JP2011148178A

JP2011148178A - 樹脂コンパウンド、樹脂コンパウンド製造装置及び樹脂コンパウンドの製造方法

Info

Publication number: JP2011148178A
Application number: JP2010010828A
Authority: JP
Inventors: Keiji Itagaki; 啓治板垣
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】樹脂コンパウンドを乾燥し易くすること。
【解決手段】樹脂製品製造用の樹脂コンパウンド１０である。樹脂コンパウンド１０は柱体状に形成されており、その一端部から他端部に向けて貫通する中空孔が形成されている。かかる樹脂コンパウンド１０は、例えば、溶融樹脂を成型孔から連続的に押出す工程と、前記成型孔から連続的に押出される溶融樹脂の略中心に中空孔を形成する工程と、前記中空孔に空気を注入する工程とを備える製造方法によって製造することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電線の被覆等、樹脂製品を製造するための樹脂コンパウンドに関する。

従来、この種の樹脂コンパウンドの製造方法として、特許文献１及び特許文献２に開示のものがある。

特許文献１及び特許文献２では、溶融樹脂を線状に押出して冷却固化し、冷却固化された線状樹脂をカッター等で切断することで短円柱粒状の樹脂コンパウンドを製造している。

特開２００３−２００４１７号公報特開２００８−６８５１７号公報

ところで、樹脂コンパウンドが水分を含んでいると、当該樹脂コンパウンドを用いて樹脂製品を製造する場合に、発泡部分が生じてしまう恐れがある。樹脂コンパウンドに含まれる水分が加熱によって気化してしまうからである。このため、樹脂コンパウンドは十分に乾燥していることが好ましい。

しかしながら、樹脂コンパウンドの乾燥には長時間要する。特に、電線の被覆用の樹脂コンパウンドには、難燃剤として、吸湿し易い天然水酸化マグネシウムが配合されることがあるため、乾燥に長時間要する。

そこで、この発明は、樹脂コンパウンドを乾燥し易くすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係る樹脂製品製造用の樹脂コンパウンドは、柱体状に形成されると共にその一端部から他端部に向けて貫通する中空孔が形成されている。

第２の態様は、第１の態様に係る樹脂製品製造用の樹脂コンパウンドであって、前記中空孔は、略円孔とされている。

第３の態様に係る樹脂コンパウンド製造装置は、溶融樹脂を連続的に押出す成型孔を有するダイスと、前記ダイスに溶融樹脂を供給する樹脂供給部と、空気吐出口が前記成型孔の吐出口と略同方向に指向するようにして、前記成型孔の略中心に配設された空気注入管と、前記空気注入管に空気を供給する空気供給部とを備える。

第４の態様は、第３の態様に係る樹脂コンパウンド製造装置であって、前記空気注入管は、前記成型孔の吐出口よりも突出しているものである。

第５の態様に係る樹脂コンパウンドの製造方法は、溶融樹脂を成型孔から連続的に押出す工程と、前記成型孔から連続的に押出される溶融樹脂の略中心に中空孔を形成する工程と、前記中空孔に空気を注入する工程とを備える。

第１の態様によると、樹脂コンパウンドの表面積が、中空孔の内周表面によって増えるため、樹脂コンパウンドが乾燥し易くなる。

第２の態様によると、中空孔は略円孔であるため、樹脂コンパウンド製造時に空気を注入すること等によって中空孔を製造し易い。

第３の態様によると、溶融樹脂が成型孔から押出される際、空気注入管の外周面によって中空孔が形成されている。また、空気注入管の配設部分から離れた箇所でも、空気注入管より注入される空気によって中空孔が閉塞しないように保たれている。このため、より確実に中空孔が保たれた樹脂コンパウンドを製造することができる。

第４の態様によると、前記空気注入管は、前記成型孔の吐出口よりも突出しているため、溶融樹脂が成型孔の吐出口より押出される際に、中空孔が閉塞され難く、より確実に中空形状が保たれた樹脂コンパウンドを製造することができる。

第５の態様によると、溶融樹脂が成型孔から押出される際にその略中心に中空孔が形成され、その中空孔に空気が注入される。このため、より確実に中空形状が保たれた樹脂コンパウンドを製造することができる。

樹脂コンパウンドを示す斜視図である。樹脂コンパウンド製造装置の内部構造を示す説明図である。樹脂コンパウンド製造装置の内部構造を示す説明図である。樹脂コンパウンド製造装置による樹脂コンパウンドの製造工程を示す説明図である。

＜樹脂コンパウンド＞
以下、実施形態に係る樹脂コンパウンドについて説明する。図１は樹脂コンパウンド１０を示す概略斜視図である。

この樹脂コンパウンド１０は、樹脂製品を成型するのに先立って製造される粒状物であり、樹脂及び添加剤等の複数の材料を混練して固めることにより製造されている。この樹脂コンパウンド１０を製造するための複数の材料は、製造対象となる樹脂製品に必要とされる特性等に応じて選ばれる。ここでは、樹脂製品として電線の被覆を想定し、樹脂コンパウンド１０が、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の母材に加えて、天然水酸化マグネシウム等の難燃剤を含む場合で説明する。

樹脂コンパウンド１０に、上記天然水酸化マグネシウムのような吸湿物質を含んでいる。樹脂コンパウンド１０に水分が含まれていると、樹脂製品に発泡部分が生じてしまうことがある。そこで、本実施形態では、樹脂コンパウンド１０を迅速に事前乾燥して樹脂製品成型時の発泡を抑制するため、樹脂コンパウンド１０を次の形状としている。

すなわち、樹脂コンパウンド１０は、２つの底面１１、１２と、２つの底面１１、１２間を囲む側面１３とを有する柱体状に形成されている。ここでは、樹脂コンパウンド１０が円柱状に形成されている例で説明する。もっとも、樹脂コンパウンドは、楕円柱状、多角柱状等であってもよい。

また、この樹脂コンパウンド１０には、その一端部側の底面１１から他端部側の底面１２に向けて貫通する中空孔１５が形成されている。中空孔１５は、ここでは、略円孔状に形成されている。もっとも、中空孔は、楕円孔状、多角形孔状であってもよい。

このように構成された樹脂コンパウンド１０の表面積は、中空孔１５を形成しない場合と比較して、中空孔１５の内周面積分程度大きい。また、樹脂コンパウンド１０の外周表面と中空孔１５の内周表面との双方から乾燥できる。このため、樹脂コンパウンド１０に含まれる水分が蒸発乾燥し易くなり、乾燥効率がよくなると共に、短時間での乾燥が可能となる。

例えば、直径３ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状の樹脂コンパウンド（中空孔は形成されていない）を想定すると、表面積は６１ｍｍ²となる。この樹脂コンパウンドを乾燥させるのに１２０分要していたとする。

ここで、乾燥時間はおおよそ表面積に比例すると考えられる。すると、上記樹脂コンパウンドに直径１ｍｍの中空孔１５を形成すると、表面積は７５ｍｍ²となり、表面積の比例関係から乾燥時間は９８分になると考えられる。また、上記樹脂コンパウンドに直径２ｍｍの中空孔１５を形成すると、表面積は８６ｍｍ²となり、表面積の比例関係から乾燥時間は８５分になると考えられる。本例では、中空孔１５の直径を２ｍｍにすることで、乾燥時間を３５分（２９％以上）短縮可能であると想定できる。

また、樹脂コンパウンド１０の外形状は、柱体状に形成されているため、製造し易い。また、樹脂コンパウンド１０に形成された中空孔１５は略円孔状に形成されているため、この点からも樹脂コンパウンド１０を製造し易い。このような樹脂コンパウンド１０の製造装置及び製造方法の一例については後述する。

なお、上記実施形態では、樹脂コンパウンド１０が吸湿物質として天然水酸化マグネシウムを含む例で説明したが、その他の吸湿物質を含む場合であってもよい。また、樹脂コンパウンド１０は、格別な吸湿物質を含んでいなくともよい。

＜樹脂コンパウンド製造装置及び樹脂コンパウンドの製造方法＞
図２は水平断面における樹脂コンパウンド製造装置２０の内部構造を示す説明図であり、図３は垂直断面における樹脂コンパウンド製造装置２０の内部構造を示す説明図であり、図４は樹脂コンパウンド製造装置２０による樹脂コンパウンド１０の製造工程を示す説明図である。

この樹脂コンパウンド製造装置２０は、樹脂供給部３０と、ダイス３４と、空気供給部４０と、空気注入管４４とを備えている。

樹脂供給部３０は、上記ダイス３４に溶融樹脂を供給可能に構成されている。かかる樹脂供給部３０としては、例えば、樹脂コンパウンド１０を製造するための各種樹脂剤、添加剤等を投入するためのホッパと、投入された各種樹脂材、添加剤等を、スクリュー等で攪拌混練及び加熱しつつ送込む混練部等を有する一般的な樹脂混練装置を用いることができる。そして、本樹脂供給部３０によって混合及び加熱されて溶融された樹脂が、ダイス３４に向けて送込まれる。なお、樹脂供給部３０における溶融樹脂供給路の途中には、加熱溶融した樹脂を脱気するための真空ベント３２が設けられている。また、樹脂供給部３０とダイス３４との間に、加熱溶融した樹脂中の異物を除去するためのブレーカープレート３３が設けられている。

ダイス３４は、樹脂供給部３０より供給された溶融樹脂を連続的に押出す成型孔３６を有している。ここでは、ダイス３４には、成型孔３６が複数形成されている。それぞれの成型孔３６は、先端側に向けて順次縮径するテーパ孔状に形成されており、その先端部の吐出口の内径は製造対象となる樹脂コンパウンド１０の直径と略同じ大きさに設定されている。そして、樹脂供給部３０より供給された溶融樹脂が各成型孔３６に送込まれることにより、外周形状が略円状を呈する線状樹脂部材１０Ｂが連続的に押出成型されるようになる。

空気供給部４０は、エアコンプレッサ、モータによりファンを回転させて空気を送込む機構等であり、工場設備として設けられている圧縮空気配管等を介して供給される。空気供給部４０は、空気を連続的かつ安定した圧力で供給することが好ましい。

空気注入管４４は、中間配管４５と吐出管部４６を有している。中間配管４５は、ダイス３４の内外を貫通するように設けられており、吐出管部４６は各成型孔３６に対応して設けられている。もちろん、成型孔３６が一つであれば、吐出管部４６は一つであればよい。上記空気供給部４０より供給される空気は、中間配管４５を介してダイス３４内に導入される。また、各吐出管部４６は、ダイス３４内で中間配管４５から分岐して各成型孔３６に向けて延在している。吐出管部４６は、成型孔３６内で成型孔３６の中心軸に沿って延びるように配設されており、その先端部は３６の吐出口と略同方向に指向している。また、ここでは、吐出管部４６の先端部は、成型孔３６の吐出口よりも外部に突出している。そして、成型孔３６により連続的に押出成型される線状樹脂部材１０Ｂ内に、吐出管部４６の外周形状による中空孔１５Ｂ（ここでは円孔）が形成される。また、成型孔３６より押出成型された線状樹脂部材１０Ｂが吐出管部４６を越えて送出されると、吐出管部４６より送込まれる空気が吐出管部４６によって形成された中空孔１５Ｂ内に送込まれるようになっている。

上記樹脂コンパウンド製造装置２０による樹脂コンパウンド１０の製造方法について説明する。

まず、溶融樹脂を樹脂供給部３０からダイス３４内の各成型孔３６に連続的に送込む。すると、成型孔３６によって溶融樹脂が略円状の外形状を呈する線状樹脂部材１０Ｂとして連続的に押出成型される（図４参照）。

また、溶融樹脂が成型孔３６の吐出口から押出される際、空気注入管４４の吐出管部４６の外周面によって、線状樹脂部材１０Ｂの中心に連続する中空孔１５Ｂが形成される。ここで、吐出管部４６の先端部は、成型孔３６の吐出口を越えて延出しているため、成型孔３６内での押出圧力が中空孔１５Ｂを押し潰す力として作用し難い。このため、中空孔１５Ｂの形態がより確実に維持される。

また、成型孔３６より送出された線状樹脂部材１０Ｂが吐出管部４６を越えると、吐出管部４６の先端部より吐出される空気が中空孔１５Ｂ内に送込まれる。このように送込まれた空気の圧によって、中空孔１５Ｂがより確実に押しつぶされることなく維持される。なお、送込まれる空気圧は、中空孔１５Ｂを一定形状に維持し、かつ、線状樹脂部材１０Ｂを膨張破壊させない程度に設定されている。好ましくは、空気圧は、成型孔３６より送出された線状樹脂部材１０Ｂが外部の冷却機構等に送出され冷却固化するまで、中空孔１５Ｂを一定形状に維持できる程度に設定されている。

上記のようにダイス３４より連続的に押出成型された線状樹脂部材１０Ｂは、コンベア等の送り機構によって冷却機構及び切断機構等に送込まれる。冷却機構は、冷風、冷却水等によって線状樹脂部材１０Ｂを冷却固化する機構である。切断機構は、切断カッターによって線状樹脂部材１０Ｂを柱体状にカットすることで、上記樹脂コンパウンド１０に仕上げる機構である。

上記のように製造された樹脂コンパウンド１０は、通常、高温乾燥装置等によって乾燥された後、樹脂製品製造用の材料として用いられる。

以上のように構成された樹脂コンパウンド製造装置２０及び樹脂コンパウンド１０の製造方法によると、溶融樹脂が成型孔３６から押出される際、空気注入管４４の吐出管部４６の外周面によって中空孔１５Ｂが形成される。また、吐出管部４６の配設部分から離れた箇所でも、吐出管部４６より注入される空気によって中空孔１５Ｂが閉塞されないように保たれている。このため、上記樹脂コンパウンド１０を効率よく製造することができると共に、より確実に中空形状が保たれた樹脂コンパウンド１０を製造することができる。

また、吐出管部４６は、成型孔３６の吐出口よりも突出しているため、成型孔３６内部或はその吐出口で、中空孔１５Ｂが閉塞され難く、従って、この点からもより確実に中空形状が保たれた樹脂コンパウンド１０を製造することができる。

１０樹脂コンパウンド
１５中空孔
２０樹脂コンパウンド製造装置
３０樹脂供給部
３４ダイス
３６成型孔
４０空気供給部
４４空気注入管
４６吐出管部

Claims

柱体状に形成されると共にその一端部から他端部に向けて貫通する中空孔が形成された樹脂製品製造用の樹脂コンパウンド。
請求項１記載の樹脂コンパウンドであって、
前記中空孔は、略円孔である、樹脂コンパウンド。
溶融樹脂を連続的に押出す成型孔を有するダイスと、
前記ダイスに溶融樹脂を供給する樹脂供給部と、
空気吐出口が前記成型孔の吐出口と略同方向に指向するようにして、前記成型孔の略中心に配設された空気注入管と、
前記空気注入管に空気を供給する空気供給部と、
を備える樹脂コンパウンド製造装置。
請求項３記載の樹脂コンパウンド製造装置であって、
前記空気注入管は、前記成型孔の吐出口よりも突出している、樹脂コンパウンド製造装置。
溶融樹脂を成型孔から連続的に押出す工程と、
前記成型孔から連続的に押出される溶融樹脂の略中心に中空孔を形成する工程と、
前記中空孔に空気を注入する工程と、
を備える樹脂コンパウンドの製造方法。