JPS5854660B2 - 二軸配向シ−トの成形方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二軸圧延配向シートを成形する方法及び装置
に関するものであり、その目的とするところは、縦横の
配向の異方性が小さく、表面が平滑で、バランスのとれ
た二軸圧延配向シートを連続的に製造することにある。

従来、圧延配向シートは、圧延ロールにより縦方向に一
軸配向したものがほとんどであり、連続的に二軸に圧延
配向することはほとんど不可能であった。

最近になって、連続的に二軸圧延配向シートを得る２、
３の方法が提案されている。

例えば、圧延ロールに凸起状物を設け、同時に二軸圧延
配向する方法、シートの成形方向に対し斜めに圧延ロー
ル又は金型を配し、逐次、連続的に二軸圧延配向する方
法がある。

これら従来の方法は、二軸圧延配向シートの成形技術と
はいえ、横方向の圧延倍率は低く、又、凸起状物を有す
る圧延ロールを用いた場合には、表面の平滑性が悪く、
二軸圧延配向シートとしては、縦横の配向の異方性の大
きいものしか得られず、従来法により、表面が平滑でバ
ランスのとれた二軸圧延配向シートを連続的に得ること
は困難であった。

本発明者等は、これら従来の問題点を解決して連続的に
二軸圧延配向シートを得る為に研究を続けた結果、円周
方向に圧延配向された管状体を切断展開し更に縦方向に
圧延することにより優れた二軸圧延配向シートが得られ
ることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、合成樹脂管状体を、圧延配向のか
かる温度に保持し、該管状体の内部及び外部より圧縮力
を加えながら、該管状体の径を押し拡げ、円周方向に圧
延配向せしめた後、得られた配向管状体を縦に切断展開
し、更に圧延ロールにより、縦方向に圧延配向せしめる
方法であり、さらに直線状の管状体支持部と、徐々に外
径が大きくなっている管状体加圧部を有する内マンドレ
ルを中心に備え、該管状体加圧部の外測に、内マンドレ
ル外面との空隙が、内マンドレルの外径が大きくなるに
つれ、徐々に減少してなる温調可能な外ダイスを設けた
加圧部、切開刃、及び、一対又はそれ以上の圧延ロール
を配置した成形装置である。

さらに本発明の特徴は、加圧部において、管状体の内部
及び外部より圧力を加えながら拡径し、横圧延配向管状
体を成形し、更にこの横圧延配向管状体を切開き、横圧
延配向シートとし、この横圧延配向シートを圧延ロール
にて縦圧延し、二軸圧延配向シートを成形することにあ
り、この中で特に横圧延配向シートを成形する方法及び
この横圧延配向シートを縦圧延して二軸圧延配向シート
とする方法は既述した従来技術とは異なり、表面が平滑
で、縦横にバランスのとれた二軸圧延配向シートを連続
的に得ることができるものである。

本発明において、二軸圧延配向シートを効率よく連続的
に得るためには、押出機によって、溶融された合成樹脂
を金型内で管状体に成形し、直接直線状の管状体支持部
に供給し、該管状体を圧延配向のかかる温度に温調し、
金型内で管状体の内部及び外部より圧力を加えながら管
状体の内径を拡げ、円周方向に配向せしめた後、この配
向管状体を縦方向に切開し、横配向シートとし、更に圧
延ロールにて縦方向に圧延配向する方法が好ましい。

この場合、合成樹脂を熔融し、金型内で管状体に成形す
るための押出機は通常の押出成形で用いられているもの
と同じ種類のものでよいが、本発明のように金型内で管
状体を圧延するためには、高い押出圧力が必要なため、
押出機は高い背圧に耐え得るようにしておかねばならな
い。

また、管状体の圧延配向を効率よく行なう為に、徐々に
外径が大きくなっている管状体加圧部と、外ダイスとで
形成される空隙は、内マンドレルの外径が大きくなるに
つれ、徐々に減少しているようにする。

本発明において、管状体を圧延配向のかかる温度に調節
しやすくするために、内マンドレルの直線状管状体支持
部の外測に、内マンドレル外面と一定の間隔を有してな
る温調ダイスを設けることが好ましい。

溶融押出された合成樹脂管状体を、内マンドレルの直線
状管状体支持部に供給する場合は、この温調ダイスによ
り、管状体を冷却すればよい。

ここで、本発明でいう圧延配向とは、合成樹脂シートを
圧延ロールにより圧延成形し、シートに配向性を付与す
るもの又はこれと同種のものであり、被圧延物より硬度
の大きいロール又は金型により、圧延圧縮力を加え押し
伸ばすことによって被圧延物に付与された配向をいう。

本発明に用いられる合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニール、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル
などの熱可塑性樹脂及び架橋度の低い熱硬化性樹脂、い
ずれでもよい、またこれらの樹脂に各種フィラーを配合
したものでも可能である。

フィラーは、その形状が、繊維状、又は球状その他いず
れでもよく、組成も有機系、無機系、高分子系のものい
ずれでもよい。

また表面処理が施されてもよい。

特に、本発明において、結晶性合成樹脂を用いた場合、
圧延配向により、結晶の大きさを微細なものとすること
ができ、極めて透明性良好な二軸配向シートを得ること
ができる。

本発明の装置において、内マンドレル、温調ダイス、温
調可能な外ダイス及び圧延ロールの材質は、用いる合成
樹脂より硬度の大きい、圧延に適した材質でよいが、通
常は鋼が用いられる。

内マンドレルの外面及び温調ダイス、外ダイスの内面は
平滑に仕上げておくことが好ましい。

又、切開刃は、剃刀刃、切出刃、回転刃など焼入れされ
た鋭い刃をもっている金属製のものが用いられる。

以下、本発明を図面に示す実施例により説明するが、本
発明はこれによって何ら限定されるものではない。

第１図に示すように、図の左側に位置する押出機（ヘッ
ド部分のみ図示）により溶融された合成樹脂５は、内マ
ンドレルホルダー６を通過し、直線状管状体支持部にお
いて、温調ダイス２により冷却され管状体３を形成する
。

この管状体は管状体加圧部において温調可能な外ダイス
２′により圧延配向のかよる温度に温調されながら、外
ダイス２′及び内マンドレル１より圧縮力を受けながら
拡径され、横配向管状体４となる。

横配向管状体は、切開刃１２により切り開かれ横圧延配
向シートとなる。

更に横圧延配向シートは圧延ロール１０゜１０′により
縦圧延され、縦横二軸圧延配向シート１１となって引取
られる。

横配向管状体を形成するための圧延応力は、左側押出機
の押出圧力によって与えられる。

又配向管状体及び配向シートの引取りガイドロールとし
て８ 、８’、 ９ 、９’が用いられる。

圧延ロール１０，１０’は適当な温度に温調されている
。

この圧延ロール１０ 、１０’は、通常の圧延に用いら
れるロールでよく、一段だけでなく多段式にして用いて
もよい。

また、内マンドレル１自体を温調可能にしてもよい。

この場合、第１図における押出機の先端にクロスへラド
ダイを用いることによって容易に温調可能にしうる。

さらに、温調を効率的に行なうために、温調ダイス２と
温調可能な外ダイス２′との間の断熱を十分行なうこと
が好ましい。

さらに、第１図において、内マンドレルの最大径１１は
、直線状管状体支持部の径１゜の１．２〜１０倍にすれ
ばよ（，１，５〜６倍が更に好ましい。

１１と１゜の比が大きくなるほど、押出機の樹脂圧を大
きくする必要がある。

また、第１図において、ｔｏ、ｔｌ及びｔ２は、それぞ
れ、横圧延配向前管状体肉厚、横圧延配向後管状体肉厚
及び二軸圧延配向シート厚みを示す。

以下実施例を示す。

実施例 １ 高密度ポリエチレン樹脂（サンチック■５３６０旭化成
社製）を耐圧３５００ ｋｇ／ｃｗｔ、４０關φのスク
リュ一式押出機で熔融可塑化し、第１図に示した装置に
より管状体を成形し、内マンドレルと温調可能な外ダイ
スにより圧縮力を加えながら圧延配向し、配向管状体を
成形し、切り開いて、縦圧延し、二輪圧延配向シートを
得た。

この時の押出機ヘッド部５付近の樹脂圧は、１２５０に
９／ｃｒｌ、樹脂温度は１９０℃であった。

又、外ダイス２′により、加圧部付近の樹脂温度は約８
０℃に調節した。

以下に成形条件を示す。

この実施例に示す方法により、 シート厚み０．５ 間、幅４００ｍｍの二軸圧延配向シートを連続的に成形
することができた。

この二軸圧延配向シートの引張破断強度は次の通りであ
った。

引張破断強度はＡＳＴＭ Ｄ ６３８−６４Ｔで測定し
た。

配向なしシートは１９０℃にてプレス成形したものであ
る。

この結果からも二軸方向に十分配向していることが認め
られた。

実施例 ２ ポリアミド樹脂（レオナ■１５００旭化成社製）を実施
例１と同様にして、第１図の装置を用いて、二軸圧延配
向シートを得た。

この時押出機ヘッド部５付近の樹脂圧は１３２ ｏｋｇ
／ｄ、樹脂温は２８０℃であった。

又外ダイス２′により管状体加圧部付近の樹脂温は約１
００℃に調節した。

得られた二軸圧延配向シート（厚み０．５ ｍｍ ）の
引張破断強度は次の通りであった。

配向なしシートは２８０℃でプレス成形したものである
。

本発明の二軸配向シートは、圧延により分子配向してい
るため、耐衝撃性及び引張強度に優れており、又結晶性
合成樹脂を用いた場合、圧延により結晶核が、微小とな
り透明性良好なシートが、得られ、包装分野をはじめ建
材、工事資材としても用いることが出来る。

又深絞り成形などの二次加工を行うことにより強度の優
れた容器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の二軸圧延配向シート成形の過程を示
す側断面図である。 １・・・・・・内マンドレル、２・・・・・・温調ダイ
ス、２′・・・・・・外ダイス、３・・・・・・合成樹
脂管状体部、４・・・・・・横配向管状体、５・・・・
・・熔融可塑化された合成樹脂部、６・・・・・・内マ
ンドレルホルダー、７・・・・・・冷却液、７′・・・
・・・温調媒体、８ 、８’、 ９ 、９’・・・・・
・ガイドロール、１０ 、１０’・・・・・縦圧延ロー
ル、シート、１２・・・・・・切開刃。 １１・・・・・・二軸配向

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂管状体を、圧延配向のかかる温度に保持し
   、該管状体の内部及び外部より圧縮力を加えながら、該
   管状体の径を押し拡げ、円周方向に圧延配向せしめた後
   、得られた配向管状体を縦に切断展開し、更に圧延ロー
   ルにより、縦方向に圧延配向せしめることを特徴とする
   二軸配向シートの成形方法。 ２ 直線状の管状体支持部と、徐々に外径が大きくなっ
   ている管状体加圧部を有する内マンドレルを中心に備え
   、該管状体加圧部の外測に、内マンドレル外面との空隙
   が、内マンドレルの外径が大きくなるにつれ、徐々に減
   少してなる温調可能な外ダイスを設けた加圧部、切開刃
   、及び、一対又はそれ以上の圧延ロールを配置したこと
   を特徴とする二軸配向シートの成形装置。