JPH06285955A - 押出機の停止方法及び始動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出機の運転を停止している間、該押出機の
中にある樹脂が従来よりも低い温度で、且つ短時間で可
塑化できる状態とし、停止時間中に熱エネルギーを必要
としない押出機の停止方法、及び短時間で運転を再開す
ることができる押出機の始動方法を提供することを目的
とする。 【構成】 黒色顔料を含むポリエチレン樹脂を押出した
押出機１を１４０℃まで昇温し、発泡剤の注入を停止
し、残留しているポリエチレン樹脂だけを溶融混練する
ことにより押出機１を洗浄した後、フッ素界面活性剤
０．０５重量部、発泡剤として１−クロロ−１，２，
２，２−テトラフルオロエタン１０重量部を押出機１の
バレル１１中央部より圧入し、バレル１１後半で約９５
℃で更に充分混練した。３分後に原料投入口２からのポ
リエチレン樹脂供給を停止し、バレル１１先端より発泡
剤の溶融混合した樹脂が吐出するのを確認してからスク
リュー１２の回転を停止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
を押出発泡成形するための押出機の運転を停止する方
法、及び運転を開始する始動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂を使用する押出機は、運転
を停止する場合、使用した樹脂が押出機内に残ると、次
に成形する樹脂を入れて押出成形したときに、残ってい
た顔料その他の添加剤や分解した樹脂が混合され、樹脂
の色が汚れたり、品質が落ちる。このため、顔料その他
の添加剤がバレル内壁や冷却金型内壁、また、スクリュ
ー表面に残らないように、押出機を昇温し、顔料その他
の添加剤を含まない樹脂を入れて押出すことにより押出
機内を洗浄した後に運転を停止することが行われてい
る。

【０００３】例えば特開平４−２７６４１７号公報に
は、ポリカーボネート樹脂を溶融成形中に成形機を停止
し、次の成形開始まで停止中のシリンダー温度をその樹
脂の成形温度よりも１００〜１６０℃低い温度に保持す
る停止方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の方法に
よると、成形機の停止時間中もシリンダーを一定の温度
に保つ必要があり、停止時間の経過とともに電力その他
による熱エネルギーを多量に消費されるという問題があ
る。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解消し、押出
機の運転を停止している間、該押出機の中にある樹脂が
従来よりも低い温度で、且つ短時間で可塑化できる状態
とし、停止時間中に熱エネルギーを必要としない押出機
の停止方法、及び短時間で運転を再開することができる
押出機の始動方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
押出機の停止方法は、ポリオレフィン系樹脂を押出発泡
成形する押出機の運転を停止するに際し、バレル内への
発泡剤の注入を止めてポリオレフィン系樹脂のみ押出し
て押出機内部を洗浄し、洗浄の最後にポリオレフィン系
樹脂１００重量部に対し、発泡剤３〜１５重量部を発泡
剤注入口からバレル内に注入、該ポリオレフィン系樹脂
と混合し、該ポリオレフィン系樹脂を可塑化して押出
し、冷却金型及びバレル内に該ポリオレフィン系樹脂が
残留した状態で運転を停止することを特徴とするもので
ある。

【０００７】又、請求項２記載の本発明の押出機の始動
方法は、運転を停止させた押出機の運転を開始するに際
し、押出機内の発泡剤３〜１５重量部を混合したポリオ
レフィン系樹脂を、該樹脂の融点以上、且つ、融点＋１
５℃以内に昇温させた後、運転を開始することを特徴と
するものである。

【０００８】先ず、請求項１記載の本発明の押出機の停
止方法について説明する。本発明は、ポリオレフィン系
樹脂を押出発泡するための押出機に適用される。従っ
て、押出発泡が終わった後の押出機のバレル内には成形
に用いられたポリオレフィン系樹脂が残されている。該
ポリオレフィン系樹脂としては、オレフィン系炭化水素
もしくは共重合体であって、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸系共重
合体、エチレン−スチレン共重合体、プロピレン−スチ
レン共重合体、プロピレン−スチレン−エチレン−ブタ
ジエン共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体等を挙
げることができる。これらは単独で使用できるが、２種
類以上を混合又は重合、又は架橋させて使用することが
できる。架橋方法としては電子線等の放射線を照射する
方法や、シラン、チタネート等のカップリング剤等によ
る方法がある。

【０００９】発泡剤としては、１，１−ジクロロ−１−
フルオロエタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロメタ
ン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン、１−クロ
ロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，
１，２−テトラフルオロエタン等のフッ素含有炭素化合
物やペンタン、プロパン、ブタン等の炭素化合物の揮発
性発泡剤を挙げることができる。これらは単独で、又は
２種類以上混合して使用することができる。上記発泡剤
の添加量は、上記ポリオレフィン系樹脂１００重量部に
対して３〜１５重量部の範囲内で適宜選択できる。この
他、炭酸ガス、窒素、空気等の無機質ガスを使用するこ
ともできる。

【００１０】又、押出機を停止する際に、発泡剤ととも
に界面活性剤を少量添加すると押出機内部に付着してい
る汚れを落とすのにより効果的である。界面活性剤の例
としては、パーフルオロエステル化合物をポリオレフィ
ン系樹脂１００重量部に対し０．０１〜０．５重量部用
いると洗浄効果が高くなる。

【００１１】押出機は図１に示すように、原料樹脂を投
入する原料投入口２と冷却金型３との間で、バレル１２
の中間位置に発泡剤注入口７が設けられている。通常の
押出発泡成形中は原料投入口２から供給されるポリオレ
フィン系樹脂がバレル１１内で加熱溶融され、スクリュ
ー１２で混練されながら送られる。この途中でバレル１
１のほゞ中間位置に配置された発泡剤注入口７から発泡
剤が注入され、ポリオレフィン系樹脂と混合されて冷却
金型３へ送られる。

【００１２】本発明では、押出成形を停止するに際して
先ず発泡剤の注入を止め、発泡剤や顔料等が混合されて
いる樹脂をすべて押出し、バレル内に残された、或いは
これに加えて原料投入口から補給されたポリオレフィン
系樹脂だけを溶融して押出すことにより押出機内部を洗
浄する。

【００１３】洗浄が終わり、バレル内にポリオレフィン
系樹脂が残されている状態で、該ポリオレフィン系樹脂
１００重量部に対し、３〜１５重量部の発泡剤を発泡剤
注入口から注入し、スクリューで混合することにより該
樹脂を可塑化する。発泡剤注入口よりも原料投入口寄り
の樹脂が無くなるまで、発泡剤が混合された樹脂を金型
から排出し、発泡剤注入口よりも原料投入口寄りに樹脂
が無くなったときに運転を停止する。このようにする
と、発泡剤注入口よりも冷却金型側のバレル内及び冷却
金型内には発泡剤が混合され、可塑化されたたポリオレ
フィン系樹脂が残される。もし、発泡剤注入口よりも原
料投入口寄りに樹脂が残されていると、この部分の樹脂
は発泡剤を含有していないので、可塑化のために高い温
度と長い時間を要し、始動時間が長くかかることにな
る。

【００１４】上記発泡剤の添加量が３重量部よりも少な
いと、再び該樹脂の融点まで加熱するのに長い時間を要
し、１５重量部を超えると樹脂の可塑化が進みすぎて粘
度が低下して押出し不良となるおそれがあるので、添加
量は３〜１５重量部とする。

【００１５】次に、請求項２記載の本発明の押出機の始
動方法は、発泡剤を３〜１５重量部混合し、可塑状態の
前記ポリオレフィン系樹脂はそのまゝ冷却すると固化す
るが、次に押出機を始動するために該樹脂を加熱する
と、発泡剤を含有し、可塑化履歴のある上記樹脂は従来
よりも低い温度で、且つ、短時間で再び可塑化されるこ
とを見出したものである。

【００１６】このような知見に基づき、バレル内に残さ
れた発泡剤を３〜１５重量部含有する上記樹脂を、該樹
脂の融点以上、且つ融点＋１５℃以内に昇温させること
により、該樹脂は容易に、且つ、短時間で可塑化され、
スクリューの回転に対する負荷が少なくなって運転を開
始することができ、押出機の始動を早く開始するという
目的を達成することができる。本発明の押出機の停止方
法を採用することにより、ポリオレフィン系樹脂を融点
以上、融点＋１５℃以下で加熱することで、該樹脂を容
易に可塑化することができる。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明では、バレル内への発泡剤
の注入を止めてポリオレフィン系樹脂だけを溶融、押出
すことにより押出機内部は洗浄される。又、ポリオレフ
ィン系樹脂１００重量部に発泡剤３〜１５重量部添加、
混合したものを冷却金型内及びバレル内に残したまゝ運
転を停止することにより、該樹脂が冷却固化しても、従
来よりも低い温度で、且つ、短時間で再び可塑化され易
い状態となる。

【００１８】請求項２記載の発明では、発泡剤３〜１５
重量部を含有し、可塑化履歴のある上記ポリオレフィン
系樹脂は従来よりも低い温度で、且つ、短時間で再び可
塑化されるので、押出機の始動を早く開始することがで
きる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （実施例１）図１は本発明押出機の停止方法及び始動方
法を説明するための説明図である。メルトインデックス
４．０ｇ／１０分、融点１００℃の低密度ポリエチレン
１００重量部に対し、黒色顔料１重量部、タルク０．５
重量部を添加混合し、直径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の単
軸押出機１に供給し、これらの混合物を該装置１のバレ
ル１１の前半で１４０℃で溶融混練した。続いて、発泡
剤として１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロ
エタン２０重量部をバレル１１中央部の発泡剤注入口７
から注入し、バレル１１後半で約９５℃で更に充分混練
した後、冷却金型３で発泡最適温度（樹脂温度約９５
℃）まで冷却して、直径２．６ｍｍの金型先端のノズル
４から押出して直径１５ｍｍ、発泡倍率３５倍の円柱状
発泡体を製造した。５は発泡剤タンク、６は発泡剤注入
用ポンプ、１２はスクリューである。

【００２０】その後、洗浄のために押出機１を１４０℃
まで昇温し、先ず発泡剤の注入を停止し、残留している
ポリエチレン樹脂だけを溶融混練することにより、押出
機を３時間かけて洗浄した後、界面活性剤としてフッ素
系界面活性剤（ダイキン工業社製 商品名：ＤＳ−４０
１）０．０５重量部、発泡剤として１−クロロ−１，
２，２，２−テトラフルオロエタン１０重量部をバレル
１１中央部より圧入し、バレル１１後半で約９５℃で更
に充分混練した。３分後に原料投入口２からのポリエチ
レン樹脂供給を停止し、バレル１１先端より発泡剤の溶
融混合した樹脂が吐出するのを確認し、更に発泡剤注入
口７よりも原料投入口２側にポリエチレン樹脂が無くな
っていることも確認してからスクリュー１２の回転を停
止した。発泡剤を圧入している時間は約１０分であっ
た。

【００２１】押出機１が常温まで冷却した２４時間後、
押出機１の温度を上記ポリエチレンの融点（１００℃）
よりも１５℃高い１１５℃に昇温した。このとき冷却金
型３内に残っている発泡剤を含有したポリエチレン樹脂
は既に可塑化されており、原料投入口２からポリエチレ
ン樹脂を供給し、スクリュー１２の回転を開始した。ス
クリュー１２の根元部分に樹脂が充満したところで発泡
剤の注入を開始し、徐々にスクリュー回転数を上げて成
形条件に合わせ、発泡剤量も樹脂１００重量部に対して
成形条件の２０重量部に合わせた。この状態で樹脂と発
泡剤とが充分に混練されたところで、押出機１の温度条
件を成形条件に合わせ、押出して発泡体を得た。この間
約４０分であり、このような低い温度でも押出機にあま
り負荷を与えずに樹脂を押出すことができた。

【００２２】（実施例２）先の押出発泡用低密度ポリエ
チレン樹脂に黒色顔料を添加しなかった以外は実施例１
と同様にして押出機の停止、始動を行った。

【００２３】（比較例１）メルトインデックス４．０ｇ
／１０分、融点１００℃の低密度ポリエチレン１００重
量部に対し、黒色顔料１重量部、タルク０．５重量部を
添加混合し、直径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の単軸押出機
に供給し、これらの混合物を押出機のバレルの前半で１
４０℃で溶融混練した。続いて、発泡剤として１−クロ
ロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン２０重量部
を押出機バレル中央部に圧入し、バレル後半約９５℃で
更に充分混練した後、冷却金型で発泡最適温度（樹脂温
度約９５℃）まで冷却して、直径２．６ｍｍの金型先端
の口金より押出して直径１５ｍｍ、発泡倍率３５倍の黒
色の円柱状発泡体を得た。その後、洗浄のために押出機
を１４０℃まで昇温し、先ず発泡剤の注入を停止し、残
留しているポリエチレン樹脂だけを溶融混練することに
より、押出機を３時間かけて洗浄した後、運転を停止し
た。

【００２４】押出機が冷却した２４時間後、押出機温度
を再び１４０℃まで昇温したが、昇温のために８０分を
要し、冷却金型内の樹脂はこの温度になるまで可塑化さ
れなかった。スクリューの根元部分に樹脂が充満したと
ころで発泡剤の注入を開始し、徐々に樹脂が可塑化し、
スクリューに対する負荷が下がってきたところでスクリ
ューの回転数を成形条件に合わせ、発泡剤添加量も樹脂
１００重量部に対し２０重量部に合わせた。樹脂と発泡
剤とが良く混合されたところで、押出機の温度を９５℃
にして押出し、発泡体を得た。

【００２５】（比較例２）先の押出発泡用低密度ポリエ
チレン樹脂に黒色顔料を添加しなかった以外は比較例１
と同様にして押出機の停止、始動を行った。

【００２６】上記実施例１〜２及び比較例１〜２につ
き、押出機の運転停止、及び運転開始のために行った各
作業に要した時間を表１及び表２に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】表１及び表２から判るように、先の成形用
原料に黒色顔料を用いた実施例１と比較例１とを比べる
と、運転を停止させるために実施例１は比較例１よりも
１０分間長くかかっているが、始動時間は１時間１０分
短く、合計１時間も短縮されている。又、先の成形用原
料に黒色顔料を用いない実施例２と比較例２とを比べる
と、これも実施例２では比較例２よりも合計１時間短
い。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の押出機の停止方法は上記
の構成となされ、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に
発泡剤３〜１５重量部添加、混合したものをバレル内に
残したまゝ運転を停止することにより該樹脂が冷却固化
しても、従来よりも低い温度で、且つ、短時間で再び可
塑化され易い状態が得られる。又、停止時間中に可塑化
状態を保つための熱エネルギーを必要としない。

【００３１】請求項２記載の押出機の始動方法では、発
泡剤３〜１５重量部を含有し、可塑化履歴のある上記ポ
リオレフィン系樹脂は従来よりも低い温度で、且つ、短
時間で再び可塑化されるので、押出機の始動を早く開始
することができる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施例を説明するための説明図。

【符号の説明】

１ ：押出機 ２ ：原料投入口 ３ ：冷却金型 ４ ：ノズル ５ ：発泡剤タンク ６ ：発泡剤注入用ポンプ ７ ：発泡剤注入口 １１：バレル １２：スクリュー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂を押出発泡成形す
   る押出機の運転を停止するに際し、バレル内への発泡剤
   の注入を止めてポリオレフィン系樹脂のみ押出して押出
   機内部を洗浄し、洗浄の最後に、ポリオレフィン系樹脂
   １００重量部に対し、発泡剤３〜１５重量部を発泡剤注
   入口からバレル内に注入、該ポリオレフィン系樹脂と混
   合し、該ポリオレフィン系樹脂を可塑化して押出し、冷
   却金型及びバレル内に該ポリオレフィン系樹脂が残留し
   た状態で運転を停止することを特徴とする押出機の停止
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法により運転を停止
   した押出機の運転を開始するに際し、押出機内の発泡剤
   ３〜１５重量部を混合したポリオレフィン系樹脂を、該
   樹脂の融点以上、且つ、融点＋１５℃以内に昇温させた
   後、運転を開始することを特徴とする押出機の始動方
   法。