专利摘要:
提供可提高玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之生產性之同時,且可使所製造之壓縮成品中之單絲之集合體(未解纖玻璃纖維束)殘存之機率非常低之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法。混練熱可塑性樹脂與玻璃纖維之螺桿,為具有有特定形狀之螺桿元件,在特定之條件下製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品。具有特定形狀的螺桿元件,係指具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件。
公开号:TW201302430A
申请号:TW101110991
申请日:2012-03-29
公开日:2013-01-16
发明作者:Kunihiro Hirata;Hiroshi Ishida;Motohito Hiragori
申请人:Polyplastics Co;
IPC主号:C08J3-00
专利说明:
玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法
本發明係關於玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法。
做為在熱可塑性樹脂中混合混練玻璃纖維,製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之方法,一般而言為,首先,對於押出機供給熱可塑性樹脂,使該熱可塑性樹脂熔融。接著,對於熔融之熱可塑性樹脂供給玻璃纖維,在押出機內混合混練熱可塑性樹脂與玻璃纖維。最後,將混合物冷卻、造粒之方法。押出機,一般而言,係使用與單軸押出機同方向完全咬合型之雙軸押出機(以下,有稱為雙軸押出機的情況)。相較於單軸押出機,由於雙軸押出機之生產性與操縱的自由度更高,因此在玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造,雙軸押出機更被喜好使用。
在上述玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造所使用之玻璃纖維,為將300根~3000根左右由直徑6μm~20μm之單絲集合捲成紗束者,或是將紗束切成長1~4mm者(以下,有稱為切股(chopped strand)的情況)。由於切股玻璃纖維可較容易使用,因此在工業上製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之情況,將熱可塑性樹脂供給於雙軸押出機,熱可塑性樹脂之熔融後,從雙軸押出機之途中供給切股玻璃纖維,將熔融狀態之熱可塑性樹脂與玻璃纖維混合混練,將混合物押出,而冷卻固化之方法最普遍被進行。
使用上述雙軸押出機而進行之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之生產性,會由於雙軸押出機之可塑化與混合混練的能力而被決定。雙軸押出機之可塑化能力,依存於螺桿設計、螺桿所產生的力矩、螺桿溝深(螺桿外徑與谷徑的差)、螺桿的回轉數等。在專利文獻1中,將2根之螺桿的芯間距離之3次方所除之值定義為力矩密度,開示了可塑化能力高,生產性優良之雙軸押出機。
又,雙軸押出機之混合混練能力也依存於螺桿設計。隨著雙軸押出機之可塑化能力之提升,滯留時間減少。因此,要求具有在短時間可效率良好地混合之混練能力之螺桿設計的開發。如此,關於提升雙軸押出機之可塑化能力、混練能力之技術之檢討已在進行。
然而,做為玻璃纖維,如上述,係使用將單絲成束之物。在不將單絲成束而對雙軸押出機供給玻璃纖維之方法中,單絲成棉狀,變得沒有流動性而難以操作。上述切股玻璃纖維,係在雙軸押出機內,混合混練至成為解纖的單絲。同時,單絲的長度,係切股玻璃纖維藉由螺桿等而切斷至平均為200μm~800μm。
在雙軸押出機內之混合混練若不充分,則不會解纖成單絲,而為單絲之集合體(未解纖玻璃纖維束)之狀態,切股玻璃纖維之一部分或是全部會殘存於樹脂合成物壓縮成品中。在玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品中,若切股玻璃纖維之一部分或是全部殘存之情況,在射出成型中,上述切股玻璃纖維之一部分或全部會堵住進膠口,變得無法射出成型,或是即使可以射出成型,上述切股玻璃纖維之一部分或是全部殘存在成形品上,而成為外觀不良或是機能低下的原因。
特別是近年來,隨著電子關連技術之進步,做為零件所使用之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物,被要求以薄肉而成形成複雜的形狀。進行如此之精密成形之成形機之膠口噴嘴多為1mm以下之情況。在精密成形品中,未解纖玻璃纖維束之存在,成為非常重大的缺陷。
先行專利文獻:
【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利特表平11-512666號公報
若使用專利文獻1之雙軸押出機,被認為生產性會提升,但特別是在上述之精密成形品中,在高吐出量之條件下滯留時間變短,變得更難以將切股玻璃纖維完全解纖成單絲且使纖維長度變短。
本發明,係為了解決上述課題而做成,其目的在於,提供可將玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之生產性較以往提高之同時,且使所製造之壓縮成品中之單絲的集合體(未解纖玻璃纖維束)殘存之機率非常低之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法。
本發明者們,為解決上述課題而反覆進行了精心銳意的研究。
其結果,發現藉由數值解析而得到之物理量之平均剪斷應力履歷、平均剪斷歪履歷、比能量、最短粒子流出時間等,皆與含有未解纖玻璃纖維束之壓縮成品數N(每單位重量之含有未解纖玻璃纖維束之壓縮成品的個數)沒有明確的相關之同時,發現藉由粒子追蹤法所導出之施加於各玻璃纖維束之剪斷應力之時間積分值中最小的值之最小剪斷應力履歷值Tmin,與含有未解纖玻璃纖維束之壓縮成品數N有相關。
又,解析在雙軸押出機內發生的剪斷應力,發現在吐出量Q與螺桿回轉數Ns之比(Q/Ns)為一定之情況,藉由控制最小剪斷應力履歷值Tmin,而可控制之含有未解纖玻璃纖維束之每單位量平均之壓縮成品數N。
更且,發現上述比(Q/Ns)即使為非一定的情況,含有未解纖玻璃纖維束之每單位量平均之壓縮成品數N,可使用上述Tmin及(Q/Ns)而以特定的數式來表示。
更且,發現藉由使混練熱可塑性樹脂與玻璃纖維之螺桿,為具有具有特定形狀之螺桿元件,在特定的條件下製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品,可解決上述課題,而得以完成本發明。更具體而言,本發明係提供以下之物。
(1)一種玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,係使用包括互相回轉而咬合之螺桿之雙軸押出機,而製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,包括:將熱可塑性樹脂供給於前述押出機,加熱、混練而可塑化之可塑化工程;在前述可塑化工程之後,將一束以上之玻璃纖維束供給於前述押出機,一邊將前述玻璃纖維束解纖,一邊以螺桿混練解纖之玻璃纖維與可塑化後之前述可塑性樹脂之混練工程;在前述混練工程後,押出玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之押出工程;將玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品化之壓縮成品化工程;在前述混練工程中,前述螺桿,係具有一個以上之具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件,在前述單螺紋的逆送螺桿元件中,螺桿之力矩,係以前述咬合螺桿間之芯間距離之3次方所除之值之力矩密度,為在11(Nm/cm3)以上,在前述混練工程中螺桿回轉數為Ns,在前述押出工程中玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之吐出量為Q時,以前述咬合螺桿間之芯間距離之3次方除之值之Q/Ns密度為0.013(kg/h/rpm/cm3)。
(2)如(1)所記載之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,其中,前述單螺紋的逆送螺桿元件,係滿足下述不等式(I)至(III)。
0.05D≦r≦0.15D (I)
7≦n≦20 (II)
Le≦0.3D (III)
(上述不等式(I)中的r,為形成上述圓弧狀之圓的半徑或是形成上述圓弧狀之橢圓之長徑/2,或是短徑/2,上述不等式(II)中的n,為上述單螺紋之逆送螺桿元件之平均每1導程長度之缺口數,上述不等式(III)中之Le為上述單螺紋之逆送螺桿元件之導程長度,上述不等式中之(I)、(II)中之D為螺桿口徑。)
(3)如(1)或(2)所記載之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,其中,前述熱可塑性樹脂係由聚對苯二甲酸丁二醇酯系樹脂構成。
(4)如(1)或(2)所記載之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,其中,前述熱可塑性樹脂係由液晶性樹脂構成。
根據本發明,可將玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之生產性較以往提高之同時,且使所製造之壓縮成品中之單絲的集合體(未解纖玻璃纖維束)殘存之機率非常低。
以下,對於本發明之實施形態說明。又,本發明並不限定於以下之實施形態。
<玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法>
本發明之熱可塑性樹脂之製造方法,係包括以下工程。
將熱可塑性樹脂供給於前述押出機,加熱、混練而可塑化之可塑化工程。
在上述可塑化工程之後,將一束以上之玻璃纖維束供給於上述押出機,一邊將上述玻璃纖維束解纖,一邊以螺桿混練解纖之玻璃纖維與可塑化後之前述可塑性樹脂之混練工程。
在上述混練工程後,押出玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之押出工程。
將押出之上述玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品化之壓縮成品化工程。
在本發明之製造方法,在混練工程中,使用包括特定的螺桿元件之螺桿。
以下,以使用第1圖所記載之雙軸押出機之情況為例,說明本發明之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法。在第1圖中,顯示了包括圓筒1、配設於圓筒之螺桿2,設置在圓筒1之下流側端部之模具3之雙軸押出機。然後,在第1圖中,也顯示了上述螺桿2之螺桿構成。具體而言,螺桿2從上流側依序具有供給部20、可塑化部21、搬送部22、混練部23。在供給部20及可塑化部21進行可塑化工程。在搬送部22及混練部23進行混練工程。在混練部23以後進行押出工程。然後,玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物從押出機之模具3被押出後而進行壓縮成品化工程。
又,配設了螺桿2之圓筒1,具有為了對於供給部20供給熱可塑性樹脂等原料之料斗10,為了對於搬送部22供給玻璃纖維束等副原料之進料口11,與具有真空泵浦等減壓手段而為了在既定之真空度進行真空脫氣之真空閥12。
[可塑化工程]
在可塑化工程,將從料斗10供給之熱可塑性樹脂移送.熔融,做成均質之熔融體。首先,說明熱可塑性樹脂,接著說明從料斗供給之熱可塑性樹脂成為均質的熔融體為止之可塑化工程之詳細。
(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂之種類並沒有特別限定。做為熱可塑性樹脂脂具體例,可舉出聚丙烯、聚甲醛樹脂、液晶性樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚芳硫醚樹脂、尼龍66等。在這些熱可塑性樹脂中特別是以黏性低者,容易發生上述玻璃纖維束之未解纖的問題。這是由於若黏性低,則在熔融狀態變得難以發生剪斷應力,收束了單絲之玻璃纖維束變得難以解纖之故。做為黏性低脂樹脂,例如,可舉出聚對苯二甲酸丁二醇酯、液晶性樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍66等。
一般而言,成為原料之上述熱可塑性樹脂,係使用成形為壓縮成品狀之物。又,也可使用含有其他成分之熱可塑性樹脂合成物做成壓縮成品狀之物做為原料。
(可塑化之詳細)
可塑化工程,係在螺桿2之供給部20與可塑化部21進行。做為在供給部20所使用之螺桿元件,可舉出例如由螺旋部所形成之搬送用元件等。做為在可塑化部21所使用之螺桿元件,一般而言,可舉出逆螺旋部、密封環、順混合盤、逆混合盤等螺桿元件之組合等。
在供給部20移送樹脂壓縮成品。供給部20,係具有將樹脂壓縮成品從料斗10側移送往模具3方向側之功能。做為熔融之準備階段,藉由外部加熱器進行預熱之情況為一般。又,樹脂壓縮成品,由於被夾在回轉之螺桿2與圓筒1中,因此對於樹脂壓縮成品會施加摩擦力,而產生摩擦熱。由於上述預熱以及摩擦熱,樹脂壓縮成品也有開始熔融的情況。根據不同情況,在供給部20,為了使樹脂壓縮成品之移送順利進行,有藉由以往已知之方法來進行螺桿2之溝深度的調整、預熱的溫度調整之必要。
在可塑化部21,對於從供給部20移送來之樹脂壓縮成品施加壓力而熔融樹脂壓縮成品。在可塑部21中,對於樹脂壓縮成品施加剪斷應力的結果,樹脂壓縮成品一邊熔融,而被移送往更前方(從料斗10往模具3方向)。
[混練工程]
在混練工程中,可塑化工程後,將一束以上之玻璃纖維束供給於押出機,一邊將上述玻璃纖維束解纖,一邊將被解纖之玻璃纖維與在可塑化工程熔融之熱可塑性樹脂混練。混練工程,係藉由螺桿2之搬送部22與混練部23來進行。做為在搬送部22所使用之螺桿元件,例如可舉出由順螺旋部所形成之搬送用元件等。做為在混練部23所使用之螺桿元件,一般而言,可舉出逆螺旋部、密封環、順混合盤、逆混合盤等螺桿元件之組合等。
在本發明之製造方法中,在螺桿2之混練部22之至少一部分,在外周,包括具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋逆送螺桿元件。藉由使混練部22之至少一部分包括上述螺桿元件,而可使所製造之壓縮成品中幾乎沒有殘存為解纖之玻璃纖維束。
首先,對於玻璃纖維束簡單說明。玻璃纖維束係由300根至3000根之單絲成束之切股玻璃纖維。特別是,以1100根至2200根之成束的切股玻璃纖維被喜好使用。又,單絲之徑雖並沒有特別限定,但以在6μm至20μm之範圍為佳,6μm、10μm、13μm之物多在市場流通。又,也可直接以紗束之形狀直接將單絲的束連續供給於雙軸押出機。然而,將紗束切斷之切股玻璃纖維,在輸送以及對於雙軸押出機之供給,容易操作。
在搬送部22,將從進料口11投入之玻璃纖維束與熔融樹脂搬送至混練部23。在此搬送部22,螺桿之溝內部沒有完全充滿玻璃纖維束或熔融樹脂,為不對玻璃纖維束施加剪斷力之領域。
在混練部23,對於玻璃纖維束及熔融樹脂會施加剪斷應力。藉由施加剪斷應力,玻璃纖維束之解纖及單絲與熔融樹脂之混練進行。
[押出工程、壓縮成品化工程]
玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物被如何押出,如何壓縮成品化並沒有特別限制。例如,可將從模具3被押出成棒狀之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物切斷而壓縮成品化。又,切斷方法並沒有特別限定,可利用以往已知之方法。又,在押出工程中吐出量相當於吐出量Q,螺桿回轉數相當於回轉數Ns。
<螺桿元件>
做為以往之螺桿的混練部,以逆螺旋部、密封環、順混合盤、逆混合盤等螺桿元件之組合等為一般。然而,在Q/Ns大之條件下,高吐出的情況,一部分的玻璃纖維束未被解纖,而以未解纖之狀態殘存。
本發明,係以押出機內之各玻璃纖維束所受到之剪斷應力履歷值為指標而決定之製造方法。具體而言,係以各玻璃纖維束在雙軸押出機內所受到之剪斷應力履歷值中之最小值之最小剪斷應力履歷值Tmin為指標。藉由以最小剪斷應力履歷值Tmin為指標,可區別未解纖玻璃纖維束殘存之製造方法,與未解纖玻璃纖維束幾乎不殘存之製造方法。本發明為幾乎不會產生未解纖玻璃纖維束殘存之壓縮成品之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法。
首先,關於以最小剪斷應力履歷值Tmin指標事宜來說明。基於玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之吐出量Q、在混練部23中螺桿元件之螺桿口徑D、螺桿回轉數Ns、最小剪斷應力履歷值Tmin、每單位量平均之未解纖壓縮成品數N(含有未解纖之玻璃纖維束之壓縮成品的數量),而導出下述數式(IV)。下述數式(IV)在即使Q/Ns之條件變化,也可以一個式檢討含有未解纖玻璃纖維束之壓縮成品量之點也為有用。又,即使混練部所具有之螺桿元件之種類不同,也可以一個數式(IV),檢討含有未解纖玻璃纖維束之壓縮成品量。但是,若雙軸押出機之尺寸變更,需要重新導出數式(IV)。即使是相同的吐出量Q及相同的螺桿回轉數Ns之條件,在小型的雙軸押出機與大形之雙軸押出機,由於從圓筒之傳熱量不同,施加於熔融樹脂之熱能源不同之故。
決定了所使用之雙軸押出機,必然的螺桿口徑D也確定。基於此螺桿口徑D、任意決定之混練部23之導程長度Le、任意決定之成形條件之吐出量Q、螺桿回轉數Ns,而導出最小剪斷應力履歷值Tmin
最小剪斷應力履歷值Tmin,可使用以往已知之雙軸押出機內之3次元流動解析軟體而導出。例如,如實施例所記載之藉由粒子追蹤解析而可導出。最小剪斷應力履歷值Tmin係藉由進行剪斷應力之時間積分而得到之時間積分值,積分區間為對於熔融樹脂及玻璃纖維束施加剪斷應力之區間,在第1圖所示之押出機之情況,為混練部23之區間。
最小剪斷應力履歷值Tmin之導出方法並沒有特別限定。例如可舉出使用市售之軟體導出之方法,藉由實驗導出之方法等。
關於未解纖壓縮成品數N,可實驗導出,也可使用解析手法等導出。
然後,根據這些導出結果,以最小剪斷應力履歷值Tmin為橫軸,未解纖壓縮成品數N為縱軸,藉由做成上述數式(IV)所表示之圖表,而導出數式(IV)。
從此圖表可導出為了使未解纖壓縮成品數N成為所希望之值以下而必要之最小剪斷應力履歷值Tmin
接著,說明關於變更雙軸押出機之尺寸之情況。在此情況,雖須要重新導入上述關係式,但在既定之雙軸押出機之情況,上述數式(IV)若已經導出的情況,藉由以下的方法而可容易地導出可適用於使用不同尺寸之雙軸押出機之情況之數式。
若螺桿元件之螺桿口徑D從d1變更成d2之情況,在小型的押出機之吐出量Qm與在大型的押出機之吐出量QM之間成立下述數式(V),在小型的押出機之螺桿回轉數Nsm與在大型押出機之螺桿回轉數NsM之間成立下述數式(VI)。
使對於熔融樹脂施加之比能量成為同等而決定上述數式(V)、(VI)之δ及ε。做為δ及ε之決定方法,理論的決定方法與實驗的決定方法之任一種皆可。做為理論的決定方法,一般而言,係假設為斷熱狀態,使目的函數為比能量、或是總剪斷量、滯留時間等,在小型機與大型機成為一致,而導出參數δ及ε。也可假設小型機與大型機之傳熱量的差,而使做為目的函數之比能量,在小型機與大型機成為一致,而導出參數δ及ε。做為實驗的決定方法,可舉出以比能量做為目的函數,或是採用顯示物性之參數,使目的函數在小型機與大型機成為一致,而統計上的算出參數δ及ε之方法。
藉由導出在小型的押出機與大型的押出機之間成立之上述數式(V)、(VI),可容易地導出在大型的押出機成立之平均每單位量之未解纖壓縮成品數N與最小剪斷應力履歷值Tmin之間之下述數式(VII)。
如此,最小剪斷應力履歷值Tmin之值愈大,未解纖壓縮成品數N之值有變少的傾向。因此,有必要在使最小剪斷應力履歷值Tmin變大之條件下,來製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品。
在外周具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的螺桿元件,由於上述最小剪斷應力履歷值Tmin有變大之傾向而為佳。在外周具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋螺桿元件本身為已知,例如,記載於專利文獻(DE4134026A1)。
特別是,藉由使用以下所說明之單螺紋的逆送螺桿元件,可使未解纖壓縮成品數N抑制在小的值。特別是,具有上述缺口之螺桿元件中,又以使用具有圓弧狀缺口之逆送者,可使其最小剪斷應力履歷值Tmin之值,較逆螺旋部、密封環、順混合盤、逆混合盤等螺桿元件之組合還大,因此較使用其他之螺桿元件而可以短時間將玻璃纖維束解纖之理由為佳。
對於在混練部23所使用之上述單螺紋之逆送螺桿元件說明。此單螺紋之逆送螺桿元件,係在外周,具有形成了滿足下述不等式(I)至(III)之圓弧狀之缺口的螺旋部為佳。
0.05D≦r≦0.15D (I)
7≦n≦20 (II)
Le≦0.3D (III)
(上述不等式(I)中的r,為形成上述圓弧狀之圓的半徑或是形成上述圓弧狀之橢圓之長徑/2,或是短徑/2,上述不等式(II)中的n,為上述單螺紋之逆送螺桿元件之平均每1導程長度之缺口數,上述不等式(III)中之Le為上述單螺紋之逆送螺桿元件之導程長度,上述不等式中之(I)、(II)中之D為螺桿口徑。)
對於上述單螺紋之逆送螺桿元件,使用第2圖說明。在第2圖中,顯示了上述單螺紋之逆送螺桿元件之模式圖,(a)為軸方向之剖面圖,(b)為側面圖。
如第2圖所示,單螺紋之逆送螺桿元件4,具有螺旋部40,與在螺旋部40之外周所形成之圓弧狀缺口41。缺口41,係從螺旋部之外周往螺桿元件之軸的方向而形成。在第2圖,係顯示橢圓形成圓弧狀之情況,但形成上述圓弧狀之橢圓或圓之中心係存在於螺旋部40之外周(在第2圖(a),上述橢圓的中心係以○顯示)。上述缺口為圓弧狀,且此圓弧狀係藉由上述之圓或橢圓來形成,而有製做上的便利性,與使由於缺口而造成之螺旋的強度低下為最小之效果。又,上述圓弧狀之一部分,只要以上述圓或橢圓來形成即可。又,本發明,缺口整體並不限定於上述之一個的圓或橢圓。然而,圓弧狀之大約整體為一個的圓或橢圓來形成為佳。
又,上述圓弧狀以圓來形成者為最佳。又,上述圓弧狀以橢圓來形成之情況,缺口延長的方向與橢圓之長徑延長的方向,以約略一致為佳。
又,上述半徑r之大小的範圍,以0.05D≦r≦0.15D為佳。若r在上述範圍內,則由於最小剪斷應力履歷值Tmin有變大之傾向而為佳。更佳之r的大小範圍為0.06D≦r≦0.12D。
又,缺口數n愈多,則最小剪斷應力履歷值Tmin有變大的傾向。然而,若缺口數n過多,則螺桿元件之機械強度變低,因此缺口數n調整在不等式(II)之範圍內為佳。特別較佳之缺口數n之範圍為10≦n≦15,最佳之缺口數為11。
上述螺桿元件之導程長度Le,為上述螺桿元件之螺桿口徑D之0.3倍以下(Le為0.3D以下)。上述導程長度Le若為0.3D以下,則即使為吐出量Q非常高的條件,在所製造之壓縮成品中仍具有不易含有未解纖之玻璃纖維之傾向。又,吐出量Q非常高,係指例如使軸方向之長度成為2D來設置上述螺桿元件,在螺桿口徑D為47mm之雙軸押出機,約為300kg/h以上,螺桿之口徑D為69mm之雙軸押出機,為800kg/h以上。即使在如此高之吐出領域,也可抑制上述之未解纖玻璃纖維所造成之問題。
如上述,本發明所使用之上述螺桿元件之導程長度Le之上限,以0.3D以下為佳,但下限為0.1D以上為佳。設定在此下限值以上,在維持螺旋部之厚度而保持強度之理由為佳。
以上,說明了具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋螺桿元件之機能與形狀,但本發明之特徵之一,為藉由使用此具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋螺桿元件,而可使玻璃強化熱樹脂合成物之生產性飛躍地提升。
即使使用通常的混合盤,即使在以往之低生產性,也有不會使玻璃未解纖發生而可生產玻璃強化熱樹脂合成物之情況,但若提高生產性,如前述,在剪斷應力履歷值變小之部分,會產生含有玻璃未解纖之壓縮成品。
<玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之生產性>
藉由將螺桿所輸出的力矩,除以相鄰螺桿間芯間距離之3次方之值定義為力矩密度,不管押出的尺寸,可藉由力矩密度而規定押出機的性能。
在本發明中,係使螺桿之力矩密度成為11(Nm/cm3)以上而設定。藉由使力矩密度成為11(Nm/cm3)以上,押出機內材料的充滿率提高,能量密度變小,有即使使回轉數較以往高但溫度上升低之效果。又,較佳的力矩密度的範圍為13(Nm/cm3)以上18(Nm/cm3)以下。
同樣的,根據押出機而不同之押出,也不論其尺寸,而以共通的指標來規定是有效的。影響壓縮成品中是否含有未解纖之玻璃纖維之重要的操作條件為Q/Ns。如上述,Q為吐出量,Ns為螺桿回轉數。Q/Ns依存於玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之黏度、比能量。在特定之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂組成,係藉由押出之力矩密度、咬合率而決定Q/Ns的上限。力矩密度愈高,則可提高充滿率,在大的Q/Ns之操作領域之採用變得可能。若Q/Ns大,則由於回轉數增加而造成之樹脂溫度的上升變得緩慢,在到達裂化開始之界限樹脂溫度之前,可實現高回轉數,結果可得到高吐出量。
當然,Q/Ns會依存於押出機之螺桿口徑。Q/Ns在咬合比率為一定之雙軸押出機,可以用以下的關係放大。螺桿元件之螺桿口徑D,若從d2變更為D1之情況,在小型押出機之吐出量q2與在大型押出機之吐出量Q1,在小型押出機之螺桿回轉數ns2與在大型押出機之螺桿回轉數Ns1之間成立下述數式(VIII)。
Q1/Ns1=(D1/d2)α×(q2/ns2) (VIII)
在上述之式(VIII)中α,在咬合比率為一定之雙軸押出機,通常採用α=3。Q/Ns雖為充滿率的指標,但若咬合比率為一定,有效體積會與相鄰螺桿間的芯間距離之3次方成比例。在此所說的有效體積,係指在雙軸押出機內可以充滿材料之空間的體積。
Q/Ns係如前述依存於押出機的尺寸,但若求得相鄰螺桿間的芯間距離之3次方,將該所求得的值除Q/Ns之值定義為Q/Ns密度,則即使押出機之尺寸不同,Q/Ns密度也為一定的值。
例如,在玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物,螺桿之外徑與谷徑的比率為1.54,在螺桿口徑為Φ 40mm,口徑Φ 70mm之押出機,做為實現高生產性之Q/Ns,採用在口徑Φ 40mm為Q/Ns≧0.47,在口徑Φ 70mm為Q/Ns≧2.5,將此除以芯間距離的3次方(Φ 40mm為35.9cm3,Φ 70mm為192.4cm3)而得到0.013[kg/h/rmp/cm3]之共通的值。
本發明,係在Q/Ns密度為0.013[kg/h/rmp/cm3]以上之操作條件,藉由在混練部使用在外周具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋逆送螺桿元件,而可效率良好且以高生產性製造不含有玻璃未解纖之玻璃強化樹脂合成物。較佳的Q/Ns密度為0.015[kg/h/rmp/cm3]以上,0.018[kg/h/rmp/cm3]以下。 【實施例】
以下,表示實施例及比較例,而具體說明本發明,但本發明並非限定於這些實施例。
<評價1>
在評價1使用以下之材料。
熱可塑性樹脂:聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(PBT)(熔融指數(MI)=70g/10分)
黑煙膠(carbon masterbatch)
玻璃纖維束:將2200根直徑13μm之單絲束成長度3mm之切股玻璃纖維
又,組成如下述。
PBT為67.5質量%,黑煙膠為2.5質量%,玻璃纖維束為30質量%。
押出條件如下述。
押出機:同方向完全咬合型雙軸押出機TEX44 α II(日本製鋼所製)螺桿元件之螺桿口徑D為0.047m。
押出條件:【表1】
滾筒溫度:220℃
螺桿設計:
(1)概略
押出機之螺桿可如第1圖表示,第3圖所示之螺桿圖樣之概略為下述。
C1:料斗
C2~C5:供給部
C5~C6:可塑化部
C6~C8:輸送部
C9:進料口
C10:混練部A
C11:混變部B(由混練部b1、b2所形成)
(2)在評價1所使用之具體的螺桿圖樣,係如第4圖所示。又,在混合盤上,各盤之輸送方向相位差45°度者為FK,逆送之單螺紋之螺旋部上具有缺口之元件為BMS。又,1.0D等,係表示混練部b1之長度。BMS外周上缺口之短徑/2為3mm,長徑/2(缺口延伸的方向)為4.15mm。
第4圖(a)表示之螺桿圖樣為FK1.0D(L/D=1)、第4圖(b)表示之螺桿圖樣為FK2.0D(L/D=2)、第4圖(c)表示之螺桿圖樣為BMS1.0D(L/D=1)、第4圖(d)表示之螺桿圖樣為BMS2.0D(L/D=2)、第4圖(e)表示之螺桿圖樣為BMS2.5D(L/D=2.5)。
L/D為混練部b1之長度(L)與螺桿元件之螺桿口徑(D)之比(L/D)。又,在實施形態之說明中,混練部23之長度L相當於混練部b1之長度。
(3)螺桿之形狀
第4圖所示之螺桿圖樣,分別只有C11之混練部B不同。C11之混練部B之螺桿形狀示於第5圖。第4圖(a)之圖樣之螺桿形狀示於第5圖(a),第4圖(b)之圖樣之螺桿形狀示於第5圖(b),第4圖(c)之圖樣之螺桿形狀示於第5圖(c),第4圖(d)之圖樣之螺桿形狀示於第5圖(d),第4圖(e)之圖樣之螺桿形狀示於第5圖(e)。
第5圖(a)所示之螺桿係混練部b1為長1.0D之順混合盤,混練部b2為長0.5D之逆送螺旋部。
第5圖(b)所示之螺桿係混練部b1為長2.0D之順混合盤,混練部b2為長0.5D之逆送螺旋部。
第5圖(c)所示之螺桿係混練部b1為長1.0D之含有缺口的單螺紋逆混合盤,混練部b2為長0.5D之逆送螺旋部。
第5圖(d)所示之螺桿係混練部b1為長2.0D之含有缺口的單螺紋逆混合盤,混練部b2為長0.5D之逆送螺旋部。
第5圖(e)所示之螺桿係混練部b1為長2.5D之含有缺口的單螺紋逆混合盤,混練部b2為長0.5D之逆送螺旋部。
在Q/Ns=1.0之條件下,求得如第6圖所示之最小剪斷應力履歷值(Pa.sec)與玻璃纖維束之一部分或是全部未解纖之壓縮成品數(個/壓縮成品10kg)之關係,具體而言係以下述方法導出。
首先,決定複數組上述關係之導出所必要之L/D、吐出量Q、螺桿回轉數Ns、未解纖壓縮成品數N、最小剪斷應力履歷值Tmin。任意決定L/D、吐出量Q、螺桿回轉數Ns,以下述方法,導出最小剪斷應力履歷值Tmin,藉由實驗而求得未解纖壓縮成品數N。具體而言係如以下而求得。
首先,對於藉由模擬而導出最小剪斷應力履歷值(Pa.sec)說明。
使用雙軸押出機內3次元流動解析軟體(RFlow公司製ScrewFlow-Multi),以解析同方向完全咬合型雙軸押出機內之樹脂行為。
解析時所使用之支配方程式係連續方程式(A)、Navier-Stokes方程式(B)及溫度平衡方程式(C)。
做為解析假定,假設為非壓縮流體,完全熔融及完全充滿。又,黏度近似公式係使用阿列紐斯近似及WLF近似。解析手法使用有限體積法、SOR法、SIMPLE演算法(SIMPLE Algorithms),做為計算,首先進行靜止解析,將其做為初期值,再進行非靜止解析。在非靜止解析後,配置追蹤粒子(約5000個),收集關於追蹤粒子之局部資訊(粒子追蹤分析)。剪斷應力時間積分值之最小值Tmin,係將關於追蹤粒子之局部資訊之剪斷應力時間積分,求出全部粒子的最小值。
接著,說明藉由實驗導出未解纖壓縮成品數。
將PBT供給於雙軸押出機後,以上述押出條件,供給玻璃之切股玻璃纖維,混練混合後,從模具押出樹脂合成物,將熔融之樹脂合成物從模具接收做成鏈狀後,在水槽將鍊冷卻固化,以刀具將鍊切斷成3mm的長度而做成壓縮成品。採取10kg之壓縮成品,以目視尋找黑色壓縮成品中之玻璃未解纖(銀色的凝集塊),計算含有玻璃未解纖之壓縮成品個數。
以最小平方法求出表示未解纖壓縮成品數與最小剪斷應力履歷值之間的關係之近似曲線(相關線)。在Q/Ns=1.0,混練部B係如前述之第4圖(a)至(e)插入不同之元件,且以不同之Q進行實驗與模擬之結果,可得到以下之一個近似曲線。關於進似曲線係示於第6圖。
N=1011.5042Tmin -2.200………(IX)
從上述數式(III)之α為11.5042,β為-2.200。
即使在Q/Ns=0.8、Q/Ns=0.5之條件,也同於上述,如第7圖所示,求得最小剪斷應力履歷值(Pa.sec)與玻璃纖維束之一部分或是全部為未解纖之壓縮成品數(個/壓縮成品10kg)之關係(相關線)。又,在第7圖也顯示了Q/Ns=1.0之情況之相關線。
如第7圖所示,各Q/Ns之相關線不同,因此,在上述數式(IV)之形式之函數以最小平方法近似。近似曲線示於第8圖。如第8圖所示,可以不依存Q/Ns之一個相關線近似。又,γ為3.0。
如第8圖所示,可確認到若在既定之最小剪斷應力履歷值以上,則平均每單位量之未解纖壓縮成品數未滿既定之值。
如上述,即使數式(IV)之Q/Ns的條件變化,也可以一個式檢討壓縮成品中所含有之未解纖玻璃纖維束的量,又,也確認到即使混練部所具有之螺桿元件之種類不同,也可以一個數式(IV),檢討壓縮成品中所含有之未解纖玻璃纖維束之量。
<評價2>
以PBT樹脂70質量%、玻璃纖維30質量%(玻璃單絲徑13μm)之組成,以同於評價1所記載之方法分別進行在雙軸押出機(螺桿口徑47mm)之混練部,使用一般被使用之混合盤(第5圖(a)及(b)記號FK)與具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋逆送螺桿元件(第5圖(c)(d)(e)記號BMS)之情況之模擬,將關於追蹤粒子之局部資訊之剪斷應力時間積分後之剪斷應力履歷值之分布示於第9圖。以缺口之中心為外周部,逆送螺旋部(圖中記號BMS)之導程長度Le為L/D=0.25,形成缺口之圓弧狀之圓的半徑r=3mm。
在混合盤(FK),由於剪斷應力履歷值小,因此分布在廣泛的範圍。具有小的剪斷應力履歷值,係代表玻璃未解纖殘存的機率高。另一方面,在具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋逆送螺桿元件,由於剪斷應力履歷值之分布狹窄,因此最小的剪斷應力履歷值大。因此,若使用上述具有缺口螺桿元件,在壓縮成品中未解纖玻璃纖維束變得難以殘存。
<評價3>
接著,將此最小剪斷應力履歷值做為指標,藉由流動解析說明對於缺口元件所要求的形狀。在第1圖所示之雙軸押出機(螺桿口徑47mm),以PBT樹脂70質量%,玻璃纖維30質量%之組成,進行在混練部23使用具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋之螺桿元件之情況的模擬。具體而言,係求出以同於評價1之方法所求得之最小剪斷應力履歷值Tmin,與缺口各數(溝數)n之關係。圓弧狀缺口之中心係做為外周部,關於具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋之逆送螺桿元件(BMS),係在導程長度Le為L/D=0.2、0.25、0.3之3個條件進行評價。又,圓弧狀係由橢圓形成,此橢圓之短徑/2為3mm,長徑/2(缺口延伸的方向)為4.1mm。評價3之結果示於表2。

根據表2,最小剪斷應力履歷值Tmin,在平均每1導程長度Le之缺口數n為13~15顯示高值。缺口數n愈多,最小剪斷應力履歷值Tmin愈高。然而,若增加缺口數n,則螺桿元件之機械強度低下,因此可說是以13至15為佳。
<評價4>
在第1圖所示之雙軸押出機(口徑47mm)中,以PBT樹脂70質量%,玻璃纖維30質量%之組成,進行在混練部23使用具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋之螺桿元件之情況的模擬。具體而言,顯示以同於評價1所記載之方法所求得之最小剪斷應力履歷值Tmin,與缺口深度方向之長徑之關係。缺口之中心係在螺旋部的外周上,以缺口的形狀為橢圓,外周上的缺口的短徑/2為3mm,長徑/2(缺口延伸的方向)為3mm、4mm、4.125mm、4.5mm、5mm之情況來進行模擬。又,缺口數n為11,具有上述缺口之螺桿元件之導程長度Le為L/D=0.25。評價4之結果示於表3。
根據表3,最小剪斷應力履歷值Tmin,係在缺口的溝深之長徑/2為4~5mm具有最大值,相對於口徑D,外周上之缺口之上述短徑/2為0.064D,溝深方向之長徑/2為0.085D~0.11D。
<評價5>
除了將短徑/2之大小變更成表3所示者以外,以同於評價4之方法,顯示最小剪斷應力履歷值Tmin,與對於缺口形成之方向往垂直方向延伸之長徑的關係。評價5的結果示於表4。
根據評價5,可確認到形成圓弧狀之橢圓的長徑,即使是對於缺口延伸之方向向垂直方向延伸,藉由使長徑大,可使最小剪斷應力履歷值之值變大。又,由評價4與評價5之比較來看,上述橢圓的長徑,往缺口之延伸方向延伸效果較高。
<評價6>
除了形成圓弧狀者為圓以外,以同於評價4之方法,顯示最小剪斷應力履歷值Tmin,與圓之半徑的關係,評價6的結果示於表5。
即使在形成圓弧者為圓的情況,藉由使半徑大,可確認到最小剪斷應力履歷值變大。又,從評價4~6之比較,可確認到圓所形成圓弧狀較橢圓所形成者之最小剪斷應力履歷值大。
<實施例-1>
在實施例使用以下之材料。
熱可塑性樹脂:聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(PBT)(熔融指數(MI)=70g/10分)
黑煙膠
玻璃纖維束:將2200根直徑13μm之單絲束成長度3mm之切股玻璃纖維
又,組成如下述。
PBT為67.5質量%,黑煙膠為2.5質量%,玻璃纖維束為30質量%。
押出條件如下述。
押出機:同方向完全咬合型雙軸押出機TEX44 α II(日本製鋼所製)螺桿元件之螺桿口徑D為0.047mm。
圓筒溫度為220℃,押出條件記載於下述表6。
在實施例所使用之具體的螺桿圖樣,係如第5圖所示。又,在混合盤上,各盤之相位差45°度者為FK,逆送之單螺紋之螺旋部上具有缺口之元件為BMS。
在此所使用之單螺紋逆送螺旋之缺口的半徑r為0.064D,平均1圈之缺口數n為n=11。缺口的中心在螺旋外周上。
接著,對於藉由實驗導出未解纖壓縮成品數說明。
將PBT供給於雙軸押出機後,將玻璃的切股玻璃纖維供給於雙軸押出機。以上述表6所示之押出條件,混練混合之後,從模具押出樹脂合成物。將熔融之樹脂合成物從模具接收做成鏈狀後,在水槽將鍊冷卻固化,以刀具將鍊切斷成3mm的長度而做成壓縮成品。採取10kg之壓縮成品,以目視尋找黑色壓縮成品中之玻璃未解纖(銀色的凝集塊),計算含有玻璃未解纖之壓縮成品個數。表7為使用第5圖(a)之押出機之結果,表8為使用第5圖(b)之押出機之結果,表9為使用第5圖(c)之押出機之結果,表10為使用第5圖(d)之押出機之結果,表11為使用第5圖(e)之押出機之結果。



第10圖係顯示吐出量與含有未解纖之壓縮成品數之關係之圖。第10圖(a),係彙整Q/Ns=0.8之例,第10圖(b)係彙整Q/Ns=1.0。從第10圖(a)、(b),可確認到在混練部使用FK之情況,若Q/Ns在0.8以上,則玻璃之未解纖束會多數殘存。相對於此,若使用包括BMS之螺桿,在口徑Φ=47mm之雙軸押出機,Q/Ns=0.8以上之領域,即使吐出量為600kg/hr,也確認到可抑制含有未解纖之壓縮成品數(未解纖壓縮成品)之發生。
又,吐出量與吐出樹脂溫度(從模具吐出之樹脂合成物之溫度)之關係彙整於第11圖。第11圖(a)係顯示Q/Ns為0.5、1.0之情況之圖,第11圖(b)係顯示Q/Ns為0.8之情況之圖。在本實施例所使用之PBT樹脂,被認為在300-310℃為止不會劣化,但在第11圖(a),Q/Ns=0.5,吐出量為300kg/h,吐出樹脂超過310℃,因此吐出量的界限為300kg/h。但是,在Q/Ns=1.0,到700kg/h為止,吐出樹脂溫度為未滿310℃,若使Q/Ns大,則高品質之壓縮成品之生產性飛躍地改善。
以上,如第10圖、第11圖可確認到的,確認到若使用包括在外周形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件之螺桿,在Q以及Q/Ns大的條件下,未解纖壓縮成品的發生被抑制,且可在樹脂不劣化的溫度以下押出。相對於此,在通常所使用之混合盤(FK),若Q及Q/Ns不為小的條件,則無法抑制未解纖壓縮成品之發生。Q/Ns小的條件,係指吐出量變低。
更且,在上述實施例、比較例之各條件下之壓縮成品之製造中,以上述方法求得最小剪斷應力履歷值Tmin,在一般所使用之混合盤(FK),與具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件(BMS)分別的情況,所製造之壓縮成品中不殘存未解纖玻璃纖維束之操作領域(最大吐出量)示於第12圖。第12圖係使用螺桿口徑D=Φ 47mm之雙軸押出機之情況之資料,第12圖(a)為Q/Ns=1.0之情況的結果,第12圖(b)為Q/Ns=0.8之情況的結果,第12圖(c)為Q/Ns=0.5之情況的結果。
未解纖玻璃纖維束不殘存於壓縮成品之吐出量,係依存於在混練部所使用之混合盤(FK)之長度(L/D)、具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件(BMS)之長度(L/D)之故,因此其關係以直線表示。另一方面,樹脂具有若溫度上升則熱分解變顯著,處理到達界限之固有的界限溫度。壓縮成品製造中樹脂的溫度,若到達該溫度,則為吐出的界限。不管是混合盤(FK)或是具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件(BMS),若在雙軸押出機內所使用之長度(L/D)增加則樹脂溫度上升。在第12圖(a)~第12圖(c),也顯示了該樹脂溫度之界限,樹脂溫度的界限與未解纖玻璃纖維束不殘存於壓縮成品中之界限之交點,為生產性的界限。
在第12圖(a)、第12圖(b),顯是使用具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件(BMS)之情況之生產性,為使用混合盤(FK)之情況的2倍到4倍。另一方面,第12圖(c)顯示在相同材料,相同押出機,Q/Ns小至0.5之情況的結果。在第12圖(c)之條件下,顯示若使用具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件(BMS),則樹脂溫度的上升大,在溫度界限生產性被限制,相較於混合盤(FK),在生產性沒有顯著的差異。此表示,若使Q/Ns大,為提高生產性,具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件為有效之同時,也表示Q/Ns小時,具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件之使用並非有效。
第12圖(a)、第12圖(b)之Q/Ns為1.0及0.8。前述Q/Ns密度分別為0.014[kg/h/rpm/cm3]、0.018[kg/h/rpm/cm3]。在第12圖(c),Q/Ns為0.5,此時之Q/Ns密度為0.009[kg/h/rpm/cm3]。整理以上結果,具有形成了缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件,在Q/Ns密度為0.013[kg/h/rpm/cm3]以上之操作領域,使未解纖玻璃纖維束不容易殘存於壓縮成品中,因此可實現高生產性。
1‧‧‧圓筒
10‧‧‧料斗
11‧‧‧進料口
12‧‧‧真空閥
2‧‧‧螺桿
20‧‧‧供給部
21‧‧‧可塑化部
22‧‧‧搬送部
23‧‧‧混練部
3‧‧‧模具
4‧‧‧單螺紋之逆送螺桿元件
40‧‧‧螺旋部
41‧‧‧缺口
第1圖係表示押出機之螺桿構成之一例之模式圖。
第2圖(a)、(b)係模式表示具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之逆送單螺紋之螺桿元件。
第3圖係表示在實施例所使用之押出機之螺桿構成之模式圖。
第4圖(a)~(e)係表示在實施例所使用之具體的螺桿圖樣之圖。
第5圖(a)~(e)係表示在實施例所使用之具體得螺桿形狀之圖。
第6圖係表示在實施例所使用之押出機之Q/Ns=1.0的條件下,最小剪斷應力履歷值(Pa.sec)與玻璃纖維束之一部分或是全部之未解纖的壓縮成品數(個/壓縮成品10kg)之關係之圖。
第7圖係表示在實施例所使用之押出機之Q/Ns=1.0、Q/Ns=0.8、Q/Ns=0.5之條件下之最小剪斷應力履歷值(Pa.sec)與玻璃纖維束之一部分或是全部之未解纖的壓縮成品數(個/壓縮成品10kg)之關係(相關線)之圖。
第8圖係表示在實施例所使用之押出機不依存於Q/Ns之最小剪斷應力履歷值(Pa.sec)與玻璃纖維束之一部分或是全部之未解纖的壓縮成品數(個/壓縮成品10kg)之關係(相關線)之圖。
第9圖係表示不同種類螺桿元件之剪斷應力履歷值之分布之圖。
第10圖(a)、(b)係表式吐出量與含有未解纖玻璃纖維之壓縮成品數之關係之圖。
第11圖(a)、(b)係表示吐出量與吐出樹脂溫度(從模具吐出之樹脂合成物之溫度)之關係之圖。
第12圖(a)~(c)係表示所製造之壓縮成品中不殘存未解纖玻璃纖維束之操縱領域(最大吐出量)之圖。
4‧‧‧單螺紋之逆送螺桿元件
40‧‧‧螺旋部
41‧‧‧缺口
D‧‧‧螺桿口徑
Le‧‧‧導程長度
r‧‧‧半徑
权利要求:
Claims (4)
[1] 一種玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,使用包括互相回轉而咬合之螺桿之雙軸押出機,而製造玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品,包括:將熱可塑性樹脂供給於前述押出機,加熱、混練而可塑化之可塑化工程;在前述可塑化工程之後,將一束以上之玻璃纖維束供給於前述押出機,一邊將前述玻璃纖維束解纖,一邊以螺桿混練解纖之玻璃纖維與可塑化後之前述可塑性樹脂之混練工程;在前述混練工程後,押出玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之押出工程;以及將玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品化之壓縮成品化工程;在前述混練工程中,前述螺桿係具有一個以上之具有形成了圓弧狀缺口之螺旋部之單螺紋的逆送螺桿元件,在前述單螺紋的逆送螺桿元件中,螺桿之力矩,係以前述咬合螺桿間之芯間距離之3次方所除之值之力矩密度,為在11(Nm/cm3)以上,在前述混練工程中螺桿回轉數為Ns,在前述押出工程中玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物之吐出量為Q時,以前述咬合螺桿間之芯間距離之3次方除之值之Q/Ns密度為0.013(kg/h/rpm/cm3)。
[2] 如申請專利範圍第1項之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,其中,前述單螺紋的逆送螺桿元件係滿足下述不等式(I)至(III):0.05D≦r≦0.15D (I) 7≦n≦20 (II) Le≦0.3D (III)上述不等式(I)中的r,為形成上述圓弧狀之圓的半徑或是形成上述圓弧狀之橢圓之長徑/2,或是短徑/2,上述不等式(II)中的n,為上述單螺紋之逆送螺桿元件之平均每1導程長度之缺口數,上述不等式(III)中之Le為上述單螺紋之逆送螺桿元件之導程長度,上述不等式中之(I)、(II)中之D為螺桿口徑。
[3] 如申請專利範圍第1或2項之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,其中,前述熱可塑性樹脂係由聚對苯二甲酸丁二醇酯系樹脂構成。
[4] 如申請專利範圍第1或2項之玻璃纖維強化熱可塑性樹脂合成物壓縮成品之製造方法,其中,前述熱可塑性樹脂係由液晶性樹脂構成。
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同族专利:
公开号 | 公开日
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引用文献:
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法律状态:
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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