JPS588333B2 - 模様入り熱可塑性合成樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は模様入り熱可塑性合成樹脂成形品の製造方法、
特に成形温度が異なる異種かつ異色の熱可塑性合成樹脂
を成形材料としてスクリュ式押出機を具えるブロー成形
装置によって模様を現出した成形品を製造する方法に関
する。

ここで成形温度とは成形材料を可塑化するのに必要な温
度をいう。

ブロー成形は成形材料を押出機とこの押出機に連設した
クロスヘッドで溶融した後、クロスへッドダイからチュ
ーブ状のパリソンを押し出してただちにこれを金型では
さみ、内部に空気を吹込んで成形する方法である。

一般に、ブロー成形装置の押出機には成形材料をプラン
ジャで押し出すプランジャ式とスクリュで押し出すスク
リュ式があるが、プランジャ式押出機では、押出機のシ
リンダ壁に接触している成形材料は熱分解をうけやすく
、反対に内部の材料は溶融が遅れるという欠点があり、
均質の成形品は得られにくい。

これに対し、スクリュ式では混練が完全に行なわれるた
め、成形材料の熱分解は起りにくく、また成形材料に混
練によるせん断力が働くので溶融粘度が下がり、成形が
容易である。

したがって現在使われている押出機のほとんどはスクリ
ュ式である。

従来、模様入り熱可塑性合成樹脂成形品を製造する方法
はいくつか知られているが、ブロー成形においては、混
練工程を伴なわないブランジャ式押出機を具えた成形装
置によれは押出機のシリンダ内の溶融工程で２色以上に
着色された成形材料が不均一に混ざり合って模様を現出
するので、容易に模様入りの成形品を製造することはで
きた。

これに対し、スクリュ式押出機を具えたブロー成形装置
では、加熱された押出機のシリンダ内で成形材料は溶融
されるが、同時にスクリュによって混練されてしまうの
で、成形材料を２色以上に着色しても完全に混合されて
単色になってしまい、したがって模様入りの成形品を得
ることはほとんと不可能であった。

しかしそれにも拘わらず、プランジャ式押出機は前述の
ような欠点を有するので現在はほとんど使われておらず
、このためスクリュ式押出機を具えたブロー成形装置に
よって、模様入りの成形品を製造する方法の開発が望ま
れていた。

もつともスクリュ式押出機を具えたブロー成形装置にお
いても、１個のクロスヘッドに複数個のシリンダを連設
し、各シリンダ毎に異色に着色した成形材料を装入して
溶融混練し、つづいて各シリンダから押し出された着色
溶融樹脂をクロスヘッドに導いてまぜ合わせ、模様を現
出させて押し出し、ブロー成形する方法が考えられてい
たが、この方法では各色ごとにシリンダが必要となるた
め、多額の設備費用と手数がかかり、コストも非常に高
くつく欠点がある。

そこで、本発明者は鋭意研究の結果、 （１）スクリュ式押出機を具えたブロー成形装置におけ
る熱可塑性合成樹脂成形材料の溶融工程は厳密には押出
機のシリンダー内で行なわれる溶融混練工程と、この押
出機に連設したクロスヘッド内で行なわれる、混練工程
を伴なわない溶融工程との２段に分けて考えることがで
き、しかも夫々の工程の設定温度は自由にコントロール
することができること、 （２）熱可塑性合成樹脂はその種類により成形温度すな
わち可塑化するのに必要な温度が異なり、かつ互いに異
色に着色した成形温度の高い熱可塑性合成樹脂（以下高
成形温度樹脂という）と成形温度の低い熱可塑性合成樹
脂（以下低成形温度樹脂という）とを可塑化し、高成形
温度樹脂の成形温度下で不均一に混合しても不規則模様
が現出すること、 の２点に着目した。

本発明は上記背景の下で成立したものであり、通常のス
クリュ式押出機を具えるブロー成形装置によっても容易
に美麗な模様を有する熱可塑性合成樹脂成形品を製造す
ることのできる方法を提案しようとするものである。

すなわち、本発明は互いに成形温度範囲が異なるととも
に異色に着色処理した熱可塑性合成樹脂の成形材料をス
クリュ式押出機とこの押出機に連設したクロスヘッドと
を具えるブロー成形装置に装填した後、成形温度の低い
熱可塑性合成樹脂をこの低成形温度樹脂の成形温度に合
わせて加熱された前記押出機のシリンダ内で溶融混練し
、続いて成形温度の高い熱可塑性合成樹脂をこの高成形
温度樹脂の成形温度に合わせて加熱された前記クロスヘ
ッド内で溶融し、その後所要形状にブロー成形して成形
品に不規則模様を現出させることを要旨とするもので、
本発明においては成形材料さこの成形材料の溶融工程に
特徴があり、以下これらについて順次説明する。

まず、本発明においては成形材料として、成形温度範囲
が異なる異種の熱可塑性合成樹脂を用いる。

熱可塑性合成樹脂は、下表に示すように、種類によって
成形温度が異なる。

但し上表は厳密な数値を示すものでなく、成形装置の構
造、性能によっても変わり、また成形材料の可塑化の度
合も成形材料の大きさによって異なり、例えば粉状の方
が粒状のものよりも可塑化しやすく、溶融時間の長さに
よっても影響される極端に成形温度に差がある場合を除
き、成形材料としてどのような組合せを選択してもよい
が、種類によっては互いになじまないものもあり、この
場合は、成形品の強度にも影響するので、このような組
合せを選ぶ場合は混合比を小さくするのが好ましい。

異種の成形材料は互いに異色でなければならない。

着色処理については、低成形温度樹脂にはドライカラー
やマスターバッチを添加する。

しかし高成形温度樹脂は後述するように低成形温度樹脂
の溶融混練工程を経た後に溶融されるので、予め着色し
ておかなければならない。

この場合、高成形温度樹脂にドライカラーをまぶして押
出機で溶融混練したものをカッター又はペレタイザーで
カットしたものや、着色された高成形温度樹脂の成形品
のバリをクラッシャーで粉砕したもの等を用いることが
できる。

異種の成形材料のいずれか、一方を無着色としてもよい
。

また、多色模様を出したいときはいろいろな種類の色の
高成形温度樹脂を使用すればよい。

次に以上のように着色処理した成形材料をタンブラー等
でよく攪拌した後スクリュ式押出機を具えたブロー成形
装置に装填し、つづいてこれを溶融して押し出すのであ
るが、この一連の工程を図面によって説明する。

図はスクリュ式押出機を具えた通常のブロー成形装置の
概略図であるが、まずよく攪拌した成形材料１をホツパ
２に装填し、次いでスクリュ式押出機３に送りこむ。

このとき押出機３のシリンダ４の温度を加熱装置５によ
り、成形材料１の低成形温度樹脂の成形温度に合わせて
設定しておく。

このようにすると、成形材料１のうち低成形温度樹脂の
みが溶融されるとともに着色され、同時にスクリュ６に
よって完全に混練される。

この段階では高成形温度樹脂は未溶融のままである。

続いて成形材料１はスクリュ６により押出機３からクロ
スヘッド７に送入されるが、このときクロスヘッド７の
温度を加熱装置８によって高成形温度樹脂の成形温度に
合わせて設定しておく。

このようにすると、ここでは高成形温度樹脂も溶融され
るが、このクロスヘッド７には混練工程はないので既に
、溶融された低成形温度樹脂さ不均一に混融し、クロス
へッドダイ９から不規則模様が現出したチューブ状のパ
リソン１０が押し出される。

最後にこのパリソンは金型（図示せず）に入れられ、所
要形状にブロー成形されて模様入りの成形品ができる。

なお、スクリュ式押出機を具えたブロー成形装置には、
押出機とクロスヘッドとの間にアキュムレークを設けた
方式のものもあるが、このタイプでもアキュムレータの
温度を適当にコントロールすることにより模様入り熱可
塑性合成樹脂成形品を製造することができる。

次に実施例について説明する。

実施例１ スクリュ式ブロー成形装置 日本製鋼所製 カウテツクスＶ−８ 成形材料と 低成形温度樹脂 着色処理 低密度ポリエチレン（宇部Ｆ−０２２）ア
イボリーのドライカラー添加。

高成形温度樹脂 高密度ポリエチレン （旭化成サンテツクＢ−１７０） 茶色に着色してペレット状にした。

温度条件 シリンダ温度１２０℃ クロスヘッド温度１４０℃ 結 果 アイボリーと茶が複雑に交錯した不規則模様
の成形品ができた。

実施例２ スクリュ式ブロー成形装置 日本製鋼所製 カウテツクスＶ−８ 成形材料と 低成形温度樹脂 着色処理 低密度ポリエチレン（宇部Ｆ−０２２）無
着色 高成形温度樹脂 ポリプロピレン（三菱ノーブレンＢＣ−８）青色に着色
してペレット状にした。

温度条件 シリンダ温度１２０℃ クロスヘッド温度１５０℃ 結 果 半透明な成形品の樹脂中に青色の美麗な不
規則模様が現出した。

以上より本発明の効果を要約すると次の通りである。

（１）特別な装置を設けることなく、従来のスクリュ式
押出機を具えたブロー成形装置により、加熱温度のコン
トロールだけで容易に美麗な模様を有する成形品を得る
ことができる。

（２）多色模様入りの成形品も容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

図は通常のスクリュ式押出機を具えたブロー成形装置を
一部断面で示した概略図である。 １・・・・・・成形材料、３・・・・・・押出機、６・
・・・・・スクリュ、７・・・・・・クロスヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに成形温度範囲が異なるとともに異色に着色処
   理した熱可塑性合成樹脂の成形材料をスクリュ式押出機
   とこの押出機に連設したクロスヘッドとを具えるブロー
   成形装置に装填した後、成形温度の低い熱可塑性合成樹
   脂をこの低成形温度樹脂の成形温度に合わせて加熱され
   た前記押出機のシリンダ内で溶融混練し、続いて成形温
   度の高い熱可塑性合成樹脂をこの高成形温度樹脂の成形
   温度に合わせて加熱された前記クロスヘッド内で溶融し
   、その後所要形状にブロー成形して成形品に不規則模様
   を現出させることを特徴とする模様入り熱可塑性合成樹
   脂成形品の製造方法。