JP6841158B2 - 押出成形装置及びシートの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、押出成形装置及びシートの製造方法に関する。
近年、様々な要求に応じて樹脂成形体に添加剤(難燃剤、結晶核剤、顔料等)が混合されている。一方、樹脂成形体には高い品質が求められる。樹脂劣化物又は添加剤凝集物等の異物を除去すること、及び厚さの精度を向上させることが求められる。厚さのばらつきを低減させるためには樹脂吐出量を一定にする必要がある。特許文献1には、異物を除去し且つ樹脂吐出量を一定にするために、押出機に連結されたフィルターユニット及びギアポンプを有する装置が記載されている。
特開2002−97276号公報
しかしながら、特許文献1の装置で高い品質の樹脂成形体(シート)を得るためには、1つのフィルターユニットで様々な大きさの異物を除去する必要がある。このため、目の細かい(公称ろ過粒度の小さい)フィルターユニットが必要となる。その結果、フィルターユニットの前後における差圧の上昇速度が大きくなるため、装置の連続稼働時間が短くなる。したがって、生産効率の向上には限界があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、シートにおける異物の数を低減でき且つ生産効率を向上させることができる押出成形装置及びシートの製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の一態様は、樹脂を吐出する口金と、前記口金に向かって樹脂を押し出す押出機と、前記口金と前記押出機との間に設けられる第1ポンプと、前記第1ポンプと前記口金との間に設けられる第1フィルターユニットと、前記第1フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2ポンプと、前記第2ポンプと前記口金との間に設けられる第2フィルターユニットと、を備える押出成形装置である。
これにより、第1フィルターユニット及び第2フィルターユニットで異物が除去される。その上で、第1フィルターユニットの前後における差圧、及び第2フィルターユニットの前後における差圧の上昇速度が比較的小さくなる。このため、押出成形装置の連続稼働時間は長くなりやすい。したがって、押出成形装置は、シートにおける異物の数を低減でき且つ生産効率を向上させることができる。
本発明の上記の態様として、前記第1フィルターユニットに設けられるフィルターの公称ろ過粒度は、前記第2フィルターユニットに設けられるフィルターの公称ろ過粒度より大きいことが望ましい。
これにより、第1フィルターユニットで核剤等の比較的大きな異物が捕捉される。第2フィルターユニットで、製品であるシートの品質を保証するために必要な異物除去が行われる。また、第1フィルターユニットにおける目詰まりの度合いと、第2フィルターユニットにおける目詰まりの度合いとの差が小さくなる。このため、第1フィルターユニット又は第2フィルターユニットの交換を要するまでの時間が長くなる。したがって、押出成形装置は、生産効率をより向上させることができる。
本発明の上記の態様として、前記第1フィルターユニットと前記第2ポンプとの間に設けられる第1圧力センサと、前記第1圧力センサから得た情報に基づいて前記第1ポンプを制御する第1制御装置と、を備えることが望ましい。
これにより、押出成形装置は、第1フィルターユニットにある程度の目詰まりが生じた場合でも、樹脂の吐出量を一定に保つことができる。
本発明の上記の態様として、前記第2フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2圧力センサと、前記第2圧力センサから得た情報に基づいて前記第2ポンプを制御する第2制御装置と、を備えることが望ましい。
これにより、押出成形装置は、第2フィルターユニットにある程度の目詰まりが生じた場合でも、樹脂の吐出量を一定に保つことができる。
また、本発明の一態様は、樹脂を吐出する口金と、前記口金に向かって樹脂を押し出す押出機と、前記口金と前記押出機との間に位置する1つの流路に設けられる第1ポンプと、前記第1ポンプと前記口金との間に設けられる第1フィルターユニットと、前記第1フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2ポンプと、前記第2ポンプと前記口金との間に設けられる第2フィルターユニットと、を備える押出成形装置を用いたシートの製造方法であって、混練された樹脂を前記押出機に供給する第1ステップと、前記押出機から押し出された樹脂を、前記第1ポンプ、前記第1フィルターユニット、前記第2ポンプ及び前記第2フィルターユニットに通過させる第2ステップと、前記第2フィルターユニットを通過した樹脂を前記口金から吐出させる第3ステップと、を含むシートの製造方法である。
これにより、第1フィルターユニット及び第2フィルターユニットで異物が除去される。その上で、第1フィルターユニットの前後における差圧、及び第2フィルターユニットの前後における差圧の上昇速度が比較的小さくなる。このため、押出成形装置の連続稼働時間は長くなりやすい。したがって、シートの製造方法は、シートにおける異物の数を低減でき且つ生産効率を向上させることができる。
本発明によれば、シートにおける異物の数を低減でき且つ生産効率を向上させることができる押出成形装置及びシートの製造方法を提供することができる。
図1は、第1実施形態に係る押出成形装置の模式図である。 図2は、第1実施形態に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。 図3は、第1実施形態に係る第1フィルターユニット及び第2フィルターユニットを示す断面図である。 図4は、第1比較例に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。 図5は、第2比較例に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。 図6は、第1フィルターユニット、第2フィルターユニット及び第1比較例のフィルターユニットにおける樹脂通過量と差圧との関係を示すグラフである。 図7は、第2実施形態に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。 図8は、シートの欠陥を検出する検出装置を示す模式図である。 図9は、暗欠陥及び明欠陥を説明するためのグラフである。 図10は、第2実施形態及び第1比較例について明暗点個数を比較した図である。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る押出成形装置の模式図である。図2は、第1実施形態に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。図3は、第1実施形態に係る第1フィルターユニット及び第2フィルターユニットを示す断面図である。
第1実施形態の押出成形装置1は、合成樹脂を用いてシートを作成するための装置である。第1実施形態の押出成形装置1は、多層のシートを作成する装置である。
図1に示すように、押出成形装置1は、口金10と、押出機2と、第1ポンプ3と、第1フィルターユニット4と、第2ポンプ5と、第2フィルターユニット6と、圧力センサ91と、制御装置92と、圧力センサ94と、制御装置95と、圧力センサ97と、制御装置98と、押出機11と、第1ポンプ12と、第1フィルターユニット13と、を備える。
図1に示すように、押出機2、第1ポンプ3、第1フィルターユニット4、第2ポンプ5、第2フィルターユニット6及び口金10が直列に接続されている。押出機11、第1ポンプ12、第1フィルターユニット13及び口金10が直列に接続されている。
口金10は、シートを吐出する部材である。口金10の内部には溶融した樹脂が流れる流路が形成されている。口金10に供給された樹脂は、1つの出口から吐出される。口金10の出口の大きさは、シートに求められる幅及び厚さに応じて調整される。
押出機2は、口金10に向かって溶融した樹脂を押し出す。例えば、押出機2の吐出量は、34(kg/hr)である。押出機2の口径は65(mm)である。押出機2は、200℃で樹脂を押し出す。図2に示すように、押出機2は、ホッパー21と、シリンダー22と、モータ23と、を備える。
ホッパー21には材料として樹脂が供給される。ホッパー21に供給される樹脂は、予め同方向二軸押出機(東芝機械株式会社製)によって270(℃)で混練され、ペレット状に形成される。同方向二軸押出機の口径は40(mm)であり、同方向二軸押出機の有効長(L/D)は32である。同方向二軸押出機には、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ株式会社製、ノバテックFY6HA)100質量部に対し、酸化防止剤(チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガノックスB225)0.2重量部、及びβ晶造核剤として、3,9−ビス[4−(N−シクロヘキシルカルバモイル)フェニル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン0.2質量部が加えられる。同方向二軸押出機における混練によって得られた樹脂がホッパー21に供給される。ホッパー21に供給されたペレット状の樹脂は、シリンダー22に導かれる。シリンダー22にはスクリューが設けられている。樹脂はスクリューによって口金10がある方向に押し出される。スクリューはモータ23によって回転している。
第1ポンプ3は、例えばギアポンプである。例えば、第1ポンプ3の吐出量は、46.3(cc/rev)である。第1ポンプ3は、押出機2と第1フィルターユニット4との間に配置される。
第1フィルターユニット4は、図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。流入部71は、ケース70の第1ポンプ3側に設けられた開口である。流出部72は、ケース70の流入部71とは反対側に設けられた開口である。フィルター支持部73は、複数のフィルター74を支持する。フィルター支持部73の流入部71側の端部は、略円盤状に形成されている。フィルター74は、例えば金属繊維を用いたリーフディスク型フィルターである。フィルター74の数は図3に示す数には限定されない。第1フィルターユニット4において、フィルター74の外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度(公称ろ過径)は30(μm)であり、フィルター74の数は10個である。
樹脂は、流入部71を介してケース70の内部に入る。ケース70の内部に流入した樹脂は、フィルター支持部73に沿って、フィルター74の外周面に向かって移動する。樹脂は、フィルター74の外周面から内周面に向かって移動する。樹脂がフィルター74を通過する時に、異物がフィルター74に捕捉される。フィルター74を通過した樹脂は、流出部72を介してケース70から排出される。
第2ポンプ5は、例えばギアポンプである。例えば、第2ポンプ5の吐出量は、19.4(cc/rev)である。第2ポンプ5は、第1フィルターユニット4と第2フィルターユニット6との間に配置される。
第2フィルターユニット6は、図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。第2フィルターユニット6において、フィルター74の外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度は20(μm)であり、フィルター74の数は28個である。第1実施形態においては、第2フィルターユニット6におけるフィルター74の公称ろ過粒度は、第1フィルターユニット4におけるフィルター74の公称ろ過粒度より小さい。
制御装置92、制御装置95及び制御装置98は、コンピュータであり、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力インターフェース、及び出力インターフェースを含む。CPU、ROM、RAM、入力インターフェース及び出力インターフェースは、内部バスに接続されている。
圧力センサ91は、押出機2と第1ポンプ3との間の流路の圧力を測定する。制御装置92は、圧力センサ91から得た情報に基づいてモータ23を制御する。制御装置92は、圧力センサ91の測定した値が小さくなるのにしたがって、モータ23の回転数を上昇させる。例えば、制御装置92は、圧力センサ91が測定する圧力について少なくとも1つのしきい値を記憶している。制御装置92は、圧力センサ91が測定した圧力がしきい値より小さくなった場合に、モータ23の回転数を当該しきい値に対応する所定値まで上昇させる。
圧力センサ94は、第1フィルターユニット4と第2ポンプ5との間の流路の圧力を測定する。制御装置95は、圧力センサ94から得た情報に基づいて第1ポンプ3を制御する。制御装置95は、圧力センサ94の測定した値が小さくなるのにしたがって、第1ポンプ3の回転数を上昇させる。例えば、制御装置95は、圧力センサ94が測定する圧力について少なくとも1つのしきい値を記憶している。制御装置95は、圧力センサ94が測定した圧力がしきい値より小さくなった場合に、第1ポンプ3の回転数を当該しきい値に対応する所定値まで上昇させる。
圧力センサ97は、第2フィルターユニット6と口金10との間の流路の圧力を測定する。制御装置98は、圧力センサ97から得た情報に基づいて第2ポンプ5を制御する。制御装置98は、圧力センサ97の測定した値が小さくなるのにしたがって、第2ポンプ5の回転数を上昇させる。例えば、制御装置98は、圧力センサ97が測定する圧力について少なくとも1つのしきい値を記憶している。制御装置98は、圧力センサ97が測定した圧力がしきい値より小さくなった場合に、第2ポンプ5の回転数を当該しきい値に対応する所定値まで上昇させる。
図1に示す押出機11は、口金10に向かって樹脂を押し出す。例えば、押出機11の吐出量は、1(kg/hr)である。押出機11の口径は40(mm)である。押出機11は、200℃で樹脂を押し出す。押出機11には、押出機2に供給される樹脂と同じ樹脂が供給される。
図1に示す第1ポンプ12は、例えばギアポンプである。第1ポンプ12は、押出機11と第1フィルターユニット13との間に配置される。
図1に示す第1フィルターユニット13は、図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。第1フィルターユニット13において、フィルター74の外径L1は4(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度は20(μm)であり、フィルター74の数は10個である。
押出機2から押し出された樹脂は、図1に示すように第2フィルターユニット6を通過した後2つに分岐する。押出機2から押し出された樹脂は、口金10の2つの流路に半分ずつ供給される。押出機11から押し出された樹脂は、図1に示すように第1フィルターユニット13を通過した後、口金10に供給される。押出機11から押し出された樹脂は、押出機2から押し出された樹脂が供給される2つの流路の間に位置する流路に供給される。押出機2から押し出された樹脂、及び押出機11から押し出された樹脂が口金10で合流し吐出される。このため、口金10から3層のシートが吐出される。口金10から吐出されたシートは、例えば127(℃)に冷却されたキャストロールで固化する。キャストロールで固化した後のシートは無孔膜状物であり、シートの厚さは(80μm)である。その後、シートは105(℃)で流れ方向(MD)に4.6倍に延伸される。その次に、シートは150(℃)で垂直方向(TD)に2.2倍に延伸される。その次に、シートは153(℃)で流れ方向(MD)に9(%)弛緩させられる。その結果、シートは多孔質となる。
図4は、第1比較例に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。図5は、第2比較例に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。図6は、第1フィルターユニット、第2フィルターユニット及び第1比較例のフィルターユニットにおける樹脂通過量と差圧との関係を示すグラフである。第1比較例及び第2比較例は、図1に示すように押出機2を含む流路、及び押出機11を含む流路を備える点で第1実施形態と共通である。第1比較例及び第2比較例においては、第1実施形態と比較して、押出機2と口金10との間の構成が異なる。
第1比較例の押出成形装置1Xにおいて、押出機2の吐出量は、36(kg/hr)である。押出機11の吐出量は、1(kg/hr)である。押出成形装置1Xは、図4に示すように、第1ポンプ3Xと、第1フィルターユニット4Xと、を備える。
図4に示す第1ポンプ3Xは、例えばギアポンプである。例えば、第1ポンプ3Xの吐出量は、19.4(cc/rev)である。第1ポンプ3Xは、押出機2と第1フィルターユニット4Xとの間に配置される。
図4に示す第1フィルターユニット4Xは、図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。第1フィルターユニット4Xにおいて、フィルター74の外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度(公称ろ過径)は20(μm)であり、フィルター74Xの数は28個である。
第2比較例の押出成形装置1Yにおいて、押出機2の吐出量は、29(kg/hr)である。押出機11の吐出量は、1(kg/hr)である。なお、第2比較例では無孔膜状物を延伸しない。押出成形装置1Yは、図5に示すように第1ポンプ3Yと、第1フィルターユニット4Yと、第2フィルターユニット6Yと、を備える。
図5に示す第1ポンプ3Yは、例えばギアポンプである。例えば、第1ポンプ3Yの吐出量は、46.3(cc/rev)である。第1ポンプ3Yは、押出機2と第1フィルターユニット4Yとの間に配置される。
図5に示す第1フィルターユニット4Yは、図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。第1フィルターユニット4Yにおいて、フィルター74の外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度(公称ろ過径)は100(μm)であり、フィルター74Yの数は28個である。
図5に示す第2フィルターユニット6Yは、図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。第2フィルターユニット6Yにおいて、フィルター74Yの外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74Yの公称ろ過粒度(公称ろ過径)は20(μm)であり、フィルター74Yの数は10個である。
図6のデータD1は、第2フィルターユニット6における図3に示す流入部71と流出部72との間の差圧の推移を示す。図6のデータD2は、第1フィルターユニット4における流入部71と流出部72との間の差圧の推移を示す。図6のデータD3は、第1フィルターユニット4Xにおける流入部71と流出部72との間の差圧の推移を示す。
第1比較例においては、第1フィルターユニット4Xのみで様々な大きさの異物を除去する必要がある。このため、第1フィルターユニット4Xのフィルター74の公称ろ過粒度は小さくなる。その結果、図6に示すように、第1フィルターユニット4Xの前後における差圧の上昇速度が比較的大きくなる。一方、製造されるシートの品質を保つために、第1フィルターユニット4Xの前後における差圧について上限値が設けられている。第1比較例においては、第1フィルターユニット4Xの前後における差圧が上限値に達するまでの時間が短くなる。すなわち、押出成形装置1Xの連続稼働時間が短くなる。したがって、第1比較例を用いる場合、生産効率の向上には限界がある。
これに対して、第1実施形態によれば、図6に示すように第1フィルターユニット4の前後における差圧、及び第2フィルターユニット6の前後における差圧の上昇速度が比較的小さくなる。このため、第1実施形態の押出成形装置1においては連続稼働時間が第1比較例よりも長くなる。したがって、押出成形装置1は、生産効率を向上させることができる。
また、第1実施形態、第1比較例及び第2比較例に対して、ギアポンプの効率が計測された。ギアポンプの効率は、理論上の吐出量に対する実際の吐出量の割合(%)である。新しいフィルター74が設置された後にギアポンプが駆動し始めた時を計測の開始時とする。
第1比較例において、開始時における第1ポンプ3Xの効率は55.29(%)であった。開始時から23時間58分後における第1ポンプ3Xの効率は51.45(%)であった。
第2比較例において、開始時における第1ポンプ3Yの効率は71.05(%)であった。開始時から8時間50分後における第1ポンプ3Yの効率は62.00(%)であった。
第1実施形態において、開始時における第1ポンプ3の効率は88.68(%)であった。開始時から7時間54分後における第1ポンプ3の効率は90.97(%)であった。開始時における第2ポンプ5の効率は93.07(%)であった。開始時から7時間54分後におけるにおける第2ポンプ5の効率は93.07(%)であった。
フィルター74の目詰まりを防ぐために、第2比較例のように第1フィルターユニット4Y及び第2フィルターユニット6Yを設けることが考えられる。上述したように、第1フィルターユニット4Yのフィルター74の公称ろ過粒度が、第2フィルターユニット6Yのフィルター74の公称ろ過粒度より大きい。これにより、第1フィルターユニット4Yで核剤等の比較的大きな異物が捕捉される。第2フィルターユニット6Yで、製品であるシートの品質を保証するために必要な異物除去が行われる。しかしながら、第2比較例においては、上述したように第1ポンプ3Yの効率が低下しやすい。その結果、樹脂の吐出量を一定にすることが困難となる可能性がある。また、第1フィルターユニット4Y及び第2フィルターユニット6Yが連なる第2比較例においては、圧力損失が大きくなる。このため、昇圧するために第1ポンプ3Yの回転数を上げる必要がある。しかしながら、第1ポンプ3Yの回転数が増加すると、せん断発熱により樹脂の温度が上昇する。その結果、樹脂の熱劣化が生じる可能性がある。
これに対して、第1実施形態によれば、上述したように第1ポンプ3の効率及び第2ポンプ5の効率は、共に低下しにくい。このため、樹脂の吐出量を一定に保つことのできる時間が長くなる。また、第1フィルターユニット4及び第2フィルターユニット6の間に第2ポンプ5が設けられているので、第1ポンプ3及び第2ポンプ5の回転数を大きく上昇させる必要がない。このため、せん断発熱が抑制されるので、樹脂の熱劣化が生じにくくなる。
なお、押出成形装置1が備える各構成の特性に関する具体的な数値は、必ずしも上述した値に限られない。上述した値は一例であって、押出成形装置1が備える各構成の特性は特に限定されない。また、押出機2及び押出機11には供給される材料は、必ずしも上述した樹脂でなくてもよい。例えば、酸化チタン等の粒子を含む樹脂が押出機2及び押出機11に供給されてもよい。
なお、第1ポンプ3、第1フィルターユニット4、第2ポンプ5及び第2フィルターユニット6が設けられる対象は、必ずしも押出機2の流路のみでなくてもよい。例えば、押出機11の流路に第1ポンプ3、第1フィルターユニット4、第2ポンプ5及び第2フィルターユニット6が設けられていてもよい。
なお、押出成形装置1は、必ずしも多層のシートを製造する装置でなくてもよく、単層のシートを製造する装置であってもよい。すなわち、押出成形装置1は、押出機11の流路を備えずに、押出機2の流路のみを備えていてもよい。また、押出成形装置1は、押出機2の流路、及び押出機11の流路に加えて、他の流路を備えていてもよい。
なお、制御装置92、制御装置95及び制御装置98は、必ずしも別の装置でなくてもよい。すなわち、1つの装置が、制御装置92、制御装置95及び制御装置98の機能を有していてもよい。
以上で説明したように、押出成形装置1は、樹脂を吐出する口金10と、口金10に向かって樹脂を押し出す押出機2と、口金10と押出機2との間に設けられる第1ポンプ3と、第1ポンプ3と口金10との間に設けられる第1フィルターユニット4と、第1フィルターユニット4と口金10との間に設けられる第2ポンプ5と、第2ポンプ5と口金10との間に設けられる第2フィルターユニット6と、を備える。
これにより、第1フィルターユニット4及び第2フィルターユニット6で異物が除去される。その上で、第1フィルターユニット4の前後における差圧、及び第2フィルターユニット6の前後における差圧の上昇速度が比較的小さくなる。このため、押出成形装置1の連続稼働時間は長くなりやすい。したがって、押出成形装置1は、シートにおける異物の数を低減でき且つ生産効率を向上させることができる。
また押出成形装置1においては、第1フィルターユニット4に設けられるフィルター74の公称ろ過粒度は、第2フィルターユニット6に設けられるフィルター74の公称ろ過粒度より大きい。
これにより、第1フィルターユニット4で核剤等の比較的大きな異物が捕捉される。第2フィルターユニット6で、製品であるシートの品質を保証するために必要な異物除去が行われる。また、第1フィルターユニット4における目詰まりの度合いと、第2フィルターユニット6における目詰まりの度合いとの差が小さくなる。このため、第1フィルターユニット4又は第2フィルターユニット6の交換を要するまでの時間が長くなる。したがって、押出成形装置1は、生産効率をより向上させることができる。
また押出成形装置1においては、第1フィルターユニット4と第2ポンプ5との間に設けられる第1圧力センサ(圧力センサ94)と、第1圧力センサ(圧力センサ94)から得た情報に基づいて第1ポンプ3を制御する第1制御装置(制御装置95)と、を備える。
これにより、押出成形装置1は、第1フィルターユニット4にある程度の目詰まりが生じた場合でも、樹脂の吐出量を一定に保つことができる。
また押出成形装置1においては、第2フィルターユニット6と口金10との間に設けられる第2圧力センサ(圧力センサ97)と、第2圧力センサ(圧力センサ97)から得た情報に基づいて第2ポンプ5を制御する第2制御装置(制御装置98)と、を備える。
これにより、押出成形装置1は、第2フィルターユニット6にある程度の目詰まりが生じた場合でも、樹脂の吐出量を一定に保つことができる。
また、押出成形装置1を用いたシートの製造方法は、混練された樹脂を押出機2に供給する第1ステップと、押出機2から押し出された樹脂を第1ポンプ3、第1フィルターユニット4、第2ポンプ5及び第2フィルターユニット6に通過させる第2ステップと、第2フィルターユニット6を通過した樹脂を口金10から吐出させる第3ステップと、を含む。
これにより、第1フィルターユニット4及び第2フィルターユニット6で異物が除去される。その上で、第1フィルターユニット4の前後における差圧、及び第2フィルターユニット6の前後における差圧の上昇速度が比較的小さくなる。このため、押出成形装置1の連続稼働時間は長くなりやすい。したがって、シートの製造方法は、シートにおける異物の数を低減でき且つ生産効率を向上させることができる。
(第2実施形態)
図7は、第2実施形態に係る押出成形装置の一部を示す模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
第2実施形態の押出成形装置1Aは、図7に示すように第1フィルターユニット4Aと、第2フィルターユニット6Aと、を備える。第1フィルターユニット4A及び第2フィルターユニット6Aは、それぞれ図3に示すようにケース70と、流入部71と、流出部72と、フィルター支持部73と、複数のフィルター74と、を備える。
第1フィルターユニット4Aにおいて、フィルター74の外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74の内径L2は2.5(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度は15(μm)であり、フィルター74の数は28個である。
第2フィルターユニット6Aにおいて、フィルター74の外径L1は7(×25.4mm)であり、フィルター74の内径L2は2.5(×25.4mm)であり、フィルター74の公称ろ過粒度は15(μm)であり、フィルター74の数は10個である。第2実施形態においては、第2フィルターユニット6Aにおけるフィルター74の公称ろ過粒度は、第1フィルターユニット4Aにおけるフィルター74の公称ろ過粒度と同じである。
押出機2に供給される樹脂によっては、押出機2の下流の流路の途中で異物が生じる可能性がある。例えば、第1ポンプ3及び第1フィルターユニット4Aを通過した後の樹脂中に異物が析出することがある。このような場合は、上流側のフィルター74の公称ろ過粒度が下流側のフィルター74の公称ろ過粒度に等しくても、異物が効率的に除去される。
図8は、シートの欠陥を検出する検出装置を示す模式図である。図9は、暗欠陥及び明欠陥を説明するためのグラフである。
検出装置8は、製造されたシートの欠陥を検出するための装置である。図8に示すように、検出装置8は、処理装置80と、コンベヤ87と、エンコーダ83と、複数のカメラ81と、照明装置85と、を備える。
処理装置80は、コンピュータであり、例えばCPU、ROM、RAM、入力インターフェース、及び出力インターフェースを含む。CPU、ROM、RAM、入力インターフェース及び出力インターフェースは、内部バスに接続されている。
コンベヤ87は、シート100を一定方向に移動させる。エンコーダ83は、コンベヤ87によって移動させられるシート100の位置を検出する。処理装置80は、シート100の位置情報をエンコーダ83から受信する。処理装置80は、エンコーダ83から得たシート100の位置情報に基づいてカメラ81のシャッタータイミングを制御する。
カメラ81は、いわゆるラインスキャンカメラである。複数のカメラ81は一列に並べられている。カメラ81の光軸はシート100に対して垂直である。照明装置85は、シート100及びコンベヤ87に対してカメラ81とは反対側に配置される。照明装置85は、カメラ81に向かって光を照射する。照明装置85の光軸はシート100に対して垂直である。カメラ81は、シート100を透過した光を撮影する。処理装置80は、カメラ81が撮影した画像を逐次取得する。
シート100の欠陥には、暗欠陥及び明欠陥及びがある。シート100の暗欠陥は、照明装置85が照射した光を遮る。このため、カメラ81の撮影画像において、暗欠陥に対応する部分は他の部分よりも暗くなる。一方、シート100の明欠陥は、照明装置85が照射した光をそのまま通過させる。このため、カメラ81の撮影画像において、明欠陥に対応する部分は他の部分よりも明るくなる。
処理装置80は、暗欠陥に関するしきい値、及び明欠陥に関するしきい値を記憶している。図9に示す一点鎖線が暗欠陥に関するしきい値である。図9に示す破線が明欠陥に関するしきい値である。図9に示す実線は、カメラ81の撮影画像の明るさの階調である。処理装置80は、カメラ81の撮影画像の明るさが暗欠陥に関するしきい値より低くなった部分を暗欠陥として検出する。処理装置80は、カメラ81の撮影画像の明るさが明欠陥に関するしきい値より高くなった部分を明欠陥として検出する。例えば図9においては、暗欠陥及び明欠陥が1つずつある。処理装置80は、シート100の全体について暗欠陥及び明欠陥を検出し、暗欠陥及び明欠陥の合計を明暗点個数として算出する。さらに処理装置80は、100(m)当たりの明暗点個数を算出する。
図10は、第2実施形態及び第1比較例について明暗点個数を比較した図である。図10に示す第1比較例は、第1実施形態で説明した第1比較例である。第1比較例の押出成形装置1Xで製造したシートにおいては、100(m)当たりの明暗点は25個以上であった。これに対して、第2実施形態の押出成形装置1Aで製造したシートにおいては、100(m)当たりの明暗点は10個以下であった。
上述したように、第2実施形態の押出成形装置1A、又は押出成形装置1Aを用いたシートの製造方法によれば、製造されるシートの品質が向上し且つ、生産効率が向上する。具体的には、押出成形装置1Aは、明暗点の数が100m当たり10個以下であるシートを製造することができる。
一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚みが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいい、一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚みが極めて小さく、最大厚みが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう(日本工業規格JISK6900)。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、上述した実施形態においては両者を同義として用い、統一して「シート」と記す。
1、1A、1X、1Y 押出成形装置
10 口金
100 シート
11 押出機
12 第1ポンプ
13 第1フィルターユニット
2 押出機
21 ホッパー
22 シリンダー
23 モータ
3、3X、3Y 第1ポンプ
4、4A、4X、4Y 第1フィルターユニット
5 第2ポンプ
6、6A、6Y 第2フィルターユニット
70 ケース
71 流入部
72 流出部
73 フィルター支持部
74 フィルター
8 検出装置
80 処理装置
81 カメラ
83 エンコーダ
85 照明装置
87 コンベヤ
91、94、97 圧力センサ
92、95、98 制御装置

Claims (3)

  1. 樹脂を吐出する口金と、
    前記口金に向かって樹脂を押し出す押出機と、
    前記口金と前記押出機との間に設けられる第1ポンプと、
    前記第1ポンプと前記口金との間に設けられる第1フィルターユニットと、
    前記第1フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2ポンプと、
    前記第2ポンプと前記口金との間に設けられる第2フィルターユニットと、
    前記第1フィルターユニットと前記第2ポンプとの間に設けられる第1圧力センサと、
    前記第1圧力センサから得た情報に基づいて前記第1ポンプを制御する第1制御装置と、
    前記第2フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2圧力センサと、
    前記第2圧力センサから得た情報に基づいて前記第2ポンプを制御する第2制御装置と、
    を備える押出成形装置。
  2. 前記第1フィルターユニットに設けられるフィルターの公称ろ過粒度は、前記第2フィルターユニットに設けられるフィルターの公称ろ過粒度より大きい
    請求項1に記載の押出成形装置。
  3. 樹脂を吐出する口金と、
    前記口金に向かって樹脂を押し出す押出機と、
    前記口金と前記押出機との間に位置する1つの流路に設けられる第1ポンプと、
    前記第1ポンプと前記口金との間に設けられる第1フィルターユニットと、
    前記第1フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2ポンプと、
    前記第2ポンプと前記口金との間に設けられる第2フィルターユニットと、
    前記第1フィルターユニットと前記第2ポンプとの間に設けられる第1圧力センサと、
    前記第1圧力センサから得た情報に基づいて前記第1ポンプを制御する第1制御装置と、
    前記第2フィルターユニットと前記口金との間に設けられる第2圧力センサと、
    前記第2圧力センサから得た情報に基づいて前記第2ポンプを制御する第2制御装置と、
    を備える押出成形装置を用いたシートの製造方法であって、
    混練された樹脂を前記押出機に供給する第1ステップと、
    前記押出機から押し出された樹脂を、前記第1ポンプ、前記第1フィルターユニット、前記第2ポンプ及び前記第2フィルターユニットに通過させる第2ステップと、
    前記第2フィルターユニットを通過した樹脂を前記口金から吐出させる第3ステップと、
    を含むシートの製造方法。
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