JPH0579006B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0579006B2 JPH0579006B2 JP61123435A JP12343586A JPH0579006B2 JP H0579006 B2 JPH0579006 B2 JP H0579006B2 JP 61123435 A JP61123435 A JP 61123435A JP 12343586 A JP12343586 A JP 12343586A JP H0579006 B2 JPH0579006 B2 JP H0579006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- rolled
- longitudinal
- rolling mill
- modulus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、構造部材・機能部材等の用途におい
て利用される高強度、高剛性の高分子材料圧延板
の製造方法に関する。 従来の技術 ポリプロピレン、ポリエチレン等の結晶性高分
子材料の押出し材は、通常引張強さが約３〜４Kg
ｆ／mm2、ヤング率が約100Kgｆ／mm2程度で、強
度・剛性が要求される構造部材への利用は必ずし
も満足されない。 一般に高分子材料は軽い、錆ない、電気・熱の
不良導体、酸・アルカリに強い、成形加工し易い
等の長所があるが、一方、引張強さ・弾性率（ヤ
ング率）・硬さ・耐熱性等が金属に比較して劣る
という短所がある。特に強度、弾性率が向上すれ
ば、自動車をはじめとする各種車両、航空機、産
業機械、エレクトロニクス、情報、化学工業等へ
の利用が大幅に増大すると言われている。 たとえば、「塑性と加工」Vol.25、No.278、1984
年３月の233〜237頁所載の論文「ポリプロピレン
シートの圧延における圧延温度の影響」に開示さ
れているように、一般に、結晶性高分子材料を融
点近傍で延伸加工すると、結晶質部分の鎖状分子
が延ばされて結晶が配向し、第３図ａおよび第３
図ｂに示すように、延伸方向の引張強さおよびヤ
ング率が増加することが知られている。 しかしながら延伸方向に直角な方向は、引張強
さ、ヤング率ともに殆んど変らず元のままであ
る。 このような、一方向に延伸加工した高分子材料
は、引張強さ、ヤング率の何れも板面内で強い異
方性を有することになり、プレス成形などの成形
加工には不向きである。 発明が解決しようとする問題点 本発明は、これらの従来技術の欠点を解決する
ことを目的とするもので、引張強さ、ヤング率が
高く、それらの特性の板面内異方性が少なく、プ
レス成形に適した高分子材料圧延板の新しい製造
方法を提供しようとするものである。 問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は可塑状態にある高分子材料
の熱間押出し機、前記高分子材料を幅方向に圧延
する幅出し圧延機並びに長手方向圧延機を連続的
に配設してなる装置を用い、加熱、混練して押出
した高分子材料に、幅方向に幅出し圧延機のロー
ルを往復せしめる圧延を行ない、次いで長手方向
に連続圧延することを特徴とする、引張強さ、ヤ
ング率が大きくかつこれら特性値の板面内の異方
性の小さい高分子材料圧延板の製造方法である。 さらに説明すると、押出し機により連続的に押
出される高温の矩形、あるいは円形断面等の素材
をその後に配設された第２図に示すような幅出し
圧延機により幅方向に圧延し、材料幅を1.5〜10
倍程度拡幅、すなわち幅方向の延伸比（λ＝
O＋Δ／O）を1.5〜10程度与えた後、その後に 配設する通常に長手方向に圧延する圧延機にて圧
延し、所定の板厚を有する二方向延伸した圧延板
を製造する方法である。 本発明法は第１図に示すように各設備が配設さ
れ、その特徴は熱間押出し機２、幅出し圧延機３
及び長手方向圧延機４を用いて、ペレツト供給口
１から高分子材料ペレツトを供給し、これらペレ
ツトを加熱・混練する。押出し機２により連続的
に押出された矩形又は円形断面の連続体の高分子
材料を後続する幅出し圧延機３、及び長手方向圧
延機４により連続的に幅出し圧延延伸及び長手方
向圧延延伸を行うものである。 本発明法は押出しから板材製品まで一貫して
連続化されているため生産性が極めて高いこと、
さらに幅出し圧延機の圧下量調整のみで所定の
板幅が容易に得られることなどの利点がある。ま
た板厚は最終圧延の長手方向圧延にて決定され
るため、その精度は極めて高い。 歩留りの観点からみても最終の長手方向圧延
完了まで材料は連続しているため切り捨てる部分
が全くなく、高歩留りで所定の圧延板が製造でき
る。 連続した一貫製造法であるため工程が単純、
かつ簡単であり操作も容易である。 本発明法は上記、、、、に示すよう
な特徴・利点を有し、生産性、品質、歩留りのい
ずれの観点からみても優れており、その経済的メ
リツトは極めて大きい。 作 用 以下に本発明法による高分子材料圧延板の製造
方法を第１図および第２図に従つて詳述する。ま
ず第１図に示すように、結晶性高分子材料、例え
ばポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等の
ペレツト（小粒）をペレツト供給口１から押出し
機に投入し、押出し機２にて加熱・混練した溶融
材を矩形又は円形の型に挿入押出して、矩形又は
円形断面の固体状スラブ又はビレツトの連続体を
作る。そのスラブ又はビレツトは押出し機２に後
続する幅出し圧延機３に連続的に挿入される。 幅出し圧延機３は第２図に示すように、２つの
ロール５，５′が同一垂直断面内に上下に配置さ
れ、所定の圧下状態で回転駆動されながら幅方向
に移動して、幅方向への延伸圧延を行う。幅方向
の圧延が１回（１パス）完了すると、上下ロール
は逆回転すると共に反対方向に移動を開始して次
パス圧延を行う。このとき被圧延材は長手方向に
連続的に進行しているため、１パス目の圧延位置
と次パス目の圧延位置は当然のことながら異な
り、長手方向に連続的に順次幅出し圧延が進行す
ることになる。 幅出し圧延の圧下量は製品幅及び幅方向必要延
伸比を考慮しながら設定される。 次に、幅出し圧延が完了した材料は幅出し圧延
機３に後続する長手方向圧延機４に連続的に挿入
され、この圧延機にて所定の板厚及び長手方向の
延伸比が得られるように圧延される。 圧延完了した連続体の圧延板は空気又は水など
の冷却媒体にて冷却され、捲取機にてコイル状に
捲取られるか、あるいは所定の長手方向寸法に剪
断機にて切断され切板製品となる。 なお、上記の一貫製造工程において被圧延材料
の温度低下防止、あるいは所定の温度で圧延が必
要のある場合などのため、ロール加熱装置や工程
内に保温あるいは加熱手段、例えば温風、赤外線
ヒーターなどの電気加熱、又はその他の加熱・保
温装置を使用してもよい。 高分子材料は、延伸強化特性を有する結晶性高
分子材料が主体となるが、これらに予め種々の添
加剤、例えば安定剤等が配合されたもの、あるい
は繊維、フイラー等の混入したのも使用可能であ
る。 実施例 以下に実施例にもとづいて本発明法を説明す
る。 融点162℃のポリプロピレンと融点134℃のポリ
エチレンを素材として、押出し機にて厚さ21mm、
幅100mmの矩形断面材料を押出した。次いで、こ
の矩形断面材料をロール径140mmφの幅出し圧延
機にて、第１表に示すようなポリプロピレン、ポ
リエチレンのそれぞれに対する温度及び圧延延伸
比条件で幅出し圧延した。さらにこの圧延材を、
ロール径165mmφの長手方向圧延機にて、同じく
第１表に示す温度、圧延延伸比条件で長手方向に
圧延した。こうして得られた圧延板を空冷にて冷
却した後、引張試験片を採取して室温にて引張試
験を行い、引張強さ、ヤング率を測定した。 この結果、第４図ａ，ｂに示すように、素材と
してポリプロピレンを用いた場合は、引張強さ、
ヤング率とも増加し、Ｌ方向（長手方向）及びＣ
方向（幅方向）における両特性値の差がない、所
望の圧延板が得られた。 一方、素材としてポリエチレンを用いた場合
は、引張強さは最終圧延方向（長手方向あるいは
Ｌ方向）の増加が幅方向（Ｃ方向）のそれよりも
大きく、引張強さの異方性改善効果は素材として
ポリプロピレンを用いた場合より若干劣るが、ヤ
ング率に関してはＬ方向、Ｃ方向ともに増加し、
異方性が小さい。 このように、素材の種類、分子構造によつて、
二方向圧延延伸の効果は異るが、従来例の押出し
たままの圧延板に較べて引張強さ、ヤング率が強
化され、異方性の改善効果もあつて、構造部材へ
の使用範囲が大幅に拡大された圧延板が得られ
た。
て利用される高強度、高剛性の高分子材料圧延板
の製造方法に関する。 従来の技術 ポリプロピレン、ポリエチレン等の結晶性高分
子材料の押出し材は、通常引張強さが約３〜４Kg
ｆ／mm2、ヤング率が約100Kgｆ／mm2程度で、強
度・剛性が要求される構造部材への利用は必ずし
も満足されない。 一般に高分子材料は軽い、錆ない、電気・熱の
不良導体、酸・アルカリに強い、成形加工し易い
等の長所があるが、一方、引張強さ・弾性率（ヤ
ング率）・硬さ・耐熱性等が金属に比較して劣る
という短所がある。特に強度、弾性率が向上すれ
ば、自動車をはじめとする各種車両、航空機、産
業機械、エレクトロニクス、情報、化学工業等へ
の利用が大幅に増大すると言われている。 たとえば、「塑性と加工」Vol.25、No.278、1984
年３月の233〜237頁所載の論文「ポリプロピレン
シートの圧延における圧延温度の影響」に開示さ
れているように、一般に、結晶性高分子材料を融
点近傍で延伸加工すると、結晶質部分の鎖状分子
が延ばされて結晶が配向し、第３図ａおよび第３
図ｂに示すように、延伸方向の引張強さおよびヤ
ング率が増加することが知られている。 しかしながら延伸方向に直角な方向は、引張強
さ、ヤング率ともに殆んど変らず元のままであ
る。 このような、一方向に延伸加工した高分子材料
は、引張強さ、ヤング率の何れも板面内で強い異
方性を有することになり、プレス成形などの成形
加工には不向きである。 発明が解決しようとする問題点 本発明は、これらの従来技術の欠点を解決する
ことを目的とするもので、引張強さ、ヤング率が
高く、それらの特性の板面内異方性が少なく、プ
レス成形に適した高分子材料圧延板の新しい製造
方法を提供しようとするものである。 問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は可塑状態にある高分子材料
の熱間押出し機、前記高分子材料を幅方向に圧延
する幅出し圧延機並びに長手方向圧延機を連続的
に配設してなる装置を用い、加熱、混練して押出
した高分子材料に、幅方向に幅出し圧延機のロー
ルを往復せしめる圧延を行ない、次いで長手方向
に連続圧延することを特徴とする、引張強さ、ヤ
ング率が大きくかつこれら特性値の板面内の異方
性の小さい高分子材料圧延板の製造方法である。 さらに説明すると、押出し機により連続的に押
出される高温の矩形、あるいは円形断面等の素材
をその後に配設された第２図に示すような幅出し
圧延機により幅方向に圧延し、材料幅を1.5〜10
倍程度拡幅、すなわち幅方向の延伸比（λ＝
O＋Δ／O）を1.5〜10程度与えた後、その後に 配設する通常に長手方向に圧延する圧延機にて圧
延し、所定の板厚を有する二方向延伸した圧延板
を製造する方法である。 本発明法は第１図に示すように各設備が配設さ
れ、その特徴は熱間押出し機２、幅出し圧延機３
及び長手方向圧延機４を用いて、ペレツト供給口
１から高分子材料ペレツトを供給し、これらペレ
ツトを加熱・混練する。押出し機２により連続的
に押出された矩形又は円形断面の連続体の高分子
材料を後続する幅出し圧延機３、及び長手方向圧
延機４により連続的に幅出し圧延延伸及び長手方
向圧延延伸を行うものである。 本発明法は押出しから板材製品まで一貫して
連続化されているため生産性が極めて高いこと、
さらに幅出し圧延機の圧下量調整のみで所定の
板幅が容易に得られることなどの利点がある。ま
た板厚は最終圧延の長手方向圧延にて決定され
るため、その精度は極めて高い。 歩留りの観点からみても最終の長手方向圧延
完了まで材料は連続しているため切り捨てる部分
が全くなく、高歩留りで所定の圧延板が製造でき
る。 連続した一貫製造法であるため工程が単純、
かつ簡単であり操作も容易である。 本発明法は上記、、、、に示すよう
な特徴・利点を有し、生産性、品質、歩留りのい
ずれの観点からみても優れており、その経済的メ
リツトは極めて大きい。 作 用 以下に本発明法による高分子材料圧延板の製造
方法を第１図および第２図に従つて詳述する。ま
ず第１図に示すように、結晶性高分子材料、例え
ばポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等の
ペレツト（小粒）をペレツト供給口１から押出し
機に投入し、押出し機２にて加熱・混練した溶融
材を矩形又は円形の型に挿入押出して、矩形又は
円形断面の固体状スラブ又はビレツトの連続体を
作る。そのスラブ又はビレツトは押出し機２に後
続する幅出し圧延機３に連続的に挿入される。 幅出し圧延機３は第２図に示すように、２つの
ロール５，５′が同一垂直断面内に上下に配置さ
れ、所定の圧下状態で回転駆動されながら幅方向
に移動して、幅方向への延伸圧延を行う。幅方向
の圧延が１回（１パス）完了すると、上下ロール
は逆回転すると共に反対方向に移動を開始して次
パス圧延を行う。このとき被圧延材は長手方向に
連続的に進行しているため、１パス目の圧延位置
と次パス目の圧延位置は当然のことながら異な
り、長手方向に連続的に順次幅出し圧延が進行す
ることになる。 幅出し圧延の圧下量は製品幅及び幅方向必要延
伸比を考慮しながら設定される。 次に、幅出し圧延が完了した材料は幅出し圧延
機３に後続する長手方向圧延機４に連続的に挿入
され、この圧延機にて所定の板厚及び長手方向の
延伸比が得られるように圧延される。 圧延完了した連続体の圧延板は空気又は水など
の冷却媒体にて冷却され、捲取機にてコイル状に
捲取られるか、あるいは所定の長手方向寸法に剪
断機にて切断され切板製品となる。 なお、上記の一貫製造工程において被圧延材料
の温度低下防止、あるいは所定の温度で圧延が必
要のある場合などのため、ロール加熱装置や工程
内に保温あるいは加熱手段、例えば温風、赤外線
ヒーターなどの電気加熱、又はその他の加熱・保
温装置を使用してもよい。 高分子材料は、延伸強化特性を有する結晶性高
分子材料が主体となるが、これらに予め種々の添
加剤、例えば安定剤等が配合されたもの、あるい
は繊維、フイラー等の混入したのも使用可能であ
る。 実施例 以下に実施例にもとづいて本発明法を説明す
る。 融点162℃のポリプロピレンと融点134℃のポリ
エチレンを素材として、押出し機にて厚さ21mm、
幅100mmの矩形断面材料を押出した。次いで、こ
の矩形断面材料をロール径140mmφの幅出し圧延
機にて、第１表に示すようなポリプロピレン、ポ
リエチレンのそれぞれに対する温度及び圧延延伸
比条件で幅出し圧延した。さらにこの圧延材を、
ロール径165mmφの長手方向圧延機にて、同じく
第１表に示す温度、圧延延伸比条件で長手方向に
圧延した。こうして得られた圧延板を空冷にて冷
却した後、引張試験片を採取して室温にて引張試
験を行い、引張強さ、ヤング率を測定した。 この結果、第４図ａ，ｂに示すように、素材と
してポリプロピレンを用いた場合は、引張強さ、
ヤング率とも増加し、Ｌ方向（長手方向）及びＣ
方向（幅方向）における両特性値の差がない、所
望の圧延板が得られた。 一方、素材としてポリエチレンを用いた場合
は、引張強さは最終圧延方向（長手方向あるいは
Ｌ方向）の増加が幅方向（Ｃ方向）のそれよりも
大きく、引張強さの異方性改善効果は素材として
ポリプロピレンを用いた場合より若干劣るが、ヤ
ング率に関してはＬ方向、Ｃ方向ともに増加し、
異方性が小さい。 このように、素材の種類、分子構造によつて、
二方向圧延延伸の効果は異るが、従来例の押出し
たままの圧延板に較べて引張強さ、ヤング率が強
化され、異方性の改善効果もあつて、構造部材へ
の使用範囲が大幅に拡大された圧延板が得られ
た。
【表】
発明の効果
本発明法は、引張強さおよびヤング率が大き
く、しかもそれらの特性の板面内異方性の小さい
高分子材料圧延板の製造方法であつて、生産性、
品質、歩留りが優れ、しかも簡単な一貫製造工程
で、操作も容易な設備で製造されるため、経済的
メリツトは極めて大きいものである。
く、しかもそれらの特性の板面内異方性の小さい
高分子材料圧延板の製造方法であつて、生産性、
品質、歩留りが優れ、しかも簡単な一貫製造工程
で、操作も容易な設備で製造されるため、経済的
メリツトは極めて大きいものである。
第１図は、本発明法の実施例の二軸圧延一貫工
程の説明図である。第２図は、本発明法の実施例
の幅出し圧延機の説明図である。第３図ａおよび
第３図ｂは、従来公知の、一軸圧延による延伸比
と引張強さ、ヤング率の関係を示す図である。第
４図ａ及び第４図ｂは、本発明法の実施例による
圧延板の引張強さおよびヤング率を示す図であ
る。 １……ペレツト供給口、２……熱間押出し機、
３……幅出し圧延機、４……長手方向圧延機、
５，５′……ロール。
程の説明図である。第２図は、本発明法の実施例
の幅出し圧延機の説明図である。第３図ａおよび
第３図ｂは、従来公知の、一軸圧延による延伸比
と引張強さ、ヤング率の関係を示す図である。第
４図ａ及び第４図ｂは、本発明法の実施例による
圧延板の引張強さおよびヤング率を示す図であ
る。 １……ペレツト供給口、２……熱間押出し機、
３……幅出し圧延機、４……長手方向圧延機、
５，５′……ロール。
Claims (1)
- １ 可塑状態にある高分子材料の熱間押出し機、
前記高分子材料を幅方向に圧延する幅出し圧延機
並びに長手方向圧延機を連続的に配設してなる装
置を用い、加熱、混練して押出した高分子材料
に、幅方向に幅出し圧延機のロールを往復せしめ
る圧延を行ない、次いで長手方向に連続圧延する
ことを特徴とする、高分子材料圧延板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12343586A JPS62280014A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 高分子材料圧延板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12343586A JPS62280014A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 高分子材料圧延板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280014A JPS62280014A (ja) | 1987-12-04 |
| JPH0579006B2 true JPH0579006B2 (ja) | 1993-11-01 |
Family
ID=14860505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12343586A Granted JPS62280014A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 高分子材料圧延板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62280014A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04323023A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-12 | Nippon Steel Corp | 透明ポリプロピレンシートの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757627A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Teijin Ltd | Manufacture of polyester rolled sheet containing reinforcement fiber |
| JPS6164427A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-02 | Kuraray Co Ltd | 耐衝撃性に優れたポリオレフイン系成形物の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12343586A patent/JPS62280014A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62280014A (ja) | 1987-12-04 |
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