JPH0740323A - 表面平滑性に優れた中空押出板の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 膨張変形を起こす配合の押出原料を用いて
も、成形物の外周面の膨張変形を防止でき、更に口金の
形状に正確で、表面平滑性に優れた中空押出板を製造で
きる中空押出板の製造装置を提供することにある。 【構成】 トップダイの内部に中玉を配置した口金及び
押出機を有する中空押出板の製造装置において、トップ
ダイ端部が中玉端部より押出方向に膨張域の長さだけ位
置することを特徴とする中空押出板の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】セメント等を主成分とする材料か
らなる、中空部を有する押出板の製造装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、セメント等を主成分とする原料を
用いて、建材を製造する装置として、押出成形装置があ
る。これは、押出成形により同じ形状の断面を有する成
形物の建材を大量生産できること等の有利な点を有す
る。また、この押出成形により建材を製造する場合に
は、建材の軽量化、断熱性付与及び原料の節減等のた
め、成形物内部に中空部を形成することが知られてい
る。このための製造装置として、例えば図２に示すよう
に、トップダイ支持部５により支持されたトップダイ１
の内部に、押出機４に連結された中玉支持部３に支持さ
れた中玉２を配置したものがある。この装置において
は、押出機４によりトップダイ１に向けて加圧状態で供
給された押出原料が、トップダイ１と中玉２の間を通過
して押し出されることにより、図３に示す横断面図の形
状を有する中空押出板が成形される。その成形物の中空
部の数と大きさは、トップダイの中空部に設ける中玉の
数と大きさによって決まる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置においては、製品の断面形状、押出機内部の原料の流
れの偏り等が原因で原料に圧力の高くなる部分ができ、
その原料がトップダイを通過した後、その圧力が開放さ
れることにより成形物が膨張し、変形してしまうという
問題があった。押出成形の膨張は均一に起こるのではな
く、細かい部分でその度合いが異なることがあり、その
場合には押出成形品の表面はサメ肌状になる。そのた
め、膨張変形を起こした建材では表面平滑性が悪くな
り、表面平滑性を確保するためには研削を行う必要があ
りコストアップになる。

【０００４】これに対して、トップダイ通過後の膨張、
変形を抑えるために、原料中の水量を少なくするか、あ
るいは原料の骨材粒度を細かくし、押出原料を硬くする
こと等により、原料の流動性を低くして押し出すことが
知られている。しかしながら、原料の流動性を低くする
と、押出成形を行うために必要な動力が大きくなり、最
悪の場合、口金内部で原料のつまりが生じ、押出ができ
なくなってしまう。また、原料の配合の自由度が小さく
なり、必ずしも充分な性能を発揮しているとは言いがた
い。

【０００５】一方、特開平４−３６１００５号公報によ
れば、押出成形口金の吐出口の両側面に、成形品の側面
形状を規制する内面形状を有し、且つ成形品の膨張域と
略同長のブロック体を付設することにより、容易に正確
な側面形状を有する成形品が得られる押出成形口金が提
案されている。しかしながら、この口金では、成形品の
幅方向の変形防止が達成されただけで、成形品の上下方
向の変形や膨張は、全く考慮されておらず、そのため実
際上、成形品の上下方向の変形や膨張が生じて、該表面
の平滑性が悪くなる。

【０００６】本発明の目的は、上記従来の問題を解決す
ることにあり、押出成形品の外周面の膨張変形を規制す
ることにより、通常では膨張変形を起こして使用できな
いような原料でも、口金の形状（外周面）に正確で、表
面平滑性に優れた中空押出板を製造できる中空押出板の
製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記構成により達成される。トップダイの内部に中玉を配
置した口金及び押出原料を該口金から押し出すための押
出機を有する中空押出板の製造装置において、トップダ
イ端部が中玉端部より押出方向に位置することを特徴と
する中空押出板の製造装置。

【０００８】膨張変形は、前述の如く、押出機から口金
に達する内部で圧力を受けた原料が口金を通過した後、
圧力が開放されることにより生じる。この膨張変形は、
押出速度、押出原料の流動性、口金開口部の面積等に依
存して生じ、殆どの場合口金通過後、トップダイ端部か
ら所定長で終了する。しかして、本発明では押出機によ
り押し出されてトップダイに入った原料はトップダイと
中玉により成形されるが、それがトップダイ端部に到達
する前に、中玉端部を通過した中空部の内面側が中玉端
部を通過し終わることにより、この内面側にだけに膨
張、変形が起こり、トップダイ端部から成形された中空
押出板が出る際には、その外周面には膨張、変形は起こ
らない。

【０００９】従って、本発明では、トップダイ端部が中
玉端部より所定長押出方向に位置することにより膨張変
形を防止できる。このトップダイ端部と中玉端部との距
離（図１のａで示される）は、上記押出速度、押出原料
の流動性、口金開口部の面積等に依存して生じる膨張変
形の度合いを参照しつつ任意に設定できるが、標準的な
条件では、８mm以上あれば十分である。トップダイ端部
と中玉端部との距離があまり大きくなり過ぎると（１０
０mm以上）、押出抵抗が無視できなくなり、口金重量も
大きくなるため、取り付け部に無理がかかり、且つ口金
作製コストも大きくなる。

【００１０】また、本発明では、膨張変形が成形品の中
空部の内面側に起こるため、成形品の中空部は膨張変形
を吸収できるだけの大きさが必要である。本発明の装置
より押出成形できる原料としては、通常押出成形に用い
られている材料（セメント系、ケイカル系、石膏系等）
であればいずれでもよい。本発明の装置において、用い
ることのできる押出機としては、従来公知のものであれ
ばいずれでもよい。

【００１１】本発明の中空押出板の製造装置は、外壁
材、間仕切り材、遮音壁材などのいわゆる建築材料等を
製造する装置として好適である。本発明の装置により製
造した中空押出建材は、特に表面平滑性が優れているこ
とから、塗装等を行う場合には特に美観を増す。

【００１２】

【作用】本発明によれば、トップダイ端部が中玉端部よ
り押出方向に位置することにより、成形物が中玉端部を
通過した後には、外周面の形状はトップダイで規制され
ているため、膨張変形を起こす押出圧力が中空部側に向
い、中空部側で膨張、変形を起こす。そして、更に成形
物が進んでトップダイ端部に達したときには膨張、変形
は終了しているので、成形物表面の側面はもちろん上下
面の膨張変形をも防止できる。即ち、中空部側での膨張
変形が終了するまでは、成形物の外周面を規制すること
により、膨張変形は内側に向かい外周面は膨張しない。
それにより、口金の形状を正確に成形物に対応させ、且
つ平滑性が優れた成形物表面を有する押出成形物が得ら
れる。

【００１３】更に、従来は膨張変形を引き起こしていた
条件で原料を押出成形しても、外方への膨張が防止さ
れ、表面の平滑性が保たれることから、原料の配合の自
由度が増し、原料をより流動性の高い配合にすることが
できる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の一実施例
を説明する。図１は中空押出板製造装置の要部縦断面図
である。押出機４の材料押出口に口金６が備えられてい
る。口金６は、中空のトップダイ１と、このトップダイ
１の中空部に配設される中玉２と、トップダイ１と中玉
２とをそれぞれ支持するトップダイ支持部５と中玉支持
部３とからなる。

【００１５】押出原料は押出機４から口金６に加圧状態
で供給され、トップダイ１と中玉２との間を通って図中
左方へ押し出される。口金６から押し出された押出成形
物は所定時間経過後に硬化して所望形状の中空押出板と
なる。この押出板の製造装置は、図３に示す断面形状の
中空部８を有する押出板９を製造するものである。その
ため、トップダイ１の中空部は図３中、紙面と直交する
方向に延びており、中玉２も紙面と直交する方向に複数
が所定間隔で配設されている。トップダイの口径は、中
空押出板の大きさに対応した大きさを有し、中玉２の形
状は中空押出板の中空部８の形状に対応する。

【００１６】図１に示すように、トップダイ１の端部と
中玉２の端部とは同一平面内になく、中玉２の出口側端
部はトップダイ１の開口部側端部よりも内方に位置して
いる。ここで、中玉２のトップダイ端部からの距離ａ
は、押出原料の組成や流動性、押出速度、トップダイ１
の開口面積、中玉２の断面積等に基づいて適宜設定され
る。

【００１７】押出原料はトップダイ１と中玉２との間を
通って押し出されるが、押出原料が中玉２の端面よりも
押し出されたときには、まだ押出成形物は硬化しておら
ず加圧押出による膨張力を持っている。しかし、中玉２
の端面よりも押し出された押出成形物は、依然としてト
ップダイ１に周面を規制されていることから、外方へ向
かっては膨張することができない。押出成形物が有して
いる膨張力は、何ら規制を受けていない中空部へと向か
い、その結果、押出成形物は中空部が小さくなる方向に
膨張する。そして押出成形物が中空部内部方向へ膨張す
ることにより膨張力は低減し、押出成形物がトップダイ
１よりも押し出されたときには、既に外方までに膨張す
る力はなくなっている。従って、トップダイ１から出た
押出成形物は外方へ膨張することはない。

【００１８】出来上がった中空押出板は、表面形状は何
ら変形しておらず、平滑性が良好であり、口金の形状通
りに正確に成形されている。なお、中空押出板は中空部
が中玉２により賦形された形状よりも膨張変形したもの
であるが、製品上は何ら問題はない。次に、上記構成の
中空押出板製造装置により建材を製造した結果について
説明する。

【００１９】本発明として、トップダイ端部と中玉端部
の距離が３０mmである（図１のａが３０mm）図１に示す
押出成形装置を用いた。押出速度１０ｍ／分で下記の配
合の押出原料を用いて押出成形を行った。その装置の口
金は、トップダイ開口部の寸法が幅５００mm、厚さ６０
mmのもので、中玉（幅３７．５mm、厚さ３３．６mm）
が、幅方向に１３．３mmの間隔で９個並列したものを用
いた。

【００２０】更に口金の開口部の両側面の内面形状は各
々凸形状断面と凹形状断面を有しており、凸形状はトッ
プダイ開口部の側面の中心に幅３０mm、側面からの高さ
２３mmの四角形のものである。その反対側の側面の凹形
状は、側面の中心に幅２５mm、側面からの深さ１２mmの
四角形のものである。 押出原料の配合 セメント ５０重量部 骨材 ５０重量部 増粘剤 ２重量部 補強繊維 ３重量部 水 ２５重量部 比較例としては、図２に示すようなトップダイ端部が中
玉端部と同一表面上にある従来の装置を使用した他は、
上記本発明のものと同じ条件で押出成形を行った。

【００２１】成形物の表面の膨張変形は、幅方向の凹凸
をレーザー式の変位測定器により測定された。結果は図
４に示した。押出建材の表面状態において、通常その表
面の変形等が目視で明確に判別できる大きさは、その変
形が０．３mm以上である場合であり、０．３mm以下では
特に問題にならない。本発明の実施例では、成形物の幅
方向のすべての部分において、その変形量が０．３mm以
下であった。これに対して、比較例では、成形物の幅方
向の半分以上の部分が変形量０．３mm以上であった。

【００２２】また、本発明の装置で得られた押出建材の
中空部の膨張変形を測定したところ機能上全く問題のな
い程度であった。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、膨張変形を起こす配合
の押出原料を用いても、成形物の膨張変形が防止でき、
口金の形状に正確で、且つ平滑性に優れた表面を有する
中空押出板を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を示す中空押出板の製造装置
の要部断面図である。

【図２】従来の中空押出板の製造装置の要部断面図であ
る。

【図３】中空押出板の横断面図である。

【図４】実施例及び比較例で得られた中空押出板の表面
精度を示した図である。

【符号の説明】

１ トップダイ ２ 中玉 ３ 中玉支持部 ４ 押出機 ５ トップダイ支持部 ６ 口金 ７ スクリュウ ８ 中空部 ９ 中空押出板 ａ トップダイ端部と中玉端部の距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トップダイの内部に中玉を配置した口金
   及び押出原料を該口金から押し出すための押出機を有す
   る中空押出板の製造装置において、トップダイ端部が中
   玉端部より押出方向に位置することを特徴とする中空押
   出板の製造装置。