JPH0586740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は高分子材料の押出成形方法に関する。 更に詳しくは、高分子材料を溶融押出し、シー
ト、フイルム、棒、異型成形品を成形する際のネ
ツクインおよび成形品の歪を改良する成形方法に
関する。 〔従来技術〕 従来、高分子材料の押出成形は、一般的には押
出ダイより空気中を一度通過した後に、エアーナ
イフ、エアーリング等の空冷によつて急冷される
か、冷却ロールあるいは冷却液中を通して冷却
し、種々の成形体に成形されているが、ぞれぞれ
種々の問題点を有している。 例えば、Ｔダイによるシート成形の場合におい
ては、Ｔダイから押出された溶融樹脂が、ネツク
イン現象を起すことは良く知られるところであ
り、これらを改良するために、樹脂物性の改良
や、Ｔダイ装置の改良等の種々の方法が試みられ
ているが、まだ十分に満足しうる結果に至つてい
ない。 また冷却ロールに接する際の空気の巻き込み等
により冷却むらを生じ、成型品の歪や偏肉或いは
局部的な結晶化を生じ、成型品の強度や品質等に
問題を有する。冷却液中で冷却する場合は、樹脂
温度と冷却液体の沸点との差によつては樹脂表面
で気泡が発生し、表面状態が悪化したり、冷却む
らを生じたりすることにより、やはり成型品の品
質に問題を有する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記問題点を解消するためになされた
もので、その目的とするところは、シートやフイ
ルム成形時のネツクイン現象の緩和と、成形品の
歪や局部的な結晶化を防止し、機械的強度や品質
の向上した成形品を提供することにある。 〔問題点を解決する手段〕 本発明は、高分子材料を押出成形するに際し、
高分子材料の融点以上の高温度領域と高分子材料
の融点未満の低温度領域で形成された液体層の該
高温領域中に直接溶融高分子材料を導入し、つい
で該低温度領域を通過させて成形することを特徴
とする高分子材料の押出成形方法を提供するもの
である。 以下本発明を図面に基づいて更に詳細に説明す
る。 第１図は本発明の方法の一実施例である２層の
温度域を設定したシート成形法を説明する模式的
な概略工程図である。押出成形される高分子材料
１は、あらかじめ設定された押出しに適する高分
子材料の融点以上の高温度域７（以下単に高温度
域という）と冷却に適する高分子材料の融点未満
の低温度域８（以下単に低温度域という）の該高
温度域７中に浸漬した押出ダイ２より押出され、
引続き低温度域８中に導入され、冷却ロール３お
よび案内ロール４を経て、液体中から離脱し、引
取ロール５を経た後に、成形物６のコイルとして
巻取られる。 上記、高温度域６を形成する液体は、高分子材
料に対して不活性で沸点が高い液体、例えばオク
タノールなとのような高級アルコール類、高級炭
化水素類、シリコンオイル等の油類等が用いられ
る。また押出しに適する高温度域とは、少なくと
も高分子材料が成形できる温度すなわち高分子材
料の融点以上の温度、高分子材料を成形する際の
押出ダイ出口温度である成形温度とすることが好
ましい。但し、押出ダイの加熱手段は、前記高温
度域７を形成する液体のみによる方法、押出ダイ
加熱用のヒーターで行う方法および上記両者を併
用する方法のいずれでもよい。 押出しに適する高温度域を保持する方法として
は、高温度域７の液体を取り出し、任意の熱源、
例えばスチーム、電熱等で加熱して、再び高温度
域７に戻す外部循環方式や高温度域の下部にヒー
ターを設けて、液体を直接加熱し、液体の対流に
よる自然循環方式等いずれの方法も採用すること
ができる。上記自然循環方式の場合においては、
液深を10cm以上にすることが好ましい。 また強制循環方式においては、加熱液体を返送
する場合に送入速度によつては、槽内で液が揺動
するため界面の変動及び押出ダイ出口近くでの高
分子材料の揺れが起り、成型物の形状が安定しな
い場合もあるので、層間に分離板を設け、液の揺
動を少なくするか、あるいは増幅しないようにす
ることが好ましい。 一方、冷却に適する低温域８を形成する液体
は、高分子材料に対して不活性で、沸点が高い液
体が好ましいが、水、低級アルコール等の低沸点
の液体も使用できる。上記液体の冷却方法として
は、該液体を低温域８からとり出し、任意の冷却
方法、例えば、冷媒による熱交換法、フロンガス
等を利用した冷却機の利用等により、冷却して、
再び低温域７に戻す強制的循環方式をとるか、低
温域７の上部に冷却管を設けて液体を直接冷却
し、液体の対流による自然循環方式等、いずれの
方式でも採用することができる。 また、強制冷却循環方式においても、前記高温
域と同様に、層間に分離板を設けることが好まし
い。 上記分離板の位置は、液層に対しても水平もし
くは上向きまたは下向きに傾斜させて等、目的に
応じて適宜設置すれば良い。 高温域および低温域を形成する液体は同一でも
良いが、異種の相容性を有せず、比重の異なる液
体が好ましく、かつ複数層を形成してもよい。な
お、高分子材料の密度より液体の密度が大きい場
合においては、高分子材料が浮くため、少なくと
も高温度域での液体の使用は特に留意することが
必要である。 例えば、このような組合せとしては、オクタノ
ールやシリコンオイルを高温域７に使用し、水を
低温域８に使用する等が挙げられる。 更に第１図において冷却ロール４は、槽内ある
いは槽外等、任意の位置に設置することができる
が、本実施例のようなシート成形をする場合にお
いては槽内に設置し、槽外から強制的に冷媒で冷
却できる冷却ロールを用いることによりシート表
面の光沢を向上せしめることができる。 また、図示はしてないが、液体中から離脱した
シートの液体を切るために、引取ロール５の手前
にフエルト板、あるいは引取ロール５にフエルト
等を巻いて、液切りを行なう等、その他の通例の
附属装置を設置してもよい。 第２図は本発明の他の実施例を示すもので、押
出しに適する高温度域７と冷却に適する低温度域
８の該低温度域８を複数層で形成し、押出された
高分子材料を徐冷する温度域を形成した一例を示
すものである。 すなわち、第２図において、高温度域７と低温
度域８において、該低温度域８を８ａ，８ｂ，８
ｃの複数層で形成し、順次温度を低下せしめ、高
分子材料を８ａ，８ｂの温度域で徐冷し、８ｃで
完全冷却するものである。 上記徐冷速度を一定値以内にする必要がある場
合、あるいは冷却温度域と高分子材料の温度差を
一定の範囲内に留める必要がある場合において
は、前記冷却域８を更に細分化することによつて
達成することができる。 本発明において、複数の温度域を１種の液体
で、高温度域あるいは低温度域を形成する場合
は、各境界付近にヒーター、冷却器を設けるか、
または加熱もしくは冷却を外部から強制循環させ
ることにより形成することができるが、その際に
必要に応じて各区間に分離板を設けることによつ
て、より効果的に行なわれる。 例えば、前記第１図を示されるように、上向き
に傾斜した分離板を設けることによつて、対象と
する高温度域を狭くしてもヒーターによる加熱液
を対流によつて該高温度域に導くことができ、ま
た循環液流の場合においては該高温域の揺動を小
さくする役割を有する。 一方、冷却の場合においては、上記第１図に示
される分離板を逆に下向きに傾斜させることによ
つて、上記と同様な効果が認められる。 上記の上向きに傾斜した分離板を第２図の高温
度域３と冷却域８ａとの境界に設置した場合に、
高温度域と低温域との液体が異種のものを使用す
る場合は両者の密度の差によつて、傾斜分離板の
下に界面が形成されるので、傾斜分離板の頂部と
界面との間に、第２図の８ａの冷却域が形成され
る。 一方、高温度域と低温度域にまたがる傾斜分離
板の上下の液体が同一の場合には、界面の形成は
見られないが、やはり上記異種液体の場合と同じ
ような効果を有するものである。 本発明に使用される高分子材料とは特に限定さ
れるものではなく、例えば低、中、高密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ
−４−メチルペンテン−１などの単独重合体、お
よびエチレンまたはプロピレンを主成分とする他
のα−オレフインとの共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体またはそのケン化物、エチレン−
不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体
などのエチレンまたはプロピレンなどのα−オレ
フインを主成分とする他の極性モノマーとの共重
合体を含有するポリオレフイン系樹脂、ポリスチ
レン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ナイロン
−６、ナイロン−6.6、ナイロン−11、ナイロン
−12、芳香族ポリアミドなどのポリアミド系樹
脂、繊維素系樹脂、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などのポリエス
テル系樹脂、等通例の押出成形ができうる高分子
材料が挙げられる。また本発明においては、有
機、無機の充填剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、
顔料、造核剤、架橋剤、発泡剤、滑剤、帯電防止
剤、難燃剤等の添加剤を配合しても差支えない。 〔実施例〕 以下本発明を実施例により更に詳述するが本発
明はこの実施例のみに限定されるものではない。 実施例 １ 第１図に示した装置を用いて以下の条件でシー
ト成形を行なつた。 すなわち、予め260℃に設定されたシリコンオ
イルで形成した高温度域７と30度に設定された水
で形成した低温度域８の２層で形成した温度域の
界面付近に石綿板をステンレス薄板で覆つた断熱
効果のある分離板１０を上向きにセツトし、260
℃に設定されたＴダイ（ダイリツプ長さ：500mm、
ダイリツプ間隔：1.5mm）の下半分を、前記高温
度域中に浸漬し、高分子材料として、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂（商品明：三井 PET Ｊ
−025 IV 0.72，融点254℃ 三井石油化学(株)製）
を押出し、引取り速度2m／minでシート成形し、
結果を第１表に示した。 比較例 １ 第３図に示すようにタツチロール２１、冷却ロ
ール２２及び引取ロール２３からなる従来のキヤ
ストロール方式を利用した以外は全て実施例１に
準じてシート成形した。すなわち、Ｔダイ２０の
リツプ下端から冷却ロール２２とタツチロール２
１の溶融樹脂膜の把持点までの距離（エアーギヤ
ツプ）を各々７cm、10cmおよび15cmに変えて押出
し成形を行なつた。 結果を第１表に示した。尚、測定法は以下の通
りである。

【表】 実施例 ２ 実施例１の装置を用いて、Ｔダイの設置温度を
230℃とし、高温度域のシリコンオイルの温度を
230℃、低温度域の水の温度を20℃に設定し、高
分子材料として、アイソタクチツクポリプロピレ
ン（密度0.91ｇ／cm³，Ml 1.0ｇ／10分、融点163
℃、商品名：日石ポリプロJ120G、日本石油化学
(株)社製）を使用し、引取速度10m／minで、実施
例１と同様にしてシート成形を行なつた。 結果を第２表に示した。 比較例 ２ 比較例１の装置において、冷却ロール、タツチ
ロールの表面温度を20℃になるように設定し、実
施例２のアイソタクチツクポリプロピレンを用い
て、引取速度10m／minとした以外はすべて比較
例１と同様にしてシート成形を行ない、結果を第
２表に示した。

〔発明の作用効果〕

本発明は上述のように、押出しダイを直接押出
し成形に適する高温度域中に浸漬し、押出成形を
行なうので、シート成形時のネツクイン現象の緩
和や、成形品の歪や偏肉、あるいは局部的な結晶
化を防止し、機械的強度や品質等の向上した成形
品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略模式図を
示し、第２図は本発明の他の実施例の温度域の拡
大模式図および第３図は、従来のキヤストロール
方式によるシート成形法を示す模式図を示した。 符号、１……高分子材料、２……押出ダイ、３
……冷却ロール、４……案内ロール、５……引取
ロール、６……コイル、７……高温度域、８……
低温度域、９……ヒーター、１０……分離板、１
１……外部強制循環器、２０……Ｔダイ、２１…
…タツチロール、２２……冷却ロール、２３……
引取ロール、２４……コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高分子材料を押出成形するに際し、高分子材
   料の融点以上の高温度領域と高分子材料の融点未
   満の低温度領域で形成された液体層の該温度領域
   中に直接溶融高分子材料を導入し、ついで該低温
   度領域を通過させて成形することを特徴とする高
   分子材料の押出成形方法。 ２ 前記温度域を少なくとも２種の液体で形成せ
   しめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の高分子材料の押出成形方法。 ３ 前記高温域と低温域を分離板で分離したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の高分子材料の押出成形方法。