JP5184968B2 - ポリアセタール樹脂製シートの製造方法 - Google Patents
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Description
〔1〕ポリアセタール樹脂を押出し機において溶融状態とし、T型マニホールドダイより溶出させる工程、および、前記ポリアセタール樹脂を、回転する成形ローラと、該成形ローラの外周面の一部に沿って円弧状に回転する径方向に可撓である薄肉パイプ製の筒状の成形ドラムと、で挟圧し連続的に成形加工する工程、を含み、下記式(1)〜(3)の条件を満たして行われる、ポリアセタール樹脂製シートの製造方法;
80℃≦T1≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度 (1)
(T1は成形ローラの温度)
70℃≦T2≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度 (2)
(T2は成形ドラムの温度)
A1≦成形ローラの直径/2+15cm (3)
(A1はエアギャップであり、T型マニホールドダイ出口から、成形ローラと成形ドラムで溶融樹脂が挟圧される点までの距離)
〔2〕前記溶出工程において、前記押出し機として、ベント付き単軸押出し機または2軸押出し機を用い、減圧脱揮しながら前記ポリアセタール樹脂を溶出させる、上記〔1〕に記載のポリアセタール樹脂製シートの製造方法;
〔3〕前記溶出工程において、前記押出し機の先端部にギヤポンプを設置する、上記〔1〕または〔2〕に記載のポリアセタール樹脂製シートの製造方法;および
〔4〕前記T型マニホールドダイの形状が、フィッシュテール型である、上記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のポリアセタール樹脂製シートの製造方法。
(CH2R1R2C)n (4)
(式中、R1、R2は水素、アルキル基、アリール基、エーテル基より選ばれ、各々同一でも異なっていても良い。nは平均重合度で10〜500である。)
アルキル基としては、例えばエチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ラウリル基、セチル基、ステアリル基等であり、アリール基としては、例えばフェニル基、p−ブチルフェニル基、p−オクチルフェニル基、p−ノニルフェニル基、ベンジル基、p−ブチルベンジル基、トリル基、キシリル基等がある。またエーテル基としては例えばエチルエーテル基、プロピルエーテル基、ブチルエーテル基等がある。具体的にオレフィン化合物を構成するモノマーとしてはエチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、1−ヘキセン、2,3−ジメチル−2−ブテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン等で表されるオレフィン系モノマー、又は、アレン、1,2−ブタジエン、1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、シクロペンタジエン等で表されるジオレフィン系モノマーがある。これらオレフィン系モノマー、ジオレフィン系モノマーの2種以上を共重合して得られる化合物であってもかまわない。オレフィン化合物がジオレフィン系モノマーを重合して得られる化合物である場合は熱安定性向上の観点から慣用の水素添加法を用いて炭素−炭素不飽和結合を極力少なくしたオレフィン化合物を用いる方が好ましい。
無機フィラーとしては繊維状、粉粒子状、板状及び中空状のものがあげられる。
<ポリアセタール樹脂を溶融状態とし、T型マニホールドダイより溶出させる工程>
まず、ポリアセタール樹脂ペレットを、押出し機1の樹脂投入口2から投入する。押出し機1は特に限定されないが、図1に示されるように、ベント付き単軸押出し機またはベント付き二軸押出し機が好ましい。押出し機1を加熱してポリアセタール樹脂を溶融させ、T型マニホールドダイ5より、押出し機1に対して垂直な方向に溶出させる。ベント付き押出し機を用いる場合は、このとき、ベント3から減圧脱揮すると、表面外観性に優れたシートを得ることができる。尚、本発明において、表面外観性は、得られたポリアセタール樹脂製シートの曇りやアバタの有無等によって評価される。
<シートに成形加工する工程>
次に、溶融されたポリアセタール樹脂を成形加工する工程について説明する。
70℃≦T2≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度 (2)
T1及びT2がこの範囲であると、成形ローラとポリアセタール樹脂との剥離性に優れ、且つ厚み均一性に優れたポリアセタール樹脂製シートが得られる。T1は、100℃≦T1≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度であることが好ましく、120℃≦T1≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度であることが更に好ましい。また、T2は、90℃≦T2≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度であることが好ましく、110℃≦T2≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度であることが更に好ましい。
好ましくはA1≦(成形ローラの直径/2)+10cmであり、更に好ましくはA1≦(成形ローラの直径/2)+5cmである。A1をこの範囲とすると、厚み均一性、表面外観性に優れたポリアセタール樹脂製シートが得られる。尚、A1の下限は特に限定されないが、設備上、通常は、A1≧(成形ローラの直径/2)となる。
[ポリアセタール樹脂(以降、POMと省略する。)]
<POM−1> ポリアセタールコポリマー
MFI=2.7g/10min、結晶化開始温度=146.7℃
コモノマー量=4.1mol%(トリオキサン1molに対して)
(旭化成ケミカルズ(株)製、Tenac−C 3510)
<POM−2> ポリアセタールコポリマー
MFI=20g/10min、結晶化開始温度=146.8℃
コモノマー量=4.1mol%(トリオキサン1molに対して)
(旭化成ケミカルズ(株)製、Tenac−C 5520)
<POM−3> ポリアセタールコポリマー
MFI=2.9g/10min、結晶化開始温度=147.8℃
コモノマー量=1.4mol%(トリオキサン1molに対して)
POMの調製は以下の方法で行なった。
[その他添加剤]
炭酸カルシウム(白石工業(株)製、Brilliant−15)
ステアリン酸(川研ファインケミカル(株)製、F−3)
グラフトシリコン化合物(東レダウコーニング(株)製、SP−900)
[評価方法]
1)メルトインデックスの測定(以降、MFIと省略する。)
ポリアセタール樹脂及び樹脂組成物のペレットを、80℃で3時間乾燥した後、ASTM D1238に従い、東洋精機製のMELT INDEXERを用いて、シリンダー温度190℃、荷重2.16kgで測定した。
2)結晶化開始温度
ポリアセタール樹脂、樹脂組成物ペレットから5mg採取し、下記条件にて結晶化開始温度を測定した。
・装置:パーキンエルマー(株)製DSC−7
・条件:80℃/minで200℃まで昇温し、2min間ホールドした後、10℃/minで130℃まで降温させ結晶化開始温度を測定した。
3)コモノマー量
ポリアセタール樹脂を1/10NのHCL水溶液中で、120℃で2時間加水分解させ、ガスクロマトグラフィーにてエチレングリコールユニット、ジエチレングリコールユニット、トリエチレングリコールユニットを定量して求めた。
4)シートの厚み
実施例及び比較例で得られたシートから、任意の100箇所の厚みを測定し、その平均値とした。
5)シートの厚み均一性
実施例及び比較例で得られたシートから、任意の100箇所の厚みを測定し、その最大値と、最小値、及びΔ厚み(厚み範囲)をもって、厚み均一性とした。
6)シートの物性
実施例及び比較例で得られたシートから、シートの流動方向にJIS2号ダンベルを打ち抜き、引張り試験機にて、引張り強度、引張り伸度、引張り弾性率を測定した。
7)表面外観性
実施例及び比較例で得られたシートを、目視にて、○(良い)、○〜△、△、×(悪い)で評価した。
[実施例1]
200℃に設定された径50φでL/D=30の単軸押出し機に、樹脂投入口からPOM−1を投入した。ベントから減圧脱揮しながら、吐出量25kg/hr、減圧度=600mmHgにて、POM−1を溶融させた。溶融したPOM−1を、T型マニホールドダイ(厚み=0.3mm、幅=600mm、ダイ形状はフィッシュテール型)より、押出し機に対して垂直に溶出させ、回転する直径30cmの成形ローラ(T1=140℃)と、この成形ローラの外周面の一部に沿って円弧状に接触しながら回転する径方向に可撓な薄肉パイプにて成る筒状の成形ドラム(T2=90℃)との間に(接触距離=60mm)供給投入した。この際、エアギャップ(A1)は17cmとした。成形ローラと成形ドラムとの狭圧によって連続的に溶融樹脂を成形し、シートを得た。
[実施例2]
T1を90℃、T2を80℃としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例3]
T1を110℃としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例4]
T2を110℃としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例5]
A1を22cmとしたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例6]
A1を26cmとしたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例7]
押出し機の先端にギヤポンプを設置し、押出し機の樹脂圧を一定に保ちながら押し出した。その他は実施例1と同じ操作を行った。
[実施例8]
ベントからの減圧脱揮を行なわなかったこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例9]
T型マニホールドダイの形状をストレート型としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例10]
T型マニホールドダイの温度を230℃としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例11]
POM−1の代わりにPOM−3を使用したこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[比較例1]
200℃に設定されたベント付きの径50φでL/D=30の単軸押出し機を用いて、吐出量25kg/hr、減圧度=600mmHgにて、POM−1を溶融させ、T型マニホールドダイ(厚み=0.3mm、幅=600mm、ダイ形状はフィッシュテール型)より、押出し機に対して垂直に溶出させ、回転する直径30cmの成形ローラ(T1=140℃)と、金属製或いはゴム製の成形ドラム(T2=90℃)の間に溶融した樹脂を供給し、ローラとドラムとの狭圧によって連続的に成形してシートを得た(キャスト式)。この際、エアギャップ(A1)は17cmとした。
[比較例2]
T1を170℃としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[比較例3]
T1及びT2を50℃としたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[比較例4]
POM−1の代わりに、MFIが20g/10minであるPOM−2を用いたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[比較例5]
A1を35cmとしたこと以外は、実施例1と同じ操作を行った。
[実施例12〜13]
実施例12は無機フィラーとして炭酸カルシウムを添加し、実施例13は摺動剤としてグラフトシリコン化合物を添加した以外は、実施例1と同じ操作を行った。
Claims (4)
- メルトインデックス値(ASTM−D1238に準拠)が0.1g/10min〜9.0g/10minの範囲内であるポリアセタール樹脂を押出し機において溶融状態とし、T型マニホールドダイより溶出させる工程、および
前記ポリアセタール樹脂を、回転する成形ローラと、該成形ローラの外周面の一部に沿って円弧状に回転する径方向に可撓である薄肉パイプ製の筒状の成形ドラムと、で挟圧し連続的に成形加工する工程、
を含み、下記式(1)〜(3)の条件を満たして行われる、ポリアセタール樹脂製シートの製造方法。
80℃≦T1≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度 (1)
(T1は成形ローラの温度)
70℃≦T2≦ポリアセタール樹脂の結晶化開始温度 (2)
(T2は成形ドラムの温度)
A1≦(成形ローラの直径/2)+15cm (3)
(A1はエアギャップであり、T型マニホールドダイ出口から、成形ローラと成形ドラムで溶融樹脂が挟圧される点までの距離) - 前記溶出工程において、前記押出し機として、ベント付き単軸押出し機またはベント付き2軸押出し機を用い、減圧脱揮しながら前記ポリアセタール樹脂を溶出させる、請求項1に記載のポリアセタール樹脂製シートの製造方法。
- 前記溶出工程において、前記押出し機の先端部にギヤポンプを設置する、請求項1または2に記載のポリアセタール樹脂製シートの製造方法。
- 前記T型マニホールドダイの形状が、フィッシュテール型である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリアセタール樹脂製シートの製造方法。
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