JPS6144621A - 熱硬化性樹脂の押出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は熱硬化性樹脂の新規な押出成形方法に関する。

従来の技術とその問題点： 熱硬化性樹脂の成形方法としては圧縮成形法、トランス
ファー成形法、射出成形法および押出成形法が知られ、
夫々の成形方法に適合した装置が用いられている。

これらの熱硬化性樹脂の成形方法のうち、押出成形装置
としてはプランジャー押出装置が一般的であり（例えば
特開昭４８−８３１５５公報、プラスチックスｖｏ１．
２５、／１６３、ｐ４７）、丸棒やパイプなどの単純な
形状の長尺押出製品が生産されている。しかし乍らプラ
ンジャー押出成形装置に於ては、金型部における押出圧
が高く、しかも間欠押出であるため均一な成形品を得る
ことが困難であり生産性も低い。

か＼る事情から、所謂スクＩＪ、−型押出成形装置を用
し・る成形法が例えば特開昭５４−２３６６１公報によ
り開示されている。これは押出機内で混線熔融された熱
硬化性樹脂を、アダプターを通じて金型内へ導ひき最終
形状に賦形する成形装置である。しかし乍もこの様な成
形装置では、樹脂流路が複雑に変化し、僅かな温度や圧
力の差で熱侵化反応が急激に進行したり、滞留の発生に
よって局部的に硬化反応が進行したりすることにより、
連続して安定な成形を行うことが困難であった。

だめっ 問題点を解決する手段： へ 本発明者らは、建築分野、電気、電子分野等において市
場の要求の強い難燃性、耐熱性等に優れた熱硬化性樹脂
の成形品の成形方法、特に上記した問題点の解決につい
て種々検討を重ねた結果、押出機のシリンダー内径にほ
に等しい内径を有する円筒部とスクリュー先端の底部外
径にほゞ等しい外径を有する円柱部より形成されるダイ
スを。

スクリュー先端に近接して装着することにより連続的に
且つ安定してしかも生産性良く成形し得ることを見出し
て本発明に到達した。

すなわち、本発明は、押出機のシリンダー内径にほに等
しい内径を有する円筒部とスクリュー先端の底部外径に
ほゞ等しい外径を有する円柱部より形成されるダイスを
スクＩＪ、−先端に近接して装着し、そのダイス内部に
於て押出後自己形状を保持できる程度にまで賦形するこ
とを特徴とする熱硬化性樹脂の押出成形方法である。

本発明の特徴は、押出機の先端に装着するダイスの構造
とその装着方法にあり、使用される押出装置としては、
単軸スクリュー押出装置のみならず、二軸スクリューあ
るいは多軸スクリュー押出装置であっても先端部が最終
的に単軸に集約される押出装置であれば何れも使用でき
る。本発明に使用できるこれらの押出装置の内部構造と
して、押出装置の供給部から先端の計量部に至る間に脱
気孔を設けたり、特殊な混線構造を設けることは何ら差
し支えない。

また、スクリーーは、通常合成樹脂の押出成形に使用さ
れるスクリ、−が使用され先端までフライトのあるフル
フライト型でも、スクリュー先端に平滑部を有するトー
ピード型スクリーーでも良く、その先端の形状は、円柱
状でも円錐状でも良い。

本発明を図によって説明すれば、第１図は本発明の方法
を実施するのに好ましい装置の１例を示すものである。

第１図において、ホッパー１より供給された熱硬化性樹
脂材料はシリンダー２内でヒーター３により加熱熔融さ
れスクリュー４０回転により先へ送られ、熔融状態のま
〜ダイス５へ導入される。

次いでダイス内を樹脂が移行する間に硬化が促進され、
押出後自己形状を保持できる程度にまで賦形され成形品
６となり押出される。

スクＩＪ、−先端とダイスの円柱部との距離は、出来る
だけ近接することが望ましいが、通常０．０５〜２馴の
範囲から適宜選択することができる。

第２図は、本発明に使用されるダイスの１例を示すもの
であり、シリンダー内径にほゞ等しい内径を有する円筒
部７、スクリュー先端の底部外径にほゞ等しい外径を有
する円柱部８、及び円柱部を固定するスパイダー９より
成る。

ダイスに導入された樹脂は、熔融状態のまヘスバイダ一
部を通過した後、出口までの間に賦形硬化される。ダイ
ス入口からスパイダーまでの長さは成形品に鳥肉が起ら
ない様にダイス円柱部を充分固定し得るのに必要な長さ
があれば良くできるだけ短いことが望ましい。また、ス
パイダー以降のダイスの長さは、通常ＩＤ〜ＩＯＤ、好
ましくは２Ｄ〜７Ｄ、更に好ましくは２Ｄ〜５Ｄの範囲
から適宜選択することができる（こ−でＤはシリンダー
の口径を示す）。而してスパイダー以降の長さがＩＤ以
下であると硬化が不充分であったり、樹脂の融着が充分
に行なわれず、良好な成形品が得られない。又、１．０
　Ｄ以上になると、背圧が大きくなりすぎて押出が困難
になる。

本発明の方法を実施するにあたって、押出装置各部の温
度設定は、使用する材料の特性やスクリューの圧縮比、
製品の肉厚、押出速度等の組合せにより当然変るが、ス
クリューの圧縮部及び計量部に対応するシリンダ一部位
及びダイスの温度設定は通常５０〜２００℃、好ましく
は６０〜１５０℃の範囲である。

而して設定温度が５０℃以下の場合は、樹脂の硬化反応
が充分に進行しないため良好な成形品は得難い傾向があ
り、一方２００℃までの温度で通常用いられる熱硬化性
樹脂は充分に熱硬化するのでそれ以上にする必要はない
。

従来の熱硬化性樹脂の押出成形に於てはシリンダー内で
加熱熔融された樹脂は、アダプターを経て金型内へ導入
され最終形状に賦形されるが、この過程に於て樹脂の流
れはアダプターで絞られ、スパイダーで固定されたマン
ドレルの回りへ再展張されるなど樹脂の流路が複雑に変
化するために、樹脂の滞留が起りやす（、局部的に硬化
反応が進行したり、僅かな圧力や温度の変化で硬化反応
が急激に湘るなどの問題を引き起す。また、複雑な流路
による抵抗に打ち勝ち滞留を防止しつつ樹脂を押出すた
めには、強大な押出圧力を要し特殊な押出装置を必要と
する。

本発明の方法によれば、押出機のスクＩＪ、−先端部以
降、樹脂の流路の変化はほとんどないため樹脂の滞留は
全くなく局部的な硬化反応や圧力、温度の変化による急
激な硬化反応を引き起すことがなし・。

本発明の方法により押出された成形品は必要に応じ更に
後硬化しても良い。この場合、成形品は適宜加熱処理す
る事によって硬化が完了する。

しかし乍ら１本発明の方法による場合は、押出された時
点で既に自己形状を保持するに充分にまで成形条件を制
御して硬化、賦形されるため、変形、反り、曲り、脹れ
などの現象を起すことがない。

本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、フェノール
樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂。

アリル樹脂、キシレン樹脂、アニリン樹脂等の熱硬化性
樹脂、およびポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニール等の熱可塑性樹脂に架橋剤を加
えて本発明のダイス内部に於て押出後自己形状を保持し
得る程度にまで賦形できる樹脂等が挙げられ、なかでも
フェノール樹脂およびメラミン樹脂の成形に好適である
。

本発明に用いられる熱硬化性樹脂には必要に応じて熱硬
化性樹脂の成形に於て一般に用いられる充填剤、離型剤
、増粘剤１着色剤、分散剤、発泡剤、あるいはまた重合
開始剤、硬化促進剤、重合禁止剤などを添加することが
できる。

また更に他種のポリマーあるいは有機または無機の繊維
状物、例えば硝子等を加えることもできる。

作用： 以上説明した如く、本発明の方法によれば従来法による
場合の様に樹脂流路の複雑な変化に基く樹脂の滞留、局
部的な硬化もなく、難燃性および耐熱性能の優れた熱硬
化性樹脂の長尺押出製品を容易に且つ安定して生産性良
く製造することができる。

以下本発明を実施例により更に説明するが本発明は以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例１ ０径４０ｖｍ、Ｌ／Ｄ　：　２４の押出機により、供給
部３Ｄ、圧縮部１６Ｄ、底部の径が３５順長さ５Ｄの計
量部を有する圧縮比２．０のフルフライト型スクＩＪ、
−を用い、円筒部の内径４０朋、円柱部外径が３５門、
長さ１５０　ｗｘ　（スパイダーから出口までの長さ９
０　ｔｍ　）のダイスをスクリュー先端から円柱部まで
の距離が０．５　Ｎになるよ５に装着して押出成形を行
なった。成形材料はフェノール樹脂（日本合成化工株式
会社製、商品名工ツカライト９５０−Ｊ）を用いた。

装置各部の温度は、 Ｃ，（Ｏ〜２Ｄ）・・・・・・・・・・・・・・・水冷
Ｃ２（３Ｄ−１０Ｄ）・・・・・・・・・７０℃Ｃ３（
１１Ｄ〜１６Ｄ）・・・・・・８５℃Ｃ４（１７Ｄ〜２
０Ｄ）・・・・・・９５℃Ｃ３（２１Ｄ〜２４Ｄ）・・
・・・・１０５℃ダイス　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・、１３０℃に設定し、スクリュー回転数
３Ｏｒｐｍで押出を行なったところ、外径４０鵡肉厚２
．５聰のパイプが連続して押出された。第１表にその基
礎物性を示す。

実施例２ 実施例１と同じ押出機、スクリュー及びダイスを用い、
スクリュー先端とダイス円柱部の距離を１、０　ｍｍに
なるようにダイスを装置し、成形材料としてメラミン樹
脂（オタライト株式会社製、商品名０Ｎ−６００）を用
いて押出成形を行なった。

装置各部の温度は、ＣＩ・・・・・・水冷、Ｃ２・・・
・・・７０°Ｃ，Ｃ３・・・・・８５℃　Ｃ１・・・・
・１００℃　Ｃ５・・・・・・１１０℃　ダイス・・・
・・・１３５℃に設定し、スクリュー回転数３Ｏｒｐｍ
で押出を行なったところ外径４０間肉厚２．５順のパイ
プが連続して押出された。

第１表にその基礎物性を示す。

注１・・・・・・管軸方向の圧縮強度。試験法はＪＩＳ
−に−６９１１５，１９，５項による 注２・・・・・・管軸に対し直角方向の強度。試験法は
ＪＩＳ−に−６７４１５，６項による。

注３・・・・・・長さ３０ｃｍ＋のパイプを支点間距離
２５４Ｉの支持台に乗せ、パイプ中央に１備／ｍｉｎの
速度で荷重を加えて行き、パイプが破壊した時の強度。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法の実施に好適な装置の１例を示
すものであり、第２図は本発明に使用されるダイスの１
例を示すものである。 １・・・・・・ホンバー２・・・・・・シリンダー３・
・・・・・ヒーター　　　４・・・・・・スクリュー５
・・・・・・ダイス　　　　６・・・・・・成形品７・
・・・・・円筒部　　　　８・・・・・・円柱部９・・
・・・・スパイダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 押出機のシリンダー内径にほゞ等しい内径を有する円筒
   部とスクリュー先端の底部外径にほゞ等しい外径を有す
   る円柱部より形成されるダイスをスクリュー先端部に近
   接して装着し、そのダイス内部に於て押出後自己形状を
   保持できる程度にまで賦形することを特徴とする熱硬化
   性樹脂の押出成形方法。