(57)【要約】【課題】材料ロスを低減できるＴダイ及び押出成型装置を提供する。【解決手段】Ｔダイ１２は、溶融樹脂が流入される流入口２１と、流入口２１から流入した溶融樹脂が広げられるマニホールド部２２と、マニホールド部２２で広げられた溶融樹脂が巾方向に均一に流出される巾方向に延びる流出口２３と、を有するダイ本体２０を備えている。ダイ本体２０の巾方向の一端部には、マニホールド部２２と連通する取出口２５が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂が流入される流入口と、前記流入口から流入した溶融樹脂が広げられるマニホールド部と、前記マニホールド部で広げられた溶融樹脂が巾方向に均一に流出される前記巾方向に延びる流出口と、を有するダイ本体を備え、
前記ダイ本体の前記巾方向の一端部には、前記マニホールド部と連通する取出口が形成されている
ことを特徴とするＴダイ。
【請求項２】
前記ダイ本体には、前記流入口と前記マニホールド部と前記取出口とからなる組が、複数組設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のＴダイ。
【請求項３】
前記取出口は、円形状の断面を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のＴダイ。
【請求項４】
前記取出口の断面の直径は、５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項３に記載のＴダイ。
【請求項５】
ペレット状の固形樹脂を溶融させる押出機と、
前記押出機で溶融された溶融樹脂を巾方向に均一に流出させる、請求項１〜４のいずれかに記載のＴダイと、
前記Ｔダイの前記取出口から紐状に流出される溶融樹脂を冷却して固化させる冷却部と、
前記冷却部で固化された紐状の固形樹脂をペレット状に切断する切断部と、
を備えたことを特徴とする押出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｔダイ、及び、Ｔダイを備えた押出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｔダイを備えた押出成形装置は、フィルム包装分野で用いられるフィルム製造装置や、フィルムとフィルムとを溶融樹脂で貼り合わせる際に用いられる押出ラミネート装置として利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、１つの流入口から流入した溶融樹脂を１つの流出口から流出させる単層押出方式による押出成形装置が開示されている。特許文献２には、複数の流入口から流入した溶融樹脂を合流させて１つの流出口から流出させる多層同時押出方式による押出成形装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５２０８８５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６２１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の押出成形装置において、装置立ち上げ時および機械準備中は、Ｔダイから巾方向に均一に流出される溶融樹脂が、製品として使用されることなく、そのまま垂れ流しされており、材料ロスが発生するという欠点がある。特に、多層同時押出方式では、垂れ流しによる材料ロスが層数に比例して増加する。
【０００６】
また、垂れ流された樹脂は、装置の運転が停止された後に、そのまま樹脂塊として回収されている。回収された樹脂は、断裁機などで樹脂塊を破砕する方式でリサイクルされることもあるが、多層同時押出方式により複数の樹脂が樹脂塊の中で混ざり合っている場合や、樹脂塊にリサイクルできない異物が混入している場合には、リサイクルされずに廃棄されている。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、材料ロスを低減できるＴダイ及び押出成型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるＴダイは、
溶融樹脂が流入される流入口と、前記流入口から流入した溶融樹脂が広げられるマニホールド部と、前記マニホールド部で広げられた溶融樹脂が巾方向に均一に流出される前記巾方向に延びる流出口と、を有するダイ本体を備え、
前記ダイ本体の前記巾方向の一端部には、前記マニホールド部と連通する取出口が形成されている。
【０００９】
本発明によるＴダイにおいて、前記ダイ本体には、前記流入口と前記マニホールド部と前記取出口とからなる組が、複数組設けられていてもよい。
【００１０】
本発明によるＴダイにおいて、前記取出口は、円形状の断面を有していてもよい。
【００１１】
本発明によるＴダイにおいて、前記取出口の断面の直径は、５ｍｍ以下であってもよい。
【００１２】
本発明による押出成形装置は、
ペレット状の固形樹脂を溶融させる押出機と、
前記押出機で溶融された溶融樹脂を巾方向に均一に流出させる、前記したいずれかの特徴を有するＴダイと、
前記Ｔダイの前記取出口から紐状に流出された溶融樹脂を冷却して固化させる冷却部と、
前記冷却部で固化された紐状の固形樹脂をペレット状に切断する切断部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、装置立ち上げ時および機械準備中に流出口に治具を挿入して閉塞させることで、マニホールド部に供給された溶融樹脂は取出口から流出される。そのため、装置の運転を停止させることなく容易に樹脂を回収することができ、材料ロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による押出成形装置を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の押出成形装置のＴダイを拡大して示す斜視図である。
【図３】図３は、図２のＴダイのダイ本体の分解図である。
【図４】図４は、図１の押出成形装置を用いた樹脂回収方法を説明するための概略図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態による押出成形装置のＴダイを拡大して示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態による押出成形装置を用いた樹脂回収方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示の理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態による押出成形装置を示す概略図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態による押出成形装置１０は、ペレット状の固形樹脂を溶融させる押出機１１と、押出機１１で溶融された溶融樹脂を巾方向に均一に流出させるＴダイ１２と、を備えている。
【００１８】
このうち押出機１１は、材料を案内するシリンダ１１ａと、シリンダ１１ａの内部に挿入された回転可能なスクリュー１１ｂと、を有している。
【００１９】
シリンダ１１ａの側壁のうちスクリュー１１ｂの基端部側に対応する所定位置に、材料導入口が開口されており、当該材料導入口に、ペレット状の固形樹脂が投入されるホッパ１３が接続されている。ホッパ１３に投入された固形樹脂は、材料導入口を通ってシリンダ１１ａの内部に導入されるようになっている。
【００２０】
スクリュー１１ｂの基端部には、スクリュー１１ｂを回転させる回転駆動部（不図示）が接続されている。回転駆動部は、具体的にはモータを有している。回転駆動部の駆動力がスクリュー１１ｂに伝達されることにより、スクリュー１１ｂはシリンダ１１ａと同軸状に回転されるようになっている。
【００２１】
シリンダ１１ａの先端部は、Ｔダイ１２の後述する流入口２１に接続されている。シリンダ１１ａの内部に導入された固形樹脂は、回転するスクリュー１１ｂによって圧縮及び溶融されながら先端部側に向かって案内され、シリンダ１１ａの先端部からＴダイ１２の流入口２１へと押し出される。
【００２２】
図２は、Ｔダイ１２を拡大して示す斜視図である。
【００２３】
図２に示すように、Ｔダイ１２は、溶融樹脂が流入される流入口２１と、流入口２１から流入した溶融樹脂が広げられるマニホールド部２２と、マニホールド部２２で広げられた溶融樹脂が巾方向に均一に流出される巾方向に延びる流出口２３と、を有するダイ本体２０を備えている。
【００２４】
図３は、ダイ本体２０の分解図である。図３に示すように、ダイ本体２０は、巾方向に延びる一対の本体プレート２０ａ、２０ｂと、一対の本体プレート２０ａ、２０ｂの巾方向の一端側および他端側に配置された一対のサイドプレート２０ｃ、２０ｄと、を有している。
【００２５】
一対の本体プレート２０ａ、２０ｂは、互いに向き合うように配置されている。一方の本体プレート２０ａの前記向き合う面には、巾方向と交差する向きに延びる、半円形状の断面を有する第１溝部２１ａと、第１溝部２１ａと連通され、巾方向に沿って延びる、半円形状の断面を有する第２溝部２２ａと、第２溝部２２ａと連通され、巾方向に対して直角な向きに延びる、長方形状の断面を有する第３溝部２３ａと、が形成されている。同様に、他方の本体プレート２０ｂの前記向き合う面には、巾方向と交差する向きに延びる、半円形状の断面を有する第１溝部２１ｂと、第１溝部２１ｂと連通され、巾方向に沿って延びる、半円形状の断面を有する第２溝部２２ｂと、第２溝部２２ｂと連通され、巾方向に対して直角な向きに延びる、長方形状の断面を有する第３溝部２３ｂと、が形成されている。
【００２６】
一対の本体プレート２０ａ、２０ｂが互いに向き合わされた状態で適宜の締結手段（例えばボルト）を用いて締結されることで、一対の第１溝部２１ａ、２１ｂの間に流入口２１が画成され、一対の第２溝部２２ａ、２２ｂの間にマニホールド部２２が画成され、一対の第３溝部２３ａ、２３ｂの間に流出口２３が画成される。そして、互いに締結された一対の本体プレート２０ａ、２０ｂの巾方向の両端部を覆うようにサイドプレート２０ｃ、２０ｄが固定されることで、マニホールド部２２の巾方向の両端部がサイドプレート２０ｃ、２０ｄにより遮蔽され、流入口２１とマニホールド部２２と流出口２３とが内部に形成されたダイ本体２０が組み立てられる。
【００２７】
後述する取出口２５に不図示の治具が挿入されて閉塞された状態で、流入口２１に溶融樹脂が流入されると、流入した溶融樹脂はマニホールド部２２を流れることで巾方向に広げられ、次いで流出口２３から巾方向に均一に流出されるようになっている（図１参照）。
【００２８】
本実施の形態では、図２および図３に示すように、ダイ本体２０の巾方向の一端部には、マニホールド部２２と連通する取出口２５が形成されている。図示された例では、取出口２５は、マニホールド部２２と同軸状に連通するように、一方のサイドプレート２０ｃを貫通して形成されている。流出口２３に不図示の治具が挿入されて閉塞された状態で、流入口２１に溶融樹脂が流入されると、流入した溶融樹脂はマニホールド部２２を流れることで巾方向に広げられ、次いで取出口２５から紐状に流出されるようになっている（図４参照）。
【００２９】
図示された例では、取出口２５は、円形状の断面を有している。これにより、取出口２５から流出される溶融樹脂は、丸紐状の形状を呈するため、周方向に関してムラ無く効率的に冷却することができる。
【００３０】
取出口２５の直径は、マニホールド部２２の直径より小さく、例えば５ｍｍ以下である。この場合、取出口２５から流出されたのち冷却固化された紐状の固形樹脂を切断することで得られるペレット状の固形樹脂は、他の断裁機などで細かく破砕しなくても、押出機１１にそのまま投入することで溶融させることが可能である。
【００３１】
図４に示すように、本実施の形態による押出成形装置１０は、Ｔダイ１２の取出口２５から紐状に吐出された溶融樹脂を冷却して固化させる冷却部３１と、冷却部３１で固化された紐状の固形樹脂をペレット状に切断する切断部３２と、を更に備えている。
【００３２】
冷却部３１としては、たとえば、冷却水を収容する水冷パンが用いられる。水冷パン３１は、Ｔダイ１２の取出口２５の下方に配置され、取出口２５から紐状に流出された溶融樹脂は、重力により、水冷パン３１に収容された冷却水の中に落下して水冷され、固化されるようになっている。
【００３３】
水冷パン３１の内部には、回転可能なガイドローラ３３が配置されている。固化された紐状の固形樹脂は、ガイドローラ３３により案内されることで、冷却水の外側に繰り出されるようになっている。
【００３４】
切断部３２としては、たとえば、ギロチンが用いられる。冷却水の外側に繰り出された固形樹脂は、ギロチン３２の刃の間に挿入され、ギロチン３２により所定の長さ（例えば５ｍｍ以下）のペレット状に切断されるようになっている。
【００３５】
切断部３２の下方には、ペレット状の固形樹脂を収容する材料タンク３４が配置されている。切断部３２で切断された固形樹脂は、重力により、材料タンク３４内に落下して収容されるようになっている。
【００３６】
このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３７】
材料タンク３４内に収容されたペレット状の固形樹脂が、適宜の投入手段（不図示）を用いて、ホッパ１３に投入される。ホッパ１３に投入された固形樹脂は、押出機１１のシリンダ１１ａ内に導入され、回転するスクリュー１１ｂにより圧縮及び溶融されながらスクリュー１１ｂの先端部側に向かって案内され、シリンダ１１ａの先端部からＴダイ１２の流入口２１へと押し出される。
【００３８】
装置立ち上げ時および機械準備中は、Ｔダイ１２の流出口２３に不図示の治具が挿入されて閉塞される。流入口２１から流入した溶融樹脂は、マニホールド部２２を流れることで巾方向に広げられ、次いでサイドプレート２０ｃに形成された取出口２５から紐状に流出される。これにより、装置の運転を停止させることなく容易に樹脂を回収することができる。
【００３９】
取出口２５から紐状に流出された溶融樹脂は、重力により、水冷パン３１に落下して回収される。水冷パン３１に落下した溶融樹脂は、水冷パン３１に収容された冷却水により水冷され、固化される。次いで、固化された紐状の固形樹脂は、ガイドローラ３３により案内されることで、冷却水の外側に繰り出される。
【００４０】
次に、冷却水の外側に繰り出された紐状の固形樹脂は、切断部３２によりペレット状に切断された後、重力により材料タンク３４内に落下して収容される。その後、材料タンク３４内に収容された固形樹脂は、投入手段（不図示）によりホッパ１３に再び投入されてリサイクルされる。
【００４１】
機械の準備が完了したら、Ｔダイ１２の流出口２３から不図示の治具が取り外されて開放されるとともに、取出口２５に不図示の治具が挿入されて閉塞される。流入口２１から流入した溶融樹脂は、マニホールド部２２を流れることで巾方向に広げられ、次いで流出口２３から巾方向に均一に流出され、製品として利用される。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、装置立ち上げ時および機械準備中にＴダイ１２の流出口２３に治具を挿入して閉塞させることで、マニホールド部２２に供給された溶融樹脂は取出口２５から紐状に流出される。そのため、装置の運転を停止させることなく容易に樹脂を回収することができ、材料ロスを低減することができる。
【００４３】
また、本実施の形態によれば、取出口２５は、円形状の断面を有しているため、取出口２５から流出される溶融樹脂は、丸紐状の形状を呈する。そのため、回収した溶融樹脂を、周方向に関してムラ無く効率的に冷却することができる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、取出口２５の断面の直径は、５ｍｍ以下であるため、取出口２５から流出されたのち冷却固化された紐状の固形樹脂を切断することで得られるペレット状の固形樹脂は、他の断裁機などで細かく破砕しなくても、押出機１１にそのまま投入することで溶融させることが可能である。
【００４５】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００４６】
図５は、本発明の第２の実施の形態による押出成形装置のＴダイ１２０を拡大して示す斜視図である。
【００４７】
図５に示すように、第２の実施の形態では、Ｔダイ１２０のダイ本体２０には、流入口２１１、２１２、２１３とマニホールド部２２１、２２２、２２３と取出口２５１、２５２、２５３とからなる組が、複数組（図示された例では、３組）設けられている。各組は、互いに別個に設けられている。流出口２３に不図示の治具が挿入されて閉塞された状態で、第１〜第３の流入口２１１〜２１３にそれぞれ溶融樹脂が流入されると、第１の流入口２１１に流入した溶融樹脂は第１のマニホールド部２２１を流れることで巾方向に広げられ、次いで第１の取出口２５１から紐状に流出されるようになっており、第２の流入口２１２に流入した流入した溶融樹脂は第２のマニホールド部２２２を流れることで巾方向に広げられ、次いで第２の取出口２５２から紐状に流出されるようになっており、第３の流入口２１３に流入した流入した溶融樹脂は第３のマニホールド部２２３を流れることで巾方向に広げられ、次いで第３の取出口２５３から紐状に流出されるようになっている（図６参照）。
【００４８】
一方、各マニホールド部２２１〜２２３は、合流部２６を介して共通の流出口２３に連通されている。各取出口２５１〜２５３にそれぞれ不図示の治具が挿入されて閉塞された状態で、各流入口２１１〜２１３にそれぞれ溶融樹脂が流入されると、流入した溶融樹脂はそれぞれ対応するマニホールド部２２１〜２２３を流れることで巾方向に広げられた後、合流部２６において合流されて互いに積層され、流出口２３から巾方向に均一に流出されるようになっている。
【００４９】
本実施の形態では、図６に示すように、共通の冷却部（水冷パン）３１が、Ｔダイ１２０の各取出口２５１〜２５３の下方に配置され、各取出口２５１〜２５３から互いに別個に流出された溶融樹脂は、重力により、水冷パン３１に収容された冷却水の中に落下して水冷され、固化される。そして、固化された紐状の固形樹脂は、共通のガイドローラ３３により案内されることで、冷却水の外側に繰り出される。
【００５０】
水冷パン３１の外側には、固形樹脂ごとに異なる切断部３２１〜３２３と材料タンク（不図示）とが配置されている。冷却水の外側に繰り出された固形樹脂は、それぞれ対応する切断部３２１〜３２３により所定の長さ（例えば５ｍｍ以下）のペレット状に切断され、それぞれ対応する材料タンク（不図示）に落下して収容される。
【００５１】
このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することに加えて、互いに異なる種類の溶融樹脂を多層で同時に押し出すことができるとともに、装置立ち上げ時及び機械準備中は、異なるマニホールド部２２１〜２２３に供給された各樹脂が、混ざり合うこと無く対応する取出口２５１〜２５３から互いに別個に流出されるため、回収した複数の樹脂を容易にリサイクルすることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    押出成形装置
１１    押出機
１２、１２０    Ｔダイ
１３    ホッパ
２０    ダイ本体
２０ａ、２０ｂ    本体プレート
２０ｃ、２０ｄ    サイドプレート
２１、２１１、２１２、２１３    流入口
２２、２２１、２２２、２２３    マニホールド部
２３    流出口
２５、２５１、２５２、２５３    取出口
３１    冷却部
３２、３２１、３２２、３２３    切断部
３３    ガイドローラ
３４    材料タンク
【図１】
2016210047.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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