KR950005729B1 - 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프와 그 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

초고분자량 폴리에틸렌 박파이프와 그 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

초고분자량 폴리에틸렌 박파이프와 그 제조방법 및 제조장치
제1도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 일실시태양인 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 개략 설명도.
제2도는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법의 주요공정의 개략 설명도.
제3도는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치의 요부를 설명하는 모식 단면도.
제4도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치의 테이퍼 코어의 설명도.
제5도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법의 주요공정의 개략 설명도.
제6도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조장치의 요부를 설명하는 모식단면도.
제7도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조장치의 테이퍼코어의 설명도.
제8도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 설명도.
제9도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치의 요부를 설명하는 모식도.
제10도는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치의 테이퍼 코어의 설명도.
본 발명은 초고분자량 폴리에틸렌 빅파이프(thin-wall pipe)와 그 제조방법 및 제조장치에 관한 것이며 특히 본 발명은 초고분자량 폴리에틸렌으로 제조되는 수축파이프, 박파이프, 필름등의 성형체와 그 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 종래의 인플레이숀성형법에 의해서 얻어지는 수축 파이프에 비해서 두께가 두껍고 선반등에 의한 마무리가공이 가능할 뿐만 아니라 길이 방향의 수축율이 작기 때문에 피복효율이 우수하고 경제적인 피복을 할 수 있고 내구성도 우수하기 때문에 각종 롤, 파이프, 강관등의 피복용 수축파이프로서 바람직하게 사용할 수 있는 초고분자량 폴리에틸렌 수축 파이프와 이 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 효율좋게 제조할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또 본 발명은 종래의 인플레이숀성형법에 의해서 얻어지는 필름에 비해서 두께가 균일하고 양연부에 접힌 흔적이 없기 때문에 치수정밀도가 필요한 응용에 적합한 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
또 본 발명은 외경/두께의 비가 10이상이고 열수축이 작은 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프와 용도에 따라서 소요두께의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 간편하게 제조할 수 있는 방법 및 이 방법에 적합하게 사용할 수 있는 제조장치에 관한 것이다.
초고분자량 폴리에틸렌은 내마모성, 자기윤활성, 내약품성등이 우수하고 이 특성을 이용하여 각종 용도가 생각되고 있다.
그런데 종래에는 롤, 파이프, 강관등의 외주면을 피복하여 내후성, 내약품성, 내구성등을 부여하기 위하여 이들의 롤, 파이프, 강관등의 외주면을 파이프, 필름등으로 피복하였다.
이러한 예로서 롤, 파이프, 강관 등을 수축 파이프 또는 필름에 끼운 후에 이 수축파이프 또는 필름을 수축시켜서 피복하였다. 이 수축파이프 또는 필름으로는 종래에 테이프론제의 것이 사용되고 있다.
그러나 테프론은 내마모성에 난점이 있다. 예를 들면 테프론은 모래에 대한 마모량이 초고분자량 폴리에틸렌의 5배로서 내마모성에 난점이 있다.
그리하여 초고분자량 폴리에틸렌으로 되는 수축파이프 또는 필름이 생각되었고 예를 들어 인플레이숀필름 성형법에 의해서 초고분자량 폴리에틸렌으로 되는 수축튜브 또는 필름을 제조하는 방법이 제안된 바 있다(일본국 특개소 62-122736호 공보).
그러나 일본국 특개소 62-122736호 공보에 기재된 방법은 제조에 있어서 내부공기를 기밀로 해야 하므로 튜브 또는 필름을 피니치롤(pinch roll)에 의해 편평상으로 접기 때문에 얻어지는 초고분자량 폴리에틸렌 수축 튜브 또는 필름 양연부에 접힌 흔적이 남게 되어 결국 이 수축튜브 또는 필름을 롤 등에 수축피복시키면 접힌 흔적이 남아 버려 치수의 정밀도가 요구되는 용도에는 채용하기가 곤란하였다. 또 얻어지는 수축튜브는 두께가 1㎜이하이기 때문에 선반가옥에 의한 마무리가공이 곤란하고 또 2축으로 배향되어 있기 때문에 길이 방향의 수축이 크다는 등의 문제가 있었다.
또 다른 종래의 예로서 롤, 파이프, 강관등의 외주면을 피복하여 내후성, 내약품성, 내구성 등을 부여하기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 100~130℃로 가열하여 열팽창에 의해서 직경을 키워 직경이 커진 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프내에 이들의 롤, 파이프, 강관등을 끼운 다음에 이 박파이프를 냉각수축시켜서 피복하였다.
이 초고분자량 폴리에틸렌으로 되는 박파이프의 제조는 종래에는 압축성형에 의한 방법이나 초고분자량 폴리에틸렌의 환봉을 기계연삭하는 방법등에 의해서 행해지고 있다. 그러나 이들 방법으로는 얇은 비한정길이의 것은 얻어지지 않고 또 원가가 높아서 경제적으로 제조하기 어려웠다.
그리하여 초고분자량 폴리에틸렌제 플렉시블 튜브를 제조하는 방법으로서 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기로 용융시켜 맨드렐이 스크류의 회전에 수반되어 회전되는 L/D가 5인 튜브다이로 용융압출성형하는 방법이 제안된 바 있다(일본국 특공평 2-31270호 공보).
그러나 일본국 특공평 2-31270호 공보에 기재된 방법은 외경이 20㎜ø이하, 외경/두께의 비가 15이하의 비교적 소구경이고 두께가 두꺼운 플렉시블튜브를 얻을 수는 있으나 압출 성형이기 때문에 사용하는 맨드렐의 외경보다도 큰 내경을 갖는 파이프는 얻을 수 없을 뿐만 아니라 얻어지는 파이프가 열에 의해서 직경이 확대되어 버린다는 결점을 갖고 있다. 또 이 방법에 있어서는 외경을 사이저에 의해서 규제하기 때문에 표면평활성이 우수한 내면을 얻기 어려웠다. 그 때문에 열수축율이 작고 또한 표면평활성이 우수한 내면을 갖는 박파이프를 효율좋게 제조하기 어려웠다.
본 발명의 제1목적은 종래의 인플레이숀 필름성형법에 의해서 얻어지는 초고분자량 폴리에틸렌 성형체에 비해서 두께가 균일하고 접힌 흔적이 없고 롤, 파이프, 강관 등을 피복하여 치수정밀도가 높은 피복을 얻을수 있는 초고분자량 폴리에틸렌 성형체를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 이 초고분자량 폴리에틸렌성형체를 고효율로 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제3목적은 상기 초고분자량 폴리에틸렌성형체의 제조방법에 적합하게 사용할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제4목적은 종래의 인플레이숀 필름 성형법에 의해서 얻어지는 수축파이프에 비해서 두께가 두꺼워 선반등에 의한 마무리가공이 가능할 뿐만 아니라 길이방향의 수축율이 작기 때문에 피복효율이 우수하여 경제적인 피복을 얻을 수 있고 내구성도 우수하기 때문에 각종 롤, 파이프, 강관 등의 피복용 수축 파이프로서 바람직하게 사용할 수 있는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 제공하는데 있다.
본 발명의 제5목적은 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 고효율로 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제6목적은 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조방법에 적합하게 사용될 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제6목적은 종래의 인플레이숀 성형법에 의해서 얻어지는 필름에 비해서 두께가 균일하고 양연분에 접힌 흔적이 없기 때문에 치수정도가 요구되는 용도에 적합한 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 얻을 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제8목적은 상기 초고분자량 폴리에틸렌필름의 제조방법에 적합하게 사용할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제9목적은 외경/두께의 비가 10이상이고 열수축이 작고 내면의 평균조도가 작은 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 제공하는데 있다.
본 발명의 제10목적은 용도에 따라 소요두께의 상기 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 간단하게 제조할수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제11목적은 상기 초고분자량 박파이프의 제조방법에 적합하게 사용할 수 있는 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 제1목적을 달성하기 위하여 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌으로 되는 두께가 균일하고 접힌 흔적이 없는 초고분자량 폴리에틸렌 성형체를 제공한다.
본 발명은 상기 제2목적을 달성하기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌 파이프성형체의 제조방법으로서 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 폴리에틸렌을 스크류압출기로 공급하고, 공급된 초고분자량 폴리에틸렌을 용융혼련하는 단계를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 파이프성형체의 제조방법을 제공한다.
이 방법은 이 스크류압출기의 스크류에 연결되고 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설되어 있는 L/D비가 적어도 10인 다이로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속 압출하여 원통형의 성형물로 성형한 후에 이 원통형의 조성형물을 테이퍼부(tapered portion)와 이 테이퍼부에 연장설비된 원통형부를 갖는 인너다이에 접속되는 테이프 코어에 의해 직경을 확장한 다음, 테이프 코어에 서 확장된 폴리에틸렌 성형물을 경화시켜 준다.
본 발명은 상기 제3목적을 달성하기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프성형체의 제조에 사용하는 장치로서 홈을 갖는 실린더와 이 홈을 갖는 실린더내에 삽입된 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류압출기와, 이 스크류압출기의 스크류선단에 연결되고 스크류의 회전과 동시에 회전하는 인너다이 및 상기 홈을 갖는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되어 인너다이의 회전과 함께 회전하는 축과 이 축과 동조회전되지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경보다도 크고 또 하류방향으로 직경이 확대된 테이퍼부와 이 테이퍼부와 단열재를 거쳐서 연장 설비된 원통형으로 되는 테이퍼코어를 갖는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프 성형체의 제조장치를 제공한다.
본 발명은 상기 제4목적을 달성하기 위하여 극한점도[η]가 0.5dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌으로 되고 외경(D1)이 10㎜이상, 두께(t1)가 0.2㎜이상, 또 외경/두께(D1/t1)비가 10이상이고 또 140℃에서의 직경방향의 수축율이 20%이상인 초고분자량 폴리에틸렌 수축 파이프를 제공한다.
본 발명은 상시 제5목적을 달성하기 위하여 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축 파이프의 제조방법으로서 극한점도 [η]가 0.5dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기로 공급하여 용융, 혼련하고, 이 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설되어 있는 L/D비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속하여 압출하여 원통형의 조성형물로 형성한 후에, 이 원통상의 조성형물을 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대 확장부의 내경이 인너다이의 외경의 1.2~3.0배가 되도록 확장시키면서 스크류압출기에 있어서의 초고분자량 폴리에틸렌의 압출속도의 5배이하의 인취속도로 인취하는 동시에 테이퍼코어의 테이퍼부에서 초고분자량 폴리에틸렌을 냉각고화개시하는 것을 특징으로 하는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 제6목적을 달성하기 위하여 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조에 적합하게 사용되는 제조장치로서, 홈미 있는 실린더와 홈이 있는 실린더내에 끼원진 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류 압출기와, 이 스크류압출기의 스크류선단에 연결되어 스크류회전과 함께 회전하는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되어 인너다이의 회전과 함께 회전하는 축과 이 축과 동조 회전되지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경의 1.2~3.0배이고 또 하류방향으로 직경이 확장되어 있는 테이퍼성형부재로 되는 테이퍼코어를 갖는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치를 제공한다.
본 발명은 상기 제7목적을 달성하기 위하여 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법으로서 극한점도[η]가 0.5dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기로 공급하여 용융, 혼련하고, 이 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류회전과 함께 회전하는 인너다이가 아우터다이의 내부에 배설되어 되는 L/D비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 형성한 후에, 이 원통형의 조성형물을 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대확장부분의 외경이 인너다이의 외경의 3배이상이 되도록 확장시키면서 스크류압출기에 있어서의 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물의 압출속도의 3배이상의 인취속도로 인취하는 공정을 갖는 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 제8목적을 달성하기 위하여 상기 제조방법에 사용하는 장치로서 홈이 있는 실린더와 이 홈이 있는 실린더내에 기운 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류압출기와, 이 스크류압출기의 스크류선단에 연결되어 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우티다이로 되고 L/D비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되어 인너다이의 회전과 함게 회전하는 축과 이 축과 동조회전되지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경의 3배이상이고 또 하류방향으로 5°~50°의 각도로 확장되어 있는 테이퍼 성형부재로 되는 테이퍼코어와, 이 테이퍼코어에 의해서 성형된 초고분자량 폴리에틸렌필름의 절곡폭의 50~80%의 롤을 구비한 인취기를 갖는 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조치를 제공한다.
본 발명은 상기 제9목적을 달성하기 위하여 극한점도[η]가 5.0dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌으로 되고 외경(D2)이 10㎜이상, 두께(t2)가 0.5㎜이상, 외경/두께(D2/t2)의 비가 10이상 또 100℃에서의 직경방향의 수축율이 5%이하인 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 제공한다.
본 발명은 상기 제10목적을 달성하기 위하여 상기 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법으로서 극한점도[η]가 5.0dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류 압출기로 공급하여 용융 혼련하고, 이 스크류 압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설되어 있는 L/D비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 성형한 후에, 이 원통형의 조성형물을 테이퍼부와 이 테이퍼부에 연속 설비된 원통형부를 갖는 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대 직경부분의 외경이 인너다이의 외경의 1.2~3.0배가 되도록 확장시키면서 스크류압출기에 있어서의 초고분자량 폴리에틸렌의 성형물의 압출속도의 3배이하의 인취속도로 인취하는 동시에 테이퍼코어의 원통형부에서 초고분자량 폴리에틸렌의 냉각고화를 개시하게 하는 공정을 포함하고 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 제11목적을 달성하기 위하여 상기 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조에 사용하는 장치로서, 홈이 있는 실린더와 이 홈이 있는 실린더내에 끼워진 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류 압출기와, 이 스크류압출기의 스크류선단에 연결되고 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되고 인너다이의 회전과 함께 회전하는 축과 이 축과 동조회전되지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경으 1.2~3.0배이고 또 하류방향으로 5~50°의 각도로 확장된 테이퍼부와 이 테이퍼부와 단열재를 거쳐서 연속설비된 원통형부로 되는 테이퍼코어를 갖는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치를 제공한다
본 발명의 양호한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하겠다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌성형체의 소재인 초고분자량 폴리에틸렌은 에틸렌을 주성분으로 하는 것으로, 이를 예를들면 에틸렌의 단독중합체, 에틸렌을 주성분으로 하고 에틸렌과 이 에틸렌과 공중합가능한 단량체와의 공중합체등을 들 수 있다. 이 에틸렌과 공중합체등을 들 수 있다. 이 에틸렌과 공중합 가능한 단량체로서는 예를들면 탄소수 3이상의 α-올레핀등을 들 수 있다.
이 탄소수 3이상의 α-올레핀으로서는 예를 들면 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐, 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐-1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센등을 들 수 있다.
이 초고분자량 폴리에틸렌은 성형시에 이 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물이 후술하는 인너다이와 함께 회전함에 의해 생기는 비틀림이나 인너다이의 변형으로 인하여 편육을 일으키지 않고 두께가 균일한 성형체가 얻어진다는 점으로 극한점도[η]가 5.0dl/g이상의 것과 바람직하기로는 극한점도[η]가 8~30dl/g이다.
이 초고분자량 폴리에틸렌에는 필요에 따라서 각종 안정제를 배합해도 좋다. 이 안정제로서는 예를들면 테트라키스[메틸렌(3.5-디-t-부틸-4-하이드록시)하이드로신나메이트]메탄, 디스테아릴티오디드로피오네이트등의 내열안정제 또는 비스(2,2'6,6'-테트라메틸-4-피페리딘)세바케이트, 2-(2-하이드록시-t-부틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸등의 내후안정제등을 들 수 있다. 또 착색제로서 무기계, 유기계의 드라이칼러를 첨가해도 좋다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 성형체는 두께가 균일하고 접힌 흔적이 없다.
이 초고분자량 폴리에틸렌 성형체의 구체적 태양으로서 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프 초고분자량 폴리에틸렌 필름, 및 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프등을 들 수 있다.
이 초고분자량 폴리에틸렌 성형체의 제조방법 및 장치는 스크류압출기에 극한점도[η]가 5.0dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하여 용융, 혼련하고 이 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설된 L/D비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속적으로 압출하여 원통형의 조성형물로 성형한 후에 이 원통형의 조성형물을 테이퍼부와 이 테이퍼부에 연설된 원통형부를 갖는 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 확장시키면서 인취기에 의해서 인취하는 동시에 테이퍼코어에서 초고분자량 폴리에틸렌이 냉각고화를 개시하도록 하고 냉각장치에 의해서 충분히 냉각하여 소망하는 성형체를 얻는 방법이다.
이하에 본 발명을 우선 초고분자량 폴리에틸렌 성형체의 구체적 태양으로서 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 예로들어 설명하겠다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프는 제1도에 나타낸 것과 같이 외경 (D1)이 10㎜이상의 것이고 또 외경(D1)이 작은 경우에는 테이퍼코어의 축이 가늘기 때문에 인너다이의 연결이 곤란하게 되고 역으로 외경(D1)이 클 경우에는 설비비가 방대해져서 경제성이 손상될 우려가 있으므로 바람직한 외경은 5~150㎜이다. 또 두께(t1)는 0.2㎜이상이고 특히 롤피복에 사용하는 경우에는 후공정에서 선반에 의한 표면의 절삭가공이 가능하기 때문에 두께(t1)가 0.5~3㎜의 것이 바람직하다. 또 외경/두께(D1/t1)의 비는 10이상이고 경제성이란 관점에서 15~150인 것이 바람직하다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수출 파이프는 140℃에서의 직경방향의 수축율이 20%이상이고 이 수축파이프를 피복재로서 사용하는 경우에는 피복되는 코어부재에 대한 피복응력을 크게 하기 위해서는 140℃에서의 직경방향의 수축율이 40~150%의 것이 바람직하다.
이 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조는 극한점도[η]가 5.0dl/g이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기에 공급하여 용융, 혼련하고, 이 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설되어 있는 L/D비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 성형한 후에, 이 원통형 조성형물을 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대 확장부의 내경이 인너다이의 외경의 1.2~3.0배가 되도록 확장시키면서 스크류압출기에 있어서의 초고분자량 폴리에틸렌의 압출속도의 5배이하의 인취속도로 인취하는 동시에 테이퍼코어의 테이퍼부에서 초고분자량 폴리에틸렌을 냉각개시하는 것을 특징으로 하는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조방법에 의해서 행할 수 있다.
다음에 이 제조방법을 제2~4도에 나타낸 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치의 실시태양에 의해서 상세히 설명하겠다.
제2도에 나타낸 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치는 스크류압출기(1)와, 이 스크류압출기(1)에 장착된 다이(2)와, 다이(2)에 연결된 테이퍼코어부재(3)를 필수요소로서 갖는 것이다.
스크류압출기(1)는 제3도에 나타낸 것과 같이 홈이 있는 실린더(4)와 홈이 있는 실린더(4)내에 끼워진 스크류(5)와, 원료인 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하는 호퍼(hppper), (6)를 갖는 것이다.
홈이 있는 실린더(4)의 내경은 소망하는 외경의 수축파이프가 얻어지도록 적의 선택된다. 또 홈이 있는 실린더의 홈은 하류방향으로 직선적으로 형성 설비되어 있고 원주방향으로 8~12개를 등간격으로 배열하고 길이(L/D)는 3~10, 바람직하기로는 5~8의 것이다. 이 홈의 형상으로서는 각형 또는 반원형의 것이 압출기내에서의 초고분주량 폴리에틸렌의 추진력을 강화할 수 있기 때문에 바람직하다. 또 스크류(5)는 압축비1~2.5, 바람직하기로는 압축비 1.3~2.0의 것이 사용된다. 이 스크류의 유효길이(L/D)는 통상 20~28정도이다. 스크류의 압축부의 길이는 유효길이(L/D)의 25~80% 정도이다.
이 스크류 플라이트 피치(screw flight pitch)는 통상 0.4~0.8정도이다. 이 스크류(5)의 회전수는 통상 10~30r.p.m. 정도이다.
또 호퍼(6)는 원료가 분말인 경우에 실린더내의 공기의 역류를 용이하게 하고 호퍼브리지에 의한 원료의 낙하불량을 방지할 수 있는 관점에서 2단 호퍼가 바람직하다.
이 스크류압출기(1)의 주벽에는 공급되는 초고분자량 폴리에틸렌을 용융시키기 위해서 가열바렐(heatgin barrel), (7)이 배설되고 또 그 가열온도를 조절하기 위하여 수냉바렐(8)이 배설되어 있다. 이 스크류압출기(1)에서의 가열온도는 통상 초고분자량 폴리에틸렌의 융점 이상 340℃이하의 온도, 바람직하기로는 160~330℃로 조절된다.
이 스크류압출기(1)에 장착되는 다이(2)는 인너다이(9)와 아우터다이(10)로 구성되고 아우터다이(10)내에 인너다이(9)가 끼워져 있다. 인너다이(9)는 스크류압출기(1)의 스크류(5)의 선단(11)에 연결되고 스크류(5)의 회전과 함께 회전한다. 또 아우터다이(10)는 스크류압출기(1)의 가열바렐(7)의 선단(12)에 장착된다. 이다이(2)는 L/D비가 적어도 10, 바람직하기로는 20~50인 것이다. 또 인너다이(9)는 스크류(5)의 회전과 함께 회전되므로 내부를 유통하는 초고분자량 폴리에틸렌과의 미끌림을 좋게 하기 위하여 연결부로부터 테이퍼형으로 가늘게 하고 중간부에서 일정한 외경으로 하는 동시에 표면에 불소수지를 피복한 것이 바람직하다.
이 다이(2)의 외주벽에는 다이(2)래를 이동하는 초고분자량 폴리에틸렌의 온도를 조절하기 위하여 가열바렐(13)이 배설되어 있다. 이 다이(2)에서의 가열온도는 통상 160~250℃정도로 조절된다.
이 제조장치에 있어서 다이(2)의 인너다이(9)에는 제3도에 확대도로 나타낸 테이퍼코어(3)가 연설되어 있다. 테이퍼코어(3)는 인너다이(9)의 선단(15)에 연결되어 있는 축(16)과 이축(16)에 느슨하게 끼워 맞추어져 있는 테이퍼성형부재(17)를 갖고 있다. 인너다이(9)의 선단(15)에 연결된 축(16)은 스크류(5)에 연결되어 있는 인너다이(9)와 함께 회전된다. 이 축(16)의 외경은 통상 인너다이의 외경보다도 가늘게 하고 또 길이는 통상 10~50㎝정도이다.
또 테이퍼성형부재(17)는 베어링(14)에 의해서 축(16)에 느슨하게 끼워 맞춰지고 축(16)과 동조하여 회전되지 않도록 축(16)에 장착되어 있다. 이 테이퍼성형부재(17)는 다이(2)에서 압출된 조성형물을 유효하게 직경을 확장시킬 수 있고 또 확장시에 마찰저항을 작게하고 성형을 용이하게 행할 수 있는 범위에 멈춰둘수 있다는 관점에서 축(16)의 축방향에 대해서 통상 5~50°, 바람직하기로는 10~30°의 각도로 상기 경사져 형성된 테이퍼부(18)와 이 테이퍼부(18)에 연접하는 원통형부(19)를 갖는다.
이 테이퍼부성형부재(17)의 테이퍼부(18)와 원통형부(19)의 표면에 테프론등의 불소수지에 의한 코팅을 실시해 두면 초고분자량 폴리에틸렌 성형물과의 마찰계수가 저감되고 성형을 원활하게 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
이 테이퍼성형부재(17)에 있어서 축방향에서의 테이퍼부(18)/원통형부(19)의 길이의 비는 통상 0.2~1정도, 바람직하기로는 0.3~0.7정도로 형성된다. 또 원통형부(19)의 외경은 그 초대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경의 1.2~3,0배이고 바람직하기로는 상기 인너다이의 직경의 1.5~3.0배, 바람직하기로는 1.7~2.5배이다.
본 발명의 방법은 이 제조장치에 있어서 우선 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상의 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기(1)로 공급하여 용융, 혼련하고 다이(2)에서 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 형성시킨 후에 적정한 두께의 양호한 수축파이프가 얻어지는 관점에서 테이퍼코어(3)에 의해서 최대 확장부의 내경이 다이(2)의 인너다이(9)의 외경의 1.2~3.0배, 바람직하기로는 1.5~3.0배, 더욱 바람직하기로는 1.7~2.5배가 되도록 확장한다. 확장되어 형성된 수축파이프는 냉각조(20)에 의해서 냉각되면서 인취기(21)에 의해서 인취된다. 이 인취기(21)의 인취속도는 길이방향의 수축율이 적정한 범위에 있는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프가 얻어지는 관점에서 스크류압출기에서의 초고분자량 폴리에틸렌의 압출속도가 5배이하, 바람직하기로는 3배이하이다. 이 인취기(21)로서는 예를들면 롤식, 캐타 필러식, 벨트식의 것등을 들 수 있다.
또 이 방법에 있어서는 수축율이 큰 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프가 얻어지는 관점에서 테이퍼코어(3)의 테이퍼부(18), 바람직하기로는 테이퍼부(18)의 중간보다도 가는 부위에서 초고분자량 폴리에틸렌이 냉각고화를 개시하도록 조정하는 것이 바람직하다. 이 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 냉각 고화개시의 조정은 스크류압출기의 압출속도, 테이퍼코어의 위치 또는 냉각공기의 블로우링의 설치위치등을 조정함으로써 행할 수 있다.
인취기(21)의 의해서 인취되어 형성된 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프는 절단기(22)에 의해서 적의 절단된다. 이 절단기(22)로서는 원형톱식 날에 의한 시어커터(shearing cutter)등의 자동절단기를 들 수 있다.
이상 주로 내형이 원형인 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 제조하는 방법 및 제조장치에 대해서 설명하였으나 이 초고분자량 폴리에틸렌 수축 파이프는 내형이 원형인 것에 한정되지 않고 사용하는 테이퍼코어의 외형을 적의 선택함으로써 용도에 맞추어서 다른형의 파이프로 할 수도 있다. 예를들면 테이퍼 코어의 외형을 각형, 타원형등으로 하면 이에 대응한 내형을 갖는 다른형의 파이프로서 초고분자량 폴리에틸렌 수축 파이프를 얻을 수 있다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프는 그 수축성을 이용하여 내부에 통형체를 삽입한 후에 가열하여 이 수축파이프를 수축시켜서 이 통형체의 외부를 피복할 수 있다. 예를들면 롤, 강관등의 통형체를 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프내에 삽입하여 100~160℃정도에서 가열하여 이 수축파이프를 수축시켜서 이들의 통형체를 피복할 수 있다. 피복시의 가열은 공기, 액체 등의 가열유체에 침지시키든지 열풍 또는 불꽃을 불어 행할 수 있다.
이러한 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프에 의한 피복에서는 롤, 강관등의 통형체의 외면을 사전에 거친면으로 해두면 수축파이프와 통형체의 접촉계면에서의 미끌림저항이 향상되기 때문에 바람직하다.
또 롤, 강관등의 통형체의 외면에 접착성 수지를 개재시켜 수축파이프를 피복시키면 계면의 접착강도가 비약적으로 향상되기 때문에 바람직하다. 이방법은 롤, 강관등의 통형체의 외면에 접착성 수지의 분말 또는 필름을 사전에 열용착시킴으로서 행할 수 있다. 사용되는 접착성수지로서는 예를들면 아도머 NE060(미쓰이세끼유가가꾸고오교오(주)사제 상품명)등을 들 수 있고 또 이들의 변성물도 들 수 있다.
다음에 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 성형체의 또 다른 구체적 태양으로서 초고분자량 폴리에틸렌필름을 예로 들어 그 제조방법 및 제조장치에 대해서 제5~7도를 참조하여 설명하겠다.
제5도에 나타낸 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조장치는 스크류압출기(31)와, 이 스크류압출기(31)에 장착된 다이(32)와, 다이(32)에 연설된 테이퍼코어부재(33) 및 인취기(34)를 필수요소로 갖고 있는 것이다.
스크류압출기(31)는 제6도에 나타낸 것과 같이 홈이 있는 실린더(35)와, 이 홈이 있는 실린더(35)내에 끼워지는 스크류(36)와 또 원료인 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하는 호퍼(37)을 갖는 것이다.
홈이 있는 실린더(35)의 내경은 소망하는 외경의 필름이 얻어지도록 적의 선택된다. 또 스크류(35)는 압축비 1~2.5, 바람직하기로는 압축비 1/3~2.0의 것이 사용된다. 이 스크류의 유효길이(L/D)는 통상20~28정도이다. 스크류압축비의 길이는 유효길이(L/D)의 25~80%정도이다. 또 스크류플라이트 피치는 통상 0.4~0.8정도이다. 이 스크류(36)의 회전수는 통상 10~50r.p.m정도이다. 또 호퍼(37)는 분체원료를 취급하는 경우에 실린더내의 공기의 역류를 용이하게 하고 호퍼브리지에 의한 원료의 낙하불량을 방지할 수 있는 관점에서 2단 호퍼가 바람직하다.
이 스크류압출기(31)의 주벽에는 공급되는 초고분자량 폴리에틸렌을 용융시키기 위하여 가열바렐(38)이 배설되고 또 그 가열온도를 조절하기 위하여 수냉바렐(39)이 배설되어 있다. 이스크류압출기(1)에서의 가열온도는 통상 초고분자량 폴리에틸렌의 융점이상 340℃이하의 온도, 바람직하기로는 160~330℃로 조절된다.
이 스크류압출기(31)에 장착되는 다이(32)는 인너다이(40)와 아우터다이(41)로 구성되고 아우터다이(41)내에 인너다이(40)가 끼워져 있다. 인너다이(40)는 스크류압출기(31)의 스크류(36)의 선단(42)에 연결되어 스크류(36)의 회전과 함께 회전된다. 또 아우터다이(41)는 스크류압출기(31)의 가열바렐(38)의 선단(43)에 장착된다. 이 다이(32)는 L/D비가 적어도 10, 바람직하기로는 20~50인 것이다. 또 인너다이(40)는 스크류(36)의 회전과 함게 회전되기 때문에 수지와의 미끌림을 좋게 하는 목적에서 연결부로부터 테이퍼형으로 가늘게 하고 도중에서 일정한 외경으로 하는 동시에 표면에 불소수지를 피복한 것이 바람직하다. 이 다이(32)의 외주벽에는 다이(32)내를 이동하는 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물의 온도를 조절하기 위하여 전열히터(44)가 배설되어 있다. 이 다이(32)에서의 가열 온도는 통상 160~250℃ 정도로 조절된다.
이 제조장치에서는 다이(32)의 인너다이(40)에 제7도에 확대되어 나타낸 테이퍼코어(33)가 연설되어 있다. 테이퍼코어부재(33)는 인너다이(40)의 선단(46)에 연결되어 있는 축(47)에 연결되어 있는 축(47)에 느슨하게 끼워 맞추어져 있다. 인너다이(40)의 선단(46)에 연결된 축(47)은 스크류(36)에 연결되어 있는 인너다이(40)과 함께 회전된다. 이 축(47)의 외경은 통상, 인너다이(40)의 외경보다도 가늘게 한 것이고 통상, 10~50㎝정도이다.
또 테이퍼코어부재(33)는 베어링(49)에 의해서 축(47)에 느슨하게 끼워 맞추어져 있어 축(47)과 동조되어 회전되지 않도록 축(47)에 장착되어 있다. 이 테이퍼코어부재(33)는 다이(32)로부터 압출된 조성형물의 적경을 확장할 수 있고 또 이 확장시의 테이퍼코어부재와 초고분자량 폴리에틸렌 필름과의 사이의 마찰저항을 성형작업을 용이하게 행할 수 있는 범위로 조정할 수 있는 관점에서 축(47)의 축방향에 대해서 통상, 5~50°, 바람직하기로는 10~30°의 각도로 경사지워 형성된 테이퍼부(45)와 이 테이퍼부(45)에 연접하는 원통형부(50)을 갖는다.
이 테이퍼코어부재(33)의 테이퍼부(45)와 원통형부(50)의 표면에 테프론등의 불소수지에 의한 코팅을 실시해 두면 초고분자량 폴리에틸렌 성형물과의 마찰계수가 저감하여 성형을 원활하게 행할 수 있으므로 바람직하다.
이 테이퍼부재(33)에 있어서 축방향에서의 테이퍼부(45)/원통형부(50)의 길이의 비는 통상 0.2~2정도, 바람직하기로는 0.5~1.0정도로 형성한다. 또 테이퍼부(45)의 최대외경, 즉 원통형부(50)의 외경은 인장강도가 우수한 박필름이 얻어지도록 적어도 상기 인너다이의 직경의 3배이상이고 바람직하기로는 상기 인너다이의 직경의 4배이상, 더욱 바람직하기로는 5~7배이다.
또 이 제조장치는 제5도에 나타낸 것과 같이 인취기(34)를 갖는 것이다. 이 인취기(34)는 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 인취방향에 직렬로 2~4쌍, 바람직하기로는 4쌍으로 배설되어 있는 롤(51)을 갖는 것이다.
이 롤(51)은 충분한 인취력이 얻어지고 주름이 없고 균일하고 또한 양연부에 접힌 흔적이 없는 필름이 얻어진다는 점에서 테이퍼코어부재(33)에 의해서 성형된 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 폭의 50~80%, 바람직하기로는 70~80%의 롤폭의 것이 바람직하다.
이 제조장치에 있어서 우선 극한점도[η]가 5.0dl/g이상의 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류 압출기(31)에 공급하여 용융, 혼련시키고 다이(32)로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 형성시킨 후에 적정한 두께의 양호한 필름이 얻어지도록 테이퍼코어부재(33)에 의해서 최대 확장부의 내경이 다이(32)의 인너다이(40)의 외경의 3배이상, 바람직하기로는 4배이상, 더욱 바람직하기로는 5배 이상이 되도록 직경을 확장시킨다. 이때에 테이퍼부(45)의 최대외경, 즉 원통형부(50)의 외경을 상기 인너다이의 직경의 5배이상으로 한 경우에는 인너다이(40)의 선단(46)에 연결된 축(47)의 연결부에 가까운 위치에 소구경의 구멍을 설비하여 이 구멍에서 압축공기를 불어넣어 확장을 촉진시킬 수 있다.
확장되어 형성된 필름은 냉각조(52)에서 냉각되면서 인취기(34)에 의해서 인취된다. 이 인취기(34)에 있어서의 인취속도는 스크류 압출기(31)에 의해 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물의 압출속도의 3배이상 바람직하기로는 3~20배가 되도록 조정된다.
인취기(34)에 의해서 인취되어 얻어지는 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름은 튜브형태로 얻어진다. 이 튜브형태의 초고분자량 폴리에틸렌 필름은 그대로 튜브형의 필름으로서 사용하도록 하여도 되고 또 절단기에 의해서 1개소를 잘라서 개방전개하여 넓은 폭으로 접힌 흔적이 없는 2축배향 필름으로서 사용해도 좋다. 이 절단기는 예를 들면 커터날 등의 통상의 절단장치를 사용할 수도 있다. 또 얻어지는 2축배향필름을 칼날로 흐름방향으로 띠상으로 길게 잘라 연신테이프의 원사로서 사용할 수도 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 성형체의 구체적으로 태양으로서 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 예로들어 그 제조방법 및 제조장치에 대해서 제8~10도를 참조하여 설명하겠다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프는 제8도에 나타낸 것과 같이 외경(D2)이 10㎜이상, 두께(t2)가 0.5㎜이상의 것이며 고생산성이고 또한 경제적으로 형성될 수 있는 범위로는 바람직하기로는 외경(D2)이 25~100㎜, 두께(t2)가 1~5㎜의 것이다. 또 이 외경/두께(D2/t2)의 비는 10이상이고, 강성이 양호한 파이프가 얻어지는 관점에서 15~50인 것이 바람직하다. 또 파이프내면의 압출방향의 표면조도는 평균조도(Ra)가 1.0이하, 최대조도(Rmax)가 5이하의 것이고 분입자체 또는 액체의 수송호스로서 사용할 경우에 그 유통저항을 작게 할 수 있는 관점에는 평균조도(Ra)가 0.5이하, 최대조도(Rmax)가 5이하의 것이 바람직하다.
이 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프는 100℃에서의 직경방향의 수축율이 5% 이하의 것이고 고온환경하에서 사용되는 경우 또는 파이프의 용도, 기능에 있어서 내경치수가 중요한 의미를 갖는 경우에는 100℃에서의 직경방향의 수축율이 0~3%인 것이 바람직하다.
이 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조는 상기 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기에 공급하여 용융, 혼련하고 스크류압출기의 스크류에 연결된 다이로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 성형시킨 후에 테이퍼코어에 의해서 확장시키면서 인취하는 방법에 의해서 행할 수 있다.
이 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 제조하기 위한 장치는 기본적으로 상기 제2도 및 제3도에 나타낸 장치와 같은 구성의 것이다. 즉, 기본적으로 스크류압출기와 이 스크류압출기에 장착된 다이와 다이에 연설된 테이퍼코어부재와 인취기를 갖는 것이다. 스크류압출기는 제9도에 나타낸 것과 같이 홈이 있는 실린더(65)와 이 홈이 실린더(65)와 이 홈이 있는 실린더(65)내에 끼워진 스크류(66)와, 원료인 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하는 호퍼(7)를 갖는 점에서 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프 및 초고분자량 폴리에틸렌 필름과 같다.
홈이 있는 실린더(65)의 내경은 소망하는 외경의 박파이프가 얻어지도록 적의 선택된다. 또 스크류(65)는 압축비가 1~2.5, 바람직하기로는 1.3~2.0의 것이 사용된다. 이 스크류의 유효길이(L/D)는 통상 20~28정도이다. 스크류의 압축부의 길이는 유효길이(L/D)의 25~80% 정도이다. 또 스크류플라이트피치는 통상 0.4~0.8정도이다. 이 스크류(66)의 회전수는 통상 10~50r.p.m정도이다. 또 호퍼(67)는 원료가 분체인 경우에 실린더(65)내의 공기의 역류를 용이하게 하여 호퍼브리지에 의한 원료의 낙하불량을 방지할 수 있는 점에서 2단호퍼가 바람직하다.
이 스크류압출기의 주벽에는 공급되는 초고분자량 폴리에틸렌을 가열용융시키기 위하여 가열바렐(68)이 배설되고 또 그 가열온도를 조절하기 위하여 수냉바렐(69)이 배설되어 있다. 이 스크류압출기에서의 가열온도는 통상 초고분자량 폴리에틸렌의 융점이상 340℃이하의 온도, 바람직하기로는 160~330℃로 조절된다.
이 스크류압출기에 장착되는 다이(62)는 인너다이(70)과 아우터다이(71)로 구성되고, 아우터다이(71)내에 인너다이(70)가 끼워져 있다. 인너다이(70)는 스크류압출기의 스크류(66)의 선단(72)에 연결되고 스크류(66)의 회전과 함께 회전된다. 또 아우터다이(71)는 스크류압출기의 가열바렐(68)의 선단(73)에 장착된다. 이 다이(62)는 L/D비가 적어도 10, 바람직하기로는 20~50인 것이다. 또 인너다이(70)는 스크류(66)의 회전과 함께 회전되기 때문에 내부를 유통하는 초고분자량 폴리에틸렌과의 미끌림을 좋게 하기 위하여 연결부로 부터 테이퍼형으로 가늘게 하고 중간에서 일정한 외경으로 하는 동시에 표면에 불소수지를 피복한 것이 바람직하다. 이 다이(62)의 외주벽에는 다이(62)중을 이동하는 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물의 온도를 조절하기 위하여 가열바렐(74)이 배설되어 있다. 이 다이(62)에 있어서의 가열온도는 통상, 160~250℃ 정도로 조절된다.
이 제조장치에서 다이(62)의 인너다이(70)에는 제10도에 확대하여 나타낸 테이퍼코어부재(63)가 연설되어 있다. 테이퍼코어부재(63)는 인너다이(70)의 선단(76)에 연결되어 있는 축(77)과, 이축(77)에 느슨하게 끼워져 있는 테이퍼성형부재(78)을 갖는다. 인너다이(70)의 선단(76)에 연결된 축(77)은 스크류(66)에 연결되어 있는 인너다이(70)과 함께 회전된다. 이 축(77)의 외경은 통상, 인너다이(70)의 외경보다도 가늘고 또 길이는 통상 10~50㎝ 정도이다.
또 성형부재(78)는 베어링(79)에 의해서 축(77)에 느슨하게 끼워 있고, 축(77)과 동조되어 회전되지 않도록 축(77)에 장치되어 있다. 이 테이퍼성형부재(78)는 다이(62)로부터 압출된 조성형물을 유효하게 확장할 수 있고 또 이 확장시의 테이퍼성형부재(78)와, 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프와의 사이의 마찰저항을 성형작업을 용이하게 행할 수 있는 범위로 조정할 수 있는 관점에서 축(77)의 축방향에 대해서 통상 5~50°, 바람직하기로는 10~30°의 각도로 경사지워 형성된 테이퍼부(80)와 이 테이퍼부(80)에 연설되는 원통형부(81)를 갖는다.
이 테이퍼성형부재(78)의 테이퍼부(80)는 조성형물과의 접촉면적을 작게하여 조성형물의 냉각고화를 지연시켜 원통형부(81)에서 초고분자량 폴리에틸렌으로 되는 파이프가 냉각되도록 하고 열수축율이 작은 박파이프가 얻어지는 관점에서 표면에 凹凸부를 갖는 것이 바람직하다. 이 표면에 형성되는 凹凸이라함은 예를 들면 표면에 마감처리로서 우툴두툴한 형의 凹凸을 형성 설비하든지 또는 테이퍼부(80)의 축에 대해서 직각방향으로 링형으로 몇줄의 홈을 설비하여 된 것이다.
또 테이퍼성형부재(78)의 원통형부(81)는 표면이 평활한 것이다.
또 냉각수조에 침입시켜서 냉각되는 원통형부(81)에 의해서 테이퍼부(80)의 열이 손실되어 온도가 저하되어 조성형물의 냉각고화가 테이퍼부에서 개시되는 것을 방지하고 조성형물의 냉각고화가 지연되어 원통형부에서 냉각고화가 개시되도록 하기 위하여 이 테이퍼부(80)와 원통형부(81)와의 사이를 열적으로 차단하는 목적으로 이 테이퍼부(80)와 원통형부(81)는 단열재(82)를 거쳐서 연설되어 있다. 이 단열재(82)로서는 예를 들면 테프론쉬트등을 들 수 있다.
또 이 테이퍼성형부재(78)의 테이퍼부(80)와 원통형부(81)의 표면에 테프론등의 불소수지에 의한 코팅을 실시해두면 초고분자량 폴리에틸렌 성형물과의 마찰계수가 저감되어 성형을 원활하게 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
이 테이퍼 성형부재(78)에서 축방향에서의 테이퍼부(80)/원통형부(81)의 길이의 비는 통상 0.2~1정도, 바람직하기로는 0.3~0.7정도로 형성된다. 또 테이퍼부(80)의 최대외경, 즉 원통형부(81)의 외경은 인장강도가 우수한 박파이프가 얻어지도록 적어도 상기 인너다이의 직경의 1.2~3배이고, 바람직하기로는 상기 인너다이의 직경의 1.5~3.0배, 더 바람직하기로는 1.7~2.5배이다.
또 이 제조장치는 인취기를 갖는 것이다. 이 인취기는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 인취방향으로 직렬로 2~4쌍, 바람직하기로는 4쌍이 배설되는 롤을 갖는 것이다.
이 제조장치에서는 우선 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상의 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기(1)로 공급하여 용융, 혼련하고 다이(62)로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 성형시킨 후에 적정한 두께의 양호한 박파이프가 얻어지도록 테이퍼코어(63)에 의해서 최대 확장부의 내경이 다이(2)의 인너다이(10)의 외경의 1.2~3배, 더 바람직하기로는 1.7~2.5배가 되도록 직경을 확장시킨다.
이때에 열 수축율이 작은 파이프가 얻어지도록 테이퍼코어부재에 의해서 성형되는 박파이프가 테이퍼부재(63)의 원통형부(81)에서 냉각고화를 개시하도록 조정된다. 이 냉각고화개시점이 원통형부(81)에 위치하게 하는 조정은 다이(62)에서의 조성형물의 압출속도, 테이퍼코어부재(63)의 테이퍼부(80)와 인너다이와의 사이의 거리, 또는 공기 또는 물에 의한 냉각을 실시하는 위치를 적의 선택함으로써 행할 수 있다.
확장되어 형성된 박파이프는 냉각수조에서 냉각되면서 인취기에 의해서 인취된다. 이 인취기에서의 인취속도는 조성형물에 처짐이 생기지 않고 성형작업이 용이하고 또한 길이 방향의 열수축율이 작은 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프가 얻어지도록 스크류압출기에서의 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물의 압출속도의 3배 이하, 바람직하기로는 1.1~2배가 되도록 조정된다.
인취기에 의해서 인취되어 얻어지는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프는 절단기에 의해서 소요길이로 재단 할 수 있다. 이 절단기는 예를 들면 원형톱식 날에 의한 시어커터등의 상용장치를 사용할 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프는 일부를 절취하여 쉬트상으로 전개하여 이것을 흐름방향으로 띠상으로 가늘고 길게 절개함으로써 연신사의 원사로 할 수도 있다.
[실시예]
이하에 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 상세히 설명하겠으나 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한 이들 실시예에 하등 제약되는 것은 아니다.
[실시예 1]
제2도에 나타낸 수축파이프의 제조장치와 같은 구성을 갖고 각부의 사양이 하기와 같은 장치를 사용하여 초고분자량 폴리에틸렌 수축 파이프를 제조하였다.
압출기 : 스크류외경 30㎜ø
스크류유효길이(L/D) 22
플라이트피치 18㎜
스크류압축비 1.8
다이 : 다이길이 750㎜
다이출구에서의 아우터다이내경 20㎜
다이유효길이(L/D) 37.5
인너다이외경 15㎜ø
인너다이선단에 연결된 테이퍼코어 : 알루미늄금속으로 일체성형된 테이퍼부와 원통형부를 갖고 표면이 테프론 코팅되어 있다.
테이퍼부 최대경 25㎜ø
길이 50㎜
원통형부 외경 26㎜ø
길이 80㎜
또 이 장치는 수지의 조성형물을 냉각하는 에어링(air ring), 냉각수조, 롤식인취기, 파이르절단기를 갖는다.
이 장치에 초고분자량 폴리에틸렌([η] : 15.1dl/g, 융점 : 136℃, 숭비중 : 0.438g/㏄)의 분말수지(미쓰이세끼유가가꾸고오교오(주)사제 하이젝스미리온 240M)를 공급하여 수냉바렐(C1) 및 3개의 존(C2,C3,C4)으로 나눈 가열바렐에서의 온도를 각각 20℃, 290℃, 330℃ 및 330℃로 조정하고 또 존(D1,D2,D3)으로 나눈 다이의 온도를 각각 230℃, 180℃ 및 170℃로 하고 스크류회전수를 12r.p.m, 압출속도를 18㎝/min로 조성형물을 압출성형했다. 다이출구에서 압출되는 원통형의 조성형물을 압출방향으로 칼로 절개하면서 냉각수조를 통과시켜 30㎝/min의 속도로 회전하는 롤을 구비한 롤식 인취기로 유도한 후에 칼에 의한 절개를 멈추고 테이퍼부에 의해서 조성형물을 확장시켜 에어링에서 냉각용 공기를 불어놓고 이 냉각공기의 풍량을 조절하여 조성형물의 냉각고화가 테이퍼부의 중간에서 개시되도록 조정하여 외경 27.0㎜ø, 내경 25.5㎜ø의 평대비(내경비) 1.7배의 초고분자량 폴리에틸렌계 수축파이프를 제조하였다.
얻어진 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 열수축율을 하기의 방법으로 측정했다.
결과를 표 1에 나타냈다.
[열수축율의 측정]
140℃의 에어오븐중에서 1시간 가열후에 23℃에서 24시간 경과후의 직경방향의 내경 수축율을 구하여 열수축율의 지표로 하였다.
열수축율(%)=(가열전의 내경-가열후의 내경)/(가열전의 내경)×100
[실시예 2]
외경 45㎜ø(팽대비 3배)의 테이퍼코어를 사용한 것 이외는 실시예 1과 같이 행하여 외경이 44.9㎜ø, 내경이 44㎜ø의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 제조하여 그 열수축율을 측정했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
[비교예 1]
테이퍼코어를 사용하지 않고 인취속도를 20㎝/min로 변경한 것 이외는 실시예 1과 같이 행하여 외경이 17.7㎜ø, 내경이 4.0㎜ø(팽대비 : 0.93)인 초고분자량 폴리에틸렌제의 파이프를 제조하여 그 수축율을 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.
[비교예 2]
원료로서 극한점도[η] : 3.5dl/g, 밀도 : 0.950g/㏄, 숭비중 : 0.38g/㏄의 폴리에틸렌 분말수지(미쓰이세끼유가가꾸고오교오(주)사제 하이젝스 8000FP)를 사용하여 압출기의 C1, C2, C3및 C4에 있어서의 가열온도를 각각 20℃, 210℃, 230℃로 조절한 것 이외는 실시예 1과 같이 행하여 수축파이프의 성형을 시도한 결과 용융수지가 인너다이의 회전과 함께 회전하므로 제조하기 곤란해져서 수축파이프를 제조할 수 없었다.
[표 1]
[실시예 3]
제5도에 나타낸 구조를 갖고 또한 다음과 같은 각부의 사양을 갖는 :
스크류외경 30㎜ø
스크류유효길이(L/D) 32
플라이트피치 18㎜일정
스크류압축비 1.8
인 스크류 압출기와,
파이프다이길이 750㎜
다이출구아우터다이내경 20㎜ø
다이유효길이(L/D) 37.5
인너다이외경 15㎜
인 다이와, 또 인너다이선단에 연결되고 축에 대해서 15/00(11.7°)의 각도로 확경하여 최대외경이 60㎜ø, 길이가 110㎜인 테이퍼부와, 외경이 60㎜ø, 길이가 200㎜의 원통형부로 되고 표면에 불소수지 코팅이 되어 있는 테이퍼코어를 구비하고 또 냉각수조 및 외경이 150㎜ø, 폭 65㎜의 고무롤을 4쌍 갖는 롤식 인취기와 권취기를 갖는 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조장치를 사용하여 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 제조했다.
이 장치에 [η] ; 15.dl/g, 융점 : 136℃ 및 숭비중 : 0.43g/㏄인 분말상의 초고분자량 폴리에틸렌을 공급하고, 수냉바렐(C1), 3존(zone)으로 분할된 가열바렐(C2, C3, C4)의 설정온도를 각각 20℃, 290℃, 335℃ 및 335℃로 하고 다이부의 3존(D1, D2, D3)의 설정온도를 각각 230℃, 180℃, 168℃로 하고, 스크류회전수 10r.p.m.으로 용융혼련하면서 압출속도 15㎝/min로 원호형상의 조성형물을 압출하고 다이출구에 설치한 칼날로 원통형상의 조성형물을 절개하면서 냉각수조를 통하여 4쌍의 고무롤이 20㎝/min의 속도로 회전하는 인취기로 유도했다. 그러는 동안에 조성형물의 절개를 멈추고 테이퍼코어의 테이퍼부에 따라서 파이프형상ㅇ로 확대시켰다. 다음에 확장된 조성형물을 테이퍼코어의 원통형부에서 파이프형상의 조성형물의 냉각고화되도록 원통형부의 선단에서 200㎜를 냉각수조에 침입시켜 인취기의 인취속도를 2m/min로 조정하고 양연부에 접힌 흔적이 없는 두께가 55㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 얻었다.
얻어진 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 하기의 방법에 따라서 인장시험을 행하고 또 열수축율을 측정했다. 결과를 표 2에 나타냈다.
인장시험 :
하기 시험조건하에 파단점 항장력(TS : ㎏/㎠)과 신도(EL : %)를 종방향(MD)와 횡방향(TD)에 대해서 구했다.
시험편형상 JIS K6781
척 간격 86㎜
인장속도 200㎜/min
온도 23℃
열수축율 :
에어오븐에서 130℃로 1시간 가열후에 23℃로 24시간 경과후의 종방향(MD)과 횡방향(TD)의 수축율을 하기식에 따라서 구하였다.
열수축율(%)={(가열전의치수-가열후의 치수)/가열전의 치수}×100
[실시예 4]
테이퍼코어의 테이퍼부의 최대외경을 75㎜ø로 하고 폭 90㎜의 롤을 갖는 인취기를 사용하여 인취속도를 1.5m/min으로 한 이외는 실시예 3과 같이 행하여 양연부에 접힌 흔적이 없고 두께가 58㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 얻어 인장시험을 하고 또 열수축율을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
[비교예 3]
테이퍼코어의 테이퍼부의 최대외경을 40㎜ø로 하고 폭이 50㎜인 롤을 갖는 인취기를 사용하여 인취속도를 4m/min로 한 것 이외는 실시예 3과 같이 행하여 양연부에 접힌 흔적이 없고 두께가 40㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 얻어 인장시험을 하고 또 열수축율을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
[비교예 4]
초고분자량 폴리에틸렌 대신에 고유점도[η] : 3.5dl/g, 밀도 : 0.950g/㏄, 숭비중 : 0.38g/㏄의 범용 폴리에틸렌 수지의 분말(미쓰이세끼유 가가꾸 고오교오(주)사제 하이젝스 8000FP)을 사용하고, 수냉바렐(C1), 3존으로 분할된 가열바렐(C2, C3, C4)의 설정온도를 각각 20℃, 210℃, 230℃ 및 230℃로 한 것이외는 실시예 3과 같이 행하여 폴리에틸렌 필름의 제조를 시도하였으나 수지의 용융점도가 낮기 때문에 파이프 형상의 조성형물이 인너다이의 회전에 수반되어 함께 회전하여 필름을 제조할 수 없었다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
[비교예 5]
폭 100㎜의 롤을 갖는 인취기를 사용한 것 이외는 실시예 3과 같이 행하여 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 제조하여 인장시험을 하고 또 열수축율을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
[비교예 6]
폭 45㎜의 롤을 갖는 인취기를 사용한 것 이외는 실시예 3과 같이 행하여 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조를 시도하였으나 인취력이 테이퍼코어에서 확장할때의 마찰저항에 대항할 수 없어서 필름을 제조할 수 없었다.
[표 2]
[실시예 5]
제2도 및 9도에 나타낸 박파이프의 제조장치와 같은 구성을 갖고 각부의 사양이 하기와 같은 장치를 사용하여 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 제조했다.
압출기 : 스크류외경 30㎜ø
스크류유효길이(L/D) 22
플라이트피치 18㎜
스크류압축비 1.8
다이 : 다이길이 750㎜
다이출구에서의 아우터다이내경 20㎜ø
다이유효길이(L/D) 37.5
인너다이외경 15㎜
인너다이선단에 연결된 제10도에 보인 테이퍼코어 : 축에 대해서 14/100의 각도(8°)로 확장되어 있는 테이퍼부를 갖고 표면은 불소수지 코팅되어 있다. 또 테이퍼부와 원통형부와의 사이에 두께가 1㎜인 테프론쉬트가 단열재로 끼워져 있다.
테이퍼부 최대경 26㎜ø
길이 50㎜
원통형부 외경 26㎜ø
길이 150㎜
또 이 장치는 냉각수조, 롤식 인취기, 파이프절단기를 갖고 있다. 이 장치에 초고분자량 폴리에틸렌[η] : 15.4dl/g, 융점 : 136℃, 숭비중 : 0.43g/㏄)의 분말수지(미쓰이세끼유 가가꾸 고오교오(주)사제 하이젝스 미리온 240M)를 공급하고 수냉바렐(C1) 및 3존(C2, C3, C4)으로 나누어진 가열바렐에서의 온도를 각각 20℃, 290℃, 330℃ 및 330℃로 조정하고 또 3존(D1, D2, D3)으로 나눈 다이의 온도를 각각 230℃, 180℃ 및 170℃로 하고 스크류 회전수 20r.p.m., 압출속도 30㎝/min로 조성형물을 압출성형했다. 다이출구에서 압출되는 원통형상의 조성형물을 압출방향으로 칼로 절개하면서 냉각수조를 통하여 40㎝/min의 속도로 회전하는 롤을 구비한 롤식 인취기로 유도한 후에 칼에 의한 절개를 멈추고 테이퍼코어의 원통형부에서 확장된 파이프가 냉각고화되도록 테이퍼코어의 원통형부의 선단부에서 100㎜의 위치로부터 확장되어 성형된 파이프를 냉각수조중에 침입시켜서 외경이 27.8㎜ø, 내경이 25.6㎜ø인 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 제조했다.
얻어진 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 열수축율 및 표면조도를 하기의 방법으로 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타냈다.
열수축율의 측정 :
100℃의 에어오븐중에서 1시간 가열후에 23℃에서 24시간 경과후의 직경방향의 내경 수축율을 구하여 열수축율의 지표로 하였다.
열수축율(5%)=(가열전의 내경-가열후의내경)/(가열전의 내경)×100
표면조도 :
JIS B0601에 준하여 박파이프의 내외면의 표면조도를 측정했다.
Ra : 중심선 평균조도[㎛]
Rmax : 최대조도(㎛)
[실시예 6]
테이퍼코어의 외경을 45㎜ø로 한 것 이외는 실시예 5와 같이 행하여 외경이 45.7㎜ø, 내경이 44.5㎜ø의 초고분자량 폴리에틸렌제 박파이프를 제조하여 열수축율 및 표면조도를 측정했다. 결과를 표 3에 나타냈다.
[실시예 7]
테이퍼코어의 외경을 45㎜ø로 하고 조성형물의 냉각고화점이 테이퍼부가 되도록 테이퍼코어의 원통형부의 선단에서 120㎜를 수조중에 침입시킨 것 이외는 실시예 5와 같이 행하여 외경이 45.5㎜ø, 내경이 44.2㎜ø의 초고분자량 폴리에틸렌제 박파이프를 제조하여 열수축율 및 표면조도를 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타냈다.
[비교예 7]
테이퍼코어를 사용하지 않고 인취속도를 35㎝/min로 변경한 것 이외는 실시예 5와 같이 행하여 외경이 18.1㎜ø, 내경이 14.3㎜ø 초고분자량 폴리에틸렌제의 파이프를 제조하여 그 열수축율 및 표면조도를 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타냈다.
[비교예 8]
원료로서 극한점도[η] : 3.5dl/g, 밀도 : 0.950g/㏄, 숭비중 : 0.38g/㏄의 폴리에틸렌 분말수지(미쓰이세끼유 가가꾸 고오교오(주)사제 하이젝스 8000FP)를 사용하여 압출기의 C1, C2, C3및 C4에서의 가열온도를 각각 20℃, 210℃, 230℃, 230℃로 조절한 것 이외는 실시예 5와 같이 행하여 박파이프의 성형을 시도한 결과 용융수지가 인너다이의 회전과 함께 회전하기 때문에 조성형물을 제조하기가 곤란해져 박파이프를 제조할수 없었다. 그 결과를 표 3에 나타냈다.
[표 3]
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 성형체는 두께가 균일하고 접힌 흔적이 없기 때문에 롤, 파이프, 강관등을 피복하여 치수정도가 높은 피복을 얻을 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 성형체의 제조방법 및 장치는 상기 성형체를 고효율로 제조할 수 있어 공업적 실용가치가 크다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프는 종래의 인플레이숀 필름 성형법에 의해서 얻어지는 수축파이프에 비해서 두께가 두껍고 선반들에 의한 마무리 가공이 가능할 뿐만 아니라 길이방향의 수축율이 작기 때문에 피복효율이 우수하고 경제적인 피복을 얻을 수 있는 것이다. 또 초고분자량 폴리에틸렌은 내마모성, 자기윤활성, 내약품성이 우수한 것이며 특히 내마모성이란 관점에서 불소수지를 능가하기 때문에 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프는 내구성이 우수한 것이다. 그때문에 본 발명의 초고분자량 폴리에티렌 수축파이프는 각종 롤, 파이프, 강관등의 피복용 수축파이프로서 바람직하게 사용할 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프이 제조방법은 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프를 효율좋게 제조할 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조방법에 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 의하면 종래의 인플레이숀 필름 성형법에 의해서 얻어지는 필름에 비해서 두께가 균일하고 양연부에 접힌 흔적이 없기 때문에 치수의 정밀도가 요구되는 용도에 적합한 초고분자량 폴리에틸렌 필름을 얻을 수 있다. 특히 초고분자량 폴리에틸렌은 내마모성, 자기윤활성, 내약품성이 우수하고 특히 내마모성이란 관점에서 불소수지를 능가하기 때문에 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름은 내구성이 우수한 것이다. 그 때문에 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름은 각종 롤, 파이프, 강관들의 피복용 필름으로써 바람직하게 사용할 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조장치는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프는 종래의 박파이프에 비해서 외경/두께의 비가 10이상이고 열수축이 작은 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프이다. 이 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프는 초고분자량 폴리에틸렌이 갖는 우수한 내마모성, 자기윤활성, 내약품성을 살려서 분립체의 수송파이프에 유용하고 또 롤, 파이프, 강관등의 통형체의 커버, 수송라인의 가이드레일 커버등에도 바람직하게 사용할 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법은 상기 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프를 고효율로 제조할 수 있다.
또 본 발명의 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법에 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌으로 된 두께가 균일하고 접힘 흔적이 없는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프.
  2. 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법에 있어서, 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기로 공급하여 용융, 혼련하는 단계와, 상기 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설되어 있는 L/D 비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 형성하는 단계와, 상기 원통형의 조성형물을 테이퍼부와 이 테이퍼부에 연설된 원통형부로 되어 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 확장시키면서 인취하는 동시에 테이퍼코어에서 초고분자량 폴리에틸렌의 냉각고화를 개시하도록 하는 단계를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법.
  3. 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치에 있어서, 홈이 있는 실린더와 이 홈이 있는 실린더내에 끼워진 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류압출기와, 상기 스크류압출기의 스크류선단에 연결되고 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D 비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되어 인너다이의 회전과 함께 회전되는 축과 이 축과 동조회전을 하지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경보다도 크고 또한 하류방향으로 확장된 테이퍼부와 이 테이퍼부에 연설된 원통형부로 되는 테이퍼 코어를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조 장치.
  4. 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌으로 되며, 외경(D1)이 10㎜ 이상, 두께(t1)가 0.2㎜ 이상이고 외경/두께(D1/t1)의 비가 10 이상이고 또 140℃에서의 직경방향의 수축율이 20% 이상인 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프.
  5. 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조방법에 있어서, 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기에 공급하여 용융, 혼련시키는 단계와, 상기 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전하는 인너다이가 내부에 배설되어 있는 L/D 비가 적어도 10인 이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원퉁형의 조성형물로 성형하는 단계와, 상기 원통형의 조성형물을 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대확장 부분의 외경이 인너다이의 외의 1.2~3.0배가 되도록 확장시키면서 스크류압출기에서의 초고분자량 폴리에틸렌의 압출속도의 5배 이하의 인취속도로 인취하는 동시에 테이퍼코어부에서 초고분자량 폴리에틸렌의 냉각고화를 개시하도록 하는 단계를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조방법.
  6. 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치에 있어서, 홈이 있는 실린더와 이 홈이 있는 실린더내에 끼워진 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류압출기와, 상기 스크류압출기의 스크류선단에 연결되어 스크류의 회전과 함께 회전되는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D 비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되어 인너다이의 회전과 함께 회전되는 축과이 축과 동조회전하지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경이 1.2~3.0배이고 또한 하류방향으로 확장되어 있는 테이퍼성형부재로 된 테이퍼코어를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 수축파이프의 제조장치.
  7. 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 있어서, 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기로 공급하여 용융, 혼련하는 단계와, 상기 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전되는 인너다이가 아우터다이의 내부에 배설되어 있는 L/D 비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 성형하는 단계와, 상기 원통형의 조성형물을 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대 확장부분의 외경이 인너다이의 외경의 3배 이상이 되도록 확장시키면서 스크류압출기에서의 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물의 압출속도의 3배이상의 인취속도로 인취하는 단계를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조방법.
  8. 초고분자량 폴리에틸렌 필름 제조장치에 있어서, 홈이 있는 실린더와 이 홈이 있는 실린더 내에 끼워진 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류압출기와, 상기 스크류압출기의 스크류선단에 연결되어 스크류의 회전과 함께 회전되는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D 비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되어 인너다이의 회전과 함게 회전되는 축과 이 축과 동조회전하지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경의 3배 이상이고 또한 하류방향으로 5~50°의 각도로 확장되어 있는 테이퍼 성형부재로 된 테이퍼코어와, 상기 테이퍼코어에 의해서 성형된 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 접는 폭의 50~80%의 롤 폭을 갖는 인취기를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 제조장치.
  9. 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌으로 되고 외경(D2)이 10㎜이상, 두께(t2)가 0.5㎜ 이상이고 외경/두께(D2/t2)의 비가 10 이상이고 또 100℃에서의 직경방향의 수축율이 5% 이하인 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프.
  10. 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법에 있어서, 극한점도[η]가 5.0dl/g 이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 스크류압출기로 공급하여 용융, 혼련하는 단계와, 상기 스크류압출기의 스크류에 연결되어 스크류압출기의 스크류의 회전과 함께 회전되는 인너다이가 내부에 배설되는 L/D 비가 적어도 10인 다이로 초고분자량 폴리에틸렌의 용융물을 연속해서 압출하여 원통형의 조성형물로 성형하는 단계와, 상기 원통형의 조성형물을 테이퍼부와 이 테이퍼부에 연설된 원통형부로 되고 상기 인너다이에 연결된 테이퍼코어에 의해서 최대확장부분의 외경이 인너다이의 외경의 1.2~3.0배가 되도록 확장시키면서 스크류압출기에서의 초고분자량 폴리에틸렌의 원통형의 조성형물의 압출속도의 3배 이하의 인취속도로 인취하는 동시에 테이퍼코어의 원통형부에서 초고분자량 폴리에틸렌이 냉각고화를 개시하도록 하는 단계를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조방법.
  11. 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치에 있어서, 홈이 있는 실린더와 이 홈이 있는 폴리에틸렌 내에 끼워진 압축비 1~2.5의 스크류를 갖는 스크류압출기와, 상기 스크류압출기의 스크류선단에 연결되어 스크류회전과 함께 회전되는 인너다이 및 상기 홈이 있는 실린더에 연결되는 아우터다이로 되고 L/D 비가 적어도 10인 다이와, 상기 인너다이의 선단에 연결되고 인너다이의 회전과 함께 회전하는 축과 이축과 동조회전하지 않고 최대외경이 적어도 상기 인너다이의 직경의 1.2~3.0배이고 또한 하류방향으로 5~50°의 각도로 확장된 테이퍼부와 상기 테이퍼부와 단열재를 거쳐서 연설된 원통형부로 된 테이퍼코어를 포함하는 초고분자량 폴리에틸렌 박파이프의 제조장치.
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