JPH06198714A - 超高分子量ポリエチレンより押出物を製造するための方法および装置 - Google Patents
超高分子量ポリエチレンより押出物を製造するための方法および装置Info
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超高分子量ポリエチレンから押出物を製造す
る方法およびその装置。 【構成】 形材または粒体のような押出物を製造するた
めに、粉末状または微細に分割された超高分子量ポリエ
チレンを一本スクリユー押出機で加工する。 【効果】 特定の形状寸法を有するスクリユーを用いる
ことによって、重合体の低分子量の生成物への熱崩壊が
避けられる。更に、申し分のない表面を有し、空洞およ
び微孔がなく、そして内部応力を有しない形材が得られ
る。
る方法およびその装置。 【構成】 形材または粒体のような押出物を製造するた
めに、粉末状または微細に分割された超高分子量ポリエ
チレンを一本スクリユー押出機で加工する。 【効果】 特定の形状寸法を有するスクリユーを用いる
ことによって、重合体の低分子量の生成物への熱崩壊が
避けられる。更に、申し分のない表面を有し、空洞およ
び微孔がなく、そして内部応力を有しない形材が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクリュー押出機によ
り超高分子量ポリエチレン（ＰＥ- ＵＨＭＷ）から押出
物を製造する方法およびその方法を実施するための装置
に関する。
り超高分子量ポリエチレン（ＰＥ- ＵＨＭＷ）から押出
物を製造する方法およびその方法を実施するための装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＥ- ＵＨＭＷ等級品は、ポリエチレン
のうちで特別な地位を占めている。これらの等級品は、
低圧法によって得られそして粘度測定法によって測定し
て少なくとも１×１０6 ｇ／ｍｏｌ、特に２．５×１０
6 ｇ／ｍｏｌないし約１×１０ 7 ｇ／ｍｏｌの平均分子
量を有する線状ポリエチレンを意味する。そのような高
い分子量を測定する方法は、例えば、ＣＺ- ヘミッシェ
・テヒニーク（ＣＺ-Chemische Technik ４）１９７４
年第１２９頁以下に記載されている。
のうちで特別な地位を占めている。これらの等級品は、
低圧法によって得られそして粘度測定法によって測定し
て少なくとも１×１０6 ｇ／ｍｏｌ、特に２．５×１０
6 ｇ／ｍｏｌないし約１×１０ 7 ｇ／ｍｏｌの平均分子
量を有する線状ポリエチレンを意味する。そのような高
い分子量を測定する方法は、例えば、ＣＺ- ヘミッシェ
・テヒニーク（ＣＺ-Chemische Technik ４）１９７４
年第１２９頁以下に記載されている。
【０００３】超高分子量ポリエチレンは、それに多様な
用途の可能性を開く一連の物理的特性データを示すこと
によって卓越している。その高い耐摩耗性、他の材料に
対するその低い摩擦係数および卓越した靭性が強調され
るべきである。更に、それは多数の化学薬品に対して著
しく抵抗性が強い。
用途の可能性を開く一連の物理的特性データを示すこと
によって卓越している。その高い耐摩耗性、他の材料に
対するその低い摩擦係数および卓越した靭性が強調され
るべきである。更に、それは多数の化学薬品に対して著
しく抵抗性が強い。
【０００４】その好ましい機械的、熱的および化学的特
性のゆえに、ＰＥ- ＵＨＭＷは、万能性材料として広範
囲の用途に使用される。挙げうる例としては、繊維工
業、機械工業、化学工業および鉱業がある。
性のゆえに、ＰＥ- ＵＨＭＷは、万能性材料として広範
囲の用途に使用される。挙げうる例としては、繊維工
業、機械工業、化学工業および鉱業がある。
【０００５】この材料の用途の可能性は、成形物を得る
ためのラム押出機、および通常の一軸または多軸スクリ
ュー押出機における加工が必ずしも満足すべき結果をも
たらさないという限界がある。
ためのラム押出機、および通常の一軸または多軸スクリ
ュー押出機における加工が必ずしも満足すべき結果をも
たらさないという限界がある。
【０００６】できうる限り温和に、すなわちその機械的
性質を損なうことなく、ＰＥ- ＵＨＭＷを押出すため
に、ラム押出機が広く使用されている。しかしながら、
その多くの利点にもかかわらず、この加工方法は、すべ
ての要求事項を満たすというわけではない。特に、成形
品の上に生ずるラムのストロークマークが厄介であり、
そして常に許容されるというわけではない。
性質を損なうことなく、ＰＥ- ＵＨＭＷを押出すため
に、ラム押出機が広く使用されている。しかしながら、
その多くの利点にもかかわらず、この加工方法は、すべ
ての要求事項を満たすというわけではない。特に、成形
品の上に生ずるラムのストロークマークが厄介であり、
そして常に許容されるというわけではない。
【０００７】スクリュー押出機でＰＥ- ＵＨＭＷから製
造された中空体および形材は、これらの欠点を有しな
い。しかしながら、高分子量重合体は、中程度のスクリ
ュー速度においてすでにかなりに過熱される。温度の上
昇によっても僅かしか低下しない溶融物の高粘度の結果
として、スクリューに供給された機械的エネルギーのほ
とんど大部分は、摩擦によって熱に変換される。それに
よって生じた材料の加熱は、極めて著しいので、崩壊ま
たは分解のゆえに、すなわち分子鎖の開裂によって合成
樹脂の熱的損傷に、従って平均分子量の減少へと導かれ
る。押出量、すなわち、単位時間当り運ばれる押出物の
量は、スクリューの回転速度にほぼ比例して増加する
が、温度は、超比例的に上昇する。この理由から、ＰＥ
- ＵＨＭＷは、通常の構造のスクリュー押出機では低い
スクリュー速度によってのみ押出しが可能である。しか
しながら、この方法は、従って不経済になり、そして多
くの工業的用途にとって不適当である。
造された中空体および形材は、これらの欠点を有しな
い。しかしながら、高分子量重合体は、中程度のスクリ
ュー速度においてすでにかなりに過熱される。温度の上
昇によっても僅かしか低下しない溶融物の高粘度の結果
として、スクリューに供給された機械的エネルギーのほ
とんど大部分は、摩擦によって熱に変換される。それに
よって生じた材料の加熱は、極めて著しいので、崩壊ま
たは分解のゆえに、すなわち分子鎖の開裂によって合成
樹脂の熱的損傷に、従って平均分子量の減少へと導かれ
る。押出量、すなわち、単位時間当り運ばれる押出物の
量は、スクリューの回転速度にほぼ比例して増加する
が、温度は、超比例的に上昇する。この理由から、ＰＥ
- ＵＨＭＷは、通常の構造のスクリュー押出機では低い
スクリュー速度によってのみ押出しが可能である。しか
しながら、この方法は、従って不経済になり、そして多
くの工業的用途にとって不適当である。
【０００８】ヨーロッパ特許出願公開第０１９０８７８
号から、超高分子量ポリエステルを一軸スクリュー押出
機で加工することが知られている。この方法は、少なく
とも１０の長さ／直径比を有するダイを通して溶融した
ＰＥ- ＵＨＭＷを押出すことよりなる。押出物は、少な
くとも１、好ましくは８ないし３０：１の延伸比をもっ
て取出される。この方法は、細い直径を有する延伸フイ
ラメントをそして極めて低い押出量において製造するた
めにのみ適している。
号から、超高分子量ポリエステルを一軸スクリュー押出
機で加工することが知られている。この方法は、少なく
とも１０の長さ／直径比を有するダイを通して溶融した
ＰＥ- ＵＨＭＷを押出すことよりなる。押出物は、少な
くとも１、好ましくは８ないし３０：１の延伸比をもっ
て取出される。この方法は、細い直径を有する延伸フイ
ラメントをそして極めて低い押出量において製造するた
めにのみ適している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、解決すべき課
題は、ＰＥ- ＵＨＭＷの押出しのための諸条件を見出
し、そして前記の欠点を回避するようにそれらを互いに
調和せしめることにある。
題は、ＰＥ- ＵＨＭＷの押出しのための諸条件を見出
し、そして前記の欠点を回避するようにそれらを互いに
調和せしめることにある。
【００１０】
【課題を解決しようとする手段】上記の課題は、本発明
によって解決される。それは、粘度測定法によって測定
して少なくとも１×１０6 ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有
する粉末状または微粒状の超高分子量ポリエチレンか
ら、スクリュー軸が供給部、転移部および排出部に区分
されている一軸スクリュー押出機内で押出物を製造する
方法よりなる。それは、供給部が２本ねじ山のスクリュ
ー部分であり、そしてスクリューの直径の４ないし１６
倍の長さを有する搬送領域およびスクリューの直径の５
ないし１８倍の長さを有する脱圧縮領域から構成されて
おり、上記転移部がスクリューの直径の１ないし２．５
倍の長さを有する剪断領域よりなり、そして上記排出部
がスクリューの直径の１ないし４倍の長さに達する混合
領域を包含することを特徴とする。
によって解決される。それは、粘度測定法によって測定
して少なくとも１×１０6 ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有
する粉末状または微粒状の超高分子量ポリエチレンか
ら、スクリュー軸が供給部、転移部および排出部に区分
されている一軸スクリュー押出機内で押出物を製造する
方法よりなる。それは、供給部が２本ねじ山のスクリュ
ー部分であり、そしてスクリューの直径の４ないし１６
倍の長さを有する搬送領域およびスクリューの直径の５
ないし１８倍の長さを有する脱圧縮領域から構成されて
おり、上記転移部がスクリューの直径の１ないし２．５
倍の長さを有する剪断領域よりなり、そして上記排出部
がスクリューの直径の１ないし４倍の長さに達する混合
領域を包含することを特徴とする。
【００１１】この新規な方法は、重合体が温和に、すな
わち熱崩壊を起すことなく加工されるのみではなく、更
に空洞および微孔のない完全な表面を有する形材が得ら
れることを保証する。選択されたスクリューの形状寸法
は、更に重合体が押出機にとって可能な全回転数範囲に
わたって妨げられることなく供給され、そしてフオーミ
ングダイに連続的に供給されることを保証する。そのこ
とは、材料の高い押出量を可能にし、そして従って非常
に経済的である。
わち熱崩壊を起すことなく加工されるのみではなく、更
に空洞および微孔のない完全な表面を有する形材が得ら
れることを保証する。選択されたスクリューの形状寸法
は、更に重合体が押出機にとって可能な全回転数範囲に
わたって妨げられることなく供給され、そしてフオーミ
ングダイに連続的に供給されることを保証する。そのこ
とは、材料の高い押出量を可能にし、そして従って非常
に経済的である。
【００１２】本発明によれば、ＰＥ- ＵＨＭＷは、粉末
状または細粒状で使用される。このことは、重合法にお
いて得られた粒子のみならず、また直接重合生成物の機
械的処理またはその他の方法で粉末化された、あるいは
また粗大化された粒子を意味する。
状または細粒状で使用される。このことは、重合法にお
いて得られた粒子のみならず、また直接重合生成物の機
械的処理またはその他の方法で粉末化された、あるいは
また粗大化された粒子を意味する。
【００１３】押出機を通すＰＥ- ＵＨＭＷの搬送は、１
４０ないし３００℃、好ましくは１６０ないし１８０℃
の温度において行われる。必要な熱は、２つの方法で、
すなわち内部的にはその機械的応力によって摩擦熱とし
て、そして外部的には加熱装置を介して材料に供給され
る。
４０ないし３００℃、好ましくは１６０ないし１８０℃
の温度において行われる。必要な熱は、２つの方法で、
すなわち内部的にはその機械的応力によって摩擦熱とし
て、そして外部的には加熱装置を介して材料に供給され
る。
【００１４】本発明によれば、供給部は、２本ねじ山ス
クリュー部分として形成されており、そして２つの領域
に区分されている。第１の領域においては、熱可塑性樹
脂が装入され、搬送されそして圧縮される。供給部の長
さは、スクリューの直径の４ないし１６倍そして好まし
くは４ないし８倍である。それに第２の領域が続き、そ
の中でランドのねじ山の深さの変化によって脱圧縮が起
る。この領域は、スクリューの直径の５ないし１８倍、
好ましくは６ないし１２倍の長さを有する。ランドの幅
は、供給部の全体にわたって一定であり、そしてスクリ
ューの直径の０．０５ないし０．０９倍、好ましくは
０．０５５ないし０．０６５倍である。供給部における
ねじ山の深さ対排出部におけるねじ山の深さの比は、
０．６：１ないし１：１、好ましくは０．６８：１ない
し０．７６：１であり、その際、スクリューの全長にわ
たる最大のねじ山の深さは、２．５ないし６ｍｍ、好ま
しくは３．５ないし５ｍｍである。
クリュー部分として形成されており、そして２つの領域
に区分されている。第１の領域においては、熱可塑性樹
脂が装入され、搬送されそして圧縮される。供給部の長
さは、スクリューの直径の４ないし１６倍そして好まし
くは４ないし８倍である。それに第２の領域が続き、そ
の中でランドのねじ山の深さの変化によって脱圧縮が起
る。この領域は、スクリューの直径の５ないし１８倍、
好ましくは６ないし１２倍の長さを有する。ランドの幅
は、供給部の全体にわたって一定であり、そしてスクリ
ューの直径の０．０５ないし０．０９倍、好ましくは
０．０５５ないし０．０６５倍である。供給部における
ねじ山の深さ対排出部におけるねじ山の深さの比は、
０．６：１ないし１：１、好ましくは０．６８：１ない
し０．７６：１であり、その際、スクリューの全長にわ
たる最大のねじ山の深さは、２．５ないし６ｍｍ、好ま
しくは３．５ないし５ｍｍである。
【００１５】供給部から、摩擦力によってすでに微結晶
の溶融範囲以上に加熱されたＰＥ-ＵＨＭＷは、転移部
に達する。それは、通常の構造の剪断要素によって形成
された剪断領域よりなる。好ましくは、剪断要素は、長
手方向の細溝を施されている。その中を溶融物流は、規
定された剪断間隙を流れ、それによって熱可塑性樹脂の
可塑化および均質化が完了する。剪断領域の長さは、ス
クリューの直径の１ないし２．５倍、好ましくは１．５
ないし２倍である。スクリュー隙間、すなわち剪断要素
から円筒壁までの距離は、０．２０ないし０．５０ｍ
ｍ、好ましくは０．２５ないし０．３５ｍｍである。
の溶融範囲以上に加熱されたＰＥ-ＵＨＭＷは、転移部
に達する。それは、通常の構造の剪断要素によって形成
された剪断領域よりなる。好ましくは、剪断要素は、長
手方向の細溝を施されている。その中を溶融物流は、規
定された剪断間隙を流れ、それによって熱可塑性樹脂の
可塑化および均質化が完了する。剪断領域の長さは、ス
クリューの直径の１ないし２．５倍、好ましくは１．５
ないし２倍である。スクリュー隙間、すなわち剪断要素
から円筒壁までの距離は、０．２０ないし０．５０ｍ
ｍ、好ましくは０．２５ないし０．３５ｍｍである。
【００１６】本発明による新規な方法の立証された実施
態様によれば、供給部の剪断領域に搬送領域が続いてい
てもよい。それは、１本ねじ山スクリュー部分として形
成されており、そしてスクリューの直径の４．５倍ま
で、好ましくは３ないし４倍の長さを有する。ランドの
幅は、スクリューの直径の０．０８ないし０．１５倍、
特に０．１０ないし０．１２倍である。
態様によれば、供給部の剪断領域に搬送領域が続いてい
てもよい。それは、１本ねじ山スクリュー部分として形
成されており、そしてスクリューの直径の４．５倍ま
で、好ましくは３ないし４倍の長さを有する。ランドの
幅は、スクリューの直径の０．０８ないし０．１５倍、
特に０．１０ないし０．１２倍である。
【００１７】転移部から出て来る材料は、排出部または
計量部に受け入れられる。それは、混合領域の機能を有
し、そしてその長さは、スクリューの直径の１ないし４
倍、特に２ないし３倍に相当する。好ましくは、混合領
域は、ノツブまたはピンを備えたスクリュー部分によっ
て形成されている。
計量部に受け入れられる。それは、混合領域の機能を有
し、そしてその長さは、スクリューの直径の１ないし４
倍、特に２ないし３倍に相当する。好ましくは、混合領
域は、ノツブまたはピンを備えたスクリュー部分によっ
て形成されている。
【００１８】転移部における混合領域にとっても、搬送
領域としての１本ねじ山のスクリュー部分が続いている
ことが有利であることが立証された。転移部の長さは、
スクリューの直径の２倍までであり、そしてランドの幅
は、転移部の搬送領域におけると同様に、スクリューの
直径の０．０８ないし０．１５倍、特に０．１０ないし
０．１２倍である。熱可塑性材料は、転移部を出た後、
混合領域を経て直接に、または搬送領域を経て押出ダイ
に供給される。
領域としての１本ねじ山のスクリュー部分が続いている
ことが有利であることが立証された。転移部の長さは、
スクリューの直径の２倍までであり、そしてランドの幅
は、転移部の搬送領域におけると同様に、スクリューの
直径の０．０８ないし０．１５倍、特に０．１０ないし
０．１２倍である。熱可塑性材料は、転移部を出た後、
混合領域を経て直接に、または搬送領域を経て押出ダイ
に供給される。
【００１９】本発明の対象は、更に上記の新規な方法を
実施するための装置である。それは、その内腔にスクリ
ュー軸が回転自在に取付けられており、そして冷却可能
な供給領域内に長手方向に延びたポケットまたは細溝が
施されそして加熱可能な搬送部を有する円筒管と、隣接
するダイとよりなる。
実施するための装置である。それは、その内腔にスクリ
ュー軸が回転自在に取付けられており、そして冷却可能
な供給領域内に長手方向に延びたポケットまたは細溝が
施されそして加熱可能な搬送部を有する円筒管と、隣接
するダイとよりなる。
【００２０】この装置は、スクリュー軸が供給領域内に
２本のねじ山を有し、そしてスクリューの直径の４ない
し１６倍、好ましくは４ないし８倍の長さを有する搬送
領域およびスクリューの直径の５ないし１８倍、好まし
くは６ないし１２倍の長さを有する脱圧縮領域より構成
されており、転移部においてはその長さがスクリューの
直径の１ないし２．５倍、好ましくは１．５ないし２倍
である剪断領域よりなり、そして排出部においては、そ
の長さがスクリューの直径の１ないし４倍、好ましくは
２ないし３倍である混合領域を包含することを特徴とす
る。
２本のねじ山を有し、そしてスクリューの直径の４ない
し１６倍、好ましくは４ないし８倍の長さを有する搬送
領域およびスクリューの直径の５ないし１８倍、好まし
くは６ないし１２倍の長さを有する脱圧縮領域より構成
されており、転移部においてはその長さがスクリューの
直径の１ないし２．５倍、好ましくは１．５ないし２倍
である剪断領域よりなり、そして排出部においては、そ
の長さがスクリューの直径の１ないし４倍、好ましくは
２ないし３倍である混合領域を包含することを特徴とす
る。
【００２１】本発明による新規な装置の有効なことが立
証された実施態様においては、転移部においては剪断領
域に、そして／または排出部においては混合領域にそれ
ぞれ１本ねじ山のスクリュー部の形の搬送領域が設けら
れている。その長さは、転移部においてスクリューの直
径の４．５倍まで、好ましくは３ないし４倍であり、そ
して排出部においてはスクリューの直径の２倍までであ
る。
証された実施態様においては、転移部においては剪断領
域に、そして／または排出部においては混合領域にそれ
ぞれ１本ねじ山のスクリュー部の形の搬送領域が設けら
れている。その長さは、転移部においてスクリューの直
径の４．５倍まで、好ましくは３ないし４倍であり、そ
して排出部においてはスクリューの直径の２倍までであ
る。
【００２２】本発明による装置は、供給領域において円
筒の円周の周りに均等に分配された軸方向の多数の細溝
が設けられており、この軸方向の細溝は、供給開口の領
域においてポケット状に拡大されていてもよい。好まし
くは断面が長方形である細溝の長さは、スクリューの直
径の３ないし３．５倍である。それらは、４．５ないし
６ｍｍ、特に５ないし５．５ｍｍの深さを有し、そして
５ないし８．５ｍｍ、特に６ないし７ｍｍの幅を有す
る。細溝の数は、スクリューの直径に依存する。例え
ば、１５０ｍｍのスクリューの直径の場合には、それは
６ないし１２、好ましくは８ないし１０である。
筒の円周の周りに均等に分配された軸方向の多数の細溝
が設けられており、この軸方向の細溝は、供給開口の領
域においてポケット状に拡大されていてもよい。好まし
くは断面が長方形である細溝の長さは、スクリューの直
径の３ないし３．５倍である。それらは、４．５ないし
６ｍｍ、特に５ないし５．５ｍｍの深さを有し、そして
５ないし８．５ｍｍ、特に６ないし７ｍｍの幅を有す
る。細溝の数は、スクリューの直径に依存する。例え
ば、１５０ｍｍのスクリューの直径の場合には、それは
６ないし１２、好ましくは８ないし１０である。
【００２３】この新規な装置の立証された実施態様にお
いては、ポケットは、スクリューの直径に比較して１５
ないし２０ｍｍ長く、そしてそれらの深さは、２ないし
４ｍｍ、好ましくは３ないし３．５ｍｍである。これら
のポケットは、６ないし９o、好ましくは７ないし８o
の角度で細溝に併合される。
いては、ポケットは、スクリューの直径に比較して１５
ないし２０ｍｍ長く、そしてそれらの深さは、２ないし
４ｍｍ、好ましくは３ないし３．５ｍｍである。これら
のポケットは、６ないし９o、好ましくは７ないし８o
の角度で細溝に併合される。
【００２４】粉末状または細粒状材料の連続的な流れを
保証するために、供給開口部は、スクリューの直径の
１．４ないし１．８倍、好ましくは１．５ないし１．６
倍の長さを有すべきであり、そしてその幅は、スクリュ
ーの直径にほぼ等しいかまたはそれを４ｍｍまで超える
ようにすべきである。
保証するために、供給開口部は、スクリューの直径の
１．４ないし１．８倍、好ましくは１．５ないし１．６
倍の長さを有すべきであり、そしてその幅は、スクリュ
ーの直径にほぼ等しいかまたはそれを４ｍｍまで超える
ようにすべきである。
【００２５】円筒を出た材料は、可塑化され、そして成
形ダイに供給される。このダイは、調節的に熱を供給し
そして／または除去しうる加熱および冷却装置を備えて
いる。ダイに沿った温度は、入口部において３００℃で
あり、そして末端部において１３０℃であり、好ましく
は１８０ないし１４０℃である。ダイの出口の方向に、
流路の断面は、先細りになっている。その結果としてダ
イのランド内に圧力の上昇が生じ、この圧力の上昇は、
上記の断面積を熱可塑性粒子が均質な塊りに焼結して成
形物が滑かな表面を得るように適当に調節することによ
って調整される。
形ダイに供給される。このダイは、調節的に熱を供給し
そして／または除去しうる加熱および冷却装置を備えて
いる。ダイに沿った温度は、入口部において３００℃で
あり、そして末端部において１３０℃であり、好ましく
は１８０ないし１４０℃である。ダイの出口の方向に、
流路の断面は、先細りになっている。その結果としてダ
イのランド内に圧力の上昇が生じ、この圧力の上昇は、
上記の断面積を熱可塑性粒子が均質な塊りに焼結して成
形物が滑かな表面を得るように適当に調節することによ
って調整される。
【００２６】ダイから出てくる押出物は、冷却ダイに導
入され、その中でその表面は微結晶の融点以下の温度、
すなわち約１３０℃以下の温度まで冷却される。冷却ダ
イを出た後、成形物は、適当な装置、例えば制動リップ
または制動フラップにより、あるいは押出しの方向に反
対に作用する力が生ずるような適当な手段によって導か
れる。この力は、冷却領域内において、成形物がすべて
の面において壁によって隔てられている冷却剤と接触せ
しめられ、それによって熱の除去が均一に行われて成形
物に圧力の発生が避けられるということを保証する。従
来技術に対応するその後の冷却は、均一に温度調節され
ているかあるいは異なった温度帯域に分割されている水
浴中で行われる。
入され、その中でその表面は微結晶の融点以下の温度、
すなわち約１３０℃以下の温度まで冷却される。冷却ダ
イを出た後、成形物は、適当な装置、例えば制動リップ
または制動フラップにより、あるいは押出しの方向に反
対に作用する力が生ずるような適当な手段によって導か
れる。この力は、冷却領域内において、成形物がすべて
の面において壁によって隔てられている冷却剤と接触せ
しめられ、それによって熱の除去が均一に行われて成形
物に圧力の発生が避けられるということを保証する。従
来技術に対応するその後の冷却は、均一に温度調節され
ているかあるいは異なった温度帯域に分割されている水
浴中で行われる。
【００２７】本発明による方法を実施するための装置の
特別な実施態様においては、押出物は、孔開き板を通し
てストランドへと成形される。孔開き板の厚さは、通常
１０ないし５０ｍｍ、好ましくは３０ないし４０ｍｍで
あり、そして孔は、１．５ないし５ｍｍ、特に２ないし
４ｍｍの直径を有する。それらは、好ましくは、円錐状
の入口部を有し、入口角は、０．５ないし５o 、好まし
くは０．８ないし１．５o である。孔開き板から出てく
るストランドは、ストランドペレタイザー、ホットカッ
トペレタイザー、水冷式ダイフエースペレタイザーまた
は水中ペレタイザーのような通常の市販のペレット製造
装置によってペレット化される。
特別な実施態様においては、押出物は、孔開き板を通し
てストランドへと成形される。孔開き板の厚さは、通常
１０ないし５０ｍｍ、好ましくは３０ないし４０ｍｍで
あり、そして孔は、１．５ないし５ｍｍ、特に２ないし
４ｍｍの直径を有する。それらは、好ましくは、円錐状
の入口部を有し、入口角は、０．５ないし５o 、好まし
くは０．８ないし１．５o である。孔開き板から出てく
るストランドは、ストランドペレタイザー、ホットカッ
トペレタイザー、水冷式ダイフエースペレタイザーまた
は水中ペレタイザーのような通常の市販のペレット製造
装置によってペレット化される。
【図１】本発明による新規な方法の実施に適したスクリ
ユー軸を示す。このスクリユー軸は、供給部、転移部お
よび排出部に区分されている。供給部は、搬送領域１お
よび脱圧縮領域２から形成される。転移部は、搬送領域
４が続いていてもよい剪断領域３よりなる。転移部から
出て来る材料は、排出（計量）部から取出される。排出
部は、場合によって搬送領域６が続いていてもよい混合
領域５を包含する。
ユー軸を示す。このスクリユー軸は、供給部、転移部お
よび排出部に区分されている。供給部は、搬送領域１お
よび脱圧縮領域２から形成される。転移部は、搬送領域
４が続いていてもよい剪断領域３よりなる。転移部から
出て来る材料は、排出（計量）部から取出される。排出
部は、場合によって搬送領域６が続いていてもよい混合
領域５を包含する。
１ 搬送領域 ２ 脱圧縮領域 ３ 剪断領域 ４ 搬送領域 ５ 混合領域 ６ 搬送領域
Claims (13)
- 【請求項１】 スクリュー軸が供給部、転移部および排
出部に区分されている一軸スクリュー押出機内で粘度測
定法によって測定して少なくとも１×１０6ｇ／ｍｏｌ
の平均分子量を有する粉末状ないし微粒状の超高分子量
ポリエチレンから押出物を製造する方法において、上記
供給部が２本ねじ山のスクリュー部分であり、そしてス
クリューの直径の４ないし１６倍の長さを有する搬送領
域およびスクリューの直径の５ないし１８倍の長さを有
する脱圧縮領域から構成されており、上記転移部がスク
リューの直径の１ないし２．５倍の長さを有する剪断領
域よりなり、そして上記排出部がスクリューの直径の１
ないし４倍の長さを有する混合領域を包含することを特
徴とする上記超高分子量ポリエチレンの押出物の製造方
法。 - 【請求項２】 供給部においては、搬送領域の長さがス
クリューの直径の４ないし８倍であり、そして脱圧縮領
域の長さがスクリューの直径の６ないし１２倍であり、
転移部においては剪断領域の長さがスクリューの直径の
１．５ないし２倍であり、そして排出部においては混合
領域の長さがスクリューの直径の２ないし３倍である請
求項１による方法。 - 【請求項３】 転移部においては、剪断領域に１本ねじ
山のスクリュー部分として形成された搬送領域が続いて
おり、その長さがスクリューの直径の４．５倍まで、好
ましくは３ないし４倍である請求項１または２による方
法。 - 【請求項４】 排出部においては、混合領域に１本ねじ
山のスクリュー部分として形成された搬送領域が続いて
おり、その長さがスクリューの直径の２倍までである請
求項１〜３のうちのいずれかによる方法。 - 【請求項５】 供給部におけるスクリューのねじ山の高
さ対排出部におけるねじ山の高さの比が０．６：１ない
し１：１、好ましくは０．６８：１ないし０．７６：１
である請求項１〜４のうちのいずれかによる方法。 - 【請求項６】 スクリューの全長にわたっての最大のね
じ山の高さが２．５ないし６ｍｍ、好ましくは３．５な
いし５ｍｍである請求項１〜５のうちのいずれかによる
方法。 - 【請求項７】 スクリューの剪断領域におけるスクリュ
ー隙間が０．２０ないし０．５０ｍｍ、好ましくは０．
２５ないし０．３５ｍｍである請求項１〜６のうちのい
ずれかによる方法。 - 【請求項８】 その内腔にスクリュー軸が回転可能に取
り付けられており、そして冷却しうる供給領域内に長手
方向に延びたポケットまたは細溝が施されそして加熱可
能な搬送部を有する円筒管と、隣接する押出ダイとより
なる請求項１〜７のうちのいずれかによる方法を実施す
るための装置において、スクリュー軸が供給領域内に２
本のねじ山を有しそしてスクリューの直径の４ないし１
６倍、好ましくは４ないし８倍の長さを有する搬送領域
およびスクリューの直径の５ないし１８倍、好ましくは
６ないし１２倍の長さを有する脱圧縮領域より構成され
ており、転移部においてはその長さがスクリューの直径
の１ないし２．５倍、好ましくは１．５ないし２倍の長
さを有する剪断領域よりなり、そして排出部においては
スクリューの直径の１ないし４倍、好ましくは２ないし
３倍の長さを有する混合領域を包含することを特徴とす
る上記請求項１〜７による方法を実施するための装置。 - 【請求項９】 転移部においては、剪断領域に１本ねじ
山のスクリュー部分の形状の搬送領域が続いており、そ
の長さがスクリューの直径の４．５倍まで、好ましくは
３ないし４倍である請求項８による装置。 - 【請求項１０】 排出部においては、混合領域に１本ね
じ山のスクリュー部分の形状の搬送領域が続いており、
その長さがスクリューの直径の２倍までである請求項８
または９による装置。 - 【請求項１１】 供給領域における細溝が長方形の断面
を有し、それらの長さがスクリューの直径の３ないし
３．５倍であり、それらの深さが４．５ないし６ｍｍ、
特に５ないし５．５ｍｍであり、そしてそれらの幅が５
ないし８．５ｍｍ、特に６ないし７ｍｍである請求項８
〜１０のうちのいずれかによる装置。 - 【請求項１２】 ポケットがスクリューの直径よりも１
５ないし２０ｍｍ長く、そしてそれらの深さが２ないし
４ｍｍ、好ましくは３ないし３．５ｍｍである請求項８
〜１１のうちのいずれかによる装置。 - 【請求項１３】 押出ダイが１０ないし５０ｍｍ、好ま
しくは３０ないし４０ｍｍの厚さを有する孔開き板とし
て構成されており、そして直径１．５ないし５ｍｍ、好
ましくは２ないし４ｍｍの孔を有する請求項８〜１２の
うちのいずれかによる装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4232988:4 | 1992-10-01 | ||
| DE4232988A DE4232988A1 (de) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Extrudaten aus ultrahochmolekularem Polyethylen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198714A true JPH06198714A (ja) | 1994-07-19 |
| JPH0790589B2 JPH0790589B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=6469364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5236545A Expired - Lifetime JPH0790589B2 (ja) | 1992-10-01 | 1993-09-22 | 超高分子量ポリエチレンより押出物を製造するための方法および装置 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5449484A (ja) |
| EP (1) | EP0590507B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0790589B2 (ja) |
| KR (1) | KR940008856A (ja) |
| AT (1) | ATE145854T1 (ja) |
| AU (1) | AU664309B2 (ja) |
| BR (1) | BR9303879A (ja) |
| CA (1) | CA2106820C (ja) |
| DE (2) | DE4232988A1 (ja) |
| DK (1) | DK0590507T3 (ja) |
| ES (1) | ES2097412T3 (ja) |
| PL (1) | PL173458B1 (ja) |
| SG (1) | SG44817A1 (ja) |
| TW (1) | TW259749B (ja) |
| ZA (1) | ZA937098B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101332980B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2013-11-25 | 김영수 | 차상위 초고분자폴리에틸렌의 압출방법 |
| KR101665531B1 (ko) * | 2015-12-18 | 2016-10-24 | 홍국선 | 3d프린터용 익스트루더 및 이를 포함하는 3d프린터 |
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| ATE180433T1 (de) * | 1993-11-05 | 1999-06-15 | Battenfeld Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum spritzgiessen von mehrschichtigen gegenständen |
| FI965182A7 (fi) | 1996-04-04 | 1997-10-05 | Conenor Oy | Menetelmä ja laite puristetun muovituotteen tekemiseksi ja muovituote |
| US5573331A (en) * | 1995-09-08 | 1996-11-12 | Lin; Ping H. | Multiple-stage screw for blending materials |
| US6712495B2 (en) | 2001-11-20 | 2004-03-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Mixing apparatus |
| DE10217232B4 (de) * | 2002-04-18 | 2004-08-19 | Ticona Gmbh | Verfahren zur Herstellung gefüllter Granulate aus Polyethylenen hohen bzw. ultrahohen Molekulargewichts |
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| US7736579B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-06-15 | Quadrant Epp Ag | Production of UHMWPE sheet materials |
| US7758797B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-07-20 | Quadrant Epp Ag | Production of UHMWPE sheet materials |
| US7758796B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-07-20 | Quadrant Epp Ag | Production of UHMWPE sheet materials |
| WO2013034582A1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-03-14 | Stichting Dutch Polymer Institute | Process for the melt extrusion of ultra high molecular weight polyethylene |
| SK6879Y1 (sk) | 2013-04-02 | 2014-09-04 | Konstrukta Industry A S | Dekompresná závitovka na spracovanie kaučukových zmesí |
| CN110126233A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-16 | 北京化工大学 | 一种高剪切界面倍增器 |
| NL2023518B1 (en) | 2019-07-17 | 2021-02-22 | Tekalen Holding Verwaltungs Gmbh | A method for continuously manufacturing UHMWPE products |
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-
1993
- 1993-08-27 TW TW082106972A patent/TW259749B/zh active
- 1993-09-22 JP JP5236545A patent/JPH0790589B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-23 DE DE59304662T patent/DE59304662D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-23 EP EP93115306A patent/EP0590507B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-23 DK DK93115306.8T patent/DK0590507T3/da active
- 1993-09-23 ES ES93115306T patent/ES2097412T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-23 AT AT93115306T patent/ATE145854T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-09-23 CA CA002106820A patent/CA2106820C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-23 BR BR9303879A patent/BR9303879A/pt unknown
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