JPS6140175B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6140175B2 JPS6140175B2 JP56027911A JP2791181A JPS6140175B2 JP S6140175 B2 JPS6140175 B2 JP S6140175B2 JP 56027911 A JP56027911 A JP 56027911A JP 2791181 A JP2791181 A JP 2791181A JP S6140175 B2 JPS6140175 B2 JP S6140175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zone
- die
- molecular weight
- ultra
- pressure
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/53—Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92514—Pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/926—Flow or feed rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92904—Die; Nozzle zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超高分子量ポリエチレンの厚肉成形物
の押出法による連続成形方法及びそれに用いる成
形装置に関するものである。
の押出法による連続成形方法及びそれに用いる成
形装置に関するものである。
超高分子量ポリエチレンの分子量は、粘度法で
約50万以上、光散乱法では約150万以上と云わ
れ、通常の高密度ポリエチレンの粘度法で２〜10
万、光散乱法で６〜30万に比べて極めて大きく、
耐衝撃性、耐摩耗性、耐ストレス、クラツク性、
耐低温特性に優れ、機械的強度を高度に要求され
る分野への利用が期待されている。
約50万以上、光散乱法では約150万以上と云わ
れ、通常の高密度ポリエチレンの粘度法で２〜10
万、光散乱法で６〜30万に比べて極めて大きく、
耐衝撃性、耐摩耗性、耐ストレス、クラツク性、
耐低温特性に優れ、機械的強度を高度に要求され
る分野への利用が期待されている。
しかしながら、一方において、樹脂の溶融流動
性が極めて悪く、普通のメルトインデツクス測定
法では、プランジヤー荷重を増しても測定が困難
であり、MI＜0.01でゼロに近く、流動性が全く
ないといつても過言ではない。
性が極めて悪く、普通のメルトインデツクス測定
法では、プランジヤー荷重を増しても測定が困難
であり、MI＜0.01でゼロに近く、流動性が全く
ないといつても過言ではない。
このような超高分子量ポリエチレンの成形法に
ついても従来から種々の方法が提案され、例えば
射出成形法については特開昭51−81861号に、溶
融押出法については特開昭51−90360号に記載さ
れている。特に、後者は本発明と同じ溶融押出方
法に関するものであつて、その要旨は、樹脂粉末
からスクリユー押出機を用いて溶融押出する際に
押出機中で樹脂融点よりも少なくとも40℃低い温
度で樹脂粉末を圧縮した後、常法で溶融押出する
ことにある。この低温圧縮によつて、樹脂とスク
リユーとが共回りを起して押出不能になるのを防
いでいるのである。この方法は、単軸スクリユー
押出機のスクリユーの改良によつて実施できる利
点を有するが、成形物の厚みが５mm以下１mm程度
の薄物には適合できるけれども、本発明の目的と
する、厚みが５〜50mmにも及ぶ厚物の押出成形に
は全く無力であることが判明している。
ついても従来から種々の方法が提案され、例えば
射出成形法については特開昭51−81861号に、溶
融押出法については特開昭51−90360号に記載さ
れている。特に、後者は本発明と同じ溶融押出方
法に関するものであつて、その要旨は、樹脂粉末
からスクリユー押出機を用いて溶融押出する際に
押出機中で樹脂融点よりも少なくとも40℃低い温
度で樹脂粉末を圧縮した後、常法で溶融押出する
ことにある。この低温圧縮によつて、樹脂とスク
リユーとが共回りを起して押出不能になるのを防
いでいるのである。この方法は、単軸スクリユー
押出機のスクリユーの改良によつて実施できる利
点を有するが、成形物の厚みが５mm以下１mm程度
の薄物には適合できるけれども、本発明の目的と
する、厚みが５〜50mmにも及ぶ厚物の押出成形に
は全く無力であることが判明している。
そこで、分子量が50万以上の超高分子量ポリエ
チレンで厚肉のパイプ又は板状物の連続押出成形
方法及び装置について種々検討を加え、上記従来
の成形方法と正反対で、かつ又、通常の押出成形
方法とも異なる脱気しないままの導入方法で、樹
脂の共回りが防止でき安定したダイスへの圧入を
可能とし、更にダイス形状に工夫を加えて十分な
脱気を可能としたのである。
チレンで厚肉のパイプ又は板状物の連続押出成形
方法及び装置について種々検討を加え、上記従来
の成形方法と正反対で、かつ又、通常の押出成形
方法とも異なる脱気しないままの導入方法で、樹
脂の共回りが防止でき安定したダイスへの圧入を
可能とし、更にダイス形状に工夫を加えて十分な
脱気を可能としたのである。
本発明の製造方法の特徴は、したがつて、超高
分子量ポリエチレン粉末原料を直ちにその融点以
上の温度で急激に加熱し、内部に空気を包含した
状態の顆粒状にしたものを圧力15〜200Kg/cm2、温
度160〜330℃の高圧高温下のモールド中へ圧入し
て溶融し、ダイス内通路を絞つて脱気しながら成
形ノズルより0.15〜10m/hrという低速度で押出
すことにある。そして、この製造方法を具体化す
る装置についても開発し、ここに本発明の完成に
至つたのである。
分子量ポリエチレン粉末原料を直ちにその融点以
上の温度で急激に加熱し、内部に空気を包含した
状態の顆粒状にしたものを圧力15〜200Kg/cm2、温
度160〜330℃の高圧高温下のモールド中へ圧入し
て溶融し、ダイス内通路を絞つて脱気しながら成
形ノズルより0.15〜10m/hrという低速度で押出
すことにある。そして、この製造方法を具体化す
る装置についても開発し、ここに本発明の完成に
至つたのである。
製造装置の特徴は、装置の構成をシリンダーゾ
ーン、加熱溶融ゾーン、断熱ゾーン、冷却ゾー
ン、及び圧力矯正ゾーンの５区分としたことにあ
り、具体的構造は後に詳述する。
ーン、加熱溶融ゾーン、断熱ゾーン、冷却ゾー
ン、及び圧力矯正ゾーンの５区分としたことにあ
り、具体的構造は後に詳述する。
ここで用いる超高分子量ポリエチレンは、既に
市販されており、粉末の粒子径が100〜300μのも
のが入手できる。その平均分子量は粘度法で50万
以上、光散乱法で150万以上にも達する。したが
つて、その物性も通常のポリエチレンと異なり、
極めて耐衝撃強度が大でASTMD 256のアイゾツ
ト衝撃値で測定できない非破壊物であり、摩耗度
にあつてもASTMD 1175のテーパー法で70mg／
1000回というナイロン樹脂の約1/3の値を示すも
のである。このように優れた物理的強度を有する
反面において極めて成形性が悪く、通常の溶融押
出成形法や押出成形機では全く成形ができない。
これは、超高分子量ポリエチレンをその融点の
130〜140℃以上に加熱溶融しても高粘性でMI≒
０であるからである。
市販されており、粉末の粒子径が100〜300μのも
のが入手できる。その平均分子量は粘度法で50万
以上、光散乱法で150万以上にも達する。したが
つて、その物性も通常のポリエチレンと異なり、
極めて耐衝撃強度が大でASTMD 256のアイゾツ
ト衝撃値で測定できない非破壊物であり、摩耗度
にあつてもASTMD 1175のテーパー法で70mg／
1000回というナイロン樹脂の約1/3の値を示すも
のである。このように優れた物理的強度を有する
反面において極めて成形性が悪く、通常の溶融押
出成形法や押出成形機では全く成形ができない。
これは、超高分子量ポリエチレンをその融点の
130〜140℃以上に加熱溶融しても高粘性でMI≒
０であるからである。
本発明の溶融成形方法及び装置はMI≒０の樹
脂で、しかも厚肉成形物を押出成形法で連続的に
成形可能にした点で従来にない独特のものであ
る。
脂で、しかも厚肉成形物を押出成形法で連続的に
成形可能にした点で従来にない独特のものであ
る。
以下、図面に従つて本発明の方法及び装置を具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図はシリンダーゾーンの断面図であり、第
２図は押出機要部縦断面図である。
２図は押出機要部縦断面図である。
本発明の厚肉成形物の成形方法は連続押出成形
法であり、超高分子量ポリエチレン粉末をいきな
りその融点以上の高温で加熱し、空気を内部に包
含した状態のまま加圧して顆粒状で押出機へ圧入
することである。その具体的装置は、第１図に示
すシリンダーゾーン１であり、ホツパー２から原
料粉末をバンドヒーター３で加熱されたシリンダ
ー４内へ供給する。この場合、スクリユー５の溝
幅は同じピツチにしてスクリユー軸を順次太くし
た溝深さの変更により圧縮している。従来の押出
機では圧縮時の温度は通常樹脂の融点付近より10
〜20℃低い状態で行うのであるが、これでは本発
明の原料である超高分子量ポリエチレンでは共回
りを起して押出不能である。そこで、更に融点よ
り40℃も低い低温押出がなされているが、本発明
では空気の包含する欠点を無視して、いきなり融
点よりはるかに高い高温にしたのである。一例を
挙げれば、シリンダーゾーンのC1で270℃、C2で
260℃である。その結果、樹脂は空気を含んだ顆
粒状のまま外層のみが溶融し、スクリユーと共回
りすることなく極めて安定かつ押出機へ高圧縮状
態で押出すことができたのである。
法であり、超高分子量ポリエチレン粉末をいきな
りその融点以上の高温で加熱し、空気を内部に包
含した状態のまま加圧して顆粒状で押出機へ圧入
することである。その具体的装置は、第１図に示
すシリンダーゾーン１であり、ホツパー２から原
料粉末をバンドヒーター３で加熱されたシリンダ
ー４内へ供給する。この場合、スクリユー５の溝
幅は同じピツチにしてスクリユー軸を順次太くし
た溝深さの変更により圧縮している。従来の押出
機では圧縮時の温度は通常樹脂の融点付近より10
〜20℃低い状態で行うのであるが、これでは本発
明の原料である超高分子量ポリエチレンでは共回
りを起して押出不能である。そこで、更に融点よ
り40℃も低い低温押出がなされているが、本発明
では空気の包含する欠点を無視して、いきなり融
点よりはるかに高い高温にしたのである。一例を
挙げれば、シリンダーゾーンのC1で270℃、C2で
260℃である。その結果、樹脂は空気を含んだ顆
粒状のまま外層のみが溶融し、スクリユーと共回
りすることなく極めて安定かつ押出機へ高圧縮状
態で押出すことができたのである。
シリンダーゾーン１内で顆粒状なつた樹脂は押
出機本体６の加熱溶融ゾーン７へ圧入される。押
出機本体６の断面構造は、厚肉パイプ製造の場
合、第２図に示すところで、加熱溶融ゾーン７に
続いて断熱ゾーン８、冷却ゾーン９そして圧力矯
正ゾーン１０からなる。これは厚板製造の場合も
全く同じである。
出機本体６の加熱溶融ゾーン７へ圧入される。押
出機本体６の断面構造は、厚肉パイプ製造の場
合、第２図に示すところで、加熱溶融ゾーン７に
続いて断熱ゾーン８、冷却ゾーン９そして圧力矯
正ゾーン１０からなる。これは厚板製造の場合も
全く同じである。
加熱溶融ゾーン７は、温度330℃〜160℃の間で
高温から低温の温度勾配を与えるようにその外部
に加熱ヒーター１１がD0〜D5の６分割で備えら
れ、かつ樹脂原料の移動間隙１２を順次狭めて圧
力を15〜200Kg/cm2の範囲内に加圧できるダイス構
造である。温度は樹脂の融点が136℃程度である
から、通常の押出条件よりもはるかに高温であ
る。温度が160℃以下では樹脂の溶融が困難であ
り、成形速度が極端に遅くなるし、気泡の追出し
もできなく生産性が不良である。また、逆に330
℃以上の高温になると、解重合が起り分子量低下
をもたらす。より望ましい温度範囲は290〜170℃
である。ダイス内圧力も15Kg/cm2以下ではダイス
の規定寸法に製品寸法を合せることが困難であ
る。高圧の方は200Kg/cm2以上であつても差支えな
いが、装置の耐圧に問題があり不必要かつ不経済
である。通常40〜80Kg/cm2の圧力が操作上より好
ましい範囲である。
高温から低温の温度勾配を与えるようにその外部
に加熱ヒーター１１がD0〜D5の６分割で備えら
れ、かつ樹脂原料の移動間隙１２を順次狭めて圧
力を15〜200Kg/cm2の範囲内に加圧できるダイス構
造である。温度は樹脂の融点が136℃程度である
から、通常の押出条件よりもはるかに高温であ
る。温度が160℃以下では樹脂の溶融が困難であ
り、成形速度が極端に遅くなるし、気泡の追出し
もできなく生産性が不良である。また、逆に330
℃以上の高温になると、解重合が起り分子量低下
をもたらす。より望ましい温度範囲は290〜170℃
である。ダイス内圧力も15Kg/cm2以下ではダイス
の規定寸法に製品寸法を合せることが困難であ
る。高圧の方は200Kg/cm2以上であつても差支えな
いが、装置の耐圧に問題があり不必要かつ不経済
である。通常40〜80Kg/cm2の圧力が操作上より好
ましい範囲である。
D0及びD1は予熱ダイス部で、例えば250〜290
℃とシリンダー部と同じかあるいは、それより高
めでここでD2に至る間に完全に溶融し、高圧下
で気泡を追出したのち、D4〜D5の更に高圧縮の
ゾーンへ導びく、ここでダイスの原料移動間隙１
２が狭められ、目的とするパイプ径の近くまで絞
るのである。D5では樹脂の融点近くまで加熱温
度を落し、次の断熱ゾーン８へ移る。
℃とシリンダー部と同じかあるいは、それより高
めでここでD2に至る間に完全に溶融し、高圧下
で気泡を追出したのち、D4〜D5の更に高圧縮の
ゾーンへ導びく、ここでダイスの原料移動間隙１
２が狭められ、目的とするパイプ径の近くまで絞
るのである。D5では樹脂の融点近くまで加熱温
度を落し、次の断熱ゾーン８へ移る。
断熱ゾーン８は加熱溶融ゾーン７から連続し、
断熱空冷装置１３を備えたダイス構造である。こ
こでパイプの内外筒の寸法に接近させ、D4〜D5
の圧縮ゾーンで残るかも知れない気泡と冷却に伴
う「巣」の発生を防ぐ作用をさせる樹脂の養生部
分であると共に次の冷却ゾーン９との間の装置間
断熱部としての作用もさせている。この断熱ゾー
ンは樹脂がその融点を通過して冷却される部分で
あるから、ダイスの長さが大となる欠点さえ許せ
ば自然空冷であつても同様の作用をする。
断熱空冷装置１３を備えたダイス構造である。こ
こでパイプの内外筒の寸法に接近させ、D4〜D5
の圧縮ゾーンで残るかも知れない気泡と冷却に伴
う「巣」の発生を防ぐ作用をさせる樹脂の養生部
分であると共に次の冷却ゾーン９との間の装置間
断熱部としての作用もさせている。この断熱ゾー
ンは樹脂がその融点を通過して冷却される部分で
あるから、ダイスの長さが大となる欠点さえ許せ
ば自然空冷であつても同様の作用をする。
冷却ゾーン９は、断熱ゾーン８から連続する水
冷強制冷却装置を備えたダイス構造である。水冷
強制冷却装置は第２図の例では３分割された外筒
ジヤケツト１４でF1〜F3に分けており、かつ内
筒内へ内筒ジヤケツト１５を設け、図の右方から
左方へ水を流し、強制的に樹脂成形品を冷却する
構造としている。冷却ゾーン９の長さは比較的長
く、加熱溶融ゾーンとほぼ同程度であり、この部
分で成形物の形状をほぼ規制し、冷却をも完了さ
せる。しかし、成形物が厚肉の場合には内部まで
冷却されず、樹脂の移動速度が速くなり、場合に
よりダイス内の圧力が規定値より低下することが
ある。そこで、ダイス内の圧力と連動して、押出
成形物の外寸を絞る圧力矯正ゾーン１０を押出機
先端へ設けたのである。
冷強制冷却装置を備えたダイス構造である。水冷
強制冷却装置は第２図の例では３分割された外筒
ジヤケツト１４でF1〜F3に分けており、かつ内
筒内へ内筒ジヤケツト１５を設け、図の右方から
左方へ水を流し、強制的に樹脂成形品を冷却する
構造としている。冷却ゾーン９の長さは比較的長
く、加熱溶融ゾーンとほぼ同程度であり、この部
分で成形物の形状をほぼ規制し、冷却をも完了さ
せる。しかし、成形物が厚肉の場合には内部まで
冷却されず、樹脂の移動速度が速くなり、場合に
よりダイス内の圧力が規定値より低下することが
ある。そこで、ダイス内の圧力と連動して、押出
成形物の外寸を絞る圧力矯正ゾーン１０を押出機
先端へ設けたのである。
圧力矯正ゾーン１０は前記冷却ゾーン９のダイ
ス先端へ設け、この例の場合は成形品１６の外周
を紋る２分割フランジ状ダイス１７で、第２図の
ように複数枚設け、加熱溶融ゾーン７のダイス内
圧力の変動に応じてダイス１７の内径の絞りを変
動する自動装置としている。このダイス１７を設
けたことにより、成形品１６の寸法精度が高ま
り、連続的に安定した厚物製品が得られるように
なつたのである。
ス先端へ設け、この例の場合は成形品１６の外周
を紋る２分割フランジ状ダイス１７で、第２図の
ように複数枚設け、加熱溶融ゾーン７のダイス内
圧力の変動に応じてダイス１７の内径の絞りを変
動する自動装置としている。このダイス１７を設
けたことにより、成形品１６の寸法精度が高ま
り、連続的に安定した厚物製品が得られるように
なつたのである。
以上のような押出条件で超高分子量ポリエチレ
ン厚肉成形物を製造するのであるが、製品の押出
速度は0.15〜10m/hrと極めて遅く、成形物の肉
厚が大であり成形物そのものの大きさが大であれ
ばあるほど押出速度が遅くなる。しかし、0.15
m/hr以下の速度では一般に経済性に乏しくなつ
て実用的でない。逆に10ｍ以上にもなると、樹脂
が十分溶融しきらなくなり、内部に未溶解物や気
泡が残存し、表面光沢の悪い厚肉成形物となるの
で好ましくないので、上記条件内に設定する必要
がある。
ン厚肉成形物を製造するのであるが、製品の押出
速度は0.15〜10m/hrと極めて遅く、成形物の肉
厚が大であり成形物そのものの大きさが大であれ
ばあるほど押出速度が遅くなる。しかし、0.15
m/hr以下の速度では一般に経済性に乏しくなつ
て実用的でない。逆に10ｍ以上にもなると、樹脂
が十分溶融しきらなくなり、内部に未溶解物や気
泡が残存し、表面光沢の悪い厚肉成形物となるの
で好ましくないので、上記条件内に設定する必要
がある。
以下実施例によつて、本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
実施例
超高分子量ポリエチレン原料として、ハイゼツ
クス・ミリオン（登録商標、三井石油化学工業株
式会社製）240M粉末（平均粒子径200μ）を用い
た。このものの平均分子量は粘度法で約100万、
光散乱法で約300万といわれている。
クス・ミリオン（登録商標、三井石油化学工業株
式会社製）240M粉末（平均粒子径200μ）を用い
た。このものの平均分子量は粘度法で約100万、
光散乱法で約300万といわれている。
押出成形機は第１図及び第２図に示すもので、
その規格及び押出条件は次の通りである。
その規格及び押出条件は次の通りである。
シリンダーゾーン
スクリユー外径 50mmφ
スクリユーの有効長さ Ｌ／Ｄ＝20
フライトピツチ 50mm一定
C1 270℃
C2 260℃
加熱溶融ゾーン
圧力 65Kg/cm2
D0 260℃
D1 260℃
D2 260℃
D3 230℃
D4 200℃
D5 170℃
断熱ゾーン 140℃
冷却ゾーン F1 入水50℃、出水53℃
F2 入水30℃、出水32℃
F3 入水18℃、出水19℃
ダイス外径 150mm
ダイス内径 110mm
押出速度 1800mm/hr
以上の条件で得られた成形品は厚肉の連続した
丸パイプであつて、樹脂層の厚さは18mm、丸パイ
プ外径148mmであり、これを長さ600mmに切断して
内部に金属パイプを圧入し、製鉄所における冷間
圧延した鉄板や型鋼の移送用ローラーコンベアの
ローラーに仕上げた。
丸パイプであつて、樹脂層の厚さは18mm、丸パイ
プ外径148mmであり、これを長さ600mmに切断して
内部に金属パイプを圧入し、製鉄所における冷間
圧延した鉄板や型鋼の移送用ローラーコンベアの
ローラーに仕上げた。
本装置における押出速度は0.15〜10m/hrと通
常の押出機に比べて極めて遅いように見えるが、
従来の超高分子量ポリエチレン厚物成形はプレス
成形であり、特に厚肉パイプの場合は円柱成形物
の内部を機械加工により穿孔するような製法によ
つていたので、本方法よりもはるかに効率が悪か
つたのである。
常の押出機に比べて極めて遅いように見えるが、
従来の超高分子量ポリエチレン厚物成形はプレス
成形であり、特に厚肉パイプの場合は円柱成形物
の内部を機械加工により穿孔するような製法によ
つていたので、本方法よりもはるかに効率が悪か
つたのである。
更に、プレス加工では、自由寸法のパイプや板
の製造が困難であるが、本方法及び装置によると
連続押出成形が可能であるから、この点でも極め
て優れたものである。
の製造が困難であるが、本方法及び装置によると
連続押出成形が可能であるから、この点でも極め
て優れたものである。
第１図はシリンダーゾーンの断面図であり、第
２図は押出機要部縦断面図である。 １……シリンダーゾーン、６……押出機本体、
７……加熱溶融ゾーン、８……断熱ゾーン、９…
…冷却ゾーン、１０……圧力矯正ゾーン、１６…
…成形品、１７……フランジ状ダイス。
２図は押出機要部縦断面図である。 １……シリンダーゾーン、６……押出機本体、
７……加熱溶融ゾーン、８……断熱ゾーン、９…
…冷却ゾーン、１０……圧力矯正ゾーン、１６…
…成形品、１７……フランジ状ダイス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平均分子量50万以上の超高分子量ポリエチレ
ン粉末をその融点以上の高温で加熱して内部に空
気を包含した状態の顆粒状にしたものを、圧力15
〜200Kg/cm2、温度160〜330℃の高圧高温下のモー
ルド中へ圧入して溶融し、成形ノズルより押出
し、厚肉パイプ、厚板等に成形することを特徴と
する超高分子量ポリエチレン厚肉成形物の連続成
形方法。 ２ シリンダーゾーン、加熱溶融ゾーン、断熱ゾ
ーン、冷却ゾーン及び圧力矯正ゾーンとからな
り、シリンダーゾーンは超高分子量ポリエチレン
の融点以上の高温に加熱したスクリユーコンベア
であり、加熱溶融ゾーンは温度330℃〜160℃の間
で高温から低温の温度勾配を与える外部加熱ヒー
ターを備えかつ圧力を15〜200Kg/cm2の範囲に加圧
するダイス構造であり、断熱ゾーンは前記加熱溶
融ゾーンから連続する断熱空冷装置を備えたダイ
ス構造であり、冷却ゾーンは前記断熱ゾーンから
連続する水冷強制冷却装置を備えたダイス構造で
あり、圧力矯正ゾーンは前記冷却ゾーンダイス先
端へ設け、成形品外周を紋る分割ダイスで加熱溶
融ゾーンダイス内圧力と連動の可変ダイスである
超高分子量ポリエチレン厚肉成形物の連続成形装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56027911A JPS57140135A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Method and apparatus for continuously forming superhigh-molecular weight polyethylene thick article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56027911A JPS57140135A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Method and apparatus for continuously forming superhigh-molecular weight polyethylene thick article |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57140135A JPS57140135A (en) | 1982-08-30 |
| JPS6140175B2 true JPS6140175B2 (ja) | 1986-09-08 |
Family
ID=12234058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56027911A Granted JPS57140135A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Method and apparatus for continuously forming superhigh-molecular weight polyethylene thick article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57140135A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD230826A1 (de) * | 1984-03-05 | 1985-12-11 | Univ Dresden Tech | Verfahren und extrusionsvorrichtung zur formung fliessfaehiger massen |
-
1981
- 1981-02-26 JP JP56027911A patent/JPS57140135A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57140135A (en) | 1982-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1087685C (zh) | 一种制造挤压塑料制品的方法和装置 | |
| US3404203A (en) | Method of extruding bi-helically oriented thermoplastic tube | |
| CA1096573A (en) | Extruder screw | |
| US2702408A (en) | Extrusion of thermoplastic materials | |
| CA1119370A (en) | Method and apparatus for the continuous extrusion and blowing of thin films of plastic material in particular of rigid pvc | |
| CN105142876B (zh) | 单螺杆塑化机、一组设备和用于塑化输出物的方法 | |
| CN104999644A (zh) | 超高分子量聚乙烯纯料管材生产工艺及其铸造机 | |
| CN201120715Y (zh) | 耐高温高分子棒材用挤出设备 | |
| US3483597A (en) | Ram extrusion of granular resins | |
| AU664309B2 (en) | Process and device for producing extrudates from ultra-high molecular weight polyethylene | |
| US3461490A (en) | Extruding molding compounds | |
| US3583033A (en) | Valving die for in-line extrusion of thermoplastic material | |
| CN102039657B (zh) | 一种大型高分子制品挤出成型装置及工艺 | |
| US4431600A (en) | Extrusion molding of polyamidoimide resins | |
| CN107186993A (zh) | 一种管材成型设备用挤压模具 | |
| JPS59230734A (ja) | 熱硬化性樹脂のスクリユ−型押出成形装置 | |
| US3308506A (en) | Process and apparatus for the continuous production of profiles from thermoplastics | |
| CN203779834U (zh) | 超高分子量聚乙烯纯料管材的铸造机 | |
| US3304580A (en) | Apparatus producing pipe | |
| US4069001A (en) | Apparatus for forming a thick-walled tubular product | |
| GB2024701A (en) | Extruding high molecular weight low-pressure polyethylene | |
| JPH0378053B2 (ja) | ||
| RU2284914C1 (ru) | Двухшнековый экструдер | |
| GB917443A (en) | Method and apparatus for making thermoplastic pipes | |
| GB1317323A (en) | Method for processing unstabilized polyvinylchloride |