JP4234773B1

JP4234773B1 - 硬質塩化ビニル系樹脂を成形するための押出成形機

Info

Publication number: JP4234773B1
Application number: JP2008102029A
Authority: JP
Inventors: 秀雄山田
Original assignee: デボー株式会社
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: JP2009241570A

Abstract

【課題】製品に付く線状の痕跡の原因となるブレーカープレートを設けず、かつ溶融した樹脂の混練を促進して粘度を高めることができ、製品の歩留まりを高めることができる押出成形機を提供すること。
【解決手段】シリンダー１０に内設されたスクリュー２０の回転により溶融・混練された樹脂をホルダー３０を介して金型４０に押し出す押出成形機５０において、前記ホルダー３０の入口と出口の間に形成される樹脂通過孔３５の内径ｄと前記シリンダー１０の内径Ｄとの比ｄ／Ｄが０．１７０以下に設定されてなることを特徴とする押出成形機５０。
【選択図】図１

Description

本発明は、硬質塩化ビニル系樹脂を成形するための押出成形機に関し、詳細には、ブレーカープレートを設けることなく、溶融した樹脂の混練を促進して粘度を高め、また製品の表面の艶にムラを生じることのない硬質塩化ビニル系樹脂を成形するための押出成形機に関する。

フイルム、パイプ、棒など同一形状の断面を有する製品を連続的に成形する押出成形には押出成形機が用いられる。押出成形機は、スクリューが内設されるシリンダーと金型の間にホルダーが設けられ、また、該ホルダーとシリンダーとの間にブレーカープレートが設けられる（特許文献１、特許文献２参照）。ブレーカープレートは、金属製円板に多数の樹脂通過孔がその中心軸の周りに同心円状に配置されたもので、背圧を立ててシリンダー内の溶融した樹脂の流れを規制し、スクリューの回転による混練を促進することにより溶融した樹脂の粘度を高め、成形品の形状安定性を図ることができる。そして、粘度の高められた樹脂は、ブレーカープレートの樹脂通過孔を通過し、多数のスジ状の樹脂が束となってホルダーを介して金型へと押し出される。

ブレーカープレートの樹脂通過孔を通過したスジ状の樹脂の中には、シリンダーの内径に比し極めて小径の樹脂通過孔を通過することに起因し、スジ状の樹脂の長さ方向に沿って線状の痕跡が付くことがあり、金型で成形される製品にもこの線状の痕跡が付き、不良品が発生して製品の歩留まりを低下させることがあった。特に、着色樹脂の場合、線状の痕跡が目立ち、製品の歩留まりを大きく低下させることがあった。

特開昭５６−１５０５２６号公報（図）特開平９−２９８１６号公報（図１）

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、製品に付く線状の痕跡の原因となるブレーカープレートを設けず、かつ溶融した樹脂の混練を促進して粘度を高めることができて製品の歩留まりを高めることができ、また製品の表面の艶にムラを生じることなく製品の品質を高めることができる硬質塩化ビニル系樹脂を成形するための押出成形機を提供することを課題とする。

本発明者は、上記の課題を解決するため、検討を重ねた結果、ホルダーの樹脂通過孔の内径とシリンダの内径の比を所定の範囲にすることによりシリンダー内に背圧を立て、溶融した樹脂の流れを規制でき、また樹脂通過孔を所定の断面形状にすることにより製品の表面の艶にムラを生じることを防止できることに想到し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、シリンダーに内設されたスクリューの回転により溶融・混練された樹脂をホルダーを介して金型に押し出す押出成形機において、前記ホルダーの入口と出口の間に形成される樹脂通過孔の内径ｄと前記シリンダーの内径Ｄとの比ｄ／Ｄが０．１７０以下に設定され、前記ホルダーの入口側には、樹脂通過孔に向けて縮径するテーパ部が形成され、前記ホルダーの出口側には金型に向けて拡径するテーパ部が形成され、前記樹脂通過孔は、樹脂の通過方向に直交する断面形状が外周に中央部と連通する複数の狭領域部を有し、前記シリンダーと前記ホルダーとの間にブレーカープレートが設けられないことを特徴とする硬質塩化ビニル系樹脂を成形するための押出成形機を要旨とする。金型には、ダイを含む。

上記の構成の発明によれば、ブレーカープレートを設けなくとも、溶融した硬質塩化ビニル系樹脂の混練を促進して樹脂の粘度を高めることができる。また、溶融した硬質塩化ビニル系樹脂をシリンダーからホルダーへと、またホルダーから金型へと円滑に押し出すことができ、さらに硬質塩化ビニル系樹脂の一部を複数の狭領域部を通過させることにより製品の表面に生じる艶のムラを防ぐことができる。

請求項１に記載の発明に係る押出成形機は、ブレーカープレートに起因する線状の痕跡が製品に付くことなく成形でき、製品の歩留まりを高めることができる。また、溶融した樹脂の円滑な押し出しができ、金型による成形を円滑に行うことができる。さらに、製品の表面に生じる艶のムラを防ぐことでき、製品の品質をより高めることができる。

以下、本発明を図面を参照しながら実施の形態により説明する。

図１に示すように、押出成形機５０は、シリンダー１０にスクリュー２０が内設され、シリンダー１０と金型４０の間にホルダー３０が設けられている。

ホルダー３０の入口側には、樹脂通過孔３５に向けて縮径するテーパ部３１が形成され、出口側には金型４０に向けて拡径するテーパ部３２が形成されている。

ホルダー３０の樹脂通過孔３５の内径ｄとシリンダー１０の内径Ｄとの比ｄ／Ｄは、０．１７０以下に設定される。ｄ／Ｄが０．１７０より大きくなると、背圧が低くなり溶融した樹脂の混練度が低下し、成形品の形状安定性を保持できなくなるからである。またｄ／Ｄの下限は特に制限がないが、樹脂の押し出しの効率性を考慮すれば、０．０５０が好ましい。

樹脂通過孔３５の樹脂の通過方向に直交する断面形状が外周に中央部３６と連通する複数の狭領域部３７を有する構成としてもよい。溶融した樹脂を混練して押し出すため、スクリュー２０には螺旋状のスクリューフライト２１が形成される。スクリュー２０によりホルダー３０内にドーナツ状に押し出される樹脂は、スクリュー２０のスクリューフライト２１に相応する箇所の厚みが薄くなり、スクリューフライト２１間のスクリュー溝２２に相応する箇所の厚みが厚くなるため、ホルダー３０を介して金型４０に押し出された樹脂で成形される製品の表面における光の反射率に差異ができ、これに起因して製品の表面の艶にムラを生じることがある。この製品の表面に生じる艶のムラは、上記のブレーカープレートにより生じる線状の痕跡のように製品の歩留まりを低下させるほどの問題ではないが、製品の品質をより高める観点からこの問題を解決することが好ましい。ブレーカープレートを設ける従来の押出成形機では、このような問題がなかったため、スクリュー２０で押し出されたドーナツ状の樹脂の外周部を狭い所を通過させることで解決できるとの認識のもと、樹脂通過孔３５の断面形状を上記のように構成したところ、この問題の解決を図ることができた。もちろん、樹脂を狭領域部３７を通過させても、ブレーカープレートにより生じることがあった製品の歩留まりを低下させるような線状の痕跡は生じない。

樹脂通過孔３５に形成される狭領域部３７は、中央部３６と連通する限り、その形状は特に限定されず、例えば図２に示すような略三角形状としても、あるいは略四角形状、略半円形状としてもよい。

熱可塑性樹脂がホッパー（図示省略）に投入され、バンドヒータ（図示省略）により加熱されて溶融し、溶融された樹脂はスクリュー２０の回転により混練される。ホルダー３０の樹脂通過孔３５の内径ｄとシリンダー１０の内径Ｄとの比ｄ／Ｄが上記のように設定されることにより、背圧が立ち、溶融した樹脂の流れが規制され、樹脂はスクリュー２０の回転により混練が促進されて粘度が高められる。粘度の高められた樹脂は、ホルダー３０の樹脂通過孔３５を通過し出口から金型４０へと押し出され、金型４０により所定の製品に成形される。そして、得られた製品には、ブレーカープレートが設けられないので線状の痕跡が付くことがない。

使用される材料樹脂の熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、硬質塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等を例示できる。

次いで、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

シリンダーの内径が９０．０ｍｍの押出成形機を試作し、樹脂通過孔を表１に示す内径に設定したホルダーを作製し、前記の押出成形機にそれぞれ取り付け、硬質塩化ビニル系樹脂を用いて押出成形を行った。表１中の混練度とは、金型による成形に形状安定性があるか否かにより判断し、溶融した樹脂の混練が十分で粘度が高められ形状安定性がある場合を○、そうでない場合を×と評価した。

試験例１は、シリンダー内の背圧が不十分で、溶融した樹脂の混練が十分でないため粘度が低く、形状の安定した成形品を得られなかった。試験例２〜４は、混練度が良好で、もちろん、成形品に線状の痕跡は付いていなかった。

上記と同様の押出成形機を試作した。図２に示す外周に略三角形状からなる狭領域部を設け、内径を上記の試験例２〜４と同様にしたホルダーを作製し、前記の押出成形機にそれぞれ取り付けて上記と同様に押出成形を行った。その結果、形状安定性のある製品が得られ、製品の表面の艶にムラが生じることはなかった。

実施の形態に係る押出成形機の断面図。実施の形態に係る押出成形機の樹脂通過孔の拡大した断面形状を示す図。

符号の説明

１０シリンダー
２０スクリュー
２１スクリューフライト
２２スクリュー溝
３０ホルダー
３１、３２テーパー部
３５樹脂通過孔
３６中央部
３７狭領域部
４０金型
５０押出成形機

Claims

シリンダーに内設されたスクリューの回転により溶融・混練された樹脂をホルダーを介して金型に押し出す押出成形機において、前記ホルダーの入口と出口の間に形成される樹脂通過孔の内径ｄと前記シリンダーの内径Ｄとの比ｄ／Ｄが０．１７０以下に設定され、前記ホルダーの入口側には、樹脂通過孔に向けて縮径するテーパ部が形成され、前記ホルダーの出口側には金型に向けて拡径するテーパ部が形成され、前記樹脂通過孔は、樹脂の通過方向に直交する断面形状が外周に中央部と連通する複数の狭領域部を有し、前記シリンダーと前記ホルダーとの間にブレーカープレートが設けられないことを特徴とする硬質塩化ビニル系樹脂を成形するための押出成形機。