特開 2024-141078 樹脂成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141078

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】樹脂成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 48/25 20190101AFI20241003BHJP

   B29C 48/30 20190101ALI20241003BHJP

   B29C 48/88 20190101ALI20241003BHJP

   B29C 48/03 20190101ALI20241003BHJP

   B29C 48/28 20190101ALI20241003BHJP

   B29C 48/285 20190101ALI20241003BHJP

   B29B 7/38 20060101ALI20241003BHJP

   B29B 7/58 20060101ALI20241003BHJP

   B29B 13/10 20060101ALI20241003BHJP

   B29B 17/04 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B29C48/25

B29C48/30

B29C48/88

B29C48/03

B29C48/28

B29C48/285

B29B7/38

B29B7/58

B29B13/10

B29B17/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052532

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】小谷野 淳一

(72)【発明者】

【氏名】梅田 直輝

【テーマコード（参考）】

4F201

4F207

4F401

【Ｆターム（参考）】

4F201AA50

4F201AM10

4F201BA01

4F201BC01

4F201BC17

4F201BC27

4F201BD05

4F201BK02

4F201BK13

4F201BK33

4F201BN31

4F207AA50

4F207AJ08

4F207AM19

4F207KA01

4F207KA17

4F207KF01

4F207KL51

4F207KW23

4F207KW45

4F401AA28

4F401AC12

4F401BA13

4F401CA13

4F401CA14

4F401CB01

4F401CB11

(57)【要約】

【課題】押出成形された不良樹脂をリサイクルすることが可能な樹脂成形装置を提供する。
【解決手段】樹脂成形装置１は、樹脂を押出成形する押出成形機２と、押出成形機２から押し出された樹脂成形品に処理を施す後処理装置３と、押出成形機２から押し出された樹脂成形品を粉砕してチップ状の再生樹脂とする粉砕機４と、押出成形機２から押し出された樹脂成形品の行き先を、後処理装置３と粉砕機４とに切り替える切替部５と、粉砕機４からの再生樹脂を押出成形機２に投入する投入部６と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂を押出成形する押出成形機と、
前記押出成形機から押し出された樹脂成形品に処理を施す後処理装置と、
前記押出成形機から押し出された樹脂成形品を粉砕してチップ状の再生樹脂とする粉砕機と、
前記押出成形機から押し出された前記樹脂成形品の行き先を、前記後処理装置と前記粉砕機とに切り替える切替部と、
前記粉砕機からの前記再生樹脂を前記押出成形機に投入する投入部と、
を備える樹脂成形装置。

【請求項2】

前記後処理装置は、前記樹脂成形品を冷却する冷却装置と、前記冷却装置において冷却された後の前記樹脂成形品を所定の長さに切断する切断装置と、切断された前記樹脂成形品を前記切断装置から押し出す押出部と、を含み、
前記粉砕機は、前記押出部によって前記切断装置から押し出された前記樹脂成形品を粉砕してチップ状の再生樹脂とする請求項１に記載の樹脂成形装置。

【請求項3】

前記粉砕機と前記投入部との間に設けられ、前記粉砕機からの前記再生樹脂を貯蔵する貯蔵部を備える請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形装置。

【請求項4】

前記投入部は、新規に製造された新規樹脂と前記再生樹脂とを混合して投入する混合投入部である請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、樹脂を押出成形によって所望の形状に成形する樹脂成形装置（押出成形装置）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１５５２１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、樹脂成形装置の運転開始直後においては、押出成形された樹脂成形品の形状や寸法が不安定であるため、このような樹脂成形品は不良樹脂として廃棄される。不良樹脂の廃棄は、環境保護やコスト（廃棄コスト）の観点から好ましくない。しかしながら、不良樹脂が不純物（例えば木粉など樹脂以外の材料）を含む場合には、不良樹脂に他の用途に流用することが難しいため、不良樹脂を（同じ種類の樹脂成形品を製造する）樹脂成形装置においてリサイクルことが好ましい。

【0005】

上述の課題を鑑み、本発明の目的は、押出成形された不良樹脂をリサイクルすることが可能な樹脂成形装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、樹脂を押出成形する押出成形機と、前記押出成形機から押し出された樹脂成形品に処理を施す後処理装置と、前記押出成形機から押し出された樹脂成形品を粉砕してチップ状の再生樹脂とする粉砕機と、前記押出成形機から押し出された前記樹脂成形品の行き先を、前記後処理装置と前記粉砕機とに切り替える切替部と、前記粉砕機からの前記再生樹脂を前記押出成形機に投入する投入部と、を備える樹脂成形装置である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、押出成形された不良樹脂をリサイクルすることが可能な樹脂成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の樹脂成形装置１は、押出成形機２と、後処理装置３と、粉砕機４と、切替部５と、投入部６と、を備える。

【0010】

押出成形機２は、樹脂を押出成形する。押出成形機２は、押出成形機２から押し出される樹脂成形品Ｍ１を所定の形状及び寸法とするための金型２１を有する。押出成形機２において用いられる樹脂は、新規に製造された新規樹脂であってもよいし、新規樹脂に後述する「再生樹脂」を混合した混合樹脂であってもよい。また、押出成形機２において用いられる樹脂には、マスターバッチ（着色剤）や発泡剤などが添加されていてもよい。マスターバッチは、顔料や木粉などの樹脂以外の材料であってよい。

【0011】

後処理装置３は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１に各種の処理を施す装置である。後処理装置３の具体的な構成は任意であってよい。本実施形態における後処理装置３は、冷却装置３１と、引取装置３２と、切断装置３３と、押出部３４と、を含む。

【0012】

冷却装置３１は、押出成形機２の後段に設けられ、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１を冷却する。図１における冷却装置３１は樹脂成形品Ｍ１を通過させる水槽であるが、これに限ることはない。冷却装置３１は、例えば通過する樹脂成形品Ｍ１に水や空気を噴射することで、樹脂成形品Ｍ１を冷却するように構成されてもよい。

【0013】

引取装置３２は、冷却装置３１の後段に設けられ、冷却装置３１において冷却された樹脂成形品Ｍ２を引き取る。図１に例示する引取装置３２では、対となるローラにより樹脂成形品Ｍ２を挟持することで冷却装置３１から引き取る。

【0014】

切断装置３３は、冷却装置３１において冷却された後の樹脂成形品Ｍ２を所定の長さに切断する。図１に例示する切断装置３３は、引取装置３２の後段に設けられ、引取装置３２によって冷却装置３１から引き取られた樹脂成形品Ｍ２を切断する。

【0015】

押出部３４は、切断された樹脂成形品Ｍ３を切断装置３３から押し出す。本実施形態の押出部３４は、引取装置３２による樹脂成形品Ｍ２の引取方向（図１において右方向）に対して交差する方向に、樹脂成形品Ｍ３を押し出す。
押出部３４は、形状や寸法が安定しない樹脂成形品Ｍ３を、不良樹脂として、切断装置３３から後述する粉砕機４（第二粉砕機４２）に向けて押し出す。押出部３４によって切断装置３３から粉砕機４（第二粉砕機４２）に向けて押し出された樹脂成形品Ｍ３（不良樹脂）は、例えば不図示の滑り台やコンベアなどを用いて粉砕機４（第二粉砕機４２）に自動的に投入されてよい。

【0016】

粉砕機４は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ３を粉砕してチップ状の再生樹脂とする。また、粉砕機４は、押出部３４によって切断装置３３から押し出された樹脂成形品Ｍ３を粉砕して同様の再生樹脂とする。再生樹脂の形状は、押出成形機２における押出成形に適した形状となっていればよい。

【0017】

本実施形態の粉砕機４には、第一粉砕機４１と第二粉砕機４２とがある。第一粉砕機４１は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１を受け入れる。第二粉砕機４２は、押出部３４によって切断装置３３から押し出された樹脂成形品Ｍ３を受け入れる。

【0018】

切替部５は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１の行き先を、冷却装置３１（後処理装置３）と第一粉砕機４１とに切り替える。本実施形態の切替部５は、冷却装置３１を受入位置と離間位置との間で移動させる移動機構５１である。図１において、移動機構５１は、冷却装置３１を押出成形機２に対して近づいたり離れたりする方向（図１においてＤ１方向）に移動させる。
受入位置は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１が冷却装置３１に受け入れられる位置である、具体的には、冷却装置３１が押出成形機２（金型２１）に対して間隔をあけずに隣り合う位置である。これにより、冷却装置３１が受入位置に配置された状態では、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１の行き先が冷却装置３１となる。

【0019】

離間位置は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１が冷却装置３１に受け入れられない位置である、具体的には、冷却装置３１が押出成形機２（金型２１）に対して間隔をあけた位置である。これにより、冷却装置３１が離間位置に配置された状態では、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１は冷却装置３１に到達しない。その結果として、当該樹脂成形品Ｍ１の行き先が第一粉砕機４１となる。
冷却装置３１が離間位置に配置された状態では、例えば、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１が、自重によって第一粉砕機４１に向けて落下してよい。また、この状態では、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１は、例えば不図示の滑り台やコンベアなどを用いて粉砕機４（第二粉砕機４２）に自動的に投入されてよい。

【0020】

投入部６は、少なくとも粉砕機４からの再生樹脂を押出成形機２に投入する。本実施形態の投入部６は、再生樹脂及び新規樹脂（新規に製造された樹脂）を混合して投入する混合投入部である。

【0021】

本実施形態の樹脂成形装置１は、貯蔵部７をさらに備える。貯蔵部７は、粉砕機４（第一粉砕機４１、第二粉砕機４２）と投入部６との間に設けられる。貯蔵部７は、粉砕機４からの再生樹脂を貯蔵する。
貯蔵部７から投入部６への再生樹脂の供給手段は、例えばエアー吸引力を利用したものであってよい。また、当該再生樹脂の供給手段は、例えばコンベアや滑り台であってもよい。

【0022】

次に、本実施形態の樹脂成形装置１の動作の一例について説明する。
樹脂成形装置１の運転開始直後では、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１の寸法や形状が不安定となっている。このため、切替部５は、押出成形機２から押し出された当該不安定な樹脂成形品Ｍ１を不良樹脂として第一粉砕機４１に向かわせる。具体的には、移動機構５１により冷却装置３１を離間位置に配置した状態で、樹脂成形装置１の運転を開始することで、押出成形機２から押し出された当該不安定な樹脂成形品Ｍ１を不良樹脂として第一粉砕機４１に向かわせる。不良樹脂は、第一粉砕機４１において粉砕され、押出成形機２での押出成形に適した形状の再生樹脂となる。

【0023】

樹脂成形装置１の運転開始から所定時間経過した後では、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１の寸法や形状がある程度安定する。このとき、切替部５は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１を冷却装置３１に向かわせる。具体的には、移動機構５１により冷却装置３１を受入位置に配置することで、樹脂成形品Ｍ１が冷却装置３１に向かう。樹脂成形品Ｍ１は、冷却装置３１において冷却される。冷却された樹脂成形品Ｍ２は、引取装置３２によって引き取られ、切断装置３３に到達する。樹脂成形品Ｍ２は、切断装置３３において所定の長さに切断される。

【0024】

切断装置３３に樹脂成形品Ｍ２が到達し始めた段階では、当該樹脂成形品Ｍ２の形状や寸法が不安定となっている。このため、当該段階では、押出部３４が、切断された樹脂成形品Ｍ３を不良樹脂として切断装置３３から第二粉砕機４２に向けて押し出す。押出部３４によって押し出された不良樹脂（樹脂成形品Ｍ３）は、第二粉砕機４２において粉砕され、押出成形機２での押出成形に適した形状の再生樹脂となる。
切断装置３３に到達する樹脂成形品Ｍ２の形状や寸法が安定すると、切断された樹脂成形品Ｍ３は押出部３４によって押し出されず、後の工程に引き継がれる、あるいは、製品として出荷される。

【0025】

以上説明したように、本実施形態の樹脂成形装置１は、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１を粉砕してチップ状の再生樹脂とする第一粉砕機４１、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１の行き先を、後処理装置３と粉砕機４とに切り替える切替部５、及び、第一粉砕機４１からの再生樹脂を押出成形機２に投入する投入部６、を備える。
これにより、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１のうち寸法や形状が不安定となっている不良樹脂が、第一粉砕機４１において粉砕され、押出成形に適したチップ状の再生樹脂となる。そして、当該再生樹脂が投入部６により押出成形機２に投入されることで、不良樹脂を押出成形機２において樹脂成形品Ｍ１を押出成形するための樹脂としてリサイクルすることができる。

【0026】

また、本実施形態の樹脂成形装置１では、後処理装置３が、切断された樹脂成形品Ｍ３を切断装置３３から押し出す押出部３４を含む。さらに、第二粉砕機４２が、押出部３４によって切断装置３３から押し出された樹脂成形品Ｍ３を粉砕してチップ状の再生樹脂とする。
このため、冷却装置３１を通過して切断装置３３に到達した樹脂成形品Ｍ２の形状や寸法が安定しない場合に、押出部３４によって該当する樹脂成形品Ｍ３（形状や寸法が安定しない樹脂成形品Ｍ３）を不良樹脂として第二粉砕機４２に向けて押し出すことができる。これにより、切断装置３３に到達した後の不良樹脂をリサイクルすることができる。

【0027】

また、第二粉砕機４２には、不良樹脂が切断装置３３において所定の長さに切断された状態で供給される。これにより、不良樹脂が切断されない状態で第二粉砕機４２に供給される場合と比較して、不良樹脂を安定に粉砕することができる。

【0028】

また、本実施形態の樹脂成形装置１では、粉砕機４と投入部６との間に、粉砕機４からの再生樹脂を貯蔵する貯蔵部７が設けられている。これにより、粉砕機４（第一、第二粉砕機４１，４２）から出てくる再生樹脂の量に関わらず、適切な量の再生樹脂を投入部６、押出成形機２に供給することができる。

【0029】

また、本実施形態の樹脂成形装置１において、投入部６は、再生樹脂及び新規樹脂を混合して投入する混合投入部である。これにより、投入部６において、新規樹脂と再生樹脂との混合比率を適切に調整して、再生樹脂を利用して成形した樹脂成形品の品質を、新規樹脂だけで成形された樹脂成形品の品質に近づけることができる。

【0030】

また、本実施形態の樹脂成形装置１では、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１の行き先を、切替部５によって冷却装置３１（後処理装置３）と第一粉砕機４１とに切り替えることができる。また、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１が不良樹脂である場合には、不良樹脂の自重あるいは滑り台やコンベアなどによって、当該不良樹脂を自動的に第一粉砕機４１に向かわせることができる。さらに、切断装置３３よって切断された樹脂成形品Ｍ３が不良樹脂である場合には、押出部３４、滑り台、コンベアなどによって不良樹脂を自動的に第二粉砕機４２に向かわせることができる。以上のことから、本実施形態の樹脂成形装置１では、不良樹脂を樹脂成形装置１における樹脂成形品の製造ラインから自動的に除去することができる。

【0031】

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【0032】

本発明の樹脂成形装置は、例えば、押出成形機２、後処理装置３、粉砕機４、切替部５及び投入部６を含む成形品製造ラインを、複数有してもよい。このような構成において、貯蔵部７は、例えば複数の成形品製造ラインの粉砕機４から再生樹脂を一括して貯蔵してもよい。この場合、貯蔵部７に貯蔵された再生樹脂は、複数の成形品製造ラインの各投入部６に供給されてよい。

【0033】

本発明の樹脂成形装置は、例えば再生樹脂を貯蔵する貯蔵部７を備えなくてもよい。すなわち、粉砕機４からの再生樹脂は、例えば投入部６に直接向かってもよい。

【0034】

本発明においては、例えば、押出成形機２から押し出された樹脂成形品Ｍ１、及び、切断装置３３から押し出された樹脂成形品Ｍ３の両方が、同一の粉砕機４に受け入れられてもよい。

【符号の説明】

【0035】

１ 樹脂成形装置
２ 押出成形機
３ 後処理装置
４ 粉砕機
５ 切替部
６ 投入部
７ 貯蔵部
３１ 冷却装置
３３ 切断装置
３４ 押出部

【図1】