| 【発明の名称】 |
発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】山崎 弘一
【氏名】春名 栄
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| 【要約】 |
【課題】原料材質のバラツキの大きいリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用した場合であっても、肉厚制御を効率的に行うことができる発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法を提供する。
【解決手段】塩化ビニル系樹脂と熱分解型発泡剤とを含有する組成物を原料として使用して、押出金型１１より連続的に軟化状態の管状のパリソンＰを押し出し、そのパリソンＰを発泡させつつ、冷却水槽１５内に導き冷却・賦形を行う発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法であって、前記塩化ビニル系樹脂の一部にリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用して押出金型１３より押し出した軟化状態の管状のパリソンＰの外周面に、前記押出金型１３と前記冷却水槽１５との間に設置した空気噴出冷却機１４における前記パリソンの周方向外方に沿って設けられた複数の空気噴出口より冷却空気を吹き付ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 塩化ビニル系樹脂と熱分解型発泡剤とを含有する組成物を原料として使用して、押出金型より連続的に軟化状態の管状のパリソンを押し出し、そのパリソンを発泡させつつ、冷却水槽内に導き冷却・賦形を行う発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法であって、前記塩化ビニル系樹脂の一部にリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用して押出金型より押し出した軟化状態の管状のパリソンの外周面に、前記押出金型と前記冷却水槽との間に設置した空気噴出冷却機における前記パリソンの周方向外方に沿って設けられた複数の空気噴出口より冷却空気を吹き付けることを特徴とする発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法。
【請求項２】 前記冷却水槽の出口側に肉厚測定機を設置し、該肉厚測定機にて、冷却・賦形後の発泡塩化ビニル樹脂管の肉厚測定を行い、その測定結果を前記空気噴出冷却機にフィードバックし、軟化状態の管状のパリソンの外周面に各空気噴出口より吹き付ける冷却空気の条件を調節することにより肉厚制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系樹脂の一部にリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用した発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、軽量で高剛性が発現する樹脂管としては、例えば、特開昭６１−１０３０８５号公報に記載のように、プラスチック管の外層と内層の間の中間層に発泡樹脂層を設けた多層プラスチック管が提案されている。この多層プラスチック管は、多孔プラスチック管が有していた剛性を更に高め、耐衝撃性が高く、配管がし易いというという優れた性能を有している。
【０００３】発泡押出成形の方法には、気体圧入や揮発性有機溶剤を使用する物理発泡法や、反応型・熱分解型の発泡剤を使用する化学発泡法がある。これらのいずれの方法の場合も、押出金型の中では発泡は殆ど進行せず、押出金型を出た後に発泡を開始し、それにつれて肉厚が大きくなる。そのため、肉厚制御がむずかしく、不良品が発生したり、自動生産ができないという問題点がある。
【０００４】非発泡樹脂を用いた押出成形における肉厚制御は、押出金型の肉厚制御機能（樹脂流路の調整）の利用あるいは引取り速度（引取速度を大きくすると全体の肉厚が小さくなる）によって行うことができ、発泡塩化ビニル系樹脂を用いた押出成形においても、上記と同様の肉厚制御を行うことができるが、これは原料材質が安定している場合に可能な肉厚制御方法である。
【０００５】近来、資源循環のために樹脂管の原料においても、リサイクルが要請されている。しかしながら、リサイクル塩化ビニル系樹脂は、添加剤の種類や量にバラツキがあり、上記の発泡押出成形用の原料として用いた場合には発生ガス量が一定しないので、一層肉厚制御がむずかしいという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消し、原料材質のバラツキの大きいリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用した場合であっても、肉厚制御を効率的に行うことができる発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の発明（本発明１）は、塩化ビニル系樹脂と熱分解型発泡剤とを含有する組成物を原料として使用して、押出金型より連続的に軟化状態の管状のパリソンを押し出し、そのパリソンを発泡させつつ、冷却水槽内に導き冷却・賦形を行う発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法であって、前記塩化ビニル系樹脂の一部にリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用して押出金型より押し出した軟化状態の管状のパリソンの外周面に、前記押出金型と前記冷却水槽との間に設置した空気噴出冷却機における前記パリソンの周方向外方に沿って設けられた複数の空気噴出口より冷却空気を吹き付ける発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法である。
【０００８】本願の請求項２に記載の発明（本発明２）は、前記冷却水槽の出口側に肉厚測定機を設置し、該肉厚測定機にて、冷却・賦形後の発泡塩化ビニル樹脂管の肉厚測定を行い、その測定結果を前記空気噴出冷却機にフィードバックし、軟化状態の管状のパリソンの外周面に各空気噴出口より吹き付ける冷却空気の条件を調節することにより肉厚制御を行う本発明１の発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法である。
【０００９】本発明において、塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル単独重合体の他、塩素化ポリ塩化ビニル、更には、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−プロピレン共重合体等に塩化ビニル系をグラフト重合させたグラフト共重合体等も含ませることが可能である。
【００１０】本発明において、熱分解型発泡剤としては、有機系熱分解型発泡剤や無機系熱分解型発泡剤を使用することができる。有機系熱分解型発泡剤としては、例えば、（１）アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチルニトリル、Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド等のアゾ化合物、（２）ベンゾスルホニルヒドラジド・Ｐ，Ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、トルエンスルホニルヒドラジドのようなスルホニルヒドラジド類が挙げられる。無機系熱分解型発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム等が挙げられる。
【００１１】本発明において、塩化ビニル系樹脂と熱分解型発泡剤とを含有する組成物中には、充填剤や滑剤を添加することができる。充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、アスベスト、シリカ等の無機質粉末が使用される。滑剤としては、ポリエチレンワックス類のような炭化水素類、ステアリン酸又はステアリン酸アミドのような脂肪酸又は脂肪酸アミド、ブチルシテアレートのよう脂肪酸エステル類等が使用される。
【００１２】
【作用】本発明１の発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法は、前記塩化ビニル系樹脂の一部にリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用して押出金型より押し出した軟化状態の管状のパリソンの外周面に、前記押出金型と前記冷却水槽との間に設置した空気噴出冷却機における前記パリソンの周方向外方に沿って設けられた複数の空気噴出口より冷却空気を吹き付けることにより、冷却空気を吹き付けた各部分の溶融粘度を調節して発泡倍率を制御するようにして肉厚を制御することができるので、原料材質のバラツキの大きいリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用した場合であっても、パリソンの発泡倍率を制御することにより肉厚を効率的に制御して、寸法精度に優れた発泡塩化ビニル系樹脂管を製造することができる。
【００１３】本発明２の発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法は、前記冷却水槽の出口側に肉厚測定機を設置し、該肉厚測定機にて、冷却・賦形後の発泡塩化ビニル樹脂管の肉厚測定を行い、その測定結果を前記空気噴出冷却機にフィードバックし、軟化状態の管状のパリソンの外周面に各空気噴出口より吹き付ける冷却空気の条件を調節することにより肉厚制御を行うので、進行方向や周方向に対する肉厚制御を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法の一例を、使用する装置とともに説明する説明図である。図１において、１１は押出機であり、ホッパ−１２１が定量フィーダー１２２によってシリンダー１１１に連結されている。１３は押出機１１に取り付けられたた押出金型、１４は空気噴出冷却機、１５は冷却水槽である。１６は肉厚測定機であり、例えば、ｘ線式、超音波反射式等を使用できるが、成形品の肉厚を周方向に沿って複数箇所測定することができる必要がある。成形品の周方向に沿って複数の測定点を有していてもよいし、成形品の周方向に沿って回転しながら複数箇所の肉厚を測定できるようになっていてもよい。１７は引取り機、１８は定尺切断機、１９は製品排出機である。
【００１５】空気噴出冷却機１４は、図２にも示すように、パリソンＰの外周囲に向けて冷却空気を噴出する空気噴出口１４１がパリソンＰの周方向外方に沿って均等間隔に複数個設けられている。各空気噴出口１４１は、図示しない肉厚調節機の信号にしたがって、それぞれ電磁弁１４２により開閉されるようになっている。各空気噴出口１４１が開かれると、空気導入口１４３から円環状の空気流路１４４に導入された冷却空気を、パリソンＰの外周囲の対応する部分に吹き付けることができるようになっている。
【００１６】各電磁弁１４２に信号を送る図示しない肉厚調節機は、肉厚測定機１６に連結されており、肉厚測定機１６にて冷却・賦形後の成形品の肉厚測定を行い、その測定結果を空気噴出冷却機１４にフィードバックし、各空気噴出口１４１より、軟化状態の管状のパリソンＰの外周面の対応する部分に吹き付ける冷却空気の条件を調節することにより肉厚制御を行うことができるようになっている。尚、このときの肉厚制御は、軟化状態の管状のパリソンＰの外周面の円周方向の各空気噴出口１４１からの空気吹出し量を相対的に変えるような、円周方向の肉厚制御と、パリソンＰの進行方向に対して経時的に空気吹出し量を変えるような進行方向の肉厚制御との両者が含まれる。
【００１７】上記装置を用い、発泡塩化ビニル系樹脂管を押出成形するには、例えば、リサイクル塩化ビニル樹脂を含む塩化ビニル樹脂、熱分解型発泡剤、充填剤及び滑剤を含有する発泡性塩化ビニル系樹脂組成物を図示しない混合機にて混合した後ホッパ−１２１に投入し、定量フィダ−１２２により押出機１１に供給し、混練・溶融し、押出金型１３より軟化状態の管状のパリソンＰを押し出し、そのパリソンＰを発泡させつつ、冷却水槽１５に導く。
【００１８】この際に、軟化状態の管状のパリソンＰの外周面に、押出金型１３と冷却水槽１５との間に設置した空気噴出冷却機１４より、パリソンＰの周方向外方に沿って設けられた各空気噴出口１４１より冷却空気を吹き付けるようにする。その後、パリソンＰを冷却水槽１５内で冷却・賦形させ、切断機１８で定尺切断のうえ、製品排出機１９で成形品である発泡塩化ビニル系樹脂管を排出していく。
【００１９】又、冷却水槽の出口側に設置した肉厚測定機１６にて、冷却・賦形後の成形品Ｓの肉厚測定を行い、その測定結果を肉厚調整機を介して空気噴出冷却機１４にフィードバックしてその肉厚制御を行う。つまり、成形品Ｓの平均測定肉厚値が基準値よりも大きいときは、各空気噴出口１４１からパリソンＰに外周面に対する空気吹出し量を全体的に増加させることにより発泡量を減少させて基準厚みに修正し、平均測定肉厚値が基準値よりも小さいときは、各空気噴出口１４１からの空気吹出量を全体的に減少させることにより発泡量を増加させて基準厚みに修正するような進行方向に対する肉厚制御を行う。
【００２０】又、同時に、成形品Ｓの円周方向の測定肉厚値のバラツキがある場合には、肉厚が大きい部分に対応する空気噴出口１４１の空気吹出量を増加させることによりパリソンＰの対応する部分の発泡量を減少させるとともに、肉厚が小さい部分に対応する空気噴出口１４１の空気吹出量を減少させることによりパリソンＰの対応する部分の発泡量を増加させるようにして、円周方向の肉厚制御を行う。
【００２１】図３は、本発明の発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形方法の別の例を、使用する装置とともに説明する平面図である。図３において、２３はクロスヘッド型押出金型であり、２１はその中間流路に発泡塩化ビニル樹脂押出機であり、２１′はその内側・外側流路に連結した非発泡樹脂押出機である。
【００２２】発泡塩化ビニル樹脂押出機２１には、ホッパ−２２１が定量フィーダー２２２によってシリンダー２１１に連結されている。非発泡塩化ビニル樹脂押出機２１′には、ホッパ−２２１′が定量フィーダー２２２′によってシリンダー２１１′に連結されている。２４は空気噴出冷却機、２５は冷却水槽である。２６は肉厚測定機であり、例えば、ｘ線式、超音波反射式等を使用できる。２７は引取り機、２８は定尺切断機、２９は製品排出機である。
【００２３】空気噴出冷却機２４は、図４にも示すように、パリソンＰの外周囲に向けて冷却空気を噴出する空気噴出口２４１がパリソンＰの周方向に沿って均等間隔にて複数個設けられている。各空気噴出口２４１は、図示しない肉厚調節機の信号にしたがって、それぞれ電磁弁２４２により開閉されるようになっている。各空気噴出口２４１が開かれると、空気導入口２４３から円環状の空気流路２４４に導入された冷却空気を、パリソンＰの外周囲の対応する部分に吹き付けることができるようになっている。
【００２４】各電磁弁２４２に信号を送る図示しない肉厚調節機は、肉厚測定機２６に連結されており、肉厚測定機２６にて冷却・賦形後の発泡塩化ビニル樹脂管の肉厚測定を行い、その測定結果を空気噴出冷却機２４にフィードバックし、各空気噴出口２４１より、軟化状態の管状のパリソンＰの外周面の対応する部分に吹き付ける冷却空気の条件を調節することにより肉厚制御を行うことができるようになっている。尚、このときの肉厚制御は、軟化状態の管状のパリソンＰの外周面の円周方向の各空気噴出口２４１からの空気吹出し量を相対的に変えるような、円周方向の肉厚制御と、パリソンＰの進行方向に対して経時的に空気吹出し量を変えるような進行方向の肉厚制御との両者が含まれる。
【００２５】上記装置を用いて、発泡塩化ビニル系樹脂管の押出成形を行うには、例えば、まず、リサイクル塩化ビニル樹脂を含む塩化ビニル樹脂、熱分解型発泡剤、充填剤及び滑剤を含有する発泡性塩化ビニル系樹脂組成物を図示しない混合機にて混合した後ホッパ−２２１に投入し、定量フィダ−２２２により押出機２１のシリンダー２１１に供給し、溶融・混練して、クロスヘッド型押出金型２３の中間流路に供給する。
【００２６】同時に、バージン塩化ビニル樹脂、充填剤及び滑剤を含有する塩化ビニル系樹脂組成物を図示しない混合機にて混合した後ホッパ−２２１′に投入し、定量フィダ−２２２′により押出機２１′のシリンダー２１１′に供給し、溶融・混練して、クロスヘッド型押出金型２３の内側・外側流路に供給する。
【００２７】そして、クロスヘッド型押出金型２３より、中間層が発泡性塩化ビニル樹脂からなり、内層と外層が非発泡塩化ビニル樹脂からなる軟化状態の３層管状のパリソンＰを押し出し、そのパリソンＰの中間層を発泡させつつ、冷却水槽２５に導く。この際に、軟化状態の管状のパリソンＰの外周面に、クロスヘッド型押出金型２３と冷却水槽２５との間に設置した空気噴出冷却機２４より、外周囲より冷却空気を吹き付けるようにする。その後、パリソンＰを冷却水槽２５内で冷却・賦形させ、切断機２８で定尺切断のうえ、製品排出機２９で中間層が発泡塩化ビニル樹脂からなり、内層と外層が非発泡塩化ビニル樹脂からなる３層管状の発泡塩化ビニル系樹脂管を排出していく。
【００２８】冷却水槽の出口側に設置した肉厚測定機２６にて、冷却・賦形後の３層管状の成形品Ｓ′の肉厚測定を行い、その測定結果を肉厚調整機を介して空気噴出冷却機２４にフィードバックして、その肉厚制御を行う。つまり、３層管状の成形品Ｓ′の平均測定肉厚値が基準値よりも大きいときは、各空気噴出口２４１からパリソンＰに外周面に対する空気吹出し量を全体的に増加させることにより発泡量を減少させて基準厚みに修正し、平均測定肉厚値が基準値よりも小さいときは、各空気噴出口２４１からの空気吹出量を全体的に減少させることにより発泡量を増加させて基準厚みに修正するような進行方向に対する肉厚制御を行う。
【００２９】又、同時に、３層管状の成形品Ｓ′の円周方向の測定肉厚値のバラツキがある場合には、肉厚が大きい部分に対応する空気噴出口２４１の空気吹出量を増加させることによりパリソンＰの対応する部分の発泡量を減少させるとともに、肉厚が小さい部分に対応する空気噴出口２４１の空気吹出量を減少させることによりパリソンＰの対応する部分の発泡量を増加させるようにして、円周方向の肉厚制御を行う。
【００３０】
【発明の効果】本発明の発泡塩化ビニル樹脂管の押出成形方法は、上記のとおりの構成とされているので、原料材質のバラツキの大きいリサイクル塩化ビニル系樹脂を使用した場合であっても、肉厚制御を迅速に行うことができるため、不良品の発生も少なく、自動生産が可能となり、リサイクル塩化ビニル系樹脂を発泡樹脂材料として有効利用できるようになり、資源循環型社会の構築に貢献することができる。得られた発泡塩化ビニル樹脂管は、断熱管、消音管等として好適に使用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２８３４３６（Ｐ２００２−２８３４３６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月３日（２００２．１０．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−８５１２３（Ｐ２００１−８５１２３） |
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