JP2002225112A - 押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各部位で収縮差を発生させることなく、精度の
良好な成型品を成形できる押出成型機及び該押出成型機
を用いた成型方法を提供することを目的とする。 【解決手段】溶融した樹脂を金型２０に押し込んで成型
品形状に成型する押出機１９と、押し出された成型品３
０を冷却して硬化させる冷却金型２１とを有する押出成
型機１４である。冷却金型２１には、成型品３０が押出
されて移動する流れ方向の上流側に位置する上流側冷却
ゾーン２３と、下流側に位置する及び下流側冷却ゾーン
２４とからなる少なくとも２つの冷却ゾーンが設けら
れ、上流側冷却ゾーン２３では、ガラス転移点又は軟化
温度に到達する直前まで冷却されると共に、下流側冷却
ゾーン２４では、常温まで冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ等の長尺物
の成型に用いられる押出成型機及び該押出成型機を用い
た成型方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示す特開平５−３８７４５
号公報に記載されているような押出成型機及び該押出成
型機を用いた成型方法が知られている。

【０００３】このようなものでは、シリンダ１内に投入
された樹脂材料が、加熱冷却部２…によって加熱される
と共に、スクリュ３によって混練され、シリンダ１内部
を接続部４方向に向かって移動する。

【０００４】この際、図示省略のシリンダ温度調整部
は、温度センサ５…の出力に従って加熱冷却部２…の調
節を行い、金型６に向かって押し出される際、温度セン
サ７によって検出される樹脂温度を目標樹脂温度に一致
させるように構成されている。

【０００５】そして、金型６では、筒状となるように成
型が行われた後、引取機８によって引き取られる。この
際、金型温度調整部９…は、加熱部１０…の温度調整を
行い、温度センサ１１…の検出温度が所望の温度となる
ように構成されている。

【０００６】筒状となるように成型が行われた樹脂材料
は、空気に接触することにより、徐々に冷却されて硬化
する。

【０００７】なお、前記金型６と前記引取機８との間に
冷却金型を配設して、金型６から導出される樹脂材料を
短い時間で冷却して、製造効率を向上させるものも知ら
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、押出成型品の形状が筒状である場
合、各部位の冷却速度が異なる場合がある。

【０００９】例えば、図３に示すように、Ａ部１２ａに
比して早く冷却されるＢ部１２ｂを有する断面略ロ字状
の樹脂成形品１２では、図３に示すように、ガラス転移
点（若しくは軟化温度）に先に到達したＢ部１２ｂが硬
化を開始した後、前記Ａ部１２ａが硬化を開始するの
で、収縮差を発生させてしまう。

【００１０】このため、収縮差により歪みを生じ、Ａ部
１２ａ方向に反り返る等、湾曲や外形不良が発生する虞
があった。

【００１１】本発明は、このような従来技術における問
題点に着目してなされたものであり、各部位で収縮差を
発生させることなく、精度の良好な成型品を成形できる
押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、溶融した樹脂を金型に押
し込んで成型品形状に成型する押出機と、押し出された
成型品を冷却して硬化させる冷却金型とを有する押出成
型機であって、前記冷却金型には、前記成型品が押出さ
れて移動する流れ方向の上流側に位置する上流側冷却ゾ
ーンと、下流側に位置する下流側冷却ゾーンとからなる
少なくとも２つの冷却ゾーンを設け、該上流側冷却ゾー
ンでは、ガラス転移点又は軟化温度に到達する直前まで
冷却すると共に、前記下流側冷却ゾーンでは、常温まで
冷却する押出成型機を特徴としている。

【００１３】このように構成された請求項１記載のもの
では、前記押出機から押し出された成型品が前記冷却金
型の上流側冷却ゾーンで、ガラス転移点又は軟化温度に
到達する直前まで冷却された後に、前記下流側冷却ゾー
ンで、常温まで冷却される。

【００１４】このため、ガラス転移点又は軟化温度を切
る際の各部位の温度差を減少させることが出来るので、
各部位での収縮差が減少し、精度の良好な成型品を成形
できる。

【００１５】また、請求項２に記載されたものでは、前
記押出機から押し出された成型品を前記冷却金型の上流
側冷却ゾーンで、ガラス転移点又は軟化温度に到達する
直前まで冷却した後に、前記下流側冷却ゾーンで、常温
まで冷却する請求項１記載の押出成型機を用いた成型方
法を特徴としている。

【００１６】このように構成された請求項２記載のもの
では、ガラス転移点又は軟化温度を切る際の各部位の温
度差を減少させることが出来るので、各部位での収縮差
が減少し、従来のように歪みや反り返り等が発生するこ
となく、精度の良好な成型品を成形できる。

【００１７】

【発明の実施の形態１】次に、本発明の実施の形態１を
図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１乃至図３は本発明の実施の形態１の押
出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法を示すもの
である。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分につい
ては、同一符号を付して説明する。

【００１９】まず、構成から説明すると、この実施の形
態１の押出成型機１４では、樹脂材料の供給量を調整可
能なバルブ１５，１６を設けたホッパ１７及びこのホッ
パ１７にスクリュフィーダ１８を介して接続される押出
機１９が設けられている。

【００２０】この押出機１９は、溶融した樹脂材料を金
型２０の金型本体２０ａ内に押し込んで、断面略ロ字状
を呈する長尺状の成型品形状を呈するように、この樹脂
材料を成型するように構成されている。

【００２１】この押出成型機１４の押出機１９と、押出
された成型品３０を引き取る引取機２２との間には、成
型品３０を冷却して硬化させる冷却金型２１が設けられ
ている。

【００２２】前記冷却金型２１には、前記成型品３０が
押出されて移動する流れ方向の上流側に位置する上流側
冷却ゾーン２３と、この上流側冷却ゾーン２３よりも下
流側に位置する及び下流側冷却ゾーン２４とが設けられ
ている。

【００２３】そして、前記上流側冷却ゾーン２３では、
前記押出機１９から押し出された成型品３０をガラス転
移点又は軟化温度に到達する直前まで冷却するように構
成されている。

【００２４】即ち、この上流側冷却ゾーン２３では、前
記成型品３０に接する冷却金型をガラス転移点又は軟化
温度となるように温度制御すると共に、前記溶融した樹
脂材料が、出口部２３ａで、ガラス転移点又は軟化温度
に到達するように、冷却長さが設定されている。

【００２５】また、前記下流側冷却ゾーン２４では、前
記上流側冷却ゾーン２３から送られてきた成型品３０を
常温まで冷却するように構成されている。

【００２６】更に、この実施の形態１では、前記引取機
２２の下流側に、前記成型品３０を所定の長さに切断す
るカッター２５が設けられている。

【００２７】次に、この実施の形態１の作用について説
明する。

【００２８】この実施の形態１の押出成型機１４及びこ
の押出成型機１４を用いた成型方法では、前記押出機１
９から押し出された成型品３０が前記冷却金型２１の上
流側冷却ゾーン２３で、ガラス転移点又は軟化温度に到
達する直前まで冷却された後に、出口部２３ａから送出
されて、前記下流側冷却ゾーン２４に入る。

【００２９】この上流側冷却ゾーン２３の出口部２３ａ
では、前記成型品３０の断面方向の全ての部位が、ガラ
ス転移点又は軟化温度に到達する直前の温度となってい
る。

【００３０】下流側冷却ゾーン２４では、この成型品３
０が常温まで冷却される。

【００３１】このように、上流側冷却ゾーン２３の出口
部２３ａで、前記成型品３０の断面（周）方向の全ての
部位を、ガラス転移点又は軟化温度に到達する直前まで
冷却しているので、温度ガラス転移点又は軟化温度を切
る際の各部位の温度差を減少させることが出来る。

【００３２】従って、各部位での収縮差が減少し、精度
の良好な成型品を成形できる。

【００３３】また、断面（周）方向の各部位での収縮差
が減少し、従来のように歪みや反り返り等が発生するこ
となく、精度の良好な成型品を成形できる。

【００３４】

【実施例】軟化温度７０℃の塩化ビニル樹脂材料を用い
て断面略ロ字型の成型品を成形した。その際、冷却金型
２１は、上流側冷却ゾーン２３及び下流側冷却ゾーン２
４に分けられて、上流側冷却ゾーン２３の冷却金型を、
軟化温度の７０℃となるように制御した。

【００３５】また、上流側冷却ゾーン２３の長さ及び、
成型品３０の引き取り速度は、上流側冷却ゾーン２３の
出口部２３ａで、樹脂温度が７０℃になるように設定し
た。

【００３６】更に、前記下流側冷却ゾーン２４では、成
型品３０の樹脂温度が、常温（約１５〜３０℃程度）と
なるように、冷却水を媒体として、金型を冷却した。

【００３７】

【比較例】冷却金型が、冷却水を媒体とした１ゾーンの
みで構成されて、一挙に常温まで冷却した。

【００３８】結果として、前記実施例では、成型品３０
に反り返りや、湾曲は見られず、精度の良好な成型製品
を得られた。

【００３９】これに対して、前記比較例では、冷却の遅
れた側に反り返りが発生した。

【００４０】以上、本発明の実施の形態１を図面に基づ
いて説明してきたが、本発明は、前記実施の形態１に限
定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲の
設計変更があっても、本発明に含まれる。

【００４１】例えば、実施の形態１では、冷却金型２１
が、上流側冷却ゾーン２３及び下流側冷却ゾーン２４に
分けられて、上流側冷却ゾーン２３の冷却金型が、軟化
温度の７０℃となるように制御されているが、特にこれ
に限らず、少なくとも２つの冷却ゾーンを有していれ
ば、３つ以上の複数の冷却ゾーンが設けられていてもよ
く、上流側冷却ゾーンで、ガラス転移点又は軟化温度に
到達する直前まで冷却するように構成されていていれ
ば、冷却温度、樹脂材料の材質、数量、形状が特に限定
されるものではない。

【００４２】

【発明の効果】以上、上述してきた様に、請求項１に記
載のものでは、前記押出機から押し出された成型品が前
記冷却金型の上流側冷却ゾーンで、ガラス転移点又は軟
化温度に到達する直前まで冷却された後に、前記下流側
冷却ゾーンで、常温まで冷却される。

【００４３】このため、ガラス転移点又は軟化温度を切
る際の各部位の温度差を減少させることが出来るので、
各部位での収縮差が減少し、精度の良好な成型品を成形
できる。

【００４４】また、請求項２に記載されたものでは、ガ
ラス転移点又は軟化温度を切る際の各部位の温度差を減
少させることが出来るので、各部位での収縮差が減少
し、従来のように歪みや反り返り等が発生することな
く、精度の良好な成型品を成形できる、という実用上有
益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の押出成型機で、全体の
構成を説明する斜視図である。

【図２】押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法
で成形される成型品の一例を示し、断面（周）方向に沿
った位置での断面図である。

【図３】ガラス転移点に到達するまでの成型品の各部位
での冷却時間と樹脂温度との関係を示すグラフ図であ
る。

【図４】従来の押出成型機の構成を説明する成型品押し
出し方向に沿った縦断面図である。

【符号の説明】

１４ 押出成型機 １９ 押出機 ２０ 金型 ２１ 冷却金型 ２３ 上流側冷却ゾーン ２４ 下流側冷却ゾーン ３０ 成型品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融した樹脂を金型に押し込んで成型品形
   状に成型する押出機と、押し出された成型品を冷却して
   硬化させる冷却金型とを有する押出成型機であって、 前記冷却金型には、前記成型品が押出されて移動する流
   れ方向の上流側に位置する上流側冷却ゾーンと、下流側
   に位置する下流側冷却ゾーンとからなる少なくとも２つ
   の冷却ゾーンを設け、該上流側冷却ゾーンでは、ガラス
   転移点又は軟化温度に到達する直前まで冷却すると共
   に、前記下流側冷却ゾーンでは、常温まで冷却すること
   を特徴とする押出成型機。
2. 【請求項２】前記押出機から押し出された成型品を前記
   冷却金型の上流側冷却ゾーンで、ガラス転移点又は軟化
   温度に到達する直前まで冷却した後に、前記下流側冷却
   ゾーンで、常温まで冷却することを特徴とする請求項１
   記載の押出成型機を用いた成型方法。