CN103052488B - 挤压模头 - Google Patents

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Abstract

在长时间连续进行挤压成形时，为了抑制其喷出口产生口模流涎，而在壳体(2)上以可拆装的方式安装板状的壳体片(6)，并且至少沿着形成于壳体片(6)的开口部(7)的内周实施非粘合性的涂层，该壳体(2)形成有通过挤压机将熔融混炼的树脂材料压出的喷出口(3)，该板状的壳体片(6)形成有沿着喷出口(3)的周缘以包围其周围的方式配设的开口部(7)。

Description

挤压模头
技术领域
本发明涉及一种安装在挤压机的前端部，用于将熔融状态的树脂材料以恒定的截面形状压出的挤压模头。
背景技术
在挤压成形中，通常，通过在挤压机的前端部上安装的挤压模头内的树脂流路，利用挤压机将熔融混炼的树脂材料压出，从而连续地成形出具有恒定的截面形状的成形品。此时，已知若成形持续长时间，则劣化的树脂会附着于挤压模头的喷出口(参照表示以往的挤压模头的一例的概略情况的图5)。这种附着物通常被称为口模流涎(日语原文：メヤニ)。当在挤压模头的喷出口附着有口模流涎的状态下持续成形时，存在口模流涎会混入成形品而使其品质下降、或口模流涎的痕迹(分模线)呈筋状地形成在成形品的表面而损害外观的问题。
因此，不仅需要按照设定的时间来中止成形作业，对挤压模头进行分解·清扫而将口模流涎除去这样的烦杂的作业，而且每次必须使生产线停止，口模流涎的除去作业也成为使生产性下降的主要原因。
以往，作为这样的口模流涎对策而提出了各种技术。例如，在专利文献1中，将喷嘴片以可更换的方式安装于模板，按照喷嘴片将口模流涎去除，实现口模流涎的除去所需的劳力和时间、成本的减少。而且，在专利文献2中，将内表面具有锥形部的筒形的构件安装于模唇部，模唇部上产生的口模流涎附着于锥形部，在挤压的力的作用下从模唇部向锥形部转移，从而将口模流涎除去。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-52403号公报
专利文献2：日本特开2005-111803号公报
发明的概要
发明要解决的课题
然而，在专利文献1公开的技术中，虽然能够减少口模流涎的除去所需的劳力和时间、成本，但在更换喷嘴片时必须使生产线停止，无法改善生产性。而且，在专利文献2公开的技术中，例如，在对吹塑成形中使用的筒状的型坯等进行挤压成形时，无法将所述型坯的内侧产生的口模流涎除去，在上述技术中均无法得到满足的结果。
口模流涎的发生机理复杂，其整个情况还没有完全弄清楚，但本发明者们鉴于附着在挤压模头的喷出口的树脂发生经时劣化并同时逐渐堆积而成为口模流涎的情况，反复仔细讨论时，认为通过使树脂难以附着于挤压模头的喷出口而能够抑制口模流涎的发生，从而完成了本发明。
发明内容
即，本发明提供一种在长时间连续进行挤压成形时，能够抑制该喷出口产生口模流涎的挤压模头。
用于解决课题的手段
本发明的挤压模头安装在挤压机的前端部，其中，具备壳体，该壳体形成有通过所述挤压机将熔融混炼的树脂材料压出的喷出口，板状的壳体片以可拆装的方式安装于所述壳体，该板状的壳体片形成有沿着所述喷出口的周缘以包围所述喷出口的方式配设的开口部，至少沿着形成于所述壳体片的开口部的内周，实施非粘合性的涂层。
发明效果
根据本发明的挤压模头，能够完全或长期抑制其喷出口的口模流涎的发生。
附图说明
图1是表示本发明的挤压模头的第一实施方式的概略情况的主要部分剖视图。
图2是本发明的挤压模头的第一实施方式的主要部分放大剖视图。
图3是从图中下方观察图1所示的挤压模头的喷出口附近的概略俯视图。
图4是表示本发明的挤压模头的第二实施方式的概略情况的主要部分剖视图。
图5是表示以往的挤压模头的一例的概略情况的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的挤压模头的优选的实施方式。
[第一实施方式]
首先，说明本发明的挤压模头的第一实施方式。
图1是以本实施方式的挤压模头的喷出口为中心而表示其主要部分的概略情况的剖视图。而且，图2是表示由图1中单点划线包围的部分的主要部分放大剖视图，图3是从图中下方观察图1所示的挤压模头的喷出口附近的概略俯视图。
需要说明的是，在这些图中，根据需要而夸张地描绘了各部的尺寸(在后述的图4、图5中也同样)。
本实施方式的挤压模头1具备：形成喷出口3的壳体2；与形成于壳体2的喷出口3之间隔开规定的空隙而设置在壳体2内的芯部4。由此，挤压模头1安装在未图示的挤压机的前端部，通过挤压机，将熔融混炼的树脂材料经由形成在壳体2与芯部4之间的树脂流路5，从呈环状地开口的喷出口3呈中空状地压出。
在图1所示的例子中，在喷出口3的开口侧(图中，壳体2的下表面侧)安装有相对于壳体2可拆装的板状的壳体片6。并且，在该壳体片6上，沿着形成于壳体2的喷出口3的周缘，形成以包围该喷出口3的方式配设的开口部7(参照图3)，并实施非粘合性的涂层。
需要说明的是，虽然并未特别图示，在将壳体片6相对于壳体2以可拆装的方式进行的安装中，为了避免在装置运转时的壳体片6的脱落，只要通过螺栓紧固等适当方法进行安装即可。
作为对壳体片6实施的非粘合性的涂层，只要使从喷出口3压出的树脂难以附着即可，并未特别限定。例如，可以例示单独的聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、四氟乙烯·六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯·四氟乙烯共聚物(ETFE)等氟系树脂、或混合聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)等耐热性优异的其他的树脂成分而成的烧成涂膜。尤其是从耐磨损性良好且受伤产生的影响难以向产品转印的理由出发，优选将PFA与PEEK混合而成的PFA-PEEK复合涂膜。
将与上述树脂成分一起根据需要而添加了各种添加剂的分散液涂敷在根据需要而实施了基底处理的金属母材上，之后，以规定的温度进行烧成，由此能够形成30～130μm左右的厚度的这种烧成涂膜。
本实施方式的挤压模头1将这种壳体片6安装在喷出口3的开口侧，以沿着喷出口3的周缘而包围其周围的方式配设实施了非粘合性的涂层的壳体片6的开口部7，由此使从挤压模头1压出的树脂难以附着于喷出口3。由此，避免考虑为口模流涎的原因的劣化的树脂蓄积在喷出口3，能够完全或长期地抑制口模流涎的发生。
此外，通过将壳体片6以可拆装的方式安装于壳体2，而在装置的维护时、树脂的更换时等，根据需要在对挤压模头1进行清扫时将壳体片6拆卸，因此其作业变得容易。若将从壳体2拆卸的壳体片6更换为清扫完的壳体片6或新的壳体片6，则能够在更短的时间内结束清扫作业。
对壳体片6实施的非粘合性的涂层只要至少沿着形成于壳体片6的开口部7的内周实施即可。但是，优选以防止涂层经时剥离并且使涂层蔓延至向壳体2安装的安装面、即与壳体2对置的面的方式实施涂层。从使涂层作业容易的观点出发，可以对壳体片6的整面实施非粘合性涂层。
需要说明的是，在图1所示的例子中，对壳体片6的整面实施非粘合性涂层。
另外，为了避免从喷出口3压出的树脂的流动，而形成于壳体片6的开口部7的口径优选成为该喷出口3的口径以上
但是，若形成于壳体片6的开口部7的内周缘与喷出口3的周缘过于分离，则处于无法实现使树脂难以附着于喷出口3这样的希望的目的的倾向。为了避免这种不良情况，在形成于壳体2的喷出口3的口径与形成于壳体片6的开口部7的口径之间，优选的关系成立。优选开口部7的口径比喷出口3的口径稍大而在能够实现初期的目的的范围内适当调整两者的尺寸。
另外，如图1所示，在壳体片6的开口部7侧可以预先设置沿着树脂的压出方向扩径的锥形部8。这样的话，从喷出口3压出的树脂更难以附着于壳体片6的开口部7。其结果是，能够更有效地避免劣化的树脂的堆积，从而能够更有效地抑制口模流涎的发生。
此时，锥形部8相对于壳体片6的向壳体2安装的安装面、即与壳体2对置的面的所倾斜的倾斜角度θa优选为20°以下。通过设为这样的角度，能够更有效地抑制树脂的向壳体片6的附着。
另外，在将这种锥形部8设置在壳体片6的开口部7侧时，若开口部7的内周缘成为锐利的边缘状，则可能会在压出的树脂的表面形成筋状的痕迹。为了将这种不良情况防患于未然，优选将开口部7的内周设为与树脂的压出方向平行的厚度Ta为0.1～0.5mm的内侧面9(参照图2)。而且，通过将这种厚度的内侧面9形成在开口部7的内周，而容易沿着开口部7的内周实施非粘合性的涂层。
需要说明的是，即使所述内侧面9的厚度Ta超过上述范围的上限也能得到同样的效果，但从避免壳体片6增厚为必要以上并减少实施涂层的部分的观点出发，来设定该内侧面9的厚度Ta的上限。
另一方面，在本实施方式中，对于与壳体2一起形成喷出口3的芯部4，也安装同样的实施了非粘合性的涂层的可拆装的芯部片10。由此，从挤压模头1压出的树脂也不易附着于芯部4侧，从而抑制芯部4侧的口模流涎的发生。
每当相对于芯部4以可拆装的方式安装芯部片10时，在图1所示的例子中，安装将芯部4的前端面覆盖的板状的芯部片10。
虽然未特别图示，但在将芯部片10以可拆装的方式安装于芯部4时，也与壳体片6说明的情况同样地，只要通过螺栓紧固等适当方法进行安装即可。
另外，通过将芯部片10以可拆装的方式安装于芯部4，根据需要在对挤压模头1进行清扫时，将芯部片10拆卸。因此，其作业变得容易，而且，与对于壳体片6进行说明的情况同样地，只要将从芯部4拆卸的芯部片10更换为清扫过的芯部片10或新的芯部片10，就能够使清扫作业在更短的时间内结束。
对芯部片10实施的非粘合性的涂层只要至少沿着芯部片10的外周实施即可。此时，与对壳体片6实施涂层的情况同样地，优选以防止涂层的经时剥落并且使涂层蔓延至向芯部4的安装面、即与芯部4对置的面的方式实施涂层。从容易进行涂层作业的观点出发，可以对芯部片10的整面实施非粘合性涂层。
需要说明的是，在图1所示的例子中，对芯部片10的整面实施非粘合性的涂层。
另外，芯部片10的外径为了避免妨碍从喷出口3压出的树脂的流动，而优选以成为芯部4的前端面的外径以下的方式设定其大小。
这种情况下，为了避免芯部片10的外周缘与芯部4的前端面的周缘过于分离，而在芯部片10的外径与芯部4的前端面的外径之间，优选的关系成立。优选以芯部片10的外径比芯部4的前端面的外径稍小的方式适当调整两者的尺寸。
另外，在芯部片10的外周侧，如图1所示，可以预先设置沿着树脂的压出方向缩径的锥形部11。由此，从喷出口3压出的树脂更不易附着于芯部片10。其结果是，能够更有效地避免劣化的树脂的堆积，从而更有效地抑制口模流涎的发生。
此时，锥形部11相对于芯部片10的向芯部4的安装面、即与芯部4对置的面所倾斜的倾斜角度θb优选为20°以下。通过设为这样的角度，与对于壳体片6进行说明的情况同样地能够更有效地抑制树脂向芯部片10的附着。
此外，每当将这样的锥形部11设置在芯部片10的外周侧时，为了将可能会在压出的树脂的表面形成筋状的痕迹这样的不良情况防患于未然，优选将芯部片10的外周设为与树脂的压出方向平行的厚度Tb为0.1～0.5mm的外侧面12(参照图2)，通过形成这样的厚度Tb的外侧面12，与对于壳体片6进行说明的情况同样地，容易沿着芯部片10的外周实施非粘合性的涂层。与对于壳体片6进行说明的情况同样地，从避免芯部片10增厚至必要以上并减少实施涂层的部分的观点出发，来设定该外侧面的厚度Tb的上限。
[第二实施方式]
接下来，对本发明的挤压模头的第二实施方式进行说明。
图4是以本实施方式的挤压模头的喷出口为中心而表示其主要部分的概略情况的剖视图。
在前述的第一实施方式中，对于芯部4以可拆装的方式安装芯部片10，并且对芯部片10实施非粘合性的涂层。在本实施方式中，与前述的第一实施方式区别在于对芯部4直接实施非粘合性的涂层的点。
在图4所示的例子中，能够使芯部前端部4a从基部4b分离，而对于分离的芯部前端部4a的整面实施非粘合性的涂层。芯部前端部4a虽然未特别图示，但通过螺栓紧固等适当方法固定于基部4b。
在对于芯部4直接实施非粘合性的涂层时，只要至少沿着芯部4的前端边缘部4c实施即可。但是，优选以如下的方式实施涂层，即：防止涂层经时剥落，而且能够将芯部前端部4a从基部4b分离，对于分离后的芯部前端部4a的从前端边缘部4c到侧面实施涂层，并使涂层蔓延至与基部4b对置的面。此外，从容易进行涂层作业的观点出发，如图4所示的例子那样，优选对芯部前端部4a的整面实施非粘合性的涂层。
本实施方式与前述的第一实施方式的区别在于以上的点，除此以外具备同样的结构，因此省略其他的结构的详细的说明。
实施例
以下，列决具体的实施例，更详细地说明本发明。
以往的挤压模头的概略情况如图5所示。使用这样的挤压模头100，在使用聚烯烃系树脂等树脂材料来连续地挤压成形筒状的型坯时，每隔60～90分钟，为了除去口模流涎101而必须使生产线停止。
需要说明的是，图5是在以往的挤压模头的一例中，表示以其喷出口为中心的主要部分的概略情况的剖视图。而且，对于与图1所示的挤压模头1共通的结构，以相同符号表示而省略说明。
将图5所示的以往的挤压模头如图1所示的例子那样进行了改良。具体而言，将整面实施了非粘合性的涂层的壳体片6安装在喷出口3的开口侧，沿着喷出口3的周缘以包围其周围的方式配设壳体片6的开口部7。另一方面，以覆盖芯部4的前端面的方式安装整面实施了非粘合性的涂层的芯部片10。作为非粘合性的涂层，以平均厚度100μm烧成了PFA-PEEK复合涂膜。
使用这种挤压模头1，在与以往相同的条件下连续地挤压成形出筒状的型坯。从成形开始经过了720分钟之后观察喷出口时，未确认到口模流涎的发生。
以上，对于本发明，示出并说明了优选的实施方式，但本发明并不局限于前述的实施方式，在本发明的范围内当然可以进行各种变更实施。
例如，在前述的实施方式中，示出了具备芯部4，芯部4以与形成于壳体2的喷出口3之间隔开规定的空隙的方式设置在壳体2内，熔融树脂呈中空状地压出的例子，但本发明并未限定为这种实施方式。可以是省略芯部4等而将熔融树脂呈实心状压出的挤压模头。这种情况下，只要将前述那样的壳体片6以可拆装的方式安装于壳体2即可。
另外，本发明对于以往的挤压模头，只要以可拆装的方式安装前述那样的实施了非粘合性的涂层的壳体片6或芯部片10、或者对芯部4实施非粘合性的涂层那样施加适当改良就能够适用。
工业实用性
如以上说明那样，本发明能够适用于安装在挤压机的前端而用于压出熔融状态的树脂材料的挤压模头。
符号说明
1    挤压模头
2    壳体
3    喷出口
4    芯部
6    壳体片
7    开口部
8    锥形部
9    内侧面
10   芯部片
11   锥形部
12   外侧面
   形成于壳体的所述喷出口的口径
   形成于壳体片的所述开口部的口径
   芯部的前端面的外径
   芯部片的外径

Claims (13)

1.一种挤压模头，安装在挤压机的前端部，其特征在于，
具备壳体，该壳体形成有通过所述挤压机将熔融混炼的树脂材料压出的喷出口，
板状的壳体片以可拆装的方式安装于所述壳体，该板状的壳体片形成有沿着所述喷出口的周缘以包围所述喷出口的方式配设的开口部，
在所述壳体片的开口部侧设有沿着树脂的压出方向扩径的锥形部，所述锥形部相对于所述壳体片的向所述壳体的安装面所倾斜的倾斜角度为20°以下，
至少沿着形成于所述壳体片的开口部的内周，实施非粘合性的涂层。
2.根据权利要求1所述的挤压模头，其中，
所述壳体片的开口部的内周是与树脂的压出方向平行的厚度0.1～0.5mm的内侧面。
3.根据权利要求1或2所述的挤压模头，其中，
在形成于所述壳体的所述喷出口的口径与形成于所述壳体片的所述开口部的口径之间，
的关系成立。
4.根据权利要求3所述的挤压模头，其中，
在形成于所述壳体的所述喷出口的口径与形成于所述壳体片的所述开口部的口径之间，
的关系成立。
5.根据权利要求1或2所述的挤压模头，其中，
具备芯部，该芯部以与形成于所述壳体的所述喷出口之间隔开规定的空隙的方式设置在所述壳体内，以便于通过所述挤压机将熔融混炼的树脂材料呈中空状地压出，
以可拆装的方式安装将所述芯部的前端面覆盖的板状的芯部片，
至少沿着所述芯部片的外周，实施非粘合性的涂层。
6.根据权利要求5所述的挤压模头，其中，
在所述芯部片的外周侧设有沿着树脂的压出方向缩径的锥形部。
7.根据权利要求6所述的挤压模头，其中，
所述锥形部相对于所述芯部片的向所述芯部的安装面所倾斜的倾斜角度为20°以下。
8.根据权利要求5所述的挤压模头，其中，
所述芯部片的外周是与树脂的压出方向平行的厚度0.1～0.5mm的外侧面。
9.根据权利要求5所述的挤压模头，其中，
在所述芯部的前端面的外径与所述芯部片的外径之间，
的关系成立。
10.根据权利要求9所述的挤压模头，其中，
在所述芯部的前端面的外径与所述芯部片的外径之间，
的关系成立。
11.根据权利要求1或2所述的挤压模头，其中，
具备芯部，该芯部以与形成于所述壳体的所述喷出口之间隔开规定的空隙的方式设置在所述壳体内，以便于通过所述挤压机将熔融混炼的树脂材料呈中空状地压出，
至少沿着所述芯部的前端边缘部，实施非粘合性的涂层。
12.根据权利要求1或2所述的挤压模头，其中，
所述非粘合性的涂层是包含氟系树脂的烧成涂膜。
13.根据权利要求12所述的挤压模头，其中，
包含所述氟系树脂的烧成涂膜是PFA-PEEK复合涂膜。
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