耐熱, 耐摩耗性プラスチック・ダイによるプラスチックの押出し加工に関する研究

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芳香族ポリエステレ系熱可塑性樹脂エコノールE101粉末(住友化学)より熱間静水圧圧縮により成形した300mmφの丸棒から半角20°の円錐ダイを機械加工し, 高密度ポリエチレンHIZEX5000SR(三井石油化学)丸棒ビレットのラム押出し加工及びハイドラフィルム押出し加工実験を行った. 加工法としてはラム押出しよりハイドラフィルム押出しの方が有利であった.押出し温度, 押出し速度, 押出し比を種々変えて実験した結果, 押出し設定温度は100°C, 押出し速度は低速0.15mm/sが最適で, 黄銅製ダイを用いた場合と比較して, 大きな押出し比で加工することができた. 同じ押出し比の押出し加工ではエコノール・ダイの方が低い押出し圧力で加工することができ, ハイドラフィルム押出し, 特に高速の押出しではエコノール・ダイの方が有利であった.押出し材について透明度, 表面粗さ, 寸法安定性, 引張試験を行った結果スプリング・バック, 寸法安定性, 強さにおいて, エコノール・ダイを用いた押出し材の方が黄銅ダイを用いたものより優れていることがわかった.エコノール・ダイの変形を調べたところ, ダイは加工中にシグモンド・ダイの形状に変形するが, 加工が終ると元の円錐状に回復することがわかった. すなわち, ダイは押出し加工中弾性変形し, このため押出し加工が無理なく行われていることが明らかになった.今年度の研究によってエコノール・ダイの利点が明らかになったが, 問題点としてはダイの成形法が残っている. 静水圧押出し加工法よりは熱間静水圧圧縮法の方が加工法として優れていることは明らかであるが, 後者でも未だ十分ではない. 最適加工法を見出して欠陥のないダイを成形することが今後の研究に残された課題である.