JP4152782B2

JP4152782B2 - Thermoplastic resin round bar, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Info

Publication number: JP4152782B2
Application number: JP2003073485A
Authority: JP
Inventors: 雅敏荻下
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP2004276503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂丸棒、その製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂成形品は射出成形、押出成形、圧縮成形等により、最終製品の形状に成形されることが多い。しかし、大量生産を必要としないもの、形状が極めて複雑なもの、あるいは形状にきわめて高い精度が要求されるもの等の場合には、高価な金型を作ることが困難で不経済なことがあり、このような場合には、熱可塑性樹脂を丸棒状等に切り出し、切削加工により成形品を製造している。このような切削加工により加工される部品は、歯車やカム、ロッド等各種機械に組み込まれ使用される。
【０００３】
しかし、従来の熱可塑性樹脂丸棒は、内部の残留歪が大きいため、それを切削加工する際に歪の開放による変形が生じ、加工された機械部品に狂いが生じるという問題があった。そのような熱可塑性樹脂丸棒は精密機械の機構部品として使用できず、そのため残留歪の少ない熱可塑性樹脂丸棒が望まれていた。特許文献１には、熱可塑性樹脂の残留歪を少なくする方法として、成形後の熱可塑性樹脂をアニール処理することが開示されているが、歪の解消は未だ不十分であった。すなわち、アニール処理時およびその後の冷却時において、熱可塑性樹脂丸棒に対し、周方向の加熱や冷却が不均一となり、熱可塑性樹脂丸棒の真円度が悪くなり、そり・曲がり等が発生するという問題も生じていた。
【特許文献１】
特開平４−２７２８３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、長手方向のそりが少なく、なおかつ丸棒断面の真円度が良好で、さらに切断端面のヒケも少ない熱可塑性樹脂丸棒、その製造方法、およびその製造装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
請求項１の発明は、熱可塑性樹脂を、丸棒状に押し出し成形する工程と、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度より２℃〜４０℃高い温度でアニール処理する工程と、前記丸棒状に押し出された熱可塑性樹脂の軸心を中心として回転させながら室温まで冷却する工程とからなる熱可塑性樹脂丸棒（１０）の製造方法を提供して前記課題を解決する。
【００１１】
請求項１の発明によれば、残留歪が極めて少ない熱可塑性樹脂丸棒、具体的には、長手方向のそりが少なく、丸棒断面の真円度が良好で、切断端面のヒケも少ない熱可塑性樹脂丸棒の製造方法を提供することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記アニール処理する工程を、前記丸棒状に押し出された熱可塑性樹脂の軸心を中心として回転させながら行うことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂丸棒（１０）の製造方法を提供して前記課題を解決する。
【００１３】
請求項２の発明によれば、アニール処理の際の熱が、熱可塑性樹脂丸棒に均一に伝わるので、より残留歪が小さい熱可塑性樹脂丸棒（１０）の製造方法を提供することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、熱可塑性樹脂を、丸棒に押し出し成形する手段（１）と、熱可塑性樹脂のガラス転移温度より２℃〜４０℃高い温度でアニール処理する手段（５）と、丸棒状に押し出された熱可塑性樹脂の軸心を中心として回転させながら室温まで冷却する手段（６）とを供えた熱可塑性樹脂丸棒（１０）の製造装置（１００）を提供して前記課題を解決する。
【００１５】
請求項３の発明によれば、残留歪が極めて少ない熱可塑性樹脂丸棒、具体的には、長手方向のそりが少なく、丸棒断面の真円度が良好で、切断端面のヒケも少ない熱可塑性樹脂丸棒の製造が可能な装置を提供することができる。
【００１６】
請求項４の発明は、アニール処理する手段（５）が、前記丸棒状に押し出された熱可塑性樹脂（１０ａ）の軸心を中心として回転させる手段を備えていることを特徴とする熱可塑性樹脂丸棒（１０）の製造装置（１００）を提供して前記課題を解決する。
【００１７】
請求項４の発明によれば、アニール処理する手段が熱可塑性樹脂丸棒の軸心を中心として回転させる手段を備えていることにより、より残留歪が小さい熱可塑性樹脂丸棒の製造が可能な装置を提供することができる。
【００１８】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の丸棒とは、断面が円形の形状となるように押し出された長尺物で、直径は特に限定されないが、好ましくは５〜３００ｍｍ、さらに好ましくは１０〜２００ｍｍとするのが良い。
【００２０】
本発明に使用される熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体又は共重合体等のポリオレフィン（ＰＯ）系樹脂、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、後塩素化ポリ塩化ビニル（Ｃｌ−ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、共重合アクリル等のアクリル系樹脂、ポリウレタン（ＰＵ）系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリアミド（ＰＡ）系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等のポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピレン−パーフロロビニルエーテル三元共重合体（ＥＰＥ）等のフッ素系樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂、またはこれらの混合物などが挙げられる。
【００２１】
図１は本発明にかかる、熱可塑性樹脂丸棒１０の製造装置の例を示したものである。この熱可塑性樹脂丸棒の製造装置１００は、熱可塑性樹脂を丸棒状に押出成形する手段１と、丸棒状に押し出された熱可塑性樹脂１０ａを熱可塑性樹脂のガラス転移温度より２℃〜４０℃高い温度でアニール処理する手段５と、アニール処理された熱可塑性樹脂丸棒を回転させながら室温まで冷却する手段６とを供えている。
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂は、押出機ダイ１によって丸棒状に押し出される。押出機ダイ１は、押出機先端に接続されたダイで、溶融物を吐出するものであり、口金、ダイスとも呼ばれる公知のものを使用可能である。
【００２３】
押出機ダイ１より押し出された熱可塑性樹脂丸棒１０ａは、冷却装置２により適当な温度まで冷却することができる。冷却装置２としては、サイジングフォーマーや冷却槽等、公知のものを使用可能である。溶融押出物の中心部が軟化温度（ビカット軟化点）未満になるまで冷却を行うのが好ましい。冷却槽による冷却では、空冷あるいは液冷またはその併用と、特に方式を制限されるわけではなく、成形品の寸法、並びに成形速度に応じて適宜冷却パターンを調整する。また、液冷に使用する冷却液は通常押出成形で使用することのできるものであれば特に制限なく、例えば冷水、室温水、温水、ポリエチレングリコール、シリコーンオイル等を挙げることができ、冷却方法も水槽式、噴霧式等如何なる方法でも可能である。空冷の場合も、単に大気中を通過させる方法、温風または冷風中を通過させる方法、エアーリングによる強制的な空冷方法等如何なる方法も可能である。
【００２４】
押し出された熱可塑性樹脂丸棒１０ａは、引き取り機３で引き取った後、切断機４により切断することができる。切断する長さに特に制限はなく、製品として加工に適した長さに適宜切断することができる。
【００２５】
切断された熱可塑性樹脂丸棒１０ｂは、アニールオーブン５中で当該樹脂のガラス転移温度より２〜４０℃高い温度、好ましくは５〜３０℃高い温度でアニール処理を行う。この処理によって、冷却固化により熱可塑性樹脂丸棒１０ｂの内部に発生した残留歪を緩和させる効果があり、切削加工に供される熱可塑性樹脂丸棒として非常に好ましい特性を示す。アニール処理の温度が、本発明の温度より低いと、熱可塑性樹脂丸棒１０ｂの残留歪をとることができず、またアニール処理の温度が本発明より高いと、熱可塑性樹脂丸棒１０ｂが軟化により変形してしまったり、熱により変色してしまったりすることになり好ましくない。
【００２６】
アニール処理に要する時間は、熱可塑性樹脂丸棒１０ｂの径や素材によって異なるが、例えば直径５０ｍｍのポリ塩化ビニルからなる丸棒は約１時間を要する。アニール処理の加熱手段は、設定温度によって選ぶことができるが、電熱ヒーター、スチーム、熱水、加熱オイル等を使用することができる。中でも電熱ヒーター式熱風発生方式は最も好ましい手段であり、温度を細かな温度幅に容易に設定することができる。
【００２７】
アニール処理は、熱可塑性樹脂丸棒１０ｂを軸心の周りに回転させながら行うことが好ましい。回転させながら行うことによって、アニール処理の際の熱が、熱可塑性樹脂丸棒１０ｂに均一に伝わって、より残留歪が小さい熱可塑性樹脂丸棒１０ｃを製造することができる。
【００２８】
アニール処理の後、熱可塑性樹脂丸棒１０ｃは、回転式放冷台６で、軸心を中心として回転させながら室温まで冷却する。回転させながら冷却することにより、丸棒の周方向の冷却が均一化されて、外周から中心に向かって同心状に冷却が進行する。その結果、丸棒の長手方向のそりが小さく、丸棒の断面の真円度が良好な寸法精度の良い熱可塑性樹脂丸棒成形品１０が形成される。回転方式はローラーやベルトを用いる方法やスピンドル治具にセットし直接回転させる方式等、いかなる方式でも処理可能である。さらに、放冷についても強制空冷方式の他に、冷却風の温度制御を行う方式でもよい。熱可塑性樹脂丸棒１０ｃを回転しながら放冷する時間は熱可塑性樹脂丸棒１０ｃの径によって異なるが、常温中で放冷する場合、例えば直径５０ｍｍのものについては３０分程度の時間を要する。回転の速度は、２〜３０ｒｐｍ、好ましくは５〜２０ｒｐｍであることが好ましい。
【００２９】
アニール処理およびその後の回転放冷処理については、逐次バッチ処理で行っても良いし、連続コンベア方式で連続処理してもよい。また、アニールオーブン５と回転式放冷台６を一体化した熱処理コンベアで処理してもよい。
【００３０】
【実施例】
＜１＞評価用試料の作製
（実施例１）
ポリ塩化ビニル（ガラス転移温７９℃）の溶融物を押出機ダイより押し出して口径５０ｍｍの丸棒を成形し（引き取り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ）、長さ１０００ｍｍに切断した。切断後、丸棒を９０℃のオーブン内で１時間アニール処理し、続いて回転式放冷装置にて１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら３０分間放冷することにより丸棒成形品を得た。
【００３１】
（実施例２）
実施例１で使用したものと同じポリ塩化ビニルの溶融物を押出機ダイより押し出して口径８０ｍｍの丸棒を成形し（引き取り速度１２０ｍｍ／ｍｉｎ）、長さ１０００ｍｍに切断した。切断後、丸棒を回転式連続熱処理コンベア内において１０ｒｐｍ回転速度で回転させながら、９０℃、１．５時間のアニール処理と、１時間の放冷を行うことによって丸棒成形品を得た。
【００３２】
（比較例１）
実施例１で使用したものと同じポリ塩化ビニルの溶融物を押出機ダイより押し出して口径５０ｍｍの丸棒を成形した後（引き取り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ）、長さ１０００ｍｍに切断して丸棒成形品を得た。
【００３３】
（比較例２）
実施例１で使用したものと同じポリ塩化ビニルの溶融物を押出機ダイより押し出して口径５０ｍｍの丸棒を成形した後（引き取り速度１２０ｍｍ／ｍｉｎ）、長さ１０００ｍｍに切断して丸棒成形品を得た。
【００３４】
（比較例３）
実施例１で使用したものと同じポリ塩化ビニルの溶融物を押出機ダイより押し出して口径５０ｍｍの丸棒を成形し（引き取り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ）、長さ１０００ｍｍに切断した後、９０℃のオーブン内で１時間アニール処理し、静置放冷して丸棒成形品を得た。
【００３５】
（比較例４）
実施例１で使用したものと同じポリ塩化ビニルの溶融物を押出機ダイより押し出して口径５０ｍｍの丸棒を成形し（引き取り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ）、長さ１０００ｍｍに切断した。切断後、丸棒を１３０℃のオーブン内で１時間アニール処理し、さらに回転式放冷装置にて１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら３０分間放冷することにより丸棒成形品を得た。
【００３６】
＜２＞丸棒の性能評価
上記作成した丸棒成形品（実施例1、２および比較例１〜４）を、以下の評価項目によって評価した。評価結果をまとめて表１に示す。
１）そり：
丸棒長手方向１ｍ当たりの変形量（ｍｍ）
２）真円度：
（（丸棒の最大径−最小径）／平均径）×１００（％）
３）切断端面のヒケ：
切断面の凹凸変形量（ｍｍ）
４）切削加工性：
丸棒を旋盤にて切削加工したときの加工状態を以下の基準で評価した。
○：加工性良好 △：加工性普通 ×：加工性悪
５）切削加工後の変形：
丸棒を所定の寸法に切削加工した後の変形状態を以下の基準で評価した。
○：変形なし △：わずかに変形 ×：かなり変形
【００３７】
＜３＞評価の結果
【表１】

【００３８】
表１に示すように、本発明の熱可塑性樹脂丸棒（実施例１，２）は、長手方向のそりが１ｍあたり２ｍｍ以下かつ、丸棒の断面の真円度が２％以下ときわめて寸法精度に優れていた。また、丸棒作成後の切削加工においても、加工性が良好であり、変形もみられなかった。（また、アニール処理工程も回転させながら行うことにより、より寸法安定性の向上した熱可塑性樹脂丸棒を得られることが分かった（実施例１，２）。）
【００３９】
押し出し成形後、中心部が室温付近まで十分に冷えていないうちに切断した丸棒は、一般に切断面にヒケを生じやすい（比較例１，２）が、本発明のように適当な温度でアニール処理を行った後、丸棒を回転し、均一に冷却することにより、ヒケを０．３ｍｍ以内に解消できることが分かった。
【００４０】
アニール処理後、回転させながら冷却を行わず、そのままの状態を保持したまま冷却を行った場合（比較例３）には、丸棒周方向の冷却の不均一により、真円度が悪化した上にそりが発生し、寸法精度の悪い成形品しか得られなかった。
【００４１】
アニール処理においてガラス転移温度より４０℃以上高い温度に加熱処理された丸棒（比較例４）は、素材が軟化して自重により変形が生じ、真円度が悪化してしまった。さらに、熱により丸棒の表面が焼けて変色してしまっていた。
【００４２】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態及び実施例に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態、実施例に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う熱可塑性樹脂丸棒、その製造方法、およびその製造装置もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、残留歪が極めて少ない熱可塑性樹脂丸棒、具体的には、長手方向のそりが少なく、丸棒断面の真円度が良好で、切断端面のヒケも少ない熱可塑性樹脂丸棒の製造方法を提供することができる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、アニール処理の際の熱が、熱可塑性樹脂丸棒に均一に伝わるので、より残留歪が小さい熱可塑性樹脂丸棒（１０）の製造方法を提供することができる。
【００４７】
請求項３の発明によれば、残留歪が極めて少ない熱可塑性樹脂丸棒、具体的には、長手方向のそりが少なく、丸棒断面の真円度が良好で、切断端面のヒケも少ない熱可塑性樹脂丸棒の製造が可能な装置を提供することができる。
【００４８】
請求項４の発明によれば、アニール処理する手段が熱可塑性樹脂丸棒の軸心を中心として回転させる手段を備えていることにより、より残留歪が小さい熱可塑性樹脂丸棒の製造が可能な装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱可塑性樹脂丸棒の製造工程を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１押出機ダイ
２冷却装置
３引き取り機
４切断機
５アニールオーブン
６回転式放冷台
７移管台
１０熱可塑性樹脂丸棒
１０ａ押し出し成形された丸棒
１０ｂ切断された丸棒
１０ｃアニール処理された丸棒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoplastic resin round bar, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
A thermoplastic resin molded product is often molded into the shape of the final product by injection molding, extrusion molding, compression molding, or the like. However, it may be difficult and uneconomical to make expensive molds for items that do not require mass production, have extremely complicated shapes, or require extremely high accuracy. In such a case, the thermoplastic resin is cut into a round bar shape or the like, and a molded product is manufactured by cutting. Parts processed by such cutting are incorporated into various machines such as gears, cams, and rods.
[0003]
However, since the conventional thermoplastic resin round bar has a large internal residual strain, there has been a problem that deformation due to the release of the strain occurs when it is cut, and the machined parts that have been processed become distorted. Such a thermoplastic resin round bar cannot be used as a mechanical part of a precision machine. Therefore, a thermoplastic resin round bar with little residual strain has been desired. Patent Document 1 discloses that the thermoplastic resin after molding is annealed as a method for reducing the residual strain of the thermoplastic resin, but the elimination of the distortion is still insufficient. In other words, during the annealing process and subsequent cooling, the circumferential heating and cooling of the thermoplastic resin rod becomes uneven, the roundness of the thermoplastic resin rod becomes poor, and warping and bending occur. There was also a problem of doing.
[Patent Document 1]
JP-A-4-272734
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention provides a thermoplastic resin round bar with little warpage in the longitudinal direction, good roundness of the cross section of the round bar, and less shrinkage on the cut end face, a production method thereof, and a production apparatus thereof. Let it be an issue.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0010]
The invention of claim 1 is a process of extruding a thermoplastic resin into a round bar shape, a step of annealing at a temperature 2 to 40 ° C. higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, and a round bar shape. The above-mentioned problem is solved by providing a method for producing a thermoplastic resin round bar (10) comprising a step of cooling to room temperature while rotating about the axis of the thermoplastic resin.
[0011]
According to the invention of claim 1, a thermoplastic resin round bar with very little residual strain, specifically, heat with little warpage in the longitudinal direction, good roundness of the round bar cross section, and little cut at the end face. The manufacturing method of a plastic resin round bar can be provided.
[0012]
The invention according to claim 2, wherein the annealing process to step, the thermoplastic resin rod according to claim 1, characterized in that while rotating about the axis of the thermoplastic resin extruded into the round bar The manufacturing method of (10) is provided to solve the above problem.
[0013]
According to invention of Claim 2 , since the heat | fever in the annealing process is uniformly transmitted to a thermoplastic resin round bar, the manufacturing method of a thermoplastic resin round bar (10) with smaller residual strain can be provided. .
[0014]
The invention of claim 3 comprises means (1) for extruding a thermoplastic resin into a round bar, means (5) for annealing at a temperature 2 to 40 ° C. higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, An apparatus (100) for manufacturing a thermoplastic resin round bar (10) provided with means (6) for cooling to room temperature while rotating about the axis of the thermoplastic resin extruded in a rod shape provides the above-mentioned problem. Resolve.
[0015]
According to the invention of claim 3, the thermoplastic resin round bar with very little residual strain, specifically, heat with little warpage in the longitudinal direction, good roundness of the round bar cross section, and little cut on the cut end face. An apparatus capable of producing a plastic resin round bar can be provided.
[0016]
The invention according to claim 4 is characterized in that the annealing means (5) comprises means for rotating about the axis of the thermoplastic resin (10a) extruded into the round bar shape. An apparatus (100) for manufacturing a round bar (10) is provided to solve the above problem.
[0017]
According to the invention of claim 4 , the means for annealing is provided with means for rotating around the axis of the thermoplastic resin round bar, so that it is possible to manufacture a thermoplastic round bar having a smaller residual strain. An apparatus can be provided.
[0018]
Such an operation and gain of the present invention will be clarified from the embodiments described below.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The round bar of the present invention is a long product extruded so as to have a circular cross section, and the diameter is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 mm, more preferably 10 to 200 mm.
[0020]
The thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited, but specifically, a polyolefin (PO) resin such as a homopolymer or copolymer such as ethylene, propylene, or butene, or an amorphous such as a cyclic polyolefin. Polyolefin resin (APO), polystyrene (PS), ABS, SBS and other polystyrene resins, polyvinyl chloride (PVC) resin, post-chlorinated polyvinyl chloride (Cl-PVC) resin, polyvinylidene chloride (PVDC) resin, Acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), copolymerized acrylic, polyurethane (PU) resins, epoxy resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate (PEN), nylon 6. Polyamide (PA) such as nylon 12, copolymer nylon, etc. Resin, polyvinyl alcohol (PVA) resin, polyvinyl alcohol resin such as ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyimide (PI) resin, polyetherimide (PEI) resin, polysulfone (PS) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyamide imide (PAI) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin, polycarbonate (PC) resin, polyvinyl butyral (PVB) resin, polyarylate (PAR) resin, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene trifluoride chloride (PCTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA), vinylidene fluoride (PVDF) ), Vinyl fluoride ( VF), perfluoro ethylene - perfluoro propylene - perfluoro ether terpolymer (EPE) fluorine-based resin such as, and (meth) acrylate resin or a mixture thereof, and the like.
[0021]
FIG. 1 shows an example of an apparatus for manufacturing a thermoplastic resin round bar 10 according to the present invention. The thermoplastic resin round bar manufacturing apparatus 100 includes a means 1 for extruding a thermoplastic resin into a round bar shape, and the thermoplastic resin 10a extruded into a round bar shape from 2 ° C. to 40 ° C. from the glass transition temperature of the thermoplastic resin. Means 5 for annealing at a high temperature and means 6 for cooling the annealed thermoplastic resin round bar to room temperature while rotating are provided.
[0022]
The thermoplastic resin of the present invention is extruded into a round bar shape by an extruder die 1. The extruder die 1 is a die connected to the tip of the extruder and discharges a melt. A known one called a die or die can be used.
[0023]
The thermoplastic resin round bar 10 a extruded from the extruder die 1 can be cooled to an appropriate temperature by the cooling device 2. As the cooling device 2, a known device such as a sizing former or a cooling tank can be used. Cooling is preferably performed until the center of the melt extrudate is below the softening temperature (Vicat softening point). In the cooling by the cooling tank, the method is not particularly limited to air cooling, liquid cooling, or a combination thereof, and the cooling pattern is appropriately adjusted according to the dimensions of the molded product and the molding speed. Further, the cooling liquid used for liquid cooling is not particularly limited as long as it can be usually used for extrusion molding, and examples thereof include cold water, room temperature water, hot water, polyethylene glycol, silicone oil, and the cooling method. Any method such as a water tank type or a spray type is possible. Also in the case of air cooling, any method such as a method of simply passing through the atmosphere, a method of passing through hot or cold air, and a forced air cooling method using an air ring is possible.
[0024]
The extruded thermoplastic resin round bar 10 a can be cut by the cutting machine 4 after being taken up by the take-up machine 3. There is no restriction | limiting in particular in the length to cut | disconnect, It can cut | disconnect suitably in the length suitable for a process as a product.
[0025]
The cut thermoplastic resin round bar 10b is annealed in the annealing oven 5 at a temperature 2 to 40 ° C., preferably 5 to 30 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin. This treatment has an effect of relieving residual strain generated inside the thermoplastic resin round bar 10b due to cooling and solidification, and exhibits very favorable characteristics as a thermoplastic resin round bar used for cutting. If the annealing temperature is lower than the temperature of the present invention, the residual strain of the thermoplastic resin round bar 10b cannot be taken, and if the annealing temperature is higher than that of the present invention, the thermoplastic resin round bar 10b is softened. It is not preferable because it may be deformed by heat or discolored by heat.
[0026]
The time required for the annealing treatment varies depending on the diameter and material of the thermoplastic resin round bar 10b. For example, a round bar made of polyvinyl chloride having a diameter of 50 mm requires about 1 hour. The heating means for the annealing treatment can be selected depending on the set temperature, and an electric heater, steam, hot water, heating oil, etc. can be used. Among them, the electric heater type hot air generation method is the most preferable means, and the temperature can be easily set to a fine temperature range.
[0027]
The annealing treatment is preferably performed while rotating the thermoplastic resin round bar 10b around the axis. By performing the rotation, the heat during the annealing process is uniformly transmitted to the thermoplastic resin round bar 10b, so that the thermoplastic resin round bar 10c having a smaller residual strain can be manufactured.
[0028]
After the annealing treatment, the thermoplastic resin round bar 10c is cooled to room temperature while rotating around the axis by the rotary cooling stand 6. By cooling while rotating, the circumferential cooling of the round bar is made uniform, and the cooling proceeds concentrically from the outer periphery toward the center. As a result, a thermoplastic resin round bar molded article 10 having a small dimensional warpage in the longitudinal direction and a good roundness of the cross section of the round bar and a good dimensional accuracy is formed. As the rotation method, any method can be used, such as a method using a roller or a belt, or a method in which a rotation is set directly on a spindle jig. Further, for cooling, a method of controlling the temperature of the cooling air in addition to the forced air cooling method may be used. The time for cooling while rotating the thermoplastic resin round bar 10c varies depending on the diameter of the thermoplastic resin round bar 10c, but when it is allowed to cool at room temperature, it takes about 30 minutes for a 50 mm diameter, for example. The rotation speed is 2 to 30 rpm, preferably 5 to 20 rpm.
[0029]
About annealing treatment and subsequent rotation cooling treatment, you may carry out by sequential batch processing, and may carry out continuous processing by a continuous conveyor system. Moreover, you may process with the heat processing conveyor which integrated the annealing oven 5 and the rotary cooling stand 6.
[0030]
【Example】
<1> Preparation of sample for evaluation (Example 1)
A melt of polyvinyl chloride (glass transition temperature 79 ° C.) was extruded from an extruder die to form a round bar having a diameter of 50 mm (take-off speed 300 mm / min) and cut to a length of 1000 mm. After cutting, the round bar was annealed in an oven at 90 ° C. for 1 hour, and then allowed to cool for 30 minutes while rotating at a rotational speed of 10 rpm in a rotary cooler to obtain a round bar molded product.
[0031]
(Example 2)
The same polyvinyl chloride melt as used in Example 1 was extruded from an extruder die to form a round bar having a diameter of 80 mm (take-off speed 120 mm / min). Cut to 1000 mm. After cutting, a round bar molded product was obtained by annealing at 90 ° C. for 1.5 hours and allowing to cool for 1 hour while rotating the round bar at a rotational speed of 10 rpm in a rotary continuous heat treatment conveyor.
[0032]
(Comparative Example 1)
The same polyvinyl chloride melt as used in Example 1 was extruded from an extruder die to form a round bar having a diameter of 50 mm (take-off speed 300 mm / min), and then cut into a length of 1000 mm to obtain a round bar molded product. Got.
[0033]
(Comparative Example 2)
The same polyvinyl chloride melt as used in Example 1 was extruded from an extruder die to form a round bar with a diameter of 50 mm (take-off speed 120 mm / min), then cut into a length of 1000 mm and a round bar molded product Got.
[0034]
(Comparative Example 3)
The same polyvinyl chloride melt as used in Example 1 was extruded from an extruder die to form a round bar having a diameter of 50 mm (take-off speed 300 mm / min), cut into a length of 1000 mm, and then an oven at 90 ° C. The product was annealed for 1 hour and allowed to stand still to obtain a round bar molded product.
[0035]
(Comparative Example 4)
The same polyvinyl chloride melt as used in Example 1 was extruded from an extruder die to form a round bar having a diameter of 50 mm (take-off speed 300 mm / min) and cut to a length of 1000 mm. After cutting, the round bar was annealed in an oven at 130 ° C. for 1 hour, and further allowed to cool for 30 minutes while rotating at a rotational speed of 10 rpm in a rotary cooler to obtain a round bar molded product.
[0036]
<2> Performance Evaluation of Round Bar The round bar molded products (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4) prepared above were evaluated according to the following evaluation items. The evaluation results are summarized in Table 1.
1) Sled:
Deformation amount per 1m of round bar (mm)
2) Roundness:
((Maximum diameter of round bar-minimum diameter) / average diameter) x 100 (%)
3) Sink on the cut end face:
Uneven deformation of cut surface (mm)
4) Cutting workability:
The machining condition when a round bar was cut with a lathe was evaluated according to the following criteria.
○: Good workability △: Normal workability ×: Poor workability 5) Deformation after cutting:
The deformation state after the round bar was cut into a predetermined dimension was evaluated according to the following criteria.
○: No deformation △: Slightly deformed X: Very deformed [0037]
<3> Results of evaluation [Table 1]

[0038]
As shown in Table 1, the thermoplastic resin round bars of the present invention (Examples 1 and 2) have extremely long dimensions such that the warpage in the longitudinal direction is 2 mm or less per meter and the roundness of the cross section of the round bar is 2% or less. It was excellent in accuracy. Also, in the cutting after the round bar was created, the workability was good and no deformation was observed. (It was also found that a thermoplastic resin round bar with improved dimensional stability can be obtained by performing the annealing process while rotating (Examples 1 and 2).)
[0039]
After extrusion, round bars that are cut before the center is not sufficiently cooled to near room temperature generally tend to cause sink marks on the cut surface (Comparative Examples 1 and 2), but annealed at an appropriate temperature as in the present invention. After processing, it turned out that a sink can be eliminated within 0.3 mm by rotating a round bar and cooling uniformly.
[0040]
After the annealing treatment, when the cooling is performed without rotating while maintaining the state as it is (Comparative Example 3), the roundness is deteriorated due to uneven cooling in the circumferential direction of the round bar. Only a molded product with poor dimensional accuracy was obtained.
[0041]
In the annealing treatment, the round bar (Comparative Example 4) that was heat-treated at a temperature 40 ° C. or higher than the glass transition temperature was softened and deformed due to its own weight, and the roundness deteriorated. In addition, the surface of the round bar burned and discolored due to heat.
[0042]
Although the present invention has been described with reference to embodiments and examples that are presently the most practical and preferred at the present time, the present invention is not limited to the embodiments, implementations disclosed herein. It is not limited to the examples, and can be appropriately changed without departing from the gist or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a thermoplastic resin round bar with such changes, a method for producing the same, And its manufacturing equipment should also be understood as being within the scope of the present invention.
[0045]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, a thermoplastic resin round bar with very little residual strain, specifically, heat with little warpage in the longitudinal direction, good roundness of the round bar cross section, and little cut at the end face. The manufacturing method of a plastic resin round bar can be provided.
[0046]
According to the invention of claim 2, the heat at the time of annealing treatment because transmitted uniformly in the thermoplastic resin round bar, it is possible to provide a manufacturing method for more residual strain is small thermoplastic resin round rod (10) .
[0047]
According to the invention of claim 3, a thermoplastic resin round bar with very little residual strain, specifically, a heat with little warpage in the longitudinal direction, good roundness of the round bar cross section, and little cut at the end face. An apparatus capable of producing a plastic resin round bar can be provided.
[0048]
According to the invention of claim 4 , since the means for annealing treatment includes means for rotating around the axis of the thermoplastic resin round bar, it is possible to manufacture a thermoplastic round bar having a smaller residual strain. An apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a production process of a thermoplastic resin round bar.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Extruder die 2 Cooling device 3 Take-off machine 4 Cutting machine 5 Annealing oven 6 Rotary cooling stand 7 Transfer table 10 Thermoplastic resin round bar 10a Extruded round bar 10b Cut round bar 10c Annealed round rod

Claims

A step of extruding a thermoplastic resin into a round bar shape, a step of annealing at a temperature 2 ° C. to 40 ° C. higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, and the axis of the thermoplastic resin extruded into the round bar shape The manufacturing method of the thermoplastic resin round bar which consists of the process of cooling to room temperature, rotating around.

2. The method for producing a thermoplastic resin round bar according to claim 1 , wherein the annealing step is performed while rotating about the axis of the thermoplastic resin extruded into the round bar shape.

Means for extruding a thermoplastic resin into a round bar shape, means for annealing at a temperature 2 to 40 ° C. higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, and the axis of the thermoplastic resin extruded into the round bar shape And a means for cooling to room temperature while rotating around the center of the thermoplastic resin round bar manufacturing apparatus.

4. The thermoplastic resin round bar manufacturing apparatus according to claim 3 , wherein the annealing means includes means for rotating about the axis of the thermoplastic resin extruded into the round bar shape.