JPH09141725A - 合成樹脂シ−ト押出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂シ−トの厚みが大であっても（２０ｍｍ以
上）、樹脂流路両端での樹脂の熱分解・炭化を満足に排
除できる合成樹脂シ−ト押出成形用金型を提供する。 【解決手段】互いに平行な上下金型ピ−ス２１，２２の
巾両端がサイドピ−ス２３，２３で閉鎖され、各サイド
ピ−スの内面が凹曲面の溝面または出隅コ−ナの溝面２
５に形成され、樹脂吐出口近傍のサイドピ−ス部分の溝
面２５１の溝深さが浅くされいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成樹脂シ−トを押
出成形によって製造する場合に使用する押出成形用金型
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂シ−トの押出成形法は、カレン
ダ−加工、プレス加工等に較べてプロセスが連続的であ
り製造能率に優れ、加工工程の簡素化を図り得る等の有
利性があり、近来、合成樹脂シ−トの製造方法の主流と
なっている。この押出成形法によって合成樹脂シ−トを
製造するには、押出機のＴダイ金型から押し出されてく
るシ−ト状樹脂をポリシングロ−ルに通して艶出しを行
い、ポリシングロ−ルから出てくるシ−ト状樹脂を走行
ロ−ル群で移送し、この移送中に自然冷却又は強制冷却
等によって冷却固化し、冷却固化したシ−ト状樹脂を引
取りロ−ルで引き取り、この引取り位置の直前または直
後において、シ−ト状樹脂の巾両端部をそれぞれスリッ
タ−でトリミングしている。

【０００３】図５の（イ）は上記Ｔダイ金型の縦断面図
を、図５の（ロ）は図５の（イ）におけるロ−ロ断面図
を、図５の（ハ）は図５の（ロ）におけるハ−ハ断面図
をそれぞれ示している。図５の（イ）乃至図５の（ハ）
において、１１’は上金型ボディ−を、１２’は下金型
ボディ−を、１４’はノズル部を、１３’は断面が涙滴
形のＴ型マニホ−ルドを、１５’はチョ−クバ−をそれ
ぞれ示し、Ｔ型マニホ−ルド１３'の涙滴形断面は、分
流路末端に至るほど長さが次第に小とされている。２
１’は上金型ボディ−１１’の先端側に装着された上金
型ピ−スを、２２’は下金型ボディ−１２’の先端側に
装着された下金型ピ−スを、２３’，２３’は上下金型
ピ−ス２１’，２２’間の平行間隙流路の巾両端を閉ざ
すために取付けられたサイドピ−ス（図示されていない
が、長手方向中空孔に棒状ヒ−タが挿入されている）を
それぞれ示し、上下金型ピ−ス２１’，２２’とサイド
ピ−ス２３’，２３’とにより押出成形用金型が構成さ
れている。

【０００４】このＴダイ金型を使用して樹脂シ−トを押
出成形するには、溶融樹脂を押出機のバレルよりノズル
部を経てマニホ−ルドに導き、このマニホ−ルドにおい
て樹脂をダイス幅方向に広げ、チョ−クバ−直下の調整
間隙を経て押出成形用金型から溶融樹脂をシ−ト状に押
し出していく。この場合、チョ−クバ−調整ボルト１５
１’によりチョ−クバ−調整間隙１６’を調整してマニ
ホ−ルド部１３’での溶融樹脂のダイ幅方向への流動を
調整している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように樹脂シ−
ト押出成形金型は、上下金型ピ−ス２１’，２２’と両
サイドピ−ス２３’，２３’とによって構成されてお
り、各金型ピ−スとサイドピ−スとの境界が直角コ−ナ
−になっている。而るに、このコ−ナ−箇所での樹脂単
位体積当たりの金型内面との接触面積は、平坦箇所での
樹脂単位体積当たりの金型内面との接触面積に比べて大
であり、従って、前者が後者よりも金型から多量な熱量
を受熱し、しかも、金型内面から大きな流動摩擦抵抗を
受けるので、成形用金型内樹脂流路の両端で溶融樹脂の
過熱並びに滞留が発生し易く樹脂の熱分解、炭化が惹起
され易い。

【０００６】而して、かかる炭化のもとでは、金型使用
期間がかなり短くなり、金型の清掃も相当頻繁に行わざ
るを得ずやっかいである。また、シ−ト巾両端の成形性
悪化が避けられず、上記したシ−ト巾両端部のトリミン
グ代を広くせざるを得ない、さらにトリミング切断片を
再使用できない等材料ロスも大きい。そこで、本出願人
においては、押出成形用金型内の樹脂流路両端のコ−ナ
−を曲面又は鈍角にして直角コ−ナ−の場合に比べコ−
ナ−での溶融樹脂と金型内面との接触面積を小にするこ
とにより溶融樹脂が金型内面から受ける流動抵抗並びに
金型内面から受ける熱量を低減させ成形用金型内の樹脂
流路両端での樹脂の熱分解・炭化を防止することを提案
した（実願平３−１２３８８号）。

【０００７】ところで、樹脂シ−トの厚みが大となると
（２０ｍｍ以上）、ポリシングロ−ルから出てくるシ−
ト状樹脂をロ−ル群で移送しつつ冷却固化する際の冷却
時間を長くする必要があり、ポリシングロ−ルと引き取
りロ−ルとの間隔が一定のもとでは、引取り速度を低速
にすることが必要になる。かかるもとでは金型の吐出樹
脂流速も低速にしなければならず、上記樹脂流路での樹
脂流速が低速度となり、本発明者等の検討結果によれ
ば、かかる低流速下では、樹脂流路両端のコ−ナ−を曲
面又は鈍角にしても、樹脂流路両端での樹脂の熱分解・
炭化を防止し難い。

【０００８】本発明の目的は、樹脂シ−トの厚みが大で
あっても（２０ｍｍ以上）、樹脂流路両端での樹脂の熱
分解・炭化を満足に排除できる合成樹脂シ−ト押出成形
用金型を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る合成樹脂シ
−ト押出成形用金型は、互いに平行な上下金型ピ−スの
巾両端がサイドピ−スで閉鎖され、各サイドピ−スの内
面が凹曲面の溝面または出隅コ−ナの溝面に形成され、
樹脂吐出口近傍のサイドピ−ス部分の溝面の溝深さが浅
くされいることを特徴とする構成である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
係る押出成形用金型を用いたＴダイ金型の一例を示す縦
断面図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断
面図、図１の（ハ）は図１の（ロ）におけるハ−ハ断面
図である。

【００１１】図１の（イ）乃至図１（ハ）において、１
１は上金型ボディ−、１２は下金型ボディ−である。１
３は両ボディ−１１，１２間に形成されたマニホ−ルド
部、１４はマニホ−ルド部１３に連通するノズル部であ
る。１５は上金型ボディ−１１にセットしたチョ−クバ
−であり、その直下の流路１６はマニホ−ルド部１３に
連通されている。１５１はチョ−クバ−調整ボルトであ
る。

【００１２】２１並びに２２は両金型ボディ−１１，１
２の先端部に装着された上金型ピ−ス並びに下金型ピ−
スである。２３，２３はサイドピ−スであり、上下金型
ピ−ス２１，２２間の樹脂流路２４，チョ−クバ−直下
の流路１６，マニホ−ルド部１３等が連続してなる樹脂
流路の両端がこれらサイドピ−ス２３,２３で閉鎖され
ている。これらサイドピ−ス２３，２３においては、上
下金型ピ−ス２１，２２間の樹脂流路２４に臨む面が円
弧状の溝面２５に形成され、しかも、樹脂吐出口近傍の
サイドピ−ス部分の溝面２５１の溝深さが浅くされてい
る。この溝面２５，２５１は、図２に示すように出隅コ
−ナの溝面とすることもできる。

【００１３】上記の上下金型ピ−ス２１，２２とサイド
ピ−ス２３，２３とにより押出成形用金型が構成されて
いる。上記のＴダイ金型においては、押出機のバレルか
らの樹脂がノズル部１４を経てマニホ−ルド部１３に導
かれ、このマニホ−ルド部１３において流路の幅方向に
広げられ、チョ−クバ−直下の調整間隙１６を経て、本
発明に係る押出成形用金型内に移送され、この金型先端
からシ−ト状に押出されていく。

【００１４】この場合のサイドピ−スの浅溝部分での樹
脂の流動状態を考察する。今、流路断面積Ｓがある点ｐ
で流路断面積（Ｓ＋ΔＳ）に変化した樹脂流路を想定
し、流路断面積Ｓでの全断面にわたり線速一様なその樹
脂線速をｖとすると、流路断面積（Ｓ＋ΔＳ）での全断
面にわたり線速一様なその樹脂線速Ｖは、Ｖ＝Ｓｖ／
（Ｓ＋ΔＳ）であり、ΔＳ≒０であれば、樹脂線速の変
化は殆ど生じない。しかし、流路断面積（Ｓ＋ΔＳ）の
流路において、樹脂線速が全断面にわたりほぼ一様とな
るのは、上記流路断面積変化点ｐよりも下流側に相当に
離隔した点ｐ’においてであり、点ｐから点ｐ’に至る
につれて流路断面積変化ΔＳの影響が流路面より次第に
中心部へと波及していく。而して、点ｐでは流路断面積
変化ΔＳの影響が流路面のみに現れ、その流路面での樹
脂線速の変化は、流路断面積変化ΔＳがＳに対し僅小で
あっても、充分に大きくなる。

【００１５】従って、上記サイドピ−ス２３の浅溝部分
２５１での樹脂線速は、溝を浅くしたことによる流路断
面積の変化が僅かであっても充分に高速にできる。すな
わち、上記サイドピ−スに溝を設けることによる上下金
型ピ−ス間の樹脂流路の断面積の変化は微小であり、従
って、平均流速の変化は微小であるが、樹脂吐出口近傍
のごく短いサイドピ−ス部分の溝深さを浅くすると、サ
イドピ−ス面から離れた位置での樹脂流れを変化させず
に、溝面に接する部分の樹脂のみの流速を速くし得るの
である。

【００１６】また、各サイドピ−ス２３の内面が凹曲面
の溝面または出隅コ−ナの溝面２５に形成され、上下金
型ピ−ス２１，２２間の樹脂流路２４の端縁コ−ナ−が
凹曲面または出隅面になっているため、コ−ナ−を流れ
る樹脂と金型内面との接触面積を直角コ−ナ−の場合に
比べて充分に小さくでき、樹脂が金型から受ける熱量を
軽減できると共に樹脂の金型内面に対する接触摩擦抵抗
を低減できる。

【００１７】このように、本発明に係る押出成形用金型
においては、樹脂流路の巾がシ−ト巾近くにまで広めら
れるために樹脂流路断面が大とされて樹脂流速が相当に
小さくされる上下金型ピ−ス間の樹脂流路のうち特に熱
的に過酷な状態におかれる巾両端を、樹脂が金型から受
ける熱量の軽減や樹脂の金型内面に対する接触摩擦抵抗
の低減でその過酷な熱的条件を緩和し得、しかも、樹脂
の移送に伴う受熱の累積により樹脂温度が極めて高くな
る樹脂吐出口近傍での上記樹脂流路両端部での樹脂線速
を高速化できるから、樹脂シ−ト両端での樹脂の熱分解
・炭化をよく防止できる。

【００１８】上記サイドピ−スの内面に形成する溝にお
いては、樹脂の滞留やサイドピ−ス内の樹脂流れに対す
る抵抗を極力小さくするために、溝巾や溝深さを漸次に
変えることが好ましく、図３の（イ）はその好ましい溝
の一例の平面図を、図３の（ロ）は同じく正面図を、図
３の（ハ）は図３の（イ）におけるハ−ハ断面図をそれ
ぞれ示している。２５２は溝中間の平坦部を、２５３は
ヒ−タ挿入穴をそれぞれ示している。

【００１９】上記において、各サイドピ−ス内面の溝
面、メッキ仕上げ、または低摩擦シ−ト、例えばガラス
クロス入りテフロンシ−トの貼着によって低摩擦面にす
ることが望ましい。

【００２０】

【実施例】

〔実施例〕図３において、ａ＝７５ｍｍ、ｂ＝１０ｍ
ｍ、ｃ＝４０ｍｍ、ｄ＝２０ｍｍ、ｅ＝２０ｍｍ、ｆ＝
３０ｍｍ、ｇ＝５ｍｍ、ｈ＝１０ｍｍとし、溝コ−ナの
曲率半径を５ｍｍとしたサイドピ−スを使用し、上下金
型ピ−スの巾を１１２０ｍｍ、上下金型ピ−ス間の間隔
を２２ｍｍとした押出成形用金型を用いた。

【００２１】この成形用金型を押出機のＴダイ金型の先
端にセットし、図４に示すようにその金型Ａから塩化ビ
ニル樹脂を速度０．１〜０．２ｍ／minでシ−ト状に押
出し、ポリシングロ−ル３１に通して艶出しを行い、ポ
リシングロ−ル３１から出てくるシ−ト状樹脂を冷却ロ
−ル群３２，…で移送しつつ冷却固化し、更に引取りロ
−ル３３で引き取り、この引取り位置の直前において、
シ−ト状樹脂の巾両端部をそれぞれスリッタ−３４でト
リミングして、巾両端に炭化や肌荒れの全くない厚み２
０ｍｍ、巾１０００ｍｍの塩化ビニルシ−トを製作し
た。トリミング切断片の炭化もなくこの切断片の再使用
も可能であった。

【００２２】〔比較例〕実施例に対し、サイドピ−スに
溝のない内面平坦なものを使用した以外、実施例に同じ
とした。シ−ト状樹脂の巾両端部の炭化が顕著であり、
トリミングしたにもかかわらず最終シ−トの両端に炭化
跡が残った。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るシ−ト押出成形用金型にお
いては、樹脂流路の巾両端のコ−ナ−での樹脂と金型内
面との接触面積を小さくでき、更に、受熱の累積により
極めて過酷な加熱条件に曝される樹脂吐出口近傍の同コ
−ナ−での樹脂流速を特に高速にできるから、樹脂の滞
留、過熱をよく排除でき、樹脂流速が低速になる厚肉の
樹脂シ−トでも、巾両端での樹脂の熱分解、炭化を充分
に防止できる。従って、厚肉の樹脂シ−トでも、外観良
好なものを製造でき、また、トリミング切断片の再使用
が可能となる。また、従来の金型に対し、サンドピ−ス
の内面に溝を加工するだけでよく、既存の金型に簡易な
加工を施すだけでよいので、製作が容易である。更に、
金型内面への樹脂分解物・炭化物の付着を軽減できるの
で、金型の使用期間を長くでき、金型の清掃頻度を減少
できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は本発明に係る合成樹脂シ−ト押
出成形用金型を装着したＴダイ金型を示す断面図、図１
の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図、図１の
（ハ）は図１の（ロ）におけるハ−ハ断面図である。

【図２】本発明において使用するサイドプレ−トの溝面
の別の例を示す説明図である。

【図３】図３の（イ）は本発明において使用するサイド
プレ−トの別例を示す平面図、図３の（ロ）は同じく正
面図、図３の（ハ）は図３の（イ）におけるハ−ハ断面
図である。

【図４】合成樹脂シ−トの押出成形法を示す説明図であ
る。

【図５】図５の（イ）は従来の合成樹脂シ−ト押出成形
用金型を装着したＴダイ金型を示す断面図、図５の
（ロ）は図５の（イ）におけるロ−ロ断面図、図５の
（ハ）は図５の（ロ）におけるハ−ハ断面図である。

【符号の説明】

２１ 上金型ピ−ス ２２ 上金型ピ−ス ２３ サイドピ−ス ２５ 溝 ２５１ 浅溝部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに平行な上下金型ピ−スの巾両端がサ
   イドピ−スで閉鎖され、各サイドピ−スの内面が凹曲面
   の溝面または出隅コ−ナの溝面に形成され、樹脂吐出口
   近傍のサイドピ−ス部分の溝面の溝深さが浅くされてい
   ることを特徴とする合成樹脂シ−ト押出成形用金型。