JPS6040225A - ポリマ−の押出方法 - Google Patents
ポリマ−の押出方法Info
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- JPS6040225A JPS6040225A JP59137420A JP13742084A JPS6040225A JP S6040225 A JPS6040225 A JP S6040225A JP 59137420 A JP59137420 A JP 59137420A JP 13742084 A JP13742084 A JP 13742084A JP S6040225 A JPS6040225 A JP S6040225A
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Links
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は高粘度のポリマー材料を押出成型する方法に関
する。更に特定的には、本発明は押出物1−に表面粗さ
を発生することなく高粘度ポリマー材料からポリマー押
出成型を行なう方法を提供し、そしてより高速、より低
温および低減されたエネルギー消費のもとで押出成型を
可能とするものである。
する。更に特定的には、本発明は押出物1−に表面粗さ
を発生することなく高粘度ポリマー材料からポリマー押
出成型を行なう方法を提供し、そしてより高速、より低
温および低減されたエネルギー消費のもとで押出成型を
可能とするものである。
(ロ)発明が解決し、ようとする問題点多くのポリマー
材料は、比較的小さい寸法のオリフィスを通してこれを
押出成型することによって、有用なフィルム、棒、管に
成型され、或いは制令のような線状体の上へコーティン
グされる。
材料は、比較的小さい寸法のオリフィスを通してこれを
押出成型することによって、有用なフィルム、棒、管に
成型され、或いは制令のような線状体の上へコーティン
グされる。
そのような押出成型法において、滑らかな押出物を14
)ることの困難さは、ポリマー材料の粘度または押出量
が増加するとともに増す。材料を強制的に出口のオリフ
ィスに通すのに必要とされる圧力もまたヒ昇し、しばし
ば敵情破壊(melt fracture)と呼ばれる
不安定な流動現象が起り、これが押出物上に粗い表面を
もたらす結果となる。そのような粗い表面は1例えば、
粗い表面をもつ押出生成物が水の存在下゛でペレット化
される時などに、ポリオレフィンゴムの如き押出生成物
に悪影響を及ぼす可能性がある。粗い表面のすき間に水
が保持され、このためポリマーを乾燥させるのが困難に
なったり非実用的になったりする。
)ることの困難さは、ポリマー材料の粘度または押出量
が増加するとともに増す。材料を強制的に出口のオリフ
ィスに通すのに必要とされる圧力もまたヒ昇し、しばし
ば敵情破壊(melt fracture)と呼ばれる
不安定な流動現象が起り、これが押出物上に粗い表面を
もたらす結果となる。そのような粗い表面は1例えば、
粗い表面をもつ押出生成物が水の存在下゛でペレット化
される時などに、ポリオレフィンゴムの如き押出生成物
に悪影響を及ぼす可能性がある。粗い表面のすき間に水
が保持され、このためポリマーを乾燥させるのが困難に
なったり非実用的になったりする。
(ハ)従来技術
成型用のダイを多孔性の金属材料から形成し、細孔を通
して気体状の流体を強制通人することにより、押出圧力
を低下させ得ることは公知である。しかし、気体を用い
る潤滑は層流を提供せず、或いは押出物上に滑らかな表
面を提供しない。多孔性金属で作られた導管(chan
nel)を使用して、成型された押出材料を種々の液体
で前もってコーティングするこ・ともまた公知である。
して気体状の流体を強制通人することにより、押出圧力
を低下させ得ることは公知である。しかし、気体を用い
る潤滑は層流を提供せず、或いは押出物上に滑らかな表
面を提供しない。多孔性金属で作られた導管(chan
nel)を使用して、成型された押出材料を種々の液体
で前もってコーティングするこ・ともまた公知である。
そのような方法は、材料をL流の圧力によって流動通過
させるというよりはむしろダイを通して材料を引っ張る
ことからなる、管または棒の製造における最終成型操作
を間滑化するために、典型的に利用されてきた。成る種
のポリマー材木1の融液破壊を低減させる方法は公知で
あり、これは、押出成型される材料の小部分を主要な材
木1部分よりも高い温度に別途加熱しくそしてその詮、
1氏を低ドさせ)、−次にこれを成型用のダイの表面層
として使用することからなる。この方法は制御J11す
るのが困難で、粘度の差に制約され、また本発明の方法
と同じ位広汎には適用できない。
させるというよりはむしろダイを通して材料を引っ張る
ことからなる、管または棒の製造における最終成型操作
を間滑化するために、典型的に利用されてきた。成る種
のポリマー材木1の融液破壊を低減させる方法は公知で
あり、これは、押出成型される材料の小部分を主要な材
木1部分よりも高い温度に別途加熱しくそしてその詮、
1氏を低ドさせ)、−次にこれを成型用のダイの表面層
として使用することからなる。この方法は制御J11す
るのが困難で、粘度の差に制約され、また本発明の方法
と同じ位広汎には適用できない。
(ハ)問題点を解決するための手段
本発明は、′滑らかな表面を有するポリマー押出物を造
する方法において、約100°C〜250℃の力1則二
温度において約3X10”〜lO’Pa拳5(7)容積
粘度(bulk viscosity)を有する溶融ポ
リマー芯材料を、陽圧下に押出しタイの空[プiを通し
て供給し、その際ダイの空所の壁の一部を堅固な微細孔
(microporouS)構造、とし、この微細孔構
造は好ましくは金属であって、タイの空所の狭められた
流路より」−論に位置しており、該微細孔構造は実質的
に、一様な孔径を冶すること、約lOO℃〜250 ’
(!の加工温度において約10−1〜103Paesの
容積結電な有する低密度液体を、押出物の全重量を基準
として約0.03〜10%の蛍で微細孔構造から加圧ド
に同時に強制通人して、溶融ポリマー芯材料のヒに被覆
(sheath)を形成し、実質的にその表面をコーテ
ィングすること、および生成する被覆−芯複合体がダイ
の空所の狭められた流路に入る前にポリマー芯材料をタ
イの壁との接触からこうして解放することからなり、こ
こで、該方法を、ポリマー芯材料に作用するJ−E力よ
り少なくとも0.10MPa、普通的0.2〜12.0
MPaの範囲内、で大きい圧力降下が、微細孔構造を横
切って生じるような条件のもとで行なわせ、被覆−芯複
合体がダイの空所の狭められた流路およびダイのオリフ
ィスを通って流れることを特徴とする方法を提供する。
する方法において、約100°C〜250℃の力1則二
温度において約3X10”〜lO’Pa拳5(7)容積
粘度(bulk viscosity)を有する溶融ポ
リマー芯材料を、陽圧下に押出しタイの空[プiを通し
て供給し、その際ダイの空所の壁の一部を堅固な微細孔
(microporouS)構造、とし、この微細孔構
造は好ましくは金属であって、タイの空所の狭められた
流路より」−論に位置しており、該微細孔構造は実質的
に、一様な孔径を冶すること、約lOO℃〜250 ’
(!の加工温度において約10−1〜103Paesの
容積結電な有する低密度液体を、押出物の全重量を基準
として約0.03〜10%の蛍で微細孔構造から加圧ド
に同時に強制通人して、溶融ポリマー芯材料のヒに被覆
(sheath)を形成し、実質的にその表面をコーテ
ィングすること、および生成する被覆−芯複合体がダイ
の空所の狭められた流路に入る前にポリマー芯材料をタ
イの壁との接触からこうして解放することからなり、こ
こで、該方法を、ポリマー芯材料に作用するJ−E力よ
り少なくとも0.10MPa、普通的0.2〜12.0
MPaの範囲内、で大きい圧力降下が、微細孔構造を横
切って生じるような条件のもとで行なわせ、被覆−芯複
合体がダイの空所の狭められた流路およびダイのオリフ
ィスを通って流れることを特徴とする方法を提供する。
(ニ)作用
第1図は、ダイの空所の壁の一部を形成する微、■11
重円筒が、ダイの空所中の狭められた流路より1−流の
2つの金属型板の間に保持されることからなる、本発明
で使用するために単−礼式の押出成型用のダイの組み立
て体の断面図を表わす。型板の間の空間はその外囲で閉
じており、円筒の微細孔壁を通して強制送入させる低粘
度の液体用の容器としての働きをする。
重円筒が、ダイの空所中の狭められた流路より1−流の
2つの金属型板の間に保持されることからなる、本発明
で使用するために単−礼式の押出成型用のダイの組み立
て体の断面図を表わす。型板の間の空間はその外囲で閉
じており、円筒の微細孔壁を通して強制送入させる低粘
度の液体用の容器としての働きをする。
第2図は複数孔式のタイ組み立て体の断面図である。
本発明の方法は図面を参照することによって最もよく記
載し得る。殊に’JS 1図に示される如く、木刀法を
行なわせるための装置組み立て体lよ、上面型板よ」、
金属円筒の形の微細孔構造1ヱおよび底面型板よlかう
なるダイ組み立て体1Aからなる。ηノ板は、低粘度の
液体を加tr下で含有するために、好適なシールムを有
する。ダイ組み立て<4は、人ロホートエ曳および押出
成型される溶融ポリマー芯材料の流路として働くダイ空
所上」を形成する型板を有する。ダイ空所はその出「J
端に狭められた流路1下を有する。グイ空所の流路の挟
まりlオ、微細孔構造1名を紛して圧入され、それによ
って、グイ空所の狭められたがも路上jを通って生成す
る被覆−芯複合体が通過する前に、溶融ポリマー」−に
低粘度境界層を形成する、低粘度液体によって、溶融ポ
リマー芯材料が型の壁と07接触から解放されるように
、微細孔構造1ヱよりもド流点から始まる。低粘度液体
の境界層または被覆は、剪断速度が高められる前に有効
粘度を低下させるので、微細孔構造↓ヱが狭められた流
路長から上疏に配置されることか重要である。
載し得る。殊に’JS 1図に示される如く、木刀法を
行なわせるための装置組み立て体lよ、上面型板よ」、
金属円筒の形の微細孔構造1ヱおよび底面型板よlかう
なるダイ組み立て体1Aからなる。ηノ板は、低粘度の
液体を加tr下で含有するために、好適なシールムを有
する。ダイ組み立て<4は、人ロホートエ曳および押出
成型される溶融ポリマー芯材料の流路として働くダイ空
所上」を形成する型板を有する。ダイ空所はその出「J
端に狭められた流路1下を有する。グイ空所の流路の挟
まりlオ、微細孔構造1名を紛して圧入され、それによ
って、グイ空所の狭められたがも路上jを通って生成す
る被覆−芯複合体が通過する前に、溶融ポリマー」−に
低粘度境界層を形成する、低粘度液体によって、溶融ポ
リマー芯材料が型の壁と07接触から解放されるように
、微細孔構造1ヱよりもド流点から始まる。低粘度液体
の境界層または被覆は、剪断速度が高められる前に有効
粘度を低下させるので、微細孔構造↓ヱが狭められた流
路長から上疏に配置されることか重要である。
これにより、型圧力の減少、動力入力の減少および融液
破壊の除去と共に、最大の利点が得られる。
破壊の除去と共に、最大の利点が得られる。
高粘度ポリマー材料は、プラスチック用スクリュー型押
出成型器上冴の如き、どんなものでもよい通常の手段か
ら供給されて、陽圧、普通は約0.1乃至20MPac
7)もとで、入口ボートUを通してダイの空所に入り、
ダイの空所上土中の、1−面型板上Aを通して微細孔円
筒Yヱの開口端の中へ疏れる。加工温度で液体である低
粘度材料は、ギアポンプ20もしくは通常の高圧ポンプ
によって供給された圧力、普通的0.2乃至12MPa
の圧力のもとで、流路上」を通り、微細孔構造↓ヱの壁
を通って圧入される。このプロセスで使用される条件は
、微細孔構造を横切って生じる圧力降下として、ポリマ
ー芯材にかかる圧力より少なくともO、l MP a、
普通は0.2〜12MPa、大きい圧力を得るような
条件を必要とする。高粘度溶融ポリマー材料上の圧力お
よびより低い粘度の液体上の圧力の間の差が圧力降下と
定義される差分の値である。より低い粘度の液体は、微
細孔構造、好ましくは金属円筒の壁から、より高いその
圧力によって、溶融ポリマー芯材料を解き放ち、溶融ポ
リマー芯材料および低粘度液体が被覆−芯複合体を形成
し、底面の型板よ1の中のグイ空所を通過する一方で、
より低い粘度の液体は外側の同心円筒内を流れ続ける。
出成型器上冴の如き、どんなものでもよい通常の手段か
ら供給されて、陽圧、普通は約0.1乃至20MPac
7)もとで、入口ボートUを通してダイの空所に入り、
ダイの空所上土中の、1−面型板上Aを通して微細孔円
筒Yヱの開口端の中へ疏れる。加工温度で液体である低
粘度材料は、ギアポンプ20もしくは通常の高圧ポンプ
によって供給された圧力、普通的0.2乃至12MPa
の圧力のもとで、流路上」を通り、微細孔構造↓ヱの壁
を通って圧入される。このプロセスで使用される条件は
、微細孔構造を横切って生じる圧力降下として、ポリマ
ー芯材にかかる圧力より少なくともO、l MP a、
普通は0.2〜12MPa、大きい圧力を得るような
条件を必要とする。高粘度溶融ポリマー材料上の圧力お
よびより低い粘度の液体上の圧力の間の差が圧力降下と
定義される差分の値である。より低い粘度の液体は、微
細孔構造、好ましくは金属円筒の壁から、より高いその
圧力によって、溶融ポリマー芯材料を解き放ち、溶融ポ
リマー芯材料および低粘度液体が被覆−芯複合体を形成
し、底面の型板よ1の中のグイ空所を通過する一方で、
より低い粘度の液体は外側の同心円筒内を流れ続ける。
低粘度液体がポリマー芯材料のまわりに被覆を形成した
後、生成した被覆−芯複合体はタイの空所の狭められた
流路1下の中を流れ、ダイのオリフィスユ互から外へ出
る。驚くべきことに、微細孔構造を横切って生じる圧力
降Fを所要条件に調整すると、溶融ポリマー芯材料上の
少酸の低粘度液体の非常に一様な分布を達成することが
できる。押出物は滑らかな表面をもつようになる。同時
に、溶融ポリマー芯材料をダイ組み立て体の中を強制流
動させるのに要する圧力も、溶融ポリマー芯材料の表面
上に低粘度液体を用いないで必要とされる圧力の約4分
の1と、著しく低下される。
後、生成した被覆−芯複合体はタイの空所の狭められた
流路1下の中を流れ、ダイのオリフィスユ互から外へ出
る。驚くべきことに、微細孔構造を横切って生じる圧力
降Fを所要条件に調整すると、溶融ポリマー芯材料上の
少酸の低粘度液体の非常に一様な分布を達成することが
できる。押出物は滑らかな表面をもつようになる。同時
に、溶融ポリマー芯材料をダイ組み立て体の中を強制流
動させるのに要する圧力も、溶融ポリマー芯材料の表面
上に低粘度液体を用いないで必要とされる圧力の約4分
の1と、著しく低下される。
押出タイmlみ立て体の微細孔構造1ヱは、図面に示す
如く、2個の金属型根土Aおよび11の間に微細孔構造
を挿入することによって容易に得られる。型板11およ
び11は微細孔構造1ヱによって分断される。板の間の
空間は、流路1」から入る低粘度液体のための流路およ
び溜めとして機能する。微細孔構造1ヱは金属もしくは
セラミック材料で作ることができる。許通、そして好ま
しくは、微細孔構造は金属で作られるものとし、ステン
レス鋼、ニッケルもしくはモネル合金の如き金属の金属
粉末を成型することによって組み立てられる。金属゛の
微細孔円筒は、大きさおよび気孔率の多様なものが市販
で入手できる。これらのものの中で本発明に最も有用な
のは、15〜35mmの長さで、壁の厚さは0.7〜7
mmで、約0.2〜150#1.m、普通は約0.5〜
90ルmの範囲の実質的に一様な孔径(直径)を有する
ものである。そのような微細孔円筒は、フィルター素子
として使用するために主として製造されている。微細孔
構造の特定的な孔径および低粘度液体による侵入に曝さ
れる円筒の表面積の選択は、本方法で使用される低粘度
液体の粘度に影響され、所要の微細孔構造を横切る圧力
降下が過剰の液体流なしに達成され得るべく、粘度が低
ドするに従って必然的により小さいものが選ばれる。
如く、2個の金属型根土Aおよび11の間に微細孔構造
を挿入することによって容易に得られる。型板11およ
び11は微細孔構造1ヱによって分断される。板の間の
空間は、流路1」から入る低粘度液体のための流路およ
び溜めとして機能する。微細孔構造1ヱは金属もしくは
セラミック材料で作ることができる。許通、そして好ま
しくは、微細孔構造は金属で作られるものとし、ステン
レス鋼、ニッケルもしくはモネル合金の如き金属の金属
粉末を成型することによって組み立てられる。金属゛の
微細孔円筒は、大きさおよび気孔率の多様なものが市販
で入手できる。これらのものの中で本発明に最も有用な
のは、15〜35mmの長さで、壁の厚さは0.7〜7
mmで、約0.2〜150#1.m、普通は約0.5〜
90ルmの範囲の実質的に一様な孔径(直径)を有する
ものである。そのような微細孔円筒は、フィルター素子
として使用するために主として製造されている。微細孔
構造の特定的な孔径および低粘度液体による侵入に曝さ
れる円筒の表面積の選択は、本方法で使用される低粘度
液体の粘度に影響され、所要の微細孔構造を横切る圧力
降下が過剰の液体流なしに達成され得るべく、粘度が低
ドするに従って必然的により小さいものが選ばれる。
ダイの空所は微細孔構造を1つは有することが必要であ
るが、商業的な操作においては、単・のグイ組み立て体
の中に複数の微細孔構造およびタイ空所を有することが
最も有用であることがしばしばであり、第2図に示され
る如く、2種の液体、即ち本発明の方法で使用される溶
融ポリマー芯材料およびより低い粘度の液体の各々につ
いて、全て1つのポンプで供給される。
るが、商業的な操作においては、単・のグイ組み立て体
の中に複数の微細孔構造およびタイ空所を有することが
最も有用であることがしばしばであり、第2図に示され
る如く、2種の液体、即ち本発明の方法で使用される溶
融ポリマー芯材料およびより低い粘度の液体の各々につ
いて、全て1つのポンプで供給される。
、押出成型するべきポリマー芯材料は、ポリマー芯材料
の温度を上げる助けをしてこれが溶融もしくは液化され
るようにし、そしてまたその粘度を低下させるための熱
源を有する、蛇管スクリューポンプ、即ち押出成型器に
よって、ダイ組み立て体に供給することができる。加熱
された加圧溜(円筒)もしくはギアポンプの如き他の加
#!/ポンブ移送装置も溶融ポリマーをポンプ移送する
のに使用し11)る。
の温度を上げる助けをしてこれが溶融もしくは液化され
るようにし、そしてまたその粘度を低下させるための熱
源を有する、蛇管スクリューポンプ、即ち押出成型器に
よって、ダイ組み立て体に供給することができる。加熱
された加圧溜(円筒)もしくはギアポンプの如き他の加
#!/ポンブ移送装置も溶融ポリマーをポンプ移送する
のに使用し11)る。
本発明の方法は、約100’O〜250℃の加工調瓜に
おいて約3×103〜10Pa・S、普通Ill: l
O4〜10’Pa*sの容積粘度を有する溶融ポリマ
ー殻材料の押出成型に適用し得る。本発明より以l)行
は、これらのポリマー材料は高圧および高エネルギー消
費のもとで制限された速度でやっと押出成型されること
がしばしばであったが、押出物に粗い表面を残す融液破
壊として知られている不安定な流動現象を示すことが頻
繁であった。ポリマー材料を押出成型するための加工温
度は本分野に熟達した人には広く公知であり、そのよう
な温度は、使用されるポリマーの熱安定性および融点に
応じて、鉾通は約too”0〜250′Cの間とする。
おいて約3×103〜10Pa・S、普通Ill: l
O4〜10’Pa*sの容積粘度を有する溶融ポリマ
ー殻材料の押出成型に適用し得る。本発明より以l)行
は、これらのポリマー材料は高圧および高エネルギー消
費のもとで制限された速度でやっと押出成型されること
がしばしばであったが、押出物に粗い表面を残す融液破
壊として知られている不安定な流動現象を示すことが頻
繁であった。ポリマー材料を押出成型するための加工温
度は本分野に熟達した人には広く公知であり、そのよう
な温度は、使用されるポリマーの熱安定性および融点に
応じて、鉾通は約too”0〜250′Cの間とする。
本発明の方法で使用することのできるポリマー材料には
、ポリオレフィンプラスチ−ツク、例えばポリエチレン
、ポリプロピレンおよびこれらとより高級なすレフイン
、例えば3〜12個の炭素原子を有するオレフィンとの
コポリマー;ポリ(ビニルクロリド)およびこのものと
ビニリデンクロリド、ビニルアセテート等とのコポリマ
ー ;ポリオレフィンエラストマーの如き未加硫エラス
トマー、例えばEPMおよびEPDMゴム; liA索
化ポリエチレン、(CM)およびクロロスルホン化ポリ
エチレン(C3M)ゴム、エチレン/ビニルアセテート
コポリマー、エチレン/アルキルアクリレートコポリマ
ー;アクリロニトリル−ブタジェンコポリマー:スチレ
ン−ブタジェンコポリマー;天然コム;フルオロエラス
トマー、即ちビニリデンフルオライドおよび場合により
テ(・ラフルオロエチレンを含有するヘキサフルオロプ
ロピレンの単位から誘導されるコポリマー、ポリクロロ
プレンおよびポリエチレンテレフタレートおよびポリブ
チレンテレフタレートの如きポリエステルエラストマー
および芳香族の酸、ポリ(アルキレンオキシド)グリフ
ール、および脂肪族アルコールから誘導されるコポリニ
ーデルエステルの如きポリエステルエラストマーが含ま
れる。押出成型の工程で使用されるポリマー材料は、カ
ーボンブラック、シリカケル、アルミナの如き種々の通
常の添加剤および不活性充填剤および/または安定剤、
炎遅延剤、架橋剤、加硫剤、発泡剤等を含有することが
でき、また普通はこれを含イ1する。ポリマー材料の品
粘度の値は1添加剤または不活性充填剤1例えば、殊に
エラストブー化合物中のカーボンブランクの如き固体の
1e度の結果であることがしばしばである。本発明の方
法は、新来の人カニネルキーか低減されているため、高
められた速度および低温度での操f+が+j(能なので
、温度に敏感なエラストマーの押出成型に殊に有用であ
る。本発明の方法は、また、エラストマー押出物の表面
に欠陥をひき起すLIT能性のある、型の皮(ダイピー
ル:diepeel)もしくは型のよだれ(タイドルー
ル:die drool)と呼ばれているー・種の融液
破壊をも除き去る。本発明は、また、ポリ(ビニルクロ
リド)およびそのコポリマー、例えばビニリデンクロリ
ドもしくはビニルアセテートとのコポリマーの如き、温
度に敏感な熱U(炉体の押出成型に殊に有用である。本
発明の方法は、低減されたエネルギー消費で商業的に実
行し得る速度で非んに高い粘度のポリマーの押出成型を
I′j丁能とする。
、ポリオレフィンプラスチ−ツク、例えばポリエチレン
、ポリプロピレンおよびこれらとより高級なすレフイン
、例えば3〜12個の炭素原子を有するオレフィンとの
コポリマー;ポリ(ビニルクロリド)およびこのものと
ビニリデンクロリド、ビニルアセテート等とのコポリマ
ー ;ポリオレフィンエラストマーの如き未加硫エラス
トマー、例えばEPMおよびEPDMゴム; liA索
化ポリエチレン、(CM)およびクロロスルホン化ポリ
エチレン(C3M)ゴム、エチレン/ビニルアセテート
コポリマー、エチレン/アルキルアクリレートコポリマ
ー;アクリロニトリル−ブタジェンコポリマー:スチレ
ン−ブタジェンコポリマー;天然コム;フルオロエラス
トマー、即ちビニリデンフルオライドおよび場合により
テ(・ラフルオロエチレンを含有するヘキサフルオロプ
ロピレンの単位から誘導されるコポリマー、ポリクロロ
プレンおよびポリエチレンテレフタレートおよびポリブ
チレンテレフタレートの如きポリエステルエラストマー
および芳香族の酸、ポリ(アルキレンオキシド)グリフ
ール、および脂肪族アルコールから誘導されるコポリニ
ーデルエステルの如きポリエステルエラストマーが含ま
れる。押出成型の工程で使用されるポリマー材料は、カ
ーボンブラック、シリカケル、アルミナの如き種々の通
常の添加剤および不活性充填剤および/または安定剤、
炎遅延剤、架橋剤、加硫剤、発泡剤等を含有することが
でき、また普通はこれを含イ1する。ポリマー材料の品
粘度の値は1添加剤または不活性充填剤1例えば、殊に
エラストブー化合物中のカーボンブランクの如き固体の
1e度の結果であることがしばしばである。本発明の方
法は、新来の人カニネルキーか低減されているため、高
められた速度および低温度での操f+が+j(能なので
、温度に敏感なエラストマーの押出成型に殊に有用であ
る。本発明の方法は、また、エラストマー押出物の表面
に欠陥をひき起すLIT能性のある、型の皮(ダイピー
ル:diepeel)もしくは型のよだれ(タイドルー
ル:die drool)と呼ばれているー・種の融液
破壊をも除き去る。本発明は、また、ポリ(ビニルクロ
リド)およびそのコポリマー、例えばビニリデンクロリ
ドもしくはビニルアセテートとのコポリマーの如き、温
度に敏感な熱U(炉体の押出成型に殊に有用である。本
発明の方法は、低減されたエネルギー消費で商業的に実
行し得る速度で非んに高い粘度のポリマーの押出成型を
I′j丁能とする。
生成する複合体上の被覆を形成する低粘度液体は、溶融
ポリマー芯材料よりも低い粘度を常に有していなければ
ならない、低粘度被覆材木1は、速+i 11f変のギ
アポンプもしくは蛇管スクリョーポンプによって、微細
孔構造の外壁に供給することがでキル。低粘度液体用に
使用されるポンプは、グイの空所の中の溶融ポリマー芯
材ネ1の1−の圧力よりも少なくとも0.10MPaだ
け大きい波体圧力を出す容量のものでなければならない
。一般に、微細孔構造の壁を横切って約0.10MPa
〜20MPa、好ましくは0.2〜j、2MFaの圧力
鋒ドが1!Iられる。最大圧力はもっと高くすることも
できるが、微細孔構造の壁の強度によって制限される。
ポリマー芯材料よりも低い粘度を常に有していなければ
ならない、低粘度被覆材木1は、速+i 11f変のギ
アポンプもしくは蛇管スクリョーポンプによって、微細
孔構造の外壁に供給することがでキル。低粘度液体用に
使用されるポンプは、グイの空所の中の溶融ポリマー芯
材ネ1の1−の圧力よりも少なくとも0.10MPaだ
け大きい波体圧力を出す容量のものでなければならない
。一般に、微細孔構造の壁を横切って約0.10MPa
〜20MPa、好ましくは0.2〜j、2MFaの圧力
鋒ドが1!Iられる。最大圧力はもっと高くすることも
できるが、微細孔構造の壁の強度によって制限される。
約ioo℃〜250℃の加工温度において約10−”
〜lO”Pa*s、普通は1〜6o。
〜lO”Pa*s、普通は1〜6o。
Pa5sの容積粘度を有する低粘度の液体材料ならば如
何なるものでも本発明で使用することができる。低粘度
液体は、加工条件のもとでは、ポリマー芯材料と混合さ
れてくることはない、この液体の粘度は十分低く8、従
ってポンプ移送でき、押出物の全重量を基準として約0
.03〜lO%。
何なるものでも本発明で使用することができる。低粘度
液体は、加工条件のもとでは、ポリマー芯材料と混合さ
れてくることはない、この液体の粘度は十分低く8、従
ってポンプ移送でき、押出物の全重量を基準として約0
.03〜lO%。
好ましくは1〜5%の量だけ微細孔構造の壁を通して流
れて、溶融ポリマー材料上に被覆を形成するようにでき
る。低粘度液体はポリマー芯材料の表面を実質的にコー
ティングし、こうしてポリマー芯材料を型の壁との接触
から解き放ち、そしてこれはポリマー被覆−芯材料がダ
イの空所の狭められた流路に入る前に起る。一般に、低
粘度材料によって生成される被覆は約0.3〜170゜
の厚さであり、殆どの場合、小さい直径の押出成型に対
しては僅かに約0.4〜3oILのnさである。低粘度
液体は、また、有毒な煙霜および発煙が避けられるよう
に、加工温度において化学的に安定でもなければならな
い。最も有用な材料の中には1石油、鉱油、炭化水素ワ
ックス、クロロワックス、シリコーン油、グリセロール
、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミ
ド、脂肪アルコール、単体および溶液中の水溶性ポリマ
ー、ポリマー性グリコール、カルボキシビニルポリマー
、ポリマー性表面活性剤およびポリオレフィン、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレンまたはエチレン/プロピ
レンコポリマーもしくはターポリマーがある。低粘度液
体は単一の材料である必要はない、使用される微細孔構
造の特定の孔径に対して最適の粘度および流速を得、或
いは押出成型されたポリマー芯材料に特定の表面特性を
賦与するために選ばれた、2種もしくはそれ以−1−の
材料の混合物とすることができる。例えば、低分子量液
体の粘度は、これを石油ま″たは鉱油またはワックスと
混合することによって、即ちパラフィンワックス中17
.5%EPDMまたは80%ポリエチレン/20%ワッ
クスとすることによって、更に低下させることができる
。
れて、溶融ポリマー材料上に被覆を形成するようにでき
る。低粘度液体はポリマー芯材料の表面を実質的にコー
ティングし、こうしてポリマー芯材料を型の壁との接触
から解き放ち、そしてこれはポリマー被覆−芯材料がダ
イの空所の狭められた流路に入る前に起る。一般に、低
粘度材料によって生成される被覆は約0.3〜170゜
の厚さであり、殆どの場合、小さい直径の押出成型に対
しては僅かに約0.4〜3oILのnさである。低粘度
液体は、また、有毒な煙霜および発煙が避けられるよう
に、加工温度において化学的に安定でもなければならな
い。最も有用な材料の中には1石油、鉱油、炭化水素ワ
ックス、クロロワックス、シリコーン油、グリセロール
、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミ
ド、脂肪アルコール、単体および溶液中の水溶性ポリマ
ー、ポリマー性グリコール、カルボキシビニルポリマー
、ポリマー性表面活性剤およびポリオレフィン、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレンまたはエチレン/プロピ
レンコポリマーもしくはターポリマーがある。低粘度液
体は単一の材料である必要はない、使用される微細孔構
造の特定の孔径に対して最適の粘度および流速を得、或
いは押出成型されたポリマー芯材料に特定の表面特性を
賦与するために選ばれた、2種もしくはそれ以−1−の
材料の混合物とすることができる。例えば、低分子量液
体の粘度は、これを石油ま″たは鉱油またはワックスと
混合することによって、即ちパラフィンワックス中17
.5%EPDMまたは80%ポリエチレン/20%ワッ
クスとすることによって、更に低下させることができる
。
低粘度液体の選択は、また、押出成型されたポリマー芯
材料の特性への望まれる効果にもまた依イfする。例え
ば、本発明の方法は、ポリエチレンの如き結晶性ポリマ
ーの、EPMもしくはEPDMもしくはクロロスルホン
化ポリエチレンゴムの如き無定形もしくはエラスI・マ
ー性の芯材料の表++’j l−への滑らかな薄いコー
ティングを提供し、ストランド糸を切ることによって製
造される押出ストランド糸もしくはペレットの、集塊化
、即ち共に粘着し合うのを防止することで極めて有用で
あることが見出された。被覆を形成する低粘度材料は押
出物から除去することができ、或いは押出物上のコーテ
ィングとして残存することもできる。
材料の特性への望まれる効果にもまた依イfする。例え
ば、本発明の方法は、ポリエチレンの如き結晶性ポリマ
ーの、EPMもしくはEPDMもしくはクロロスルホン
化ポリエチレンゴムの如き無定形もしくはエラスI・マ
ー性の芯材料の表++’j l−への滑らかな薄いコー
ティングを提供し、ストランド糸を切ることによって製
造される押出ストランド糸もしくはペレットの、集塊化
、即ち共に粘着し合うのを防止することで極めて有用で
あることが見出された。被覆を形成する低粘度材料は押
出物から除去することができ、或いは押出物上のコーテ
ィングとして残存することもできる。
被覆は種々の方途で除去することができ、例えば、もし
被覆がポリビニルアルコールの如き水溶性の材料である
場合は、このものは洗い去ることができる。被覆は、殊
に低粘度材料が高粘度殻芯料と実質的に同じ材料である
場合は、押出成型体、ヒに残すことができる。
被覆がポリビニルアルコールの如き水溶性の材料である
場合は、このものは洗い去ることができる。被覆は、殊
に低粘度材料が高粘度殻芯料と実質的に同じ材料である
場合は、押出成型体、ヒに残すことができる。
本発明の方法の操作の成功は、低粘度液体に働く圧力に
重大に依存し、この圧力は、微細孔構造を横切る所要最
小圧力降下が少なくとも約0.10MPaとなり、そし
てより低い粘度の材料が微細孔構造を通して圧入されて
、生成する液体被覆−芯複合体がダイの空所の中の狭め
られた流路に一入る前に、ポリマー材料の一ヒに被償を
形成するようなものとする。
重大に依存し、この圧力は、微細孔構造を横切る所要最
小圧力降下が少なくとも約0.10MPaとなり、そし
てより低い粘度の材料が微細孔構造を通して圧入されて
、生成する液体被覆−芯複合体がダイの空所の中の狭め
られた流路に一入る前に、ポリマー材料の一ヒに被償を
形成するようなものとする。
(ホ)効果
本発明の方法は、押出成型するポリマー殻材料にかかる
型の圧力のW4著な低減をロエ能とし、より晶速瓜の押
出成型で滑らかなポリマー押出成物が得られる。
型の圧力のW4著な低減をロエ能とし、より晶速瓜の押
出成型で滑らかなポリマー押出成物が得られる。
次の実施例は本発明の好ましい具体例を例示するもので
ある。全ての星は他に指示がなければ重fV、基準のも
のである。
ある。全ての星は他に指示がなければ重fV、基準のも
のである。
(へ)実施例
災厄上1
エチレン含;?T率73重量%および190°Cにおけ
る容41′を結電10’ Pat s (120°Cに
おけるML4=60)を有するEPDMゴムを溶融し、
200°Cの38mm押出成型器によって第2図に7エ
ベされる種類の凹孔型押出ダイヘポンプ移送したが、こ
こで、多孔性の金属円筒は公称細孔径065gmを有し
、」−面板および底面板の間の曝露長さ0.75mmを
有し、グイ空所の狭められた流路から上流に配されるも
のとした。第工表に示される如き種々の低粘度液体を、
示された圧力のもとで、−1一方および下方の型板の間
の空間の中ヘポンプ移送した。表のデータは、低粘度液
体の存在によって、タイを通してEPDMゴムを強制流
動させるのに必要とされる押出成型圧力が低減されたこ
と、および低粘度液体と押出成型されていく芯ポリマー
との間の圧力降下もしくは圧力差が少なくとも0.26
Pa◆Sである時は、押出成型体が融液破壊の形跡もな
く滑らかな表面を有したということを示している。
る容41′を結電10’ Pat s (120°Cに
おけるML4=60)を有するEPDMゴムを溶融し、
200°Cの38mm押出成型器によって第2図に7エ
ベされる種類の凹孔型押出ダイヘポンプ移送したが、こ
こで、多孔性の金属円筒は公称細孔径065gmを有し
、」−面板および底面板の間の曝露長さ0.75mmを
有し、グイ空所の狭められた流路から上流に配されるも
のとした。第工表に示される如き種々の低粘度液体を、
示された圧力のもとで、−1一方および下方の型板の間
の空間の中ヘポンプ移送した。表のデータは、低粘度液
体の存在によって、タイを通してEPDMゴムを強制流
動させるのに必要とされる押出成型圧力が低減されたこ
と、および低粘度液体と押出成型されていく芯ポリマー
との間の圧力降下もしくは圧力差が少なくとも0.26
Pa◆Sである時は、押出成型体が融液破壊の形跡もな
く滑らかな表面を有したということを示している。
本押出成型は、また、滑らかな押出成型体から製造され
た滑らかなベレットが、粗い表面をもっペレットよりも
、j+4方のものをペレント化の間、水につけた時は、
遥かに容易に乾燥できたことをも例示している。滑らか
なベレントは真空搬送の間に急速に風乾されたが、一方
、粗いベレントは、熱い空気で長い間処理してやっと乾
燥さゼることかできた。
た滑らかなベレットが、粗い表面をもっペレットよりも
、j+4方のものをペレント化の間、水につけた時は、
遥かに容易に乾燥できたことをも例示している。滑らか
なベレントは真空搬送の間に急速に風乾されたが、一方
、粗いベレントは、熱い空気で長い間処理してやっと乾
燥さゼることかできた。
X蔦刻」
エチレン含有率75重量%および190’Cにおける容
J7i粘度5X10’Paesを有するEPDMゴムを
溶融させ、200℃の38mm押出成型器によって、第
2図に示された種類の穴孔型のグイへポンプ移送したが
、ここで、グイ空所の狭められた流路から上流に配置さ
れた多孔性の金属円筒は、第1I表に2バされる最初の
2つの場合は40ルm、最後の場合は90ALmの公称
細孔径を有するものとした。」二面および底面板の間の
vX露長さは12.5mmとした。
J7i粘度5X10’Paesを有するEPDMゴムを
溶融させ、200℃の38mm押出成型器によって、第
2図に示された種類の穴孔型のグイへポンプ移送したが
、ここで、グイ空所の狭められた流路から上流に配置さ
れた多孔性の金属円筒は、第1I表に2バされる最初の
2つの場合は40ルm、最後の場合は90ALmの公称
細孔径を有するものとした。」二面および底面板の間の
vX露長さは12.5mmとした。
低粘度ポリエチレンまたはポリプロピレンを溶融令せ、
7J’<された圧力で上方および下方の型板のlj、l
lの空(111の中ヘボンブ移送した。押出成型された
ストランド糸は滑らかでありJ511表に示される油だ
けポリエチレンまたはポリプロピレンで完全にコーティ
ングされた。
7J’<された圧力で上方および下方の型板のlj、l
lの空(111の中ヘボンブ移送した。押出成型された
ストランド糸は滑らかでありJ511表に示される油だ
けポリエチレンまたはポリプロピレンで完全にコーティ
ングされた。
実」11■
190℃で6xlO3PaIISの容積粘度を有する高
密度ポリエチレンおよびt 21 ’cで1×10’P
a*sの容積粘度を有するクロロスルホン化ポリエチレ
ンゴムを溶融させ、第I図にポされる種類のり1孔型の
ダイへ18.75mm押出成型器によってポンプ移送し
たが、ここで、ダイ空所の狭められた波路から上流に配
置された多孔性金属円筒は40pLmの公称細孔径を有
し、板の間の曝′ASL4:さは12.5mmとした。
密度ポリエチレンおよびt 21 ’cで1×10’P
a*sの容積粘度を有するクロロスルホン化ポリエチレ
ンゴムを溶融させ、第I図にポされる種類のり1孔型の
ダイへ18.75mm押出成型器によってポンプ移送し
たが、ここで、ダイ空所の狭められた波路から上流に配
置された多孔性金属円筒は40pLmの公称細孔径を有
し、板の間の曝′ASL4:さは12.5mmとした。
型板の間の空間の中へ、示された圧力でシリコン油をポ
ンプ移送した。押出成型圧力の著しい低ドおよび押出物
表面の改善は第■表に示される。
ンプ移送した。押出成型圧力の著しい低ドおよび押出物
表面の改善は第■表に示される。
X廠廻遭
121’cで5X10’ Pa11s(1)容積粘度を
有する、ビニリデンフルオライド(60%)およびヘキ
サフルオロプロピレン(40%)の中位から誘導される
。充填剤および硬化剤を含有するフルオロエラストマー
化合物を溶融させ、第2図に示される種類の門口型のダ
イに3= 8 m m押出成型器によってポンプ移送し
たが、ここで、ダイの空所の狭められた流路から上流に
配置された多孔性金属円筒は10)hmの公称細孔径を
有し、板の間の曝露長さを1.27mmとした。
有する、ビニリデンフルオライド(60%)およびヘキ
サフルオロプロピレン(40%)の中位から誘導される
。充填剤および硬化剤を含有するフルオロエラストマー
化合物を溶融させ、第2図に示される種類の門口型のダ
イに3= 8 m m押出成型器によってポンプ移送し
たが、ここで、ダイの空所の狭められた流路から上流に
配置された多孔性金属円筒は10)hmの公称細孔径を
有し、板の間の曝露長さを1.27mmとした。
10” Paa sの容積粘度を有するポリエチレン(
49%)、パラフィンワ、ンクス(49%)仏色染ネ゛
+(2%)、PE/ワックスブレンドを、示された圧力
で型板の間の空間の中へポンプ移送1゜た。押出成型圧
力の著しい低下および押出物表面の改善は第1V表にボ
されている。ダイビールの形跡は、この実験の間には見
られなかった。
49%)、パラフィンワ、ンクス(49%)仏色染ネ゛
+(2%)、PE/ワックスブレンドを、示された圧力
で型板の間の空間の中へポンプ移送1゜た。押出成型圧
力の著しい低下および押出物表面の改善は第1V表にボ
されている。ダイビールの形跡は、この実験の間には見
られなかった。
■される押出成型用のダイのMlみ立て体の概略を/j
χす図面である。
χす図面である。
#’f +4出願人 イー・アイ・デュポン・デ・ニモ
アス書アンドやカンパニー 外1名
アス書アンドやカンパニー 外1名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、滑らかな表面を有するポリマー押出物を製造する方
ツノ、において、約100℃〜250℃の加1X温度に
おいて約3X103−106Pa・5c7)容+/1粘
度を有する溶融ポリマー芯材料を陽圧下に叩出レタイの
空t’lを妊して供給し、その際タイの′/:・“所の
壁の一部を堅固な微細孔構造とし、この微a+孔構造は
タイの空所の狭められた流路より上流に位置しており、
該微細孔構造は実質的に−・様な孔径を有すること、約
100℃〜250°Cの加工温度において約10−’−
103Pa−sの容積粘度をイー1する低富度液体を、
押出物の全重量を基べ1・とじて約0.03〜10%の
量で微細孔構造か多う加圧ドに同時に強制通人して、溶
融ポリマー芯材料の」−に被覆を形成し、実質的にその
表面をコーティングすること、および生成する被覆−芯
複合体がダイの空所の狭められた流路に入る前にポリマ
ー芯材料をダイの壁との接触からこうして解放すること
からなり、ここで、該方法を、ポリマー芯材料に作用す
る圧力より少なくとも0.10 M P a大きい圧力
降下が微細孔構造を横切って生じるような条件のもとで
行なわせ、被覆−芯複合体かダイの空洞の狭められた流
路およびタイのすリフイスを通って流れることを特徴と
する方法。 2、溶融ポリマー芯材料が未加硫エラストマーである特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3 、 未加&jエラスi・マーがエチレン、プロピレ
ン7、非共役ジエンコポリマーである特許請求の範囲第
2イ1記載の方法。 4、未加硫エラストマーがクロロスルホン化ポリエチレ
ンである特許請求の範囲第2JJ″i記戦の方法。 5、未加硫エラストマーがフルオロエラストマーである
特許請求の範囲第2項記載の力〃;。 6、フルオロエラストマーがビニリデンフルオライドお
よび場合によりテトラフルオロエチレンを含有するヘキ
サフルオロプロピレンから誘導された単位を含有する特
許請求の範囲第5項記載の方法。 7、未加硫エラストマーが塩素化されたポリエチレンで
ある特許請求の範囲第2積記載の方法。 8、溶融ポリマー・芯材料がポリエチレンである特許請
求の範囲第1項記載の方法。 9、溶融ポリマー芯材料が天然ゴムである特許請求の範
囲第1項記載の方法。 10、溶融ポリマー芯材料がスチレン−ブタジェンコポ
リマーである特許請求の範囲第1項記載の方法。 11、溶融ポリマー芯材料がアクリロニトリル−ブタジ
ェンコポリマーである特許請求の範囲第1イ1記載の方
法。 12、溶融ポリマー芯材料がポリ(ビニルクロリド)で
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。 13、溶融ポリマー芯材料が不活性充填剤を含有する特
許請求の範囲第1項記載の方法。 14、低粘度液体が石油である特許請求の範囲第1項記
載の方法。 15、低粘度液体が炭化水素ワ・ンクスである特許請求
の範囲第1項記載の方法。 16、低粘度液体がシリコーン油である特許請求の範囲
第1項記載の方法。 17、低粘度液体がポリオレフィンである特許請求の範
囲第1項記載の方法。 18、ポリオレフィンがポリエチレンである特許請求の
範囲tIS17項記載の方法。 19、ポリオレフィンがポリプロピレンである特許請求
の範囲第17項記載の方法。 20、低粘度液体がグリセロールである特許請求の範囲
第1項記載の方法。 21、微細孔構造を横切る圧力降下が約0.25〜20
M P aの間であることからなる特許請求の範囲第
1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US510811 | 1983-07-05 | ||
US06/510,811 US4485062A (en) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | Process for extruding polymers |
Publications (2)
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---|---|
JPS6040225A true JPS6040225A (ja) | 1985-03-02 |
JPH026619B2 JPH026619B2 (ja) | 1990-02-13 |
Family
ID=24032301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59137420A Granted JPS6040225A (ja) | 1983-07-05 | 1984-07-04 | ポリマ−の押出方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4485062A (ja) |
EP (1) | EP0133909B1 (ja) |
JP (1) | JPS6040225A (ja) |
AT (1) | ATE32577T1 (ja) |
CA (1) | CA1226712A (ja) |
DE (1) | DE3469421D1 (ja) |
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