JPH1110700A

JPH1110700A - 樹脂成形体の製造装置

Info

Publication number: JPH1110700A
Application number: JP9168678A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichihara; 幸治市原; Kouki Deguchi; 好希出口; Katsumi Suekuni; 克己末国
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ホッパ内でより速く原料樹脂にガスを溶解させ
ることができるとともに、ホッパ内の樹脂原料を押出機
にスムースに供給することができる樹脂成形体の製造装
置を提供することを目的とする。【解決手段】シリンダ（11) 内にスクリュ(12)を配して
なる押出機(1a)と、押出機(1a)の供給端部上側に設けら
れた樹脂原料(9) のホッパ(2a)とを備え、ホッパ(2a)
が、これに導入される高圧状態のガスを圧力保持する耐
圧構造となされているとともに、ホッパ(2a)内に導入さ
れたガスの高圧状態を保ちながら、ホッパ内の樹脂原料
(9) を攪拌可能な攪拌手段(3a)を備えている構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂、特
に、溶融粘度が高くて溶融押出が困難な樹脂や、熱分解
しやすい樹脂、低沸点の添加剤もしくは熱分解しやすい
添加剤を含有する樹脂等からなる樹脂成形体の製造装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超高分子量ポリエチレンや、超高重合度
ポリ塩化ビニル、高塩素化度ポリ塩化ビニル等の樹脂
は、溶融粘度が高い、分解しやすい等の理由で成形が非
常に難しい樹脂とされ、一般に難成形樹脂と称されてい
る。

【０００３】従来、このように溶融粘度が非常に高い難
成形樹脂では、同樹脂から成形体を製造するのに、つぎ
のような方法が採られている。

【０００４】（１）圧縮成形またはラム押出成形によ
り、溶融状態を経ることなく直接板状あるいは棒状の成
形体を作製し、この成形体を切削等の切出し加工により
所望の製品に賦形する方法。（２）難成形樹脂を有機溶媒に溶解し、キャスティン
グ法によりフィルム化またはシート化する方法。（３）特公平４─４７６０８号公報記載のように難成
形樹脂の粉末に有機溶媒を加えて得られる分散物または
混合物を加熱溶融したあと押出成形し、成形後に有機溶
媒を揮散させる方法。

【０００５】しかしながら、上記（１）の方法は、生産
性が極めて低いという欠点がある。また上記（２）およ
び（３）の方法では、溶媒が成形体中に残っていると成
形体の物性の低下を招くため、成形体を加熱して溶媒を
揮散させなければならないが、溶媒の完全揮散のために
は大掛りな装置が必要であると共に、長時間を要し、や
はり生産性が低い。加えて、溶媒をそのまま大気中に揮
散させたのでは公害を招く恐れがあるため、溶媒の回収
を行わなければならず、回収設備等の設備コストが嵩む
という問題がある。

【０００６】また、分解温度と成形温度が近接している
難成形樹脂では、樹脂に安定剤や可塑剤を加え、樹脂の
分解を極力抑えて成形をする方法が採られている。しか
し、この方法では、安定剤や可塑剤の添加量に比例して
樹脂の物性が低下してしまい、逆に安定剤や可塑剤を添
加せずに成形すると樹脂の分解による成形体外観の劣化
や分子量減少による成形体の品質低下が避けられない。

【０００７】上記諸問題を解決するため、本発明の発明
者らは、先に、難成形樹脂をホッパから押出機に供給し
て押出機内で固相から溶融相へ変態せしめ、この溶融樹
脂を金型に導入して押出成形賦形するに当たり、ホッパ
を耐圧構造にするとともに、ホッパ中に高圧状態のガ
ス、例えば炭酸ガス（二酸化炭素ガス）を供給し、炭酸
ガスを難成形樹脂に溶解させながら樹脂を変態させる難
成形樹脂成形体の製造方法を提案した（特願平８─３３
２１５４号）。

【０００８】ところで、上記製造方法において、製造速
度を上げる方法として、ホパ内で超臨界状態でガスの溶
解を行う場合、ガス溶解中に樹脂同士が固着し、ホッパ
からうまく押出機に供給できなくなるという不具合が生
じる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するため、ホッパ内でより速く樹脂原料にガスを溶
解させることができるとともに、ホッパ内の樹脂原料を
押出機にスムースに供給することができる樹脂成形体の
製造装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかる樹脂成形体の製造装置は、シ
リンダ内にスクリュを配してなる押出機と、押出機の供
給端部上側に設けられた樹脂原料のホッパとを備える樹
脂成形体の製造装置において、ホッパが、これに導入さ
れる高圧状態のガスを圧力保持する耐圧構造となされて
いるとともに、ホッパ内に導入されたガスの高圧状態を
保ちながら、ホッパ内の樹脂原料を攪拌可能な攪拌手段
を備えている構成とした。

【００１１】上記本発明の製造装置において、請求項２
のように、押出機のシリンダ内の所要位置に高圧状態の
ガスを供給するガス供給装置が押出機に接続されている
ことが好ましい。請求項３のように、押出機の駆動装置
に連結するスクリュの駆動軸が粘性流体によってシール
されていることが好ましい。

【００１２】本発明の製造装置が適用できる対象樹脂の
代表例は難成形樹脂であるが、対象樹脂は難成形樹脂に
限られたものではなく、例えば、熱可塑性樹脂を用いて
高濃度に無機ガスを溶解させ、微細気泡の発泡体の製造
にも適用できる。難成形樹脂としては、溶融粘度が高く
て溶融押出が困難な樹脂、熱分解しやすい樹脂、低沸点
の添加剤もしくは熱分解しやすい添加剤を含有する樹脂
等が挙げられる。

【００１３】溶融粘度が高くて溶融押出が困難な樹脂と
しては、超高分子量ポリエチレン、超高重合度ポリ塩化
ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等の
樹脂が挙げられる。また、熱分解しやすい樹脂として
は、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート等の生分解性
樹脂、高塩素化度ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリ
ル等が挙げられる。

【００１４】本発明において使用されるガスは、常温・
常圧で気体である有機ないしは無機物質であって、同樹
脂を劣化させないものであれば、特に限定されず使用で
きる。例えば、炭酸ガス、窒素、アルゴン、ネオン、ヘ
リウム、酸素等の無機ガスや、フロンガス、低分子量の
炭化水素等の有機ガスが挙げられる。これらは単独でも
使用されてもよいし、２種以上併用されてもよい。この
うち無機ガス、特に炭酸ガスは、ガスの回収が不要であ
り、樹脂に対する溶解度が高くて樹脂の溶融粘度の低下
が著しいため、最も好ましい。

【００１５】ガスの溶解量は、溶解によって樹脂の溶融
粘度が成形に適した粘度になる量であれば特に限定され
ず、樹脂の種類、ガスの種類等によって適宣決められ
る。

【００１６】本発明の製造装置は、発泡成形体および非
発泡成形体のいずれの成形体の製造にも使用できる。発
泡成形体を得る場合には、押出成形時に従来の押出発泡
用の構造の金型を用いればよく、金型出口での圧力降下
度合いに影響を与える金型形状、樹脂流動粘度、または
金型温度、押出量等の成形条件を適宣設定することによ
って気泡の形態および気泡径をコントロールすることが
できる。

【００１７】一方、非発泡成形体を得る場合には、以下
のような方法を採用することができる。 (i) 金型内で樹脂を充分冷却させて固化状態で押し出す
方法。この方法では、金型内での樹脂流動抵抗を小さく
するために液体潤滑剤を用いたり、金型に振動を与え
て、壁面と樹脂表面との摩擦抵抗を小さくする等の対策
を講じることが好ましい。

【００１８】(ii) 金型出口から圧力を保持したまま急
冷サイジングを行う方法。 (iii) 金型出口から発泡した成形体を賦形する時に塑性
変形の温度領域でこれを加圧することにより成形体から
気泡を除去する方法。

【００１９】請求項３の製造装置において、粘性流体と
は、1 〜1000000poiseの粘度を持つ流体で、具体的には
高粘性オイルや溶融樹脂等が挙げられる。このうち溶融
樹脂を用いる場合は、熱により劣化しないものが好まし
い。粘性流体を駆動軸の回りに供給する方法としては、
特に限定されないが、例えば、別の押出機から潤滑性に
優れた粘性流体を押し出し、この粘性流体を駆動軸回り
に連続的に供給する方法が挙げられる。

【００２０】粘性流体の圧力は、押出機のシリンダ内の
高圧状態のガスがシールできれば、特に限定されない
が、好ましくは5 kg/cm²〜供給ガス圧、さらに好ましく
は、10kg/cm²〜供給ガス圧である。すなわち、粘性流体
の圧力が５kg/cm²未満であると、シリンダ内のガス圧に
よって粘性流体が駆動軸の潤滑剤としての役割を十分に
果たすことができなくなり、供給ガス圧より高くなる
と、粘性流体がシリンダ内の溶融樹脂に混入する恐れが
ある。

【００２１】粘性流体の送り速度は、好ましくは0.1 〜
5 kg/hr 、さらに好ましくは1 〜3kg/hr であり、粘性
流体の圧力はギアポンプ等によって調整することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は、本発明の製
造装置の第１の実施の形態を模式的に示したものであ
る。

【００２３】図１に示すように、この製造装置(A) は、
シリンダ(11)内にスクリュ(12)を配してなる押出機(1a)
と、押出機(1a)の供給端部上側に開閉バルブ(21)を介し
て設けられたホッパ(2a)と、ホッパ(2a)内の樹脂ペレッ
ト等の樹脂原料(9) を攪拌する攪拌手段(3a)と、潤滑冷
却金型(4) とを備えている。

【００２４】ホッパ(2a)は、ホッパ(2ａ) 内部に高圧状
態のガスが注入できるように耐圧構造になっているとと
もに、ガスのガスボンベ(22)が接続され、そのガス供給
ラインに開閉バルブ(23)および加圧ポンプ(24)が設けら
れている。すなわち、開閉バルブ(23)を開いてホッパ(2
a)内にガスボンベ(22)から加圧ポンプ(24)によって高圧
状態にされたガスが供給されるようになっているととも
に、供給されたガスが、ホッパ(2a)内に充填された樹脂
ペレットなどの樹脂原料(9) に溶解されるようになって
いる。

【００２５】攪拌手段(3a)は、攪拌スクリュ（31) と、
攪拌スクリュ(31)の駆動モータ(32)と、粘性流体供給装
置(33)とを備えている。攪拌スクリュ(31)は、その駆動
軸(34)がホッパ(2a)の側壁を貫通して外部に突出し、こ
の駆動軸(34)に連結された駆動モータ(32)によって回転
し、樹脂原料(9) をホッパ(2a)内で攪拌できるようにな
っている。

【００２６】粘性流体供給装置(33)は、押出機(33a)
と、循環路(33b) とを備え、粘性流体としての溶融樹脂
(図示せず）を押出機(33a) から押し出して循環路(33
b) を介して循環路(33b) の途中に設けられたギアポン
プ(33c) によって5kgf/cm²〜ホッパ(2a)内の供給ガス圧
の範囲の圧力で定量的に駆動軸(34)を囲繞するように設
けられた駆動軸(34)のシール部(34a) に供給したのち、
循環路(33b) を介して再び押出機(33a) に戻すようにな
っているとともに、押出機(33a) のベント口に接続され
た真空ポンプ(33e) によって戻ってきた溶融樹脂中の気
泡を脱気できるようになっている。

【００２７】一方、押出機(1a)は、シリンダ(11)内にス
クリュ(12)を配してなるとともに、シリンダ(11)内に高
圧状態のガスを供給する下記構成のガス供給装置(5) が
設けられている。すなわち、このガス供給装置(5) は、
押出機(1a)のホッパ接続部のやや後流部の上側に設けら
れた固体輸送部へのガス供給用の前流ガス供給孔(51a)
と、押出機(1a)の長手方向の中央上側に設けられた溶融
体輸送部へのガス供給用の後流ガス供給孔(51b) とを備
えている。

【００２８】そして、これら前後流ガス供給孔(51a) 、
(51b) が、それぞれガス供給ラインを介してガスボンベ
(52)に接続されているとともに、各ガス供給ラインに開
閉バルブ(53a) 、(53b) および加圧ポンプ(54a) 、(54
b) が設けられている。

【００２９】すなわち、このガス供給装置（5)は、加圧
ポンプ(54a) を作動させ、バルブ(53a) を開くと、ガス
ボンベ(52)のガスを高圧状態として前流ガス供給孔(51
a) からシリンダ(11)の固体輸送部へ供給でき、加圧ポ
ンプ(54b) を作動させ、バルブ(53b) を開くと、ガスボ
ンベ(52)のガスを高圧状態として後流ガス供給孔(51b)
からシリンダ(11)の溶融体輸送部へ供給できるようにな
っている。もちろん、前後流ガス供給孔(51a) 、(51b)
の両側から同時に供給できるようにもなっている。

【００３０】スクリュ(12)は、その駆動軸(13)がシリン
ダ(11)の排出端部側である後流端壁を貫通して外部に突
出し、この突出端が減速機(15)を介して駆動装置として
のモータ(16)が連結されていて、ホッパ(2a)からシリン
ダ(11)内に供給された樹脂材料(9) を混合しつつ溶融し
て排出端部側へ送るようになっている。

【００３１】潤滑冷却金型(4) は、押出機(1a)の排出端
部に設けられた排出管路(41)を介して押出機(1a)に接続
され、金型内壁(42)が多孔質体で形成されていて、金型
内壁(42)を形成する多孔質体の上面に設けられた潤滑剤
溜め(43)から多孔質体を通して金型内面(44)に潤滑剤を
供給できるようになっている。すなわち、押出機(1a)か
ら送られて来る加圧状態を維持した溶融樹脂原料(91)
を、金型内面(44)に潤滑剤溜め(43)から潤滑剤を供給し
て金型内面(44)と溶融樹脂原料(91)との摩擦抵抗を少な
くしながら所望の形状に成形し冷却しつつ押し出すよう
になっている。

【００３２】また、排出管路(41)の途中には、樹脂圧調
整装置としてのギアポンプ(45)が設けられていて、溶融
樹脂原料(91)を所定の圧力で潤滑冷却金型(4) に供給で
きるようになっている。さらに、押出機(1a)と潤滑冷却
金型(4) は、ともに温度コントロール装置（図示省略）
を有し、所定の温度に制御できるようになっている。

【００３３】この製造装置(A) は、以上のように、ホッ
パ(2a)に攪拌手段(3a)が設けられているので、ホッパ(2
a)内のガス圧を上げても、ガス溶解中に樹脂原料同士が
ホッパ(2a)内で固着することがない。

【００３４】また、攪拌手段(3a)が、駆動軸(34)にシー
ル部(34a) を備え、このシール部(34a) に粘性流体供給
装置(33)が接続されていて、常に、このシール部(34a)
に溶融樹脂が連続的に供給されるようになっているの
で、ホッパ(2a)内を安定した高圧状態に保つことができ
る。なお、ホッパ(2a)内のガス圧力がシールに用いてい
る粘性流体の圧力より高いので、粘性流体がホッパ(2a)
内の樹脂原料(9) 中に混入することはない。

【００３５】さらに、この製造装置(A) は、スクリュ(1
2)の駆動軸(13)が、溶融樹脂が満たされた状態になるシ
リンダ(11)の排出端部側に設けられているので、シリン
ダ(11)内に供給されたガスのガス圧を溶融樹脂の背圧よ
り小さくすることによって、シリンダ(11)と駆動軸(13)
と間からのガスの漏れを溶融樹脂により確実に防止する
ことができる。

【００３６】また、上記ホッパ(2a)の部分だけでなく、
シリンダ(11)の固体輸送部、シリンダ(11)の溶融体輸送
部の２ヶ所でも必要に応じて任意に高圧状態のガスを供
給することができる。

【００３７】すなわち、（ａ）開閉バルブ(23)を開いて
ホッパ(2a)内にガスを供給すると、ガスをホッパ(2a)内
で樹脂に溶解させることができ、（ｂ）開閉バルブ(53
a) を開いて前流ガス供給孔(51a) からシリンダ(11)の
固体輸送部へガスを供給すると、ガスをシリンダ(11)の
固体輸送部およびその後流にて樹脂に溶解させることが
でき、（ｃ）開閉バルブ(53b) を開いて後流ガス供給孔
(51b) からシリンダ(11)の溶融体輸送部へガスを供給す
ると、ガスをシリンダ(11)の溶融体輸送部およびその後
流にて樹脂に溶解させることができるようになっている
ので、樹脂が固相から溶融相へ変態する前に同樹脂に高
圧状態のガスを供給し溶解させることができるのに加え
て、溶融した後の樹脂にも高圧状態のガスを供給し、溶
解させることができる。

【００３８】すなわち、このように樹脂にガスを高圧下
で溶解させることにより、樹脂間にガスが拡散してポリ
マー鎖間の自由体積を大きくする働きが生じ、結果とし
て該樹脂が可塑化されて溶融粘度やガラス転移温度を下
げることができ、高粘度の樹脂でも溶融押出がなし得、
熱分解しやすい樹脂に対しては成形温度を低下させるこ
とができる。

【００３９】したがって、成形しようとする樹脂に応じ
てガスの溶解量を最良の状態にコントロールし所望製品
の形状に応じた金型へと導き、賦形することができる。

【００４０】さらに、この製造装置(A) では、金型とし
て、潤滑冷却金型(4) を用いるようにしたので、所望の
成形体をスムーズに得ることができる。しかも、排出管
路(41)の途中にギアポンプ(45)を設けて押出機(1a)から
溶融樹脂をこの金型(4) へ供給するようにしたので、溶
融樹脂原料(91)を常に定量で金型(4) に導入でき、良好
な成形体を得ることができる。

【００４１】なお、固体輸送部および溶融体輸送部の両
方に高圧状態のガスを供給し、樹脂に溶解させる方法
は、生産性を向上すべく押出量を上げる場合に有効な手
段となる。

【００４２】また、いずれの方法においても、樹脂原料
への高圧状態のガスの供給は、樹脂が固相から溶融相へ
変態する前に行う必要がある。これは、そうしないと、
難成形樹脂のうち溶融粘度が非常に高い樹脂の場合に、
例えば、同樹脂がスクリュ等で可塑化する際にトルクの
急激な上昇によりスクリュが回転不能に陥る等の問題が
起きる恐れがあり、また、熱に非常に敏感な樹脂の場合
には、溶融状態でガスを溶解させるまでに熱分解が進む
恐れがあるからである。

【００４３】さらに、対象とする難成形樹脂が結晶性樹
脂である場合には、同樹脂が固相から溶融相へ変態する
前に前流ガス供給孔(51a) から高圧状態のガスを供給し
て樹脂に溶解させるのに加えて、後流ガス供給孔(51b)
から溶融体輸送部へも高圧状態のガスを供給し、樹脂に
溶解させることが好ましい。これは、結晶性樹脂の場
合、樹脂の固相状態ではガスが非晶部分にしか溶解しな
いため、溶解量が少なくその効果が小さいからであり、
結晶構造が崩壊している溶融体輸送部へも高圧状態のガ
スを供給することにより必要な溶解量を補うことができ
る。

【００４４】図２は、本発明の製造装置の第２の実施の
形態を模式的にあらわしている。図２に示すように、こ
の製造装置(B) は、ホッパ(2b)が非磁性体で形成されて
いて、攪拌手段(3b)が磁石で形成された図３（ａ）に示
すような２枚羽根の攪拌体(35a) と、モータ(36)の駆動
軸(37)に連結され、ホッパ(2b)の壁面越しに攪拌羽根(3
5)が吸着可能な磁性体からなる回転ヘッド(38)とを備え
ている以外は、上記製造装置(A) と同様になっている。

【００４５】すなわち、攪拌体（35a)は、ホッパ(2b)の
壁面越しに回転ヘッド(38)に吸着し、モータ(36)によっ
て回転ヘッド(38)が回転することによってホッパ(2b)内
で回転し、ホッパ(2b)内の樹脂原料(9) を攪拌できるよ
うになっている。したがって、この製造装置(B) は、攪
拌体(35a) を駆動する駆動軸(37)がホッパ(2b)の壁面を
貫通していないので、第１の実施の形態の製造装置(A)
のように、圧力シールの問題がなく、粘性流体供給装置
(33)が不要で装置がより小型化できる。

【００４６】なお、上記の製造装置(B) では、２枚羽根
の攪拌体(35a) を用いていたが、図３（ｂ）に示すよう
に、攪拌バー(35b) や４枚羽根の攪拌体(35c) でも構わ
ない。

【００４７】図４は、本発明の製造装置の第３の実施の
形態を模式的にあらわしている。図４に示すように、こ
の製造装置(C) は、スクリュ(12 ´) の駆動軸(13 ´)
がシリンダ(11 ´) の樹脂供給側壁を貫通するように設
けられた押出機(1b)を有し、この駆動軸(13 ´) の貫通
孔から高圧ガスが漏れ出ないように粘性流体供給装置
(8) を備えるとともに、後流端壁に排出管路(41 ´) が
接続されている以外は、前述の製造装置(B) と同様にな
っている。

【００４８】すなわち、粘性流体供給装置(8) は、押出
機(81)と、循環路(82)とを備え、粘性流体としての溶融
樹脂 (図示せず）を押出機(81)から押し出して循環路(8
2)を介して循環路(82)の途中に設けられたギアポンプ(8
3)によって5kgf/cm²〜供給ガス圧の範囲の圧力で定量的
に駆動軸(13 ´) を囲繞するように設けられたシール部
(14)に供給したのち、循環路(82)を介して再び押出機(8
1)に戻すようになっているとともに、押出機（81) のベ
ント口に接続された真空ポンプ（84) によって戻ってき
た溶融樹脂中の気泡を脱気できるようになっている。

【００４９】この製造装置(B) は、以上のように、駆動
軸(13 ´) の部分が粘性流体によってシール部(14)でシ
ールされるようになっているので、シリンダ(11 ´) 内
を確実に高圧状態に保つことができる。また、シリンダ
(11 ´) 内のガス圧力がシールに用いている粘性流体の
圧力より高いので、粘性流体がシリンダ(11 ´) 内の溶
融樹脂原料(91)中に混入することはない。

【００５０】なお、高圧ガス側のガス圧より低い粘性流
体により高圧ガスのシールを行えるのは、押出機(1b)の
スクリュ(12 ´) により樹脂が前流に送られるときに限
られるが、それ以外の場合でもガスシールに用いている
粘性流体が循環していれば一気にガスが吹き出すという
ようなことがない。また、シールに用いられる粘性流体
として溶融樹脂の圧力がシリンダ(11 ´)内のガス圧よ
り低いので、シリンダ(11 ´) 内の供給ガスが粘性流体
中に溶け込むが、この溶解したガスは、押出機(81)のベ
ント口に接続された真空ポンプ(85)によって脱気される
ようになっているため、粘性流体としての溶融樹脂を安
定した状態でシール部(14)へ供給することができ、シー
ル性がより確実に確保できる。

【００５１】本発明にかかる製造装置は、上記の実施の
形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、
スクリュ（31) あるいは攪拌体(35a) をホッパ(2a)ある
いはホッパ(2b)内で回転させてホッパ(2a)あるいはホッ
パ(2b)内の樹脂原料(9) を攪拌するようにしていたが、
例えば、図５に示すように、ホッパ(2c)を攪拌手段とし
ての振動台(27)によって受け、振動台(27)の振動によっ
てホッパ(2c)内の樹脂原料(9) を攪拌したり、図６に示
すように、ホッパ(2d)を支持部材(28)によって揺動自在
に支持し、図示していない、駆動手段によって支持部材
(28)の支持軸(28a) を中心に揺動させてホッパ(2d)内の
樹脂原料(9) を攪拌するようにしても構わない。

【００５２】また、上記の実施の形態では、ガスボンベ
(22),(52) のガスを加圧ポンプ(24),(54a),(54b)によっ
て加圧してそれぞれ供給するようにしていたが、ガスボ
ンベから直接供給するようにしても構わない。また、上
記の実施の形態では、攪拌手段がホッパ(2a),(2b) に１
基の攪拌手段しか設けられていないが、ホッパの容量が
大きい場合には、複数基の攪拌手段を１つのホッパに設
けるようにしても構わない。

【００５３】

【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００５４】（実施例１）図１に示すような製造装置を
用いて以下のようにして成形体を製造した。まず、ホッ
パ内に難成形樹脂として熱敏感系材料のポリ乳酸ペレッ
ト（ベーリンガーインゲルハイム社製、RESOMER L209、
重量平均分子量５０万）とガス圧１００kg／cm²の炭酸
ガスを供給し、ポリ乳酸ペレットを攪拌手段の攪拌スク
リュで攪拌しながら、炭酸ガスをポリ乳酸ペレットに溶
解させたのち、シリンダ（バレル）設定温度１７０℃の
単軸押出機（スクリュー径４０mm、Ｌ／Ｄ＝３０）のシ
リンダー内に供給し、固体輸送部からさらに炭酸ガスを
供給しつつ溶融混練しながら、押出量５kg／hrで連続的
に押し出した。この時押出機の背圧は２５０kg／cm²で
あった（本実施例では、溶融体輸送部でのガス供給はし
なかった）。

【００５５】引き続いて、押出機吐出側先端に接続され
たギアポンプを介して８０℃に設定された潤滑冷却金型
に溶融樹脂原料を供給し、成形しつつ急冷固化させ、ロ
ッド状に押し出し、径１０mmの中実成形体を得た。この
中実成形体の断面を顕微鏡観察したところ、気泡は確認
されず、表面が平滑で均一な非発泡の中実成形体である
ことが確認できた。また、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグ
ラフィ）による分子量測定を行ったところ、押出の前後
で分子量低下が見られず、分解等が起こっていないこと
がわかった。

【００５６】なお、この潤滑冷却金型では、潤滑剤溜ま
りに溜められた潤滑剤としてのポリエチレングリコール
を５cc/ 分で多孔質体によって形成された金型内壁を通
して金型内面に供給し、溶融樹脂との界面全周に渡って
均一に潤滑剤を塗布するようにしておいた。また、攪拌
手段の駆動軸のシール部へは、粘性流体供給装置を用い
て高密度ポリエチレン（三井石油化学工業社製「ハイゼ
ックス・8000Ｆ」、M.F.R.＝0.03、融点 130℃) を145
℃に加熱溶融した状態で供給しておいた。

【００５７】（実施例２）図２に示すような製造装置を
用いて、磁石からなる２枚羽根の攪拌体を６０ｒｐｍで
回転させてホッパ内のポリ乳酸ペレットを攪拌した以外
は、実施例１と同様にして径１０mmの中実成形体を得
た。この中実成形体の断面を顕微鏡観察したところ、気
泡は確認されず、表面が平滑で均一な非発泡の中実成形
体であることが確認できた。また、ＧＰＣ（ゲル浸透ク
ロマトグラフィ）による分子量測定を行ったところ、押
出の前後で分子量低下が見られず、分解等が起こってい
ないことがわかった。

【００５８】（比較例１）攪拌装置を用いなかった以外
は、実施例１と同様の条件で成形体を得ようとしたが、
ホッパ内での樹脂の固着が原因で、押出機への供給変動
が起こり、溶融体輸送部において樹脂圧が大きく変動し
た。また、溶融体輸送部出口で背圧が５００kg／cm²以
上かかり、押し出しが不可能であった。

【００５９】

【発明の効果】本発明の樹脂成形体の製造装置によれ
ば、ホッパ内でより速く樹脂原料にガスを溶解させるこ
とができるとともに、ホッパ内の樹脂原料を押出機にス
ムースに供給することができる。すなわち、製造速度を
上げることができ、生産性が向上する。

【００６０】また、請求項２のように、押出機のシリン
ダ内の所要位置に高圧状態のガスを供給するガス供給装
置を押出機に接続し、シリンダ内にも直接ガスを供給す
ることができるようにすれば、より確実にガスを樹脂に
溶解させることができ、押出量を上げて生産性をより向
上させることができる。

【００６１】さらに、請求項３のように、押出機の駆動
装置に連結するスクリュの駆動軸が粘性流体によってシ
ールされている構造とすれば、シリンダ内の高圧ガスが
駆動軸部分から外部に抜け出ることがないため、高圧状
態のガスの圧力シールを粘性流体により確実にかつ簡易
的に行うことができる。

【００６２】加えて、得られた成形体中には溶解したガ
スは成形体から自然に抜け出るために、樹脂を有機溶媒
で可塑化させる従来方法のような溶媒回収工程が必要で
なく、生産性が高い上に、設備の小型化および製造コス
トの低減が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の第１の実施の形態をあらわ
し、その概要を示す垂直縦断図である。

【図２】本発明の製造装置の第２の実施の形態をあらわ
し、その概要を示す垂直縦断図である。

【図３】図２の製造装置の攪拌体の１例をあらわす斜視
図である。

【図４】本発明の製造装置の第３の実施の形態をあらわ
し、その概要を示す垂直縦断図である。

【図５】本発明の製造装置の別の実施の形態をあらわ
し、そのホッパ部を模式的にあらわす模式図である。

【図６】本発明の製造装置の別の実施の形態をあらわ
し、そのホッパ部を模式的にあらわす模式図である。

【符号の説明】

(A),(B),(C)・・・製造装置 (1a),(1b)・・・押出機 (2a),(2b),(2c),(2d)・・・ホッパ (3a),(3b)・・・攪拌手段 (4)・・・潤滑冷却金型 (5)・・・ガス供給装置 (8),(33) ・・・粘性流体供給装置 (9)・・・樹脂原料 (11),(11 ´) ・・・シリンダ (12),(12 ´) ・・・スクリュ (13),(13 ´),(34),(37) ・・・駆動軸 (14),(34a) ・・・シール部 (15) ・・・減速機 (16),(36)・・・モータ（駆動装置） (21),(23),(53a),(53b)・・・開閉バルブ (22),(52)・・・ガスボンベ (24),(54a),(54b) ・・・加圧ポンプ (27) ・・・振動台 (攪拌手段) (28) ・・・支持部材 (攪拌手段) (31) ・・・攪拌スクリュ (32) ・・・駆動モータ (33a),(81) ・・・押出機 (33e),(84) ・・・真空ポンプ (33b),(82) ・・・循環路 (33c),(45),(83)・・・ギアポンプ (樹脂圧調整装置) (35a),(35b),(35c)・・・攪拌体 (38) ・・・回転ヘッド (41),(41 ´ )・・・排出管路 (42) ・・・金型内壁 (43) ・・・潤滑剤溜め (44) ・・・金型内面 (51a)・・・前流ガス供給孔 (51b)・・・後流ガス供給孔 (91) ・・・溶融樹脂原料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内にスクリュを配してなる押出機
と、押出機の供給端部上側に設けられた樹脂原料のホッ
パとを備える樹脂成形体の製造装置において、ホッパ
が、これに導入される高圧状態のガスを圧力保持する耐
圧構造となされているとともに、ホッパ内に導入された
ガスの高圧状態を保ちながら、ホッパ内の樹脂原料を攪
拌可能な攪拌手段を備えていることを特徴とする樹脂成
形体の製造装置。
【請求項２】押出機のシリンダ内の所要位置に高圧状態
のガスを供給するガス供給装置が押出機に接続されてい
る請求項１に記載の樹脂成形体の製造装置。
【請求項３】押出機の駆動装置に連結するスクリュの駆
動軸が粘性流体によってシールされている請求項１また
は請求項２に記載の樹脂成形体の製造装置。