JPH038936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツクパイプの延伸方法および
その装置に関するものであり、更に詳しくは走行
するプラスチツクパイプを連続的に延伸する方法
および装置に関する。

物質輸送用パイプ、あるいは容器としての缶状
物などパイプの用途は多様であるが、特に最近耐
腐食性、軽量化等を目的としてプラスチツクパイ
プの需要が急伸している。

しかしながら、従来のプラスチツクパイプは押
打成形機により原料プラスチツクを溶融混練し、
パイプダイからパイプ状物を押出し、冷却固化し
て成形されていた。このようにして成形されたプ
ラスチツクパイプは、プラスチツクパイプを構成
する分子鎖の高次構造がエントロピー的に有利な
ランダムコイル状、あるいは折りたたみ結晶とな
り、応力を支持する分子鎖は断面積当り1/1000程
度のタイ分子（折りたたみ結晶を結ぶ分子鎖）で
あり、プラスチツク本来の物性を発揮していなか
つた。

このためパイプの軸方向あるいは円周方向に延
伸操作を加えることにより、分子鎖を延伸方向に
配向させ、物性を向上させることが考えられる。
延伸操作によりプラスチツクの物性を向上させる
手段は、繊維、フイルム等で従来より知られた方
法であるが、パイプ状物の連続延伸方法としては
薄肉のインフレーシヨン成形か、厚肉パイプでは
鋼管等で実用化されている引抜方法が一部に紹介
されているのみであり、工業的な延伸パイプの成
形法は未だ知られていない。

ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル等の延伸パイプを安価に多量
に生産する方法が開発できれば、前記プラスチツ
クパイプを素材とした缶状容器を安価に得ること
ができる。また前記プラスチツク中、特にポリエ
ステルは食品衛生面からも望ましく、しかも透明
容器が得られるため、金属缶などでは得られない
内容物の可視化も可能となり、流通面での価値は
大きい。本発明者等はこの点に着目し、プラスチ
ツク延伸パイプの連続成形方法および装置を完成
すべく鋭意研究した結果、本発明に到達したもの
である。

すなわち、本発明は走行するプラスチツクパイ
プを加圧流体によつてブロー延伸するプラスチツ
クパイプの延伸方法において、走行するパイプを
パイプ内部から加熱しながら、ブロー成形するこ
とを特徴とするプラスチツクパイプの延伸方法、
およびプラスチツクパイプを走行させるための送
り込み機および／または引取機、走行するパイプ
を加圧流体によつてブロー延伸するための気封装
置、および延伸温度に加熱し、かつ延伸点を連続
的に固定するためのパイプ内に設けた加熱装置を
具備することを特徴とするプラスチツクパイプの
延伸装置に関する。

本発明によるときは、走行する未延伸パイプを
均一かつ効果的に加熱することができることか
ら、ブロー成形により延伸点を連続的に固定する
ことが可能となり、均一かつ物性の優れた延伸パ
イプを連続的に製造することができる特長を有す
る。

本発明を適用するプラスチツクとしては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、耐衝
撃性ポリスチレン、ポリカーボネード、アクリロ
ニトリル共重合体、ポリアミド等の熱可塑性樹脂
が例示される。

しかし、延伸成形後、活性光線や電子線により
硬化することのできる樹脂に適用することもでき
る。しかし、好ましいプラスチツクはポリエステ
ルであり、具体的にはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル
ポリエールブロツク共重合体等の他上記ポリエス
テルの構成単位を主体としたコポリエステル、上
記ポリエステルの混合体等が例示される。特に好
ましいのはポリエチレンテレフタレートまたはエ
チレンテレフタレート繰返し単位を80モル％以上
含有するコポリエステルである。また、ポリエス
テルと他のプラスチツクのブレンド、積層、異種
ポリエステルの積層、未着色ポリエステルと着色
ポリエステルとの積層等であつてもよい。特にガ
スバリヤー性を要求する場合はポリエチレンテレ
フタレート（内層）とメタキシリレン基含有ポリ
アミド、ポリエチレンイソフタレート、アクリロ
ニトリル共重合体との積層が好ましい。

以下、ポリエステルを具体例として本発明を更
に詳細に説明する。乾燥されたポリエステルチツ
プを押出成形機により所定の形状のダイから溶融
押出し、急冷することにより透明、非晶質の未延
伸パイプを得ることができる。この未延伸パイプ
を原料ポリエステルのガラス転移温度付近（80〜
150℃程度）に加熱し、一軸あるいは二軸方向に
延伸する。パイプ軸方向の延伸は主として走行す
るパイプの送り込み速度と引取り速度の差異によ
り、パイプの周方向（円形パイプでは円周方向）
延伸は加圧流体による加圧により可能である。そ
れ故に軸方向の延伸倍率は下記式に示す関係を有
している。

軸方向延伸倍率＝U₂＋α／U₁ U₁；走行パイプ送り込み速度（ｍ／min） U₂； 〃 〃 引取り速度（ｍ／min） α；延伸点位置の移動速度（ｍ／min） （走行パイプ上流側に移動しているならマイナ
ス下流側に移動しているならプラスになる） このために走行方向（軸方向）の延伸点位置を
固定しないと軸方向延伸倍率が一定しない。

第１図はポリエステル（ポリエチレンテレフタ
レート）未延伸パイプの延伸温度と延伸必要内圧
との関係を示す線図である。第１図に示すごとく
ポリエステルパイプはある温度を越えたときに急
激に延伸が進むため走行方向（軸方向）に対し、
急激な温度上昇をさせることにより、延伸点は固
定する。本発明はこのことに着目し、走行パイプ
内にたとえばヒーターを置くことにより、パイプ
内部から加熱し延伸点の固定を可能にした。これ
までに提案されている内部にマンドレルを置き、
パイプを接触させながら、引き抜くことによる延
伸点固定法は、熱可塑性プラスチツクにおいては
延伸のための加熱によりパイプが軟化しているた
めに得られる延伸パイプを著しく損傷してしま
う。

本発明はこのような欠点を有することなく延伸
点の固定を可能にしたものである。

第２図はポリエステルパイプの周方向延伸倍率
と延伸応力（内圧）の関係を示す線図である。第
２図に示すごとく３倍までの延伸倍率では延伸応
力は極大値を持つのみで極小値をもつていない。

このことは周方向の加熱温度を均一にし、均一
な延伸を行うことによつてのみ延伸ムラをなくす
ることが可能であることを示している。本発明は
走行するパイプ内にヒーターを置くことによりパ
イプを内部から放射状に加熱することにより、周
方向の温度均一化を可能とし、均一かつ、優れた
物性を有する延伸パイプを連続的に得ることに成
功した。

以下本発明を図面によつて更に説明すると、第
３図は本発明を実施する延伸装置の１例を示す断
面説明図であり、１はプラスチツク未延伸パイ
プ、２はヒーター、３は送り込み機、４は引取
機、５はヒーターリード線、６は気封装置であ
り、７はプラスチツク延伸パイプ、８は内圧を加
えるための加圧流体噴出装置である。機密が充分
であれば加圧流体の噴出装置は必ずしも必要でな
い。

なお、Ａはパイプ走行方向を示している。な
お、図示した装置は水平方向に配置した例である
が、垂直状に配列してもよい。プラスチツクの未
延伸パイプは通常押出成形機によりダイから押出
し、真空サイザー、加圧サイザー、冷却バスサイ
ザーなどにより急冷して筒状物とし、本装置に連
続的に供給することができる。かかる場合にはヒ
ーター支持具９をダイマンドレル（図示せず）に
通し、パイプ内にヒーターを設けることができ
る。

また第３図とは異なりパイプ走行方向と反対側
からヒーターリード線、ヒーター支持具をパイプ
内に挿入し、ヒーターを設けることもできる。

また周方向の自由延伸を停止させるため、ある
いは外形を規定するため、延伸点外側より駆動金
型などにより、パイプを拘束することも可能であ
る。またヒーターについては第３図に示すような
電気的なエネルギーによる赤外ヒーター、抵抗ヒ
ーター及び電磁透導に加え、熱媒の循環等による
ヒーターも可能である。予め長尺の未延伸パイプ
を成形しておき本発明の延伸装置で延伸パイプを
製造することもできる。この場合未延伸パイプの
送り出し側にパイプ内圧を維持するための気封装
置が必要なのはもちろんである。

延伸パイプは更に熱固定処理を施して耐熱性を
より一層改良することもできる。

実施例 １ フエノール／テトラクロロエタン（６／４重量
比）中30℃で求めた固有粘度0.75のポリエチレン
テレフタレートチツプを押出成形機により、外径
40mm、肉厚2.4mmのパイプに溶融押出し、真空サ
イザーを通して密度1.338の透明、非晶質未延伸
パイプを成形し、続いて第３図に示した延伸装置
に送り込み機と同速度の0.5ｍ／min、の速度で
連続的に供給した。次いで送り込まれた未延伸パ
イプを該パイプ内に置かれたヒーターにより、軸
方向延伸倍率3.0、円周方向延伸倍率30の外径120
mm、肉厚0.27mmの延伸パイプを得た。

軸方向延伸倍率を測定するために未延伸パイプ
の軸方向に10.0cm間隔で印をつけ、300ｍ連続し
た延伸パイプの印間隔を測定したところ最大31.2
cm、最小29.0cmの測定結果が得られた。

また円周方向延伸倍率を測定するために延伸パ
イプ断面の肉圧を測定したところ最大0.29mm、最
小0.25mmの測定結果が得られた。

得られた延伸パイプは均一な軸方向および周方
向の延伸を可能とし、ポリエステル二軸延伸フイ
ルムのもつ優れた物性を有していた。

延伸パイプは輸送用パイプとして、あるいは定
長に切断した後切断端に蓋を固着または巻締めし
てプラスチツク缶として使用し特に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリエステル未延伸パイプの延伸温度
と延伸必要内圧の関係を示す線図である。第２図
はポリエステルパイプの円周方向延伸倍率と延伸
応力（内圧）の関係を示す線図である。第３図は
本発明の方法を実施する延伸装置の１例を示す断
面説明図である。 １……未延伸パイプ、２……ヒーター、３……
送り込み機、４……引取機、５……ヒーターリー
ド線、６……延伸パイプ、７……気封装置（ピン
チオフ）、８……加圧流体噴出装置、９……ヒー
ター支持具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行するプラスチツク未延伸パイプを加圧流
   体によつてブロー延伸するプラスチツクパイプの
   延伸方法において、走行するパイプをパイプ内部
   から加熱しながらブロー成形することにより延伸
   点を連続的に固定することを特徴とするプラスチ
   ツクパイプの延伸方法。 ２ プラスチツクパイプを走行させるための送り
   込み機および／または引取機、走行するパイプを
   加圧流体によつてブロー延伸するための気封装
   置、および延伸温度に加熱し、かつ延伸点を連続
   的に固定するためのパイプ内に設けた加熱装置を
   具備することを特徴とするプラスチツクパイプの
   延伸装置。