JPH01304925A - 押出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラスチックの平板、丸棒、異形材の押出成
形装置に関する。

さらに詳しくいうと、本発明は、特に成形物の引取領域
においてスリップし易く、定常的な品質の製品を得るこ
とが困難なプラスチックや含油プラスチックに対しても
高品質な成形品を定常的に生産することができる押出成
形装置に関する。

［従来の技術］ 従来、プラスチックの平板、丸棒、異形材の連続押出し
成形においては、成形物の引取領域すなわち金型もしく
はこれと冷却部の下流領域に設けられたロール対特にロ
ール引取機のロール対により成形物を締め付けて成形物
の押出し流れを制動することにより、金型中の成形原料
メルトを圧締し、発生ガスや巻込空気等に起因する成形
品の肌荒れやボイドを防止し、圧密性のよい成形品を得
ようとする工夫がなされてきｔ；。

また、金型の出口部分の断面積を金型の肩部の断面積よ
りも小さくし、上記のような圧密性のよい成形品を得よ
うとする工夫もなされている。

しかしながら、これらの種々の工夫がなされているにも
かかわらず、従来の押出成形装置においては、成形に使
用するプラスチックの種類によっては高品質な押出成形
品を定常的に得るのが極めて困難であり、具体的には、
たとえば、特にポリプロピレン、低密度ポリエチレン等
のポリオレフィン版、特に６−ナイロン等のポリアミド
類、さらにはポリエステル系、ポリスチレン系、ポリオ
レフィン系などの各種の含油プラスチックなどにおいて
は、成脛物とロールの間で不可避なスリップが生じ易く
、このため金型中の成形原料メルトの圧密効果がしばし
ば不完全なものとなり、またスリップが生じ金型中の加
圧メルトが脱圧されると、これが成形品の肌荒れ、ボイ
ドの発生の原因となり、極端な場合にはいわゆるメルト
フラクチャーを来すに至るなどの重大な問題点があった
。

なお、本発明の出願人が先に提案した特開昭６１−２６
２２５４号公報や特願昭６１−２５７０７３号（昭和６
１年１０月３０日出願）中に記載のポリオレフィン組成
物からなる含油プラスチック類においても、従来の押出
成形装置を用いた場合には上記の如き問題が惹起された
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、前記問題点を解決し、各種のプラスチ
ック、特に従来の押出成形装置では成形物の引取領域特
にロール引取機におけるロールもしくはロール群と成形
物との間でスリップを生じ易く、肌荒れ、ボイドのない
高品質の押出成形品が定常的に得難かったポリプロピレ
ン、低密度ポリエチレン、６−ナイロン等の上記例示の
プラスチックや含油プラスチックに対しても、上記ロー
ルもしくはロール群と成形物との間のスリップを定常的
に防止し、このスリップの防止効果により成形物の流れ
の制動性を改善し、金型中の成形原料メルトの圧密効果
を安定に維持し、押出成形品の肌荒れ、ボイドの発生を
防止し、高品質の成形品を定常的に得ることができる実
用上著しく有利な、プラスチックの平板、丸棒、異形材
の押出成形装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、前記課題を解決するに際して、従来の押出
成形装置を用い、これに若干の修正等を施すべく、まず
、たとえば、次に示す（１）および（２）等の検討を行
った。

（１）従来の押出成形装置の冷却機とロール引取機との
間のガイドロールとして、ローレット加工をしたステン
レスロールを採用し、後続のロール引取機の引取ロール
におけるスリップの防止効果を調べた。

（２）引取ロールの材質および硬度の系統的検討を行い
、これと成形物とのスリップの抑制効果を調　べ　Ｉこ
　。

なお、上記（１）では目開き、６００μｍ１１ｍｍ、１
．４ｍｍの３種のローレット加工ロールについて検討し
た。その結果、若干の効果が認められたものの、スリッ
プを完全に防止することはできなかった。

（２）では、先ずエチレンプロピレンゴム製ロール（金
陽社製）について、ＪＩＳＡ硬度（ＪＩＳ　Ｋ−６３０
１−１９７５）５０，７０．９０の３種のものを比較検
討した。

その結果、これらの中では、ＪＩＳＡ硬度７０のものが
比較的高いスリップ抑制効果を示したので、さらに、Ｊ
ＩＳＡ硬度７０のニトリルゴム、クロロプレンゴム製の
ロールを検討し、材質の効果を検討した。その結果、硬
度が同一の場合、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴ
ム、クロロブレンゴムの間で材質ゴムによる差異は明確
でなかった。

これらのことから、硬度が適度に軟らかいとプラスチッ
ク成形物との接触面積が増し、このことが摩擦力の向上
につながるものと考えられた。

しかしながら、硬度が過度に軟らかくなると、接触面積
は増すものの、軟らかさそのものによるゴムの弾性変形
により摩擦力が低下するものと考えられる。

そこでロールのゴム硬度を適度に軟らかくし、接触面積
は大きく保ちながら、これと独立に、摩擦力を増大する
方法として、このゴムロールとプラスチック成形物の間
に硬度と表面粗さの大きい第３材料を介在させる方法に
想到した。

そして、本発明者は、前記課題を解決すべく、上記の考
察等に基づき、さらに鋭意研究を続けた結果、プラスチ
ックの平板、丸棒、異形材の押出成形装置の成形物引取
領域特にロール引取機におけるロールもしくはロール群
と成形物との間に、網状体特に金網を介在させることに
より、各種のプラスチック、特に従来の押出成形装置で
は成形物の引取領域特にロール引取機におけるロールも
しくはロール群と成形物との間でスリップを生じ易く、
肌荒れ、ボイドのない高品質の押出成形品が定常的に得
難かったポリプロピレン、低密度ポリエチレン、６−ナ
イロン等の上記例示のプラスチックや含油プラスチック
に対しても、上記ロールもしくはロール群と成形物との
間のスリップを定常的に防止し、このスリップの防止効
果により成形物の流れの制動性を改善し、金型中の成形
原料メルトの圧密効果を安定に維持し、押出成形品の肌
荒れ、ボイド等の発生を防止し、高品質の成形品を定常
的に得ることができることなどを見い出し、その知見に
基づいて本発明を完成するに至りｌ二　。

すなわち、プラスチックの平板、丸棒、異形材の押出成
形装置の成形物引取領域において、単一のロールおよび
／または成形物の流れ方向に並列した少なくとも２本の
ロールからなるロール群と該成形物との間に、網状体を
介在させることを特徴とする押出成形装置であり、本願
請求項２の発明は、単一のロールおよび／または成形物
の流れ方向に並列した少なくとも２本のロールからなる
ロール群が、成形物引取領域におけるロール引取機の単
一のロールおよび／または成形物の流れ方向に並列した
少なくとも２本のロールからなるロール群である請求項
１に記載の押出成形装置であり、本願請求項３の発明は
、網状体が、金網である請求項１または２のいずれかに
記載の押出成形装置である。

以下、本発明の押出成形装置について、図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

第１図は、本発明の押出成形装置の構成の一例を略示す
る断面図である。

第１図において、ｌは押出機、２は金型、３は冷却機、
４はガイドロール、７°は成形物引取領域、７はロール
引取機、５および５″は、それぞれ、ロール引取機７の
引取ロール、６は引取ロール５と成形物１５との間に介
在する形で設けられた網状体、８は定寸切断機、９はカ
ッター、１０はスタッカーを表す。

なお、本発明において、成形物引取領域とは、金型の出
口以降で、かつ成形物のロールによる引き取゛りが可能
な領域であり、第１図に示す成形物引取領域７′は、第
１図に示す構成の押出成形装置において、好ましい領域
として例示しｔ；ものである。

第１図において、金型２を通して押し出されたプラスチ
ックの成形物１５は、冷却機３で適宜冷却されて、成形
物引取領域７′においてガイドロール４により誘導され
つつロール引取機７の引取ロール５および５′により圧
締・制動されつつ引き取られて、定寸切断！！！８に導
かれカッター９で適宜切断されスタッカー１０に至る。

ここで、重要な点の一つは、引取ロール５と成形物１５
の間に網状体６を介在させている点である。

なお、第１図では、網状体６は、ロール取引機７の２本
の引取ロール５からなるロール群に、該ロール群と成形
物１５との間に介在する形でベルト状に設けられている
が、網状体はロール引取機７の少なくとも１本の単一の
ロール（第１図では、４本の引取ロール５および５′の
うちの少なくとも１本の単一のロール）に円筒状に巻き
付ける形で設けられていてもよく、あるいは、ロール引
取ｔａ７以外の成形物引取領域内において、単一のロー
ルおよび／または成形物の流れ方向に並列した少なくと
も２本のロールからなるロール群と成形物１５との間に
介在する形で設けられていてもよい。

すなわち、この網状体は、押出成形装置の成形物引取領
域において、単一のロールおよび／または成形物１５の
流れ方向に並列した少なくとも２本のロールからなるロ
ール群と成形物１５との間に介在させる形で設けられて
いるものであれば、ロール引取機７のロールもしくはロ
ール群に設けられていてもよく、ロール引取機７以外の
成形物引取領域内のロールもしくはロール群に設けられ
ていてもよく、あるいはロール引取機７およびロール引
取機以外のロールもしくはロール群に設けられていても
よく、いずれでもよい。

尤も、本発明において、この網状体は、上記の設定方式
の中でも、通常、ロール引取機の単一のロールおよび／
または成形物の流れ方向に並列した少なくとも２本のロ
ールからなるロール群と成形物との間に介在する形で設
けるのが好ましい。

本発明において、前記網状体の材質としては、特に制限
はなく、金属、プラスチック、ゴム、セラミック等、あ
るいはこれらの混合物もしくは複合材などのいずれも使
用することができるが、中でも特に金属が好ましい。

すなわち、本発明においては、前記網状体として、特に
金網が好適に使用することができる。

前記網状体の性状としては、特に制限はなく、織型網状
体、溶接もしくは接着型網状体、亀甲型網状体、一体成
形型網状体などの各種のものを使用することができる。

前記金網の具体例としては、たとえば、織金網、溶接金
網、亀甲金網等を挙げることができるが、中でも特に織
金網等が好ましい。

前記金網等の網状体の網目の粗さとしては、通常５０〜
２００メツシユ、好ましくは６０〜１００メツシュ程度
の範囲内にあるものが適当である。

本発明において、前記金網等の網状体のロールもしくは
ロール群への装着方式としては、通常、該金網等の網状
体の両端を接合した形式のエンドレス型のものとして、
これを単一のロールのロール面に円筒状に装着する方式
、あるいは成形物の流れ方向に並列するロール群にベル
ト状に装着する方式が、連続的に使用するに際して実際
的であるなどの点から好適に使用することができる。

これらのエンドレス型の金網等の網状体は、たとえば、
網材のワイヤーの編織段階等の一次加工の段階でエンド
レス織布したり、あるいは二次加工の段階でスポット溶
接加工等のエンドレス接合加工等を施すなどのエンドレ
ス加工によって好適に得ることができる。

本発明において、前記金網等の網状体は、成形物のいず
れか一方の面に接触するように設けてもよく、両方の面
に接触するように設けてもよい。

また、前記金網等の網状体は、成形物の一方の面または
両方の面の全面に接触するように設けてもよく、あるい
はその部分面にのみ接触するように設けてもよく、いず
れでもよい。

尤も、通常は、前記金網等の網状体は、成形物のいずれ
か一方の面、特に上側の面の全面に接触するように設け
てる方式が好適に使用することができる。

前記金網等の網状体を装着する引取ロール等のロールと
しては、通常用いられるものを使用することができるが
、通常、たとえば、ゴムロール等が好適に使用すること
ができる。

このゴムロールの材質としては、特に制限はなく、公知
のものなど各種のものを使用することができる。具体的
には、たとえば、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴ
ム、クロロプレンゴム等が好適に使用することができる
。

前記金網等の網状体を装着する引取ロール等のロールの
硬度としては、特に制限はないが、通常、ＪＩＳＡ硬度
（ＪＩＳ　　Ｋ−６３０１−１９７５）で、３０〜１０
０、好ましくは５０〜９０程度の範囲内のものが好適に
使用することができる。

また、前記金網等の網状体は、これを装着する引取ロー
ル等のロールのロール幅の全幅もしくは略全輻にわたる
ように装着してもよいし、あるいは所望により所定の部
分の幅のみ装着することもできる。

第２図は、前記金網等の網状体を単一ロールに円筒状に
装着する場合の、装着前のロール、円筒状網状体および
ロールに円筒状網状体を装着後の状態の一例を表すもの
である。

すなわち、第２図中の（ａ）は装着前のロールの状態を
暗示する斜視図であり、引取ロール５としてゴムロール
１１を用いた場合を示すものであり、１２は軸棒を表し
、（ｂ）は前記金網等の網状体の一例である両端部に網
状構造を有しない円筒縁環部１３を有する円筒状網状体
６′の構造の一例を暗示する斜視図であり、１４は円筒
状網状体の円筒状綱部を表し、（ｃ）は、上記（ｂ）の
円筒状網状体６′を上記（ａ）のロール（この場合ゴム
ロール１１）に装着した状態を成形物１５の流れ方向か
ら見たときの断面図である。

本発明においては、第２図に示す例のように前記金網等
の網状体は、その両端部が網状構造を有しない構造のも
のとして使用することもでき、これにより、ロールもし
くはロール群の回転等を円滑にしたり、金網等の網状体
の寿命を効果的に確保することができる。

第３図は、３本の引取ロール５および２本の誘導ロール
５″からなるロール群に、前記金網等の網状体をベルト
状のものとして装着した場合の状態を暗示した断面図で
あり、図中の１５は成形物を表し、５′はそれぞれ引取
ロール（対ロール）、を表す。

本発明において、前記金網等の網状体は、前記のように
単一ロールに施すことによって充分有効であるが、この
ロールと成形物を挟んで相対する（成形物の流れ方向と
垂直の方向すなわちＴＤの）対ロールとギヤやチェーン
等を通じて連動させることにより、本発明の効果をさら
に一層向上させることができる。

また、所望により、成形物の流れ方向すなわちＭＤに並
列している複数のロールに前記金網等の網状体のベルト
を装清し、さらにこのロール群とＴＤに成形物を挟んで
相対するロール群と連動させることによって、本発明の
効果を極めて高めることができる。

以上のようにして、本発明の押出成形装置を構成するこ
とができる。

本発明の押出成形装置は、新たに製造することもできる
が、通常は、従来のプラスチックの平板、丸棒、異形材
の押出成形装置に、上記のように金網等の網状体を所定
のロールもしくはロール群に装着することによって容易
に得ることができる。

本発明の押出成形装置は、各種のプラスチック、特に従
来の押出成形装置では成形物の引取領域特にロール引取
機におけるロールもしくはロール群と成形物との間でス
リップを生じ易く、肌荒れ、ボイドのない高品質の押出
成形品が定常的に得難かったポリプロピレン、低密度ポ
リエチレン、６−ナイロン等の上記例示のプラスチック
や含油プラスチックに対しても、上記ロールもしくはロ
ール群と成形物との間のスリップを定常的に防止し、こ
のスリップの防止効果により成形物の流れの制動性を改
善し、金を中の成形原料メルトの圧密効果を安定に維持
し、押出成形品の肌荒れ、ボイドの発生を防止し、高品
質の成形品を定常的に得ることができる実用上著しく有
利な、プラスチックの平板、丸棒、異形材の押出成形装
置であり、したがって、従来上記の如き問題点を有して
いたポリプロピレン、低密度ポリエチレン、６−ナイロ
ン等の上記の各種のプラスチックや含油プラスチックな
どを含めた広範囲のプラスチック類の押出成形分野に好
適に利用することができる。

なお、本発明の押出成形装置によると、成形品の一面が
、好ましく艶消しされた製品を得ることができ、この場
合、成形品の残る一面は光沢のある製品となるので用途
によりどちらかの面を選んで使い分けることができる。

また、成形物を挟んで、ＴＤに相対するロール対もしく
はロール群に金網等の網状体を装着することにより、両
面が好ましく艶消しされた成形物を得ることもできる。

本発明の押出成形装置を、たとえば、本出願人が先に提
示した彫刻用素材として好適なポリオレフィン系組成物
（前記特開昭６１−２６２２５４号公報、特願昭６１−
２５７０７３号）の押出成形に適用すると温かい手触り
感触があり、鉛筆でじかに下絵のデッサン等の書き込み
ができる素材の提供が可能になり、この例に見るように
各種のプラスチック類の押出成形品の商品価値を著しく
向上させることができる。

［実施例］ 以下に示す実施例１〜７および比較例１〜１２は、第１
図に示す押出成形装置と同様の構成の押出成形装置を用
いて行っｔ；。

ただし、実施例１〜７においては、ロール引取機７のロ
ール群の構成として、第１図に示すものに代えて、３対
（６本）の引取ロールを用い、これらのうちの上側３本
の引取ロールそれぞれに後記の円筒状金網を装着して使
用し、一方、比較例１〜１２においては、円筒状金網を
用いなかったほかはこれと同様にして行った。

なお、使用した押出成形装置を構成する各機器および用
いた原料の種類、特性、使用条件等および押出成形の際
の成形物とロール間のスリップ防止効果、得られた成形
品の肌荒れ、ボイドの有無等の評価法などは下記の通り
とした。

押出機 ２５ｒｒｎｒｒ単軸押出機、（株）プラスチック工学研
究所製、 スクリュー：フルフライト型、Ｌ／Ｄ−２４成形温度：
第１表に示す記号を用いた。

第　　１　　表 金型 平板押出金型出口断面：１０１００Ｘ１Ｓ金型温度：第
２表に示す記号を用いた。

第　　２　　表 冷却機 冷却水入口温度の記号としてωを用いた。

ロール引取機のロール 前記したように引取ロール５および５′として３対（６
本）のロール〔（株）金陽社製、ロール寸法、９０ｒｘ
ｔａＩｘ　１５０＋ＩＩＩＩＬ］を用いた。

用いたロールの材質、および硬度は下表の通りであり、
これらは第３表の記号によって表した。

第　　３　　表 また、実施例１〜７においては、上記したように、上記
６本のロールのうち上側の３本のロールに下記の性状の
円筒状金網を装着して用いた。

用いた円筒状金網の性状 織金網 寸法１００ｍｍ１　Ｘ　１７０ｍｍＬ 材質：５ＵＳ３０１ 目開き：６０，８３，１００メツシュの各３種ロールに
よる制動効果の発動 押出機のスクリュー回転数を調節して、成形品の押出線
速度を２５０±２５ｍｍ／ｈｒに調整しｔ；。

ロールのひとつに、てこと分銅を用いて、５に９ｆの荷
重負荷をかけた。

このロールと残る５本のロールはギヤとチェーンで連動
させ、成形品の押出に対して制動効果を働かせた。

成形物とロール間のスリップ防止効果の評価成形物の押
出線速度と、ロールの回転線速度を実測し、これらの比
、 をスリップ防止効果の評価尺度とした。スリップが完全
に防止されロールと成形物の線速度が同一になればこの
指数はｌであり、スリップが激しくなれば１以上の数値
になる。

完全にスリップすれば無限大となる。

以下では、第４表に表示の５段階で評価した。

第　　４　　表 成形原料と特性：第５表に示す材質と特性ものを用いた
。

各原料は、記号Ａ−Ｅで表した。

実施例１〜７ 上記で示した円筒状金網を装着した引取ロールを用いた
構成の押出成形装置により、第６表に表示のそれぞれの
原料および条件を用いてプラスチックの押出し成形を行
い、成形物と円筒状金網付引取ロール間のスリップ防止
効果、得られた成形品の肌荒れ、ボイドの有無および程
度等の評価を行った。

結果は、第６表に示す。

（以下余白） 比較例１〜１２ 円筒状金網等の網状体を全く使用せず、第７表および第
８表に示したそれぞれの原料および条件を用いたほかは
、実施例１と同様にして行った。

結果は、第７表または第８表に示す。

（以下余白） ［発明の効果］ 本発明の押出成形装置は、成形物の引取領域特にロール
引取機におけるロールもしくはロール群と成形物との間
に網状体特に金網を介在させているので、各種のプラス
チック、特に従来の押出成形装置では成形物の引取領域
特にロール引取機におけるロールもしくはロール群と成
形物との間でスリップを生じ易く、肌荒れ、ボイドのな
い高品質の押出成形品が定常的に得難かったポリプロピ
レン、低密度ポリエチレン、６−ナイロン等のプラスチ
ックや含油プラスチックに対しても、上記ロールもしく
はロール群と成形物との間のスリップを定常的に防止し
、このスリップの防止効果により成形物の流れの制動性
を改善し、金を中の成形原料メルトの圧密効果を安定に
維持し、押出成形品の肌荒れ、ボイドの発生を防止し、
高品質の成形品を定常的に得ることができる実用上著し
く有利な、プラスチックの平板、丸棒、異形材の押出成
形装置であり、したがって、従来上記の如き問題点を有
していたポリプロピレン、低密度ポリエチレン、６−ナ
イロン等の上記の各種のプラスチックや含油プラスチッ
クなどを含めた広範囲のプラスチック類の押出成形分野
に好適に利用することができ、その工業的価値は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の押出成形装置の構成の一例を暗示す
る断面図である。 第１図において、１は押出機、２は金型、３は冷却機、
４はガイドロール、７′は成形物引取領域、７はロール
引取機、５および５″は、それぞれ、ロール引取機７の
引取ロール、１５は成形物、６は引取ロール５と成形物
１５との間に介在する形で設けられた網状体、８は定寸
切断機、９はカッター、１０はスタッカーを表す。 第２図は、本発明の押出成形装置の成形物引取領域もし
くはロール引取機において、金網等の網状体を単一ロー
ルに円筒状に装着す場合の、装着前のロール、円筒状網
状体、およびロールに円筒状網状体を装着後の状態の一
例を表すものであり、（ａ）は装着前のロールの状態を
暗示する斜視図であり、（ｂ）は金網等の網状体の一例
である円筒状網状体６′の構造−例を暗示する斜視図で
あり、また（ｃ）は、上記（ｂ）の円筒状網状体６′を
上記（ａ）のロールに装着しｔ；状態を成形物の流れ方
向から見ｔ：ときの断面図である。 第２図中の、１１はゴムロール（引取ロール５の一例）
、１２は軸棒を表し、６′は円筒状網状体、１３は円筒
状網状体の円筒縁環部、１４は円筒状網状体の円筒状組
部を表し、１５は成形物を表す。 第３図は、本発明の押出成形装置の成形物引取領域もし
くはロール引取機において引取ロール等ロール群に、金
網等の網状体をベルト状に装着した場合の状態の一例を
暗示する断面図である。 第３図中の１５は成形物を表し、５はそれぞれ引取ロー
ル、５′はそれぞれ引取ロール（対ロール）、５”は誘
導ロール、６″はベルト状網状体を表す。 第１図 手続補正書 平成１年６月２３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プラスチックの平板、丸棒、異形材の押出成形装置
   の成形物引取領域において、単一のロールおよび／また
   は成形物の流れ方向に並列した少なくとも２本のロール
   からなるロール群と該成形物との間に、網状体を介在さ
   せることを特徴とする押出成形装置。 ２　単一のロールおよび／または成形物の流れ方向に並
   列した少なくとも２本のロールからなるロール群が、成
   形物引取領域におけるロール引取機の単一のロールおよ
   び／または成形物の流れ方向に並列した少なくとも２本
   のロールからなるロール群である請求項１に記載の押出
   成形装置。 ３　網状体が、金網である請求項１または２のいずれか
   に記載の押出成形装置。