(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム・シート製造装置に設けられ樹脂流路(15)を有する配管本体(21)と、前記配管本体(21)の端部に形成されたフランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)と、前記フランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)の端面に形成された配管接続面(22)と、よりなるポリマー配管において、
前記配管接続面(22)に形成され前記樹脂流路(15)の外周側に輪状として設けられた不活性ガス封入溝(23)と、前記配管本体(21)のフランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)に形成され前記フランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)内を経て前記不活性ガス封入溝(23)に連通すると共に、不活性ガスボンベ(25)にガス配管(25a)を介して接続された不活性ガス流入口(24)と、を備え、前記不活性ガス封入溝(23)に不活性ガス(G)を供給することにより、前記各フランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)間が不活性ガス(G)によってガスシール状態となり、前記配管本体(21)内の不活性ガス中における酸素濃度が１％未満になるように調整されていると共に、前記フィルム・シート製造装置停止時に前記各配管接続面(22)間に発生する隙間は前記不活性ガス(G)によってガスシールされる構成としたことを特徴とするフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管。
【請求項２】
フィルム・シート製造装置に設けられ樹脂流路(15)を有する配管本体(21)と、前記配管本体(21)の端部に形成されたフランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)と、前記フランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)の端面に形成された配管接続面(22)と、よりなるポリマー配管を用い、
前記配管接続面(22)に形成され前記樹脂流路(15)の外周側に輪状として設けられた不活性ガス封入溝(23)と、前記配管本体(21)のフランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)に形成され前記フランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)内を経て前記不活性ガス封入溝(23)に連通すると共に、不活性ガスボンベ(25)にガス配管(25a)を介して接続された不活性ガス流入口(24)と、を備え、前記不活性ガス封入溝(23)に不活性ガス(G)を供給することにより、前記各フランジ部(10a,11a,11Aa,11Ba)間が不活性ガス(G)によってガスシール状態となり、前記配管本体(21)内の不活性ガス中における酸素濃度が１％未満になるように調整されていると共に、前記フィルム・シート製造装置停止時に前記各配管接続面(22)間に発生する隙間は前記不活性ガス(G)によってガスシールされることを特徴とするフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管及びフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法に関し、特に、ポリマー配管の接続面に不活性ガスを供給することにより、樹脂劣化を防止するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のフィルム・シート製造装置用の押出機としては、例えば、特許文献１に開示された構成を図４に示すことができる。
すなわち、図４において、符号１で示されるものは加熱溶解シリンダであり、この加熱溶解シリンダ１には、樹脂材料Ｐを供給するためのホッパー２と、スクリュ３と、供給口側圧力センサ４と、出口側圧力センサ５と、ダイ６とが設けられている。
【０００３】
さらに、前記加熱溶解シリンダ１の後端側には、不活性ガスＧを加熱溶解シリンダ１内に注入するための不活性ガス配管７と、前記加熱溶解シリンダ１内の圧力を減圧調整するためのシリンダ減圧配管８が設けられている。
従って、前述の従来構成においては、不活性ガスＧを不活性ガス配管７から加熱溶解シリンダ１内に充填させ、図示しない制御部が出口側圧力センサ５の出力に基づいて樹脂材料Ｐの充填状況を確認し、不活性ガスＧを供給する状態から減圧する状態への切替えを判断し、加熱溶解シリンダ１内を減圧するように、減圧手段及び不活性ガス供給手段を制御して溶融樹脂の劣化を防止していた。
【０００４】
また、図５に示される従来構成においては、従来一般に用いられている押出機の下流側に接続された配管本体２１からなる複数のポリマー配管１０,１１によって長手状のポリマー配管体１２が構成され、各ポリマー配管１０,１１の外周には、この各ポリマー配管１０,１１を加熱するためのセグメント型のヒータ１３が設けられている。
前記各ポリマー配管１０,１１、すなわち、各配管本体２１の端部に形成された各フランジ１０ａ，１１ａ同士は締付ボルト１４によって締結接続（図５で示す隙間がない状態）され、このポリマー配管体１２の軸心位置には溶融樹脂を搬送するための樹脂流路１５が形成されている。
【０００５】
従って、前記各ポリマー配管１０,１１の各配管接続面２２は鏡面仕上げに近い平面構造で、溶融樹脂が冷え固まらないように、ヒータ１３によってポリマー配管１０,１１が加熱され、各ポリマー配管１０,１１の各配管接続面１０ｂ，１１ｂ間から溶融樹脂が漏れることがないように各締付ボルト１４を増締めするように構成されている。
【０００６】
また、実際のフィルム・シート製造装置においては、生産調整等で装置を停止する場合には、比較的酸化及び劣化しにくい樹脂で装置内樹脂を置換、あるいは、ポリマー配管１０,１１を分解清掃して次回の生産の劣化樹脂排出防止対策を実施している場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３８５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図４で示される押出機の構造においては、加熱溶解シリンダ１内に不活性ガスを充填させ、出口側と供給側に圧力センサ４,５を設置し、制御部を介して加熱溶解シリンダ１内の圧力調整を行う必要があるため、装置自体が大型化し、かつ、高価格化すると共に、メンテナンスも複雑化していた。
また、図４の構成の押出機内の空間は、樹脂の充満／非充満により複雑に分断されるため、出口付近の圧力センサによる制御は精度が低く、さらに、昇温／冷却時であればその温度も各位置で一様でないため、原料供給部付近１ヶ所からの不活性ガス供給では、個々の各配管継ぎ手部を確実に正圧にするためには、結局は過剰に不活性ガスを供給する必要があった。
【０００９】
また、図５で示されるポリマー配管体の構造の場合、装置が停止した時において、ヒータ１３の設定温度を下げたり、ヒータ１３の加熱をオフにするが、この時に各ポリマー配管１０,１１の収縮により配管接続面１０ｂ，１１ｂ間にわずかな隙間ができる。
この場合、図５で示されるように、外部と連通して酸素Ｘが矢印で示されるように進入し、停止中のポリマー配管１０,１１内に残留した樹脂を劣化させることになる。
【００１０】
従って、この状態で再度、フィルム・シート製造装置を加熱して樹脂を排出すると、この劣化樹脂は少しずつ排出されるため、フィルム・シート製品が欠陥品となることもあった。
【００１１】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、各ポリマー配管間の接続面から内部に酸素が侵入しないようにしたフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管は、フィルム・シート製造装置に設けられ樹脂流路を有する配管本体と、前記配管本体の端部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部の端面に形成された配管接続面と、よりなるポリマー配管において、前記配管接続面に形成され前記樹脂流路の外周側に輪状として設けられた不活性ガス封入溝と、前記配管本体のフランジ部に形成され前記フランジ部内を経て前記不活性ガス封入溝に連通すると共に、不活性ガスボンベにガス配管を介して接続された不活性ガス流入口と、を備え、前記不活性ガス封入溝(23)に不活性ガスを供給することにより、前記各フランジ部間が不活性ガスによってガスシール状態となり、前記配管本体内の不活性ガス中における酸素濃度が１％未満になるように調整されていると共に、前記フィルム・シート製造装置停止時に前記各配管接続面間に発生する隙間は前記不活性ガスによってガスシールされる構成であり、また、本発明によるフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法は、フィルム・シート製造装置に設けられ樹脂流路を有する配管本体と、前記配管本体の端部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部の端面に形成された配管接続面と、よりなるポリマー配管を用い、前記配管接続面に形成され前記樹脂流路の外周側に輪状として設けられた不活性ガス封入溝と、前記配管本体のフランジ部に形成され前記フランジ部内を経て前記不活性ガス封入溝に連通すると共に、不活性ガスボンベにガス配管を介して接続された不活性ガス流入口と、を備え、前記不活性ガス封入溝に不活性ガスを供給することにより、前記各フランジ部間が不活性ガスによってガスシール状態となり、前記配管本体内の不活性ガス中における酸素濃度が１％未満になるように調整されていると共に、前記フィルム・シート製造装置停止時に前記各配管接続面間に発生する隙間は前記不活性ガスによってガスシールされる方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管及びフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、樹脂流路を有する配管本体と、前記配管本体の端部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部の端面に形成された配管接続面と、よりなるポリマー配管において、前記配管接続面に形成された不活性ガス封入溝と、前記配管本体に形成され前記不活性ガス封入溝に連通する不活性ガス流入口と、を備え、前記不活性ガス封入溝に不活性ガスを供給することにより、装置停止時のヒータのオフ時、あるいは、ヒータ温度低温時にポリマー配管接続面に隙間が生じても、ポリマー配管内への酸素の進入を防止し、樹脂劣化防止の効果を得ることができる。
さらに、前記不活性ガス流入口は、前記フランジ部に形成されていることにより、配管接続面への不活性ガスによるガスシールが容易となる。
また、前記配管本体内の不活性ガス中における酸素濃度が１％未満になるように調整されていることにより、ポリマー配管内の樹脂の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管を示すための断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図２のＢ矢視図である。
【図４】従来の押出機を示す断面図である。
【図５】従来のフィルム・シート製造装置用のポリマー配管を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、ポリマー配管の接続面に不活性ガスを供給することにより、樹脂劣化を防止するようにしたフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管及びフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１６】
以下、図面と共に本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管及びフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１で示されるものは、押出機１Ａの加熱溶解シリンダであり、この加熱溶解シリンダ１の上流側には樹脂材料Ｐを供給するためのホッパー２が形成されている。
【００１７】
前記加熱溶解シリンダ１の外周には、セグメント状のヒータ１３が設けられ、この加熱溶解シリンダ１の下流側にはシリンダフランジ部１Ｂが形成されている。
前記シリンダフランジ部１Ｂの下流側には、互いに直列接続された四個のポリマー配管１０,１１,１１Ａ及び１１ＢとＴダイ２０が配設されている。尚、各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ及び１１Ｂによって連続したＬ字状のポリマー配管体１２を構成している。
【００１８】
前記ポリマー配管１０，１１，１１Ａ及び１１Ｂは、図示のように、樹脂流路１５を軸心位置に貫通して有する配管本体２１と、前記配管本体２１の両端部に形成されたフランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａと、前記フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａの各端面に形成された配管接続面２２とから構成されている。
【００１９】
前記配管接続面２２には、図２及び図３で示されるように、樹脂流路１５の外周側に輪状に形成された不活性ガス封入溝２３が設けられ、前記ポリマー配管１０．１１、１１Ａ，１１Ｂの配管本体２１と一体のフランジ部１１ａには、このフランジ部１１ａの半径方向に沿って、かつ、フランジ部１１a内を経て形成され前記不活性ガス封入溝２３に連通する不活性ガス流入口２４が形成されている。
【００２０】
前述の図２及び図３にはポリマー配管１１のみが示されているが、他のポリマー配管１０,１１Ａ及び１１Ｂの各フランジ部１０ａ，１１Ａａ及び１１Ｂａにおいても、同様に配管接続面２２、不活性ガス封入溝２３及び不活性ガス流入口２４が形成されている。
従って、前述の各配管本体２１の各一方のフランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ及び１１Ｂａに形成された各不活性ガス流入口２４は、図１に示されるように、不活性ガスボンベ２５に配管２５ａを介して接続され、この不活性ガスボンベ２５の不活性ガスＧは、前述の各配管２５ａ及び不活性ガス流入口２４を介して各フランジ１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａの各不活性ガス封入溝２３に供給されるように構成されている。
【００２１】
前述の最下流側に位置する前記ポリマー配管１１Ｂの最下流側のフランジ部１１Ｂａには、周知のＴダイ２０が接続され、このＴダイ２０の先端に形成されたスリット３０からは、前記各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂの各樹脂流路１５を経て前記Ｔダイ２０に送られた溶融樹脂がシート状に吐出され、このシート状に吐出されたフィルム・シート３１が前記Ｔダイ２０の近傍に配設された冷却ロールからなる成形機３２に巻き取られるように構成されている。
【００２２】
前述の各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂは、各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａが各締付ボルト１４を介して互いに直列接続されると共に、全体形状がＬ字型に形成されることにより、前記樹脂流路１５もＬ字型に形成され、前記押出機１Ａで混練溶融された溶融樹脂は、スクリュ３によって押出され、樹脂流路１５からＴダイ２０に搬送されるように構成されているが、前記樹脂流路１５については、前述のＬ字型に限ることなく、直線状等とすることができる。
尚、前記各不活性ガス流入口２４については、図２に示されているように、前記各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａをボルト１４によって接続する場合に、各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａに形成され前記ボルト１４を貫通させるためのボルト孔３３を避けた状態で配設されている。
【００２３】
次に、前述の構成において、本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管を用いて、実際にフィルム・シート３１を成形する場合について述べる。
まず、不活性ガスボンベ２５内の不活性ガスＧを各配管２５ａを介して各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ及び１１Ｂａの各不活性ガス流入口２４に供給すると、不活性ガスＧは不活性ガス封入溝２３内に充填され、各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂの各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａ間が外気に対してガス封止され気密状に保持されると共に、前記樹脂流路１５内にも不活性ガスＧが充填される。
【００２４】
前述の状態で、前記押出機１Ａで混練・溶融された樹脂材料Ｐからなる溶融樹脂がスクリュ３によって下流側へ押出されると、溶融樹脂は前記樹脂流路１５を経てＴダイ２０に送られてスリット３０からフィルム・シート３１として成形機３２に巻き取られる。
【００２５】
尚、前記各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂの各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａ間が不活性ガスＧによってガスシール状態であるため、例えば、フィルム・シート製造装置用ポリマー配管は、装置停止時において、ヒータ１３ａの設定温度を下げたり、ヒータ１３ａの加熱をオフにすると、各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂの収縮により各配管接続面２２間に、前述の従来構成のように、わずかな隙間が発生するが、この隙間は前述の不活性ガスＧによってガスシールされているため、外部からの酸素がポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂ内に残存した溶融樹脂を劣化させることは防止することができる。
また、再度フィルム・シート製造装置を加熱して溶融樹脂をＴダイ２０から吐出してフィルム・シート３１を成形した場合でも、劣化樹脂がフィルム・シート３１内に含まれることはなく、高い歩留まりを維持することができる。
【００２６】
さらに、本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管においては、前記不活性ガス流入口２４から不活性ガス封入溝２３に供給した不活性ガスＧは、前述のように、各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａ間の隙間を介して各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂ内の樹脂流路１５内に供給されて充満するが、この各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂ内の酸素濃度について種々実験した結果、表１に示されるように、樹脂の種類（ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート）と各ポリマー配管１０，１１，１１Ａ，１１Ｂ内の温度、不活性ガス（Ｎ2）と酸素（Ｏ2）と空気の濃度との関係でみると、酸素が１％未満までは、酸素による樹脂劣化の影響は殆んどなく、１％を超えると樹脂劣化の影響が出始めて、樹脂劣化によるフィルム・シート３１の歩留まり低下となることが判明した。
従って、各フランジ部１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａ間のボルト１４による締結具合、不活性ガスＧの圧力、及び、不活性ガス封入溝２３の溝深さ等を種々調整し、前述の１％未満の酸素濃度を維持することができるようにしている。
【００２７】
【表１】
0005616381.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によるフィルム・シート製造装置用の樹脂劣化防止ポリマー配管及びフィルム・シート製造装置用ポリマー配管の樹脂劣化防止方法は、ポリマー配管の接続面に不活性ガスを供給することにより、樹脂劣化を防止し、フィルム・シートの歩留まりを向上させることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１    加熱溶解シリンダ
１Ａ    押出機
１Ｂ    シリンダフランジ部
２    ホッパー
Ｐ    樹脂材料
３    スクリュ
１０，１１，１１Ａ，１１Ｂ    ポリマー配管
１２    ポリマー配管体
１０ａ，１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａ    フランジ部
１３,１３ａ    ヒータ
１４    ボルト
１５    樹脂流路
２０    Ｔダイ
Ｇ    不活性ガス
２１    配管本体
２２    配管接続面
２３    不活性ガス封入溝
２４    不活性ガス流入口
２５    不活性ガスボンベ
２５ａ    ガス配管
３０    スリット
３１    フィルム・シート
３２    成形機（冷却ロール）
３３    ボルト孔
３３    ボルト孔
【図１】
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【図２】
0005616381.tif 000004
【図３】
0005616381.tif 000005
【図４】
0005616381.tif 000006
【図５】
0005616381.tif 000007