(57)【要約】【課題】流路が短く、流動が均一に行われ、滞留部発生による劣化樹脂の低減がない。【解決手段】略半円盤形状若しくは略扇形状などの外周を円弧状とした多数のフィルターエレメント９を横一列に積層連結してなる濾過材４を具備し、該濾過材４の円弧状外周の軸方向の外面から溶融樹脂を略均一に供給し、濾過材の外周から中心側に向けて流動させることによって、濾過作用がなされるとともに、濾過後は濾過材の底部側から外部に吐出させる。【選択図】      図１
2010012688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略半円盤形状若しくは略扇形状などの外周を円弧状とした多数のフィルターエレメントを横一列に積層連結してなる濾過材を具備し、該濾過材の円弧状外周の軸方向に沿った外面から溶融樹脂を供給し、濾過材の外周から中心側に向けて流動させることによって、濾過作用がなされるとともに、濾過後は濾過材の底部側から外部に吐出させるようにしたことを特徴とするポリマーフィルタ装置。
【請求項２】
互いに接合する上ケースおよび下ケースと、両ケース間に配置された濾過材とを備え、前記上ケースの上部には、ポリマー導入口が開口されるとともに、上ケースの下部には濾過材収容凹部が形成され、前記導入口と収容凹部間を、収容凹部側に向けて収容凹部の軸線方向に逆漏斗状に拡開するガイド流路により連通させてなり、
前記濾過材は、略半円盤形状若しくは略扇形状などの外周を円弧状とした多数のフィルタエレメントを、横一列に積層連結することにより、前記収容凹部内に円弧面を上方向として配置可能とした全体として軸方向に長手の形状であり、
前記下ケースの上ケースとの接合面には、前記濾過材の底部が設置され、かつ下ケースの接合面の長手方向中心には、上部が前記濾過材の下部に連通し、下部が下ケースの下端に開口する吐出口に連通する長孔を備え、
前記導入口から上ケース内に導入される溶融樹脂を、濾過材の外周から中心側に向けて流動させることによって、濾過作用がなされるとともに、濾過後は前記下ケースの長孔を経て吐出口より外部に吐出することを特徴とするポリマーフィルタ装置。
【請求項３】
前記濾過材は、略半円盤形状若しくは略扇形状などの外周を円弧状とした長手の形状であって、下部中心に半円弧状の孔を形成した多数のフィルタエレメントを、横一列に積層連結することにより、全体として略半円筒形状若しくは略扇形筒形状に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のポリマーフィルタ装置。
【請求項４】
前記下ケースは、押出し成型用金型を兼用し、その吐出口を成型用金型の押出し用口金部としたことを特徴とする請求項２又は３に記載のポリマーフィルタ装置。
【請求項５】
前記下ケースの長孔内には、上半部が濾過材の下部中心に形成された半円弧状の中心孔より小さな断面とした断面略涙滴形の整流ガイドを配置したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載のポリマーフィルタ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の複数個の前記濾過材を有し、該複数個の濾過材の夫々には格別の押出機から溶融樹脂材料が供給され、該複数個の各濾過材底部側から吐出された溶融樹脂材料が成形用金型内に供給されて複合された樹脂製品とされることを特徴とするポリマーフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融樹脂の流路内または流路先端に設けられて、溶融樹脂中に含まれる夾雑物を除去するためのポリマーフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂を加熱溶融して成形するための成型用金型の前段には、溶融装置で加熱溶融された樹脂流路中に介在されたポリマーフィルタを備え、加熱溶融状態で押出された樹脂をフィルタ内部に取込み、樹脂中に含まれる結晶、異物などの夾雑物を除去した上で金型に向けて供給するようにしている。
【０００３】
このポリマーフィルタの一例として、下記特許文献１に示すポリマー濾過装置がある。この濾過装置は、図７に示すように、上部にポリマー導入口ａ１を形成した中空の筒形ケースａと、ケースａの底面を閉塞する底板ｂ、並びに底板ｂの中央を貫通する出口流路を形成した多孔の筒部ｃおよびケースａ内にあって、筒部ｃの外周に多段に積層配置されるととも、上下端を底板ｂおよび押え板ｄにより狭持状態に支持された円盤形濾過材ｅを備えている。
【０００４】
この構造においては、導入口ａ１からケースａ内に導入された溶融樹脂は、各濾過材ｅの積層方向に流動しつつ、各濾過材ｅの外周から内周に向けて流動して夾雑物を濾過し、さらに筒部ｃの内周部を通じてその出口部ｃ１から外部に向けて流出するようになっている。
【特許文献１】実開昭６１−１８０７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記構造においては、樹脂の流動方向が濾過材の積層方向と同一であるため、流路が複雑となり、このために、ケースａの底部側に流動が集中する以外は、滞留部が多く発生していた。また、滞留部が生ずるため、滞留した樹脂が過熱により劣化し、濾過後、再び結晶化やゲル化が発生し、製品不良の原因となっていた。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フィルタ装置内の流路が短くかつ樹脂流動が均一に行われ、樹脂の滞留部が発生することによる、劣化樹脂の低減およびこれに伴う製品不良の低減を図ることができるようにしたポリマーフィルター装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明のポリマーフィルタ装置は、略半円盤形状若しくは略扇形状などの外周を円弧状とした多数のフィルターエレメント９を横一列に積層連結してなる濾過材４を具備し、該濾過材４の円弧状外周の軸方向の外面から溶融樹脂を供給し、濾過材の外周から中心側に向けて流動させることによって、濾過作用がなされるとともに、濾過後は濾過材の底部側から外部に吐出させるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明のポリマーフィルタ装置は、上記の濾過材４をケース内に組み込んだ装置であり、互いに接合する上ケース２および下ケース３と、両ケース間に配置された上記濾過材４とを備え、前記上ケース２の上部には、ポリマー導入口６が開口されるとともに、上ケース２の下部には濾過材４の外周形状に略沿った形状の濾過材収容凹部８が形成され、前記導入口６と収容凹部８間を、収容凹部８側に向けて収納凹部８の軸線方向に逆漏斗状に拡開するガイド流路７により連通させてなり、前記下ケース３の上ケース２との接合面には、前記濾過材４の直線状底面が設置される平坦面となっており、かつその長手方向中心には、上部が前記濾過材４の下部中心孔９ａに連通し、下部が下ケースの下端に開口する吐出口１３に連通する長孔１１を備え、前記導入口６から上ケース２内に導入される溶融樹脂を、濾過材４の外周から中心側に向けて流動させることによって、濾過作用がなされるとともに、濾過後は前記下ケース３の長孔１１を経て吐出口１３より外部に吐出することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の実施の形態においては、前記下ケース３の吐出口１３は、前記長孔１１より小さく設定され、長孔１１と吐出口１３間は、吐出口１３側に向けて縮径する略漏斗状のガイド流路１２が形成された構成が採用できる。用途に応じて、長孔１１よりも吐出口１３の方が長くなるように形成させることもでき、また、長孔１１と吐出口１３とを同等の長さとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明においては、前記下ケース２２は押出し成型用金型を兼用し、その吐出口を成型用金型の押出し用口金部２８とすることができる。さらに、前記上ケース２を溶融樹脂の押出機とし、又は、該押出機の下端に上ケース２を設けることもできる。本発明のフィルタ装置は、押出し成型用ダイの他、インフレーションダイ、サーキュラーダイ、異型ダイなどにも適応できる。
【００１１】
またさらに、本発明では、前記押出し用口金部２８は、長孔２６と同一長さであって、成形体の厚みに応じた幅寸法に形成されているようにもできる。押出し用口金部２８の方が長孔２６よりも長く形成させ、或いは、押出し用口金部２８と長孔２６とを同等の長さとすることもできる。これにより押出し成形体をしてのプラスチックフィルムの幅及び厚さが調整できる。
【００１２】
本発明では、前記下ケース２の長孔内には上半部が濾過材４の中心孔９ａより小さな断面とした断面略涙滴形の整流ガイド２９を配置するようにもできる。
【００１３】
本発明に係る上記複数の押出機及びフィルタ装置を組み合わせて、複数枚の押出成形体としてのプラスチックフィルムを成形させ、これを接合させることにより、多層（二層、三層又はそれ以外の多層）プラスチックフィルムを形成させることが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、濾過材の円弧状外周の軸方向に沿った外面から略均一に供給された溶融樹脂は、その流れの方向に沿って各フィルタエレメントの外周からその中心孔に向けて流動するため、フィルタ装置内で溶融樹脂の停滞する領域がなく、また流路も短いため、樹脂流動の停滞による再結晶化や、ゲル化現象などを未然に防止できる。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、フィルタ装置から直接押出し成形体を成形でき、溶融樹脂の流路を最短化できる。
【００１６】
請求項６記載の発明によると、整流ガイドにより、樹脂流れが一定で圧力分布も各部均一となる。
【００１７】
請求項６記載の発明によると、複数の濾過材若しくはフィルタ装置及び押出機を組み合わせて、押出成形体としての多層のプラスチックを効率よく形成させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態によるポリマーフィルタ装置１を示す。このフィルタ装置１は、ブロック状に形成された上ケース２および下ケース３と、両ケース２、３間に配置された濾過材４と、両ケース２，３の両側面を閉塞する円盤状の１対の側面カバー５とを備えている。
【００１９】
上ケース２の頂部中心には、図示しない溶融押出機に接続した平面視長方形のポリマー導入口６が開口され、この導入口６は上ケース２の内部において、下部側に向けて逆漏斗形に拡開するガイド流路７を介して側面視略半円筒状に形成された濾過材４の収容凹部８に連通している。
【００２０】
濾過材４は、収容凹部８の内径より小さな外径とされた略半円盤状若しくは略扇形状の外面を円弧面とした多数のフィルタエレメント９を、その半円弧状の中心孔９ａの周縁両側に突設された半円弧状の連結部１０を介して互いに横一列に積層連結することにより、収容凹部８内にその円弧面を向けて収容可能とした半円筒形若しくは扇形筒形の組立体であり、各フィルタエレメント９の外周から中心孔９ａに向けて溶融樹脂の通過を可能としているとともに、各フィルタエレメント９の内部に充填された金属焼結体、金網などの濾材により、濾過作用を行えるようになっている。
【００２１】
下ケース３の頂部は、前記濾過材４の下部直線面が設置される平坦面となっており、かつその長手方向中心には、前記各中心孔９ａに連通する長孔１１が開口形成され、下ケースの内部においては、この長孔１１に連通して漏斗形に縮径するガイド流路１２を通じて底面中心に開口する長方形の吐出口１３に連通している。
【００２２】
各側面カバー５は、前記収容凹部８の両側開口面を液密に閉鎖するとともに、各ケース２，３を液密に連結するものであり、図示しないボルトなどを介して、各ケース２，３の側面に連結固定されるとともに、濾過材４の長手方向両端を両ケース２，３間に設置状態に位置決め固定するものである。
【００２３】
以上の構成において、導入口６から上ケース２内に導入された溶融樹脂は、図２，３の矢印に示すごとく、ガイド流路７を通じて長手方向に均等に分配されつつ、凹部８内を満たし、濾過材４の外周から中心側に向けて流動することによって濾過作用がなされ、下ケース３の長孔１１、ガイド流路１２を経て吐出口１３より図示しない成型金型のゲート口などに向けて吐出されることになる。
【００２４】
したがって、以上の構成においては、上ケース２内に導入された溶融樹脂は、その流れの方向に沿って各フィルタエレメント９の外周からその中心孔９ａに向けてほぼ均等に流動するため、フィルタ装置１内で溶融樹脂の停滞する領域がなく、また流路も短いため、樹脂流動の停滞による再結晶化や、ゲル化現象、ヤケなどを未然に防止できることになる。
【００２５】
なお、本実施形態では、溶融樹脂の流動方向を上下方向とすべくケース２，３を上下に配置したが、流動方向に応じて横方向に配置しても良いし、倒立配置としても良いことは勿論である。
【００２６】
次に、図４、５は本発明の第２実施形態を示すものである。なお、前記実施形態と同一箇所には同一符号を用いて説明する。本実施形態におけるポリマーフィルタ装置２０は、上ケース２１と、下ケース２２および、第１実施形態と同一構成の濾過材４を備えている。
【００２７】
上ケース２１の頂部中心には、図示しない溶融押出機に接続した平面視長方形のポリマー導入口２３が開口され、この導入口２３は上ケース２１の内部において、下部側に向けて逆漏斗形に拡開するガイド流路２４を介して側面視半円筒状に形成された収容凹部２５に連通している。なお、凹部２５の長手方向両端は上ケース２１の長手方向両側に形成された側壁２１ａによって閉塞されているとともに、この側壁２１ａの内面で濾過材４の長手方向両端を設置状態に位置決め固定している。
【００２８】
濾過材４は、前記と同様に、略半円盤形又は略扇形に形成され、かつ凹部８の内径より小さな外径とされた多数のフィルタエレメント９を、その半円弧状の中心孔９ａの周縁両側に突設された半円弧状の連結部１０を介して互いに横一列に積層連結することにより、収容凹部２５内にその円弧面を向けて収容可能な半円筒形の組立体であり、各フィルタエレメント９はその外周から中心孔９ａに向けて溶融樹脂の通過を可能としているとともに、内部に充填された濾材により、濾過作用を行えるようになっている。
【００２９】
下ケース２２は、押出し用のＴダイ（金型）を兼用したものであり、その長手方向の下部両側はテーパ状に細径化され、その外周が図示しない冷却器などに接合した押出し部２２ａが形成されている。また下ケース２２の頂部は、前記と同様に前記濾過材４の下部直線面を設置する平坦面となっており、その平坦面の長手方向中心には前記各中心孔９ａに連通するとともに、下部テーパ状に縮径する長孔２６が開口形成され、長孔２６の下部には、断面方向にさらに縮径するガイド流路２７並びにこのガイド流路２７の下部側にはさらに細径化され、かつ押出し部２２ａの底面にあって、その長手方向に沿って開口する押出し用口金部２８に連通している。
【００３０】
また、長孔２６の内側上部には、上半部が前記中心孔９ａの内径よりやや小径であって、下半部が長孔２６のテーパ形状に沿って縮小する略涙滴形断面の整流ガイド２９が配置され、その長手方向両端を上ケース２１および／または下ケース２２の長手方向両側に固定することにより、各部との隙間を保持している。
【００３１】
以上の構成において、導入口２３から上ケース２１内に導入された溶融樹脂は、各図の矢印に示すごとく、ガイド流路２４を通じて長手方向に均等に分配されつつ、凹部２５内を満たし、濾過材４の外周から中心側に向けて流動することによって濾過作用がなされ、整流ガイド２９にガイドされつつ下ケース２２側の長孔２６との隙間、および流路２７を経て口金部２８より外部に押出され、図示しない引取ローラで引取られることにより、口金部２８の縦横寸法に応じた幅および厚みのフイルムないしシート状の合成樹脂押出し成形体を得られることになる。
【００３２】
したがって、以上の構成においては、第１実施形態と同様に、上ケース２１内に導入された溶融樹脂は、その流れの方向に沿って各フィルタエレメント９の外周からその中心孔９ａに向けて流動するため、フィルタ装置２０内で溶融樹脂の停滞する領域がなく、流路も短いため、流れの停滞による再結晶化や、ゲル化、ヤケなどの現象などを未然に防止できるほか、整流ガイド２９により、樹脂流れが一定で圧力分布も各部均一となり、その状態で下ケース２２の口金部２８を通じて直接押出し成形体を得ることができるため、成形性が向上するものとなる。
【００３３】
本実施形態でも、溶融樹脂の流動方向を上下方向とすべくケース２１，２２を上下に配置したが、流動方向に応じて横方向に配置しても良いし、倒立配置としても良い。また、各ケース２１，２２間の接合構造などについても省略したが、適宜な連結構造により、液密に接合されていることは勿論である。
【００３４】
図６は本発明の第３実施形態を示すものである。本実施形態は、上記第１実施形態又は第２実施形態に係る濾過材４若しくは濾過材４を組み込んだポリマーフィルタ装置を、３個組み合わせて構成した多層プラスチックフィルムの成形機３０である。
成形機３０は、１個の押出し成型用金型３１の外面に、上記濾過材４を有する３個のフィルタ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃが接合されて構成されている。成型用金型３１内には、各フィルタ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの吐出口となる押し出し用口金部と連通する３個のガイド溝３２が形成され、各ガイド溝３２は、成型用金型３１のノズル部３３で合流されている。
【００３５】
このような成型用金型３１内に、各フィルタ装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃから溶融樹脂を供給することにより、３層のポラスチックフィルムを得ることができる。
【００３６】
上記フィルタ装置の数を、２個又は３個以上の数とし、成型用金型３１内のガイド溝３２の数もそれに応じた数とすることにより、２層〜複数層の多層ポラスチックフィルムを得ることができる。
【００３７】
なお、以上の各実施形態において、取扱う樹脂の種類、例えば粘性などの違いにより、同一の濾過材４を用いても、ケースの導入口形状やガイド流路の形状を対応するものに交換すれば、それぞれの樹脂性状に適合させることが可能であり、濾過材４の汎用性を増すことができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるポリマーフィルタ装置の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における組立状態の正断面斜視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線における組立状態の側断面斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における正断面斜視図である。
【図５】同側断面斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における正断面斜視図である。
【図７】従来のポリマーフィルタの断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，２０  ポリマフィルタ装置
２，２１  上ケース
３，２２  下ケース
４  濾過材
５  側面カバー
６，２３  ポリマー導入口
７，２４  ガイド流路
８，２５  凹部
９  フィルタエレメント
９ａ  中心孔
１０  連結部
１１，２６  長孔
１２，２７  流路
１３  吐出口
２１ａ  側壁
２２ａ  押出し部
２８  口金部
２９  整流ガイド
３０  成形機
３１  成型用金型
【図１】
2010012688.tif 000003
【図２】
2010012688.tif 000004
【図３】
2010012688.tif 000005
【図４】
2010012688.tif 000006
【図５】
2010012688.tif 000007
【図６】
2010012688.tif 000008
【図７】
2010012688.tif 000009