JP2005028665A

JP2005028665A - 注液ノズル

Info

Publication number: JP2005028665A
Application number: JP2003194494A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Matsumoto; 和則松本
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP4184880B2

Abstract

【課題】例えばアクリルシートを成形するための鋳型重合用セルに原料液としてのアクリルシロップを注液するための注液ノズルでは、成形後に注液ノズルをセルから抜くときに液だれを生じる。成形体の品質欠陥が生ずる。セルに付着する液だれ痕の清掃が必要で成形体の製造コストが高くなる。
【解決手段】連結流路６を介して拡散流路７に導入された原料液は、拡散流路７で幅方向Ｗに均一に拡げられ、均一な圧送力を有する状態で多数の平行流路からなる各導出流路９に導入されて整流され、例えば直径５ｍｍの丸形の各導出口１１からセル内へまんべんなく注液される。注液後に、注液ノズル１をセル外へ移動させるときには、注液ノズル１内の各導出流路９に残存する原料液がその表面張力によって各導出流路９に保持されるので、導出口１１からの液だれが生ずることがない。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばアクリルシート製造原料を成形用のセルに注ぐために用いられる注液ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳型重合は、鋳型にモノマー（単量体）またはオリゴマー（２量体、３量体等）を注液し、注液されたモノマー等を鋳型内で重合させて、目的形状の成形体を成形する方法である。
鋳型としては、例えば間隔をあけて配置された一対の基板の対向する周縁間をゴムパッキン等で封止したものを例示することができる。この場合、鋳型の一対の基板間に区画される成形用キャビティ内へモノマー等を注入することで、板状の成形体が成形される。
【０００３】
鋳型へのモノマー等の注液には、注液ノズルが用いられる。注液ノズルの先端部は薄板状をなし、縦が０〜１ｍｍで横が１００〜４００ｍｍ程度の細長い矩形スリット状をなす導出口を形成している。
注液ノズルには配管を通じてモノマー等が供給されるが、配管に設けられたバルブを閉じることにより、モノマー等の供給が停止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の注液ノズルでは、バルブを閉じた後にも、注液ノズル内に残留するモノマー等が上記の細長矩形状の導出口からキャビティ内に流れ落ちるいわゆる液だれを生ずるという問題がある。このため、所望量のモノマー等を精度良く鋳型内に注入することが困難であった。
また、注液後に、注液ノズルを鋳型の外に移動させるときにも、注液ノズルの先からモノマー等が流れ落ちて、鋳型の端部付近に付着し、次回の成形工程で製造される成形体に品質欠陥を生ずるおそれがある。
【０００５】
これを防止するために、鋳型の端部付近に付着したモノマー等を除去する清掃作業を実施することが考えられるが、製造工程が複雑になり、コストアップになる。
すなわち、成形が終了すると、鋳型を分解して、一対の基板を解放し、成形体を取り出した後、再び鋳型を組み立てて、次回の成形工程に用いるが、鋳型を再組立する前に、上記の清掃作業をしなければならず、工程が増加するからである。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、注液停止後にも液だれの生じない注液ノズルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、本発明は、ハウジングの幅方向に対して直交すると共に厚み方向に対して直交する導出方向へ原料液を導出して鋳型重合用セルに注入するための注液ノズルであって、上記ハウジング内に、配管経路への連結流路と、この連結流路から上記導出方向に向かうにしたがって幅方向に末広がり状に拡がると共に厚み方向に狭まる拡散流路と、この拡散流路から上記導出方向に向けて互いに平行に延び、幅方向に横並びの列をなして配列される複数の導出流路と、各導出流路の一端において開放している導出口とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では、セルへの注液に際して、配管経路から連結流路を介して拡散流路に導入された原料液は、当該拡散流路で幅方向に均一に拡げられ、均一な圧送力を有する状態で平行流路からなる各導出流路に導入されて整流され、各導出口からセル内へまんべんなく注液される。
注液後に、本注液ノズルをセル外へ移動させるときには、注液ノズル内の各導出流路に残存する原料液がその表面張力によって各導出流路に保持されるので、導出口からの液だれが生ずることがない。したがって、液だれに起因する成形体の品質欠陥の発生を防止することができる。また、セルに付着する液だれ痕の清掃作業をする必要がないので、工程の削減を通じて製造コストを安くすることができる。
【０００９】
また、上記導出口の断面は丸形、好ましくは円形であることが、原料液の表面張力を有効に利用して液だれを確実に防止するうえで好ましい。
また、上記導出口の直径は３〜５ｍｍの範囲に設定されることが好ましい。直径Ｄが３ｍｍ未満では、圧力が過大となって流量の低下を招き、５ｍｍを超えると液だれを生ずるおそれがあるからである。直径を３〜５ｍｍの範囲に設定することにより、十分な流量を確保しつつ液だれを防止することが可能となる。
【００１０】
また、上記拡散流路に原料液の圧送力を高めるための絞り部が設けられることが好ましい。これにより、原料液を拡散流路の隅々まで均一に拡散させた状態で導出流路に供給でき、原料液内に液だれの原因ともなる空隙が発生することを防止することができる。
特に、メチルメタクリレートの単量体を含む原料液としてのアクリルシロップを鋳型重合用セルとしてのアクリルシート成形用セルに注入する注液ノズルとして好適に用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の注液ノズルと鋳型重合用セルの斜視図である。図１を参照して、アクリルシート製造のための鋳型重合用セルＣでは、相対向する平行な一対の矩形状基板２０，３０間の対向周縁間に略四角環状をなすパッキン４０を介在させて基板２０，３０間を封止することにより、成形用キャビティ５０を区画している。基板２０，３０はガラス又はステンレスからなる。
【００１２】
パッキン４０の欠如部により構成される注入口６０内へ本注液ノズル１の先端部を差し込み、注液ノズル１から原料液をキャビティ５０内へ注液し、重合させて成形体を成形する。
本実施の形態では、アクリルシートを製造するためのセルＣ内へ、メチルメタクリレートの単量体を含む原料液としてのアクリルシロップを注入するための注液ノズル１に則して説明する。なお、メチルメタクリレートの単量体を含む原料液は、メチルメタクリレートと共重合し得る他の単量体を含んでいても良い。また、メクルメタクリレート及びこれと共重合し得る単量体との共重合体を含んでいても良い。
【００１３】
図２は注液ノズル１の一部破断平面図であり、図３は注液ノズル１の側断面図である。図２および図３を参照して、本注液ノズル１は、内部に流路Ｒを区画する例えばステンレスからなるハウジング２を備え、上記流路Ｒを介して原料液を所定の導出方向Ｘに沿って導出して、アクリルシート製造用のセルＣ内へ注入するためのものである。導出方向Ｘは、ハウジング２の幅方向Ｗ（図２参照）および厚み方向Ｔ（図３参照）に直交する方向である。
【００１４】
上記ハウジング２は、直管状のパイプ３と、このパイプ３に連なるフィッシュテール状の主体部４とを備える。
パイプ３は本注液ノズル１に原料液を供給するためのフレキシブルホース等の配管経路５に連結可能である。この配管経路５には原料液の供給を停止するための開閉バルブＶが設けられる。パイプ３内に配管経路５への連結流路６が区画される。
【００１５】
主体部４は、連結流路６に連なる拡散流路７を区画する拡散部８と、拡散流路７に連なる多数の導出流路９を区画する導出部１０とを備える。各導出流路９は導出方向Ｘに沿って延び、先端に断面丸形、好ましくは円形の導出口１１を開口している。連結流路６、拡散流路７および多数の導出流路９を連ねて流路Ｒが構成される。
拡散部８は、図２に示す平面視において導出方向Ｘに向かうにしたがって幅方向Ｗに末広がり状に拡がる略台形状をなし、図３に示す側面視において導出方向Ｘに向かうにしたがって厚み方向Ｔに狭まる先細り状をなす。拡散部８の内部に形成される拡散流路７に関しても、拡散部８と同様に、導出方向Ｘに向かうにしたがって幅方向Ｗに末広がり状に拡がり且つ厚み方向Ｔに狭まる形状をなす。
【００１６】
拡散流路７は図３に示す厚み方向Ｔに関してみると、連結流路６に連なる部分７ａで残りの部分７ｂよりも急激に流路を狭めて圧送力を高めるための絞り部１２を設けている。この絞り部１２の働きにより、原料液を幅方向Ｗに均一に拡散させた状態で各導出流路９に供給でき、原料液中に液だれの原因ともなる空隙が生じないようにしている。
各導出流路９は、拡散流路７から導出方向Ｘに平行に延びる。これらの導出流路９ないし導出口１１は、導出部１０の端面図である図４に示すように、幅方向Ｗに等間隔で並ぶ横並びの１ないし複数の列をなして配列される。導出口１１は円形等の断面丸形に形成される。
【００１７】
導出部１０の厚みｔ１が例えば５．５ｍｍである場合に、円形である場合の各導出口１１の直径Ｄは例えば４ｍｍに設定される。導出口１１の直径Ｄが４ｍｍの場合、導出口１１の中心間ピッチＰは例えば５ｍｍに設定される。導出部１０の幅が例えば３００ｍｍである場合には、導出口１１が６０個配列されることになる。
導出口１１の直径Ｄとしては、３〜５ｍｍの範囲が好ましい。直径Ｄが３ｍｍ未満では、圧力が過大となって流量の低下を招き、５ｍｍを超えると液だれを生ずるので、導出口１１の直径Ｄを上記の範囲に設定することが好ましい。
【００１８】
また、導出流路９の導出方向Ｘの長さとしては、液だれを防止できる点で８０ｍｍ以上であることが、製作が容易である点で１５０ｍｍ以下であることがそれぞれ好ましい。
本実施の形態によれば、セルＣへの注液に際して、配管経路５から連結流路を介して拡散流路７に導入された原料液は、当該拡散流路７で幅方向Ｗに均一に拡げられ、均一な圧送力を有する状態で平行流路からなる各導出流路９に導入されて、各導出口１１からセルＣ内へまんべんなく注液される。
【００１９】
注液後に、本注液ノズル１をセルＣ外へ移動させるときには、注液ノズル１内の各導出流路９に残存する原料液がその表面張力によって各導出流路９に保持されるので、導出口１１からの液だれが生ずることがない。したがって、液だれに起因する成形体の品質欠陥の発生を防止することができ、製品の不良率を低減することができる。
また、セルＣが液だれ痕で汚れないので、液だれ痕の清掃作業をする必要がなく、工程の削減を通じて製造コストを安くすることができる。
【００２０】
特に、上記導出流路９および導出口１１の断面は丸形とすることで、原料液の表面張力を有効に利用して液だれを確実に防止することができる。
特に、メチルメタクリレートの単量体を含む原料液としてのアクリルシロップを鋳型重合用セルとしてのアクリルシート成形用のセルＣに注入する注液ノズル１として用いることで、品質欠陥の少ないアクリルシートを安価に製造することが可能となる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば導出口１１を複数列配列する場合に、図５に示すように、千鳥状に配列することで、導出部１０の端面の面積に占める導出口１１の面積の割合を向上させることができ、小型でも十分な流量の得られる注液ノズル１とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の注液ノズルと鋳型重合用のセルの概略斜視図である。
【図２】注液ノズルの一部破断平面図である。
【図３】注液ノズルの側断面図である。
【図４】注液ノズルの導出部の端面図である。
【図５】本発明の別の実施の形態の注液ノズルの導出部の端面図である。
【符号の説明】
１注液ノズル
２ハウジング
３パイプ
４主体部
５配管経路
６連結流路
７拡散流路
８拡散部
９導出流路
１０導出部
１１導出口
１２絞り部
Ｃセル
Ｄ直径
Ｘ導出方向
Ｗ幅方向
Ｔ厚み方向

Claims

ハウジングの幅方向に対して直交すると共に厚み方向に対して直交する導出方向へ原料液を導出して鋳型重合用セルに注入するための注液ノズルであって、
上記ハウジング内に、
配管経路への連結流路と、
この連結流路から上記導出方向に向かうにしたがって幅方向に末広がり状に拡がると共に厚み方向に狭まる拡散流路と、
この拡散流路から上記導出方向に向けて互いに平行に延び、幅方向に横並びの列をなして配列される複数の導出流路と、
各導出流路の一端において開放している導出口とを備えることを特徴とする注液ノズル。
請求項１において、上記導出口の断面は丸形であることを特徴とする注液ノズル。
請求項２において、上記導出口の直径は３〜５ｍｍの範囲に設定されることを特徴とする注液ノズル。
請求項１，２又は３において、上記拡散流路に原料液の圧送力を高めるための絞り部が設けられることを特徴とする注液ノズル。
請求項１ないし４の何れかにおいて、メチルメタクリレートの単量体を含む原料液としてのアクリルシロップを鋳型重合用セルとしてのアクリルシート成形用セルに注入するための注液ノズル。