JPH0664843U - 押出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】長尺ランドダイを備えた押出成形用金型におい
て、気体潤滑剤を用い、安定して成形品を成形すること
ができる押出成形用金型を提供する。 【構成】長尺ランド部１４内に多孔質体１５ａ、１５ｂ
を配設する。長尺ランド部１４の入口部側に配設した多
孔質体１５ａの外周部分に第１チャンバー１６を設け、
出口部側に配設した多孔質体１５ｂの外周部分に第２チ
ャンバー１７を設ける。第１チャンバー１６及び第２チ
ャンバー１７内に気体潤滑剤を圧入することにより、気
体潤滑剤を多孔質体１５ａ、１５ｂ内を通過する架橋性
樹脂材料の全周にわたって供給できる。長尺ランド部１
４の入口部と出口部の間に気体抜き取り部１８を設け
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ライニング材、防水材、断熱材等の建築材料、プレート及び発泡体 等の押出成形品の押出成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、架橋性樹脂材料を連続的に押し出して押出成形品を成形する方法として 、例えば、特開昭４８─９６６５６号公報に記載の如く、架橋性成形材料をある 温度及びある長さのランド部を有するダイス装置から押出して押出成形品を得る にあたり、ランド部基部近傍において、ランド部の内型とそこを通過する成形材 料ないし成形品との界面に充分な量の潤滑剤を供給し、ランド部先端部近傍にお いてこの潤滑剤を吸引除去する方法が提案されている。

【０００３】 この方法は、長尺ランド部の温度と長さを、通過する架橋性樹脂材料の架橋反 応が完了するように定めて、ランド部出口から架橋した成形品を連続的に取得す るものである。 この方法では、成形過程に長尺ランド部が存在することに基づき、高い背圧が 架橋性成形材料の可塑化帯域に印加されることになるため、長尺ランド部内壁と 、そこを通過する架橋性成形材料ないし成形品との界面に潤滑剤を供給し、長尺 ランド部に内壁と架橋性成形材料ないし成形品との摩擦抵抗を低減させる方法が 取られている。

【０００４】 しかし、この成形法では、液状潤滑剤を用いるため、長尺ランド部の先端部近 傍で潤滑剤を除去するだけでは潤滑剤を完全に除去することができず、成形品の 表面に付着した潤滑剤の洗浄が次工程で必要となる。しかも、使用する潤滑剤の 種類によっては、洗浄が難しく、成形品の表面に付着した潤滑剤が残存したまま となり、成形品の品質低下を招いたり、製造設備の環境を低下させる原因となる という問題点がある。

【０００５】 このような点に鑑み、ＲＵＢＢＥＲ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＡＮＤ ＴＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ ＶＯＬ．６０ Ｐ９４５〜９５６には、潤滑剤として、気体潤滑 剤を用いる方法が提案されている。 この方法によると、長尺ランド部内の樹脂材料の全周にわたって多孔質体を通 して気体潤滑剤が均一に供給され、樹脂材料の全表面に気体潤滑剤膜が形成され る。そして、樹脂材料は全表面に気体潤滑剤膜ができた状態で、長尺ランド部を 通過するため、押し出される樹脂材料表面には傷がつかない。又、得られた成形 品の表面には気体潤滑剤が残存しない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この方法においては、多孔質体と溶融樹脂との摺動部に介在する気体 の流量が出口方向に向けて増加するため、長尺ランド部のランド長が長くなると 、気体流量過多のために振動が発生し、樹脂の多孔質体への接触、及び付着によ る表面性、潤滑安定性の悪化、寸法安定性の低下等が起きるという問題点がある 。

【０００７】 本考案は上記の如き従来の問題点を解消し、長尺ランド部を備えた押出成形用 金型において、気体潤滑剤を用い、安定して成形品を押出成形することができる 押出成形用金型を提供することを目的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、賦形金型の出口に長尺ランド部が接続され、長尺ランド部内に多孔 質体が配設され、賦形金型から多孔質体内へ架橋性樹脂材料を押し出して成形品 を成形する押出成形用金型であって、多孔質体を通して長尺ランド部内を通過す る架橋性樹脂材料の全周にわたって気体潤滑剤が供給自在とされ、長尺ランド部 の入口部と出口部との間に、気体抜き取り部が設けられている押出成形用金型で ある。

【０００９】 本考案において、多孔質体によって形成される樹脂通路の断面形状は、特に限 定されるものではなく、例えば、筒状、スリット状であってもよいし、矩形状、 波板状、コ字状等の異形状であってもよい。更に、中空成形体、アンダーカット 部を有する成形体、リブ付き成形体に対応する断面形状であってもよい。

【００１０】 本考案において、気体潤滑剤としては、樹脂材料と反応せず、且つ、架橋反応 中のラジカル形成を抑制しないようなものが好適に使用され、例えば、炭酸ガス や窒素ガス等が挙げられる。

【００１１】 本考案において、多孔質体としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、チ タニウム、金、銀、胴等を主体とした金属系材料、アルミナ、ムライト、ケイ酸 、ジルコニア等を主体とした非金属系材料及びテフロン等の合成樹脂材料などが 使用される。

【００１２】 気体潤滑剤供給に必要な圧力及び流量は、使用する気体潤滑剤の種類と多孔質 体の気孔径、気孔率、厚み等で決定される。 多孔質体の気孔径は、０．１〜２０μｍが好ましく、０．３〜１０μｍが更に 好ましい。又、多孔質体の気孔率は、１０〜４０％が好ましく、１５〜３０％が 更に好ましい。

【００１３】 更に、気体潤滑剤を界面に均一に供給するためには、細孔分布がシャープで、 且つ、均一に分散されたものを選択するのが好ましい。 このような条件を満足する多孔質体としては、非鉄金属系を使用するのが好ま しい。

【００１４】 本考案において、気体抜き取り部の構造としては、特に限定されるものではな いが、一例を挙げると、気体をスリットから除く構造と、多孔質体を通して抜く 構造が考えられる。 スリット方式の場合は、例えば、気体潤滑剤供給用のチャンバーを少なくとも 長尺ランド部の入口部側と出口部側との２つに分割し、チャンバーとチャンバー との間にスリットを形成する。そして、スリットは気体排出口に連通し、ポンプ で気体を連続的あるいは非連続的に吸引することで、多孔質体と溶融した樹脂間 に介在する気体を抜き取る。スリットの厚みは、０．５〜５ｍｍが好ましい。 多孔質体方式の場合は、例えば、長尺ランド部を少なくとも３つのチャンバー に分割し、１つのチャンバーの気体抜き取り用とする。

【００１５】 気体の抜き取り量は、気体抜き取り部が設けられた長尺ランド部内の部分を通 過する気体流量の１０〜１００％が好ましく、更に好ましくは４０〜８０％であ る。気体抜き取り量が１０％未満の場合には、気体抜き取りの効果が現れず、逆 に、抜き取り量が１００％を超える場合には、気体抜き取り部以降で供給される 気体まで抜き取ってしまうため、樹脂の流れ方向とは逆向きの流れの潤滑膜が形 成されることになり、潤滑の安定性を損なう傾向がある。

【００１６】 尚、気体の抜き取りは、樹脂流路の全周にわたる必要はなく、例えば、樹脂通 路の形状がスリット形状の場合は、樹脂流路の側面からあるいは上面からのみ気 体を抜き取ってもよい。

【００１７】 本考案において、長尺ランド部の長さは、使用する架橋性樹脂成形材料、及び 成形品の内径又は肉厚によって定まる。 そして、架橋反応を促進させるための加熱方法としては、一般的には、任意で あるが、電熱によるのが最も簡便且つ加熱条件の制御が容易である。又、温度条 件は、長尺ランド部全域にわたって同じである必要はなく、いくつかのゾーンに 分割して、成形材料に最も適した温度条件と加熱条件となるように設定するのが 好ましい。

【００１８】 本考案において、架橋性樹脂材料としては、架橋可能な任意の樹脂材料が使用 でき、例えば、アミノブラスト、フェノブラスト、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ ステル樹脂、その他の熱硬化性樹脂、架橋剤を配合した架橋可能な熱可塑性樹脂 、天然ゴム等が挙げられる。

【００１９】 熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレ ン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、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等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、又、２ 種以上併用してもよい。

【００２０】 更に、これら熱可塑性樹脂に、合成ゴム、パラフィン、可塑剤、顔料、発泡剤 、難燃剤、静電防止剤等の添加剤を混合してもよい。 この他、加熱によって架橋反応が起こる任意の樹脂、例えば、メチロールアク リルアミド重合体、金属酸化物配合カルボン酸重合体、不飽和ポリエステル等を 使用することができる。

【００２１】 架橋剤としては、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の分解温度を有するもので、樹 脂の架橋に適したものを適宜選択すればよく、例えば、ジクミルパーオキサイド 、ｔ─ブラルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジイソプロピ ルベンゼンハイドロパーオキサイド、α，α′（ビス─ｔ─ブチルペルオキシ─ ｐ─ジイソプロピル）ベンゼン、２，５─ジメチル─２，５─ジ─（ブチルペル オキシ）ヘキサン等の有機過酸化物等が挙げられる。これらは単独で使用しても よいし、又、２種以上併用してもよい。

【００２２】 これらの架橋剤の添加量は、使用される熱可塑性樹脂の分子量、分子量分布、 分岐数等の分子構造、架橋剤の分解温度、必要とされる架橋の度合いに応じて定 める必要があるが、好ましくは、０．１〜１０重量％、更に好ましくは、０．２ 〜２重量％である。添加量が少なすぎると、架橋が起こらず、逆に、多すぎると 、架橋に寄与することなく、成形品中に分解残渣として残ってしまう。

【００２３】 以下、本考案を図面を参照して説明する。 図１は、本考案の押出成形用金型の例を示す断面図である。 押出機１１の出口部に賦形金型１２が設けられている。賦形金型１２の出口部 側に長尺ランド部１４が接続されている。 長尺ランド部１４内には多孔質体１５ａ、１５ｂが配設されている。

【００２４】 長尺ランド部１４の入口部側に配設された多孔質体１５ａの外周部分に第１チ ャンバー１６が設けられ、第１チャンバー１６には気体潤滑剤の導入口１６１が 設けられており、長尺ランド部１４の出口部側に配設された多孔質体１５ｂの外 周部分に第２チャンバー１７が設けられ、第２チャンバー１７には気体潤滑剤の 導入口１７１が設けられている。

【００２５】 そして、導入口１６１、１７１から気体潤滑剤を圧入する（図中、矢印Ａで示 す）ことにより、第１チャンバー１６及び第２チャンバー１７内に気体潤滑剤を 圧入し、多孔質体１５ａ、１５ｂを通して多孔質体１５ａ、１５ｂ内を通過する 架橋性樹脂材料の全周にわたって気体潤滑剤が供給する（図中、矢印Ｂで示す） ことができるようになっている。

【００２６】 気体抜き取り部１８は、長尺ランド部１４の入口部と出口部の間、第１チャン バー１６と第２チャンバー１７を分離するように設けられている。そして、多孔 質体１５ａと１５ｂとの間の、長尺ランド部１４の面の周方向に沿ってスリット １８１が開口され、そのスリット１８１が気体排出口１８２に連通されて、スリ ット１８１及び気体排出口１８２を通して図示しないポンプで気体を連続的ある いは非連続的に吸引することで、多孔質体と溶融した架橋性樹脂材料との間に介 在する気体潤滑剤を抜き取る（図中、矢印Ｃで示す）ことができるようになって いる。

【００２７】 尚、図２に示す如く、多孔質体１５ａと１５ｂの間に、長尺ランド部１４の面 の周方向に沿って多孔質体１９１が配設され、その多孔質体が気体排出口１９２ に連通されて、多孔質体１９１及び気体排出口１９２を通して図示しないポンプ で気体を連続的あるいは非連続的に吸引することで、多孔質体と溶融した架橋性 樹脂材料との間に介在する気体潤滑剤を抜き取る（図中、矢印Ｄで示す）ことが できるようにされていてもよい。

【００２８】

【作用】

本考案の押出成形用金型は、多孔質体を通して長尺ランド部内を通過する架橋 性樹脂材料の全周にわたって気体潤滑剤が供給自在とされ、長尺ランド部の入口 部と出口部との間に、気体抜き取り部が設けられていることにより、振動が発生 することがなく、長時間安定した状態で成形品を押し出すことができ、表面の波 状のうねりや寸法のばらつきがなく、表面に気体潤滑剤の残存しない成形品を得 ることができる。

【００２９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を説明する。 実施例１ 図１に示す如き押出成形用金型１を用いて、ロッド状成形品の押出成形を行っ た。 賦形金型１２は出口の直径１０ｍｍのものを用いた。 多孔質体１５ａ、１５ｂは気孔径７μｍ、気孔率２５％のものを用いた。 架橋性樹脂材料として、低密度ポリエチレン（住友化学社製、商品名「高圧法 ポリエチレンＧ２０１」）１００重量部に、架橋剤（ジクミルパーオキサイド） ０．１重量部を添加したものを用いた。

【００３０】 気体潤滑剤としては、窒素ガスを使用し、第１チャンバー１６へは、多孔質体 １５ａを通しての供給量３ｃｍ³ ／ｃｍ² ｓｅｃ、第２チャンバー１７へは、多 孔質体１５ｂを通しての供給量１ｃｍ³ ／ｃｍ² ｓｅｃになるようにした。 気体抜き取り部１８からの気体抜き取り量は、気体排出口１８２のバルブ調節 により、第１チャンバー１６への窒素ガス供給量の５０％とした。

【００３１】 口径５０ｍｍの押出機を用い、架橋性樹脂材料を５ｋｇ／ｈｒの押出量にて押 し出した。このときの賦形金型１２における樹脂温度は１２５℃であった。長尺 ランド部１４中の樹脂温度は１６０℃、滞留時間は５分間であった。

【００３２】 その結果、振動することなく、長時間安定した状態で成形品を押し出すことが でき、ゲル分率４５％の表面性の良好なロッド状成形品を得ることができた。 得られたロッド状成形品の直径を押出方向に１０ｃｍ間隔で１０点測定したと ころ、直径の平均値は１２．８ｍｍ、ばらつきは約０．１ｍｍであった。

【００３３】 実施例２ 架橋性樹脂材料として、低密度ポリエチレン（三菱油脂社製、商品名「ＬＫ５ ０」）１００重量部に、架橋剤（ジクミルパーオキサイド）１．０重量部を鹸化 したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１と同様のロッド 状成形品の押出成形を行った。 このときの賦形金型１２における樹脂温度は１２５℃であった。長尺ランド部 １４中の樹脂温度は１６０℃、滞留時間は５分間であった。 その結果、振動することなく、長時間安定した状態で成形品を押し出すことが でき、ゲル分率３８％の表面性の良好なロッド状成形品を得ることができた。

【００３４】 実施例３ 架橋性樹脂材料として、高密度ポリエチレン（三菱油脂社製、商品名「ＪＸ２ ０」）１００重量部に、架橋剤（ジクミルパーオキサイド）１．０重量部を鹸化 したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１と同様のロッド 状成形品の押出成形を行った。 このときの賦形金型１２における樹脂温度は１２５℃であった。長尺ランド部 １４中の樹脂温度は１６０℃、滞留時間は５分間であった。 その結果、振動することなく、長時間安定した状態で成形品を押し出すことが でき、ゲル分率５１％の表面性の良好なロッド状成形品を得ることができた。

【００３５】 比較例１ 気体排出口１８２のバルブを閉じて、気体抜き取り部１８からの気体抜き取り 量を０としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１と同様のロッド状成 形品の押出成形を行った。 その結果、長尺ランド部１４の出口付近で気体流量過多のため振動が発生し、 得られたロッド状成形品は、表面が波状にうねっていて、押出方向の１０ｃｍ毎 の直径の平均値は１２．７ｍｍ、ばらつきは約０．５ｍｍもあった。

【００３６】 実施例４ 図２に示す如き押出成形用金型１を用い、多孔質体１９１として気孔径７μｍ 、気孔率２５％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１と 同様のロッド状成形品の押出成形を行った。 このときの賦形金型１２における樹脂温度は１２５℃であった。長尺ランド部 １４中の樹脂温度は１６０℃、滞留時間は５分間であった。 その結果、振動することなく、長時間安定した状態で成形品を押し出すことが でき、ゲル分率４３％の表面性の良好なロッド状成形品を得ることができた。 得られたロッド状成形品の直径を押出方向に１０ｃｍ間隔で１０点測定したと ころ、直径の平均値は１２．８ｍｍ、ばらつきは約０．１ｍｍであった。

【００３７】 比較例２ 気体排出口１８２のバルブを閉じて、気体抜き取り部１８からの気体抜き取り 量を０としたこと以外は、実施例４と同様にして、実施例１と同様のロッド状成 形品の押出成形を行った。 その結果、長尺ランド部１４の出口付近で気体流量過多のため振動が発生し、 得られたロッド状成形品は、表面が波状にうねっていて、押出方向の１０ｃｍ毎 の直径の平均値は１２．７ｍｍ、ばらつきは約０．５ｍｍもあった。

【００３８】

【考案の効果】

本考案は、上記の如き構成とされているので、振動が発生することがなく、長 時間安定した状態で成形品を押し出すことができ、表面の波状のうねりや寸法の ばらつきがなく、表面に潤滑剤の残存しない成形品を得ることができる。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の押出成形用金型の一例を示す断面図で
ある。

【図２】本考案の押出成形用金型の別の例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１１ 押出機 １２ 賦形金型 １４ 長尺ランド部 １５ａ、１５ｂ、１９１ 多孔質体 １６ 第１チャンバー １７ 第２チャンバー １８、１９ 気体抜き取り部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 賦形金型の出口に長尺ランド部が接続さ
   れ、長尺ランド部内に多孔質体が配設され、賦形金型か
   ら多孔質体内へ架橋性樹脂材料を押し出して成形品を成
   形する押出成形用金型であって、多孔質体を通して長尺
   ランド部内を通過する架橋性樹脂材料の全周にわたって
   気体潤滑剤が供給自在とされ、長尺ランド部の入口部と
   出口部との間に、気体抜き取り部が設けられていること
   を特徴とする押出成形用金型。