JPH0582285B2 - - Google Patents

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JPH0582285B2
JPH0582285B2 JP59166317A JP16631784A JPH0582285B2 JP H0582285 B2 JPH0582285 B2 JP H0582285B2 JP 59166317 A JP59166317 A JP 59166317A JP 16631784 A JP16631784 A JP 16631784A JP H0582285 B2 JPH0582285 B2 JP H0582285B2
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JP
Japan
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resin
die
section
extrusion
screw
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Yoshiaki Fukuda
Takeshi Myasaka
Shuhei Imon
Hideo Kawashima
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は熱硬化性樹脂の新規な押出成形方法に
関する。 従来の技術とその問題点: 熱硬化性樹脂の成形方法としては圧縮成形法、
トランスフアー成形法、射出成形法および押出成
形法が知られ、夫々の成形方法に適合した装置が
用いられている。 これらの熱硬化性樹脂の成形方法のうち、押出
成形装置としてはプランジヤー押出装置が一般的
であり(例えば特開昭48−83155公報、プラスチ
ツクスVol25、No.3P47)、丸棒やパイプなどの単
純な形状の長尺押出製品が生産されている。しか
し乍らプランジヤー押出成形装置に於ては、金型
部における押出圧が高く、しかも間欠押出である
ため均一な成形品を得ることが困難であり生産性
も低い。 かゝる事情から、所謂スクリユー型押出成形装
置を用いる成形方が例えば特開昭54−23661公報
により開示されている。これは押出機内で混練熔
融された熱硬化性樹脂を、アダプターを通じて金
型内へ導き最終形状に賦形する形成装置である。
しかし乍らこの様な成形装置では、樹脂流路が複
雑に変化し、僅かな温度や圧力の差で熱硬化反応
が急激に進行したり、滞留の発生によつて局部的
に硬化反応が進行したりすることにより、連続し
て安定な成形を行うことが困難であつた。 問題点を解決する手段: 本発明者らは、建築分野、電気、電子分野等に
おいて市場の要求の強い難燃性、耐熱性等に優れ
た熱硬化性樹脂の成形品の成形方法、特に上記し
た問題点の解決について種々検討を重ねた結果、
押出機のシリンダーとスクリユー先端部によつて
形成される円周状断面と同じ断面形状から始まる
ダイス内の樹脂流路を複雑に変化させることなく
なめらかに所望の最終形状にまで導きダイス内に
於て押出後自己形状を保持できる程度にまで賦形
することにより連続的に且つ安定でしかも生産性
良く成形し得ることを見出して本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、先端部の形状が円柱状
であるスクリユー、およびダイスを用いて実施す
る熱硬化性樹脂の押出成形方法であつて、(1)該ダ
イスの樹脂流入口の断面がスクリユー計量部に対
応する押出機のシリンダーとスクリユー計量部の
底部とによつて形成される環状断面に等しく、(2)
該ダイスの樹脂出口側の断面の平均周囲長が樹脂
入口側の平均周囲長の0.7〜1.5倍となるように樹
脂流路を滑らかに変化させ、(3)該ダイスの樹脂入
口部とスクリユー先端部との距離が0.05〜2mmと
なるように装着し、(4)該ダイス内に於いて押出後
自己形状を保持できる程度にまで賦形することを
特徴とする熱硬化性樹脂の押出成形方法である。 本発明の特徴は、押出機の先端に装着するダイ
スの構造とその装着方法にあり、使用される押出
装置としては、単軸スクリユー押出装置のみなら
ず、二軸スクリユーあるいは多軸スクリユー押出
装置であつても先端部が最終的に単軸に集約され
る押出装置の何れも使用できる。本発明に使用で
きるこれらの押出装置の内部構造としては、押出
装置の供給部から先端の計量部に至る間に脱気孔
を設けたり、特殊な混練構造を設けることは何ら
差し支えない。またダイスの先端にダイス出口の
断面より極わずか小さい断面を有する装置を装着
し、樹脂にかゝる背圧を調整できるようにしても
よい。 本発明を図によつて説明すれば、第1図は本発
明の方法を実施するのに好ましい押出装置の1例
を示したものであり、第2図は本発明に使用され
るダイスの1例を示したものである。 第1図に於てホツパー1より供給された熱硬化
性樹脂材料は、シリンダー2内でヒーター3によ
り加熱熔融され、スクリユー4の回転により熔融
状態のまゝ先へ送られダイス5内へ導入される。
次いでダイス内の流路を移行し、最終製品形状と
同一の断面を有する出口流路6に導びかれ、出口
から押出されるまでの間に硬化が促進され、押出
後自己形状を保持できる程度にまで賦形されて成
形品7となつて押出される。 ダイスの樹脂入口の断面は、スクリユー計量部
に対応する押出機のシリンターとスクリユー計量
部の底部とによつて形成される環状断面に等し
く、出口の断面は、所望の製品形状である。ダイ
ス内の樹脂の流路はこの間に滑らかに変化させ
る。 樹脂の流路の変化は、ダイスの入口からスパイ
ダーを越えた位置のところまでで行なうことが望
ましい。ダイス内へ導入された樹脂は、熔融状態
のまゝ滑らかに変化する流路に従つて移行しスパ
イダー部分を通過した後、出口断面に等しい断面
を有する流路においてダイス出口に至る間に賦形
硬化される。こゝで出口断面に等しい断面を有す
る流路の長さは、肉厚、使用される樹脂の粘度お
よび硬化速度などの特性並びに成形条件等との組
合せにより変えることが必要であるが、通常1D
〜10D(こゝでDは押出機の口径を示す)、好まし
くは2D〜7D、更に好ましくは2D〜5Dの範囲か
ら適宜選択することができる。而してこの長さが
1D未満の場合は、硬化が充分行なわれにくく良
好な成形品が得難い傾向がある。また10D以上と
なる場合は、背圧が大きくなりすぎ押出が困難と
なる傾向がある。また、出口側の断面形状に関し
ては、その平均周囲長は入口側のそれの0.3〜3
倍、好ましくは0.5〜2倍、更に好ましくは0.7〜
1.5倍、肉厚は、入口側のそれの0.3〜5倍、好ま
しくは0.5〜4倍、更に好ましくは0.7〜3倍の範
囲から適宜選択することができる。本発明におい
て、平均周囲長とは、ダイスの樹脂の入口側断面
および出口側断面の最小周囲長と最大周囲長との
和の二分の一の値を意味する。例えば出口側の断
面の平均周囲長が入口側のそれの0.3〜3倍の範
囲を逸脱する場合、あるいは出口側の断面の肉厚
が入口側それの0.3〜5倍の範囲を逸脱する場合
のように樹脂流路の変化がなめらかでない場合に
は樹脂の流動がなめらかに行なわれず、硬化が進
みすぎて押出が困難になるので好ましくない。 本発明に使用されるスクリユーは通常樹脂の押
出成形に使用されるスクリユーであれば何れでも
良いが、フルフライト型や先端に平滑部を有する
様な剪断のあまりかゝらない形状のものが望まし
い。スクリユー先端の形状は円柱状であることが
好ましく、また、スクリユー先端とダイスの距離
は出来るだけ近接することが望ましく、通常0.05
〜2mmの範囲から適宜選択される。 本発明の方法を実施するにあたつて、押出装置
各部の温度設定は、使用する材料の特性やスクリ
ユーの圧縮比、製品の肉厚、押出速度等の組合せ
により当然変るが、スクリユーの圧縮部及び計量
部に対応するシリンダー部位及びダイスの温度設
定は通常50〜200℃、好ましくは60〜150℃の範囲
である。 而して設定温度が50℃以下の場合は、樹脂の硬
化反応が充分に進行しないため流好な成形品は得
難い傾向があり、一方200℃までの温度で通常用
いられる熱硬化性樹脂は充分に熱硬化するのでそ
れ以上にする必要はない。 通常、熱硬化性樹脂の押出成形に於てはシリン
ダー内で加熱溶融された樹脂は、アダプターを経
て金型内へ導入され最終形状に賦形されるが、こ
の過程に於て樹脂の流路が複雑に変化するため
に、樹脂の滞留が起りやすく、局部的に硬化反応
が進行したり、僅かな圧力や温度の変化で硬化反
応が急激に起るなどの問題を引き起す。また、複
雑な流路による抵抗に打ち勝ち滞留を防止しつつ
樹脂を押出するためには、強大な押出圧力を要し
特殊な押出装置を必要とする。 しかし乍ら、本発明の方法によれば、押出機の
スクリユー先端部以降の樹脂の流路の変化は滑ら
かでありかつ小さいので、樹脂の滞留は全くなく
局部的な硬化反応や圧力、温度の変化による急激
な硬化反応を引き起すことがない。 本発明の方法により押出された成形品は必要に
応じ更に後硬化しても良い。この場合、成形品は
適宜加熱処理する事によつて硬化が完了する。 しかし乍ら、本発明の方法による場合は、押出
された時点で既に自己形状を保持するのに充分な
まで成形条件を制御して硬化、賦形されるため、
変形、反り、曲り、脹れなどの現象を起すことが
ない。 本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、フ
エノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹
脂、アリル樹脂、キシレン樹脂、アニリン樹脂等
の熱硬化性樹脂、およびポリエチレン、ポリプロ
プレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール等の熱
可塑性樹脂に架橋剤を加えて本発明のスクリユー
の平滑部に於て押出後自己形状を保持し得る程度
にまで賦形できる樹脂等が挙げられ、なかでもフ
エノール樹脂およびメラミン樹脂の成形に好適で
ある。 本発明に用いられる熱硬化性樹脂には必要に応
じて熱硬化性樹脂の成形に於て一般に用いられる
重填剤、離型剤、増粘剤、着色剤、分散剤、発泡
剤、あるいはまた重合開始剤、硬化促進剤、重合
禁止剤などを添加することができる。 また更に他種のポリマーあるいは有機または無
機の繊維状物、例えば硝子等を加えることもでき
る。 以上説明した如く、本発明の方法によれば難燃
性および耐熱性能の優れた熱硬化性樹脂の長尺押
出製品を容易に生産性良く製造することができ
る。 以下本発明を実施例により更に説明するが本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例 1 口径40mm、L/D=24の押出機により、供給部
3D、圧縮部16D、底部の径が34mm長さ5Dの計量
部を有する圧縮比2.0のスクリユーを用い、樹脂
の流入口の断面が外径40mm、内径34mm、出口側の
樹脂流路の断面が外径46mm、内径40mm、出口側と
同一の断面を有する流路の長さが100mm、全長180
mmのダイスをスクリユー先端より0.5mmの位置に
装着して押出成形を行なつた。成形材料としてフ
エノール樹脂(日本合成加工株式会社製、商品名
ニツカライト950−J)を用い装置各部の温度は、 C1(0〜2D) ……水冷 C2(3D〜10D) ……70℃ C3(11D〜16D) ……85℃ C4(17D〜20D) ……95℃ C5(21D〜24D) ……105℃ D1 ……110℃ D2 ……130℃ に設定してスクリユー回転数30rpmで成形を行な
つた。 結果は第1表に示したとうりである。 実施例 2 実施例1と同じ押出機及びスクリユーを使用
し、樹脂の流入口の断面が外径40mm、内径34mm、
出口側の断面が外周188mm(1辺長47mmの正方形)
内周160mm(1辺長40mmの正方形)であり、出口
側と同一の断面を有する流路の長さが90mm全長
200mmのダイスをスクリユー先端より0.8mmの位置
に装着して押出成形を行なつた。成形材料はメラ
ミン樹脂(オタライト株式会社製、商品名ON−
600)を用い、装置各部の温度はC1……水冷、C2
……70℃、C3……85℃、C4……100℃、C5……
110℃、D1……110℃、D2……135℃に設定し、ス
クリユー回転数30rpmで成形を行なつた。 結果は第1表に示したとうりである。
【表】 注1…管軸方向の圧縮強度。試験法は
JISK6911、5、19、5項による。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法の実施に好適な装置の
断面図の1例を示したものであり、第2図は、本
発明に使用されるダイスの1例を示すものであり
第3図は、ダイス前面から見た場合の成形品の形
状等を示す図である。 1……ホツパー、2……シリンダー、3……ヒ
ーター、4……スクリユー、5……ダイス、6…
…最終製品と同じ断面を有する流路、7……成形
品。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 先端部の形状が円柱状であるスクリユー、お
    よびダイスを用いて実施する熱硬化性樹脂の押出
    成形方法であつて、(1)該ダイスの樹脂流入口の断
    面がスクリユー計量部に対応する押出機のシリン
    ダーとスクリユー計量部の底部とによつて形成さ
    れる環状断面に等しく、(2)該ダイスの樹脂出口側
    の断面の平均周囲長が樹脂入口側の平均周囲長の
    0.7〜1.5倍となるように樹脂流路を滑らかに変化
    させ、(3)該ダイスの樹脂入口部とスクリユー先端
    部との距離が0.05〜2mmとなるように装着し、(4)
    該ダイス内に於いて押出後自己形状を保持できる
    程度にまで賦形することを特徴とする熱硬化性樹
    脂の押出成形方法。
JP59166317A 1984-08-10 1984-08-10 熱硬化性樹脂の押出成形方法 Granted JPS6144620A (ja)

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JP2748889B2 (ja) * 1995-06-05 1998-05-13 村田機械株式会社 工具の摩耗補正装置

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