(57)【要約】【課題】  本発明は、押出機から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂の温度を全体的に略均一なものとすることができるアダプターを提供する。【解決手段】  本発明のアダプター１は、押出機６と金型３との間に介在して用いられ、内部に熱可塑性樹脂が流通可能な樹脂流路21が形成されたアダプター本体２に樹脂流路21内を流通する熱可塑性樹脂を冷却するための冷却媒体を流通させるための第一冷却流路22が設けられていると共に、アダプター本体２の樹脂流路21内に冷却管体４を配設し、この冷却管体４内を樹脂流路21内を流通する合成樹脂を冷却するための第二冷却流路41としていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機と金型との間に介在して用いられるアダプターであって、内部に熱可塑性樹脂が流通可能な樹脂流路が形成されたアダプター本体に上記樹脂流路内を流通する熱可塑性樹脂を冷却するための冷却媒体を流通させるための第一冷却流路が設けられていると共に、上記アダプター本体の樹脂流路内に冷却管体を配設し、この冷却管体内を上記樹脂流路内を流通する合成樹脂を冷却するための第二冷却流路としていることを特徴とするアダプター。
【請求項２】
アダプター本体と冷却管体との対向面間に複数個の連結杆が一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアダプター。
【請求項３】
連結杆は、冷却管体からアダプター本体に向かって細くなるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアダプター。
【請求項４】
アダプター本体と冷却管体との対向面間に複数個の連結杆が放射状に一体的に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のアダプター。
【請求項５】
熱可塑性樹脂を押出機に供給して溶融混練し、上記押出機にアダプターを介して接続されている金型から押出す熱可塑性樹脂成形品の製造方法であって、上記アダプターは、内部に熱可塑性樹脂が流通可能な樹脂流路が形成されたアダプター本体に上記樹脂流路内を流通する熱可塑性樹脂を冷却するための冷却媒体を流通させるための第一冷却流路が設けられていると共に、上記アダプター本体の樹脂流路内に冷却管体を配設し、この冷却管体内を上記樹脂流路内を流通する合成樹脂を冷却するための第二冷却流路としており、上記第一冷却流路及び第二冷却流路に冷却媒体を流通させて上記アダプターの樹脂流路を流通する熱可塑性樹脂を冷却していることを特徴とする熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂が熱によって分解する熱分解性添加剤を含有していることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
第二冷却流路に流通させる冷却媒体の温度を第一冷却流路に流通させる冷却媒体の温度よりも低くしていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機と金型との間に介在して用いられるアダプター及び熱可塑性樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から熱可塑性樹脂を押出機に供給して溶融混練した上で押出機にアダプターを介して接続した金型に供給して所望の形状を有する熱可塑性樹脂成形品を製造することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、スクリューとバレルからなる押出機本体の出口側に、賦形金型とそれに直結された冷却金型が設けられた押出成形機により熱可塑性樹脂及び充填材からなる熱可塑性樹脂組成物を用いて固化押出する熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、上記押出機本体の出口側と賦形金型との間に設けられたアダプターの出口側内径は押出機のバレル内径の８０〜１００％であり上記アダプターと押出機及び成形金型間には上記アダプターの内径の縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通路を遮る何らの抵抗体も設けず、且つ、押出機本体の出口付近のバレル温度は熱可塑性樹脂の融点以下の温度に設定して押し出す熱可塑性樹脂成形体の製造方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上記熱可塑性樹脂成形体の製造方法で用いられているアダプターは、その内径の縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通路を遮る何らの抵抗体を設けていない。一方、押出機内において熱可塑性樹脂はスクリューによって溶融混練され、スクリューの回転軸に近くなるほどスクリューによって熱可塑性樹脂に加えられる剪断応力が大きくなるので、熱可塑性樹脂はスクリューの回転軸に近くなるほどより加熱されて温度が高い状態となっており、熱可塑性樹脂は押出機のバレル内の中心に近づくほど温度が高くなりやすい。
【０００５】
そして、上記アダプターは熱可塑性樹脂組成物の通路に何らの抵抗体も設けていないことから、アダプター内を流通する熱可塑性樹脂は上記の温度差を概ね維持したまま金型に供給されるが、アダプター内の中心部近傍部を流通する熱可塑性樹脂と、アダプター内の外側近傍部を流通する熱可塑性樹脂とは、それらの温度が相違いていることから溶融粘度も相違し、これが原因となって金型から熱可塑性樹脂を円滑に押出すことができないという問題点を有している。
【０００６】
また、押出機に供給する熱可塑性樹脂に、有機過酸化物などの架橋剤や発泡剤が含有されている場合には、アダプター内を熱可塑性樹脂が流通している間に、アダプターの中心部近傍を流通する熱可塑性樹脂に含有されている架橋剤や発泡剤が不測に分解してしまうという問題点を生じる。
【０００７】
そこで、押出機のバレル温度を下げることによって発泡剤や架橋剤の分解を図ろうとすると、アダプター内の外側近傍部を流通する熱可塑性樹脂の温度が低くなってしまい、その結果、熱可塑性樹脂の溶融粘度が高くなり、熱可塑性樹脂を円滑に金型から押出すことができないという別の問題点を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−７１３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、押出機と金型との間に介在して用いられ、押出機から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂の温度を全体的に略均一なものとし、熱可塑性樹脂全体の流速を略均一にして金型から円滑に熱可塑性樹脂を押出して所望形状を有する熱可塑性樹脂成形品を製造することができるアダプター及びこれを用いた熱可塑性樹脂成形品の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のアダプターは、押出機と金型との間に介在して用いられるアダプターであって、内部に熱可塑性樹脂が流通可能な樹脂流路が形成されたアダプター本体に上記樹脂流路内を流通する熱可塑性樹脂を冷却するための冷却媒体を流通させるための第一冷却流路が設けられていると共に、上記アダプター本体の樹脂流路内に冷却管体を配設し、この冷却管体内を上記樹脂流路内を流通する合成樹脂を冷却するための第二冷却流路としていることを特徴とする。
【００１１】
上記アダプターにおいて、アダプター本体と冷却管体との対向面間に複数個の連結杆が一体的に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
上記アダプターにおいて、連結杆は、冷却管体からアダプター本体に向かって細くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記アダプターにおいて、アダプター本体と冷却管体との対向面間に複数個の連結杆が放射状に一体的に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の熱可塑性樹脂成形品の製造方法は、発泡剤又は架橋剤の何れか一方或いは双方を含有する熱可塑性樹脂を押出機に供給して溶融混練し、上記押出機にアダプターを介して接続されている金型から押出す熱可塑性樹脂成形品の製造方法であって、上記アダプターは、内部に熱可塑性樹脂が流通可能な樹脂流路が形成されたアダプター本体に上記樹脂流路内を流通する熱可塑性樹脂を冷却するための冷却媒体を流通させるための第一冷却流路が設けられていると共に、上記アダプター本体の樹脂流路内に冷却管体を配設し、この冷却管体内を上記樹脂流路内を流通する合成樹脂を冷却するための第二冷却流路としており、上記第一冷却流路及び第二冷却流路に冷却媒体を流通させて上記アダプターの樹脂流路を流通する熱可塑性樹脂を冷却していることを特徴とする。
【００１５】
上記熱可塑性樹脂成形品の製造方法において、第一冷却流路に流通させる冷却媒体の温度を第二冷却流路に流通させる冷却媒体の温度よりも高くしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のアダプターは、上述の如き構成を有していることから、アダプターの樹脂流路中を流通している熱可塑性樹脂を第一冷却流路及び第二冷却流路に流通させている冷却媒体によって内外方の双方から冷却することができ、アダプターの樹脂流路を流通している熱可塑性樹脂を全体的に概ね均一な温度とすることができる。
【００１７】
本発明のアダプターは、第一冷却流路と第二冷却流路とを互いに独立して設け、第一冷却流路と第二冷却流路のそれぞれに独立して互いに異なった温度の冷却媒体を流通させて、アダプターの樹脂流路内を流通している熱可塑性樹脂を内外方の双方から適切な温度にて冷却することができ、熱可塑性樹脂を全体的に概ね均一な温度に容易に冷却することができる。
【００１８】
従って、熱可塑性樹脂はアダプター内において上述のように全体的に概ね均一な温度となるように冷却、調整されていることから、熱可塑性樹脂は全体的に概ね均一な溶融粘度を有しており、アダプターに接続させている金型に熱可塑性樹脂を円滑に供給して金型から所望形状を有する熱可塑性樹脂成形品を押出成形することができる。
【００１９】
上述のように、アダプター中において熱可塑性樹脂を全体的に適正な略均一な温度となるように調整することができ、発泡剤や架橋剤などように、熱によって分解する熱分解性添加剤が熱可塑性樹脂に含有されている場合であっても、熱可塑性樹脂が部分的に過度に加熱されて、熱可塑性樹脂中の熱分解性添加剤が不測に分解するような事態を効果的に防止することができる。
【００２０】
又、上記アダプターにおいて、アダプター本体と冷却管体との対向面間に複数個の連結杆が一体的に設けられている場合には、アダプターの樹脂流路内を流通している熱可塑性樹脂を連結杆に衝突させることによって熱可塑性樹脂の混合を全体的に促進して熱可塑性樹脂を全体的により均一な温度となるように冷却することができる。
【００２１】
又、熱可塑性樹脂は押出機内で溶融混練された上でアダプターに供給されるが、熱可塑性樹脂は押出機内においてスクリューによって溶融混練され、スクリューの回転軸に近くなるほどスクリューによって熱可塑性樹脂に加えられる剪断応力が大きくなるので、熱可塑性樹脂はスクリューの回転軸に近くなるほどより加熱されて温度が高い状態となっており、熱可塑性樹脂は押出機のバレル内の中心に近づくほど温度が高くなりやすい。
【００２２】
従って、アダプターの樹脂流路内を流通している熱可塑性樹脂も樹脂流路の内側を流通している熱可塑性樹脂ほど温度が高くなりやすくなっており、上記アダプターにおいて、連結杆が冷却管体からアダプター本体に向かって細くなるように形成すること、即ち、連結杆がアダプター本体から冷却管体に向かって太くなるように形成することによって、アダプターの樹脂流路の内側を流通し相対的に高い温度となっている熱可塑性樹脂となるほど連結杆に衝突した際の混合度合いを大きくすることができ、アダプター内において熱可塑性樹脂を全体的に略均一な温度となるように更に効果的に冷却することができる。
【００２３】
上記アダプターにおいて、アダプター本体と冷却管体との対向面間に複数個の連結杆が放射状に一体的に設けられている場合には、アダプター本体の樹脂流路内を流通している熱可塑性樹脂を全体的に効率良く混合することができ、アダプター内において熱可塑性樹脂を全体的に略均一な温度となるように更に効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のアダプターを示した一部断面図である。
【図２】アダプター本体の一部を示した一部断面図である。
【図３】アダプターを示した断面図である。
【図４】アダプターを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のアダプターの一例を図面を参照しつつ説明する。図１に示したように、アダプター１は、汎用の押出機６の吐出口に必要に応じて汎用の流量調整弁付き接続具７を介して接続されている。
【００２６】
アダプター１は、所定長さを有する筒状のアダプター本体２を備えており、このアダプター本体２にはその長さ方向に延び且つ両端が開口してなる樹脂流路21が形成されており、一端開口部は樹脂流入口21aに、他端開口部は樹脂流出口21bに形成されている。そして、アダプター本体２の樹脂流入口21aを必要に応じて流量調整弁付き接続具７を介して押出機６の吐出口に接続して連通させていると共に、アダプター本体２の樹脂流出口21bを金型３の樹脂流入口31に接続して連通させている。
【００２７】
アダプター本体２の外周面には、アダプター本体２の一端部及び基端部を除いた部分にアダプター本体の外周面を包囲するように断面円環状の第一冷却流路22が形成されており、第一冷却流路22における樹脂流路21の樹脂流入口21a側の端部には冷却媒体供給口22aが形成されていると共に、第一冷却流路22における樹脂流路21の樹脂流出口21b側の端部には冷却媒体排出口22bが形成されている。そして、第一冷却流路22内にその冷却媒体供給口22aを通じて、図示しない温度調整装置で所定の温度に調整された冷却媒体を連続的に供給し、第一冷却流路22内を冷却媒体で充満することによってアダプター本体２の樹脂流路21内を流通している熱可塑性樹脂を外側から全面的に冷却することができるように構成されていると共に、第一冷却流路22内を流通してアダプター本体２の樹脂流路21内の熱可塑性樹脂を冷却し終わった冷却媒体は冷却媒体排出口22bから連続的に排出されるように構成されている。第一冷却流路22の冷却媒体排出口22bから排出された冷却媒体は温度調節された上で再度、冷却媒体供給口22aから供給されてもよい。冷却媒体としては、特に限定されず、例えば、油、水、有機化合物などが挙げられる。
【００２８】
更に、アダプター本体２の樹脂流路21内には冷却管体４がその長さ方向を樹脂流路21の長さ方向に合致させた状態に配設されており、冷却管体４内を第二冷却流路41としている。冷却管体４の両端部を屈曲させアダプター本体２を水密状態に貫通させてアダプター本体２の外部に突出させており、第二冷却流路41における樹脂流路21の樹脂流入口21a側の端部を冷却媒体供給口41aとし、樹脂流路21の樹脂流出口21b側の端部を冷却媒体排出口41bとしている。
【００２９】
そして、第二冷却流路41内にその冷却媒体供給口41aを通じて、図示しない温度調整装置で所定の温度に調整された冷却媒体を連続的に供給し、第二冷却流路41内を冷却媒体で充満することによってアダプター本体２の樹脂流路21内を流通している熱可塑性樹脂を内側から冷却することができるように構成されていると共に、第二冷却流路41内を流通してアダプター本体２の樹脂流路21内の熱可塑性樹脂を冷却し終わった冷却媒体は冷却媒体排出口41bから連続的に排出されるように構成されている。第二冷却流路41の冷却媒体排出口41bから排出された冷却媒体は温度調節された上で再度、冷却媒体供給口41aから供給されてもよい。冷却媒体としては、特に限定されず、例えば、油、水、有機化合物などが挙げられる。
【００３０】
更に、図２〜４に示したように、冷却管体４とアダプター本体２との対向面間にはこれらの対向面間を連結するように複数個の連結杆５、５・・・が配設されており、冷却管体４からアダプター本体２に向かって細くなるように構成されている。具体的には、連結杆５は、アダプター本体２の樹脂流路21内を流通する熱可塑性樹脂の流れ方向を正面方向としたとき、この正面形状が矩形状であり、且つ、側面形状が三角形状であって、冷却管体４からアダプター本体２に向かって細くなるように形成されている。
【００３１】
このように、連結杆５が冷却管体４からアダプター本体２に向かって細くなるように構成されていることによって、アダプター本体２の樹脂流路21の内側を流通し相対的に高い温度となっている熱可塑性樹脂となるほど連結杆５に衝突した際の混合度合いを大きくすることができ、アダプター１内において熱可塑性樹脂を全体的に略均一な温度となるように効果的に冷却することができる。
【００３２】
上記連結杆５は、冷却管体４の周方向に所定間隔毎に配設されて冷却管体４を中心にして放射状に配設されており、これらの放射状に配設された複数個の連結杆５を一組の連結杆群51とし、アダプター本体２の樹脂流路21内を流通する熱可塑性樹脂の流れ方向に所定間隔毎に複数組の連結杆群51、51・・・が配設されている。図１〜５では、一組の連結杆群51を３個の連結杆５から構成した場合を示したが、２個であっても、４個以上であってもよい。
【００３３】
そして、互いに隣接する連結杆群51、51間において、連結杆5a、5b同士は、アダプター本体２の樹脂流路21内を流通する熱可塑性樹脂の流れ方向に互いに重なり合わないように構成されており、アダプター本体２の樹脂流路21内を流通する熱可塑性樹脂を全体的に均一に混合することができるように構成されている。
【００３４】
このように、連結杆５を配設することによって、アダプター本体２の樹脂流路21内を流通する熱可塑性樹脂を全体的に連結杆５によって混合することができ、アダプター１内において熱可塑性樹脂を全体的に略均一な温度となるように効果的に冷却することができる。
【００３５】
又、アダプター本体２には金型３が接続されており、アダプター本体２の樹脂流出口21bと金型３の樹脂流入口31とが連結、連通した状態となっている。なお、金型３は、押出成形において汎用の金型を用いることができる。
【００３６】
次に、上記アダプター１を用いて熱可塑性樹脂成形品を押出成形する要領を説明する。先ず、押出機６に熱可塑性樹脂を供給して溶融混練し、押出機の吐出口及びアダプター本体２の樹脂流路21の樹脂流入口21aを通じてアダプター本体２の樹脂流路21内に溶融状態の熱可塑性樹脂を連続的に供給する。上記アダプター１は、熱可塑性樹脂に、発泡剤や架橋剤などのように、熱によって分解する熱分解性添加剤が含有されている場合に特に効果を発揮する。
【００３７】
なお、発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）などが挙げられ、これらは単独で用いられても二種類以上が併用されてもよい。
【００３８】
架橋剤としては、例えば、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、クミルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、α，  α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ｔ−ブチルパーオキシクメンなどの有機過酸化物が挙げられる。なお、架橋剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００３９】
一方、アダプター１の第一冷却流路22内に、図示しない温度調整装置で所定の温度に調整された冷却媒体を連続的に供給し、第一冷却流路22内を冷却媒体で充満することによってアダプター本体２の樹脂流路21内を流通している熱可塑性樹脂を外側から全面的に冷却する。なお、第一冷却流路22内を流通してアダプター本体２の樹脂流路21内の熱可塑性樹脂を冷却し終わった冷却媒体は冷却媒体排出口22bから連続的に排出される。
【００４０】
これと同時に、第二冷却流路41内にその冷却媒体供給口41aを通じて、図示しない温度調整装置で所定の温度に調整された冷却媒体を連続的に供給し、第二冷却流路41内を冷却媒体で充満することによってアダプター本体２の樹脂流路21内を流通している熱可塑性樹脂を内側から冷却する。なお、第二冷却流路41内を流通してアダプター本体２の樹脂流路21内の熱可塑性樹脂を冷却し終わった冷却媒体は冷却媒体排出口41bから連続的に排出される。
【００４１】
第二冷却流路41内に流通させる冷却媒体の温度を、第一冷却流路22内に流通させる冷却媒体の温度よりも低くなるように調整している。これは、アダプター１の樹脂流路21内を流通している熱可塑性樹脂は、樹脂流路21の内側を流通している熱可塑性樹脂となるほど温度が高くなりやすくなっていることから、第二冷却流路41内を流通している冷却媒体の温度を、第一冷却流路22内を流通している冷却媒体の温度よりも低くすることによって、樹脂流路21の内側を流通している熱可塑性樹脂ほど強く冷却し、熱可塑性樹脂が全体的に略均一な温度となるように熱可塑性樹脂を冷却することができる。
【００４２】
更に、アダプター１の樹脂流路21内を流通している熱可塑性樹脂は、樹脂流路21内を流通中に複数個の連結杆５、５・・・に衝突し、この衝突時に混合され、熱可塑性樹脂は、全体的により均一な温度に冷却される。更に、連結杆５は、冷却管体４からアダプター本体21に向かって細くなるように形成されており、アダプター本体２の樹脂流路21の内側を流通している熱可塑性樹脂となるほど大きく混合され、相対的に高い温度になりやすい熱可塑性樹脂ほど大きく混合され、よって、熱可塑性樹脂は全体的に略均一な温度となるように冷却される。
【００４３】
熱可塑性樹脂中に熱分解性添加剤が含有されている場合、熱可塑性樹脂が不測に過剰に加熱されると、熱分解性添加剤が急激に多量に分解してしまう虞れがある。しかしながら、上記アダプター１では、第一冷却流路22内を流通させている冷却媒体と、第二冷却流路41内を流通している冷却媒体とによって、熱可塑性樹脂を内外方向から冷却していると共に、連結杆５によって熱可塑性樹脂を混合しているので、熱可塑性樹脂が不測に過剰に加熱され、熱分解性添加剤が急激に多量に分解してしまうことはない。
【００４４】
上述のように、熱可塑性樹脂は、アダプター１の樹脂流路21を流通中に、全体的に略均一な温度に冷却されることから、全体的に略均一な溶融粘度を有している。この状態とされた上で熱可塑性樹脂は、アダプター１の樹脂流路21の樹脂流出口21bを通じて連続的に金型３にその樹脂流入口31を通じて連続的に全体的に略同一の流速でもって供給される。
【００４５】
金型３に連続的に供給された熱可塑性樹脂は、全体的に略同一の溶融粘度を有していることから、金型３内において滞留を不測に生じることはなく、金型３から円滑に押出されて所望形状を有する熱可塑性樹脂成形品を押出成形することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１     アダプター
２     アダプター本体
３     金型
４     冷却管体
５     連結杆
51      連結杆群
６     押出機
７     接続具
21     樹脂流路
21a    樹脂流入口
21b    樹脂流出口
22     第一冷却流路
22a    冷却媒体供給口
22b    冷却媒体排出口
31     樹脂流入口
41     第二冷却流路
41a    冷却媒体供給口
41b    冷却媒体排出口
【図１】
2013169703.tif 000003
【図２】
2013169703.tif 000004
【図３】
2013169703.tif 000005
【図４】
2013169703.tif 000006