JPH0651337B2 - 押出成形装置 - Google Patents

押出成形装置

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JPH0651337B2
JPH0651337B2 JP63016714A JP1671488A JPH0651337B2 JP H0651337 B2 JPH0651337 B2 JP H0651337B2 JP 63016714 A JP63016714 A JP 63016714A JP 1671488 A JP1671488 A JP 1671488A JP H0651337 B2 JPH0651337 B2 JP H0651337B2
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JP
Japan
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extruder
resin
gear pump
extrusion molding
extrusion
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豊一 田久保
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂を成形材料として樹脂シート、
フィルム等を製造するに好適な押出成形装置に関する。
〔従来の技術〕
従来より、ポリプロピレンやポリエチレン等の結晶性熱
可塑性樹脂は、熱可塑性による成形の容易性からシート
として、また容器として各種包装分野等に利用されてお
り、かかる熱可塑性樹脂の押出成形分野においては、高
速押出成形、高品質のシート等の製品成形の要求が高ま
っている。
前記押出成形装置としては、一台の押出機を用いてスク
リューの回転数を増大させ、これにより高速押出を可能
とするものが知られている。
しかしながら、一台の押出機による場合にあっては、押
出機の大型化が余儀なくされるばかりでなく、スクリュ
ーの回転数を増大させることが要求され、樹脂温度が高
くなり、高品質のシート等の製品を得ることが期待でき
ない。そのため、高品質の製品製造を達成するには、大
径のスクリューを用いなければならず、しかもスクリュ
ー全長Lと直径Dとの関係、すなわちL/Dを大きくし
なければならないという問題がある。
そこで、このような問題を解決するものとして、二台の
押出機により構成されたタンデム押出機が提案されてい
る(特開昭59−5044号等)。
このタンデム押出機は、第1の押出機と第2の押出機と
を接続管により直列に接続するとともに、前記第2の押
出機の出口側と前記接続管とに圧力検出器を設け、これ
ら圧力検出器による検出圧力値が一定の関係に維持され
るように第1の押出機のスクリュー回転数を制御しよう
とするものである。
このようなタンデム押出機によれば、一般的には第1の
押出機により樹脂の溶融可塑化、混練を行わせ、第2の
押出機により分散、樹脂温度の均一化、定量押出という
それぞれの機能に合わせて押出機を設計できるという利
点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記第1の押出機においては、主として
溶融可塑化、混練を目的とするが、実際上、分散性、混
練性、樹脂温度の均一性などはそれほど期待できない。
このため、第1の押出機の出口からは、分散、混練、樹
脂温度の均一化が不十分な状態で押出され、良好なシー
ト等を製造するには、第2の押出機において、さらに分
散、混練、樹脂温度の均一化を行う必要がある。
従って、第2の押出機において、剪断応力、樹脂温度が
高くなり、結果として低温で、残留応力の低い樹脂を押
出すことができず、透明性、光沢などに優れたシート等
を得ることができない。
本発明の目的は、熱可塑性樹脂の十分な混練、分散、樹
脂温度の均一化を確保しつつ、応力を緩和して低温押出
を高速で行い、高品質の押出成形品を生産性よく製造す
ることのできる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〕
そのため、本発明に係る押出成形装置は、第1の押出機
と、この第1の押出機に直列に接続された第2の押出機
とを備えた熱可塑性樹脂押出装置において、前記第1の
押出機と第2の押出機との間に前記第1の押出機からの
溶融樹脂を定圧化しかつ追加混練する少なくとも1つの
ギヤポンプを設けたことを特徴として構成されている。
〔作用〕
前記第1の押出機では、熱可塑性樹脂が溶融可塑化され
るとともに、混練、分散、温度の均一化等がかなり行わ
れて接続管を介して第2の押出機に供給される。この
際、第1の押出機と第2の押出機との間に設けられたギ
ヤポンプのギヤ回転により、部分的に多少の混練不足の
溶融樹脂があっても、当該ギヤポンプによって十分に均
一混練されるとともに、定量吐出化される。また、この
ギヤポンプにより第1の押出機出口の圧力の変動幅が小
さくなり、第1の押出機の回転数制御も容易となる。
次いで、その溶融樹脂は、第2の押出機に供給され、十
分な応力緩和作用、樹脂温度の均一化、さらには樹脂温
度の冷却が必要によりなされてダイより押出されること
となる。
〔実施例〕
以下、本発明の押出成形装置がスリット冷却装置と組み
合わされて用いられた一実施例を添付図面に基づいて説
明する。
まず、本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロ
ピレン系樹脂、例えばポリプロピレンのホモ重合体、あ
るいはプロピレンと20%以下の他のα−オレフィンと
のランダム共重合体、ブロック共重合体、さらにこれら
のブレンドが該当し、このブレンドには多段重合法で得
られるブレンドも含まれる。その他にも、ポリエチレン
系樹脂、ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂や
エラストマーとの混合物、ポリエステル、ポリアミド等
の利用も可能である。さらに、これらの類似の樹脂、無
水マレイン酸等をグラフト変性したポリオレフィン樹脂
等の接着性樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の易
溶着性樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポ
リアミド、ポリエチレンテレフタレート等のガスバリア
樹脂等との共押出多層シートにも適用可能である。
本実施例の全体構成が示された図において、押出成形装
置1は樹脂供給用のホッパ2を備えた単軸あるいは二軸
の高混練型の第1の押出機3と、この第1の押出機3の
出口側に接続管4を介して直列に接続された単軸構造よ
りなる低混練型の第2の押出機5とを含んで構成されて
いる。前記第1の押出機3のスクリュー直径は、通常小
径とされ、またスクリューは高速回転されるように構成
されている。
前記第1の押出機3はホッパ2より供給された樹脂ペレ
ットを溶融可塑化するとともに、スクリュー駆動用モー
タMと減速機7(ただし、モータ直結型では不要)を
介して回転駆動される図示しないスクリューの回転によ
り樹脂を溶融可塑化、混練して分散化を達成するための
ものである。この第1の押出機の先端部には、フィルタ
12が通常設けられる。
また、前記接続管4の途中には1個のギヤポンプ8が設
けられており、このギヤポンプ8により、第1の押出機
3から押し出された溶融樹脂の混練、分散、樹脂温度の
均一化がより完全になされて、定量的に第2の押出機5
に供給されるようになっている。
前記第2の押出機5は、ギヤポンプ8を介して供給され
る溶融樹脂の応力を十分に緩和して高品質の押出成形品
が得られるようにするものであり、この第2の押出機5
には前記第1の押出機3と同様に、スクリュー駆動用の
モータMと、減速機9とが設けられている。また、第
2の押出機5の出口側にはフィルタ10および第2の押
出機5からの溶融樹脂の送り出しを目的として混練性が
低く設定されたギヤポンプ11を介して押出ダイ30が
連結されている。なお、この第2の押出機においては、
スクリューおよび/またはシリンダを、例えば熱媒体を
用いて温調し、樹脂の温度を冷却することも可能であ
る。
前記第1の押出機3とギヤポンプ8との間には圧力検出
器Pが設けられ、この圧力検出器Pにより検出され
た圧力値はモータMの制御器Cに与えられ、この制
御器Cは前記圧力値が一定となるようにモータM
回転速度を制御し、これにより第1の押出機のスクリュ
ー回転数が制御されるようになっている。
また、前記ギヤポンプ8と第2の押出機5との間、およ
び第2の押出機5とフィルタ10との間には圧力検出器
,Pがそれぞれ設けられている。これら圧力検出
器P,Pで検出された圧力値は制御器Cに与えら
れ、この制御器Cは前記圧力検出器P,Pの検出
圧力値が所定値に維持されるようにギヤポンプ8の回転
速度を制御するようになっている。この際、制御器C
によるギアポンプ8の制御は(圧力検出器Pの検出
値)−(圧力検出器Pの検出値)が一定の関係に維持
されるようにしてもよい。これにより、第2の押出機に
おけるスクリューの回転数に連動して全体の制御が可能
となる。
前記押出成形装置1の押出ダイ30より押し出された樹
脂膜状体38は、押出ダイ30の出口側に設備されたス
リット冷却装置20により冷却されるようになってい
る。このスリット冷却装置は、本出願人により既に提案
された装置(特願昭60−287512号)に対応する
ものである。
前記スリット冷却装置20は、冷却水が流下するスリッ
ト31および冷却水を整流するための多孔性整流体32
を備えた上段水槽33と、この上段水槽33の下段側に
配置され前記スリット31の真下に位置するスリット3
5を備えた下段水槽36と、この下段水槽36のさらに
下方に配置された水槽37と、押し出された樹脂膜状体
38を挟圧して樹脂膜状体38の走行速度を一定に維持
する挟圧ロール39,40と、水槽37内を通過された
樹脂膜状体38を引き取るためのロール41,42と、
樹脂膜状体38を所定熱処理するロール群43と、水槽
37内に流下して冷却器44により冷却された冷却水を
必要に応じて上段水槽33および下段水槽36に循環さ
せるポンプ45とを含んで構成されている。
前記スリット冷却装置20において、押出ダイ30およ
び押し出された樹脂膜状体38は、冷却水が流下する上
段水槽33および下段水槽36のスリット31および3
5に導入され、挟圧ロール39,40を介して水槽37
内の冷却水を通り、引取ロール41,42により引き取
られた後、ロール群43にて必要により所定の熱処理が
行われて樹脂シート成形が完了する。この際、前記スリ
ット31および35からの冷却水の流下速度は、樹脂膜
状体38の走行速度より大とされ、樹脂膜状体38に対
する接触冷却水の量が増大されて冷却効果の向上が図ら
れるようになっている。なお、上段スリット31への冷
却水の流入は、スリット入口部での冷却水の滞留が生じ
ないようにすることが好ましく、このために上段水槽3
3の水位は低く保つことが必要である。ここにおいて滞
留が生じると溶融樹脂膜状体38の不均一冷却を生じ、
外部へイズの低いシート類を得ることができない。
なお、図示例においては、二段スリット冷却の場合の好
ましい場合を示したが、シート類の厚み、成形速度等に
よっては、上段スリット31のみでも十分である。
このような本実施例によれば、第1の押出機3と第2の
押出機5とを接続する接続管4にギヤポンプ8を設けた
から、第1の押出機3より押出された溶融樹脂をギアポ
ンプ8によりその圧力を安定化させつつ完全に混練して
均質化が達成できるという効果がある。
また、前記ギヤポンプ8は、接続管4の途中に配置する
構成であるから、押出機自体の設計を変更することなく
適用でき、その設備コストをさほど上昇させることがな
いという利点がある。
さらに、圧力検出器P,Pの検出圧力値に基づい
て、これら圧力値が一定に維持されるように制御器C
はギヤポンプを制御するよう構成したから、第1および
第2の押出機3,5を自動的に連動調整することができ
る。
しかも、溶融樹脂膜状体38の押出しにあたり、均一溶
融混練を目的とする高混練型の第1の押出機3と、応力
緩和を目的とする低混練型の第2の押出機5とに分離し
たから、各押出機3、5はその目的に応じた最良の設計
ができるので、装置の選択性を広くでき、特にギヤポン
プの採用によりさらに優れた装置の設計が可能になると
ともに、運転条件の選定範囲も広くできる。また、混練
性と応力緩和、高速成形性と低温押出という相反する問
題を同時に満足することができ、高速安定成形が可能と
なって低製造コスト、省エネルギーを図ることができ
る。さらに、混練性が良好、応力緩和が十分なことか
ら、表面特性の優れたシート類の押出しが可能となり、
スリット冷却装置20による迅速、十分な冷却とも相俟
って透明性、光沢性等の光学特性の良好なシート類を得
ることができる。
なお、実施にあたり、第2の押出機5の出口側に、短管
あるいはスタティックミキサを設置することが可能であ
る。また、第2の押出機5は、圧力検出器P,P
応じてスクリュー駆動用のモータMの回転速度を制御
するようにしてもよい。さらに、ギヤポンプ8は1つに
限らず、2以上設けることも可能である。
以下に、本発明に係る押出成形装置により熱可塑性樹脂
を押出した例を具体的数値を用いて示す。
第1の押出機:スクリュー直径65mm L/D=24 (L=スクリュー全長、D=スクリュー直径) スクリュー回転数=680rpm 第2の押出機:スクリュー直径90mm L/D=26 スクリュー回転数=120rpm ギヤポンプ8の回転数:14rpm 第1の押出機3とギヤポンプ8との間に圧力検出器P
を設け制御器Cを介してモータMの回転数が制御さ
れる構成とした。
原料:出光ポリプロピレン メルトインデックス(MI)=2, (F200S) 押出ダイ:1500mm幅Tダイ (ダイ設定温度:240℃、リップ開度:2mm) 樹脂押出量:290kg/h ダイ出口の樹脂温度249℃ 以上の押出成形装置によれば、押出安定性が良好で、押
し出されたシートの透明性の良好な押し出しを見ること
ができた。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、熱可塑性樹脂の十
分な混練、分散、樹脂温度の均一化を確保しつつ、応力
を緩和して低温押出を高速で行い、高品質の押出成形品
を生産性よく製造することのできる押出成形装置を提供
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に係る押出成形装置がスリット冷却装置と結
合されて用いられた一実施例を示す全体構成図である。 3……第1の押出機、4……接続管、5……第2の押出
機、8……中間混練用のギアポンプ、11……送り出し
用のギアポンプ、P,P,P……圧力検出器、C
,C……制御器、20……スリット冷却装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の押出機と、この第1の押出機に直列
    に接続された第2の押出機とを備えた熱可塑性樹脂押出
    成形装置において、前記第1の押出機と第2の押出機と
    の間に前記第1の押出機からの溶融樹脂を定圧化しかつ
    追加混練する少なくとも1つのギアポンプを設けたこと
    を特徴とする押出成形装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記ギア
    ポンプの前段および後段には圧力検出器がそれぞれ設け
    られているとともに、これら圧力検出器による検出圧力
    値を一定に維持する制御器を備えたことを特徴とする押
    出成形装置。
JP63016714A 1988-01-26 1988-01-26 押出成形装置 Expired - Lifetime JPH0651337B2 (ja)

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JPH01190425A JPH01190425A (ja) 1989-07-31
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4974752A (ja) * 1972-11-20 1974-07-18
JPS59211103A (ja) * 1983-05-16 1984-11-29 Japan Steel Works Ltd:The 合成樹脂用押出成形機における多変量制御方法および制御装置

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JPH01190425A (ja) 1989-07-31

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