JP6411700B1 - Foamed resin tube manufacturing apparatus and foamed resin tube - Google Patents
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Abstract
表面にエンボス加工による凹凸が設けられた高倍率発泡の発泡樹脂チューブを、断面形状の歪みを抑制しつつ、少ない工程で歩留まり良く製造できる発泡樹脂チューブの製造装置を提供する。ダイ2の第1流路35には、発泡剤を含有する第1樹脂が供給される。第2流路36には、第1樹脂より高温の第2樹脂が供給される。ダイス31の内部に設けられた断熱層が、第2樹脂による第1樹脂の加熱を抑制し、第1樹脂の温度を高倍率発泡に必要な温度範囲に維持する。金型の内部において、発泡剤を含む第1樹脂の押出と、第2樹脂の押出と、成形とを同時に行うことにより、エンボス形状を有する高倍率発泡の発泡樹脂チューブを製造する。Provided is an apparatus for producing a foamed resin tube, which can produce a high-magnification foamed resin tube having an embossed surface asperity on the surface, while suppressing distortion of the cross-sectional shape and with a high number of processes. A first resin containing a foaming agent is supplied to the first flow path 35 of the die 2. A second resin having a temperature higher than that of the first resin is supplied to the second flow path 36. The heat insulation layer provided inside the die 31 suppresses heating of the first resin by the second resin, and maintains the temperature of the first resin in a temperature range necessary for high-magnification foaming. Inside the mold, the extrusion of the first resin containing the foaming agent, the extrusion of the second resin, and the molding are simultaneously performed, thereby producing a high-magnification foamed foamed resin tube having an embossed shape.
Description
本発明は、配管の断熱材等に利用される発泡樹脂チューブの製造装置及び発泡樹脂チューブに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a foamed resin tube manufacturing apparatus and a foamed resin tube used for a heat insulating material for piping and the like.
従来、配管の断熱材(断熱カバー)として、架橋ポリエチレン等の樹脂を発泡させた樹脂発泡体からなる発泡樹脂チューブが広く用いられている。この発泡樹脂チューブの中には、配管の屈曲部の外面に取り付けた場合に皺の発生を抑制して美観を向上させたり、屈曲性を高めて取り付け時の摩擦を低減させたり、滑り止めとして機能させたりする目的で、表面にエンボス加工が施されたものがある。 Conventionally, a foamed resin tube made of a resin foam obtained by foaming a resin such as cross-linked polyethylene has been widely used as a heat insulating material (insulation cover) for piping. In this foamed resin tube, when it is attached to the outer surface of the bent part of the piping, the generation of wrinkles is suppressed to improve the aesthetic appearance, the bendability is increased to reduce friction during installation, and as a non-slip Some have their surface embossed for functional purposes.
図6は、従来のエンボス付発泡樹脂チューブの製造方法を示す断面図であり、図7は、図6の製造方法により製造される従来のエンボス付き発泡樹脂チューブの一部分の斜視図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing an embossed foamed resin tube, and FIG. 7 is a perspective view of a part of the conventional embossed foamed resin tube manufactured by the manufacturing method of FIG.
まず、図6(a)に示すように、架橋ポリエチレン等の樹脂を発泡させてなる平板状の樹脂発泡体81を用意し、この表面に熱可塑性樹脂からなるフィルム82を重ねる。次に、フィルム82及び樹脂発泡体81の表面を加熱して軟化させた状態で、表面に凹凸が形成されたエンボスロールを用いて型押し加工を行うことにより、図6(b)に示すように、樹脂発泡体81の表面にエンボスロールの凹凸形状が転写された凹凸層83を形成する。エンボス加工後の樹脂発泡体81は、形成しようとする発泡樹脂チューブの径に応じた幅を有する帯状に裁断される。次に、図6(c)に示すように、裁断した帯状の樹脂発泡体81を凹凸層83が外側となるように筒状に丸め、樹脂発泡体81の端面84a及び84bを加熱して溶融させた後、図6(d)に示すように、端面84a及び84bを突き合わせて接合する。以上の工程を得て、図6(e)及び図7に示すように、管状の樹脂発泡体81の表面にエンボス加工による凹凸層83が形成された発泡樹脂チューブ80が完成する。
First, as shown in FIG. 6A, a
尚、図6に示す製造方法で製造した発泡樹脂チューブには、平板状の樹脂発泡体の端面同士を接合した接合部85が現れる(図6(e)及び図7の破線部)。
In addition, in the foamed resin tube manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 6, a
上記の従来の製造方法では、材料として平板状の樹脂発泡体を用い、これを筒状に丸めて端面同士を熱融着させることにより発泡樹脂チューブを製造している。発泡樹脂チューブの内周及び外周には周長差があるが、熱融着前の帯状の樹脂発泡体は一定幅であるため、筒状に丸めると発泡樹脂チューブの内周側部分の樹脂発泡体が圧縮されることになる。このため、発泡樹脂チューブの内周側と外周側とで応力差が生じ、この応力差により発泡樹脂チューブの断面形状が真円ではなく歪んだ形状となる。発泡樹脂チューブの断面形状が歪んでいると、美観の面で好ましくない。 In the conventional manufacturing method described above, a foamed resin tube is manufactured by using a flat resin foam as a material, rounding it into a cylindrical shape, and heat-sealing the end faces. Although there is a difference in circumference between the inner and outer circumferences of the foamed resin tube, the resin foam in the inner circumference side of the foamed resin tube is rounded into a cylindrical shape because the band-shaped resin foam before heat sealing has a certain width. The body will be compressed. For this reason, a stress difference is generated between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the foamed resin tube, and the cross-sectional shape of the foamed resin tube becomes a distorted shape instead of a perfect circle due to the stress difference. If the cross-sectional shape of the foamed resin tube is distorted, it is not preferable in terms of aesthetics.
また、上記の従来の製造方法では、製造工程数が多いため、製造装置が複雑となり製造コストが高くなるという問題がある。また、平板状の樹脂発泡体は、配管の管径に合わせて帯状に裁断するため、端材が生じると歩留まりを低下させ、製造コストの上昇に繋がる。 Further, the above-described conventional manufacturing method has a problem that the manufacturing apparatus becomes complicated and the manufacturing cost increases because the number of manufacturing steps is large. In addition, since the flat resin foam is cut into a strip shape in accordance with the pipe diameter of the pipe, if the end material is generated, the yield is lowered and the manufacturing cost is increased.
また、給水管や給湯管の断熱用途の発泡樹脂チューブには、高い断熱性が求められるため、樹脂発泡体の発泡倍率を高くすることが必要となる。 Moreover, since the high heat insulation is calculated | required by the foamed resin tube for the heat insulation use of a water supply pipe or a hot water supply pipe, it is necessary to make the foaming ratio of a resin foam high.
それ故に、本発明は、表面にエンボス加工による凹凸が設けられた高倍率発泡の発泡樹脂チューブを、断面形状の歪みを抑制しつつ、少ない工程で歩留まり良く製造できる発泡樹脂チューブの製造装置を提供することを目的とする。また、本発明は、断面形状の歪みが少ない高倍率発泡の発泡樹脂チューブを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an apparatus for producing a foamed resin tube, which can produce a high-magnification foamed resin tube having an uneven surface by embossing on the surface while suppressing distortion of the cross-sectional shape and with a small number of processes. The purpose is to do. Another object of the present invention is to provide a high-magnification foamed resin tube with less cross-sectional distortion.
本発明は、管形状を有し、発泡倍率が20〜30倍である樹脂発泡体と、樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブの製造装置に関するものである。本発明に係る発泡樹脂チューブの製造装置は、環状の第1吐出口と、第1吐出口に連通する第1流路と、第1吐出口を取り囲むように配置される環状の第2吐出口と、第2吐出口に連通し、第1流路を取り囲むように配置される第2流路とを有するダイと、熱可塑性の第1樹脂を溶融混練し、溶融した第1樹脂に発泡剤を混合してダイの第1流路に供給する第1樹脂供給部と、熱可塑性の第2樹脂を溶融混練し、溶融した第2樹脂を第1樹脂より高い温度でダイの第2流路に供給する第2樹脂供給部と、発泡樹脂チューブの外面形状の一部と対応する凹部を有する複数の第1金型と発泡樹脂チューブの外面形状の他の一部と対応する凹部を有する複数の第2金型とを用いて、真空成型またはエアによる加圧成型を行うことにより、ダイの第1吐出口から吐出された第1樹脂を管状に成型すると共にエンボス模様を形成する成型装置とを備える。ダイは、マンドレルと、マンドレルの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第1ダイスと、第1ダイスの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第2ダイスとを含む。マンドレルと第1ダイスとの間の隙間により第1吐出口及び第1流路が構成され、第1ダイスと第2ダイスとの間の隙間により第2吐出口及び第2流路が構成される。ダイの第1吐出口及び第2吐出口は、第1金型の凹部と第2金型の凹部との間に挟まれた成型空間内に配置される。第1ダイスの内部には、第1流路と第2流路との間を断熱する断熱層が設けられる。 The present invention provides a resin foam having a tubular shape and a foaming ratio of 20 to 30 times, and a film covering the surface of the resin foam, and producing a foamed resin tube having an embossed pattern formed on the surface. It relates to the device. The foamed resin tube manufacturing apparatus according to the present invention includes an annular first discharge port, a first flow path communicating with the first discharge port, and an annular second discharge port disposed so as to surround the first discharge port. And a die having a second flow path that communicates with the second discharge port and is disposed so as to surround the first flow path, and a thermoplastic first resin is melt-kneaded and a foaming agent is added to the melted first resin. A first resin supply unit that mixes and supplies the first resin supply part to the first flow path of the die, and melts and kneads the thermoplastic second resin, and the molten second resin is heated to a temperature higher than that of the first resin. A plurality of first molds having a recess corresponding to a part of the outer surface shape of the foamed resin tube and a plurality of recesses corresponding to the other part of the outer shape of the foamed resin tube. The first die of the die is formed by performing vacuum molding or pressure molding with air using the second mold. And a molding device for forming an embossed pattern with molding the first resin discharged from the outlet to the tubular. The die includes a mandrel, a tubular first die that surrounds the outside of the mandrel with a predetermined gap, and a tubular second die that surrounds the outside of the first die with a predetermined gap. The first discharge port and the first flow path are configured by the gap between the mandrel and the first die, and the second discharge port and the second flow path are configured by the gap between the first die and the second die. . The first discharge port and the second discharge port of the die are disposed in a molding space sandwiched between the recess of the first mold and the recess of the second mold. A heat insulating layer is provided in the first die to insulate between the first flow path and the second flow path.
また、本発明は、管形状を有し、発泡倍率が20〜30倍である樹脂発泡体と、前記樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブに関するものである。本発明に係る発泡樹脂チューブにおいて、長手方向と直交する横断面が円形状で、かつ、当該横断面に溶着痕がない一体的な管形状を有することを特徴とする。 The present invention also includes a resin foam having a tube shape and a foaming ratio of 20 to 30 times, and a film covering the surface of the resin foam, and an embossed pattern formed on the surface. It relates to tubes. The foamed resin tube according to the present invention is characterized in that the cross section perpendicular to the longitudinal direction is circular and the cross section has an integral tube shape with no welding marks.
本発明によれば、表面にエンボス加工による凹凸が設けられた高倍率発泡の発泡樹脂チューブを、断面形状の歪みを抑制しつつ、少ない工程で歩留まり良く製造できる発泡樹脂チューブの製造装置を提供できる。また、本発明によれば、断面形状の歪みが少ない高倍率発泡の発泡樹脂チューブを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing apparatus of the foaming resin tube which can manufacture the high-expansion foaming foamed resin tube by which the unevenness | corrugation by embossing was provided in the surface can be manufactured with few processes, suppressing a distortion of cross-sectional shape can be provided. . Further, according to the present invention, it is possible to provide a high-magnification foamed resin tube with less cross-sectional distortion.
図1は、実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置により製造される発泡樹脂チューブの一部分の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a part of a foamed resin tube manufactured by the foamed resin tube manufacturing apparatus according to the embodiment.
図1に示す発泡樹脂チューブ10は、発泡した第1樹脂からなり、管形状を有する樹脂発泡体51と、第2樹脂からなり、樹脂発泡体51の表面(外周面)を覆うフィルム52とから構成される。表面のエンボス模様は、フィルム52と樹脂発泡体51の外周部分の両方に形成されている。本実施形態に係る発泡樹脂チューブ10は、長手方向と直交する横断面が円形であり、当該横断面に溶着痕(図6に示した接合部85に相当する部分)がない一体的な管形状を有することが特徴である。したがって、発泡樹脂チューブ10は、断面形状の歪みが少ない発泡樹脂チューブである。ここで、樹脂発泡体51の発泡倍率、すなわち、発泡前の第1樹脂の体積に対する発泡後の第1樹脂の体積の倍率は、20〜30倍であり、好ましくは25〜30倍である。樹脂発泡体51の発泡倍率が20〜30倍である場合、高い断熱効果が得られるため、発泡樹脂チューブ10は、吸水・給湯用の配管の断熱材として好適である。このような20〜30倍もの高い発泡倍率の樹脂発泡体51を得るためには、後述するように、発泡剤として気体を使用するガス発泡を採用することが必要となる。
A
図2は、実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic view showing the foamed resin tube manufacturing apparatus according to the embodiment.
発泡樹脂チューブ製造装置1は、第1樹脂及び第2樹脂を押し出す押出成形用のダイ2と、ダイ2に第1樹脂を供給する第1樹脂押出部3と、ダイ2に第2樹脂を供給する第2樹脂押出部4と、ダイ2から押し出された樹脂を管状に成形すると共に、表面にエンボス形状を転写する成型装置5とを備える。
The foamed resin tube manufacturing apparatus 1 supplies an extrusion molding die 2 for extruding the first resin and the second resin, a first resin extrusion unit 3 for supplying the first resin to the
ダイ2は、3重構造の管状の金型であり、樹脂発泡体となる第1樹脂を押し出す環状の第1吐出口と、発泡体の表面を被覆するフィルムとなる第2樹脂を押し出す環状の第2吐出口とを有する。ダイ2には、第1樹脂を供給する第1樹脂押出部3と、第2樹脂を供給する第2樹脂押出部4とが接続されている。尚、ダイ2の構造の詳細は後述する。
The
第1樹脂押出部3は、押出機11a及び11bと、これらを連通させる連通路15とを備える。
The 1st resin extrusion part 3 is equipped with the
押出機11aは、第1樹脂のペレットを投入するためのホッパ(図示せず)と、内部にスクリューを備え、内部で樹脂を溶融させるハウジング13aと、ハウジング13a内のスクリューを回転させるモータ14aとを備える。また、押出機11aには、ハウジング13a内部の樹脂を加熱するヒーター(図示せず)が設けられている。ハウジング13aの長手方向の中間部分には、注入口18が設けられており、この注入口18を通じてハウジング内に発泡剤としてガスが注入される。押出機11aは、溶融した第1樹脂に注入口18から注入された発泡剤を混合し、発泡剤を混合した第1樹脂を、連通路15を通じて押出機11bのハウジング13b内に供給する。
The
押出機11bは、内部に溶融樹脂を混練するためのスクリューを備えるハウジング13bと、ハウジング13b内のスクリューを回転させるモータ14bとを備える。また、押出機11bには、ハウジング13b内部の樹脂を加熱するヒーター(図示せず)が設けられている。ハウジング13b内の温度は、押出機11aのハウジング13a内の温度より低く設定されており、第1樹脂は、ハウジング13b内で混練される過程で所定温度まで冷却される。この押出機11bによる冷却及び混練により、第1樹脂の分子間に発泡剤の気泡(セルと呼ばれる)が均一に分散した状態となる。押出機11bは、冷却した第1樹脂を、ダイ2に設けられた第1吐出口に連通する第1流路に供給する。
The
尚、第1樹脂としては、発泡可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン(架橋ポリエチレンを含む)、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ナイロン等を使用できる。また、発泡剤としては、ブタンやペンタン等の炭化水素類、二酸化炭素や窒素等の不活性ガスを使用できる。配管の断熱材の用途では、第1樹脂としてはポリエチレン(架橋ポリエチレンを含む)が好ましく、この場合、発泡剤としてはブタンやペンタン等が好適である。 The first resin is not particularly limited as long as it is a foamable thermoplastic resin, but polyurethane, polystyrene, polyethylene (including cross-linked polyethylene), polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene copolymer, Polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon and the like can be used. As the foaming agent, hydrocarbons such as butane and pentane, and inert gases such as carbon dioxide and nitrogen can be used. In the use of a heat insulating material for piping, polyethylene (including cross-linked polyethylene) is preferable as the first resin.
第2樹脂押出部4は、押出機12からなる。押出機12は、第2樹脂のペレットを投入するためのホッパ(図示せず)と、内部にスクリューを備えるハウジング16と、ハウジング16内のスクリューを回転させるモータ17とを備える。また、押出機12には、ハウジング16内部の樹脂を加熱するヒーター(図示せず)が設けられている。押出機12は、ホッパから投入された第2樹脂をハウジング16内で溶融混練し、溶融した第2樹脂をダイ2に設けられた第2吐出口に連通する第2流路に供給する。第2樹脂押出部4がdダイ2に供給する第2樹脂の温度は、第1樹脂押出部3がダイ2に供給する第1樹脂の温度より高く設定される。
The second
第2樹脂としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ナイロン等を使用できる。この中でも、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂を好適に使用できる。 The second resin is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin. Polyurethane, polystyrene, polyethylene, cross-linked polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene copolymer, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon Etc. can be used. Among these, polyolefin resins such as polyethylene, cross-linked polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymer can be suitably used.
成型装置5は、2分割した金型20a及び20bを複数対用いて、表面に凹凸を有する樹脂チューブ(樹脂パイプ)を長尺状に連続成型する装置である。成型装置5は、長尺状のコルゲートパイプ(コルゲートチューブ)を連続成型するために用いられることから、コルゲータと呼ばれる場合もある。ただし、成型装置5に用いる金型20a及び20bの凹部の形状や大きさを変えることにより、表面にコルゲート形状を有するチューブに限らず、様々な直径または様々なエンボス模様を有する発泡樹脂チューブを成型することができる。尚、成型装置5による樹脂チューブの成型方法としては、金型に設けた細孔を真空吸引することによって成型する真空成型と、金型の中心に空気を吹き込んで加圧することによって成型するエア加圧成型とがあるが、いずれの方法を採用しても良い。尚、成型装置5における樹脂チューブの成型の詳細は後述する。
The
尚、成型装置5の下流には、成形された発泡樹脂チューブ10を冷却する冷却装置6や、発泡樹脂チューブ10を引き取る引取装置7、発泡樹脂チューブ10を巻き取る巻取装置8が順に設けられている。
A cooling device 6 that cools the molded foamed
図3は、図2に示した成型装置及びダイの部分拡大図であり、図4は、図3に示したIV−IVラインに沿う断面図である。 3 is a partially enlarged view of the molding apparatus and die shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.
図2に示すように、成型装置5は、2分割した金型20a及び20bを複数対備える。金型20aの各々は、搬送機構22aにより図2のブロック矢印の方向に搬送され、搬送路21aに沿って循環している。同様に、金型20bの各々は、搬送機構22bにより図2のブロック矢印の方向に搬送され、搬送路21bに沿って循環している。金型20a及び20bの各々には、発泡樹脂チューブの長さ方向の所定長の一部のうち、周方向の半周分を成型するための略半円柱形状の凹部が形成されている。また、図4に網掛けで示すように、金型20aに形成された凹部の表面には、樹脂チューブの表面に転写する凹凸(エンボス模様の反転パターン)が設けられている。図示は省略しているが、金型20bの凹部にも同様に樹脂チューブの表面に転写する凹凸(エンボス模様の反転パターン)が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
図3及び4に示すように、一対の金型20a及び20bの分割面23a及び23bは、ダイ2の中心軸と平行な直線の搬送路上にあるときに面接触する。また、当該直線状の搬送路上において、分割面23a及び23b同士が接触した金型20a及び20bの対が直線状の搬送路に沿って(ダイ2の中心軸と平行な方向に)連結する。搬送路方向に隣接した複数対の金型20a及び20bの内部には、発泡樹脂チューブの外面形状に対応したほぼ円柱形状を有する所定長さの成型空間が形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the split surfaces 23 a and 23 b of the pair of
また、図3及び4に示すように、ダイ2は、ダイ2の先端部に設けられた第1吐出口33及び第2吐出口34が、分割面23a及び23b同士が接触した一対の金型20a及び20bの間に形成された成型空間内に位置するように配置されている。
3 and 4, the
図5Aは、図4に示したダイの詳細な構成を示す図であり、図5Bは、図5Aに示したダイの部分拡大図である。 5A is a diagram showing a detailed configuration of the die shown in FIG. 4, and FIG. 5B is a partially enlarged view of the die shown in FIG. 5A.
ダイ2は、図5A及び5Bに示すように、棒状のマンドレル30と、マンドレル30の外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状のダイス31と、ダイス31の外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状のダイス32とから構成される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
マンドレル30の外周面とダイス31の内周面との間には、上述した所定の隙間により第1流路35が形成されている。この第1流路35には、図示しない注入口を通じて、第1樹脂押出部3から押し出された、発泡剤を含有する第1樹脂が供給される。また、第1流路35の最下流部、すなわち、ダイ2の先端部分には、第1樹脂を吐出する環状の第1吐出口33が形成されている。尚、マンドレル30の先端部は、円柱形状であり、ダイス31の先端面から突出している。マンドレル30の先端部がダイス31の先端面より突出させているのは、マンドレル30の先端部を発泡樹脂チューブの中空部分の断面を円形に形成するための入れ子として用いるためである
A
ダイス31の外周面とダイス32の内周面との間には、上述した所定の隙間からなる第2流路36が形成されている。図4に示すように、ダイス32には、中心軸と直交する方向に延びる貫通孔37が形成されており、この貫通孔37を通じて、第2流路36には、第2樹脂押出部4から押し出された第2樹脂が供給される。また、第2流路36の最下流部、すなわち、ダイ2の先端部分には、第2樹脂を吐出する環状の第2吐出口34が形成されている。
Between the outer peripheral surface of the
更に、図5Bに示すように、ダイス31は、管形状を有する同軸の2つの内側分割体38a及び外側分割体38bから構成されている。内側分割体38aは、ダイス31の内周面を構成する部材である。一方、外側分割体38bは、ダイス31の外周面を構成する部材であり、内側分割体38aを取り囲むように配置されている。
Furthermore, as shown to FIG. 5B, the die | dye 31 is comprised from two coaxial inner
ダイス31の内部には、第1流路35と第2流路との間を断熱する断熱層39が設けられている。断熱層39は、第1流路35を取り囲むように設けられている。本実施形態において、断熱層39は、内側分割体38aの内周面と、外側分割体38bの外周面との間に設けられた筒状の密閉空間に、空気を封入することによって構成されている。空気は熱伝導率が小さく、かつ、内側分割体38aの外周面と外側分割体38bの内周面との間に構成された密閉空間内で空気は動けないため、この密閉空間内に封入された空気によって高い断熱性が得られる。この断熱層39は、第1流路35に供給された第1樹脂が、第2流路に供給された第2樹脂(第1樹脂より高温)によって加熱されることを抑制するために設けられているものであるが、この点については後述する。尚、径方向における断熱層39の厚みは、1mm以上であれば、本実施形態に係る高倍率発泡の発泡樹脂チューブの形成時に必要とされる第1樹脂の断熱が可能となる。また、必要な断熱性が得られるのであれば、内側分割体38a及び外側分割体38bの間の空間に、空気以外の断熱材を封止したり、真空の断熱層を設けたりしても良い。
Inside the
また、本実施形態では、内側分割体38aの外周面に凹部を形成することにより、内側分割体38aの外周面と外側分割体38b体の内周面との間に密閉空間を構成しているが、外側分割体38bの内周面に凹部を形成することにより密閉空間を構成しても良いし、内側分割体38aの外周面と外側分割体38b体の内周面の両方に凹部を形成することにより密閉空間を構成しても良い。
In the present embodiment, a recessed space is formed on the outer peripheral surface of the inner divided
断熱層39は、少なくとも、ダイス31の厚みが一定となる部分に設けることが好ましい。ここでのダイス31の厚みは、径方向におけるダイス31の内外径差であり、内側分割体38a、断熱層39及び外側分割体38bのそれぞれの厚みの合計である。本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1では、図2及び3に示したように、成形装置5の金型20a及び20bで表面にエンボス模様を形成するため、ダイ2の先端から所定長さの部分を金型20a及び20bにより形成される成形空間内に挿入する必要がある。このため、ダイ2の外径は、金型20a及び20bにより形成され成形空間の内径に応じて制限されるため、ダイ2を構成するダイス31の厚みもある程度薄くする必要がある。ダイス31の厚みを薄くすると、ダイス31の厚みが一定となる部分においては、第2流路36内の第2樹脂の熱が第1流路35へと伝わりやすくなるが、少なくともダイス31の厚みが一定となる部分に断熱層39を設けることによって、十分な断熱性を確保することができる。
The
ダイ2の先端に設けられた第1吐出口33は環状であるため、第1樹脂は第1吐出口33から管状に吐出されることになる。ダイ2の第1流路35に供給された第1樹脂は、発泡剤(ガス)を含有しているため、ダイ2先端の環状の第1吐出口33から吐出されると、直ちに発泡剤(ガス)が揮発して押し出された第1樹脂が発泡する。つまり、第1樹脂は、第1吐出口33から吐出されることにより管状の発泡体となる。
Since the
また、ダイ2の先端に設けられたダイ2の第2吐出口34も環状であり、第1吐出口33を取り囲むように設けられているため、第2樹脂は、発泡した第1樹脂からなる管状の発泡体の外面全体を覆うように管状に吐出される。
Further, since the
本実施形態では、金型20a及び20bの内部は、金型20a及び20bの凹部に設けた細孔(図示せず)を通じて真空吸引されているので、第2樹脂で被覆された管状の発泡体(第1樹脂の発泡体)は、金型20a及び20bの凹部内面に押し付けられ、第2樹脂と第1樹脂の発泡体とに金型20a及び20bの凹部内面に設けられた凹凸が転写されてエンボス模様が形成される。複数の金型20a及び20bは、搬送路21a及び21bに沿って循環するように搬送されるため、発泡樹脂チューブ10を成型した金型20a及び20bは、ダイ2の中心軸に沿って下流方向(ダイ2から遠ざかる方向)に搬送され、循環してきた金型20a及び20bが分割面23a及び23b同士を接触させて新たに成型空間を形成する。したがって、複数の金型20a及び20bを循環搬送しながら、第1吐出口33及び第2吐出口34から一定の吐出速度で第1樹脂及び第2樹脂を吐出することにより、外面にエンボス模様を有する発泡樹脂チューブを長尺で連続成型することができる。ポリエチレン等の結晶性樹脂で発泡樹脂チューブを成形した場合、一旦樹脂が結晶化した後にエンボス加工を施したとしても、加熱される環境下で発泡樹脂チューブを使用するとエンボス形状が損なわれてしまう。しかしながら、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1では、溶融樹脂の押出成形とほぼ同時にエンボス加工を施しているため、溶融状態の樹脂に対して凹凸を転写した状態で樹脂を冷却して結晶化させることになる。したがって、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ10は、給湯管の断熱材として使用する場合のように、加熱される環境下においても、転写されたエンボス形状を維持することができる。
In the present embodiment, the insides of the
ここで、ダイス31の内部に第1流路35を取り囲む断熱層39を設けている理由の詳細を説明する。第1樹脂として、例えばポリエチレン(架橋ポリエチレン)を用いたガス発泡により発泡倍率が20〜30倍の高倍率樹脂発泡体を製造する場合、発泡剤であるガス(例えば、ブタンガス)を混合し分散させた第1樹脂の温度を100〜120℃、より好ましくは、100〜110℃に維持したまま、第1吐出口33から吐出する必要がある。これは、発泡剤を分散させた第1樹脂の温度が上述した温度範囲を超えると、分散したガスのセルが破泡して第1樹脂から抜けてしまい、第1吐出口33から押し出した第1樹脂を20〜30倍の発泡倍率で発泡させることができなくなるためである。一方、第2樹脂としてポリエチレン(架橋ポリエチレン)を用いて薄いフィルム状に押出成形するためには、第2流路36に供給された第2樹脂の温度を、第1樹脂の温度より高い140〜160℃とする必要がある。このように温度差のある第1樹脂及び第2樹脂を同じダイ2に供給した場合、ダイ31の厚みが一定となる直管部分において、第1樹脂が第2樹脂によって加熱されてしまう。発泡剤を分散させた第1樹脂の温度が上述した温度範囲を超えることになる。
Here, the reason why the
本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1ではでは、ダイ31の内部に断熱層39を設けることにより、第1流路35内の第1樹脂を第2流路36内の第2樹脂から断熱している。このため、第2流路36に供給された第2樹脂によって、第1流路35内の第1樹脂が加熱されて、第1樹脂内に分散したガスが抜けてしまうことを抑制できる。したがって、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1によれば、第1樹脂の高倍率発泡を実現しつつ、第1樹脂からなる樹脂発泡体とその表面を覆う第2樹脂からなるフィルムとを同時に押し出しながら、更に表面にエンボス模様を形成することが可能となる。
In the foamed resin tube manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, the first resin in the
また、上述したように、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1では、金型20a及び20bの内部において、発泡剤(ガス)を含む第1樹脂を管状に押し出しながら発泡させると同時に、発泡した第1樹脂の表面を第2樹脂で被覆し、更に、真空成型またはエア加圧成型を行う。すなわち、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1では、第1樹脂の発泡と、第2樹脂による第1樹脂の発泡体の被覆と、表面にエンボス模様を有するチューブ形状への成型とを同時に行う。したがって、図6で説明した従来の製造方法と比べて製造工程数を大幅に低減することができる。
Further, as described above, in the foamed resin tube manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, the first resin containing the foaming agent (gas) is foamed while being extruded into a tubular shape at the same time inside the
また、本実施形態においては、第1樹脂からなる樹脂発泡体の内側にフィルムが設けられていない。言い換えれば、発泡樹脂チューブ10の最内層が、第1樹脂からなる樹脂発泡体である。樹脂発泡体の内側及び外側の両方にフィルムを設けた場合、第1吐出口33から第1樹脂を押し出して発泡させる際に、ガスが逃げにくくなることによって、発泡性が低下する場合がある。本実施形態のように、第1樹脂からなる発泡体の内側にフィルムを設けない場合は、第1樹脂の発泡時にガスの抜け出しが良く、第1樹脂を安定して高倍率に発泡させることができる。
Moreover, in this embodiment, the film is not provided inside the resin foam which consists of 1st resin. In other words, the innermost layer of the foamed
また、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1では、樹脂を直接管状に成型するため、発泡樹脂チューブ10の内周及び外周の周長差に起因する応力差が生じない。したがって、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1によれば、断面形状の歪みを低減して真円に近付けることができるため、美観に優れた発泡樹脂チューブ10を製造できる。また、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1で形成した発泡樹脂チューブは、図7に示したような端面同士の接合部がない点でも美観に優れた製品となる。
Moreover, in the foamed resin tube manufacturing apparatus 1 which concerns on this embodiment, since resin is shape | molded directly in a tubular shape, the stress difference resulting from the circumference difference of the inner periphery and the outer periphery of the foamed
更に、本発明のような発泡樹脂チューブ10は、配管の断熱材として用いられるが、配管への取り付けのために、長手方向にスリットを入れて発泡樹脂チューブ10が切り開かれる場合がある。図7に示した従来の発泡樹脂チューブは、平板状の発泡体を筒状に丸めて形成されるため、長手方向にスリットを入れるとスリット部分の開きが大きくなる可能性がある。これに対して、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置1で製造した発泡樹脂チューブ10は、直接管状に形成されるため、長手方向にスリットを入れた場合でも管状を維持することができ、この結果、配管への取り付け時における施工性を向上させることができる。
Furthermore, although the foamed
(その他の変形例)
尚、上記の実施形態では、第1樹脂からなる発泡体の外面を第2樹脂のフィルムで被覆しているが、第2樹脂のフィルムはなくても良い。この場合、上記の実施形態で説明したダイ(図4参照)を用い、ダイへの第2樹脂の供給を行わないことによって第2樹脂のフィルムのない発泡樹脂チューブを製造することができる。また、第2樹脂フィルムのない発泡樹脂チューブを製造する場合には、第1供給口及び第1流路を有し、第2供給口及び第2流路のないダイと、上述した第1樹脂押出部及び成型装置とで製造装置を構成してもよい。第2樹脂フィルムを設けない場合においても、第1樹脂の発泡と、表面にエンボス模様を有するチューブ形状への成型とを同時に行うことにより、図6で説明した従来の製造方法と比べて製造工程数を大幅に低減することができる。また、樹脂を直接管状に成型することにより、断面形状の歪みを低減して真円に近付けることができるため、美観に優れた発泡樹脂チューブを製造できる。(Other variations)
In the above embodiment, the outer surface of the foam made of the first resin is covered with the second resin film, but the second resin film may be omitted. In this case, a foamed resin tube without a second resin film can be manufactured by using the die described in the above embodiment (see FIG. 4) and not supplying the second resin to the die. Moreover, when manufacturing the foamed resin tube without a 2nd resin film, it has the 1st supply port and the 1st flow path, the die | dye which does not have a 2nd supply port and a 2nd flow path, and 1st resin mentioned above You may comprise a manufacturing apparatus with an extrusion part and a shaping | molding apparatus. Even in the case where the second resin film is not provided, the first resin foaming and the molding into the tube shape having the embossed pattern on the surface are performed simultaneously, thereby making the manufacturing process as compared with the conventional manufacturing method described in FIG. The number can be greatly reduced. In addition, by directly molding the resin into a tubular shape, it is possible to reduce the distortion of the cross-sectional shape and bring it closer to a perfect circle, so that it is possible to manufacture a foamed resin tube with excellent aesthetics.
また、上記の実施形態では、外周面に格子状のエンボス模様を形成した発泡樹脂チューブを例として説明したが、上述した通り、成型装置の金型の凹部形状を変更することにより様々な外面形状を有する発泡樹脂チューブを製造できる。例えば、コルゲート金型を用いて樹脂発泡体からなるコルゲートパイプを製造することも可能である。 In the above embodiment, the foamed resin tube having the lattice-like embossed pattern formed on the outer peripheral surface is described as an example. However, as described above, various outer surface shapes can be obtained by changing the concave shape of the mold of the molding apparatus. Can be produced. For example, a corrugated pipe made of a resin foam can be manufactured using a corrugated mold.
また、上記の実施形態では、真空成形により金型の凹凸形状を転写する例を説明したが、マンドレルにその中心軸を貫通する貫通孔を設け、この貫通孔からエアを封入して押出成形品の内部から加圧して成形することにより、金型の凹凸形状を転写しても良い。 In the above embodiment, an example in which the concave and convex shape of the mold is transferred by vacuum forming has been described. However, a mandrel is provided with a through hole that penetrates the central axis, and air is sealed from the through hole to provide an extruded product. The concavo-convex shape of the mold may be transferred by pressing from the inside of the mold.
本発明は、配管の断熱カバー等に使用される発泡樹脂チューブの製造に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for manufacture of the foamed resin tube used for the heat insulation cover etc. of piping.
1 発泡樹脂チューブ製造装置
2 ダイ
3 第1樹脂押出部
4 第2樹脂押出部
5 成型装置
10 発泡樹脂チューブ
11a、11b 押出機
12 押出機
20 金型
31 ダイス
32 ダイス
33 第1吐出口
34 第2吐出口
35 第1流路
36 第2流路
38a 内側分割体
38b 外側分割体
39 断熱層
51 樹脂発泡体
52 フィルムDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foamed resin
Claims (5)
環状の第1吐出口と、前記第1吐出口に連通する第1流路と、前記第1吐出口を取り囲むように配置される環状の第2吐出口と、前記第2吐出口に連通し、前記第1流路を取り囲むように配置される第2流路とを有するダイと、
熱可塑性の第1樹脂を溶融混練し、溶融した前記第1樹脂に発泡剤を混合して前記ダイの前記第1流路に供給する第1樹脂供給部と、
熱可塑性の第2樹脂を溶融混練し、溶融した前記第2樹脂を前記第1樹脂より高い温度で前記ダイの前記第2流路に供給する第2樹脂供給部と、
前記発泡樹脂チューブの外面形状の一部と対応する凹部を有する複数の第1金型と前記発泡樹脂チューブの外面形状の他の一部と対応する凹部を有する複数の第2金型とを用いて、真空成型またはエアによる加圧成型を行うことにより、前記ダイの前記第1吐出口から吐出された前記第1樹脂を管状に成型すると共に前記エンボス模様を形成する成型装置とを備え、
前記ダイは、
マンドレルと、
前記マンドレルの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第1ダイスと、
前記第1ダイスの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第2ダイスとを含み、
前記マンドレルと前記第1ダイスとの間の隙間により前記第1吐出口及び前記第1流路が構成され、
前記第1ダイスと前記第2ダイスとの間の隙間により前記第2吐出口及び前記第2流路が構成され、
前記ダイの前記第1吐出口及び前記第2吐出口は、前記第1金型の凹部と前記第2金型の凹部との間に挟まれた成型空間内に配置され、
前記第1ダイスの内部には、前記第1流路と前記第2流路との間を断熱する断熱層が設けられる、発泡樹脂チューブの製造装置。 An apparatus for producing a foamed resin tube having a tubular shape and having a resin foam having an expansion ratio of 20 to 30 times and a film covering the surface of the resin foam, and having an embossed pattern formed on the surface. And
An annular first discharge port, a first flow path communicating with the first discharge port, an annular second discharge port disposed so as to surround the first discharge port, and a communication with the second discharge port A die having a second flow path disposed so as to surround the first flow path;
A first resin supply unit that melts and kneads a thermoplastic first resin, mixes a foaming agent with the melted first resin, and supplies the first resin to the first flow path of the die;
A second resin supply unit that melt-kneads a thermoplastic second resin and supplies the molten second resin to the second flow path of the die at a temperature higher than that of the first resin;
A plurality of first molds having a recess corresponding to a part of the outer surface shape of the foamed resin tube and a plurality of second molds having a recess corresponding to the other part of the outer surface shape of the foamed resin tube are used. A molding apparatus for forming the first resin discharged from the first discharge port of the die into a tubular shape and forming the embossed pattern by performing vacuum molding or pressure molding with air,
The die is
With mandrels,
A tubular first die that surrounds the outside of the mandrel with a predetermined gap;
A tubular second die surrounding the outside of the first die with a predetermined gap,
The first discharge port and the first flow path are configured by a gap between the mandrel and the first die,
The second discharge port and the second flow path are configured by a gap between the first die and the second die,
The first discharge port and the second discharge port of the die are arranged in a molding space sandwiched between a recess of the first mold and a recess of the second mold,
An apparatus for manufacturing a foamed resin tube, wherein a heat insulating layer is provided in the first die for heat insulation between the first flow path and the second flow path.
前記第1ダイスの内周面を構成する筒状の内側分割体と、
前記第1ダイスの外周面を構成する筒状の外側分割体とからなり、
前記内側分割体の外周面と前記外側分割体の内周面との間に、筒状の密閉空間が構成されており、空気が封入された当該密閉空間により前記断熱層が構成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の発泡樹脂チューブの製造装置。 The first die is
A cylindrical inner divided body constituting the inner peripheral surface of the first die;
A cylindrical outer divided body constituting the outer peripheral surface of the first die,
A cylindrical sealed space is configured between the outer peripheral surface of the inner divided body and the inner peripheral surface of the outer divided body, and the heat insulating layer is configured by the sealed space filled with air. The manufacturing apparatus of the foamed resin tube in any one of Claims 1-3.
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