JP2001079925A - 樹脂配向品の連続製造方法 - Google Patents
樹脂配向品の連続製造方法Info
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- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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- Thermal Sciences (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低架橋度における高強度化を達成し、生産性
を向上させることができる樹脂配向品の製造方法を提供
する。 【解決手段】 押出機内で原料樹脂と熱架橋剤とを混練
し、この混練物を押出機から熱架橋ゾーン５、延伸ゾー
ン７、冷却ゾーン６を有するダイ２へ供給し、熱架橋ゾ
ーン５で押出機から押し出された混練物中の原料樹脂を
熱架橋させる架橋工程と、架橋工程で得られた架橋樹脂
を延伸ゾーン７において、樹脂の融点以上で少なくとも
１軸以上の配向方向に配向させながら、成形品形状に賦
形する延伸工程と、延伸ゾーン６で賦形した賦形物を冷
却ゾーン６で配向緩和温度以下に冷却する冷却工程とを
備えた樹脂配向品の連続製造方法であって、熱架橋ゾー
ン５と延伸ゾーン７との間に架橋樹脂を冷却する延伸温
度調整ゾーン５１を設けた。
を向上させることができる樹脂配向品の製造方法を提供
する。 【解決手段】 押出機内で原料樹脂と熱架橋剤とを混練
し、この混練物を押出機から熱架橋ゾーン５、延伸ゾー
ン７、冷却ゾーン６を有するダイ２へ供給し、熱架橋ゾ
ーン５で押出機から押し出された混練物中の原料樹脂を
熱架橋させる架橋工程と、架橋工程で得られた架橋樹脂
を延伸ゾーン７において、樹脂の融点以上で少なくとも
１軸以上の配向方向に配向させながら、成形品形状に賦
形する延伸工程と、延伸ゾーン６で賦形した賦形物を冷
却ゾーン６で配向緩和温度以下に冷却する冷却工程とを
備えた樹脂配向品の連続製造方法であって、熱架橋ゾー
ン５と延伸ゾーン７との間に架橋樹脂を冷却する延伸温
度調整ゾーン５１を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂配向品の連続
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高強度化を狙いとして成形中に樹
脂を延伸させるようにした樹脂配向品の製造方法が、既
に特公平４−５５３７９号公報、特表平５−５０１９９
３号公報、特公平２−５８０９３号公報等で開示されて
いる。
脂を延伸させるようにした樹脂配向品の製造方法が、既
に特公平４−５５３７９号公報、特表平５−５０１９９
３号公報、特公平２−５８０９３号公報等で開示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報等に開示された製造方法には、それぞれ次のような問
題があった。
報等に開示された製造方法には、それぞれ次のような問
題があった。
【０００４】〔特公平４−５５３７９号公報記載の製造
方法〕特公平４−５５３７９号公報記載の製造方法にお
いては、ダイの下流側から引抜くことによって延伸を行
うようになっており、ダイマンドレル部で原料管を拡径
することで付与した周方向への配向が軸方向への引抜き
力により緩和されるため、軸方向への優先配向となり、
配向制御の任意性に劣る。
方法〕特公平４−５５３７９号公報記載の製造方法にお
いては、ダイの下流側から引抜くことによって延伸を行
うようになっており、ダイマンドレル部で原料管を拡径
することで付与した周方向への配向が軸方向への引抜き
力により緩和されるため、軸方向への優先配向となり、
配向制御の任意性に劣る。
【０００５】〔特表平５−５０１９９３号公報記載の製
造方法〕特表平５−５０１９９３号公報記載の製造方法
においては、成形品の配向状態は、周方向のみへの配向
付与であり、配向制御の任意性が不可能な上、バッチ式
の生産形態であり生産性が低い。
造方法〕特表平５−５０１９９３号公報記載の製造方法
においては、成形品の配向状態は、周方向のみへの配向
付与であり、配向制御の任意性が不可能な上、バッチ式
の生産形態であり生産性が低い。
【０００６】〔特公平２−５８０９３号公報記載の製造
方法〕特公平２−５８０９３号公報記載の製造方法にお
いては、押出圧力により拡径部へ押し込む方式であり、
引抜き力が不要であるため、配向制御の任意性が高く、
しかも制御の容易性や生産性に優れたものであるもの
の、この製造方法の場合、ガラス転移温度以上融点以下
の温度で延伸させるようになっていて、特に結晶性熱可
塑性樹脂ではこの温度領域での弾性率変化が急激であ
る。
方法〕特公平２−５８０９３号公報記載の製造方法にお
いては、押出圧力により拡径部へ押し込む方式であり、
引抜き力が不要であるため、配向制御の任意性が高く、
しかも制御の容易性や生産性に優れたものであるもの
の、この製造方法の場合、ガラス転移温度以上融点以下
の温度で延伸させるようになっていて、特に結晶性熱可
塑性樹脂ではこの温度領域での弾性率変化が急激であ
る。
【０００７】従って、均一な延伸を達成しようとすれ
ば、樹脂温度分布を均一化させる必要であるが、厚肉品
や高速成形では温度の均一化を達成できない。即ち、厚
肉品の成形や高速成形時の成形性に問題がある。又、こ
の温度領域では弾性率も高いレベルにあるために、必要
な押出圧力が高く、高粘度な樹脂や高倍率な延伸を押出
機で連続的に達成するのも不可能である。
ば、樹脂温度分布を均一化させる必要であるが、厚肉品
や高速成形では温度の均一化を達成できない。即ち、厚
肉品の成形や高速成形時の成形性に問題がある。又、こ
の温度領域では弾性率も高いレベルにあるために、必要
な押出圧力が高く、高粘度な樹脂や高倍率な延伸を押出
機で連続的に達成するのも不可能である。
【０００８】更に、本出願人は樹脂配向品の製造方法に
ついて、特願平１１−１１２４２９号により出願してお
り、この特願平１１−１１２４２９号による製造方法に
おいては、弾性率変化が急激ではない融点以上の温度領
域において、ダイ内の樹脂を延伸し、且つ冷却して配向
を凍結することで連続的に配向品を製造するものである
が、高温で架橋した樹脂を延伸し、高強度化するには架
橋度を増大させる必要がある。そのため、添加する架橋
剤の量が多くなることから、架橋速度が増し、押出機や
金型における架橋が進行しやすく生産性を低下せざるを
得なかった。更に架橋度を増大させると溶融時の伸度が
低下するため、高倍率延伸を達成することも困難とな
る。又、配向品においても伸度が低下し、配向品の弾性
を失うため、例えば、配管材として使用した場合、地震
時の地盤変位に耐えられず破損してしまう問題があっ
た。
ついて、特願平１１−１１２４２９号により出願してお
り、この特願平１１−１１２４２９号による製造方法に
おいては、弾性率変化が急激ではない融点以上の温度領
域において、ダイ内の樹脂を延伸し、且つ冷却して配向
を凍結することで連続的に配向品を製造するものである
が、高温で架橋した樹脂を延伸し、高強度化するには架
橋度を増大させる必要がある。そのため、添加する架橋
剤の量が多くなることから、架橋速度が増し、押出機や
金型における架橋が進行しやすく生産性を低下せざるを
得なかった。更に架橋度を増大させると溶融時の伸度が
低下するため、高倍率延伸を達成することも困難とな
る。又、配向品においても伸度が低下し、配向品の弾性
を失うため、例えば、配管材として使用した場合、地震
時の地盤変位に耐えられず破損してしまう問題があっ
た。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、低架橋度に
おける高強度化を達成し、生産性を向上させることがで
きる樹脂配向品の製造方法を提供することにある。
たものであって、その目的とするところは、低架橋度に
おける高強度化を達成し、生産性を向上させることがで
きる樹脂配向品の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１記載の本発明に係る樹脂配向品の連
続製造方法は、押出機内で原料樹脂と熱架橋剤とを混練
し、この混練物を押出機から熱架橋ゾーン、延伸ゾー
ン、冷却ゾーンを有するダイへ供給し、熱架橋ゾーンで
押出機から押し出された混練物中の原料樹脂を熱架橋さ
せる架橋工程と、架橋工程で得られた架橋樹脂を延伸ゾ
ーンにおいて、樹脂の融点以上で少なくとも１軸以上の
配向方向に配向させながら、成形品形状に賦形する延伸
工程と、延伸ゾーンで賦形した賦形物を冷却ゾーンで配
向緩和温度以下に冷却する冷却工程とを備えた樹脂配向
品の連続製造方法であって、熱架橋ゾーンと延伸ゾーン
との間に架橋樹脂を冷却する延伸温度調整ゾーンを設け
たことを特徴とするものである。
るために、請求項１記載の本発明に係る樹脂配向品の連
続製造方法は、押出機内で原料樹脂と熱架橋剤とを混練
し、この混練物を押出機から熱架橋ゾーン、延伸ゾー
ン、冷却ゾーンを有するダイへ供給し、熱架橋ゾーンで
押出機から押し出された混練物中の原料樹脂を熱架橋さ
せる架橋工程と、架橋工程で得られた架橋樹脂を延伸ゾ
ーンにおいて、樹脂の融点以上で少なくとも１軸以上の
配向方向に配向させながら、成形品形状に賦形する延伸
工程と、延伸ゾーンで賦形した賦形物を冷却ゾーンで配
向緩和温度以下に冷却する冷却工程とを備えた樹脂配向
品の連続製造方法であって、熱架橋ゾーンと延伸ゾーン
との間に架橋樹脂を冷却する延伸温度調整ゾーンを設け
たことを特徴とするものである。
【００１１】又、請求項２記載の本発明に係る樹脂配向
品の連続製造方法は、請求項１記載の樹脂配向品の連続
製造方法において、原料樹脂が結晶性熱可塑性樹脂であ
ることを特徴とするものである。
品の連続製造方法は、請求項１記載の樹脂配向品の連続
製造方法において、原料樹脂が結晶性熱可塑性樹脂であ
ることを特徴とするものである。
【００１２】又、請求項３記載の本発明に係る樹脂配向
品の連続製造方法は、請求項２に記載の樹脂配向品の連
続製造方法に加えるに、延伸温度調整ゾーンにおいて、
架橋樹脂の温度を結晶化ピーク温度以上であって、結晶
化ピーク温度よりも７０℃高い温度以下の温度に調整す
ることを特徴とするものである。
品の連続製造方法は、請求項２に記載の樹脂配向品の連
続製造方法に加えるに、延伸温度調整ゾーンにおいて、
架橋樹脂の温度を結晶化ピーク温度以上であって、結晶
化ピーク温度よりも７０℃高い温度以下の温度に調整す
ることを特徴とするものである。
【００１３】請求項１記載の本発明において用いられる
原料樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリ
オレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
メチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステ
ルが挙げ、これらが単独であるいは混合して用いられ
る。
原料樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリ
オレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
メチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステ
ルが挙げ、これらが単独であるいは混合して用いられ
る。
【００１４】特に、請求項２記載の発明のように結晶性
熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。結晶性熱可塑性
樹脂としては、Ｌ−ＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレ
ン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＭＤＰＥ（中
密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）
等のポリエチレン、ランダムＰＰ（ポリプロピレン）、
ホモＰＰ（ポリプロピレン）、ブロックＰＰ（ポリプロ
ピレン）等のポリプロピレン、ポリアミド、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリフェニレ
ンスルファイド、エチレンプロピレンジェン等が挙げら
れる。
熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。結晶性熱可塑性
樹脂としては、Ｌ−ＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレ
ン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＭＤＰＥ（中
密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）
等のポリエチレン、ランダムＰＰ（ポリプロピレン）、
ホモＰＰ（ポリプロピレン）、ブロックＰＰ（ポリプロ
ピレン）等のポリプロピレン、ポリアミド、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリフェニレ
ンスルファイド、エチレンプロピレンジェン等が挙げら
れる。
【００１５】請求項１記載の製造方法において、配向緩
和温度以下とは、非晶性熱可塑性樹脂の場合、ガラス転
移温度以下を意味し、結晶性熱可塑性樹脂の場合、結晶
化開始温度以下を意味する。即ち、冷却は、延伸された
賦形物を冷却して配向を凍結させるために行われる。
和温度以下とは、非晶性熱可塑性樹脂の場合、ガラス転
移温度以下を意味し、結晶性熱可塑性樹脂の場合、結晶
化開始温度以下を意味する。即ち、冷却は、延伸された
賦形物を冷却して配向を凍結させるために行われる。
【００１６】本発明の連続製造方法において、熱架橋剤
としては、特に限定されないが、有機過酸化物の使用が
可能であり、使用する原料樹脂の成形温度や相溶性の観
点から適宜選択することができ、具体的には、ジクミル
パーオキサイド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、シクロヘキサンパー
オキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シク
ロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）オクタン、ｎ−ブチル−４，４−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ベレレート、ジ−ｔ−ブチル
パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−
ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ン、クミルパーオキシネオデカテート、ｔ−ブチルパー
オキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオ
キシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ
アリルカーボネート、ｔ−ブチルパーアセテート、２，
２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ジ−ｔ−ブ
チルパーオキシイソフタレート、ｔ−ブチルパーオキシ
マレイン酸、ジアゾアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ´−ジクロ
ロアゾジカーボンアミド、トリクロロペンタジエン、ト
リクロロメタンスルフォクロリド、メチルエチルケトン
パーオキサイド等が挙げられ、ジクミルパーオキサイ
ド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソ
プロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ
ベンゾエート、メチルエチルケトンパーオキサイドが好
ましく、ジクミルパーオキサイド、α，α´−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンメチ
ルエチルケトンパーオキサイド、等のジアルキルパーオ
キサイド系化合物がより好ましい。
としては、特に限定されないが、有機過酸化物の使用が
可能であり、使用する原料樹脂の成形温度や相溶性の観
点から適宜選択することができ、具体的には、ジクミル
パーオキサイド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、シクロヘキサンパー
オキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シク
ロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔ−
ブチルパーオキシ）オクタン、ｎ−ブチル−４，４−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ベレレート、ジ−ｔ−ブチル
パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−
ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ン、クミルパーオキシネオデカテート、ｔ−ブチルパー
オキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオ
キシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ
アリルカーボネート、ｔ−ブチルパーアセテート、２，
２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ジ−ｔ−ブ
チルパーオキシイソフタレート、ｔ−ブチルパーオキシ
マレイン酸、ジアゾアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ´−ジクロ
ロアゾジカーボンアミド、トリクロロペンタジエン、ト
リクロロメタンスルフォクロリド、メチルエチルケトン
パーオキサイド等が挙げられ、ジクミルパーオキサイ
ド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソ
プロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ
ベンゾエート、メチルエチルケトンパーオキサイドが好
ましく、ジクミルパーオキサイド、α，α´−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンメチ
ルエチルケトンパーオキサイド、等のジアルキルパーオ
キサイド系化合物がより好ましい。
【００１７】特に、架橋剤がジアルキルパーオキサイド
系化合物であることが好ましい。ジアルキルパーオキサ
イドは樹脂としてポリオレフィンを使用した場合には、
ポリオレフィンに相溶しやすく、架橋を効率的に行うこ
とが可能である。
系化合物であることが好ましい。ジアルキルパーオキサ
イドは樹脂としてポリオレフィンを使用した場合には、
ポリオレフィンに相溶しやすく、架橋を効率的に行うこ
とが可能である。
【００１８】本発明においては、架橋助剤を使用しても
よく、架橋助剤としては、多官能性のもの、即ち、官能
基がビニル基である多官能性モノマーが好適に使用でき
る。
よく、架橋助剤としては、多官能性のもの、即ち、官能
基がビニル基である多官能性モノマーが好適に使用でき
る。
【００１９】請求項３記載の発明において、結晶化ピー
ク温度とは、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠しＤＳＣ曲線か
ら得られる補外結晶化ピーク温度のことである。架橋樹
脂の調整温度範囲については、樹脂の温度が結晶化ピー
ク温度未満の場合には弾性率が高く必要な押出圧力が高
くなるため押出機では押出不可能である。
ク温度とは、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠しＤＳＣ曲線か
ら得られる補外結晶化ピーク温度のことである。架橋樹
脂の調整温度範囲については、樹脂の温度が結晶化ピー
ク温度未満の場合には弾性率が高く必要な押出圧力が高
くなるため押出機では押出不可能である。
【００２０】又、結晶化ピーク温度よりも７０℃を越え
る場合には、架橋樹脂の運動性が高くなり、延伸時の分
子鎖すり抜けが起こり配向が緩和されるため架橋度を増
大ささせる必要がある。このような観点から架橋樹脂の
調整温度範囲は融点＋１０℃＋４０℃程度が好ましい。
る場合には、架橋樹脂の運動性が高くなり、延伸時の分
子鎖すり抜けが起こり配向が緩和されるため架橋度を増
大ささせる必要がある。このような観点から架橋樹脂の
調整温度範囲は融点＋１０℃＋４０℃程度が好ましい。
【００２１】尚、本発明において、架橋度は、以下の式
で示されるゲル分率（％）で表すことができる。
で示されるゲル分率（％）で表すことができる。
【００２２】
【数１】
【００２３】尚、上記式において、溶剤抽出後の試料重
量とは、選択した未架橋状態の原料樹脂を溶解可能な溶
剤を用いて試料中に残った未架橋状態の樹脂分を溶解さ
せて、残った不溶分のみの重量である。
量とは、選択した未架橋状態の原料樹脂を溶解可能な溶
剤を用いて試料中に残った未架橋状態の樹脂分を溶解さ
せて、残った不溶分のみの重量である。
【００２４】本発明方法において、押出機としては、単
軸押出機、２軸押出機、多軸押出機等が使用可能である
が、本発明に係る製造方法のように押出機中で原料樹脂
と熱架橋剤とを混練する場合には、これらの中でも原料
樹脂を溶融させ、熱架橋剤との混合能力に優れる２軸同
方向回転押出機が好ましい。
軸押出機、２軸押出機、多軸押出機等が使用可能である
が、本発明に係る製造方法のように押出機中で原料樹脂
と熱架橋剤とを混練する場合には、これらの中でも原料
樹脂を溶融させ、熱架橋剤との混合能力に優れる２軸同
方向回転押出機が好ましい。
【００２５】本発明方法においては、樹脂配向品の形状
は特に限定されないが、例えば、パイプ、シートはもと
より断面Ｈ形や雨樋等の異形成形品等である。
は特に限定されないが、例えば、パイプ、シートはもと
より断面Ｈ形や雨樋等の異形成形品等である。
【００２６】又、本発明の連続製造方法において、延伸
は、成形品がシートならば幅を拡大し厚みを減少させる
ことによって、成形品がパイプならば、内径を拡大し厚
みを減少させることでどちらか一つ以上の作用により１
軸以上の延伸が達成できる。これらの作用の大小により
延伸倍率は任意に制御可能であり、延伸効果の発現する
面積減少率で５倍以上５０倍以下の範囲で選択される。
は、成形品がシートならば幅を拡大し厚みを減少させる
ことによって、成形品がパイプならば、内径を拡大し厚
みを減少させることでどちらか一つ以上の作用により１
軸以上の延伸が達成できる。これらの作用の大小により
延伸倍率は任意に制御可能であり、延伸効果の発現する
面積減少率で５倍以上５０倍以下の範囲で選択される。
【００２７】本発明においては、原料樹脂としてポリオ
レフィン化合物を使用する場合には適宜添加剤が添加さ
れていても構わない。即ち、酸化防止剤、耐光剤、紫外
線吸収剤、滑剤等、難燃剤、帯電防止剤、等の添加剤
は、所望の物性を得るために適宜用いられる。
レフィン化合物を使用する場合には適宜添加剤が添加さ
れていても構わない。即ち、酸化防止剤、耐光剤、紫外
線吸収剤、滑剤等、難燃剤、帯電防止剤、等の添加剤
は、所望の物性を得るために適宜用いられる。
【００２８】結晶核剤となりうるものを少量添加して、
結晶を微細化して、物性を均一化する補助とすることも
可能である。又、フィラー、顔料を物性の低下をきたさ
ない範囲で用いることが可能である。例えば、ガラス繊
維、カーボン繊維、アスベスト等の繊維状フィラーや、
クルク、マイカ、モンモリナイト、酸化アルミニウム、
等が例示される。
結晶を微細化して、物性を均一化する補助とすることも
可能である。又、フィラー、顔料を物性の低下をきたさ
ない範囲で用いることが可能である。例えば、ガラス繊
維、カーボン繊維、アスベスト等の繊維状フィラーや、
クルク、マイカ、モンモリナイト、酸化アルミニウム、
等が例示される。
【００２９】〔作用〕請求項１記載の本発明に係る樹脂
配向品の連続製造方法においては、熱架橋ゾーンと延伸
ゾーンとの間に架橋樹脂を冷却する延伸温度調整ゾーン
を設けたので、延伸時の分子鎖すり抜けを抑止し配向を
保持するのに有効であり、架橋樹脂の架橋度か低くても
配向付与が可能である。
配向品の連続製造方法においては、熱架橋ゾーンと延伸
ゾーンとの間に架橋樹脂を冷却する延伸温度調整ゾーン
を設けたので、延伸時の分子鎖すり抜けを抑止し配向を
保持するのに有効であり、架橋樹脂の架橋度か低くても
配向付与が可能である。
【００３０】又、請求項２記載の本発明に係る樹脂配向
品の連続製造方法においては、原料樹脂が結晶性熱可塑
性樹脂であるので、架橋を効率的に行うことができる。
品の連続製造方法においては、原料樹脂が結晶性熱可塑
性樹脂であるので、架橋を効率的に行うことができる。
【００３１】又、請求項３記載の本発明に係る樹脂配向
品の連続製造方法においては、延伸温度調整ゾーンにお
いて、架橋樹脂の温度を結晶化ピーク温度以上であっ
て、結晶化ピーク温度よりも７０℃高い温度以下の温度
に調整するものであるから、低架橋度での高強度化を達
成し、生産性を向上させることができる。
品の連続製造方法においては、延伸温度調整ゾーンにお
いて、架橋樹脂の温度を結晶化ピーク温度以上であっ
て、結晶化ピーク温度よりも７０℃高い温度以下の温度
に調整するものであるから、低架橋度での高強度化を達
成し、生産性を向上させることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は本発明に係る
樹脂配向品の製造方法の一実施態様を示す断面図であ
る。
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は本発明に係る
樹脂配向品の製造方法の一実施態様を示す断面図であ
る。
【００３３】図１に示すように、本発明方法において
は、押出機１とダイ２の間の樹脂流路３にギヤポンプ４
を設けている。１１は押出機１の原料樹脂投入用のホッ
パー、１２は架橋剤投入口、４１はギヤポンプ４の駆動
モーター、４２は制御盤、４３は駆動モーター４１の回
転数を設定する回転数設計機、３１はギヤポンプ４の上
流側の樹脂流路３に設けられた圧力検出センサー、３２
はギヤポンプ４の下流側の樹脂流路３に設けた圧力検出
センサーである。ダイ２は図２に示すように、ダイ本体
２１と、マンドレル２２とを備えている。
は、押出機１とダイ２の間の樹脂流路３にギヤポンプ４
を設けている。１１は押出機１の原料樹脂投入用のホッ
パー、１２は架橋剤投入口、４１はギヤポンプ４の駆動
モーター、４２は制御盤、４３は駆動モーター４１の回
転数を設定する回転数設計機、３１はギヤポンプ４の上
流側の樹脂流路３に設けられた圧力検出センサー、３２
はギヤポンプ４の下流側の樹脂流路３に設けた圧力検出
センサーである。ダイ２は図２に示すように、ダイ本体
２１と、マンドレル２２とを備えている。
【００３４】ダイ本体２１は、押出機１から押し出され
る溶融状態の原料樹脂及び架橋剤を供給する樹脂供給口
２１１と、潤滑剤供給口２１２とを備え、樹脂供給口２
１１側の端部から中央部に向かって小径筒部２１３が設
けられ、ダイ本体２１の出口側から中央部に向かって大
径筒部２１４が設けられていると共に、小径筒部２１３
と大径筒部２１４との間に小径筒部２１３から大径筒部
２１４に向かって徐々に拡径する拡径筒部２１５が設け
られている。
る溶融状態の原料樹脂及び架橋剤を供給する樹脂供給口
２１１と、潤滑剤供給口２１２とを備え、樹脂供給口２
１１側の端部から中央部に向かって小径筒部２１３が設
けられ、ダイ本体２１の出口側から中央部に向かって大
径筒部２１４が設けられていると共に、小径筒部２１３
と大径筒部２１４との間に小径筒部２１３から大径筒部
２１４に向かって徐々に拡径する拡径筒部２１５が設け
られている。
【００３５】マンドレル２２は、ダイ本体２１の小径筒
部２１３の端部から小径筒部２１３の略中央部に掛け
て、小径筒部２１３に水密に嵌合し、ダイ本体２１とマ
ンドレル２２とを一体化した状態にする嵌合部２２１
と、小径筒部２１３の残部との間に小径厚肉の管状をし
た熱架橋ゾーン５を形成する小径軸部２２２と、ダイ本
体２１の大径筒部２１４との間にほぼ成形しようとする
管の断面形状と同じ断面形状をした冷却ゾーン６を形成
する大径軸部２２３と、小径軸部２２２から大径軸部２
２３に向かって徐々に拡径し、拡径筒部２１５との間に
延伸ゾーン７を形成する拡径軸部２２４とを備えてい
る。
部２１３の端部から小径筒部２１３の略中央部に掛け
て、小径筒部２１３に水密に嵌合し、ダイ本体２１とマ
ンドレル２２とを一体化した状態にする嵌合部２２１
と、小径筒部２１３の残部との間に小径厚肉の管状をし
た熱架橋ゾーン５を形成する小径軸部２２２と、ダイ本
体２１の大径筒部２１４との間にほぼ成形しようとする
管の断面形状と同じ断面形状をした冷却ゾーン６を形成
する大径軸部２２３と、小径軸部２２２から大径軸部２
２３に向かって徐々に拡径し、拡径筒部２１５との間に
延伸ゾーン７を形成する拡径軸部２２４とを備えてい
る。
【００３６】嵌合部２２１においては、樹脂供給口２１
１に臨む部分から小径軸部２２２との境界に到る部分の
外周面に、樹脂供給口２１１から供給される樹脂を熱架
橋ゾーン５へ導く螺旋溝２２１１が穿設されている。
１に臨む部分から小径軸部２２２との境界に到る部分の
外周面に、樹脂供給口２１１から供給される樹脂を熱架
橋ゾーン５へ導く螺旋溝２２１１が穿設されている。
【００３７】又、マンドレル２２は、嵌合部２２１から
小径軸部２２２に向かって潤滑剤供給路２２５が穿設さ
れていて、この潤滑剤供給路２２５が小径軸部２２２の
外周面及び拡径軸部２２４の外周面にかけて螺旋状に設
けられた潤滑剤供給溝２２６に連通している。
小径軸部２２２に向かって潤滑剤供給路２２５が穿設さ
れていて、この潤滑剤供給路２２５が小径軸部２２２の
外周面及び拡径軸部２２４の外周面にかけて螺旋状に設
けられた潤滑剤供給溝２２６に連通している。
【００３８】即ち、加圧ポンプ等で潤滑剤が潤滑剤供給
溝２２６を介して樹脂接触面である小径軸部２２２及び
拡径軸部２２４の外周面に供給されるようになってい
る。尚、８は樹脂分配ゾーンである。
溝２２６を介して樹脂接触面である小径軸部２２２及び
拡径軸部２２４の外周面に供給されるようになってい
る。尚、８は樹脂分配ゾーンである。
【００３９】熱架橋ゾーン５と延伸ゾーン７との間に延
伸温度調整ゾーン５１が設けられ、延伸温度調整ゾーン
５１におけるダイ本体２１には樹脂温度計２１６が設け
られている。
伸温度調整ゾーン５１が設けられ、延伸温度調整ゾーン
５１におけるダイ本体２１には樹脂温度計２１６が設け
られている。
【００４０】次に、本発明の実施例を説明する。 〔実施例１〕押出機１として日本製鋼所社製の商品名
「ＴＥＸ３０α」、Ｌ／Ｄ＝５１、口径３２ｍｍを使用
した。ダイ２として次の寸法を備えたものを使用した。 ダイ２の小径軸部２２２の外径ｄ１：１１．８ｍｍ ダイ２の小径筒部２１３の内径Ｄ１：３４．１ｍｍ ダイ２の大径軸部２２３の外径ｄ２：５８．８ｍｍ ダイ２の大径筒部２１４の内径Ｄ２：６３．０ｍｍ
「ＴＥＸ３０α」、Ｌ／Ｄ＝５１、口径３２ｍｍを使用
した。ダイ２として次の寸法を備えたものを使用した。 ダイ２の小径軸部２２２の外径ｄ１：１１．８ｍｍ ダイ２の小径筒部２１３の内径Ｄ１：３４．１ｍｍ ダイ２の大径軸部２２３の外径ｄ２：５８．８ｍｍ ダイ２の大径筒部２１４の内径Ｄ２：６３．０ｍｍ
【００４１】原料樹脂としての高密度ポリエチレン（密
度０．９５３、メルトフローレート（ＭＦＲ）０．０
３、重量平均分子量２６８０００、融点１３２℃）を押
出機１に投入すると共に、Ｌ／Ｄ＝３５の位置から熱架
橋剤としての２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキサン−３（日本油脂社製パーヘキ
サン２５Ｂ、１９３℃半減期時間６０秒）を押出機１に
高密度ポリエチレン１００重量部に対して０．１重量部
の割合で添加し、押出機１内で１７０℃の樹脂温度で高
密度ポリエチレンと２，５−ジメチル−２，５−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３とを混合混練し
た後、得られた混合物を、ダイ２と押出機１との間に設
置されたギヤポンプ４（ＣＯＲＥＸ３６／３６、Ｍａａ
ｇ社製、２１ｃｃ／ｒｅｖ）に供給した後、ダイ本体２
１の樹脂供給口２１１から熱架橋ゾーン５が２２０℃、
延伸ゾーン７が１３０℃、冷却ゾーン６が８０℃に設定
されたダイ２内に連続的に供給し、外径６３．０ｍｍ、
内径５８．８ｍｍの配向ポリエチレン管を連続的に得
た。
度０．９５３、メルトフローレート（ＭＦＲ）０．０
３、重量平均分子量２６８０００、融点１３２℃）を押
出機１に投入すると共に、Ｌ／Ｄ＝３５の位置から熱架
橋剤としての２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキサン−３（日本油脂社製パーヘキ
サン２５Ｂ、１９３℃半減期時間６０秒）を押出機１に
高密度ポリエチレン１００重量部に対して０．１重量部
の割合で添加し、押出機１内で１７０℃の樹脂温度で高
密度ポリエチレンと２，５−ジメチル−２，５−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３とを混合混練し
た後、得られた混合物を、ダイ２と押出機１との間に設
置されたギヤポンプ４（ＣＯＲＥＸ３６／３６、Ｍａａ
ｇ社製、２１ｃｃ／ｒｅｖ）に供給した後、ダイ本体２
１の樹脂供給口２１１から熱架橋ゾーン５が２２０℃、
延伸ゾーン７が１３０℃、冷却ゾーン６が８０℃に設定
されたダイ２内に連続的に供給し、外径６３．０ｍｍ、
内径５８．８ｍｍの配向ポリエチレン管を連続的に得
た。
【００４２】延伸温度調整ゾーン５１の温度を１２５℃
に設定した。又、潤滑剤としてポリエチレングリコール
（平均分子量２０００、粘度１０．８ｃＳｔ（１００
°）を使用し、この潤滑剤をプランジャーポンプでダイ
２内に供給し、熱架橋ゾーン５の直前で樹脂の内外面に
行き亘るようにした。尚、押出機１としては、スクリュ
ー軸が上流側から下流側に向かって第１フルフライト形
状部−第１逆フルフライト形状部−第２フルフライト形
状部−第２逆フルフライト形状部を順に備えた押出機１
を使用し、高圧部（第１逆フルフライト形状部）と、高
圧部（第２逆フルフライト形状部）との間に挟まれた低
圧部（第２フルフライト形状部）から熱架橋剤を供給す
るようにした。
に設定した。又、潤滑剤としてポリエチレングリコール
（平均分子量２０００、粘度１０．８ｃＳｔ（１００
°）を使用し、この潤滑剤をプランジャーポンプでダイ
２内に供給し、熱架橋ゾーン５の直前で樹脂の内外面に
行き亘るようにした。尚、押出機１としては、スクリュ
ー軸が上流側から下流側に向かって第１フルフライト形
状部−第１逆フルフライト形状部−第２フルフライト形
状部−第２逆フルフライト形状部を順に備えた押出機１
を使用し、高圧部（第１逆フルフライト形状部）と、高
圧部（第２逆フルフライト形状部）との間に挟まれた低
圧部（第２フルフライト形状部）から熱架橋剤を供給す
るようにした。
【００４３】〔実施例２〕延伸温度調整ゾーン５１の温
度を１５５℃に設定し、熱架橋剤の添加量を０．１ｐｈ
ｒとしたこと以外は実施例１と同様にして配向ポリエチ
レン管を得た。
度を１５５℃に設定し、熱架橋剤の添加量を０．１ｐｈ
ｒとしたこと以外は実施例１と同様にして配向ポリエチ
レン管を得た。
【００４４】〔実施例３〕延伸温度調整ゾーン５１の温
度を１７５℃に設定し、熱架橋剤の添加量を０．１５ｐ
ｈｒとしたこと以外は実施例１と同様にして配向ポリエ
チレン管を得た。
度を１７５℃に設定し、熱架橋剤の添加量を０．１５ｐ
ｈｒとしたこと以外は実施例１と同様にして配向ポリエ
チレン管を得た。
【００４５】〔実施例４〕延伸温度調整ゾーン５１の温
度を１９５℃に設定し、熱架橋剤の添加量を０．１５ｐ
ｈｒとしたこと以外は実施例１と同様にして配向ポリエ
チレン管を得た。
度を１９５℃に設定し、熱架橋剤の添加量を０．１５ｐ
ｈｒとしたこと以外は実施例１と同様にして配向ポリエ
チレン管を得た。
【００４６】〔評価〕実施例１〜４で得られた配向ポリ
エチレン管の周方向強度、軸方向強度、ゲル分率、引張
破断点伸度を調べ、押出圧力、延伸時の樹脂温度と併せ
て表１に示した。
エチレン管の周方向強度、軸方向強度、ゲル分率、引張
破断点伸度を調べ、押出圧力、延伸時の樹脂温度と併せ
て表１に示した。
【００４７】
【表１】
【００４８】尚、延伸時の樹脂温度については、樹脂温
度計２１６により測定した。周方向強度、軸方向強度に
ついては、得られた配向ポリエチレン管の軸方向及び周
方向からＪＩＳ Ｋ ６７７４に準拠したダンベル型の
試料を打ち抜き、その後、このダンベル型の試料を使用
してＪＩＳ Ｋ ６７７４に準拠して常温下で測定し
た。表１から分かるように、本発明の実施例において
は、周方向強度、軸方向強度、引張破断点伸度は大きい
ものであった。
度計２１６により測定した。周方向強度、軸方向強度に
ついては、得られた配向ポリエチレン管の軸方向及び周
方向からＪＩＳ Ｋ ６７７４に準拠したダンベル型の
試料を打ち抜き、その後、このダンベル型の試料を使用
してＪＩＳ Ｋ ６７７４に準拠して常温下で測定し
た。表１から分かるように、本発明の実施例において
は、周方向強度、軸方向強度、引張破断点伸度は大きい
ものであった。
【００４９】以上、本発明の実施の形態を図により説明
したが、本発明の具体的な実施の形態は図示の実施の形
態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない
範囲の設計変更は本発明に含まれる。
したが、本発明の具体的な実施の形態は図示の実施の形
態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない
範囲の設計変更は本発明に含まれる。
【００５０】
【発明の効果】請求項１記載の本発明に係る樹脂配向品
の連続製造方法においては、延伸時の分子鎖すり抜けを
抑止し配向を保持するのに有効であり、架橋樹脂の架橋
度か低くても配向付与が可能であるので、高強度の配向
品を製造することができる。
の連続製造方法においては、延伸時の分子鎖すり抜けを
抑止し配向を保持するのに有効であり、架橋樹脂の架橋
度か低くても配向付与が可能であるので、高強度の配向
品を製造することができる。
【００５１】又、請求項２記載の本発明に係る樹脂配向
品の連続製造方法においては、架橋を効率的に行うこと
ができるので、高強度の配向品を効率的に製造すること
ができる。
品の連続製造方法においては、架橋を効率的に行うこと
ができるので、高強度の配向品を効率的に製造すること
ができる。
【００５２】又、請求項３記載の本発明に係る樹脂配向
品の連続製造方法においては、低架橋度での高強度化を
達成し、生産性を向上させることができるので、高強度
の配向品を効率的に製造することができる。
品の連続製造方法においては、低架橋度での高強度化を
達成し、生産性を向上させることができるので、高強度
の配向品を効率的に製造することができる。
【図１】本発明の樹脂配向品の連続製造方法の実施態様
を示す説明図。
を示す説明図。
【図２】ダイを拡大して示す断面図。
１ 押出機 ２ ダイ ２１ ダイ本体 ２１１ 樹脂供給口 ２１２ 潤滑剤供給口 ２１３ 小径筒部 ２１４ 大径筒部 ２１５ 拡径筒部 ２１６ 樹脂温度計 ２２ マンドレル ２２１ 嵌合部 ２２２ 小径軸部 ２２３ 大径軸部 ２２４ 拡径軸部 ２２５ 潤滑剤供給路 ２２６ 潤滑剤供給溝 ３ 流路 ３１、３２ 圧力検出センサー ４ ギヤポンプ（昇圧押し込み装置） ５ 熱架橋ゾーン ５１ 延伸温度調整ゾーン ６ 冷却ゾーン ７ 延伸ゾーン ８ 樹脂分配ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者 小川 彰弘 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内 (72)発明者 菅谷 武久 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F203 AB03 AG08 AR06 DA08 DB02 DC01 DC13 DC27 DF16 DK05 DK07 DL04 DL05 DN17 4F207 AB03 AG08 AR06 KA01 KA17 KF14 KK04 KK45
Claims (3)
- 【請求項１】 押出機内で原料樹脂と熱架橋剤とを混練
し、この混練物を押出機から熱架橋ゾーン、延伸ゾー
ン、冷却ゾーンを有するダイへ供給し、熱架橋ゾーンで
押出機から押し出された混練物中の原料樹脂を熱架橋さ
せる架橋工程と、架橋工程で得られた架橋樹脂を延伸ゾ
ーンにおいて、樹脂の融点以上で少なくとも１軸以上の
配向方向に配向させながら、成形品形状に賦形する延伸
工程と、延伸ゾーンで賦形した賦形物を冷却ゾーンで配
向緩和温度以下に冷却する冷却工程とを備えた樹脂配向
品の連続製造方法であって、熱架橋ゾーンと延伸ゾーン
との間に架橋樹脂を冷却する延伸温度調整ゾーンを設け
たことを特徴とする樹脂配向品の連続製造方法。 - 【請求項２】 原料樹脂が結晶性熱可塑性樹脂であるこ
とを特徴とする請求項１記載の樹脂配向品の連続製造方
法。 - 【請求項３】 延伸温度調整ゾーンにおいて、架橋樹脂
の温度を結晶化ピーク温度以上であって、結晶化ピーク
温度よりも７０℃高い温度以下の温度に調整することを
特徴とする請求項２に記載の樹脂配向品の連続製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25910899A JP2001079925A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 樹脂配向品の連続製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25910899A JP2001079925A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 樹脂配向品の連続製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079925A true JP2001079925A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17329437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25910899A Pending JP2001079925A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 樹脂配向品の連続製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079925A (ja) |
-
1999
- 1999-09-13 JP JP25910899A patent/JP2001079925A/ja active Pending
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