KR930000755B1

KR930000755B1 - 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR930000755B1
Application number: KR1019880002298A
Authority: KR
Inventors: 도요가즈 다구보; 준시 후찌이
Original assignee: 이데미쓰 세끼유 가가꾸 가부시기가이샤; 홍고오 무쓰미
Priority date: 1988-03-05
Filing date: 1988-03-05
Publication date: 1993-02-01
Also published as: KR890014247A

Abstract

내용 없음.

Description

열가소성 수지 시이트류의 제조 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 관한 열가소성 수지 시이트류의 제조방법의 일실시예에 적용되는 압출 장치와 냉각장치로 구성된 장치의 전체 구성도.

제2도는 압출 장치에 사용되는 제1압출기의 한 예를 나타낸 단면도.

제3도는 압출 장치에 사용되는 제2압출기의 한 예를 나타낸 단면도.

제4도는 제2압출기의 변형예의 일부를 나타낸 단면도.

제5도는 전술한 이외의 압출 장치를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 호퍼(hopper) 3 : 제1압출기

4 : 접속관 5 : 제2압출기

10,23 : 기어 펌프 13,17 : 실린더

14,18 : 스크루우 31,35 : 슬릿

48 : 막상 수지(膜狀樹脂) P₁,P₂,P₃: 압력 검출기

C,C₁,C₂: 제어기

본 발명은 열가소성 수지를 재료로 하여 수지 사이트, 필름 등을 제조하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래 부터, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 결정성 열가소성 수지는 열가소성에 의한 성형의 용이성 때문에 시이트로서 또는 용기로서 각종 포장 분야 등에 이용되어 왔다.

전술한 폴리프로필렌 등으로 대표되는 결정성 열가소성 수지 시이트류의 제조에 있어서는, 이 시이트류의 투명성을 개선하기 위하여 급냉하여 결정형태를 제어하는 것이 이루어지고 있었다. 이와 같은 급냉 방법으로서는 수냉(水冷)이 가장 효율적이지만, 압출 다이(die)에서 압출된 수지막상체(樹脂膜狀體)를 균일하게 냉각하는 것이 곤란하다고하는 문제가 있었고, 그리하여 본 발명자 등은 수지막상체를 균일하게 수냉하는 방법으로서 냉각수가 흘러내리는 다단 슬릿(slit)을 사용하는 방법을 이미 제안한 바 있다(일본국 특허 공개 소 58-203018호).

그러나, 전술한 방법에 따라 냉각 조건 등을 제어하여도 그 냉각 효과에는 자연히 한계가 있으며, 성형품으로서의 수지 시이트류의 투명성, 표면 균일성 등은 반드시 만족할 수 있는 것은 아니였다.

그래서, 본 발명자 등은 여러가지로 연구를 거듭하였던 결과, 압출한 용융 막상 수지가 냉각수에 접하기 전의 용융 수지의 단계, 즉 수지 압출 장치를 구성하는 압출기에 재료 공급을 하는 것으로 부터 압출 다이까지의 단계에 있어서 압출 조건의 영향이 크다는 것을 발견하였다. 이것을 기초로하여 압출 조건으로서 압출기의 선단부에 응력 완화부를 설치한 압출기를 사용하는 방법을 안출하여, 이 압출 조건과 슬릿 수냉법을 조합해서 사용하는 방법을 제안하였다(일본국 특허 공개 소 62-14611호, 특허 출원 소 61-202146호).

그러나, 이러한 방법은 뛰어난 방법이지만, 장치의 선택이 한정되어 있다는 것, 혼련성(混練性)과 완화성(緩和性) 및 압출 안정성을 다함께 만족시킨다는 것이 곤란하다는 등의 문제점이 있었다.

그런데, 혼련성과 응력 완화, 그리고 고속 성형성과 저온 압출이라고 하는 상반된 문제를 만족하도록 2대의 압출기로 구성된 탄뎀식(tandem 式)압출기가 알려져 있다(일본국 특허 공개 소 59-5044호)

이 탄뎀식 압출기는 제1압출기와 제2압출기를 접속관에 의하여 직렬로 접속함과 아울러 제2압출기의 출구측과 접속관에 압력 검출기를 각기 설치하여, 이들 압력 검출기에 의한 검출 압력차가 일정한 관계로 유지되도록 제1압출기의 스크루우 회전수를 제어하고자 하는 것이다.

이와 같은 탄뎀식 압출기에 의하면, 일반적으로는 제1압출기에 의하여 수지의 용융 가소화와 혼련을 하게 하고, 제2압출기로 분산, 수지 온도의 균일화, 개량 압출이라고 하는 각각의 기능에 맞추어서 압출기를 설계할 수 있다고 하는 잇점이 있다. 그러나, 제1압출기에 있어서는 주로 용융 가소화와 혼련을 목적으로 하지만, 실제로는 분산성, 혼련성, 수지 온도의 균일성 등은 그만큼 기대할 수 없다. 이 때문에, 제1압출기의 출구로 부터는 분산, 혼련, 수지 온도의 균일화가 불충분한 상태에서 압출되므로 양호한 시이트 등을 제조하려면 제2압출기에서 다시금 분산, 혼련, 수지 온도의 균일화를 할 필요가 있다.

따라서, 제2압출기에서 전단 응력(剪斷應力)과 수지 온도가 높아져서, 결과적으로 저온에서 잔류 응력이 낮은 수지를 압출할 수 없고, 투명성, 광택 등이 뛰어난 시이트 등을 얻을 수 없었다.

본 발명의 목적은 열가소성 수지의 충분한 혼련, 분산, 수지 온도의 균일화를 확보하면서 응력을 완화하여 저온 압출을 고속으로 하여 투명성 등의 특성이 뛰어난 고품위의 압출 성형품을 안정하고 양호한 생산성으로 제조할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

본 발명에 관한 제조 방법은 수지 시이트류의 투명성이 용융막상 수지의 수냉(水冷) 상태에 따라 다르며, 또한 이 수냉 효과의 한계가 수지 압출 단계의 압출 조건과 밀접하게 서로 관련이 있음을 착안하여 성취한 것으로, 용융막상 수지의 수냉은 입구에서 실질적으로 냉각수가 오래 정체하지 않도록 흘러내리는 슬릿속으로 도입하여 주행시키는 한편, 압출 조건은 충분한 혼련과 응력 완화를 하도록 한 것이다. 이와 같이 충분한 혼련과 응력 완화를 1대의 압출기로 달성하자면 특수한 스크루우 구조가 필요하게 되어서 장치선택의 범위가 한정되기 때문에, 본 발명에서는 충분한 용융 혼련을 목적으로 하는 압출기와 충분한 응력 완화를 목적으로 하는 압출기를 분리함으로써 장치 선택의 범위를 한정하는 일이 없이 양호한 광학 특성의 열가소성 수지 시이트류를 제조할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 본 발명에 제조 방법에서는 충분한 용융 혼련을 하기 위하여, 예컨데 압축비가 2이상, 바람직하게는 3이상으로 된 고혼련형의 제1압출기를 사용함과 아울러 충분한 응력 완화를 하기 위하여, 예컨데 압축비가 2미만, 바람직하게는 1.5이하, 통상적으로 압축비는 1정도의 정상 압출기능을 가진 저혼련형의 제2압출기를 사용한다. 이렇게 함으로써 제1압출기에서 열가소성 수지를 혼련하고 용융 상태의 수지로 하여 접속관을 통하여 제2압출기에다 압출하고, 제2압출기에서는 충분한 응력 완화를 하면서 표면 특성이 뒤어난 용융 수지막상체로 하여 다이(die)로 부터 압출하여 이 막상체를 전술한 바와 같이 냉각수가 슬릿 입구부에서 정체하지 않도록 흘러내리는 슬릿속에 도입하여 냉각함으로써 투명성 등의 광학 특성을 양호하게 한 것이다.

또한, 본 발명에 관한 장치는 제1압출기와 이 제1압출기에 직렬로 접속된 제2압출기와, 제2압출기의 수지 압출측에 설치된 용융막상 수지를 압출하는 다이(die)와, 이 다이로부터 압출된 용융막상 수지를 냉각하는것으로서 냉각수가 흘러내리는 슬릿을 구비하고, 이 슬릿속으로 막상 수지를 도입 주행할 수 있는 냉각장치로 구성되어 있다. 이 경우, 제1압출기와 제2압출기 사이에 기어 펌프를 설치하는 것이 바람직하다.

제2압출기에서는 열가소성 수지가 용융 가소화됨과 동시에 혼련, 분산, 온도의 균일화 등이 상당히 이루어져서 접속관을 통하여 제2압출기에 공급된다. 이때, 제1압출기와 제2압출기 사이에 기어 펌프를 설치했을 경우에는 기어 펌프의 기어 회전에 따라 부분적으로 다소의 혼련이 부족한 용융 수지가 있어도 이 기어 펌프에 의하여 충분히 균일하게 혼련됨과 동시에 정량적으로 배출된다. 또한, 기어 펌프에 의하여 제1압출기 출구에서의 압력의 변동폭이 작아져서 제1압출기의 회전수 제어도 용이하게 된다

이어서, 용융 수지는 제2압출기에 공급되어 충분한 응력 완화 작용, 수지 온도의 균일화, 나아가서는 수지 온도의 냉각이 필요에 따라 이루어져서 다이로 부터 압출되고, 압출된 용융막상 수지는 냉각 장치에서 냉각된다.

다음에, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면에 다라서 설명한다.

먼저, 본 발명에서 사용하는 열가소성 수지로서는 폴리프로필렌계 수지, 예컨데 폴리프로필렌의 호모 중합체, 혹은 프로필렌과 20중량% 이하의 다른 α-올레핀과의 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 나아가서 이들의 혼합물이 해당되며, 이 혼합물에는 다단 중합법으로 제조되는 블랜드(blend)도 포함된다. 그밖에도 폴리에틸린계 수지, 폴리프로필렌계 수지와 폴리에틸렌계 수지나 탄성 중합체의 혼합물, 폴리에스테르, 폴리아미드 등도 이용할 수 있다. 나아가서, 이들과 유사한 수지, 무수 말레산 등을 그라프트 변성한 폴리올레핀 수지 등의 접착성 수지, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 용착성(溶着性)이 좋은 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리아미드, 포리에틸렌테레프탈레이트 등의 가스 배리어(gas barrier) 수지 등과의 동시 압출 다층 시이트에도 적용할 수 있다.

제1도에는 압출 장치(1)와 냉각장치(20)를 구비한 장치의 전체 구성이 나와 있다. 이 도면에서, 압출장치(1)는 수지 공급용의 호퍼(2)를 구비한 단축(單軸) 혹은 2축의 고혼련형의 제1압출기(3)와, 이 제1압출(3)의 출그측에 접속관(4)을 통하여 직렬로 접속된 단축 구조로 된 저혼련형의 제2압출기(5)를 포함하여 구성되어 있다.

제1압출기(3)는 호퍼(2)에서 공급된 수지 팰릿(pellet)을 용융 가소화함과 동시에 스크루우 구동용 모우터(M₁)와 감속기(7)(단, 모우터 직결형에서는 불필요)를 개재하여 스크루우를 회전 구동시켜, 이에 따라 용융 수지를 용융 가소화 및 혼련하여 분산화를 도모한다.

제2압출기(5)는 제1압출기(3)에 의하여 혼련된 용융 수지의 응력을 완화하여 투명성 등의 품질 특성이 뛰어난 수지 시이트류의 고속 압출을 가능하도록 하기 위한 것으로, 제2압출기(5)에는 제1압출기(3)와 마찬가지로 스크루우 구동용 모우터(M₂)와 감속기(9)가 설치되어 있다.

또한, 제2압출기(5)의 출구측에는 정량 배출화를 도모하기 위한 기어 펌프(10)를 통하여 압출 다이(30)가 연결된다. 더욱이 제2압출기에 있어서는 스크루우 및/또는 실린더를, 예컨데 열매체를 사용하여 온도 조절함으로써 수지의 온도를 냉각하는 것도 가능하다.

제1압출기(3)와 제2압출기(5)를 접속하는 접속관(4)의 도중 및 제2압출기(5)와 기어 펌프 사이에는 압력 검출기(P₁)(P₂)가 각기 설치되어 있으며, 이들 압력 검출기(P₁)(P₂)에서 검출된 압력값은 제어기(C)에 부여되며, 이 제어기(C)는 검출결과에 따라서 제1압출기(3)의 스크루우를 구동시키는 오우터(M₁)의 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있다. 이때, 제어기(C)에 의한 모우터(M₁)의 제어는, 예컨데 [(압력 검출기(P₂)의 검출값)-(압력 검출기(P₁)의 검출값)]이 일정하게 유지되도록 한다.

냉각 장치(20)는 용융막상 수지(38)를 급냉하기 위한 냉각수가 흘러 내리는 슬릿(31)과, 이 슬릿(31)의 입구에서 냉각수의 정체를 방지하여 흐름을 원활하게 하기 위한 다공성 정류체(整流體)(32)를 구비한 상단수조(水槽)(33)와, 상단 수조(33)의 하단측에 배치되어 슬릿(31)의 바로 밑에 위치하는 슬릿(35)을 구비한 하단 수조(36)와, 하단 수조(36)의 더욱 아래쪽에 배치된 수조(37)와, 냉각된 막상 수지(48)를 양쪽에서 가압하여 막상 수지(48)의 주행 속도를 일정하게 유지하는 협압(挾壓) 로울러 (39), (40)와, 수조(37)내를 통과한 막상 수지(48)를 받아들이기 위한 인수 로울러 (41),(42)와, 막상수지(48)를 소정의 열처리를 하는 로울러 군(群)(43)과, 수저(37)내에 흘러내려서 냉각기(44)에 의하여 냉각된 냉각수를 필요에 따라 상단 수조(33) 및 하단 수조(36)로 순환시키는 펌프(45)를 포함하여 구성되어 있다.

이 냉각 장치에 있어서, 압출 다이(30)에서 압출된 용융막상 수지(38)는 냉각수가 흘러내리는 상단 수조(33)와 하단 수조(36)의 슬릿(31) 및 (35)에 도입되어 협압 로울러(39),(40)를 통과하여 수조(37)내의 냉각수를 통과한 후 인수 로울러(41), (42)에서 인수된 다음, 로울러 군(43)에서 필요에 따라 소정의 열처리를 함으로써 수지 시이트 성형을 완료한다. 이때, 슬릿(31) 및 (35)으로 부터의 냉각수를 양이 증대되어서 냉각 효과의 향상을 도모할 수 있도록 되어 있다. 더욱이, 상단 슬릿(31)에의 냉각수의 유입은 슬릿 입구에서의 냉각수의 정체가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하며, 이 때문에 상단 수조(33)의 수위는 낮게 유지하는 것이 필요하다.

여기에서 정체가 발생하면 용융막상 수지의 불균일한 냉각이 발생하여 외부 헤이즈(haze)가 낮은 시이트류를 얻을 수 없다.

더욱이, 제1도에는 2단 슬릿 냉각의 경우의 바람직한 경우를 나타내었으나, 시이트류의 두께, 성형 속도 등에 따라서는 상단 슬릿(31)만으로도 충분하다.

제2도에는 본 실시예에 사용되는 제1압출기(3)의 단축의 한 에를 나타내고 있다. 이 압출기(3)는 호퍼(2)와, 필터(12)를 구비한 실린더(13)와, 이 실린더(13)내에 장치된 스크루우(14)를 포함하여 구성되어 있다.

제1압출기(3)의 스크루우(14)는 그 형상 등에 특별한 제한은 없으며, 예를들면, 수지 공급부, 압축부, 계량화부(計量化部)를 가진 일반적인 고혼련형의 스크루우를 사용할 수 있으며, 필요에 따라 스크루우의 중간부 및/또는 선단부에 어뢰(torpedo)형, 나선형 등의 혼련, 혼합을 촉진하는 부분을 가져도 좋다.

즉, 제1압출기(3)에서는 잔류 수지와 응력을 특히 낮게 할 필요는 없고, 고속으로 균일한 혼련 압출을 할 수 있으면 좋으며, 고압축, 고전단(高剪斷)의 스크루우가 일반적으로 사용된다.

또한, 전술한 스크루우(14)는 그 선단에 어뢰형으로 된 균일 혼련 향상부(15)를 구비하고 있으며, 스크루우(14)의 회전에 따라 호퍼(2)로 부터 공급된 수지 펠렛은 용융 가소화되면서 충분히 혼련되어 스크루우(14)의 추진력에 따라 필터(12)를 통과하여 접속관(14)으로 압속되도록 되어 있다.

이 고혼련형의 제1압출기(3)는 스크루우(14)의 홈 깊이가 수지 공급측으로 부터 수지 압출측으로 향하여 점차로 얕아짐에 따라 압축비가 높아져서, 이 압축비가 2이상, 바람직하게는 3이상으로 되어 제1압출기(3)에 의하여 용융 수지는 충분히 혼련되도록 되어 있다. 이때, 압축비가 2미만이면, 수지의 불필요한 정체를 초래함과 동시에 초기의 혼련 부족을 초래하게 하므로 바람직하지 않다. 또, 스크루우(14)의 형식은 어떠한 것이라도 좋으며, 동일한 피치로 홈 깊이가 변화하는 형, 홈 깊이가 일정하고 피치가 변화하는 형이라도 좋다. 균일 혼련 향상부(15)는, 예를 들면, 전술한 바 어뢰형 이송심봉 또는 주면에 축방향의 나선홈 가공을 한 나선형 이송심봉 등 어뢰형 이송심봉의 변형 등이 있으며, 여기에서 수지의 흐름에 저항이 부여되어 전단(剪斷)에 따라 수지의 균일한 용융과 혼련을 하게 된다. 균일 혼련 향상부(15)와 실린더(13)내벽의 간격은 작아져서 전단이 커지도록 되어 있다. 또, 균일 혼련 향상부(15)의 깊이는, 예컨데, 어뢰성 이송심봉을 사용하였을 경우, 통상 스크루우 직경(D)의 0.1∼2배, 바람직하게는 0,2∼1.5배이며, 어뢰형 이송심봉과 실린더(3)의 사이의 간극은 0.1∼6㎜이고, 바람직하게는 0.3∼4㎜이다. 구체적으로는 어뢰형 이송심봉 부분의 길이에도 따르는 것이나, 실린더벽과의 간극은 스크루우 직경(D)의 1/150∼1/20, 바람직하게는 1/100∼1/30이다. 그러나, 이러한 값은 수지의 종류, 구간 길이 등에 따라 가장 적합한 것을 선정하는 것이 필요하다. 이때, 균일 혼련 향상부(15)는 어뢰형 이송심봉의 것이 구조가 가장 간이하다.

제3도는 본 실시예에 사용되는 제2압출기(5)의 한 예를 나타낸 것이다. 제2압출기(5)는 필터(16)를 구비한 실린더(17)와, 실린더(17)내에 장비된 스크루우(18)를 구비하여 구성되어 있다.

전술한 스크루우(18)는 홈 깊이가 비교적 깊은 저압축, 저전단(低剪斷) 스크루우가 사용되고 있다. 이 스크루우(18)는 모우터(M₂)에 의하여 감속기(9)를 통해 회전 구동되고, 스크루우(18)의 회전에 따라 접속관(4)으로 부터 공급된 충분히 혼련된 용융 수지가 응력이 완화되면서 스크루우(18)의 추진력에 의하여 필터(16)를 통과하여 기어 펌프(10)에 보내지며, 이 기어펌프(10)에서 압출량이 정량으로 되어 다이(30)로부터 압출되어 용융막상 수지(38)로 된다.

저혼련형의 제2압출기(5)에 있어서의 스크루우(18)의 압축비는 2미만으로 되고, 바람직하게는 1.5이하 통상 압축비가 1인 스트레이트 스크루우가 사용되며, 압축비가 0.5인 것이라도 좋다. 여기에서 용융 수지의 계량(計量)(배출량의 조정)이 이루어짐과 동시에 용융 수지속에 잔류하는 전단 응력이 완화되며, 더욱이 필요에 따라 용융 수지의 냉각의 균일화도 이루게 된다. 냉각함에 있어서는, 예컨데 실린더(17)와 스크루우(18)의 강제 냉각이 실시된다. 제2압출기(5)에서는 잔류 전단 응력을 제거하는 것이 주목적이며, 고혼련, 고전단은 발생하지 않는 그러한 구조로 되어 있다. 더욱이, 제1 및 제2의 압출기(3),(5)에서는 스크루우의 지름은 제1압출기(3)가 비교적 작고 제2압출기(5)가 비교적 크게 되며, 스크루우 회전수는 제1압출기(3)가 크고 제2압출기 (5)가 작으며, 나아가서 성형 온도는 전단할 때의 발열도 포함하여 제1압출기(3)가 높고 제2압출기(5)가 낮게 되어 있다.

더욱이, 제2압출기(5)는, 예컨데 제4도에 나타낸 구조로 하여도 좋다.

제4도에 나타낸 제2압출기(5)는 실린더(17)의 선단에 연장 실린더(19)가 플랜지 접속됨으로써 스크루우(18)의 선단측에는 스크루우가 없는 비혼련부(21)가 형성된 것으로, 이것에 의해서도 전술한 바와 마찬가지 이상으로 수시의 전단 응력을 충분히 완화시킬 수 있다. 또한, 본 명세서 중에 있어서의 압축비라 함은, 각각의 구조부에 있어서 스크루우의 피치가 일정한 경우에 있어서의˝(수지 유입 단부의 홈 깊이)/(수지 압출단부의 홈 깊이)˝를 의미한다.

다음에, 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

호퍼(2)에서 공급된 수지 팰릿은 스크루우(14)의 회전에 따라 용융 가소화되면서 충분한 혼련이 된 다음에 제2압출기(5)의 실린더(17)내에 공급된다. 제2압출기(5)에서는 용융 수지의 응력이 완화된 다음, 필터(16)를 거쳐 정량화를 하는 기어 펌프(10)에 공급된다. 이때, 제1압출기(3)의 모우터(M₁)는 속도 제어기(C)에 의하여 적당한 운전 밸런스를 잡도록 제어된다. 즉, 제1 및 제2압출기(3),(5)의 출구 압력을 압력검출기(P₁)(P₂)로 검출하여 이들 압력차가 일정하게 되도록 제1압출기(3)의 모우터 (M₁)의 회전수가 제어된다. 상기 압출 다이(30)로부터 압출된 용융막상 수지(38)는 로울러의 권취 작용에 의하여 냉가수가 흘러 내리는 슬릿(31),(35)과 수조(37)내를 통과하게 되어 투명성 등의 수지 특성의 개선을 도모하게 된다.

이와 같은 본 실시예에 의하면, 용융막상 수지(38)를 압출함에 있어 압출기를 균일 용융 혼련을 목적으로 하는 고혼련형의 제1압출기(3)와, 응력 완화를 목적으로 하는 저혼련형의 제2압출기(5)로 분리하였기 때문에 특수 형상의 스크루우를 구비하 압출기를 사용하지 않고도 압출 안정성을 양호하게 할 수 있고, 각 압출기(3)(5)는 그 목적에 따른 가장 훌륭한 설계를 할 수 있기 때문에 장치의 선택성을 넓힐 수가 있고, 운전 조건의 선정 범위도 넓힐 수 있다. 또, 혼련성과 응력 완화, 그리고 고속 성형성과 저온 압출이라고 하는 상반된 문제를 동시에 만족할 수 있고, 고속 안정 성형이 가능하게 되어서 제조 코스트의 절감, 에너지 절약을 도모할 수 있다. 나아가서, 혼련성이 양호하고 응력 완화가 충분한 사실로 부터 표면 특성이 뛰어난 시이트류의 압출이 가능하게 되고, 냉각 장치에 의한 신속, 충분한 냉각과도 서로 어울려서 투명성, 광택성 등의 광학 특성이 양호한 시이트류를 얻을 수 있다.

제5도는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치의 다른 실시예를 냉각 장치를 생략한 상태로 나타낸 것이다. 이 도면에서, 제1압출기(3)와 제2압출기(5)를 접속하는 접속관(4)의 도중에는 기어 펌프(23)가 설치되어 있으며, 이 기어 펌프(23)의 출구측에 설치된 압력 검출기(P₁)와 제2압출기(5)의 출구측에 설치된 압력 검출기(P₂)에 의하여 검출된 압력차가 일정하게 되도록 제어기(C₁)에 의하여 기어 펌프(23)의 회전 속도를 제어하도록 구성되어 있다. 또, 제1압출기(3)와 기어 펌프(23) 사이에 압력 검출기(P₃)가 설치되어 있으며, 이 검출 압력값이 소정치로 유지되도록 제어기(C₂)를 통하여 모우터(M₁)의 회전 속도 조정도할 수 있게 되어 있다. 나아가서, 제2압출기(5)의 출구와 기어 펌프(10) 사이에 필터(24)를 배치하고 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 제1압출기(3)와, 제2압출기(5) 사이에 기어 펌프(23)를 설치함에 따라 제1압출기(3)로부터 압출되는 용융 수지에 혼련이 불충분한 수지가 존재하고 있어도 기어 펌프(23)의 기어회전에 따라 혼련의 완전화를 달성할 수 있고, 응력 완화를 주목적으로 한 제2압출기(5)에 미혼련 수지가 공급된다고 하는 문제를 회피할 수 있는 효과가 부가된다. 따라서, 제2압출기(5)로부터 압출되는 수지의 성형 안정성, 투명성 등에 악영향을 미치는 일은 전혀 없다. 또, 압력 검출기 (P₁)(P₂)의 압력차 일정하게 되도록 제어기(C₁)는 기어 펌프(23)의 회전 속도를 제어하기 때문에, 제1 및 제2압출기(3),(5)를 자동적으로 연동하여 조정할 수 있다. 나아가서, 기어 펌프(23)의 앞쪽, 즉 제1압출기(3)의 출구측에 압력 검출기(P₃)를 설치하고, 압력 검출값을 일정하게 제어하도록 제어기(C₂)가 모우터(M₁)의 회전 속도를 제어하는 구성으로 하였기 때문에, 제1압출기의 운전 상태는 기어 펌프(23)에의 용융 수지의 이송을 일정 조건으로 유지할 수 있다.

더욱이, 제1압출기(3)와 제2압출기(5) 사이의 접속관(4)에 설치된 기어 펌프(23)는 하나로 한정하기 않고 2개 이상이어도 좋다.

나아가서, 압출기(3),(5) 이외의 장치도 도면에 나와 있는 구성에 한정하지 않는다. 예컨데, 제2압출기(5)의 출구측에 배치된 기어 펌프(10)는 반드시 필요한 것은 아니고, 또한 필요에 다라서 제1압출기(3)의 출구측에 정적 혼합기(static mixer)를 설치하는 것도 가능하다.

[압출예]

제1압출기

직경 : D=65㎜

L/D=24

압축비 : 3.5

스크루우 회전수 : 680 r.p.m.

제2압출기

직경 : D=90㎜

L/D=26

압축비 : 2.0

스크루우 회전수 : 120 r.p.m.

옵션 (option) : 제1 및 제2압출기의 사이에 기어 펌프플 설치하였다.

기어펌프 회전수 : 14 r.p.m.

이상의 구성에 의하여 압출된 용융 수지는 투명성이 우수하였다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선택성이 넓은 장치를 사용할 수 있으며, 가장 적합한 압출 조건과 수냉 조건에 의하여 종래 보다 투명성과 광택성이 보다 향상된 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims

열가소성 수지를 고혼련형인 제1압출기로 혼련하여 용융 상태의 수지로서 압출하고, 이 용융 상태의 수지를 접속관을 통하여 저혼현형인 제2압출기에 공급되며, 제2압출기에 의하여 다이로 부터 용융막상 수지로서 압출한 다음, 이 용융막상 수지를 입구에서 실질적으로 냉각수가 정체하지 않도록 흘러내리는 공지의 슬릿속에 도입 주행시켜 냉각하는 것을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법.
제1항에 있어서, 고혼련형의 제1압출기는 그 압축비를 2이상으로 하고, 전혼련형의 제2압출기는 그 압축비를 2미만으로 한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1압출기는 그 압축비를 3 이상으로 하고, 제2압출기는 그 압축비를 1.5 이하로 한 것을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법.
제1항에 있어서, 제1압출기 및 제2압출기의 각각의 출구측 압력을 검출하고, 이 검출 결과에 따라서 제1압출기의 스크루우 회전수를 제어함을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 방법.
제1압출기와, 제1압출기에 직렬로 접속된 제2압출기와, 제2압출기의 수지 압출측에 설치된 용융막상 수지를 압출하는 다이와, 이 다이로부터 압출된 용융막상 수지를 냉각하는 것으로서 냉각수가 흘러내리는 공지의 슬릿을 구비하며, 이 슬릿속에 막상 수지를 도입하여 주생시킬 수 있는 공지의 냉각 장치로 구성되어 있음을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제5항에 있어서, 제1압출기는 그 압축비를 3 이상으로 하고, 제2압출기는 그 압축비를 1.5 이하로 한 것을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제5항에 있어서, 제1 및 제2압출기는 각기 스크루우와 실린더를 포함하고, 제1압출기의 스크루우 전체 길이(L)와 직경(D)의 비 L/D는 10∼30이며, 제2압출기의 스크루우 전체 길이(L)와 직경(D)의 비 L/D는 5∼40임을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제7항에 있어서, 제1압출기의 스크루우의 중간부 및/또는 선단부에는 어뢰형 이송심봉, 나선형 이송심봉으로 된 용융 수지의 균일 혼련부가 설치되어 있음을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제8항에 있어서, 균일 혼련부와 실린더의 간극은 스크루우 직경의 1/150∼ 1/20임을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제5항에 있어서, 제1압출기의 출구측과 제2압출기의 출구측의 압력을 검출하고, 이 검출 결과에 따라서 제1압출기의 스크루우 회전수를 제어 함을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제5항에 있어서, 제1압출기와 제2압출기 사이에 하나 이상의 기어 펌프가 설치되어 있음을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.
제11항에 있어서, 기어 펌프와 제2압출기 사이 및 제2압출기의 압출구 측에는 각기 압력 검출기가 설치되어 있으며, 이들 압력 검출기에 의한 검출 압력차를 일정하게 유지하는 제어기를 구비한 것을 특징으로하는 열가소성 수지 시이트류의 제조 장치.