JPS61139413A - ベント型押出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベント型押出成形装置に関する。

〔従来の技術〕

押出成形品の品質の向上をはかるためには、押出機内の
材料混練が特に重要であるが材料中の気泡（ボイド）の
存在をなくす事も大きな問題である。押出成形品中の気
泡をいかにして除くかという問題に対しては、ベント式
押出方法が古くから採用されている。このベント式押出
方法は、大別して次の２つの方法がある。

（１）ベントガスをシリンダの穴から取シ出す方法。

（２）スクリューに小孔をあけてスクリューの中心の孔
と連結し、このスクリューの中心孔を真空にしてベント
ガスを取シ出す方法。

これらの２つの方法は、ガスを外側へ取シ出すか、或い
は内側へ取シ出すかの相違があるだけで、基本的には同
じ考え方に基づいている。しかし、スクリュー、シリン
ダの加工性及び作業性の観点から、一般には上記（１）
の方法が採られている。

第５図は上記（１）の方法による押出成形装置の概要を
示した断面説明図である。同図において、αＱはペント
押出機で、シリンダα９１ベントスクリユーαｚ１ホツ
パーαｊ及びペント部α荀から構成されている・（１）
は成形ダイで、ベント押出機（ト）の先端に設けられ、
押出成形物（２）を送シ出す。ベントスクリュー（１ｚ
は、第６図に示すように、−次押出部（１２ａ）及び二
次押出部（１２ｂ）から構成されている。そして、−次
押出部（１２ａ）は供給部、圧線部及び計量部から構成
され、二次押出部（１２ｂ）は供給部（抽出部、１２ｃ
）、圧縮部及び計量部から構成されている。

〔発明が解決すべき問題点〕

第５図及び第６図に示す従来のベント押出機において、
抽出部（１２ｃ）（ベント部）は溶融材料から揮発分を
ベントする個所であるが、押出条件の変更、即ちスクリ
ュー回転数や設定温度、或いは製品形状を規定する成形
ダイ形状の変更によって、往々にしてベント部α４から
溶融体が吐出してベントの役割を果たす事ができなくな
ったり、押出量に大きな変動（バラツキ）を生ずるよう
Ｋなる。このような現象は成形する材料の種類を変えた
場合に、特に顕著に見られる。その主な原因は、押出の
条件を変更することによって、押出機内部の樹脂挙動（
例えば溶融粘度）が変化し、二次押出部（１２ｂ）での
背圧流等が多大な影響を受けることによる。

このような現象により、ある押出条件下において一定状
態に保之れでいた一次押出部（１２ａ）と二次押出部（
１２ｂ）の樹脂圧カバランスが乱れ、−次押出部（１２
ｍ）の樹脂圧力〈二次押出部（１２ｂ）の樹脂圧力の場
合、には、ペント部α荀の穴から溶融体が吐出し、逆に
、−次押出部（１２ｍ）の樹脂圧力〉二次、押出部（１
２ｂ）の樹脂圧力の場合には、時として押出量のバラツ
キを生じる。

従って、使用する材料の種類及び押出条件に合わせて最
適なスクリューを設計する必要かあ、シ、手間と金額が
かさみ、この点がベント押出方式を採用するにあたって
の重要な問題点となっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るベント型押出成形装置は、上記の問題を解
決するために、ベント押出機の先端部と成形ダイとの間
に、高粘度輸送用ギヤーポンプを配置したことを特徴と
する。

〔作　用〕

本発明においては、ベント押出機からの溶融材料が高粘
度輸送用ギヤーポンプを介して成形ダイに導びかれる。

この念め、押出条件１等が変更になっても、前記ギヤー
ポンプによって二次押出部の背圧流を調整し、−次押出
部と二次押出部との樹脂圧カバランスを任意に指定出来
る。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例に係るベント型押出形成装置の断
面説明図である。同図において、第５図の符号と同一の
ものは同−又は相当部を示すものとする。ベント押出機
（ト）の先端部と成形ダイ■との間には、高粘度溶融体
輸送用ギヤーポンプ（１）が設置されている。このギヤ
ーポンプ（１）は、ポンプ本体内に相互に外回シに回転
するギヤーが対設され、その周辺部に圧縮部（空間）が
設けられ、この部分での材料加圧作用によって溶融体を
引き寄せ、抜き取る動作を強め次、特に、高粘度の溶融
体輸送に適合させたものである。

ベルト押出機αＯにギヤーポンプ（１）を取付けた本装
置においては、押出条件の変更に伴なう二次押出部（１
２ｃ）での背圧流、即ち樹脂圧力の増減を任意に調整す
ることができ、これにより常に安定したベントロの効果
及び押出量の確保を容易に実現できる。

ここで、ギヤーポンプ（１）の作用を更に詳細に説明す
る。通常のベント押出機（至）の二次押出部（１２ｂ）
での溶融体は成形ダイ抵抗による背圧の影響を受け、溶
融体には負の速度が与えられる。

この背圧流の大小は、材料と押出温度、更にはスクリュ
ー回転数などから決定される溶融粘度と成形ダイの形状
等によって左右されるもので、これらの押出条件下で一
義的に与えられてしまうものである。このうち、例えば
成形ダイの形状を変更するだけで、背圧流（負の速度）
が増減し、ベント抽出に支障をき次す。

これに対して、ギヤーポンプＯＩ′ｔ−取付けた本装置
においては、溶融体の輸送はベント押出機（１０とギヤ
ーポンプ（１）の両者のバランスで決定され、輸送能力
としてギヤーポンプ（７）の方がベント押出機αＱを上
回るように設定すれば、押出機内部（例えば押出機先端
）の樹脂圧力を零にすることができ　　　−る。勿論、
その値は、ベント押出機αＯのスクリュー回転数とギヤ
ーポンプ（１）の回転数とでどのようにでも調整するこ
とができる。但し、５Ｗ−以下では押出量にバラツキを
生じ易く、また５０ｖ−を越えた場合には、時折ベント
部（１４から溶融体が吐出するのが見られる。従って、
前記の数値の範囲内（５應匂〜５０　）ｒｅｄ　）に設
定するのが望ましい。更に、成形ダイ抵抗はギヤーポン
プ（７）によって完全に速断される為、ベルト押出機内
部へ影響を与える事は無い。

また、従来二次押出部の重要な役割であった押出量の確
保が、本装置ではギヤーポンプ（１）によって行なえる
事から、二次押出部を非常に短くする事も可能となって
いる。その際、二次押出部の圧縮比として０．８〜１．
４のスクリュー（第２図参照）が特に適する。それは、
圧縮比が０．８以下の場合にはスクリュー内部にて材料
の滞留個所が多くなって焼けが発生し易くなり、ｔｅｉ
、４以上であると十分なベント機能を発揮するためには
二次押出部が従来のベントスクリューと同等の長さを必
要とするためである。従って、このようなベントスクリ
ューを使用することにより、混線に多大な影響を与える
一次押出部のＬ（長さ）／Ｄ（径）を大きくとることが
でき、製品品質、作業性、省エネルギーに優れたものと
なる。

なお、二次押出部の圧縮比とは、第２図に符号ａで示す
二次押出部供給ゾーンの容積と、符号すで示す二次押当
部推進ゾーンの容積とで定義されるもので次式に表わさ
れ、必要に応じこの部分にピンなどの混線区間を設ける
事も出来る。

次に、本発明に係る装置の特性を、次の比較例１〜１４
（従来技術に相当）と実施例１〜１４（本発明）との比
較で説明する。

比較例１：Ｌ／Ｉ）＝２８、Ｄ＝５５φ（−）のベント
押出機に第３図に示すベントスクリ ニー（タイプ１）（１３を使用し、成形ダイに内径５．
０φ（ｆｉ）、外径ａＯφ−の電線押出用成形ダイを取
付け、低密 度ポリエチレン（Ｉ、ＤＰＩ）　（ＭＩ＝１．０　）を
スクリュー回転数３０回転／分、押出温度１８０℃で押
出し、そのときの１ 分毎の押出量の安定性及びベント部の 穴にかかる樹脂圧力、押出機の先端に かかる樹脂圧力を測定した。また、赤 顔料を３　Ｐｈｒ添加し、その分散性を顕微鏡にて観察
し次。

比較例２：成形ダイ【円径０．９φ（ｍ）、外径２．０
φ（■）の電線押出用成形ダイを取付けた以外は、比較
例１と同様に行 なった。

比較例３；成形ダイに内径１０．ｏφ（禦）、外径２４
、Ｏφ（麿）の電線押出用成形ダイを取付けた以外は、
比較例１と同様に 行なった。

比較例４；スクリュー回転数を９部回転／分とし次以外
は、比較例１と同様に行なった。

比較例５；材料Ｋ　ＬＤＰＥ　（ＭＩ　＝　１０．０　
）　を使用した以外は比較例１と同様に行なっ念。

比較例６；材料にＥＶＡ系難燃コンパウンド（エチレン
−酢酸ビニル共Ｍ　合体（ＥＶＡ　）　）６０部／直鎖
状−低密度ポリエチレン （Ｌ−ＬＤＰＫ）４０部／水酸化アルミ５０部／老防１
．０部）ｔ−使用した以外は、比較例１と同様に行なっ
た。

比較例７：材料Ｋ　ＬＤＰＥ　（ＭＪ＝３．０　）１０
０部、ビニルトリメトキシシラ７３０部、ＤｃＰｏ、１
６部、老防０．３部、ジブチル錫シラウリレート（ＤＢ
ＴＤＬ　）　０．１部を配合した材料を使用した以外は
、比較例１ と同様に行なった。

比較例８〜１４；め＝２８、Ｄ＝５５φ（瓢）のベンド
押出機に第４図に示すベント スクリューを使用した以外は、比較例 １〜７と同様に行なつ念。

実施例１〜１４；比較例１〜１４のベント押出機の先端
に高粘度輸送用ギヤーポンプ （ゼニスポンプ社ＨＬＢ５５４８−１０型）を配置し、
ギヤーポンプの入口側圧力 （即ち押出機先端の樹脂圧力）が２０ Ｖ−程度になるようにギヤーポンプ回 転数ｔ−調節する以外は、比較例１〜 １４と同様に行なった。

以上の比較例１〜１４と実施例１〜１４の結果を次の表
に示す。

なお、押出量の安定性において、◎はバラツキが±６％
以内、Ｏは±４〜９チ以内、Δは±１０〜１４％以内、
Ｘは±１５％以上である。ま之、分散性については、◎
は優、Ｏは良、Δは可、Ｘは不可である。

上記の表に示された結果から明らかなようく、本発明に
係る実施例では、従来のベントスクリュータイプ（１）
を使用した場合に訃いて（実施例１〜７）、全ての押出
条件でベントロ樹脂圧力は零であシ、との之め、ベント
ロに樹脂圧力がかかつてベントロがふさがれて脱気が困
難になったり、押出量の安定性に欠ける（バラツキ大）
ような事もない。更に、ベントスクリュータイプ（２）
を使用した場合においても（実施例８〜１４）、良好な
べ／ト押出機能を発揮することができ、しかも、−次押
出部のＬ／Ｄを長くとることが可能になって高品質製品
を提供できる・ 〔発明の効果〕 本発明装置は以上説明し九とお９、高粘度輸送用ギヤー
ポンプによってベント押出機の二次押出部にて発生する
臂圧流を調整するようＫしたので、押出条件等が変わっ
ても常に安定し次ベント機能を発揮する条件が指定でき
る。この九め、押出量も安定し、また押出条件等に合わ
せてスクリュー設計をする必要もなくなっている。

更に、二次押出部の重要な役割である押出量の確保をギ
ャーポンプに分担させたので、二次押出部を非常に短く
することがき、その分だけ一次押出部を長くすることが
でき、その結果、製品品質、作業性、省エネルギーの点
で多大な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るベント型押出成形装置
の断面説明図、第２図は上記実施例に係る装置のべ／ト
スクリユーの形状説明図、第３図及び第４図は従来タイ
プのベントスクリュー及び本発明に適したベントスクリ
ューの形状説明図、第５図は従来のベント型押出成形装
置の断面説明図、ｗｃ６図はそのベントスクリューの形
状説明図である。 αＱ・・・ベント押出機、■・・・成形グイ、（１）・
・・高粘度輸送用ギヤーポンプ。 代理人　弁理士　　木　村　三　朗 第　１　図 ３０−、高粘な輪釦ハ唇ボーア。 第　２図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベント押出機の先端と成形ダイとの間に、高粘度
   輸送用ギヤーポンプを配置したことを特徴とするベント
   型押出成形装置。
2. （２）ベント押出機は、二次押出部の圧縮比が０．８〜
   １．４のベントスクリューを用いた押出機であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベント型押出成
   形装置。