(57)【要約】【課題】本発明は、ブレーカプレートの下流における樹脂の滞留による樹脂劣化を防止することを目的とする。【解決手段】本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び方法は、スクリュ(３)を有するシリンダ(２)の下流側(２b)に設けられたブレーカプレート(5)と、前記シリンダ(2)の下流側(2b)に設けられた配管(4)と、前記配管(4)内に形成されシリンダ(2)の内孔(2a)と連通するテーパ状流路(7)を有する樹脂案内流路(6)と、を備え、前記テーパ流路(7)における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、テーパ角度（θ）を設定した構成と方法である。【選択図】図１
2013180471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ(3)を有するシリンダ(2)の下流側(2b)に設けられたブレーカプレート(5)と、前記シリンダ(2)の下流側(2b)に設けられた配管(4)と、前記配管(4)内に形成され前記シリンダ(2)の内孔(2a)と連通するテーパ状流路(7)を有する樹脂案内流路(6)と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造において、
前記テーパ状流路(7)における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路(7)のテーパ角度θが設定されていることを特徴とする押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造。
【請求項２】
前記ブレーカプレート(5)の最外周側(9)に位置する各樹脂通過孔(5a)の孔内壁(5aA)と前記配管(4)の内側の流路壁面(4b)が一致するように、前記配管(4)の上流側(4a)の上流側流路径(D0)が設定されていることを特徴とする請求項１記載の押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造。
【請求項３】
前記ブレーカプレート(5)の下流端(5b)から前記テーパ状流路(7)の上流端(7a)までの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部(H0)が設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造。
【請求項４】
スクリュ(3)を有するシリンダ(2)の下流側(2b)に設けられたブレーカプレート(5)と、前記シリンダ(2)の下流側(2b)に設けられた配管(4)と、前記配管(4)内に形成され前記シリンダ(2)の内孔(2a)と連通するテーパ状流路(7)を有する樹脂案内流路(6)と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造を用い、
前記テーパ状流路(7)における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路(7)のテーパ角度θを設定して用いることを特徴とする押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止方法。
【請求項５】
前記ブレーカプレート(5)の最外周側(9)に位置する各樹脂通過孔(5a)の孔内壁(5aA)と前記配管(4)の内側の流路壁面(4b)が一致するように、前記配管(4)の上流側(4a)の上流側流路径(D0)が設定されていることを特徴とする請求項４記載の押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止方法。
【請求項６】
前記ブレーカプレート(5)の下流端(5b)から前記テーパ状流路(7)の上流端(7a)までの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部(H0)が設定されていることを特徴とする請求項４又は５記載の押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び方法に関し、特に、ブレーカプレートの下流における樹脂の滞留による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押出機として用いられている例えば、特許文献１のスクリーン交換装置には、ブレーカプレートのスクリーンを交換するための装置は開示されているが、ブレーカプレートを通過後の樹脂の流れについては開示されていない。
また、図５及び図６で示される従来構成は、本出願人が製作していた押出機の従来構成を示している。
すなわち、図５及び図６において符号４で示されるものは押出機１のシリンダ２の下流側２ｂに接続された配管であり、前記シリンダ２の内孔２ａ内には、スクリュ３が回転自在に設けられている。
【０００３】
前記シリンダ２の下流側２ｂに設けられた肉厚の円板状をなすブレーカプレート５には、多数の樹脂通過孔５ａが軸方向に沿ってかつ互いに隣接して形成されている。
前記ブレーカプレート５の下流側の外周の一部は、前記配管４の上流部４ａの内面４ａＡに嵌合して保持されている。
【０００４】
前記配管４内には、前記シリンダ２の内孔２ａと連通するための樹脂案内流路６が軸方向に沿って貫通して形成されており、この樹脂案内流路６には各樹脂通過孔５ａに直接連通すると共にその下流に向けて先細り状となるテーパ状流路７が形成されている。
前記テーパ状流路７は、前記樹脂案内流路６の下流側の非テーパ状の管路部８に連通して樹脂が下流側へ送られるように構成されている。
【０００５】
前記ブレーカプレート５の最外周側９は、図５の断面図にも示されているように、最も外側に位置する樹脂通過孔５ａの外周側に壁肉部１０を有し、この壁肉部１０が前記シリンダ２の内孔２ａから樹脂案内流路６にかけて内側へ突出して配設されており、前記樹脂案内流路６の上流側にはこの壁肉部１０による段差部１１が形成されている。
【０００６】
前述の従来構成において、前記押出機１のシリンダ２内のスクリュ３によって混練・溶融された溶融樹脂は、ブレーカプレート５を経て溶融樹脂に含まれる炭化物やゲル状物質等の異物が除去された後、樹脂案内流路６及び管路部８を経て下流側の図示しないダイス側へ搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１６９０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の押出機のブレーカプレートを用いた樹脂の搬送構造は、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、前述の従来構成においては、ブレーカプレート５の下流側のテーパ状流路７の傾斜状態が極めて緩やかであると共に、ブレーカプレート５の最外周側９の樹脂通過孔５ａと配管４の上流側流路には、段差部１１が存在しているため、この段差部１１の直後の領域Ｘにおいて樹脂が滞留することになっている。
その結果、樹脂の劣化が発生して物性が変化し、この物性が変化した樹脂が搬送されてくる樹脂に混入することにより、押出物の品質が低下することになっていた。
また、テーパ状流路７のテーパ角度が極めて緩やかであるため、この樹脂流路７の流路壁面せん断速度が低く、壁面に樹脂が滞留することになっていた。
その結果、前述のように、樹脂劣化が発生して物性が変化し、この物性変化した樹脂が混入することで押出物の品質が低下することになっていた。
【０００９】
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、配管における樹脂の滞留を防止することにより、樹脂劣化による押出物の品質低下を防止できるようにした押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び方法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】
【００１０】
本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造は、スクリュを有するシリンダの下流側に設けられたブレーカプレートと、前記シリンダの下流側に設けられた配管と、前記配管内に形成され前記シリンダの内孔と連通するテーパ状流路を有する樹脂案内流路と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造において、前記テーパ状流路における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路のテーパ角度θが設定されている構成であり、また、前記ブレーカプレートの最外周側に位置する各樹脂通過孔の孔内壁と前記配管の内側の流路壁面が一致するように、前記配管の上流側の上流側流路径が設定されている構成であり、また、前記ブレーカプレートの下流端から前記テーパ状流路の上流端までの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部が設定されている構成である。
本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止方法は、スクリュを有するシリンダの下流側に設けられたブレーカプレートと、前記シリンダの下流側に設けられた配管と、前記配管内に形成され前記シリンダの内孔と連通するテーパ状流路を有する樹脂案内流路と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造を用い、前記テーパ状流路における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路のテーパ角度θを設定して用いる方法であり、また、前記ブレーカプレートの最外周側に位置する各樹脂通過孔の孔内壁と前記配管の内側の流路壁面が一致するように、前記配管の上流側の上流側流路径が設定されている方法であり、また、前記ブレーカプレートの下流端から前記テーパ状流路の上流端までの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部が設定されている方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び方法は、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、スクリュを有するシリンダの下流側に設けられたブレーカプレートと、前記シリンダの下流側に設けられた配管と、前記配管内に形成され前記シリンダの内孔と連通するテーパ状流路を有する樹脂案内流路と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造において、前記テーパ状流路における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路のテーパ角度θが設定されていることにより、配管のテーパ状流路の流路壁面において壁面せん断速度が上がると共に樹脂の滞留がなくなり、樹脂劣化による品質の低下を防止することができる。
また、前記ブレーカプレートの最外周側に位置する各樹脂通過孔の孔内壁と前記配管の内側の流路壁面が一致するように、前記配管の上流側の上流側流路径が設定されていることにより、ブレーカプレートの最外周側の樹脂通過孔の孔内壁と配管の間の段差がなくなり、樹脂の滞留がなくなると共に、樹脂劣化による品質低下を防止することが可能となる。
また、前記ブレーカプレートの下流端から前記テーパ状流路の上流端までの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部が設定されていることにより、前述と同様に、段差がない距離が長くなり、樹脂の流れがよくなると共に滞留が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造を示す断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１の配管の下流端を示す断面図である。
【図４】図３のＣ矢視図である。
【図５】従来の押出機のブレーカプレート下流部の構成を示す断面図である。
【図６】図５のＢ矢視図である。
【図７】押出機における樹脂置換後の残留樹脂厚みとせん断速度の関係を示す線グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ブレーカプレートの下流における樹脂の滞留による樹脂劣化を防止するようにした押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１４】
以下、図面と共に本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び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４で示されるものは、押出機１のシリンダ２の下流側２ｂに接続された配管であり、前記シリンダ２の内孔２ａ内には、スクリュ３が回転自在に設けられている。
【００１５】
前記シリンダ２の下流側２ｂに設けられた肉厚の円板状をなすブレーカプレート５には、多数の樹脂通過孔５ａが軸方向に沿ってかつ互いに隣接して形成されている。
前記ブレーカプレート５の下流側の外周の一部は、前記配管４の上流部４ａの内面４ａＡに嵌合して保持されている。
【００１６】
前記配管４内には、前記シリンダ２の内孔２ａと連通するための樹脂案内流路６が軸方向に沿って貫通して形成されており、この樹脂案内流路６には各樹脂通過孔５ａに直接連通すると共にその下流に向けて先細り状となるテーパ状流路７が形成されている。
前記テーパ状流路７は、前記樹脂案内流路６の下流側の非テーパ状の管路部８に連通して樹脂が下流側へ送られるように構成されている。
【００１７】
前記ブレーカプレート５の最外周側９は、図１及び図２で示されるように、最も外側に位置する樹脂通過孔５ａの外周に壁肉部１０を有し、この壁肉部１０が前記シリンダ２の内孔２ａから樹脂案内流路６にかけて内側へ突出して配設され、この樹脂案内流路６の上流側にはこの壁肉部１０が内方へ突出することのないように構成されている。
【００１８】
前記ブレーカプレート５の最外周側９に位置する各樹脂通過孔５ａの孔内壁５ａＡと前記配管４の内側の流路壁面４ｂが面一状に一致するように、前記配管４の上流側４ａの上流側流路径（内径）Ｄ０が設定され、前記ブレーカプレート５の下流に従来のような滞留樹脂Ｘが発生することのないように構成されている。
【００１９】
前記ブレーカプレート５の下流端５ｂから前記テーパ状流路７の上流端７ａまでの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部Ｈ０が設定されており、樹脂通過孔５ａの直線的な長さが長くなることによって樹脂の流れがより良好な状態となる。
【００２０】
前述のテーパ状流路７のテーパ角度θは、前記テーパ状流路７から管路部８へ流れる溶融樹脂が前記テーパ状流路７において、その壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、設定されている。
【００２１】
次に、前述の構成において本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止方法及び装置の動作について述べる。
まず、前記スクリュ３によって混練・溶融された溶融樹脂は、シリンダ２の内孔２ａからブレーカプレート５の各樹脂通過孔５ａを経てテーパ状流路７に到り、前記管路部８から下流へ送られる。
【００２２】
前述の場合、前記樹脂通過孔５ａの孔内壁５ａＡと前記配管４の内側の流路壁面４ｂが一致して段差が形成されていないため、樹脂の滞留がなくなり、樹脂劣化による品質低下を防止することができる。
また、前述のテーパ角度θの設定によって、前記流路壁面４ｂにおいて、壁面せん断速度が上がると共に樹脂の滞留を防止することができる。
【００２３】
前述のように、上流側流路径Ｄ０テーパ角度θ及び前記直線部Ｈ０の設定により壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように構成しているが、例えば、図３で示されるように、前記配管４内に上面ブロック１５ａと下面ブロック１５ｂを管路部８に設けることで壁面せん断速度の異なる流路を設けた装置を用いて実験を行った。
まず、前記シリンダ２内の樹脂の置換し、壁面せん断速度の異なる流路における残留樹脂の厚みを測定した結果、図７に示されるように、前記壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１未満になると残留樹脂厚みが急激に増加し、樹脂の滞留時間が長くなっていることが明らかである。
【００２４】
尚、前述の本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造及び方法の要旨をまとめると次の通りである。
すなわち、スクリュ３を有するシリンダ２の下流側２ｂに設けられたブレーカプレート５と、前記シリンダ２の下流側２ｂに設けられた配管４と、前記配管４内に形成され前記シリンダ２の内孔２ａと連通するテーパ状流路７を有する樹脂案内流路６と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造において、
前記テーパ状流路７における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路７のテーパ角度θが設定されている構成であり、また、前記ブレーカプレート５の最外周側９に位置する各樹脂通過孔５ａの孔内壁５ａＡと前記配管４の内側の流路壁面４ｂが一致するように、前記配管４の上流側４ａの上流側流路径Ｄ０が設定されている構成であり、また、前記ブレーカプレート５の下流端５ｂから前記テーパ状流路７の上流端７ａまでの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部Ｈ０が設定されている構成である。
本発明による押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止方法は、スクリュ３を有するシリンダ２の下流側２ｂに設けられたブレーカプレート５と、前記シリンダ２の下流側２ｂに設けられた配管４と、前記配管４内に形成され前記シリンダ２の内孔２ａと連通するテーパ状流路７を有する樹脂案内流路６と、を備えた押出機のブレーカプレート下流部における樹脂劣化防止構造を用い、
前記テーパ状流路７における壁面せん断速度が５ｓｅｃ−１以上となるように、前記テーパ状流路７のテーパ角度θを設定して用いる方法であり、また、前記ブレーカプレート５の最外周側９に位置する各樹脂通過孔５ａの孔内壁５ａＡと前記配管４の内側の流路壁面４ｂが一致するように、前記配管４の上流側４ａの上流側流路径Ｄ０が設定されている方法であり、また、前記ブレーカプレート５の下流端５ｂから前記テーパ状流路７の上流端７ａまでの間にテーパ状ではない断面直線状からなる所定の距離の直線部Ｈ０が設定されている方法である。
【符号の説明】
【００２５】
１    押出機
２    シリンダ
２ａ    内孔
２ｂ    下流側
３    スクリュ
４    配管
４ａ    上流側
４ｂ    流路壁面
５    ブレーカプレート
５ａ    樹脂通過孔
５ｂ    下流端
５ａＡ    孔内壁
６    樹脂案内流路
７    テーパ状流路
７ａ    上流端
８    管路部
９    最外周側
１０    壁肉部
１５ａ    上面ブロック
１５ｂ    下面ブロック
θ    テーパ角度
Ｄ０    上流側流路径
Ｈ０    直線部
Ｘ    滞留樹脂
【図１】
2013180471.tif 000003
【図２】
2013180471.tif 000004
【図３】
2013180471.tif 000005
【図４】
2013180471.tif 000006
【図５】
2013180471.tif 000007
【図６】
2013180471.tif 000008
【図７】
2013180471.tif 000009