JPH0551626U - 押出シートの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂のシートの押出において、幅方
向のシート温度の均一化と、幅方向の肉厚の均一化を同
時に達成することにより、加熱伸縮率や反り等のシート
の品質を改善するとともに、安定した成形状態を達成す
る。 【構成】 シート押出金型１から押出される熱可塑性樹
脂シート２の幅方向の温度分布を検出する温度センサー
４と、金型のランド部９の幅方向の分割温度制御が可能
な加熱装置６とコントローラー５により、熱可塑性樹脂
シート２の幅方向の温度を均一化する。さらに、この操
作によって生じたランド部９の温度の変化による樹脂流
量の変化を補正するリップ間隙調整装置７を稼働し、幅
方向の肉厚を均一化する。このようにして、加熱伸縮率
や反り等のシート品質が改善された熱可塑性樹脂シート
が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、幅方向の品質が均質化された熱可塑性樹脂からなる押出シートの製 造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、熱可塑性樹脂シート（ここでは、フィルムも含めてシートという）の押 出においては、幅方向の肉厚の均一化については、非常に重要視され、これを達 成するため色々な技術が開発されてきた。

【０００３】 例えば、特開昭６３ー１７０２４号公報記載の押出シートの製造装置では、シ ートの幅方向の分割温度制御が可能な装置を使用しているが、その目的は、幅方 向の肉厚調整であり、シート温度には逆に不均一な分布が与えられる。

【０００４】 さらに、特開昭６０ー２３０８２１号公報記載の押出シートの製造装置では、 ヒートパイプを用いて、金型温度の均一化をはかっているが、ここでも幅方向の 温度の均一化ではなく、幅方向の温度分布の均一化を得るための工夫がなされて いる。

【０００５】 このように、シートの幅方向の温度の均一化については、余り重要視されてき たとはいえない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

押出シートの幅方向の温度を調整するものとして、例えば、特公昭５７ー１７ ６９３号公報には、成形ロール通過後の押出シートに空気を吹きつけて、温度の 均一化を図っている。

【０００７】 ところで、Ｔダイなどのシート押出金型を使用するシートの製造においては、 金型に流入する樹脂の温度やその分布、金型温度、金型内の滞留時間やせん断量 の差などにより、シート状態に展開された金型流出後のシート温度は、幅方向に 分布が生じている。例えば、樹脂温度が低く、金型温度が全般的に高い場合には 、シートの中央部の温度は低く、端部の温度は高くなる。

【０００８】 このように押出シートに温度分布が存在すると、残留歪みの分布を生じ、その 結果として、加熱伸縮率の場所的な相違や、シートの反りなどの品質的問題が発 生する。例えば、シートを２次加工して製品とするような場合には、加熱により シートに反りなどが発生するため、このようなシートは非常に不具合である。ま た、シート押出時においても、シートの幅方向に温度差があった場合、例えば、 端部が低温であった場合には、端部に波うち現象が起こり、引き取り速度を遅く することができない。そこで引き取り速度を高くする必要性が生ずる。この結果 、シート中央部付近には過剰の伸びが掛かり、シート品質を悪くする原因となる 。

【０００９】 しかし、上記方法では、押出金型内でのシート温度の均一化を達成することは できず、上記のようなシート品質を悪くする原因に対する十分な解決方法とはい えなかった。

【００１０】 本考案は、このような諸問題を解決し、シート品質の向上と成形性の改善をは かるために、金型中や金型から押し出された後のシートの幅方向の温度差が発生 せず、しかも当然のことながら、肉厚の均一なシートを得るためのシート押出装 置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の考案者は、上述の課題につき種々検討した結果、押出機の先端にシー ト押出金型が付設されたシート押出装置において、押出金型の熱可塑性樹脂ラン ド部を幅方向に分割加熱可能な加熱装置、押出金型から押出される熱可塑性樹脂 シートの前記加熱装置の分割加熱箇所に対応する箇所毎に樹脂温度を測定できる 温度センサー、温度センサーの温度検出信号を入力し熱可塑性樹脂シートの幅方 向の温度差を小さくするよう分割加熱箇所毎に加熱装置の加熱温度を制御するコ ントローラー、予め求められたランド部の幅方向の温度差とリップ間隙調整量と の関係に基づき加熱装置の温度制御の結果生じたランド部の幅方向の温度差から 求められたリップ間隙量に押出金型のリップ間隙を調整するリップ間隙調整装置 を備えたことを特徴とするシート押出装置を用いることにより、このような課題 を解決し得ることを見出した。

【００１２】 本考案において、押出金型のランド部を幅方向に分割加熱可能な加熱装置とし ては、例えば押出方向に向けた棒状のカートリッジ式のヒーターを金型ランド部 分に幅方向に複数個並べて設置したものがあげられ、これら個々のヒーターでラ ンド部が幅方向に分割して加熱されることになる。

【００１３】 温度センサーは、シート押出金型と成形ロールとの間に設置される。温度セン サーとしては、例えば赤外線式の表面温度計のような非接触式のものを用いるの が好ましい。

【００１４】 また、リップ間隙調整装置としては、ヒートボルトを用いた装置、調整ボルト の回転による装置等種々の装置をとることが可能である。 予め求められたランド部の幅方向の温度差とリップ間隙調整量との関係とは、 ランド部の幅方向の温度差に対するリップ間隙調整量は、本来、金型形状、押出 条件、使用樹脂等によって異なるが、予め求めておいた係数αを用い、次式の関 係を使って調整する。

【００１５】 （リップ間隙調整量）＝α×（金型温度変化）

【００１６】

【作用】

本考案の装置においては、先ず金型から押出された直後の熱可塑性樹脂シート の温度を温度センサーを使用し、幅方向の数点で測定し、それらの平均温度との 偏差を求め、シート温度が高い部分は、平均温度との偏差に応じてその部分のラ ンド部用加熱装置のヒーター温度を低くし、シート温度が低いゾーンでは、平均 温度との偏差に応じてその部分のランド部用加熱装置のヒーター温度を高くする 。このようにして、押出直後の熱可塑性樹脂シートの幅方向の樹脂温度の均一化 を達成することが出来る。

【００１７】 このような樹脂温度均一化の制御を行うことにより、ランド部の温度は幅方向 に分布を生ずる。このため樹脂流量は幅方向に分布を生じ、従って製品シートは 幅方向に肉厚の分布を生ずるようになるが、ランド部の幅方向の温度変化（温度 差）に応じて、金型のリップ間隙を変化することができて、均一肉厚の熱可塑性 樹脂シートが得られる。

【００１８】 すなわち、金型温度変化（温度差）が正の方向で大きいところでは、リップ間 隙を小さくし、また負の方向で大きいところでは、予め求めておいた係数αを用 い、前記した式の関係を使って調整される。

【００１９】

【実施例】

図１は本考案に係わる押出シートの製造装置の要部説明図、図２はそのシート 押出金型の詳細図であり、（イ）は平面図、（ロ）は概略横断面図である。

【００２０】 １２は押出機、１はシート押出金型、２は押出された熱可塑性樹脂シート、３ は成形ロールである。 また、４は赤外線式の非接触式温度センサーであり、首振状とされていて熱可 塑性樹脂シート２の幅方向の樹脂温度をシート全幅について検出できるようにな っており、シート押出金型１の先端と成形ロール３との間の下方に設置されてい る。

【００２１】 ５は電子式コントローラーであり、熱可塑性樹脂シート２やシート押出金型１ のランド部９を加熱する加熱装置６の制御と金型１のリップ１１の間隙を制御す る。加熱装置６は棒状のカートリッジ式ヒーターであり、ランド部９の両サイド に埋設されている。７はリップ間隙調整装置であるヒートボルトである。なお、 ８はシート押出金型１全体を加熱するためのヒーターであり、従来のヒーターと 特に相違しない。１０は金型のマニフォールドである。

【００２２】 押出機１２により溶融された熱可塑性樹脂は、シート押出金型１に入り、マニ フォールド１０により幅方向に広げられ、ランド部９、リップ１１を通って熱可 塑性樹脂シート２として金型１の先端から押出される。金型１から押出された熱 可塑性樹脂シート２は、成形ロール３により表面が平滑になされ、図示していな い引き取りロールにより引き取られる。

【００２３】 熱可塑性樹脂シート２の幅方向の温度分布は、温度センサー４により測定され 、その検出信号は電子式コントローラー５に入力される。コントローラー５はこ の入力情報に基づいてカートリッジ式ヒーター６に信号を送り、熱可塑性樹脂シ ート２の幅方向の温度が均一化されるようカートリッジ式ヒーター６の加熱温度 を制御する。またこの温度制御により生じたランド部９の温度の幅方向の変化（ 温度差）に対応して、予め設定した係数を用いてヒートボルト７の加熱を制御し て、リップ１１の間隙を調整する。

【００２４】 本実施例では、樹脂としては硬質塩化ビニル樹脂配合物を用いた。製品のサイ ズは、幅１０００ｍｍ、肉厚２ｍｍである。金型としてはコートハンガーダイを 使用し、リップ間隙は２ｍｍ、押出幅は１１００ｍｍとした。リップ調整装置と しては、ヒートボルトを用い、５０ｍｍピッチで合計２１本使用した。また、金 型のランド部９の分割加熱制御のため、棒状のカートリッジ式ヒーターを１００ ｍｍピッチで合計２２本使用した。温度センサーとしては、前記赤外線式のもの を、金型と成形ロールの間の熱可塑性樹脂シートの下側の表面温度を検出できる よう配置した。温度センサーは熱可塑性樹脂シートの幅方向の中央部下方にセッ トし、首振り状にしてシート幅方向の全域をカバー出来るようにした。設定押出 量は、１５０ｋｇ／時とした。

【００２５】 幅方向の金型のランド部の温度制御をしていない状態において、熱可塑性樹脂 シートの幅方向の温度分布は、中央部より端部が約１３℃低く、熱可塑性樹脂シ ートの線速は９１．５ｃｍ／分であった。線速は低い方が熱可塑性樹脂シートの 残留歪みが小さく好ましいが、これ以上遅くすると成形ロール通過後の熱可塑性 樹脂シートの端部が波打った状態となり、成形不能となる。この成形状態で得ら れた製品の引張強度、加熱伸縮率を表１の上段に示した。引張強度、加熱伸縮率 の測定は、それぞれＪＩＳーＫー７１１３，ＪＩＳーＫー６７４５に基づき行っ た。

【００２６】 この状態から、金型温度制御を開始し、熱可塑性樹脂シートの幅方向温度を均 一化することができた。制御開始からの時間と金型幅方向の温度分布、熱可塑性 樹脂シートの温度分布を表２に示した。この結果、初期には１３℃あった熱可塑 性樹脂シート幅方向の温度差は、３０分後には２℃程度に抑えられ、その後もそ の値に抑えられている。一方、熱可塑性樹脂シートの温度が均一化された時の金 型温度は、幅方向で１６℃の差を生じている。

【００２７】 次に金型温度変化によって生ずる流量変化を補正するためのリップ間隙調整の ための係数αとして０．０１５ｍｍ／℃と設定し、リップ間隙調整を行った。そ の結果、表１に示すように、熱可塑性樹脂シートの偏肉は、制御開始前と同等の 値に戻すことができた。

【００２８】 幅方向の熱可塑性樹脂シート温度分布が均一化された状態において、線速を低 速に調整した結果、線速８９．５ｃｍ／分にしても熱可塑性樹脂シートの波打ち は発生しなかった。この時得られた製品の物性を表１の下段に示す。これより、 加熱伸縮率の改善はもちろんその幅方向の均質化も達成されていることが判る。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【考案の効果】

本考案の装置においては、上記のとおり、熱可塑性樹脂からなる押出シートの 幅方向の温度が均一化されるとともに、幅方向の肉厚の均一化も達成することが できる。

【００３２】 この結果、熱可塑性樹脂からなる押出シートの加熱伸縮率や反り等の品質が改 善され、同時にその幅方向の均質性も非常に改善された。また押出成形中の熱可 塑性樹脂シートの波打ちや反りの発生が極小化し、安定した成形状態が得られる ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる押出シートの製造装置の要部の
説明図である。

【図２】図１のシート押出金型の詳細図であり、（イ）
は平面図、（ロ）は横断面図をである。

【符号の説明】

１ シート押出金型 ２ 熱可塑性樹脂シート ３ 成形ロール ４ 温度センサー ５ コントローラー ６ 加熱装置（棒状カートリッジ式ヒーター） ７ リップ間隔調整装置（リップ間隙調整用ヒートボル
ト） ９ ランド部 １０ マニフォールド １１ リップ １２ 押出機

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出機の先端にシート押出金型が付設さ
   れたシート押出装置において、押出金型の熱可塑性樹脂
   ランド部を幅方向に分割加熱可能な加熱装置、押出金型
   から押出される熱可塑性樹脂シートの前記加熱装置の分
   割加熱箇所に対応する箇所毎に樹脂温度を測定できる温
   度センサー、温度センサーの温度検出信号を入力し熱可
   塑性樹脂シートの幅方向の温度差を小さくするよう分割
   加熱箇所毎に加熱装置の加熱温度を制御するコントロー
   ラー、予め求められたランド部の幅方向の温度差とリッ
   プ間隙調整量との関係に基づき加熱装置の温度制御の結
   果生じたランド部の幅方向の温度差から求められたリッ
   プ間隙量に押出金型のリップ間隙を調整するリップ間隙
   調整装置を備えたことを特徴とする押出シートの製造装
   置。