JPH0742604B2 - 結晶性熱可塑性樹脂中空未延伸体の製造方法 - Google Patents
結晶性熱可塑性樹脂中空未延伸体の製造方法Info
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- JPH0742604B2 JPH0742604B2 JP59093739A JP9373984A JPH0742604B2 JP H0742604 B2 JPH0742604 B2 JP H0742604B2 JP 59093739 A JP59093739 A JP 59093739A JP 9373984 A JP9373984 A JP 9373984A JP H0742604 B2 JPH0742604 B2 JP H0742604B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- unstretched
- hollow
- thermoplastic resin
- crystalline thermoplastic
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は結晶性熱可塑性樹脂中空未延伸体の製造方法に
関し、さらに詳しくは高い引張強度及び弾性率を有する
線条物を得るための母材であるポリオキシメチレンのよ
うな高結晶性熱可塑性樹脂の中空未延伸体の製造方法に
関するものである。
関し、さらに詳しくは高い引張強度及び弾性率を有する
線条物を得るための母材であるポリオキシメチレンのよ
うな高結晶性熱可塑性樹脂の中空未延伸体の製造方法に
関するものである。
（発明の背景） ポリオキシメチレンのような高結晶性熱可塑性樹脂をロ
ッド状に成形して得られた未延伸体を延伸することによ
って高張力材、ロープ等の産業資材に適した高弾性率、
高強力の線条物を得ることができる。ポリオキシメチレ
ンの高倍率の延伸によって高強力の線条体が得られるこ
とは古くから知られており、例えばPolymer Engineerin
g and Science,October、1974、Vol,14、No.10、682〜6
86ページには、ポリオキシメチレンの繊維を二段延伸す
ることによって合計約20倍の延伸により引張弾性率が35
GPaの線条体が得られることが開示されている。
ッド状に成形して得られた未延伸体を延伸することによ
って高張力材、ロープ等の産業資材に適した高弾性率、
高強力の線条物を得ることができる。ポリオキシメチレ
ンの高倍率の延伸によって高強力の線条体が得られるこ
とは古くから知られており、例えばPolymer Engineerin
g and Science,October、1974、Vol,14、No.10、682〜6
86ページには、ポリオキシメチレンの繊維を二段延伸す
ることによって合計約20倍の延伸により引張弾性率が35
GPaの線条体が得られることが開示されている。
またポリオキシメチレ未延伸体の延伸によって高弾性率
線条物を得、これを抗張力材に応用することを目的とし
て検討がなされている。すなわち昭和58年度電気通信学
会総合全国大会（昭和58年４月２〜４日開催）の予稿集
７〜300ページには、外径6.4mmの中実未延伸ロッドを誘
電加熱法で加熱下に、延伸比26倍で延伸を行い、引張弾
性率41GPaの延伸線条体が得られたことが示されてい
る。
線条物を得、これを抗張力材に応用することを目的とし
て検討がなされている。すなわち昭和58年度電気通信学
会総合全国大会（昭和58年４月２〜４日開催）の予稿集
７〜300ページには、外径6.4mmの中実未延伸ロッドを誘
電加熱法で加熱下に、延伸比26倍で延伸を行い、引張弾
性率41GPaの延伸線条体が得られたことが示されてい
る。
しかしながら、ポリオキシメチレンのように高結晶性樹
脂の肉厚成形や太い直径のロッドの押出し成形において
は、これを高速で急冷する方法で製造すると「ス」とよ
ばれる結晶収縮に起因するところの制御されない空洞を
生じたり、断面積に斑を生じたり、また表面が不規則に
変形したりする。このような「ス」を解消するには、溶
融樹脂を冷却収縮に応じて供給し、緩慢な冷却凝固を行
わせる必要があり、例えばポリオキシメチレンの押出し
においては0.1m/分程度の速度でしか押出すことができ
ないとされている。またこのようにして得られた中実未
延伸ロッドを延伸する際には、外部から加熱する方法で
比較的高速の延伸を行おうとすると、該ロッドの中央部
が所定の温度に達しないうちに延伸が開始され、ロッド
の断面方向に均一にコントロールされた条件で延伸がで
きないという欠点があり、高速断面を行なう上で大きな
障害となっていた。
脂の肉厚成形や太い直径のロッドの押出し成形において
は、これを高速で急冷する方法で製造すると「ス」とよ
ばれる結晶収縮に起因するところの制御されない空洞を
生じたり、断面積に斑を生じたり、また表面が不規則に
変形したりする。このような「ス」を解消するには、溶
融樹脂を冷却収縮に応じて供給し、緩慢な冷却凝固を行
わせる必要があり、例えばポリオキシメチレンの押出し
においては0.1m/分程度の速度でしか押出すことができ
ないとされている。またこのようにして得られた中実未
延伸ロッドを延伸する際には、外部から加熱する方法で
比較的高速の延伸を行おうとすると、該ロッドの中央部
が所定の温度に達しないうちに延伸が開始され、ロッド
の断面方向に均一にコントロールされた条件で延伸がで
きないという欠点があり、高速断面を行なう上で大きな
障害となっていた。
（発明の目的） 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、高強
力、高弾性率の結晶性熱可塑性樹脂（典型的にはポリオ
キシメチレン）の線条体を得るための中空未延伸体を高
速度で、且つ安定して製造することができる結晶性熱可
塑性樹脂中空未延伸体の製造方法を提供することにあ
る。
力、高弾性率の結晶性熱可塑性樹脂（典型的にはポリオ
キシメチレン）の線条体を得るための中空未延伸体を高
速度で、且つ安定して製造することができる結晶性熱可
塑性樹脂中空未延伸体の製造方法を提供することにあ
る。
本発明者らは、上記目的を達成するために、未延伸体の
製造について考案、実験した結果、ポリオキシメチレン
のような未延伸体の押出成形においては、成形体の形状
を中空ロッドとし、該ロッドの中心部に集中した収縮応
力を該中空体内に加圧流体（例えば空気または窒素）を
吹込むことによって強制的に保持するようにして成形
し、次いで外部から密閉下に直接冷却固化することによ
り、空洞がなく、また断面積、表面状態等に斑のない、
均一な中空成形体が得られることを見出し、本発明に到
達したものである。
製造について考案、実験した結果、ポリオキシメチレン
のような未延伸体の押出成形においては、成形体の形状
を中空ロッドとし、該ロッドの中心部に集中した収縮応
力を該中空体内に加圧流体（例えば空気または窒素）を
吹込むことによって強制的に保持するようにして成形
し、次いで外部から密閉下に直接冷却固化することによ
り、空洞がなく、また断面積、表面状態等に斑のない、
均一な中空成形体が得られることを見出し、本発明に到
達したものである。
（発明の概要） すなわち、本発明は、間接冷却部を設けた外ダイスと内
ダイスからなる二重ダイスの間から溶融結晶性熱可塑性
樹脂を連続的に押出し、次いで冷媒に直接接触させて結
晶性熱可塑性樹脂未延伸体を得る方法において、二重ダ
イスの出口で中空溶融樹脂の内径が内ダイス出口の外径
よりも大きくなるように内ダイス内に加圧流体を吹込む
とともに、該二重ダイスの出口で溶融樹脂を密閉下に直
接冷媒と接触させることを特徴とするものである。
ダイスからなる二重ダイスの間から溶融結晶性熱可塑性
樹脂を連続的に押出し、次いで冷媒に直接接触させて結
晶性熱可塑性樹脂未延伸体を得る方法において、二重ダ
イスの出口で中空溶融樹脂の内径が内ダイス出口の外径
よりも大きくなるように内ダイス内に加圧流体を吹込む
とともに、該二重ダイスの出口で溶融樹脂を密閉下に直
接冷媒と接触させることを特徴とするものである。
本発明の中空未延伸体は、断面が円環状のもの以外に、
三角断面、方形断面等の任意の形態が可能である。以下
の説明では断面が円環状のものについて説明するが、そ
の内径（Di）と外径（Do）との関係はほぼ次式で示され
る関係にある。
三角断面、方形断面等の任意の形態が可能である。以下
の説明では断面が円環状のものについて説明するが、そ
の内径（Di）と外径（Do）との関係はほぼ次式で示され
る関係にある。
上式中、ρは樹脂固体の密度、ρは樹脂溶融体の密度を
示す。例えばポリオキシメチレン中空未延伸体の外径が
6mmの場合、その内径が約1.75mm以上となる。
示す。例えばポリオキシメチレン中空未延伸体の外径が
6mmの場合、その内径が約1.75mm以上となる。
このような寸法を有する中空未延伸線条体（中空ロッ
ド）は、急速冷却によって押出成形が可能であり、冷却
能力と内圧ガスの圧力の適切なコントロールによって高
速押出が可能となる。すなわち、例えば中空体の内外の
圧力差を1kg/cm2以上に保持することにより、押出線密
度2m/分以上、条件によっては5m/分以上が可能となる。
ド）は、急速冷却によって押出成形が可能であり、冷却
能力と内圧ガスの圧力の適切なコントロールによって高
速押出が可能となる。すなわち、例えば中空体の内外の
圧力差を1kg/cm2以上に保持することにより、押出線密
度2m/分以上、条件によっては5m/分以上が可能となる。
本発明において、二重ダイスから溶融樹脂を押し出す際
の温度は樹脂の種類により異なるが、ポリオキシメチレ
ンの場合は185〜220℃程度が好適である。また内ダイス
から吹込む加圧流体の圧力は1kg/cm2以上が好ましい。
押出された溶融樹脂はダイス出口で外部に露出すること
なく、密閉下に冷媒と接触して急冷される。
の温度は樹脂の種類により異なるが、ポリオキシメチレ
ンの場合は185〜220℃程度が好適である。また内ダイス
から吹込む加圧流体の圧力は1kg/cm2以上が好ましい。
押出された溶融樹脂はダイス出口で外部に露出すること
なく、密閉下に冷媒と接触して急冷される。
上述のようにして得られた中空ロッドは、前述のように
延伸用素材として好適に使用され、加熱延伸によって高
倍率かつ高速度で延伸することができ、高強度、高弾性
率を有する延伸体を製造することができる。
延伸用素材として好適に使用され、加熱延伸によって高
倍率かつ高速度で延伸することができ、高強度、高弾性
率を有する延伸体を製造することができる。
本発明は、単にポリオキシメチレンに限らず類似の高結
晶性熱可塑性樹脂、例えばポリアミド、ポリエステル、
ポリエチルペンテンなど、特に溶融体と結晶の密度差が
大きいポリマーに好ましく適用することができる。
晶性熱可塑性樹脂、例えばポリアミド、ポリエステル、
ポリエチルペンテンなど、特に溶融体と結晶の密度差が
大きいポリマーに好ましく適用することができる。
以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。
第１図は本発明の未延伸体を製造する装置の全体図であ
る。図においてホッパー１から供給されるポリオキシメ
チレンは押出機２で溶融可塑化されたのち、加熱化され
た二重ダイス３を経て、空中に露出することなく、間接
冷却部４に導かれ、冷却されながら製造される。間接冷
却部４を出た中空未延伸体６は、水のような冷媒を満た
した直接冷却部５で冷媒と直接接触し、完全に固化す
る。その後該中空未延伸体６は、引取機７によって引き
取られ、次いでガイド８を通って巻取機９に巻き取られ
る。
る。図においてホッパー１から供給されるポリオキシメ
チレンは押出機２で溶融可塑化されたのち、加熱化され
た二重ダイス３を経て、空中に露出することなく、間接
冷却部４に導かれ、冷却されながら製造される。間接冷
却部４を出た中空未延伸体６は、水のような冷媒を満た
した直接冷却部５で冷媒と直接接触し、完全に固化す
る。その後該中空未延伸体６は、引取機７によって引き
取られ、次いでガイド８を通って巻取機９に巻き取られ
る。
第２図および第３図は、第１図の二重ダイス３および間
接冷却機４付近の概略断面図を示す。第３図は、本発明
方法によって、中空未延伸体を押出した状態を示すもの
である。図において二重ダイス１は、中央に加圧流体送
入用の孔10を有する円柱状の内ダイス12と、その外側に
円環状の隙間14を隔てて設けられた二重円筒状の外側ダ
イス16と、該外側ダイス16の端部に隣接して設けられた
間接冷却部18と、さらに中空体の進行方向に隣接して設
けられた直接冷却部22とからなる。該間接冷却部18は、
例えば冷却媒体として水20を流通させるものであり、ま
た直接冷却部22は容器内に水が満たされたものからな
る。外ダイス16と間接冷却部18との接続は、第２図に示
すように直接、機械的に接続してもよいが、第５図に示
すように断熱材24を介して接続するようにしてもよく、
また第６図に示すように一体化してもよい。いずれにし
ても間接冷却部18の内径が外ダイス16の内径と一致し、
かつ溶融樹脂がダイス出口で外部に露出しない密閉構造
になっていることが必要である。また外ダイス16と間接
冷却部18は独立して温度制御できるようにある程度断熱
されていることが好ましい。さらに間接冷却部４では、
前述のような水冷手段を備えた円筒形のものであるが、
これに、真空だまり26と連通した真空サイジングスリッ
ト28を設けたり、真空サイジング孔30を設け、真空ポン
プ配管用呼出し32を介して真空ポンプにより減圧にする
ことにより、成形性を向上させることができる。
接冷却機４付近の概略断面図を示す。第３図は、本発明
方法によって、中空未延伸体を押出した状態を示すもの
である。図において二重ダイス１は、中央に加圧流体送
入用の孔10を有する円柱状の内ダイス12と、その外側に
円環状の隙間14を隔てて設けられた二重円筒状の外側ダ
イス16と、該外側ダイス16の端部に隣接して設けられた
間接冷却部18と、さらに中空体の進行方向に隣接して設
けられた直接冷却部22とからなる。該間接冷却部18は、
例えば冷却媒体として水20を流通させるものであり、ま
た直接冷却部22は容器内に水が満たされたものからな
る。外ダイス16と間接冷却部18との接続は、第２図に示
すように直接、機械的に接続してもよいが、第５図に示
すように断熱材24を介して接続するようにしてもよく、
また第６図に示すように一体化してもよい。いずれにし
ても間接冷却部18の内径が外ダイス16の内径と一致し、
かつ溶融樹脂がダイス出口で外部に露出しない密閉構造
になっていることが必要である。また外ダイス16と間接
冷却部18は独立して温度制御できるようにある程度断熱
されていることが好ましい。さらに間接冷却部４では、
前述のような水冷手段を備えた円筒形のものであるが、
これに、真空だまり26と連通した真空サイジングスリッ
ト28を設けたり、真空サイジング孔30を設け、真空ポン
プ配管用呼出し32を介して真空ポンプにより減圧にする
ことにより、成形性を向上させることができる。
本発明においては、中空成形体の外径や偏心率のばらつ
きを小さくするために、間接冷却部18における中空未延
伸体の内側の圧力を十分高くし、間接冷却部18の内壁に
該未延伸中空体の外面を押しつけるようにすることが必
要である。そのために、内ダイス12の中央の孔10から加
圧流体、例えば空気または窒素を吹き込み間接冷却部18
における中空未延伸体の内外圧力差を1kg/cm2に以上に
なるように調整する。中空未延伸体の内径Ｄと内ダイス
12の内径ｄが等しい場合、または第４図に示すように、
Ｄ＜ｄの場合は成形が安定せず、未延伸体の断面積も激
しく変動し、高倍率の延伸に耐える品質のものが得られ
なくなる。これに対して、本発明の実施例を示す第３図
のようにＤ＞ｄにすると成形性は極めて安定し、断面積
の変動は殆ど無くなり、延伸性が向上する。Ｄとｄの差
はほんの僅かでよく、例えばＤ＝1.1d程度でも十分安定
な成形を確保することができる。このようなＤおよびｄ
の調整は、溶融樹脂の供給量と引取速度を適宜制御する
ことにより行なうことができる。また予め中空延伸体の
内径Ｄの所定の大きさになるようにダイスが成形されて
ている場合には、内ダイス外径ｄをこれに対して補足す
ればよい。
きを小さくするために、間接冷却部18における中空未延
伸体の内側の圧力を十分高くし、間接冷却部18の内壁に
該未延伸中空体の外面を押しつけるようにすることが必
要である。そのために、内ダイス12の中央の孔10から加
圧流体、例えば空気または窒素を吹き込み間接冷却部18
における中空未延伸体の内外圧力差を1kg/cm2に以上に
なるように調整する。中空未延伸体の内径Ｄと内ダイス
12の内径ｄが等しい場合、または第４図に示すように、
Ｄ＜ｄの場合は成形が安定せず、未延伸体の断面積も激
しく変動し、高倍率の延伸に耐える品質のものが得られ
なくなる。これに対して、本発明の実施例を示す第３図
のようにＤ＞ｄにすると成形性は極めて安定し、断面積
の変動は殆ど無くなり、延伸性が向上する。Ｄとｄの差
はほんの僅かでよく、例えばＤ＝1.1d程度でも十分安定
な成形を確保することができる。このようなＤおよびｄ
の調整は、溶融樹脂の供給量と引取速度を適宜制御する
ことにより行なうことができる。また予め中空延伸体の
内径Ｄの所定の大きさになるようにダイスが成形されて
ている場合には、内ダイス外径ｄをこれに対して補足す
ればよい。
なお、第７図及び第８図に示すように間接冷却部18の内
壁にスリットや孔を設けて減圧する、いわゆるバキュー
ムサイジング法のみでは、1kg/cm2以上の圧力差を得る
には不十分であるが、内ダイス３の加圧孔10からの加圧
と前述のバキュームサイジング法とを併用すれば可能で
ある。
壁にスリットや孔を設けて減圧する、いわゆるバキュー
ムサイジング法のみでは、1kg/cm2以上の圧力差を得る
には不十分であるが、内ダイス３の加圧孔10からの加圧
と前述のバキュームサイジング法とを併用すれば可能で
ある。
このようにして製造された未延伸体のＸ線小角散乱によ
る長周期は135〜165Å、結晶化度は70％以下であり、従
来公知の低速で徐冷固化した「ス」のない未延伸体（長
周期は170Å以上、結晶化度は70％以上）とは区別され
る。
る長周期は135〜165Å、結晶化度は70％以下であり、従
来公知の低速で徐冷固化した「ス」のない未延伸体（長
周期は170Å以上、結晶化度は70％以上）とは区別され
る。
以下、本発明の実施例を説明する。
（発明の実施例） 実施例１〜３、比較例１〜４ ポリオキシメチレン（旭化成工業（株）製テナック（登
録商標）3010を、第１図及び第３図に示した装置を用
い、外径6mm、内径1.1mmの中空未延伸体を成形した。こ
の場合の溶融樹脂の温度は194℃、直接冷却部22は10℃
の冷却水を100l/Hrで向流で流した。第１表に、成形条
件、成形状態、中空未延伸体の状態及び延伸時の状況を
示す。
録商標）3010を、第１図及び第３図に示した装置を用
い、外径6mm、内径1.1mmの中空未延伸体を成形した。こ
の場合の溶融樹脂の温度は194℃、直接冷却部22は10℃
の冷却水を100l/Hrで向流で流した。第１表に、成形条
件、成形状態、中空未延伸体の状態及び延伸時の状況を
示す。
（発明の効果） 本発明によれば、二重ダイス、間接および直接却手段を
用い、二重ダイスの内部の圧力を一定以上とすることに
より、断面および表面状態が均一で安定した未延伸体を
高い生産性を保って製造することができ、このような未
延伸中空成形体を用いて、加熱下に高倍率で延伸するこ
とにより、高強力、高弾性率の線条体を効率よく生産す
ることができる。
用い、二重ダイスの内部の圧力を一定以上とすることに
より、断面および表面状態が均一で安定した未延伸体を
高い生産性を保って製造することができ、このような未
延伸中空成形体を用いて、加熱下に高倍率で延伸するこ
とにより、高強力、高弾性率の線条体を効率よく生産す
ることができる。
第１図は、本発明による未延伸中空成形体を製造する装
置の一実施例を示す全体図、第２図、第３図、第４図、
第５図、及び第６図はそれぞれ上述の未延伸中空体の製
造装置の二重ダイスおよび間接冷却部付近の詳細を示す
断面図、第７図および第８図は、それぞれ間接冷却部の
変形例を示す断面図である。 １……ホッパ、２……押出機、３……二重ダイス、４…
…間接冷却部、５……直接冷却部、６……未延伸中空
体、７……繰出しロール、８……ガイド、９……巻取り
ロール、10……加圧孔、12……内ダイス、14……隙間、
16……外ダイス、18……間接冷却部、20……冷却媒体、
22……直接冷却の冷却媒体。
置の一実施例を示す全体図、第２図、第３図、第４図、
第５図、及び第６図はそれぞれ上述の未延伸中空体の製
造装置の二重ダイスおよび間接冷却部付近の詳細を示す
断面図、第７図および第８図は、それぞれ間接冷却部の
変形例を示す断面図である。 １……ホッパ、２……押出機、３……二重ダイス、４…
…間接冷却部、５……直接冷却部、６……未延伸中空
体、７……繰出しロール、８……ガイド、９……巻取り
ロール、10……加圧孔、12……内ダイス、14……隙間、
16……外ダイス、18……間接冷却部、20……冷却媒体、
22……直接冷却の冷却媒体。
Claims (1)
- 【請求項１】間接冷却部を設けた外ダイスと内ダイスか
らなる二重ダイスの間から溶融した高結晶性熱可塑性樹
脂を連続的に押出し、次いで冷媒に直接接触させて高結
晶性熱可塑性樹脂未延伸体を得る方法であって、二重ダ
イスの出口で中空溶融樹脂の内径が内ダイス出口の外径
よりも大きくなるように内ダイス内に加圧流体を吹込む
とともに、該二重ダイスの出口で溶融樹脂を密閉下に直
接冷媒と接触させることを特徴とする結晶性熱可塑性樹
脂中空未延伸体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093739A JPH0742604B2 (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 結晶性熱可塑性樹脂中空未延伸体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093739A JPH0742604B2 (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 結晶性熱可塑性樹脂中空未延伸体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239507A JPS60239507A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0742604B2 true JPH0742604B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=14090775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093739A Expired - Lifetime JPH0742604B2 (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 結晶性熱可塑性樹脂中空未延伸体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742604B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735011A (en) * | 1980-08-04 | 1982-02-25 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Spinning nozzle for preparing hollow fiber |
| JPS5913867A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | サンデン株式会社 | ヒ−トポンプ式冷暖房湯沸かし装置 |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP59093739A patent/JPH0742604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60239507A (ja) | 1985-11-28 |
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