JPH0516298A - 超高分子量ポリエチレン被覆ロール - Google Patents
超高分子量ポリエチレン被覆ロールInfo
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- JPH0516298A JPH0516298A JP17503291A JP17503291A JPH0516298A JP H0516298 A JPH0516298 A JP H0516298A JP 17503291 A JP17503291 A JP 17503291A JP 17503291 A JP17503291 A JP 17503291A JP H0516298 A JPH0516298 A JP H0516298A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑性、耐薬品性
に優れた超高分子量ポリエチレンからなる被覆層２を有
するため、これらの特性を生かして各種用途に好適なロ
ール。 【構成】 芯材１と、該芯材１の外側を超高分子量ポリ
エチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層２とを有す
る超高分子量ポリエチレン収縮パイプにより被覆された
ロール。
に優れた超高分子量ポリエチレンからなる被覆層２を有
するため、これらの特性を生かして各種用途に好適なロ
ール。 【構成】 芯材１と、該芯材１の外側を超高分子量ポリ
エチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層２とを有す
る超高分子量ポリエチレン収縮パイプにより被覆された
ロール。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超高分子量ポリエチレン
被覆ロールに関し、特に、耐摩耗性、非粘着性、自己潤
滑性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチレンからな
る被覆層を有するため、これらの特性を生かして各種用
途に好適なロールに関する。
被覆ロールに関し、特に、耐摩耗性、非粘着性、自己潤
滑性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチレンからな
る被覆層を有するため、これらの特性を生かして各種用
途に好適なロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、抄紙機、印刷機、新聞印刷機、フ
ァックス、写真現像機等の部品、あるいは搬送用ローラ
ー、ゴムローラー等として用いられるロールは、通常、
金属、ゴム、樹脂等からなるものである。このロール
は、耐摩耗性、非粘着性、耐薬品性等の各種特性に優れ
ることが要求されるため、外周面をフッ素樹脂等の樹脂
で被覆することが行われる。ところで、超高分子量ポリ
エチレンは、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性等に優れ
ており、この特性を利用してロールの外周面を被覆して
耐候性、耐薬品性、耐久性等を付与するために、このロ
ールを超高分子量ポリエチレン収縮パイプに内挿した
後、この収縮パイプを収縮させて被覆することが行われ
ている。この超高分子量ポリエチレンからなるパイプの
製造は、圧縮成形による方法や超高分子量ポリエチレン
の丸棒を機械研削する方法などによって行われている。
また、超高分子量ポリエチレン製フレキシブルチューブ
を製造する方法として、超高分子量ポリエチレンをスク
リュー押出機で溶融し、マンドレルがスクリューの回転
に伴って回転するＬ／Ｄが５のチューブダイから溶融押
出成形する方法が提案されている。（特公平２−３１２
７０号公報）
ァックス、写真現像機等の部品、あるいは搬送用ローラ
ー、ゴムローラー等として用いられるロールは、通常、
金属、ゴム、樹脂等からなるものである。このロール
は、耐摩耗性、非粘着性、耐薬品性等の各種特性に優れ
ることが要求されるため、外周面をフッ素樹脂等の樹脂
で被覆することが行われる。ところで、超高分子量ポリ
エチレンは、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性等に優れ
ており、この特性を利用してロールの外周面を被覆して
耐候性、耐薬品性、耐久性等を付与するために、このロ
ールを超高分子量ポリエチレン収縮パイプに内挿した
後、この収縮パイプを収縮させて被覆することが行われ
ている。この超高分子量ポリエチレンからなるパイプの
製造は、圧縮成形による方法や超高分子量ポリエチレン
の丸棒を機械研削する方法などによって行われている。
また、超高分子量ポリエチレン製フレキシブルチューブ
を製造する方法として、超高分子量ポリエチレンをスク
リュー押出機で溶融し、マンドレルがスクリューの回転
に伴って回転するＬ／Ｄが５のチューブダイから溶融押
出成形する方法が提案されている。（特公平２−３１２
７０号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法によって得られる超高分子量ポリエチレンからなるパ
イプまたはチューブは、熱収縮性を有しないため、この
従来の超高分子量ポリエチレンからなるパイプまたはチ
ューブで被覆されたロールの製造は、超高分子量ポリエ
チレンからなるパイプまたはチューブにロールを圧入す
ることによりおこなわれている。そのため、長尺ロール
を超高分子量ポリエチレンで被覆した被覆ロールを得る
ことは困難であった。また、従来の超高分子量ポリエチ
レンからなるパイプまたはチューブで被覆されたロール
は、高温下では超高分子量ポリエチレンパイプまたはチ
ューブが膨張してロールから剥離してしまうという問題
があった。
法によって得られる超高分子量ポリエチレンからなるパ
イプまたはチューブは、熱収縮性を有しないため、この
従来の超高分子量ポリエチレンからなるパイプまたはチ
ューブで被覆されたロールの製造は、超高分子量ポリエ
チレンからなるパイプまたはチューブにロールを圧入す
ることによりおこなわれている。そのため、長尺ロール
を超高分子量ポリエチレンで被覆した被覆ロールを得る
ことは困難であった。また、従来の超高分子量ポリエチ
レンからなるパイプまたはチューブで被覆されたロール
は、高温下では超高分子量ポリエチレンパイプまたはチ
ューブが膨張してロールから剥離してしまうという問題
があった。
【０００４】そこで本発明の目的は、耐摩耗性、非粘着
性、自己潤滑性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチ
レンからなる被覆層を有するため、これらの特性を生か
して各種用途に好適な超高分子量ポリエチレン被覆ロー
ルを提供することにある。
性、自己潤滑性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチ
レンからなる被覆層を有するため、これらの特性を生か
して各種用途に好適な超高分子量ポリエチレン被覆ロー
ルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、芯材と、該芯材の外側に配設された超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層
とを有する超高分子量ポリエチレン被覆ロールを提供す
るものである。
決するために、芯材と、該芯材の外側に配設された超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層
とを有する超高分子量ポリエチレン被覆ロールを提供す
るものである。
【０００６】また、前記超高分子量ポリエチレン収縮パ
イプが、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分
子量ポリエチレンからなり、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、
肉厚（ｔ）０．２ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／
ｔ）の比が１０以上であり、かつ１４０℃における直径
方向の収縮率が１０％以上のものであると、好ましい。
イプが、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分
子量ポリエチレンからなり、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、
肉厚（ｔ）０．２ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／
ｔ）の比が１０以上であり、かつ１４０℃における直径
方向の収縮率が１０％以上のものであると、好ましい。
【０００７】さらに、前記超高分子量ポリエチレン収縮
パイプが、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高
分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給して溶
融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連結さ
れ、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに回転
するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が
少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエチレ
ンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に成形
した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイに連
結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外径が
インナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるように拡
径させながら、スクリュー押出機における超高分子量ポ
リエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き取る
とともに、テーパーコアのテーパー部において超高分子
量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工程を
含む方法によって製造されたものであると、好ましい。
パイプが、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高
分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給して溶
融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連結さ
れ、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに回転
するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が
少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエチレ
ンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に成形
した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイに連
結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外径が
インナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるように拡
径させながら、スクリュー押出機における超高分子量ポ
リエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き取る
とともに、テーパーコアのテーパー部において超高分子
量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工程を
含む方法によって製造されたものであると、好ましい。
【０００８】以下、本発明の超高分子量ポリエチレン被
覆ロール（以下、「被覆ロール」と略す）について、図
１に示す実施態様に基づいて詳細に説明する。
覆ロール（以下、「被覆ロール」と略す）について、図
１に示す実施態様に基づいて詳細に説明する。
【０００９】本発明の被覆ロールは、図１に示すよう
に、芯材１と該芯材１の外側を被覆する被覆層２とを有
するものである。
に、芯材１と該芯材１の外側を被覆する被覆層２とを有
するものである。
【００１０】芯材１の材質は、この種のロールに用いら
れるものならば、いずれのものでもよく、特に制限され
ない。例えば、炭素鋼（軟鋼、硬鋼）、鋳鋼、あるいは
ステンレス鋼、クロム鋼等の特殊鋼、銅合金、軽合金な
どの金属、ポリオノシメチレン、ポリアミド等の熱可塑
性樹脂、フェノール樹脂、メラミン等樹脂の熱硬化性樹
脂などの樹脂、あるいは天然ゴム、あるいはスチレン−
ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−α−オレフィ
ン共重合体ゴム等の合成ゴムなどのゴムが挙げられる。
れるものならば、いずれのものでもよく、特に制限され
ない。例えば、炭素鋼（軟鋼、硬鋼）、鋳鋼、あるいは
ステンレス鋼、クロム鋼等の特殊鋼、銅合金、軽合金な
どの金属、ポリオノシメチレン、ポリアミド等の熱可塑
性樹脂、フェノール樹脂、メラミン等樹脂の熱硬化性樹
脂などの樹脂、あるいは天然ゴム、あるいはスチレン−
ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−α−オレフィ
ン共重合体ゴム等の合成ゴムなどのゴムが挙げられる。
【００１１】被覆層２は、超高分子量ポリエチレン収縮
パイプを収縮させてなるものであり、通常、肉厚０．２
〜３ｍｍ程度、好ましくは０．５〜２ｍｍ程度に形成さ
れるものである。
パイプを収縮させてなるものであり、通常、肉厚０．２
〜３ｍｍ程度、好ましくは０．５〜２ｍｍ程度に形成さ
れるものである。
【００１２】本発明の被覆ロールの製造は、例えば、芯
材２を超高分子量ポリエチレン収縮パイプ内に挿入した
後、加熱して超高分子量ポリエチレン収縮パイプを熱収
縮させて、芯材の外周面に超高分子量ポリエチレン収縮
パイプを密着させることにより行うことかできる。熱収
縮させるための加熱温度は、通常、１００〜１６０℃程
度、好ましくは１４０〜１６０℃程度である。この超高
分子量ポリエチレン収縮パイプによる被覆において、予
め芯材の外面を粗面にしておくと、収縮パイプ内に芯材
を挿入するときに、収縮パイプと芯材の接触界面におけ
る滑り抵抗を小さくすることができる。また、収縮パイ
プが熱収縮して形成される被覆層と芯材との界面の接着
強度が向上するため、好ましい。
材２を超高分子量ポリエチレン収縮パイプ内に挿入した
後、加熱して超高分子量ポリエチレン収縮パイプを熱収
縮させて、芯材の外周面に超高分子量ポリエチレン収縮
パイプを密着させることにより行うことかできる。熱収
縮させるための加熱温度は、通常、１００〜１６０℃程
度、好ましくは１４０〜１６０℃程度である。この超高
分子量ポリエチレン収縮パイプによる被覆において、予
め芯材の外面を粗面にしておくと、収縮パイプ内に芯材
を挿入するときに、収縮パイプと芯材の接触界面におけ
る滑り抵抗を小さくすることができる。また、収縮パイ
プが熱収縮して形成される被覆層と芯材との界面の接着
強度が向上するため、好ましい。
【００１３】また、このとき、予め、芯材の外周面に接
着性樹脂を介在させてから、超高分子量ポリエチレン収
縮パイプを熱収縮させると、被覆層と芯材の界面の接着
強度が飛躍的に向上した被覆ロールを得ることができる
ため、好ましい。この方法は、ロール、鋼管等の筒状体
の外面に接着性樹脂の粉末あるいはフィルムを予め熱融
着させることによって行うことができる。用いられる接
着性樹脂としては、例えば、アドマーＮＥ０６０（三井
石油化学工業株式会社製、商品名）等が挙げられ、ま
た、これらの変性物も挙げられる。
着性樹脂を介在させてから、超高分子量ポリエチレン収
縮パイプを熱収縮させると、被覆層と芯材の界面の接着
強度が飛躍的に向上した被覆ロールを得ることができる
ため、好ましい。この方法は、ロール、鋼管等の筒状体
の外面に接着性樹脂の粉末あるいはフィルムを予め熱融
着させることによって行うことができる。用いられる接
着性樹脂としては、例えば、アドマーＮＥ０６０（三井
石油化学工業株式会社製、商品名）等が挙げられ、ま
た、これらの変性物も挙げられる。
【００１４】さらに、芯材の材質がゴムである場合に
は、予め、芯材のゴム中に加硫剤を配合しておき、芯材
を超高分子量ポリエチレン収縮パイプ内に挿入した後、
加熱して超高分子量ポリエチレン収縮パイプを熱収縮さ
せるとともに、加硫剤によりゴムと超高分子量ポリエチ
レンとを加硫接着させれば、被覆層と芯材の界面におけ
る接着強度が強固な被覆ロールを得ることができるた
め、好ましい。
は、予め、芯材のゴム中に加硫剤を配合しておき、芯材
を超高分子量ポリエチレン収縮パイプ内に挿入した後、
加熱して超高分子量ポリエチレン収縮パイプを熱収縮さ
せるとともに、加硫剤によりゴムと超高分子量ポリエチ
レンとを加硫接着させれば、被覆層と芯材の界面におけ
る接着強度が強固な被覆ロールを得ることができるた
め、好ましい。
【００１５】用いられる加硫剤としては、例えば、ジ−
ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等
の有機過酸化物、イオウなどが挙げられ、また、加硫接
着のための加熱温度は、通常、１４０〜２００℃程度、
好ましくは１５０〜１７０℃程度である。
ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等
の有機過酸化物、イオウなどが挙げられ、また、加硫接
着のための加熱温度は、通常、１４０〜２００℃程度、
好ましくは１５０〜１７０℃程度である。
【００１６】以上の熱収縮あるいは加硫接着における加
熱方法は、特に限定されず、例えば、オーブンによる加
熱、遠赤外線による加熱等の方法にしたがって、行うこ
とができる。
熱方法は、特に限定されず、例えば、オーブンによる加
熱、遠赤外線による加熱等の方法にしたがって、行うこ
とができる。
【００１７】本発明の被覆ロールの被覆層に用いられる
超高分子量ポリエチレン収縮パイプは、極限粘度〔η〕
が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレンからな
り、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２ｍｍ以
上、好ましくは０．５〜２ｍｍであり、および外径／肉
厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上、好ましくは３０〜８０の
ものであり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率が
１０％以上、好ましくは２０％以上、さらに４０〜９０
％のものが好ましい。本発明においては、この超高分子
量ポリエチレン収縮パイプを被覆層に用いることによ
り、耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑性、耐薬品性等に優
れた被覆ロールを得ることができる。
超高分子量ポリエチレン収縮パイプは、極限粘度〔η〕
が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレンからな
り、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２ｍｍ以
上、好ましくは０．５〜２ｍｍであり、および外径／肉
厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上、好ましくは３０〜８０の
ものであり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率が
１０％以上、好ましくは２０％以上、さらに４０〜９０
％のものが好ましい。本発明においては、この超高分子
量ポリエチレン収縮パイプを被覆層に用いることによ
り、耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑性、耐薬品性等に優
れた被覆ロールを得ることができる。
【００１８】この超高分子量ポリエチレン収縮パイプの
製造は、例えば、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上
の超高分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給し
て溶融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連
結され、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに
回転するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ
比が少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエ
チレンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に
成形した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイ
に連結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外
径がインナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるよう
に拡径させながら、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き
取るとともに、テーパーコアのテーパー部において超高
分子量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工
程を含む方法によって行うことができる。
製造は、例えば、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上
の超高分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給し
て溶融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連
結され、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに
回転するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ
比が少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエ
チレンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に
成形した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイ
に連結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外
径がインナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるよう
に拡径させながら、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き
取るとともに、テーパーコアのテーパー部において超高
分子量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工
程を含む方法によって行うことができる。
【００１９】本発明の被覆ロールにおいて用いられる超
高分子量ポリエチレン収縮パイプの素材である超高分子
量ポリエチレンは、エチレンを主成分とするものであ
り、例えば、エチレンの単独重合体、エチレンを主成分
としエチレンと該エチレンと共重合可能な単量体との共
重合体などが挙げられる。このエチレンと共重合可能な
単量体としては、例えば、炭素数３以上のα−オレフィ
ンなどが挙げられる。前記炭素数３以上のα−オレフィ
ンの具体例としては、プロピレン、１−ブテン、イソブ
テン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メ
チル−１−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペ
ンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１
−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデ
セン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイ
コセン等が挙げられる。
高分子量ポリエチレン収縮パイプの素材である超高分子
量ポリエチレンは、エチレンを主成分とするものであ
り、例えば、エチレンの単独重合体、エチレンを主成分
としエチレンと該エチレンと共重合可能な単量体との共
重合体などが挙げられる。このエチレンと共重合可能な
単量体としては、例えば、炭素数３以上のα−オレフィ
ンなどが挙げられる。前記炭素数３以上のα−オレフィ
ンの具体例としては、プロピレン、１−ブテン、イソブ
テン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メ
チル−１−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペ
ンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１
−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデ
セン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイ
コセン等が挙げられる。
【００２０】また、この超高分子量ポリエチレンには、
必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。この添加
剤としては、例えば、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防
止剤、無機充填剤、着色剤等が挙げられる。
必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。この添加
剤としては、例えば、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防
止剤、無機充填剤、着色剤等が挙げられる。
【００２１】次に、この製造方法について、図２〜４に
示す超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装置の実
施態様に基づいて詳細に説明する。
示す超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装置の実
施態様に基づいて詳細に説明する。
【００２２】図２に示す超高分子量ポリエチレン収縮パ
イプの製造装置は、基本的に、スクリュー押出機３と、
該スクリュー押出機３に装着されたダイ４と、ダイ４に
連設されたテーパーコア５とを有するものである。
イプの製造装置は、基本的に、スクリュー押出機３と、
該スクリュー押出機３に装着されたダイ４と、ダイ４に
連設されたテーパーコア５とを有するものである。
【００２３】スクリュー押出機３は、図２に示すとお
り、溝付シリンダー６と、該溝付シリンダー６に内挿さ
れたスクリュー７とを有し、さらに原料である超高分子
量ポリエチレンを供給するホッパー８を有するものであ
る。
り、溝付シリンダー６と、該溝付シリンダー６に内挿さ
れたスクリュー７とを有し、さらに原料である超高分子
量ポリエチレンを供給するホッパー８を有するものであ
る。
【００２４】溝付シリンダー６の内径は、所望の外径の
収縮パイプが得られるように適宜選択される。また、ス
クリュー７は圧縮比１〜２．５、好ましくは圧縮比１．
３〜２．０のものが用いられる。このスクリューの有効
長さ（Ｌ／Ｄ）は、通常、２０〜２８程度である。スク
リューの圧縮部長さは、有効長さ（Ｌ／Ｄ）の２５〜８
０％程度てある。また、スクリューフライトピッチは、
通常、０．４〜０．８程度である。このスクリュー７の
回転数は、通常、１０〜３０ｒ．ｐ．ｍ．程度である。
また、ホッパー８は、原料が粉体である場合に、シリン
ダー内の脱気を容易にし、原料の落込み不良を防止でき
る点で、二段ホッパーが好ましい。
収縮パイプが得られるように適宜選択される。また、ス
クリュー７は圧縮比１〜２．５、好ましくは圧縮比１．
３〜２．０のものが用いられる。このスクリューの有効
長さ（Ｌ／Ｄ）は、通常、２０〜２８程度である。スク
リューの圧縮部長さは、有効長さ（Ｌ／Ｄ）の２５〜８
０％程度てある。また、スクリューフライトピッチは、
通常、０．４〜０．８程度である。このスクリュー７の
回転数は、通常、１０〜３０ｒ．ｐ．ｍ．程度である。
また、ホッパー８は、原料が粉体である場合に、シリン
ダー内の脱気を容易にし、原料の落込み不良を防止でき
る点で、二段ホッパーが好ましい。
【００２５】このスクリュー押出機３の周壁には、供給
される超高分子量ポリエチレンを溶融するために、加熱
バレル９が配設され、また、その加熱温度を調節するた
めに、水冷バレル１０が配設されている。このスクリュ
ー押出機３における加熱温度は、通常、超高分子量ポリ
エチレンの融点以上３４０℃以下の温度、好ましくは１
６０〜３３０℃に調節される。
される超高分子量ポリエチレンを溶融するために、加熱
バレル９が配設され、また、その加熱温度を調節するた
めに、水冷バレル１０が配設されている。このスクリュ
ー押出機３における加熱温度は、通常、超高分子量ポリ
エチレンの融点以上３４０℃以下の温度、好ましくは１
６０〜３３０℃に調節される。
【００２６】このスクリュー押出機３に装着されるダイ
４は、インナーダイ１１とアウターダイ１２とから構成
され、アウターダイ１２内にインナーダイ１１が内挿さ
れている。インナーダイ１１はスクリュー押出機３のス
クリュー７の先端１３に連結され、スクリュー７の回転
とともに回転する。また、アウターダイ１２は、スクリ
ュー押出機３の溝付シリンダー６の先端１４に装着され
る。このダイ４は、Ｌ／Ｄ比が少なくとも１０、好まし
くは２０〜５０であるものである。また、インナーダイ
１１は、スクリュー７とともに回転するので、内部を流
通する超高分子量ポリエチレンとの滑りを良くするため
に、表面にフッ素樹脂をコーティングしたものか好まし
い。このダイ４の外周壁には、ダイ４中を移動する超高
分子量ポリエチレンの温度を調節するために、加熱バレ
ル１５が配設されている。このダイ４における加熱温度
は、通常、１６０〜２５０℃程度に調節される。
４は、インナーダイ１１とアウターダイ１２とから構成
され、アウターダイ１２内にインナーダイ１１が内挿さ
れている。インナーダイ１１はスクリュー押出機３のス
クリュー７の先端１３に連結され、スクリュー７の回転
とともに回転する。また、アウターダイ１２は、スクリ
ュー押出機３の溝付シリンダー６の先端１４に装着され
る。このダイ４は、Ｌ／Ｄ比が少なくとも１０、好まし
くは２０〜５０であるものである。また、インナーダイ
１１は、スクリュー７とともに回転するので、内部を流
通する超高分子量ポリエチレンとの滑りを良くするため
に、表面にフッ素樹脂をコーティングしたものか好まし
い。このダイ４の外周壁には、ダイ４中を移動する超高
分子量ポリエチレンの温度を調節するために、加熱バレ
ル１５が配設されている。このダイ４における加熱温度
は、通常、１６０〜２５０℃程度に調節される。
【００２７】本発明の製造装置において、ダイ４のイン
ナーダイ１１には、図４に拡大図を示すテーパーコア５
が連設されている。テーパーコア５は、インナーダイ１
１の先端１７に連結されているシャフト１８と、該シャ
フト１８に遊嵌されているテーパー成形部材１９とを有
する。インナーダイ１１の先端１７に連結されたシャフ
ト１８は、スクリュー７に連結されているインナーダイ
１１とともに回転する。このシャフト１８の外径は、通
常、インナーダイ１１の外径よりも細くし、また、長さ
は、通常、１００〜５００ｍｍ程度である。
ナーダイ１１には、図４に拡大図を示すテーパーコア５
が連設されている。テーパーコア５は、インナーダイ１
１の先端１７に連結されているシャフト１８と、該シャ
フト１８に遊嵌されているテーパー成形部材１９とを有
する。インナーダイ１１の先端１７に連結されたシャフ
ト１８は、スクリュー７に連結されているインナーダイ
１１とともに回転する。このシャフト１８の外径は、通
常、インナーダイ１１の外径よりも細くし、また、長さ
は、通常、１００〜５００ｍｍ程度である。
【００２８】またテーパー成形部材１９は、軸受２０に
よりシャフト１８に遊嵌され、シャフト１８と同調して
回転しないようにシャフト１８に装着されている。この
テーパー成形部材１９は、ダイ４から押し出された粗成
形物を有効に拡径することができ、またこの拡径に際し
ての摩擦抵抗を小さくし、成形を容易に行うことができ
る範囲に止めることができる点で、シャフト１８の軸方
向に対して、通常、５〜５０度、好ましくは１０〜３０
度の角度に傾斜して形成されたテーパー部２１と該テー
パー部２１に連接する円筒状部２２とを有する。
よりシャフト１８に遊嵌され、シャフト１８と同調して
回転しないようにシャフト１８に装着されている。この
テーパー成形部材１９は、ダイ４から押し出された粗成
形物を有効に拡径することができ、またこの拡径に際し
ての摩擦抵抗を小さくし、成形を容易に行うことができ
る範囲に止めることができる点で、シャフト１８の軸方
向に対して、通常、５〜５０度、好ましくは１０〜３０
度の角度に傾斜して形成されたテーパー部２１と該テー
パー部２１に連接する円筒状部２２とを有する。
【００２９】このテーパー成形部材１９のテーパー部２
１と円筒状部２２の表面に、テフロン等のフッ素樹脂に
よるコーティングを施しておくと、超高分子量ポリエチ
レン成形物との摩擦係数が低減し、成形を円滑に行うこ
とができるため、好ましい。
１と円筒状部２２の表面に、テフロン等のフッ素樹脂に
よるコーティングを施しておくと、超高分子量ポリエチ
レン成形物との摩擦係数が低減し、成形を円滑に行うこ
とができるため、好ましい。
【００３０】このテーパー成形部材１９において、軸方
向におけるテーパー部２１／円筒状部２２の長さの比
は、通常、０．２〜１．０程度、好ましくは０．３〜
０．７程度に形成される。また、円筒状部２２の外径
は、その最大外径が少なくとも前記インナーダイの直径
の１．２〜３．０倍であり、好ましくは前記インナーダ
イの直径の１．５〜３．０倍、さらに好ましくは１．７
〜２．０倍である。
向におけるテーパー部２１／円筒状部２２の長さの比
は、通常、０．２〜１．０程度、好ましくは０．３〜
０．７程度に形成される。また、円筒状部２２の外径
は、その最大外径が少なくとも前記インナーダイの直径
の１．２〜３．０倍であり、好ましくは前記インナーダ
イの直径の１．５〜３．０倍、さらに好ましくは１．７
〜２．０倍である。
【００３１】本発明の方法は、この製造装置において、
まず極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量
ポリエチレンをスクリュー押出機３に供給して溶融、混
練し、ダイ４から超高分子量ポリエチレンの溶融物を連
続して押出して円筒状の粗成形物に成形した後、適正な
肉厚の良好な収縮パイプが得られる点で、テーパーコア
５によって最大拡径部の内径がダイ４のインナーダイ１
１の外径の１．２〜３．０倍、好ましくは１．５〜３．
０倍、さらに好ましくは１．７〜２．０倍になるように
拡径させる。拡径されて形成された収縮パイプは、冷却
槽２３にて冷却されながら、引取機２４によって引き取
られる。この引取機２４の引取速度は、長手方向の収縮
率が適正な範囲にある超高分子量ポリエチレン収縮パイ
プが得られる点で、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下、好ましくは１．
１〜５倍、さらに好ましくは２〜３倍である。この引取
機２４としては、例えば、ロール式、キャタピラ式、ベ
ルト式等のものなどが挙げられる。
まず極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量
ポリエチレンをスクリュー押出機３に供給して溶融、混
練し、ダイ４から超高分子量ポリエチレンの溶融物を連
続して押出して円筒状の粗成形物に成形した後、適正な
肉厚の良好な収縮パイプが得られる点で、テーパーコア
５によって最大拡径部の内径がダイ４のインナーダイ１
１の外径の１．２〜３．０倍、好ましくは１．５〜３．
０倍、さらに好ましくは１．７〜２．０倍になるように
拡径させる。拡径されて形成された収縮パイプは、冷却
槽２３にて冷却されながら、引取機２４によって引き取
られる。この引取機２４の引取速度は、長手方向の収縮
率が適正な範囲にある超高分子量ポリエチレン収縮パイ
プが得られる点で、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下、好ましくは１．
１〜５倍、さらに好ましくは２〜３倍である。この引取
機２４としては、例えば、ロール式、キャタピラ式、ベ
ルト式等のものなどが挙げられる。
【００３２】また、収縮率が大きい超高分子量ポリエチ
レン収縮パイプが得られる点で、テーパーコア５のテー
パー部２１、好ましくはテーパー部２１の中間より細い
部位において、超高分子量ポリエチレンが冷却固化を開
始するように調整するのが望ましい。この超高分子量ポ
リエチレン収縮パイプの冷却固化の開始の調整は、スク
リュー押出機の押出速度、テーパーコアの位置、あるい
は冷却空気の吹き付けリングの設置位置等を調整するこ
とによって行うことができる。
レン収縮パイプが得られる点で、テーパーコア５のテー
パー部２１、好ましくはテーパー部２１の中間より細い
部位において、超高分子量ポリエチレンが冷却固化を開
始するように調整するのが望ましい。この超高分子量ポ
リエチレン収縮パイプの冷却固化の開始の調整は、スク
リュー押出機の押出速度、テーパーコアの位置、あるい
は冷却空気の吹き付けリングの設置位置等を調整するこ
とによって行うことができる。
【００３３】引取機２４により引き取られて形成された
本発明の超高分子量ポリエチレン収縮パイプは、切断機
２５により、適宜切断される。この切断機２５として
は、例えば、丸鋸、シアーカッター等の自動切断機が挙
げられる。
本発明の超高分子量ポリエチレン収縮パイプは、切断機
２５により、適宜切断される。この切断機２５として
は、例えば、丸鋸、シアーカッター等の自動切断機が挙
げられる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げ、本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００３５】（実施例１）図２に示す超高分子量ポリエ
チレン収縮パイプの製造装置と同じ構成を有し、各部の
仕様が下記のとおりである装置を用いて、超高分子量ポ
リエチレン収縮パイプを製造した。 押出機：スクリュー外径 ３０ｍｍφ スクリュー有効長さ（Ｌ／Ｄ） ２２ フライトピッチ １８ｍｍ スクリュー圧縮比 １．８ ダイ：ダイ長さ ７５０ｍｍ ダイ出口におけるアウターダイ外径 ２０ｍｍφ ダイ有効長さ（Ｌ／Ｄ） ３７．５ インナーダイ外径 １５ｍｍφ インナーダイ先端に連結されたテーパーコア：アルミニ
ウム金属で一体成形されたテーパー部と円筒状部とを有
し、表面がテフロンコーティングされている。 テーパー部 最大径 ３５ｍｍφ 長さ ５０ｍｍ 円筒状部 外径 ３５ｍｍφ 長さ ９０ｍｍ さらに、この装置は、樹脂の粗成形物を冷却するエアー
リング、冷却水槽、ロール式引取機、パイプ切断機を有
する。
チレン収縮パイプの製造装置と同じ構成を有し、各部の
仕様が下記のとおりである装置を用いて、超高分子量ポ
リエチレン収縮パイプを製造した。 押出機：スクリュー外径 ３０ｍｍφ スクリュー有効長さ（Ｌ／Ｄ） ２２ フライトピッチ １８ｍｍ スクリュー圧縮比 １．８ ダイ：ダイ長さ ７５０ｍｍ ダイ出口におけるアウターダイ外径 ２０ｍｍφ ダイ有効長さ（Ｌ／Ｄ） ３７．５ インナーダイ外径 １５ｍｍφ インナーダイ先端に連結されたテーパーコア：アルミニ
ウム金属で一体成形されたテーパー部と円筒状部とを有
し、表面がテフロンコーティングされている。 テーパー部 最大径 ３５ｍｍφ 長さ ５０ｍｍ 円筒状部 外径 ３５ｍｍφ 長さ ９０ｍｍ さらに、この装置は、樹脂の粗成形物を冷却するエアー
リング、冷却水槽、ロール式引取機、パイプ切断機を有
する。
【００３６】この装置に、超高分子量ポリエチレン
（〔η〕：１５．１ｄｌ／ｇ、融点：１３６℃、嵩比
重：０．４３ｇ／ｃｃ）の粉末樹脂を供給し、水冷バレ
ル（Ｃ1 ）、および３ゾーン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 ）に分
けた加熱バレルにおける温度を、それぞれ２０℃、２９
０℃、３３０℃および３３０℃に調整し、また３ゾーン
（Ｄ 1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ）に分けたダイの温度をそれぞれ２
３０℃、１８０℃および１７０℃にし、スクリュー回転
数１２ｒｐｍ、押出速度１８ｃｍ／ｍｉｎで粗成形物を
押出成形した。ダイ出口において、押出される円筒状の
粗成形物を押出方向にナイフで切開しながら冷却水槽を
通し、３０ｃｍ／ｍｉｎの速度で回転するロールを備え
るロール式引取機に誘導した後、ナイフによる切開を止
めて、テーパーコアのテーパー部によって粗成形物を拡
径し、エアーリングから冷却用空気を吹き付け、この冷
却空気の風量を調節して粗成形物の冷却固化がテーパー
部の中間で開始されるように調整し、外径３５．８ｍｍ
φおよび内径３４．５ｍｍφ、膨比（内径比）２．３
倍、１４０℃における直径方向の熱収縮率６０％の超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを製造した。
（〔η〕：１５．１ｄｌ／ｇ、融点：１３６℃、嵩比
重：０．４３ｇ／ｃｃ）の粉末樹脂を供給し、水冷バレ
ル（Ｃ1 ）、および３ゾーン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 ）に分
けた加熱バレルにおける温度を、それぞれ２０℃、２９
０℃、３３０℃および３３０℃に調整し、また３ゾーン
（Ｄ 1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ）に分けたダイの温度をそれぞれ２
３０℃、１８０℃および１７０℃にし、スクリュー回転
数１２ｒｐｍ、押出速度１８ｃｍ／ｍｉｎで粗成形物を
押出成形した。ダイ出口において、押出される円筒状の
粗成形物を押出方向にナイフで切開しながら冷却水槽を
通し、３０ｃｍ／ｍｉｎの速度で回転するロールを備え
るロール式引取機に誘導した後、ナイフによる切開を止
めて、テーパーコアのテーパー部によって粗成形物を拡
径し、エアーリングから冷却用空気を吹き付け、この冷
却空気の風量を調節して粗成形物の冷却固化がテーパー
部の中間で開始されるように調整し、外径３５．８ｍｍ
φおよび内径３４．５ｍｍφ、膨比（内径比）２．３
倍、１４０℃における直径方向の熱収縮率６０％の超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを製造した。
【００３７】得られた超高分子量ポリエチレン収縮パイ
プに、予め外面をローレット加工により粗面化した、外
径２７ｍｍφのステンレス製ロールを挿入した後、オー
ブンに入れて１４０℃で１時間加熱して超高分子量ポリ
エチレン収縮パイプを熱収縮させて、芯材がステンレス
鋼からなり、被覆層が超高分子量ポリエチレンからなる
図１に示す構造の被覆ロールを得た。
プに、予め外面をローレット加工により粗面化した、外
径２７ｍｍφのステンレス製ロールを挿入した後、オー
ブンに入れて１４０℃で１時間加熱して超高分子量ポリ
エチレン収縮パイプを熱収縮させて、芯材がステンレス
鋼からなり、被覆層が超高分子量ポリエチレンからなる
図１に示す構造の被覆ロールを得た。
【００３８】得られた被覆ロールは、被覆層が芯材に十
分に密着され、超高分子量ポリエチレンが有する優れた
耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性および非粘着性を備え
ており、各種機械の部品、例えば、非粘着性、耐蝕性、
耐摩耗性などが要求される搬送用ローラーとして有用な
ものであった。
分に密着され、超高分子量ポリエチレンが有する優れた
耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性および非粘着性を備え
ており、各種機械の部品、例えば、非粘着性、耐蝕性、
耐摩耗性などが要求される搬送用ローラーとして有用な
ものであった。
【００３９】
【発明の効果】本発明の超高分子量ポリエチレン被覆ロ
ールは、被覆層として用いられる超高分子量ポリエチレ
ンが有する優れた耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑性、耐
薬品性等の特性を生かして、各種用途に好適に用いるこ
とができるものである。例えば、抄紙機、印刷機、新聞
印刷機、ファックス、写真現像機等の部品、あるいは搬
送用ローラー、ゴムローラー等に好適に用いることがで
きる。
ールは、被覆層として用いられる超高分子量ポリエチレ
ンが有する優れた耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑性、耐
薬品性等の特性を生かして、各種用途に好適に用いるこ
とができるものである。例えば、抄紙機、印刷機、新聞
印刷機、ファックス、写真現像機等の部品、あるいは搬
送用ローラー、ゴムローラー等に好適に用いることがで
きる。
【図１】 本発明の超高分子量ポリエチレン被覆ロール
の一実施態様を説明する図。
の一実施態様を説明する図。
【図２】 超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装
置の主要部を説明する模式断面図。
置の主要部を説明する模式断面図。
【図３】 超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装
置の主要部を説明する図。
置の主要部を説明する図。
【図４】 超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装
置のテーパーコアを説明する図。
置のテーパーコアを説明する図。
１ 芯材
２ 被覆層
３ スクリュー押出機
４ ダイ
５ テーパーコア
６ 溝付シリンダー
７ スクリュー
８ ホッパー
９ 加熱バレル
１０ 水冷バレル
１１ インナーダイ
１２ アウターダイ
１３ スクリュー６の先端
１４ 溝付シリンダー５の先端
１６ 加熱バレル
１７ インナーダイ１１の先端
１８ シャフト
１９ テーパー成形部材
２０ 軸受
２１ テーパー部
２２ 円筒状部
２３ 冷却槽
２４ 引取機
２５ 切断機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ
31:32 4Ｆ
Claims (3)
- 【請求項１】 芯材と、該芯材の外側に配設された超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層
とを有する超高分子量ポリエチレン被覆ロール。 - 【請求項２】 前記超高分子量ポリエチレン収縮パイプ
が、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量
ポリエチレンからなり、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚
（ｔ）０．２ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の
比が１０以上であり、かつ１４０℃における直径方向の
収縮率が１０％以上のものである請求項１に記載の超高
分子量ポリエチレン被覆ロール。 - 【請求項３】 前記超高分子量ポリエチレン収縮パイプ
が、 極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリ
エチレンをスクリュー押出機に供給して溶融、混練し、 該スクリュー押出機のスクリューに連結され、スクリュ
ー押出機のスクリューの回転とともに回転するインナー
ダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が少なくとも１
０であるダイから、超高分子量ポリエチレンの溶融物を
連続して押出して円筒状の粗成形物に成形した後、 該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイに連結された
テーパーコアによって、最大拡径部分の外径がインナー
ダイの外径の１．２〜３．０倍になるように拡径させな
がら、スクリュー押出機における超高分子量ポリエチレ
ンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き取るととも
に、テーパーコアのテーパー部において超高分子量ポリ
エチレンが冷却固化を開始するようにする工程を含む方
法によって製造されたものである請求項１または２に記
載の超高分子量ポリエチレン被覆ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17503291A JPH0516298A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 超高分子量ポリエチレン被覆ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17503291A JPH0516298A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 超高分子量ポリエチレン被覆ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0516298A true JPH0516298A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15989030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17503291A Pending JPH0516298A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 超高分子量ポリエチレン被覆ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0516298A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6918865B2 (en) | 2002-10-31 | 2005-07-19 | Voith Paper Patent Gmbh | Roll cover |
| US7014604B2 (en) | 2002-07-19 | 2006-03-21 | Voith Paper Patent Gmbh | Paper machine roll cover |
| CN103042069A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-17 | 江苏金波新材料科技有限公司 | 一种复合管材的制备方法 |
| KR101832425B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2018-02-26 | 주식회사 케이이씨 | 난연 uhmw-pe 열 성형 리턴 롤러의 제조 방법 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17503291A patent/JPH0516298A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7014604B2 (en) | 2002-07-19 | 2006-03-21 | Voith Paper Patent Gmbh | Paper machine roll cover |
| US6918865B2 (en) | 2002-10-31 | 2005-07-19 | Voith Paper Patent Gmbh | Roll cover |
| CN103042069A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-17 | 江苏金波新材料科技有限公司 | 一种复合管材的制备方法 |
| KR101832425B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2018-02-26 | 주식회사 케이이씨 | 난연 uhmw-pe 열 성형 리턴 롤러의 제조 방법 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000509 |