JPS6395929A - 熱可塑性樹脂の溶融物の押出成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融物が改善された流動性を有する、熱可塑
性樹脂溶融物を押出成形する方法に関する。

成形用ダイス、例えばノズルを通して熱可塑性樹脂を押
し出し成形する場合、溶融物の流動特性の為に流動異常
、例えば押出し物の表面の波むら、剥離、溶融欠陥およ
びこれらに類似の現象が生じうる。この不所望の挙動は
押出成形物の品質を低下させる。更に流動異常は流動溝
構造および加工条件によって（およびそれ故に溶融物の
流動特性によって）、またダイスの表面特性、即ち湿潤
性、摩擦抵抗、表面構造等によって引き起こされる。

ダイスの表面への溶融物の粘着および該表面での滑りを
電気メッキ、真空下での金属の蒸着またはダイスの表面
のポリテトラフルオルエチレンでの被覆によって有利な
効果を達成する試みは、成功していないかまたは満足な
結果を得ていない。何故ならば充分な腐食防止および／
または耐摩耗性を達成することができていないからであ
る。従って、研摩したまたは磨かれた表面を有するほと
んど専ら鋼鉄製のダイスが用いられている。

本発明者は、熱可塑製樹脂溶融物の押出成形を、表面に
噴霧被覆層を持つダイスによって行った場合に流動異常
が決定的に回避できることを見出した。

従って本発明は、熱可塑性樹脂を押出成形機で高温のも
とて剪断下に溶融しそして均一な溶融物として、溶融物
と接触する表面が被覆されている押出成形用ダイスを通
して搬送する熱可塑性樹脂溶融物の押出成形方法におい
て、溶融物と接触する表面が熱噴霧法によって金属、金
属合金、金属炭化物、金属酸化物またはサーメットの１
〜２５０μｍの粒度の粉末で被覆されたダイスを通して
溶融物を搬送することを特徴とする、上記押出成形方法
に関する。

更に本発明はこの方法に用いるダイスに関する。

本発明の方法の場合には、熱可塑性合成樹脂は押出成形
機で高温のもとで剪断下に溶融されそして均一な溶融物
として押出成形用ダイスを通して運搬される。

この方法はあらゆる熱可塑性樹脂に用いることができ、
例えば以下の群の樹脂を挙げることができるニ 一個または二個の不飽和結合を持つ炭化水素から誘導さ
れる重合体、例えばポリオレフィン、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリイソブチン
、ポリメチルブテン−１、ポリメチルペンテン−１、ポ
リイソプレン、ポリブタジェン、ポリスチレン；上記の
単一重合体の基礎となる単量体相互より成る共重合体、
例えばエチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブ
テン−１共重合体、プロピレン−イソブチン共重合体、
スチレン−ブタジェン共重合体並びに、エチレンおよび
プロピレンとジエン類（例えばヘキサジエン、ジシクロ
ペンタジェンまたはエチリデンノルボルネン）との三元
共重合体；上記の単一重合体の混合物、例えばポリプロ
ピレンとポリエチレンとの混合物、ポリプロピレンとポ
リブテン−１との混合物、ポリプロピレンとポリイソブ
チンとの混合物；またはブタジェン−アクリニトリル共
重合体とスチレン−ブタジェン共重合体との混合物。

ハロゲン含有ビニル重合体、例えばポリビニルクロライ
ド、ポリビニルイデンクロライド、ポリビニルフルオラ
イド、ポリクロロプレン、塩素化ゴム並びにビニルクロ
ライドとビニルデンクロライドの相互の共重合体および
他のオレフィン系不飽和単量体との共重合体。

α、β−不飽和酸およびそれの誘導体から誘導される重
合体、例えばポリアクリレートおよびポリメタクリレー
ト、ポリアクリルアミドおよびポリアクリルニトリル並
びにそれら相互の共重合体および他のビニル化合物との
共重合体、例えばアクリルニトリルーブタジェンースチ
レン共重合体、アクリルニトリル−スチレン共重合体お
よびアクリルニトリル−スチレン−アクリルエステル共
重合体。

不飽和アルコールおよびアミン類あるいはそのアクルリ
誘導体またはアセタールから誘導される重合体、例えば
ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビ
ニルステアレート、ポリビニルベンゾエート、ポリビニ
ルマレエート、ポリビニルブチラード、ポリアリルフタ
レート、ポリアリルメラミンおよびこれと他のビニル化
合物との共重合体、例えばエチレン−ビニル化合物（例
えばエチレン−ビニルアセテート共重合体）。エポキシ
ド類から誘導される単一−および共重合体、例えばポリ
エチレンオキサイドまたは、ビスグリシジルエーテル類
から誘導される重合体。

ポリアセクール、例えばポリオキシメチレンおよびポリ
オキシエチレン並びに、共重合性単量体としてエチレン
オキサイドを含有するポリオキシメチレン類。

ポリウレタンおよびポリ尿素。

ポリカルボナート。

ジアミン類およびジカルボン酸からおよび／またはアミ
ノカルボン酸または相応するラクタム類から誘導される
ポリアミドおよびコポリアミド、例えばポリアミド６、
ポリアミド６７６、ポリアミド６／１０、ポリアミド１
１、ポリアミド１２゜ジカルボン酸類とジアルコール類
とからおよび／またはヒドロキシカルボン酸または相応
するラクトン類から誘導されるポリエステル、例えばポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリ−１，４−ジメチロール−シクロヘキサン−テ
レフタレート。

上記の熱可塑性樹脂の押出成形は、熱可塑性樹脂の種類
次第で約１００〜約３００°Ｃの温度で行う。

本発明の方法で用いるダイスはノズル、射出成形用ダイ
スおよびブロー成形用ダイスである。

これらのダイスの構造は公知である。これらはパイプ状
物、プロフィールおよび中空体予備成形物の製造に用い
られる。熱可塑性樹脂と接触するその表面は、熱噴霧法
によって金属、金属合金、金属炭化物、金属酸化物また
はサーメットの粉末で被覆する。

熱噴霧法としては先ず、火炎噴霧法およびプラズマ噴霧
法が適している。火炎噴霧法の場合には、粉末状噴霧添
加物（被覆用材料）を燃焼ガス−酸素−炎で溶融し、ダ
イス表面に燃焼ガスだけによってまたは吹きつけガス（
例えば圧縮空気）による同時的な援助下に吹きつける。

プラズマ噴霧法の場合には粉末状噴霧添加物をプラズマ
線によって噴霧ガンの内部または外部で溶融しそしてダ
イス表面に吹きつける。

プラズマはガス中またはガス混合物中で燃焼するアーク
によって生じ、加速され、東線化し、高いエネルギー密
度のプラズビームとして射出ノズルを離れる。

適する粉末助触媒金属にはチタン、ニオブ、タンタル、
クロム、モリブデン、タングステン、ニッケル、銅、ア
ルミニウムおよび珪素がある。

適する粉末状合金にはニッケルークロム合金、ニッケル
ーアルミニウム合金、銅−アルミニウム合金、銅−錫合
金、コバルトクロム−タングステン合金およびアルミニ
ウムー珪素合金がある。

炭化金属としては炭化タングステンおよび炭化クロムを
挙げることができる。

適する金属酸化物には酸化アルミニウム、酸化アルミニ
ウムー二酸化チタン、酸化アルミニウムー酸化クロム、
酸化アルミニウムー酸化マグネシウム、酸化クロム、酸
化クロムー二酸化チタン、二酸化チタン、酸化バリウム
ー二酸化チタン、酸化ジルコニウム−酸化カルシウム、
酸化ジルコニウム−酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム−二酸化珪素、酸化ジルコニウム−酸化イツトリウム
がある。

更にサーメット、即ち酸化物、炭化物、硼化物、珪化物
、窒化物および金属の二相系（例えば酸化アルミニウム
とアルミニウム、ベリリウム、コバルト、クロム、鉄、
クロム−ニッケルー８＝ 一鉄；酸化クロムとクロム；酸化マグネシウムとアルミ
ニウム、ベリリウム、コバルト、鉄、マグネシウム；酸
化珪素とクロム、珪素；酸化ジルコニウムとジルコニウ
ム；炭化珪素とアルミニウム、珪素、コバルト、クロム
；炭化チタンとモリブデン、タングステン、鉄、クロム
、ニッケル、コバルト＝炭化クロムとニッケル；炭化タ
ンタルとニッケル、鉄、コバルト；硼化クロムとニッケ
ル、ニッケルーアルミニウム：硼化チタンと鉄、ニッケ
ル、コバルト；硼化ジルコニウムと鉄、ニッケル、コバ
ルト、ニッケルーアルミニウム；珪化モリブデンとニッ
ケル、コバルト、白金、鉄、クロム；窒化チタンとニッ
ケル）の粉末が適している。

粉末状噴霧添加物は一種類の粉末または粉末混合物とし
て用いることができる。凝集したまたは被覆された粉末
も用いることができる。

酸化アルミニウムー二酸化チタンを用いるのが有利であ
る。

粉末状噴霧添加物の粒度は１〜２５０μｍ、殊に１〜９
０μｍ、特に５〜４５μｍであるのが有利である。この
粒度を選択する際の決定的なファクターは、なかでも、
後加工せずに約７０μｍである所望の噴霧層粗面度であ
る。所望の場合には、粗面度を後加工、例えば研摩によ
って１μｍ以下に低下させてもよい。

本発明のダイスを用いての本発明の方法によって、熱可
塑性樹脂溶融物の流動特性は、押出し物の表面の流動異
常を著しく減少させるかまたは非常に抑制するように影
響される。同時に生産量が増加する。更に、用いるダイ
スを特別な合金で製造する必要がなく、押出成形される
熱可塑性樹脂溶融物の特別な要求に応じて適当な噴霧層
を備えていてもよい安価な基礎的材料で製造できる長所
がある。更には損傷したまたは使い古しのダイスを安価
に且つ迅速に再生することができる。

尖施炎 ブロー成形用装置（押出成形用スクリュー：直径９０ｍ
ｍ、押出機シリンダ一部の温度１６０〜２００°Ｃあル
イは２１０〜２３０″Ｃ）テロ０１！ＡＤカン状容器を
製造する。この目的の為に押出機のヘッド部で異なるダ
イスを用いる： １）ランベット型、鋼鉄製、不被覆。

Ｂニドランペット型、鋼鉄製、溶融物と接触する表面が
噴霧法によって鋼玉によって粗面化されそしてプラズマ
噴射によって酸化アルミニウムー酸化チタン（粒度６〜
２２μｍ）で被覆されている。

二種類のエチレン重合体を押出成形する：Ｉ：単一重合
体、高分子、ＭＦＩ　１９０／２＝　２ｇ／１０分密度
０．９５０ｇ／ｃｍ３ ■：共重合体、高分子、ＭＦＩ　１９０／２＝　５ｇ／
１０分密度０　、９４６ｇ／ｃｍ　’ ノズルから出る管状物を視覚的に評価する。

１　　　　　　　　　　波むらなし ２　　　　　　　　　　弱い波むらあり３　　　　　　
　　　　僅かに波むらあり４　　　　　　　　　　波む
らあり ５　　　　　　　　　　強く波むらあり６　　　　　　
　　　　顕著に波むらあり更に生産量を測定する。実験
の結果を以下の表に総括掲載する： 黒」表 押出圧およびノズル表面への生産量の依存度５０　　　
　　　　　　　　　０、１ ６０　　　　　　　　０．２　　　　　　０．２７０　
　　　　　　　０．３　　　　　　０．３８０　　　　
　　　　０．４　　　　　　０．４９０　　　　　　　
　０．６　　　　　　０．５１００　　　　　　　　０
．８　　　　　　０．９１１０　　　　　　　　１．１
　　　　　　１．３１２０　　　　　　　　１．４　　
　　　　２．０１３０　　　　　　　　１．７　　　　
　　２．７員」糞 押出圧への押出し物表面の波むら性の依存性：ノズルＡ
およびＢ１材料■ 穿己影に 押出圧への押出し物表面の波むら性の依存性：ノズル駁
材料Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱可塑性樹脂を押出成形機で高温のもとで剪断下に
   溶融しそして均一な溶融物として、溶融物と接触する表
   面が被覆されている押出成形用ダイスを通して搬送する
   熱可塑性樹脂溶融物の押出成形方法において、溶融物と
   接触する表面が熱噴霧法によって金属、金属合金、金属
   炭化物、金属酸化物またはサーメットの１〜２５０μｍ
   の粒度の粉末で被覆されたダイスを通して溶融物を搬送
   することを特徴とする、上記押出成形方法。 ２）溶融物と接触する表面がアルミニウム酸化物−二酸
   化チタン粉末混合物で被覆する特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３）熱可塑性樹脂溶融物と接触する表面が熱噴霧法によ
   って金属、金属合金、金属炭化物、金属酸化物またはサ
   ーメットの１〜２５０μｍの粒度の粉末で被覆されてい
   ることを特徴とする押出成形用ダイス。