JP2000000871A

JP2000000871A - 樹脂成形体の製造装置

Info

Publication number: JP2000000871A
Application number: JP10171534A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichihara; 幸治市原; Kouki Deguchi; 好希出口; Hideshi Matsumoto; 英志松本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂圧縮部に固体状態の樹脂による樹脂圧が
発生しても、共回りが発生せず、安定した押出量の樹脂
粉末を押出成形することができ、非反応性ガスの圧力シ
ールを確実に行うことができる樹脂成形体の製造装置を
提供する。【解決手段】シリンダ１１内にスクリュ１２を配して
なる押出機１ａと、押出機１ａの供給端部上側に設けら
れたホッパ２とを備える樹脂成形体の製造装置におい
て、ホッパ２がこれに導入される高圧状態の非反応性ガ
スを圧力保持する耐圧構造となされ、高圧状態の非反応
性ガスを供給するガス供給装置が押出機に連接されて、
押出機のスクリュの少なくとも一部に、最大孔径が１〜
５０μｍの貫通孔が多数形成され、該貫通孔１２１から
押出機内に非反応性ガスが供給可能とされ、かつ駆動装
置に連接するスクリュ１２の駆動軸１３が粘性流体によ
ってシールされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形体の製造
装置に関し、特に、溶融粘度が高くて溶融押出が困難な
樹脂や、熱分解しやすい樹脂、低沸点の添加剤もしくは
熱分解しやすい添加剤を含有する樹脂等の成形に好的な
樹脂成形体の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超高分子量ポリエチレンや、超高重合度
ポリ塩化ビニル、高塩素化度ポリ塩化ビニル等の樹脂
は、溶融粘度が高い、分解しやすい等の理由で成形が非
常に難しい樹脂とされ、一般に難成形樹脂と称されてい
る。

【０００３】従来、このように溶融粘度が非常に高い難
成形樹脂では、同樹脂から成形体を製造するのに、つぎ
のような方法が採られている。

【０００４】（１）圧縮成形またはラム押出成形によ
り、溶融状態を経ることなく直接板状あるいは棒状の成
形体を作製し、この成形体を切削等の切出し加工により
所望の製品に賦形する方法。（２）難成形樹脂を有機溶媒に溶解し、キャスティン
グ法によりフィルム化またはシート化する方法。（３）特公平４−４７６０８号公報記載のように難成
形樹脂の粉末に有機溶媒を加えて得られる分散物または
混合物を加熱溶融した後、押出成形し、成形後に有機溶
媒を揮散させる方法。

【０００５】しかしながら、上記（１）の方法は、生産
性が極めて低いという欠点がある。また、上記（２）お
よび（３）の方法では、溶媒が成形体中に残っていると
成形体の物性の低下を招くため、成形体を加熱して溶媒
を揮散させなければならないが、溶媒の完全揮散のため
には大掛りな装置が必要であると共に、長時間を要し、
やはり生産性が低い。加えて、溶媒をそのまま大気中に
揮散させたのでは公害を招く恐れがあるため、溶媒の回
収を行わなければならず、回収設備等の設備コストが嵩
むという問題がある。

【０００６】また、分解温度と成形温度が近接している
難成形樹脂では、樹脂に安定剤や可塑剤を加え、樹脂の
分解を極力抑えて成形をする方法が採られている。しか
し、この方法では、安定剤や可塑剤の添加量に比例して
樹脂の物性が低下してしまい、逆に安定剤や可塑剤を添
加せずに成形すると樹脂の分解による成形体外観の劣化
や分子量減少による成形体の品質低下が避けられない。

【０００７】上記諸問題を解決するため、本発明の発明
者らは、先に、難成形樹脂をホッパから押出機に供給し
て押出機内で固相から溶融相へ変態せしめ、この溶融樹
脂を金型に導入して押出成形賦形するに当たり、ホッパ
を耐圧構造にするとともに、ホッパ中に高圧状態の非反
応性ガス、例えば炭酸ガス（二酸化炭素ガス）を供給
し、炭酸ガスを難成形樹脂に溶解させながら樹脂を変態
させる難成形樹脂成形体の製造方法を提案した（特願平
８−３３２１５４号明細書に記載）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、難成形樹脂と
して、超高分子量ポリエチレンなどのようにスクリュと
共回りしやすい樹脂を使用する場合、上記の方法（特願
平８−３３２１５４号明細書に記載の方法）ではこの共
回りのため、安定した押出量が得られないという問題が
ある。

【０００９】一方で、シリンダの樹脂供給部にホッパ下
から下流方向に、スクリュの有効長さ（Ｌ／Ｄ）の１０
〜４０％に相当する長さに溝を画成し、樹脂圧縮部がＬ
／Ｄの２５〜８０％、圧縮比が１〜２．５、フライト
ピッチが０．４〜１Ｄに限定したフルフライトスクリュ
（特公平１─３８６５８号公報）等、スクリュにさまざ
まな形状の加工を施した押出機が、安定した押出量の超
高分子量ポリエチレン粉末用を押し出す押出機として提
案されている。

【００１０】しかし、このようなスクリュを用いても、
樹脂圧縮部に固体状態の樹脂による樹脂圧が発生する際
には、樹脂圧縮部で共回りが発生し、やはり安定した押
出量の樹脂粉末を押出成形することができないことがあ
った。

【００１１】本発明は上記の課題を解決し、樹脂圧縮部
に固体状態の樹脂による樹脂圧が発生しても、共回りが
発生せず、安定した押出量の樹脂粉末を押出成形するこ
とができ、又、樹脂が溶融する前に樹脂中に十分に高圧
の非反応性ガスを溶解させることができ、かつ押出機の
シリンダ内の高圧状態にされた非反応性ガスの圧力シー
ルを確実に行うことができる樹脂成形体の製造装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の樹脂成形
体の製造装置（以下、「本発明１」と記す）は、シリン
ダ内にスクリュを配してなる押出機と、押出機の供給端
部上側に設けられたホッパとを備える樹脂成形体の製造
装置において、ホッパがこれに導入される高圧状態の非
反応性ガスを圧力保持する耐圧構造となされ、高圧状態
の非反応性ガスを供給するガス供給装置が押出機に連接
されて、押出機のスクリュの少なくとも一部が、最大孔
径が１〜５０μｍの貫通孔が多数形成され、該貫通孔か
ら押出機内に非反応性ガスが供給可能とされ、かつ駆動
装置に連接するスクリュの駆動軸が粘性流体によってシ
ールされている構成とした。

【００１３】また、請求項２記載の樹脂成形体の製造装
置（以下、「本発明２」と記す）は、シリンダ内にスク
リュを配してなる押出機と、押出機の供給端部上側に設
けられたホッパとを備える樹脂成形体の製造装置におい
て、ホッパがこれに導入される高圧状態の非反応性ガス
を圧力保持する耐圧構造となされ、高圧状態の非反応性
ガスを供給するガス供給装置が押出機に連接されて、押
出機のスクリュの少なくとも一部が、最大孔径が１〜５
０μｍの貫通孔が多数形成され、該貫通孔から押出機内
に非反応性ガスが供給可能とされ、かつ駆動装置に連接
するスクリュの駆動軸が押出機の排出部側に設けられて
いる構成とした。

【００１４】上記本発明１および２において、請求項３
記載の樹脂成形体の製造装置（以下、「本発明３」と記
す）のように、上記貫通孔が、スクリュの樹脂圧縮部に
形成されていることが好ましい。

【００１５】以下、本発明１〜３に共通している事項に
ついては、「本発明」と称して以下に詳述し、本発明１
〜３に固有な事項についてはその番号を記して説明す
る。

【００１６】本発明において使用される非反応性ガス
は、常温・常圧で気体である有機ないしは無機物質であ
って、上記難成形樹脂と反応を起こさず、同樹脂を劣化
させないものであれば、特に限定されず使用できる。例
えば、炭酸ガス、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、
酸素等の無機ガスや、フロンガス、低分子量の炭化水素
等の有機ガスが挙げられる。これらは単独でも使用され
てもよいし、２種以上併用されてもよい。このうち無機
ガス、特に炭酸ガスは、ガスの回収が不要であり、樹脂
に対する溶解度が高くて樹脂の溶融粘度の低下が著しい
ため、最も好ましい。

【００１７】非反応性ガスの溶解量は、溶解によって樹
脂の溶融粘度が成形に適した粘度になる量であれば特に
限定されず、樹脂の種類、非反応性ガスの種類等によっ
て適宣決められる。

【００１８】本発明でいう高圧状態とは通常１０〜３０
０ｋｇｆ／ｃｍ²である。本発明において使用されるホ
ッパがこれに導入される上記高圧状態の非反応性ガスを
圧力保持する耐圧構造となされている。

【００１９】本発明において使用される押出機は、スク
リュの少なくとも一部に、最大孔径が１〜５０μｍの貫
通孔が多数形成されている。

【００２０】上記貫通孔はスクリュのみに形成されても
よいし、スクリュとシリンダの双方に形成されてもよい
が、本発明３のようにスクリュの樹脂圧縮部に形成され
ていることが好ましい。ここで樹脂圧縮部とは、ホッパ
と、樹脂溶融部（押し出された樹脂樹脂が溶融するゾー
ン）との間で、ホッパから供給された樹脂が固体状態で
圧縮されるゾーンをさす。樹脂圧縮部で固体状態の樹脂
により樹指圧が発生すると、その樹脂圧により、スクリ
ュと樹脂との摩擦と、シリンダと樹脂との摩擦との差が
小さくなり、樹脂圧縮部で共回りが発生すると考えられ
るが、樹脂圧縮部に貫通孔が形成されていると、この貫
通孔を介してスクリュからシリンダ方向へガスが供給さ
れ、スクリュと樹脂との摩擦が低くなり、樹脂圧縮部に
おける共回りを防止することができるためである。上記
貫通孔の大きさは、最大孔径が小さすぎると、貫通孔内
におけるガスの圧力損失が大きくなり、共回りを防止す
る効果が小さくなり、最大孔径が大きすぎると、樹脂が
スクリュ内部へ逆流することがあるので、１〜５０μｍ
に限定される。なお、必要に応じて、１μｍ未満の大き
さの貫通孔が設けられてもよい。

【００２１】上記貫通孔の数は、使用する押出機の口径
や樹脂の種類によっても異なるが、１〜５０μｍのもの
が１０〜１００個が好ましく、その密度は低すぎると共
回りを防止する効果が小さくなるので、１個／ｃｍ²以
上が好ましい。

【００２２】また、従来から行われているシリンダへの
溝加工を併用すると、より大きな共回り防止効果を得る
ことができる。

【００２３】本発明１において、粘性流体とは、１〜
１，０００，０００ｐｏｉｓｅの粘度を持つ流体で、具
体的には高粘性オイルや溶融樹脂等が挙げられる。この
うち溶融樹脂を用いる場合は、熱により劣化しないもの
が好ましい。粘性流体を駆動軸の回りに供給する方法と
しては、特に限定されないが、例えば、別の押出機から
粘性流体を押し出し、この粘性流体を駆動軸回りに連続
的に供給する方法が挙げられる。

【００２４】粘性流体の圧力は、押出機のシリンダ内の
高圧状態のガスがシールできれば、特に限定されない
が、粘性流体の圧力が低すぎると、シリンダ内のガス圧
によって粘性流体によるガスのシールが不充分となり、
供給ガス圧より高くなると、粘性流体がシリンダ内の溶
融樹脂に混入する恐れがあるので、好ましくは５ｋｇｆ
／ｃｍ²〜供給ガス圧、さらに好ましくは、１０ｋｇｆ
／ｃｍ²〜供給ガス圧である。

【００２５】粘性流体の送り速度は、好ましくは０．１
〜５ｋｇ／ｈｒ、さらに好ましくは１〜３ｋｇ／ｈｒで
あり、粘性流体の圧力はギアポンプ等によって調整する
ことができる。

【００２６】本発明２においては、上記貫通孔が駆動装
置に連接するスクリュの駆動軸が押出機の排出部側に設
けられている。このことによってシリンダ内に供給され
た非反応性ガスのガス圧をシリンダ内で溶融された溶融
樹脂原料の背圧より小さくすることによって、シリンダ
と駆動軸との間からの非反応性ガスの漏れを溶融樹脂原
料により確実に防止することができる。すなわち、シリ
ンダ内を高圧状態に保つことができ、一旦溶解した非反
応性ガスが溶融樹脂原料から揮散したり、シリンダ内部
で気泡化したりしない。したがって、均一な非発泡成形
体を安定して得ることができる。

【００２７】本発明の樹脂成形体の製造装置が適用でき
る対象樹脂の代表例は難成形樹脂であるが、対象樹脂は
難成形樹脂に限られたものではなく、例えば、熱可塑性
樹脂を用いて高濃度に無機ガスを溶解させ、微細気泡の
発泡体の製造にも適用できる。難成形樹脂としては、溶
融粘度が高くて溶融押出が困難な樹脂や、熱分解しやす
い樹脂、低沸点の添加剤もしくは熱分解しやすい添加剤
を含有する樹脂等が挙げられる。

【００２８】溶融粘度が高くて溶融押出が困難な樹脂と
しては、超高分子量ポリエチレン、超高重合度ポリ塩化
ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等の
樹脂が挙げられる。また、熱分解しやすい樹脂として
は、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート等の生分解性
樹脂、高塩素化度ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリ
ル等が挙げられる。

【００２９】就中、押出機の樹脂圧縮部でスクリュと共
回りしやすい超高分子量ポリエチレン、を押出成形する
ときに顕著な効果が得られる。

【００３０】本発明による樹脂成形体の製造装置は、発
泡成形体、多孔質体および中実成形体のいずれの成形体
の製造にも使用できる。通常の発泡成形体を得る場合に
は、押出成形時に従来の押出発泡用の構造の金型を用い
ればよく、金型出口での圧力降下度合いに影響を与える
金型形状、樹脂流動粘度、または金型温度、押出量等の
成形条件を適宣設定することによって気泡の形態および
気泡径をコントロールすることができる。

【００３１】一方、多孔質体を得る場合には、押出機内
に供給した高圧状態の非反応性ガスを保持したまま急冷
することによっても得られる。その具体的方法としては
以下の方法が挙げられる。

【００３２】(i) 金型内で樹脂を充分冷却させて固化状
態で押し出す方法。この方法では、金型内での樹脂流動
抵抗を小さくするために液体潤滑剤を用いたり、金型に
振動を与えて、壁面と樹脂表面との摩擦抵抗を小さくす
る等の対策を講じることも好ましい。 (ii) 金型出口から圧力を保持したまま急冷サイジング
を行う方法。

【００３３】(iii) 金型出口から発泡した成形体を賦形
する時に塑性変形の温度領域でこれを加圧することによ
り成形体から気泡を除去する方法。

【００３４】また、中実成形体を得るには、多孔質体を
得る場合と同様に、押出機内に供給した高圧状態の非反
応性ガスを保持したまま急冷して硬化させ、その硬化物
をさらに加熱押圧することによって得られる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図中、略均等な部分
については同一の番号を付してある。

【００３６】図１は、本発明１の製造装置の１例を示し
た模式的部分断面図である。図１に示すように、この製
造装置１は、シリンダ１１内にスクリュ１２を配してな
る押出機１ａと、押出機１ａの供給端部上側に開閉バル
ブ２１を介して設けられたホッパ２と、押出機１ａの排
出端部に連設された潤滑冷却金型３、シリンダ側からの
ガス供給装置４及びスクリュ内部へのガス供給装置１０
とから主として構成されている。

【００３７】ホッパ２は、ホッパ２内に高圧状態の非反
応性ガスが注入できるように耐圧構造になっているとと
もに、非反応性ガスのガスボンベ２２が接続され、その
ガス供給ラインに開閉バルブ２３および加圧ポンプ２４
が設けられている。すなわち、開閉バルブ２３を開いて
ホッパ２内にガスボンベ２２から加圧ポンプ２４によっ
て高圧状態にされた非反応性ガスが供給されるようにな
っているとともに、供給された非反応性ガスが、ホッパ
２内に充填された樹脂ペレットなどの樹脂原料９に溶解
されるようになっている。

【００３８】一方、押出機１ａには、シリンダ１１内に
高圧状態の非反応性ガスを供給する下記構成のガス供給
装置４が設けられている。すなわち、このガス供給装置
４は、押出機１ａのホッパ接続部のやや後流部の上側に
設けられた固体輸送部へのガス供給用のガス供給孔４１
とを備えている。

【００３９】そして、ガス供給孔４１が、ガス供給ライ
ンを介してガスボンベ４２に接続されているとともに、
ガス供給ラインには開閉バルブ４３および加圧ポンプ４
４が設けられている。

【００４０】すなわち、このガス供給装置４は、加圧ポ
ンプ４４を作動させ、バルブ４３を開くと、ガスボンベ
４２の非反応性ガスを高圧状態としてガス供給孔４１か
らシリンダ１１の固体輸送部へ供給できるようになって
いる。なお、樹脂ガス供給孔４１は複数設けられそれぞ
れの樹脂ガス供給孔から同時に供給できるようになされ
てもよい。

【００４１】さらにベントタイプスクリュ（以下、単に
「スクリュ」という）１２にも高圧状態のガス供給装置
１０が接続されている。ガス供給装置１０は、ガスボン
ベ１０ａ、加圧ポンプ１０ｂ、開閉バルブ１０ｃ、ガス
供給ノズル１０ｄからなり、これらがこの順で配管さ
れ、ガス供給ノズル１０ｄがスクリュ１２内に挿入され
て、所望の圧力でスクリュ内に高圧状態の非反応性ガス
が供給されるようになっている。一方、ガス供給装置１
０が接続されたスクリュ１２にはその外壁を貫通する貫
通孔１２１（図３、４参照）が設けられ、ガス供給ノズ
ル１０ｄから噴射された非反応性ガスはこの貫通孔１２
１を介して押出機１ａのシリンダ１１とスクリュ１２と
の間の樹脂通路に供給される。さらにこの製造装置１
は、スクリュ１２の駆動軸１３がシリンダ１１の樹脂供
給側壁を貫通するように設けられた押出機１ａを有し、
この駆動軸１３の貫通孔から高圧ガスが漏れ出ないよう
に粘性流体供給装置８を備えるとともに、後流端壁に排
出管路７が接続されている。

【００４２】すなわち、粘性流体供給装置８は、第２の
押出機８１と、循環路８２とを備え、粘性流体としての
溶融樹脂 (図示せず）を押出機８１から押し出して循環
路８２を介して循環路８２の途中に設けられたギアポン
プ８３によって５ｋｇｆ／ｃｍ²〜供給ガス圧の範囲の
圧力で定量的に駆動軸１３を囲繞するように設けられた
シール部８４に供給した後、循環路８２を介して再び押
出機８１に戻るようになっているとともに、押出機８１
のベント口に接続された真空ポンプ８５によって戻って
きた溶融樹脂中の気泡を脱気できるようになっている。

【００４３】この製造装置１は、以上のように、駆動軸
の部分が粘性流体によってシール部８４でシールされる
ようになっているので、シリンダ１１内の高圧状状態の
非反応性ガスが駆動軸１３部分からシリンダ１１外に漏
れ出ることがなく、シリンダ１１内を高圧状態に保つこ
とができる。

【００４４】また、シリンダ１１内のガス圧力がシール
に用いている粘性流体の圧力より高いので、ガスシール
に用いられる粘性流体がシリンダ１１内の樹脂原料中に
混入することはない。

【００４５】なお、高圧ガス側のガス圧より低い粘性流
体により高圧ガスのシールを行えるのは、押出機１のス
クリュ１２により樹脂が前流に送られるときに限られる
が、それ以外の場合でもガスシールに用いている粘性流
体が循環していれば一気にガスが吹き出すというような
ことがない。また、粘性流体の圧力がシリンダ１１内の
ガス圧より低いので、シリンダ１１) 内の非反応性ガス
が粘性流体中に溶け込むが、この溶解したガスは、押出
機８１のベント口に接続された真空ポンプ８５によって
脱気されるようになっているため、粘性流体のシール性
がより確実に確保できる。

【００４６】またスクリュ１２は、その駆動軸１３がシ
リンダ１１の排出端部側である後流端壁を貫通して外部
に突出し、この突出端が減速機５を介して駆動装置とし
てのモータ６が連結されていて、ホッパ２からシリンダ
１１内に供給された樹脂材料９を混合しつつ溶融して排
出端部側へ送るようになっている。

【００４７】潤滑冷却金型３は、押出機１ａの排出端部
に設けられた排出管路７を介して押出機１ａに接続さ
れ、金型内壁３２が多孔質体で形成されていて、金型内
壁３２を形成する多孔質体の上面に設けられた潤滑剤溜
め（図示せず）から多孔質体を通して金型内面３３に潤
滑剤を供給できるようになっている。そして、押出機１
ａから送られて来る加圧状態を維持した溶融樹脂原料
を、金型内面３３に潤滑剤溜め（図示せず）から潤滑剤
を供給して金型内面３３と溶融樹脂原料との摩擦抵抗を
少なくしながら所望の形状に成形し冷却しつつ押し出す
ようになっている。

【００４８】また、排出管路７の途中には、樹脂圧調整
装置としてのギアポンプ７１が設けられていて、溶融樹
脂原料を所定の圧力で潤滑冷却金型３に供給できるよう
になっている。

【００４９】さらに、押出機１ａと潤滑冷却金型３は、
ともに温度コントロール装置（図示せず）に接続し、所
定の温度に制御できるようになっている。

【００５０】なお、上記貫通孔１２１だけでなく、上記
ホッパ２、シリンダ１１の固体輸送部で必要に応じて任
意に高圧状態の非反応性ガスを供給することができるよ
うになっている。すなわち、（ａ）開閉バルブ２３を開
いてホッパ２内に非反応性ガスを供給すると、非反応性
ガスをホッパ２内で樹脂に溶解させることができ、
（ｂ）開閉バルブ４３を開いて前流ガス供給孔４１から
シリンダ１１の固体輸送部へ非反応性ガスを供給する
と、非反応性ガスをシリンダ１１の固体輸送部およびそ
の後流にて樹脂に溶解させることができる。

【００５１】すなわち、このように樹脂に非反応性ガス
を高圧下で溶解させることにより、樹脂間に非反応性ガ
スが拡散してポリマー鎖間の自由体積を大きくする働き
が生じ、結果として該樹脂が可塑化されて溶融粘度やガ
ラス転移温度を下げることができ、高粘度の樹脂でも溶
融押出がなし得、熱分解しやすい樹脂に対しては成形温
度を低下させることができる。

【００５２】したがって、成形しようとする樹脂に応じ
て非反応性ガスの溶解量を最良の状態にコントロールし
所望製品の形状に応じた金型へと導き、賦形することが
できる。

【００５３】また、この製造装置１では、金型として、
潤滑冷却金型３を用いるようにしたので、所望の成形体
をスムーズに得ることができる。しかも、排出管路７の
途中にギアポンプ７１を設けて押出機１ａから溶融樹脂
原料をこの金型３へ供給するようにしたので、溶融樹脂
原料を常に定量で金型３に導入でき、良好な成形体を得
ることができる。

【００５４】なお、固体輸送部および溶融体輸送部の両
方に高圧状態の非反応性ガスを供給し、樹脂に溶解させ
る方法は、生産性を向上すべく押出量を上げる場合に有
効な手段となる。

【００５５】図２は、本発明２の製造装置の１例を示し
た模式的部分断面図である。

【００５６】図２に示したように製造装置１’はスクリ
ュ１２の駆動軸１３が、シリンダ１１の樹脂供給部側壁
に溶融樹脂排出部９１が設けられて、ギアポンプ７１を
介して潤滑冷却金型３に押し出されること以外は本発明
１と同様である。

【００５７】図３は、図２における上記ガス供給装置と
スクリュの部分を拡大して示す垂直断面図であり、本発
明３の一例を示し、図４はそのＡ−Ａ矢視断面図であ
る。図３に示すように、樹脂圧縮部Ｂには多数の貫通孔
があいており、ガス供給ノズル１０ｄはその先端に設け
られたガスシール部１０ｅにより、樹脂圧縮部Ｂの端部
にガスを供給し、且つ駆動軸１３側への樹脂の逆流を防
いでいる。

【００５８】なお、本実施の形態においては、ガスボン
ベ１０ａから供給されるガスを加圧ポンプを介してガス
供給ノズル１０ｄに供給したが、ガスボンベ１０ａから
直接ガス供給ノズル１０ｄに供給してもよいのはいうま
でもない。

【００５９】

【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００６０】（実施例１）図１に示す製造装置１（樹脂
圧縮部に口径３０μｍの貫通孔が９０個設けられてい
る）を用いて以下のようにして成形体を製造した。ま
ず、難成形樹脂として超高粘度材料の超高分子量ポリエ
チレン（三井石油化学工業社製「ハイゼックス・ミリオ
ン２４０Ｍ」平均分子量２３０万、融点１３６℃）を単
軸押出機１ａ（スクリュー径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０、
以下「第一の押出機）のホッパから押出機のシリンダ内
に供給した。ガスとしては炭酸ガスを用い、炭酸ガスは
単軸押出機１ａの樹脂圧縮部Ｂとシリンダのガス供給口
４１から１５０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で圧入した。

【００６１】このようにして２２０℃に設定された単軸
押出機１ａのシリンダ内で樹脂を溶融し、８ｋｇ／ｈｒ
の条件下で溶融混練したところ、十分に混練され、駆動
軸からのガス漏れは認められなかった。また、このとき
押出機の背圧は、３５０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。

【００６２】（実施例２）図２に示す製造装置１’樹脂
圧縮部に口径３０μｍの貫通孔が９０個設けられてい
る）で、上記超高分子量ポリエチレンを実施例１と同様
にして成形体を製造した。この際、第２の押出機８１よ
りシール部８４に高密度ポリエチレン押出機１’のシリ
ンダ１１’内に高密度ポリエチレン（三井石油化学社
製；商品名「ハイゼックス・８０００Ｆ」、ＭＦＲ０．
０３、融点１３０℃°）を１５０℃でギアポンプ８３を
用いて供給した。供給された樹脂は、その後第２の押出
機８１に戻され、真空ポンプ８５によって樹脂中のガス
分を脱揮し、再びシール部８４に供給して循環させた。
そして実施例１と同様の条件下で駆動軸１３からのガス
漏れもなく、押出機の背圧は、３５０ｋｇｆ／ｃｍ² で
あった。（比較例）ガス供給ノズル１０ｄから炭酸ガスを供給し
なかったこと以外は実施例１と同様にして成形体を製造
した。樹脂圧縮部での背圧は１５０ｋｇｆ／ｃｍ² であ
り、スクリュ１２と樹脂とが共回りし、連続して定量的
な押出を行うことができなかった。

【００６３】

【発明の効果】本発明１の樹脂成形体の製造装置は、シ
リンダ内にスクリュを配してなる押出機と、押出機の供
給端部上側に設けられたホッパとを備える樹脂成形体の
製造装置において、ホッパがこれに導入される高圧状態
の非反応性ガスを圧力保持する耐圧構造となされ、高圧
状態の非反応性ガスを供給するガス供給装置が押出機に
連接されて、押出機のスクリュの少なくとも一部に、最
大孔径が１〜５０μｍの貫通孔が多数形成され、該貫通
孔から押出機内に非反応性ガスが供給可能とされ、かつ
駆動装置に連結するスクリュの駆動軸が粘性流体によっ
てシールされているものであるから、粘度が高くて溶融
押出が困難な樹脂や、熱分解しやすい樹脂を低温で支障
なく成形することができ、スクリュと樹脂とが共回りせ
ずに定量的に押し出すことができる。

【００６４】本発明２の樹脂成形体の製造装置は、シリ
ンダ内にスクリュを配してなる押出機と、押出機の供給
端部上側に設けられたホッパとを備える樹脂成形体の製
造装置において、ホッパがこれに導入される高圧状態の
非反応性ガスを圧力保持する耐圧構造となされ、高圧状
態の非反応性ガスを供給するガス供給装置が押出機に連
接されて、押出機のスクリュの少なくとも一部が、最大
孔径が１〜５０μｍの貫通孔が多数形成され、該貫通孔
から押出機内に非反応性ガスが供給可能とされ、かつ駆
動装置に連接するスクリュの駆動軸が押出機の排出部側
に設けられているから、シリンダ内の高圧ガスが駆動軸
部分から外部に抜け出ることがないため、高圧状態のガ
スの圧力シールをより確実に行うことができる。さらに
押出機のシリンダ内の高圧の非反応性ガスのシールをよ
り簡易的に行うことができる。

【００６５】さらに、本発明３の製造装置のように、本
発明１及び２において、貫通孔が、スクリュの樹脂圧縮
部に形成されているので、スクリュと樹脂とが共回りせ
ずにより定量的に押し出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明１の製造装置の実施の形態をあらわし、
その概要を示す垂直縦断図である。

【図２】本発明２の製造装置の実施の形態をあらわし、
その概要を示す垂直縦断図である。

【図３】本発明３の製造装置の要部拡大垂直縦断図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。

【符号の説明】

１、１’ 製造装置１ａ、１ａ’ 押出機２ホッパ３潤滑冷却金型４ガス供給装置１１、1 １’ シリンダ１２、１２’ スクリュ１３、１３’ 駆動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F201 AJ10 AL08 AM03 BA06 BC02 BC12 BD05 BK13 BK60 BQ01 BQ16 BQ52 4F207 AJ10 AL08 AM03 KA01 KK12 KL01 KL04 KL30 KM30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内にスクリュを配してなる押出機
と、押出機の供給端部上側に設けられたホッパとを備え
る樹脂成形体の製造装置において、ホッパがこれに導入
される高圧状態の非反応性ガスを圧力保持する耐圧構造
となされ、高圧状態の非反応性ガスを供給するガス供給
装置が押出機に連接されて、押出機のスクリュの少なく
とも一部に、最大孔径が１〜５０μｍの貫通孔が多数形
成され、該貫通孔から押出機内に非反応性ガスが供給可
能とされ、かつ駆動装置に連接するスクリュの駆動軸が
粘性流体によってシールされていることを特徴とする樹
脂成形体の製造装置。
【請求項２】シリンダ内にスクリュを配してなる押出機
と、押出機の供給端部上側に設けられたホッパとを備え
る樹脂成形体の製造装置において、ホッパがこれに導入
される高圧状態の非反応性ガスを圧力保持する耐圧構造
となされ、高圧状態の非反応性ガスを供給するガス供給
装置が押出機に連接されて、押出機のスクリュの少なく
とも一部が、最大孔径が１〜５０μｍの貫通孔が多数形
成され、該貫通孔から押出機内に非反応性ガスが供給可
能とされ、かつ駆動装置に連接するスクリュの駆動軸が
押出機の排出部側に設けられていることを特徴とする樹
脂成形体の製造装置。
【請求項３】上記貫通孔が、スクリュの樹脂圧縮部に形
成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の樹脂成形体の製造装置。