JPH03253322A - ナイロン６樹脂の押出成形方法 - Google Patents
ナイロン６樹脂の押出成形方法Info
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- JPH03253322A JPH03253322A JP2052390A JP5239090A JPH03253322A JP H03253322 A JPH03253322 A JP H03253322A JP 2052390 A JP2052390 A JP 2052390A JP 5239090 A JP5239090 A JP 5239090A JP H03253322 A JPH03253322 A JP H03253322A
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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
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/793—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling upstream of the plasticising zone, e.g. heating in the hopper
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- 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)
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。
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）
本発明は大型押出機によるナイロン６樹脂の押出成形方
法に関するものである。
法に関するものである。
（従来の技術）
ナイロン６樹脂は９強靭性、耐熱性、耐薬品性。
成形性などが優れており、繊維、成型品、フィルム、シ
ートなどの分野で広く使われている。
ートなどの分野で広く使われている。
ナイロン６樹脂の原料は、乾燥されたペレットで供給さ
れるのが通常であり、該ペレットは多くの場合、単軸型
の押出機で溶融され、その後、必要に応じて設けられた
ギヤーポンプ、フィルターミキサーなどを経たのち、ノ
ズル、金型、ダイなとて所望の形状に成形される。
れるのが通常であり、該ペレットは多くの場合、単軸型
の押出機で溶融され、その後、必要に応じて設けられた
ギヤーポンプ、フィルターミキサーなどを経たのち、ノ
ズル、金型、ダイなとて所望の形状に成形される。
成形プロセスの出発点となる押出機は、目的に応じて種
々のサイズのものが選ばれ、たとえば紡糸用押出機は口
径６７ＩＩＩＩ１１以下の小型のものが一般的であり、
フィルム、シート用押出機は口径９０１１１Ｉｌ１以上
の大型のものが選ばれることが多い。
々のサイズのものが選ばれ、たとえば紡糸用押出機は口
径６７ＩＩＩＩ１１以下の小型のものが一般的であり、
フィルム、シート用押出機は口径９０１１１Ｉｌ１以上
の大型のものが選ばれることが多い。
（発明が解決しようとする課題）
ナイロン６樹脂を原料とする製品のうち、フィルム特に
２軸延伸フイルムは押出プロセスの後にさらに、複雑で
高価な延伸プロセスを必要とし。
２軸延伸フイルムは押出プロセスの後にさらに、複雑で
高価な延伸プロセスを必要とし。
このための設備は高価となり、１台当たりの生産量を大
きくすることが経済的な生産を行うために必要な条件と
なる。
きくすることが経済的な生産を行うために必要な条件と
なる。
したがって、この場合、大型の押出機で大量の吐出量を
得ることが必要となる。
得ることが必要となる。
し力゛しながら、押出機の口径が大きくなり、押出機１
台当たりの吐出量を高めようとするほど押出機の設計お
よび押出機の運転は難しくなり、多くの制約条件が加わ
ることになる。たとえば、大口径押出機ではスクリュー
溝内における材料の移動速度、固体から溶融体への遷移
速度が大きくなるため、脱気、脱泡が難しくなり、真空
ホッパーを設けてあらかしめ気体を分離したペレットを
押出機に供給する方法が望ましいこと、相対的に伝熱面
積が減少するため押出機バレル温度の許容範囲が難しく
なり、そのため微妙で精度の高いバレル温度コントロー
ルが要求されること、スクリュー形状の設計に際して剪
断速度増大による発熱を避けるための工夫が必要となる
ことなどである。
台当たりの吐出量を高めようとするほど押出機の設計お
よび押出機の運転は難しくなり、多くの制約条件が加わ
ることになる。たとえば、大口径押出機ではスクリュー
溝内における材料の移動速度、固体から溶融体への遷移
速度が大きくなるため、脱気、脱泡が難しくなり、真空
ホッパーを設けてあらかしめ気体を分離したペレットを
押出機に供給する方法が望ましいこと、相対的に伝熱面
積が減少するため押出機バレル温度の許容範囲が難しく
なり、そのため微妙で精度の高いバレル温度コントロー
ルが要求されること、スクリュー形状の設計に際して剪
断速度増大による発熱を避けるための工夫が必要となる
ことなどである。
さらに、これらの工夫をした押出機を用いたとしても、
運転範囲は狭く、吐出量を変えて運転したり、また、樹
脂のグレードを変えたりすると吐出安定性が低下するこ
とがあるなどその運転操作は難しかった。
運転範囲は狭く、吐出量を変えて運転したり、また、樹
脂のグレードを変えたりすると吐出安定性が低下するこ
とがあるなどその運転操作は難しかった。
ナイロン６樹脂を大型押出機、特に口径１１５１以上の
押出機で成形する場合のもう一つの重大なトラブルは押
出機のバレルが摩耗することである。
押出機で成形する場合のもう一つの重大なトラブルは押
出機のバレルが摩耗することである。
大型押出機は必然的にその長さが大きくなるためスクリ
ューはたわみやすく、スクリューとバレルの金属接触が
生しやすいこと、大型押出機は上記したように樹脂のグ
レードと運転条件の余裕範囲が狭いため、スクリュー溝
内における固体から液体への遷移プロセスが不安定にな
りやすく、その結果、スクリュー溝内で過大な偏圧が発
生しやすく、その偏圧によりスクリューがバレルに押し
つけられること、さらに、ナイロン６樹脂ペレットは強
靭で剛い材料のためスクリューの受ける反力が大きいこ
となどがその原因と考えられる。押出機のバレルが摩耗
すると発生した金属粉がフィルムに混入したり、フィル
ターを閉塞させたり、また、摩耗の程度がすすむとサー
ジング現象が発生したり、未溶融ゲルが吐出したりして
重大なトラブルをひき起こす。
ューはたわみやすく、スクリューとバレルの金属接触が
生しやすいこと、大型押出機は上記したように樹脂のグ
レードと運転条件の余裕範囲が狭いため、スクリュー溝
内における固体から液体への遷移プロセスが不安定にな
りやすく、その結果、スクリュー溝内で過大な偏圧が発
生しやすく、その偏圧によりスクリューがバレルに押し
つけられること、さらに、ナイロン６樹脂ペレットは強
靭で剛い材料のためスクリューの受ける反力が大きいこ
となどがその原因と考えられる。押出機のバレルが摩耗
すると発生した金属粉がフィルムに混入したり、フィル
ターを閉塞させたり、また、摩耗の程度がすすむとサー
ジング現象が発生したり、未溶融ゲルが吐出したりして
重大なトラブルをひき起こす。
本発明は、大型押出機によるナイロン６樹脂の押出成形
に際しての上記のような従来技術の欠点を解消すること
を技術的な課題とするものである。
に際しての上記のような従来技術の欠点を解消すること
を技術的な課題とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意研
究した結果、押出機に供給するペレットをペレットサイ
ズに応じた特定の温度範囲に予熱することにより、ナイ
ロン６樹脂を大型押出機で成形するに際しての多くの問
題が解決できることを知り９本発明に到達した。
究した結果、押出機に供給するペレットをペレットサイ
ズに応じた特定の温度範囲に予熱することにより、ナイ
ロン６樹脂を大型押出機で成形するに際しての多くの問
題が解決できることを知り９本発明に到達した。
すなわち２本発明は「主として粒子サイズが０．７ｇ／
１００粒以上のナイロン６ペレットを含む原料樹脂を１
口径１１５ｍｍ以上の単軸型押出機で溶融成形する方法
において、押出機に投入するナイロン６ペレットの温度
を次式の範囲内に予備加熱することを特徴とするナイロ
ン６樹脂の押出成形方法。ｊを要旨とするものである。
１００粒以上のナイロン６ペレットを含む原料樹脂を１
口径１１５ｍｍ以上の単軸型押出機で溶融成形する方法
において、押出機に投入するナイロン６ペレットの温度
を次式の範囲内に予備加熱することを特徴とするナイロ
ン６樹脂の押出成形方法。ｊを要旨とするものである。
２０Ｗ＋３５≦Ｔ≦２０Ｗ＋５５
Ｔ：ナイロン６ペレットの温度（°Ｃ）Ｗ：ナイロン６
ペレットの粒子サイズ（ｇ／１００粒）本発明者らは、
大型押出機でナイロン６樹脂を押出成形する場合に発生
することが多い押出機シリンダーの摩耗を防くためには
、ナイロン６ペレットの温度をガラス転移点以上に加熱
してペレットを柔らかくすればよいのではないかと考え
て本研究に着手した。その結果、ペレットを予熱してか
ら押出機に投入することにより、押出機シリンダー温度
の設定条件を加減するよりはるかに効果的にスクリュー
駆動電流を下げることが可能で。
ペレットの粒子サイズ（ｇ／１００粒）本発明者らは、
大型押出機でナイロン６樹脂を押出成形する場合に発生
することが多い押出機シリンダーの摩耗を防くためには
、ナイロン６ペレットの温度をガラス転移点以上に加熱
してペレットを柔らかくすればよいのではないかと考え
て本研究に着手した。その結果、ペレットを予熱してか
ら押出機に投入することにより、押出機シリンダー温度
の設定条件を加減するよりはるかに効果的にスクリュー
駆動電流を下げることが可能で。
また、吐出安定性も改良され、摩耗防止に効果のあるこ
とを知った。また同時にある限度以上に昇温したペレッ
トの場合には、逆に吐出安定性が低下すること、したが
って、押出機に投入するペレット温度には最適範囲があ
ること、さらに、その範囲はペレットサイズに依存する
ことを知った。
とを知った。また同時にある限度以上に昇温したペレッ
トの場合には、逆に吐出安定性が低下すること、したが
って、押出機に投入するペレット温度には最適範囲があ
ること、さらに、その範囲はペレットサイズに依存する
ことを知った。
ナイロン６ペレットは通常はストランドカット法で製造
された径と長さが近い形状のものであるため１粒子サイ
ズとしてはペレント１００粒の重量を代表特性値として
選ぶことができ、この方法により数値化されたペレット
サイズに応してペレットの予熱温度を限定することが実
用価値の高い管理手段となる。
された径と長さが近い形状のものであるため１粒子サイ
ズとしてはペレント１００粒の重量を代表特性値として
選ぶことができ、この方法により数値化されたペレット
サイズに応してペレットの予熱温度を限定することが実
用価値の高い管理手段となる。
本発明は９口径が１１５ｍｍ以上、Ｌ／Ｄが２５以上の
単軸型押出機で始めて効果が現れ、さらに１口径１５０
ｍｍ以上、Ｌ／Ｄが２８以上の大型押出機で特に顕著と
なる。押出機スクリューはシングルフライト型、バリヤ
ー型、ミキシング装置付のものなど、いずれのタイプの
ものに対しても効果的である。
単軸型押出機で始めて効果が現れ、さらに１口径１５０
ｍｍ以上、Ｌ／Ｄが２８以上の大型押出機で特に顕著と
なる。押出機スクリューはシングルフライト型、バリヤ
ー型、ミキシング装置付のものなど、いずれのタイプの
ものに対しても効果的である。
ペレットの予熱方法としては、温度コントロールされた
窒素などの気体をペレットに接触させる対流伝熱に依る
方法、温度コントロールされた金属壁、格子などにペレ
ットを接触させる伝導伝熱に依る方法、あるいは赤外線
加熱法、超音波加熱法などから適当なものを選ぶことが
できる。
窒素などの気体をペレットに接触させる対流伝熱に依る
方法、温度コントロールされた金属壁、格子などにペレ
ットを接触させる伝導伝熱に依る方法、あるいは赤外線
加熱法、超音波加熱法などから適当なものを選ぶことが
できる。
本発明方法の適用を受けるナイロン６樹脂とは。
主としてペレット１００粒当たりの重量が０．７ｇ以上
のものを含む通常の押出成形用ナイロン６樹脂である。
のものを含む通常の押出成形用ナイロン６樹脂である。
つまり、０．７〜１．５ｇ／１００粒のナイロン６ペレ
ットが７０重量％以上の割合を占める原料樹脂であり２
本発明方法においては少なくとも上記７０重量％以上の
部分は所定の温度に予備加熱されている必要がある。３
０重量％未満は他の形状の粒状物。
ットが７０重量％以上の割合を占める原料樹脂であり２
本発明方法においては少なくとも上記７０重量％以上の
部分は所定の温度に予備加熱されている必要がある。３
０重量％未満は他の形状の粒状物。
あるいは予備加熱されない添加物、たとえばマスターペ
レット、リサイクル材料などでもよい。
レット、リサイクル材料などでもよい。
（作用）
本発明方法は、ペレットサイズの大きい材料はど、より
高温に予備加熱することを特徴とするが。
高温に予備加熱することを特徴とするが。
これはペレットサイズが大きいほどペレット内部まで熱
が伝わりにくいため、あらかじめ、より高温にしておく
ことが必要なこと、また、押出機の固体輸送ゾーンのペ
レット移動速度はペレットと押出機シリンダー壁および
スクリュー表面との摩擦係数に影響され、前者の摩擦係
数が大きく、後者のそれが小さいほど安定した大きな移
動速度が得られるが、ペレット温度が高すぎるとスクリ
ュー表面との摩擦係数が大きくなり、限度を超えるとス
クリュー表面に粘着したりして吐出安定性が悪化するこ
とになるが、その程度は小サイズのペレットはど顕著で
あるため、小サイズのペレットは予熱温度をより低く制
限する必要のあることなどがその理由であると推測され
る。
が伝わりにくいため、あらかじめ、より高温にしておく
ことが必要なこと、また、押出機の固体輸送ゾーンのペ
レット移動速度はペレットと押出機シリンダー壁および
スクリュー表面との摩擦係数に影響され、前者の摩擦係
数が大きく、後者のそれが小さいほど安定した大きな移
動速度が得られるが、ペレット温度が高すぎるとスクリ
ュー表面との摩擦係数が大きくなり、限度を超えるとス
クリュー表面に粘着したりして吐出安定性が悪化するこ
とになるが、その程度は小サイズのペレットはど顕著で
あるため、小サイズのペレットは予熱温度をより低く制
限する必要のあることなどがその理由であると推測され
る。
（実験例）
第１表は口径１５０ｍｍ、 Ｌ ／ Ｄ ２８の押出
機による２種類のナイロン６ペレット（粘度と融点は同
し）の押出テスト結果である。ペレットの予備加熱は押
出機ホッパーに温度コントロールされた窒素ガスを吹き
込んで行った。吐出安定性は、押出機出口部の樹脂圧力
の変動率で評価した。
機による２種類のナイロン６ペレット（粘度と融点は同
し）の押出テスト結果である。ペレットの予備加熱は押
出機ホッパーに温度コントロールされた窒素ガスを吹き
込んで行った。吐出安定性は、押出機出口部の樹脂圧力
の変動率で評価した。
第１表
Ｚ／Ｑとは、スクリュー駆動モーターの電力（ＫＷ）と
押出機吐出量（Ｋｇ／ｈｒ）の比であり、この値が低い
はどペレッ目容融時に過大な力が働いていないことを示
す。第１表からペレットサイズによりぺレット予熱の最
適温度範囲の異なること１本発明方法でＺ／Ｑ、圧力変
動率の小さくなることがわかる。
押出機吐出量（Ｋｇ／ｈｒ）の比であり、この値が低い
はどペレッ目容融時に過大な力が働いていないことを示
す。第１表からペレットサイズによりぺレット予熱の最
適温度範囲の異なること１本発明方法でＺ／Ｑ、圧力変
動率の小さくなることがわかる。
（実施例）
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する６
比較例
２軸延伸ナイロンフイルム製造プロセスに口径１５０ｍ
ｍ、 Ｌ ／ Ｄ ２８の押出機を使用し、主原料が粒
子サイズ０．７ｇ／１００粒のナイロン６樹脂で、２軸
延伸用の原反を製造した。用いたスクリューは圧縮比２
．５のシングルフライト型スクリューである。
ｍ、 Ｌ ／ Ｄ ２８の押出機を使用し、主原料が粒
子サイズ０．７ｇ／１００粒のナイロン６樹脂で、２軸
延伸用の原反を製造した。用いたスクリューは圧縮比２
．５のシングルフライト型スクリューである。
運転開始から３ケ月後に押出機シリンダーの内面とスク
リューフライトを観察したところ、圧縮部の後半部にス
クリューとシリンダーのメタルタッチが原因と推定され
る部分的に深さ０．５ｍｍに達する摩耗溝がシリンダー
内面に認められた。
リューフライトを観察したところ、圧縮部の後半部にス
クリューとシリンダーのメタルタッチが原因と推定され
る部分的に深さ０．５ｍｍに達する摩耗溝がシリンダー
内面に認められた。
実施例
押出機ホッパーに６０°Ｃの窒素ガスを吹き込み。
主原料ペレットの温度を５７〜５８°Ｃに予熱した以外
は比較例と同し装置（但し、押出機シリンダーは新品に
交換した。）、同し条件でナイロン６樹脂を押出成形し
た。ペレット予熱の効果で押出吐出安定性は改良され、
フィルムの長さ方向、厚み変動率は比較例に比し２／３
に減少し、また、１年後においても押出機シリンダーの
摩耗は全く認められなかった。
は比較例と同し装置（但し、押出機シリンダーは新品に
交換した。）、同し条件でナイロン６樹脂を押出成形し
た。ペレット予熱の効果で押出吐出安定性は改良され、
フィルムの長さ方向、厚み変動率は比較例に比し２／３
に減少し、また、１年後においても押出機シリンダーの
摩耗は全く認められなかった。
（発明の効果）
本発明は、従来問題となっていたナイロン６樹脂成形用
大型押出機の摩耗が解決され、さらに吐出安定性の向上
による品質改良効果、省エネルギー効果などもあり、そ
の工業的価値は大きい。
大型押出機の摩耗が解決され、さらに吐出安定性の向上
による品質改良効果、省エネルギー効果などもあり、そ
の工業的価値は大きい。
Claims (1)
- （１）主として粒子サイズが０．７ｇ／１００粒以上の
ナイロン６ペレットを含む原料樹脂を、口径１１５ｍｍ
以上の単軸型押出機で溶融成形する方法において。 押出機に投入するナイロン６ペレットの温度を次式の範
囲内に予備加熱することを特徴とするナイロン６樹脂の
押出成形方法。 ２０Ｗ＋３５≦Ｔ≦２０Ｗ＋５５ Ｔ：ナイロン６ペレットの温度（℃） Ｗ：ナイロン６ペレットの粒子サイズ（ｇ／１００粒）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052390A JPH03253322A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | ナイロン６樹脂の押出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052390A JPH03253322A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | ナイロン６樹脂の押出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253322A true JPH03253322A (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=12913477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2052390A Pending JPH03253322A (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | ナイロン６樹脂の押出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03253322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262411A (ja) * | 2005-04-01 | 2007-10-11 | Toyobo Co Ltd | ポリアミド系混合樹脂フィルムロール、およびその製造方法 |
| US8062740B2 (en) | 2005-04-01 | 2011-11-22 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyamide based mixed resin film roll and process for producing the same |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2052390A patent/JPH03253322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262411A (ja) * | 2005-04-01 | 2007-10-11 | Toyobo Co Ltd | ポリアミド系混合樹脂フィルムロール、およびその製造方法 |
| US8062740B2 (en) | 2005-04-01 | 2011-11-22 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyamide based mixed resin film roll and process for producing the same |
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