯１２の各列は、軸方向で隣り合って配置され、各歯１２は軸方向に対しそれぞれ傾斜している。すべての隣合う列の各歯１２は、互いに軸方向を中心として同じ側に傾斜しているが、反対側に傾斜していてもよい。なお、軸本体１０の表面からの歯１２の高さは、ネジ山１１の高さとほぼ同じである。軸本体１０の先端部の周囲には、ネジ山１１の代わりに混練用の凹凸部１３を有する。凹部１３ａの高さは軸本体１０の表面の高さとほぼ同じであり、軸本体１０の表面からの凸部１３ｂの高さは、ネジ山１１の高さとほぼ同じである。
【００１２】
このプラスチック一軸押出成形機で無機物分散ポリプロピレンを製造するため、ホッパ１に原料としてポリプロピレンチップ４０ｋｇと無機物含有ポリプロピレンチップ１０ｋｇとを投入した。無機物含有ポリプロピレンチップには、無機物としてモンモリロナイト粒子を５０重量％含むものを用いた。モンモリロナイト粒子の粒径は、１μｍ以下であった。ホッパ１に投入後、このプラスチック原料をヒータにより２６０℃の温度で溶融し、スクリュー３により混合した。スクリュー３の回転数は４００乃至６００回転／分であった。
【００１３】
これにより、シリンダ２の出口からパイプ状のプラスチック成形品が得られた。このプラスチック成形品は、無機物分散ポリプロピレンから成り、光沢があってモンモリロナイトが均一にナノ分散したものであった。
【００１４】
また、このプラスチック一軸押出成形機で他の無機物分散ポリプロピレンを製造するため、ホッパ１に原料としてポリプロピレンチップ４７．５ｋｇと合成雲母粒子２．５ｋｇとを投入した。合成雲母粒子の粒径は、１μｍ以下であった。ホッパ１に投入後、このプラスチック原料をヒータにより２６０℃の温度で溶融し、スクリュー３により混合した。スクリュー３の回転数は４００乃至６００／分であった。
【００１５】
これにより、シリンダ２の出口からパイプ状のプラスチック成形品が得られた。このプラスチック成形品は、無機物分散ポリプロピレンから成り、光沢があって合成雲母粒子が均一にナノ分散したものであった。
【００１６】
このように、プラスチック一軸押出成形機は、スクリュー３が軸本体１０の中間部の周囲に有する並列の複数の歯１２が軸方向に対しそれぞれ傾斜しており、軸本体１０の先端部の周囲に混練用の凹凸部１３を有するため、ポリプロピレンのように極性の低いプラスチック原料でも無機物粒子を十分に分散させたプラスチックを製造することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、無機物粒子を分散させたプラスチックの製造を可能にするプラスチック一軸押出成形機および無機物分散プラスチックの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のプラスチック一軸押出成形機の側面図である。
【図２】図１に示すプラスチック一軸押出成形機のスクリューの側面図である。
【符号の説明】
１　ホッパ
２　シリンダ
３　スクリュー
１０　軸本体
１１　ネジ山
１２　歯
１３　凹凸部
【図１】
2004009338.tif 000003
【図２】
2004009338.tif 000004