JPS605449B2 - 熱可塑性樹脂板状体の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱可塑性樹脂板状体の製造方法及び装置に
関するものである。

熱可塑性樹脂の板状体を押出機を用いて製造することは
、既に行われている。

この場合、押出機の先端に押出機が付設され、樹脂が口
金を通して押出される。従って、口金はその中に樹脂を
通過させるための貫通した通路を備えるが、この通路は
、押出機がわでは横断面が円形を呈し、出口がわでは横
断面が所望の板状を持つに至っている。その中間では、
樹脂通路が円形から板状へと徐々に変化するように構成
されている。上述のような口金を用いて樹脂板を製造す
る場合、比較的幅の狭い板を製造することは容易である
。

ところが、広幅の板状体を製造することは容易ではない
。なぜならば、第１に、広幅の板状体を製造するとなる
と、多量の樹脂を押出さなければならないが、多量の樹
脂を一様な温度に保って口金内に供給することが、困難
だからである。第２に、口金内で樹脂を板状に成形する
とき、板の中央部では樹脂が流れ易く、従って早く流れ
るが、板の両側では樹脂が流れにくく、従っておくれて
ゆるやかに流れるので、樹脂を幅方向の全体にわたって
一様に流すことが困難だからである。また、この困難は
、幅が広くなればなるほど、顕著となるからである。そ
こで、従来は、温度を一様に保つために、押出機と口金
との間に温度調節器を付設することが試みられた。

温度調節器では、樹脂を加熱又は冷却して温度を一様に
保つのである。ところが、加熱又は冷却しただけで、多
量の樹脂を一様な温度に保つことは容易でない。そこで
、この発明者は、温度を一様に保つために、さらに樹脂
の混合をよくしようとした。そのために、押出機を出た
樹脂を静止混合器に導いて、静止混合器内で樹脂をよく
混合することを試みた。静止混合器とは、樹脂の流路内
に多数の小板を斜めに架設し、樹脂を小板に沿って流し
、こうして流路内をジグザグ又は不規則に進行させ、各
部の混合をよくする装置である。結果は、静止混合器を
用いると、混合がよく行われ、従って温度の均一を期す
ることはできるが、小板によって切断されたあとが樹脂
中に残り、そのために樹脂中に弱い融着部が形成される
、という欠点を伴なうことがわかつた。そこで、この欠
点をさらに改良する必要があった。また、口金内で樹脂
の流れを偏平な状態のものとするとき、幅方向の全体に
わたって樹脂を一様に流すために、従来から口金内にお
ける樹脂通路の間隙を幅方向の中央ほど狭く、両端に近
づくほど広くして、樹脂流れの均一をはかっていた。と
ころが、通路の間隙を広めたり狭めたりするのを実際に
どの程度とするかを決定するのが、非常に困難であった
。なぜならば、その広狭の差は、そこを流れる樹脂の種
類及び温度によってまちまちであり、結局はその場合そ
の場合に応じて、適当に変えなければならないからであ
る。この発明者は、上述したような従来の口金いおいて
、樹脂通路を幅方向に拡げてほぼ板状としたのち、その
通路の一部に屈曲部を設け、屈曲部では横断面形状を平
板の横断面形状にしたまま、樹脂通路を板の平面から食
み出す方向に屈曲させ、その屈曲状態を樹脂流れ方向に
沿って弧状に湾曲するようにし、その後に従来の板状通
路に連結するようにした。

その結果、このようにすると、静止混合器内で小坂によ
り切断された庇痕を消すことができることを知った。ま
た、このようにすると、屈曲部における樹脂流を調節す
ることが容易となることを知った。従って、口金内に上
述のような屈曲部を設けることは、静止混合器を用いて
多量の樹脂を一様な温度に保つ上にも効果があり、また
目的とする板状体の幅方向にわたって、樹脂流を均等化
するにも効果があることを見出した。この発明は、この
ような知見に基づいてなされたものである。従釆の口金
は、樹脂流の入口と出口とを結ぶ平面に沿ってのみ、樹
脂通路を形成することとしていた。

云いかえると、従来の口金では、樹脂通路を入口と出口
とを結ぶ平面から食み出させるようなことはなかった。
これは、できるだけ短かい通路によって樹脂を所望の形
に成形しようとし、且つ樹脂の流れを円滑なものにしよ
うとのみ、考えていたからである。使用する口金は、こ
のようなものに限られていたから、従来の成形法では、
口金内で樹脂を入口と出口とを結ぶ平面から食み出させ
て、成形するようなことは全くなかった。従って、口金
の入口と出口とを結ぶ平面から樹脂を食み出す方向に、
樹脂を屈曲させて進めることは、全く目新しいことであ
る。この出願における製造方法の発明は、押出機内で加
熱軟化された熱可塑性樹脂を混合器内に導入してのち口
金内に導入し、混合器内に架設した多数の４・板により
樹脂を誘導し、部分的にジグザグ又は不規則に樹脂を進
行させて混合し、その後に口金内で樹脂を幅方向に徐々
に拡げて板状にしたのち、樹脂流を流の方向に弧状に屈
曲させ、その後に平板状として押出すことを特徴とする
、熱可塑性樹脂板の製造方法に関するものである。

また「 この出願における製造装置の発明は、何れも貫
通する樹脂通路を持った混合器と口金とを連結し、混合
器の通路内には多数の小板を斜めに架設してジグザグ又
は交錯した通路を設け、口金内の通路を叙々に偏平にし
て出口がわに板状の樹脂通路を設け、板状樹脂通路の途
中に口金屈曲部を介在させ、口金屈曲部における樹脂の
通路を入口と出口とを結ぶ平面から食み出すように、樹
脂流の方向に沿って弧状に屈曲させたことを特徴とする
、熱可塑性樹脂板状体の製造用装置に関するものである
。これらの発明を図面について説明すると、次のとりで
ある。

第１図は、この発明方法の一実施態様を示した水平断面
図である。第２図は、第１図のローＤ線断面図である。
第３図は、第２図の血−ｍ線断面図である。第４図は、
この発明方法で用いられる他の装置の水平断面図である
。第５図は、第４図のＶ−Ｖ線断面図である。第６図は
、この発明に係る別の装置の一部切欠断面図である。ま
ず、第１図ないし第３図について、装置の各部分を説明
する。

１は押出機、２はブレーカープレート、３は静止混合器
、４は口金拡大部、５は口金屈曲部、６は口金板状部で
ある。

口金は、口金拡大部４、口金屈曲部５、及び口金板状部
６の結合により構成されている。静止混合器３は、貫通
する樹脂通路３１を備え、その中に多数の小板３２ない
し３４を備えている。

小板３２なし、し３４が、通路３１内に取付けられる関
係は、何れも似ている。そこで、小板３４について取付
け状態を説明する。多数の小板３４は、支持体３５に斜
めに取付けられ、互いに等しい間隔をおいて、互いに平
行に向いている。そこで、支持体３５を通路３１の軸に
垂直に向けて通路３１内にさしわたす。すると、小坂３
４は、その板の延びる方向を通路３１の藤に斜めに向け
て架設されることになる。小板３４から僅かに離して、
小板３３を同様に支持体３５により遍路３１内に架設す
る。このとき、小坂３３が延びる方向が小板３４の延び
る方向と一致しないようにする。具体的には小板３３と
小板３４とが同じ平面上に位置しないように、とくに平
面の向く方向をわざわざ違わせ、傾斜方向もことさら変
えるようにする。同様に傾きを変えて４・板３２を通路
３１内に架設する。こうして作られたものが静止混合器
３である。口金拡大部４は、その中に通路４１を備えて
いる。通路４１の横断面は、入口がわで円形を呈し、出
口がわで偏平な板状を呈し、その中間では円形から板状
へと叙々に変化している。通路４１は、入口がわでは静
止混合器３の通路３１に連なり、出口がわで屈曲部５の
通路５１に連なる。それら通路の継目は、隙間や段差を
構成しないよう、滑かな面により連結されている。口金
屈曲部５は、雄型５２と雌型５３とを組み合わせて作ら
れ、その間に通路５１が形成されている。

雌型５３は、通路５１の壁となるところに横断面が弧状
の窪み面を備え、窪み面の両端には側板５５及び５６を
備えている。雄型５２は、蒲鉾状の突出部５４を備え、
突出部５４を雌型５３の窪み面と対向させ、雄型５２の
両端を側板５５及び５６１こ密接させて、雌型５３に固
定される。こうして、雄型５２と雌型５３との間に、屈
曲した通路５１が形成される。蒲鉾状の突出部５４は、
第３図に示すように、長手方向の断面が中央部において
高く、両端に近づくに従って次第に低くなっている。

その結果、突出部５４の長手方向の断面は、ゆるやかな
弧状を呈している。また、長率方向に垂直な断面では、
突出部５４が第２図に示すように、小さな円の弧状を呈
して急激に盛り上っている。他方、雌型５３の窪み面は
、上述のように、横断面が弧状に湾曲しているが、長手
方向の断面では殆んど一直線状に延びて湾曲していない
。そこで、雌型５３の窪み面に雄型５２の突出部５４を
対向させて、固定すると、窪み面と突出部５４と間に弧
状に湾曲した屈曲通路５１が形成される。屈曲通路５１
は「両側にある側板５５及び５６に接する部分で間隙が
最も大きく、中央部に近づくに従って間隙が狭くなって
いる。口金屈曲部５の出口がわには、口金板状部６が接
続される。

口金板状部６は、得ようとする板の横断面に相当する形
状の通路６１を備えている。通路６１は、出口に近づく
ほど僅かながら狭くなるように、形成されている。遍路
６１は口金屈曲部５の通路５１と連なる。その通路の継
ぎ目は、隙間や段差を形成しないように、糟かな面によ
り連結されている。この発明の装置は、口金板状部６と
口金屈曲部５と口金拡大部４とからなる口金と、静止混
合器３とを連結したものである点に特徴をもっている。

口金だけを取れば、口金板状部６と口金拡大部４とを直
接接続した構造のものは、既に知られていた。しかし、
口金拡大部４と口金板状部６と間に、口金屈曲部５を介
在させたものは知られていない。その上で、この発明の
装置は、口金拡大部４がわに、静止混合器３を付設した
ので、樹脂板状体の製造装置としては、充分に進歩性を
持ったものになっている。この発明の装置では、押出機
１内で溶融された樹脂が静止混合器３内に入り、小片３
２ないし３４等に沿って進行する。

そこでは小片３２ないし３４等が傾斜を異にし、また平
面の向く方向をも異にして架設されているので、樹脂が
これら小板に沿って進行する間に、樹脂は部分的に不規
則又はジグザグに進む。従って、静止混合器３内を進行
する間に、樹脂は全体としてよく混合されることになる
。このように、樹脂は静止混合器３内でよく混合される
反面、欠点をもったものになる。

それは、静止混合器３内を進行する樹脂が、多数の小板
３２なし、し３４に沿って進む間に、小板３２なし、し
３４によって切断されるという関係になるからである。
切断の結果、小板３２なし、し３４による切断の庇痕が
、樹脂の中に残ることになる。この癖痕を持った樹脂の
塊が、次いで口金拡大部４に導入される。口金拡大部４
内を進行する間に、樹脂は幅方向に拡げられて板状にな
る。このように、口金拡大部４内で樹脂を１つの平面に
沿って進行させただけでは、小板による切断の庇痕は、
容易に治癒されない。従って、口金拡大部４及び口金板
状部６を通って板状に成形されたものは、渡痕による弱
い部分を成形体内に残存させるこになる。口金拡大部４
内では、幅方向の中央部を進行する樹脂は流れ易いが、
幅方向の両端を進行する樹脂は流れにくい。

そこで、通路４１の中央部の厚みを小さくし、通路４１
の両端ほど厚みを大きくして、流れの均一化をはかる。
この点では、従来行われて来たことと同じように見える
。しかし、従来は、口金拡大部４を出るときに、幅方向
の樹脂の流れを均一にしなければならなかったが、この
発明の装置では、口金拡大部４の先に口金屈曲部５が存
在し、口金屈曲部５内で樹脂の流れの均一化を調節でき
ることになっているので、口金拡大部４を出るときに、
樹脂の流れを均一にしなくてもよい点が非常に異なって
いる。詳述すれば、口金拡大部４では遍路４１が平板状
のものであるため、樹脂流れに対して抵抗を与える部分
が、とくに１個所に集中しているわけではないので、抵
抗を変えるとなると、通路全体にわたって手直しをしな
ければならない。そのために、通路４１で樹脂流の均一
化をはかることが、困難である。だから、口金拡大部４
において樹脂流の均一化をはからなくてもよいことは、
大きな利点をもたらす。また、口金拡大部４内では、中
央部の樹脂が短距離を進んだだけで通路４１を出て行く
のに、両端の樹脂は斜めにに進むために、長い距離を進
まないと通路４１を出られない。

このために両端ほど進行がおくれることになり、樹脂を
板の幅方向全体にわたって一様に進めることができない
。口金屈曲部５では、樹脂流に対する抵抗が突出部４４
に依存しているから、突出部５４の形状を部分的に修正
するだけで、容易に樹脂流を調節することができる。そ
の上で、突出部５４の中央部の突出高を大きくし、両端
ほど突出高を小さくすることによって、中央部における
樹脂の進行距離を長くし、両端ほど樹脂の進行距離を短
か〈することができる。こうして、口金拡大部４内へ同
時に入った樹脂を、口金屈曲部５から同時に出て行くよ
うに調節することができる。さらに、金屈曲部５内で樹
脂を屈曲通路５１に沿って進めることにより、樹脂に練
りの効果を与え、小板３２ないし３４による切断痕を充
分に消去することができる。その後に樹脂を口金板状部
に導いて、平板状に成形することにより、癖痕のない樹
脂板状体をムラなく容易に、押出成形することができる
。この発明方法によれば、押出機内で加熱溶融された樹
脂が、静止混合器内でよく混合される。その後、樹脂は
口金拡大部内で広幅に拡げられる。その際、樹脂は、必
然的に幅方向の両端で中央部よりも流れにくくなるとと
もに、お〈れて進むこととなる。ところが、その後樹脂
は、口金屈曲部へ進み、屈曲通路内において弧状に屈曲
される。その際、屈曲通路の山の高さを調節することに
より、樹脂は幅方向の中央部において大きな流れ抵抗を
与えられ、幅方向の端ほど小さな流れ抵抗を与えられる
。その結果、樹脂流の均等化が具現される。従って、口
金板状部から樹脂を一様な平板状のものとして押出すこ
とができる。また、静止混合器を通過した樹脂は、静止
混合器内の小板で切断された痕を残しているもものであ
るが、口金屈曲部で練りの効果を与えられるので、切断
された痕を消すことになり、従って全体がよく混練され
た一体物として板状体を構成することになる。さらに、
口金屈曲部で樹脂流の抵抗を加減するので、口金屈曲部
における突出部の形状を調整することにより、樹脂の流
れに対する抵抗を加減することが容易であり、従って樹
脂流の均等化が容易である。この発明方法は、以上のよ
うな利点をもつている。また、この発明の装置は、静止
混合器と、口金とが組合わされているので、混合と成形
とを別々のところろで行うこととなり、従って両者の完
全を期しやすい。

しかも、口金内では、板状となった樹脂通路の途中に、
すなわち口金拡大部と口金板状部との間や、口金屈曲部
を介在させたので、口金屈曲部だけを外して、樹脂通路
の調整をすることができる。とくに口金屈曲部は、雄型
と雌型とで構成されており、雄型は蒲鉾状の突出部によ
って、樹脂通路の抵抗を規制することができるようにな
っているから、蒲鉾状突出部の突出度合いを調節するこ
とによって、容易に樹脂流れに与える抵抗を加減するこ
とができる。従って、この発明の装置は、樹脂流れの均
等化を自在に調節できる点で有利なものである。この発
明方法及び装置は、第１図ないし第３図に示したように
、１つの口金屈曲部５を含むものに限らない。

第４図及び第５図に示したように、口金屈曲部５にもう
１つの口金屈曲部７を蓮設したようであってもよい。２
つの口金屈曲部５及び７を含む場合には、それぞれの屈
曲通路５１及び７１‘ま、板状の樹脂通路に対して互い
に反対がわに突出するようにすることが望ましい。

このようにすると、樹脂流れの均一化効果が一層顕著と
なる。第４図及び第５図では「 ２つの口金屈曲部５び
７を別々に作成したが、これは一体に作成してもよい。

また、屈曲部における突出部は、これを取外しに便利な
ようにすることが望ましい。例えば、第６図に示すよう
に、蒲鉾状突出部６４を半円状榛材５７と組合わせ、こ
の組合わせ物を雄型５２の一部として交換自在にするこ
とが望ましい。この発明は、発泡剤を含まない熱可塑性
樹脂の押出にも使用できるが、とくに発泡剤を含んだ熱
可塑性樹脂の押出において、効果が顕著である。

なぜならば、非発泡の樹脂では内部と表皮部との不均一
が余り目立たないが、発泡体では局部的不均一が気泡の
大小粗密となって現れるからである。この発明の口金を
用い、この発明方法によって発泡体を作ると、内部も表
皮部も一様に発泡したものが、容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明方法の−実施態様を示した水平断面
図である。 第２図は、第１図のローロ線断面図である。第３図は、
第２図のｍ−ｍ線断面図である。第４図は、この発明方
法に用いられる他の装置の水平断面図である。第５図は
、第４図のＶ−Ｖ線断面図である。第６図は、この発明
に係る別の装置の一部切欠断面図である。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 押出機内で加熱軟化された熱可塑性樹脂を混合器内
   に導入してのち口金内に導入し、混合器内に架設した多
   数の小板により樹脂を誘導し、部分的に不規則に樹脂を
   進行させて混合し、その後に口金内で樹脂を幅方向に徐
   々に拡げて板状にしてのち、板状樹脂流を流れの方向に
   弧状に屈曲させ、その後に平板状として押出すことを特
   徴とする、熱可塑性樹脂板の製造方法。 ２ 屈曲部における樹脂板状体の厚みを幅方向の中央部
   で薄く、両端に近づくほど厚くし、屈曲部における樹脂
   板状体の曲率を幅方向の中央部で大きく両端に近づくほ
   ど小さくした、特許請求の範囲第１項に記載する樹脂板
   状体の製造方法。 ３ 板状樹脂流の屈曲を板状体平面の一方の側で行った
   のち、引き続き板状体平面の他方の側で対称的に樹脂流
   の屈曲を行い、その後に平板状として押出す、特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載する熱可塑性樹脂板状体
   の製造方法。 ４ 何れも貫通する樹脂通路を持った混合器と口金とを
   接続して両通路を連結し、混合器の通路内には多数の小
   板を斜めに架設して、交錯した通路を設け、口金内の通
   路を徐々に偏平にして出口がわに板状の樹脂通路を設け
   、板状樹脂通路の途中に口金屈曲部を介在させ、口金屈
   曲部における樹脂の通路を入口と出口とを結ぶ平面から
   食み出すように、樹脂流の方向に沿って弧状に屈曲させ
   たことを特徴とする、熱可塑性樹脂板状体の製造用装置
   。 ５ 口金屈曲部が雄型と雌型とで構成され、雌型には樹
   脂流れの方向に弧状に弯曲する窪み面内に突出面を対向
   させて雄型と雌型とを固定し、口金屈曲部とした特許請
   求の範囲第４項に記載する装置。 ６ 蒲鉾状の突出部が樹脂流れと垂直な方向の中央部で
   高く、両端に近づくに従って次第に低くなり、突出部と
   窪み面との間の間隙が中央部で狭く両端に近づくほど広
   くなっている、特許請求の範囲第４項又は第５項に記載
   する装置。 ７ 口金屈曲部が、口金の入口と出口とを結ぶ平面の一
   方のがわへ食み出すように形成されるとともに、引き続
   き他方のがわへ食み出すように形成されている、特許請
   求の範囲第４項ないし第６項に記載する装置。