JPS6112772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、たとえば大径部と小径部とがある
ような外周形状の一様でない合成樹脂製品を四ふ
つ化エチレン樹脂を用いて押出し成形する方法に
関するものである。

上記の四ふつ化エチレン樹脂（以下PTFEとい
う）は、耐熱性、耐薬品性および電気的性質など
が他の合成樹脂に比べて優れた特性をもつ工業材
料であるが、一般に熱可塑性樹脂に分類されてい
る他の合成樹脂と異なつて、融点に相当する一次
転移点以上の温度における溶融粘度が著しく高い
ために成形方法が限定され、高温流動性を利用し
た射出成形法やトランスフアー成形法などは不可
能であつて、現在のところ非連続的な圧縮成形法
と押出機により製造される連続的な押出し成形法
が実用されているに過ぎない。

而して、前者の圧縮成形法においては、PTFE
粉末を金型にて予備成形し、その予備成形品を一
次転移点（327℃）以上に加熱焼成して成形する
ものであるが、この場合、複雑な成形品を得るに
は、上記予備成形の金型が複雑になるとともに、
その予備成形品の取扱いに熟練を要する。そのた
めにあらかじめ圧縮成形法によつて、単純なブロ
ツク成形品を成形し、これを刃物による機械的切
削で所望の形状に作る手段もとられているが、材
料に無駄が多くなるとともに製品が高価になる欠
点がある。

また、後者の押出し成形法においては、第１０
図に示すように、PTFE粉末をホツパー５からフ
イダー６、粉末受皿７を経て、バンドヒーター１
３を備えた単一円筒形よりなる筒状金型１２内ヘ
ラム８により間歇的に圧入して、バンドヒーター
１３により360〜400℃程度の温度で焼成した後、
これを冷却してPTFE成形品を連続的に成形する
ものであるが、この場合、PTFE粉末の圧入の初
期には適当な手段でその粉末に圧力がかかるよう
にするが、焼成ゾーンを通過すると圧縮固形化さ
れた粉末は互に融着して熱膨張（体積膨張25％）
を起こし、このときにその膨張圧で固形化された
粉末と筒状金型１２との間に摩擦力を生じて、成
形圧力を保持している。この押出し成形法では、
金型が単一円筒形によりなる筒状金型であるた
め、小径（直径10〜60mm）の丸棒とか管などの単
一径の成形品を連続的に成形することができるけ
れども、外周形状が単一径でないもの、たとえば
大径部と小径部とがあつてそれらの間にくびれを
もつ成形品を連続的に成形することができない。

この発明は、上記のように外周形状が一様でな
い四ふつ化エチレン樹脂成形品を所定形状の割り
金型の使用により連続的に押出し成形しようとす
ることを目的とするものである。

以下に、この発明を図面に示す実施例について
詳細に説明する。

まず、この発明の押出し成形方法によつて連続
的に成形しようとする四ふつ化エチレン樹脂成形
品は、その外周形状が単一径でないものたとえば
第１図に示すように、大径のローラー部ａと小径
の軸部ｂとよりなるローラー形製品または第６図
に示すように、大径の傘部a′と小径の支持部b′と
よりなる碍子形製品、もしくはその他の大径部と
小径部との間にくびれをもつところの外周形状が
一様でない製品である。

上記のような外周形状が一様でない製品を連続
的に押出し成形するために、その製品の外周形状
に適合する所定形状の割り金型を使用する。

まず、第１図に示す第一実施例のローラー形製
品の押出し成形法に用いる割り金型１，１は、第
２図ないし第４図に示すように、その内周面が上
下のローラー部ａ，ａ間に凹入したくびれ部分に
対応する所定形状に形成されている。また、第６
図に示す第二実施例の碍子形製品の押出し成形法
に用いる割り金型１′，１′は、第７図ないし第９
図に示すように、その内周面が上下の傘部a′，
a′間に凹入したくびれ部分に対応する所定形状に
形成されている。これらの割り金型１，１並びに
１′，１′は、後述するように筒状金型１２内に圧
入されるのでそれより硬度の低い金属材料を使用
することを並びに熱伝導性の良好であるものを使
用するために、砲金製で内面をクロムメツキした
ものが使用される。

なお、その他の形状の製品の場合には、それに
用いる割り金型の内周面は、所望の四ふつ化エチ
レン樹脂成形品の形状に従つて決定される。而し
て、その割り金型１，１または１′，１′を両側よ
り合わせて筒状金型１２内へ圧入する際に、上下
にずれないようにするため、それらの合わせ面に
小孔２，２を穿設して、これに止ピン３，３を挿
入するとよく、また、その割り金型の筒状金型１
２への圧入が円滑に行われるようにするため、割
り金型のエツジ部分に丸味のＲをつけるとよい。
なお、押出し成形後に、その成形品から割り金型
を容易に離脱できるようにするためあらかじめ割
り金型の内周面に離型剤を塗布しておくことが好
ましい。

次に、この発明の押出し成形方法を実施する押
出し成形装置は、従来の押出し成形法に用いると
ころの第１０図に示す押し出し成形装置とほぼ同
様であるが、これを第５図について説明すると、
４はその機枠、５は機枠４の一側上方に配置され
たPTFE粉末のホツパー、６はホツパー５の下方
からPTFE粉末を受皿７へ一定速度にて連続的に
供給するフイーダー、７は機枠４の中央部に設け
た底のない受皿である。８はPTFE粉末および割
り金型１，１または１′，１′を筒状金型１２内へ
間歇的に圧入するラムで、機枠４の上部に設けら
れ、流体作動のシリンダー９に嵌装されているピ
ストン１０によつて間歇的に昇降される。１１は
機枠４の底板中央に垂下した支持円筒、１２はそ
の支持円筒１１内に嵌着した単一円筒よりなる筒
状金型で、PTFEのふつ素ガスによる腐蝕を防ぐ
ためにステンレススチール製パイプを使用する。
１３は支持円筒１１の外周に装着したバンドヒー
ターで、これを適宜にたとえば図示するように３
個に分割して、それぞれ360℃以上に昇温できる
ように設定する。１４は機枠４の底板上方の左右
両側に設けた割り金型送入機構で、割り金型１，
１または１′，１′を受皿７の下方にして筒状金型
１２の上端口部へ両側から送入して合わせるよう
にされる。

そこで、この発明の押出し成形方法を上述した
第５図に示す実施装置の作用と併せて説明する
と、まず、第１工程として、ホツパー５に充填さ
れている圧縮成形用PTFE粉末を、その下部から
フイーダー６および受皿７を経て筒状金型１２の
上端口部からその内部へ一定速度にて連続的に供
給する。なお、PTFE粉末を筒状金型１２へ圧入
する初期には、上述した従来の押出し成形法の場
合と同様に、適当な手段でその粉末に圧力がかか
るようにするために、たとえば筒状金型１２内に
PTFE成形品を挿入し、これが落ちないように木
等のつかえ棒を挿入して固定しておき、バンドヒ
ーター１３によつて加熱して上記PTEE成形品を
熱体膨張させることによつてあらかじめ挿入して
おいた上記PTFE成形品が落ちなくなつた時点
で、この第一工程を行えばよい。而して、この
PTFE粉末の供給は成形作業中続けられている。

次の第２工程では、上記第１工程において間歇
的に、所望のPTFE成形品を成形すべき所定形状
の割り金型１，１を、割り金型送入機構１４，１
４の作動によつて左右両側から筒状金型１２の上
端口部へ送入する。それによつて、両側の割り金
型はそれらの小孔２，２に対する止ピン３，３の
挿入により一体的に合わせられる。

第３工程として、シリンダー９内のピストン１
０が流体作動により下降するので、そのピストン
１０に連動しているラム８も受皿７を通して下降
して、筒状金型１２の上端口部にある割り金型
１，１を筒状金型１２内に圧入する。而して、こ
の割り金型１，１の圧入を間歇的に繰り返えし行
われることによつて、筒状金型１２内には大径の
ローラー部ａを形成すべき一定量のPTFE粉末と
軸部ｂを形成すべき割り金型１，１内のPTFE粉
末とが交互に圧入されることとなるのである。し
かも、昇降するラム８によつて、それが順次筒状
金型１２の下方へ押し出されることとなるのであ
る。

第４工程として、上記の第３工程中において筒
状金型１２の外周に備えたバンドヒーター１３の
作動によつて、PTFE粉末の焼結温度の360℃以
上加熱して、筒状金型１２内のPTFE粉末を焼成
する。それによつてPTFE粉末は固形化するとと
もに、熱体膨張圧で筒状金型１２の内壁との間に
摩擦力を生じてPTFEの成形圧力が保持されるほ
かPTFEの熱体膨張圧によつて、割り金型１，１
が筒状金型１２に押されて、割り金型１，１と筒
状金型１２との摩擦力でPTFEの成形圧が保持さ
れる。なお、その割り金型１，１が上述したよう
に砲金製である場合、砲金の熱体膨張率はPTFE
のそれよりもはるかに小さいので、割り金型の大
きさにもよるが、割り金型１，１の外周と筒状金
型１２の内周とのクリアランスは0.5mm位で充分
である。

このようにして、筒状金型１２内で焼成された
PTFE成形品は、上述したラム８が下降する毎
に、筒状金型１２の下方へ押出されて、自然放冷
されるので、第５図の下方に示したように割り金
型１，１を取りはずせば、第１図に示すようなロ
ール形成形品が得られる。

また、第６図に示す碍子形成形品を押出し成形
する場合には、これに対応した第７図ないし第９
図に示す割り金型１′，１′を用いて、上述したロ
ール形成形品を押出し成形する場合と同様にして
行なうことができる。なお、この場合に、その碍
子形成形品の中心を第６図に示すように中空にす
る場合には、筒状金型１２の中心に中芯金型を入
れておけばよい。

この発明方法によると、外周に大径部や小径部
あるいはくびれ部分があつて外周形状の一様でな
い四ふつ化エチレン樹脂製成形品を押出し成形に
よつて連続的に成形し得られる効果がある。

実施例 １ 第１図に示す長尺のローラー形のPTFE成形品
を押出し成形するのに、第２図ないし第４図に示
す割り金型１，１を砲金製とし、これにクロムメ
ツキを施して用い、かつその接合面にそれぞれ２
個の小孔２を設けて止ピン３，３により合わせる
ようにした。而して、PTFE粉末には圧縮成形用
粉末を用い、押出し成形の初期には、上述したよ
うな適当な手段で粉末に圧力がかかりそして押出
しが完全に行われるようになつた時点で、離型剤
を塗布した割り金型１，１を両側から送入装置に
よつて筒状金型１２の上端口部へ送入した。次
に、まずホツパー５からPTFE粉末をフイーダー
６および受皿７を径て筒状金型１２内へ一定量供
給し、その粉末上へ割り金型１，１をラム８の下
降によつて圧入した。これの操作は、その後も間
歇的に繰り返し行なつた。

而して、ラム８にて押された筒状金型１２内の
PTFE粉末および割り金型１，１は、３個のバン
ドヒーター１３にて、上段390℃、中段380℃、下
段360℃の温度で加熱したそして成形品はラム８
の上下動により１ｍ／時の押出し速度で筒状金型
１２の下方の外部へ押出されて自然放冷された。
その自然放冷の後、割り金型１，１を取りはずし
て、第１図に示すような連続したロール形成形品
が得られた。

この成形品には、バリを多少伴うが、これは容
易に削り落すことができた。

実施例 ２ 第６図に示す長尺の碍子形のPTFE成形品を押
出し成形するのに、第７図ないし第９図に示す割
り金型１′，１′を第１実施例と同様に砲金製クロ
ムメツキとし、かつ止ピン３，３により合わせる
ようにした。なお、筒状金型１２内には中芯金型
を入れて、第１実施例と同様の工程で押出し成形
を行なつた。この場合における３個のバンドヒー
タ１３の温度は、上段400℃、中段393℃、下段
360℃とした。また、ラム８による成形品の押出
し速度は0.5ｍ／時であつた。

なお、上記両実施例において、押出し成形にお
ける成形圧の保持は、PTFE粉末が筒状金型１２
の内壁に接している部分は、PTFEの熱体膨張圧
で、また、割り金型１，１または１′，１′に接し
ている部分は、PTFEの熱体膨張圧により割り金
型１，１または１′，１′が径方向に押圧され、そ
の割り金型と筒状金型１２の内壁との摩擦力でも
つて、PTFEの成形圧を保持している。

【図面の簡単な説明】

第１図はローラー形PTFE成形品の右半部を切
断した立面図、第２図はローラー形成形品用割り
金型の平面図、第３図はそのＡ−Ａ線から見た正
面図、第４図はその第３図Ｂ−Ｂ線における切断
側面図、第５図はローラー形成形品の押出し成形
装置の切断正面図である。第６図は碍子形PTFE
成形品の右半部を切断した立面図、第７図は碍子
形成形品用割り金型の平面図、第８図はそのＣ−
Ｃから見た正面図、第９図はその第８図Ｄ−Ｄ線
における切断側面図である。第１０図は従来の押
出し成形装置の切断正面図である。 図面中の符号ａ……大径のローラー部、a′……
大径の傘部、ｂ……小径の軸部、b′……小径の支
持部、１，１′……割り金型、２……小孔、３…
…止ピン、４……機枠、５……ホツパー、６……
フイーダー、７……受皿、８……ラム、９……シ
リンダー、１０……ピストン、１１……支持円
筒、１２……筒状金型、１３……バンドヒータ
ー、１４……割り金型送入機構である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 四ふつ化エチレン樹脂粉末を一定速度にて連
   続的に筒状金型内へ上端口部から供給しながら、
   その工程中において所定形状の割り金型を上記筒
   状金型の上端口部へ左右両側より間歇的に送入し
   て、これを昇降するラムにより筒状金型内へ圧入
   し、これらの工程を繰り返しつつ、筒状金型内の
   四ふつ化エチレン樹脂粉末をその焼結温度にて加
   熱焼成して、外周形状が一様でない四ふつ化エチ
   レン樹脂成形品を連続的に押出し成形することを
   特徴とする四ふつ化エチレン樹脂成形品の押出し
   成形方法。