JPS5924633A - 超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及びパイプ成形用ダイ - Google Patents
超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及びパイプ成形用ダイInfo
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- JPS5924633A JPS5924633A JP57133748A JP13374882A JPS5924633A JP S5924633 A JPS5924633 A JP S5924633A JP 57133748 A JP57133748 A JP 57133748A JP 13374882 A JP13374882 A JP 13374882A JP S5924633 A JPS5924633 A JP S5924633A
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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】
本発明は超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及び
パイプ整形用ダイに関する。
パイプ整形用ダイに関する。
分了量１００００００以上の超高分子量ポリエチレンは
、耐衝撃性、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性等に優れ
ており、エンジニアリングプラスチックの一つとして広
く用いられている。しかしながら汎用の樹脂に比較して
溶融粘度が極めて高く、流動性が悪いため、通常の押出
成形や射出成形によって成形することは非常に難かしく
、その為一般には圧縮成形によって成形しているが、パ
イプ、ロッド等の長尺物を圧縮成形により成形すること
は殆ど不可能に近い。超高分子量ポリエチレンパイプを
連続的に製造する装置としてマンドレルを備えたラム押
出機（特開昭５５−２８８９６か）が提案されているが
、ラム押出機は成形速度に劣る、偏肉精度に劣る等の欠
点を有している。成形速度の向上はスクリュー押出機を
使用することにより計れるが、前述の如く超高分子はポ
リエチレンは溶融粘度が極めて高く、流動性に劣るため
、汎用樹脂のパイプ成形用ダイでは偏肉調整が出来ず、
樹脂の融着が不十分であり、また通常の減圧フオーマー
あるいは内圧によるサイジング（外径もしくは内径規制
）が出来ず、しかも急冷すると内部応力が残り物性が低
下するので、良好なパイプを製造することは困難であっ
た。そこで本発明者等は、通常のスクリュー押出機で成
形可能なパイプ成形用ダイの開発について検討した結果
、加熱ダイと冷却サイジングダイとからなる特殊なダイ
が超高分子量ポリエチレンパイプの製造に好適なことが
分かり本発明を完成するに至った。
、耐衝撃性、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬品性等に優れ
ており、エンジニアリングプラスチックの一つとして広
く用いられている。しかしながら汎用の樹脂に比較して
溶融粘度が極めて高く、流動性が悪いため、通常の押出
成形や射出成形によって成形することは非常に難かしく
、その為一般には圧縮成形によって成形しているが、パ
イプ、ロッド等の長尺物を圧縮成形により成形すること
は殆ど不可能に近い。超高分子量ポリエチレンパイプを
連続的に製造する装置としてマンドレルを備えたラム押
出機（特開昭５５−２８８９６か）が提案されているが
、ラム押出機は成形速度に劣る、偏肉精度に劣る等の欠
点を有している。成形速度の向上はスクリュー押出機を
使用することにより計れるが、前述の如く超高分子はポ
リエチレンは溶融粘度が極めて高く、流動性に劣るため
、汎用樹脂のパイプ成形用ダイでは偏肉調整が出来ず、
樹脂の融着が不十分であり、また通常の減圧フオーマー
あるいは内圧によるサイジング（外径もしくは内径規制
）が出来ず、しかも急冷すると内部応力が残り物性が低
下するので、良好なパイプを製造することは困難であっ
た。そこで本発明者等は、通常のスクリュー押出機で成
形可能なパイプ成形用ダイの開発について検討した結果
、加熱ダイと冷却サイジングダイとからなる特殊なダイ
が超高分子量ポリエチレンパイプの製造に好適なことが
分かり本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、超高分子量ポリエチレンをスクリュ
ー押出機で溶融し、ブレーカープレートで分散し、スパ
イダーダイと加熱ダイ入口との間で加熱圧縮するととも
に偏肉調整し、加熱ダイ中で２５０ないし１５０℃の範
囲で順次温度を下げながら融着し、引き続きテーバー型
冷却サイジングダイ中で１００℃ないし常温の範囲で順
次温度を降下させながら冷却固化することを特徴とする
超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及び押出機側
から、ブレーカープレート、スパイダーダイ、スパイダ
ーダイ接続部の樹脂流路の断面積Ｓ，と加熱ダイ接続部
の樹脂流路の断面積Ｓとの比（Ｓ１／Ｓ２）が２ないし
５及び加熱ダイ接続部に偏肉調整リングを備えたテーパ
ーダイ、Ｌ／Ｄが１ないＬ１０の加熱ダイ及びＬ／０が
１ないし１０及び加熱ダイとの接続部の樹脂流路の断面
積Ｓ３とテーパー型冷却サイジングダイ出口の樹脂流路
の断面積Ｓ４との比（Ｓ，／Ｓ，）が１．０１ないし１
．５で且つ加熱ダイとのマンドレルの径φ６とテーパー
型冷却サイジングダイ出口のマンドレルの径φ４との比
（φ５／φ４）が１．０１ないし１．５のテーパー型冷
却サイジングダイから構成されることを特徴とするパイ
プ成形ダイを提供するものである。
ー押出機で溶融し、ブレーカープレートで分散し、スパ
イダーダイと加熱ダイ入口との間で加熱圧縮するととも
に偏肉調整し、加熱ダイ中で２５０ないし１５０℃の範
囲で順次温度を下げながら融着し、引き続きテーバー型
冷却サイジングダイ中で１００℃ないし常温の範囲で順
次温度を降下させながら冷却固化することを特徴とする
超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及び押出機側
から、ブレーカープレート、スパイダーダイ、スパイダ
ーダイ接続部の樹脂流路の断面積Ｓ，と加熱ダイ接続部
の樹脂流路の断面積Ｓとの比（Ｓ１／Ｓ２）が２ないし
５及び加熱ダイ接続部に偏肉調整リングを備えたテーパ
ーダイ、Ｌ／Ｄが１ないＬ１０の加熱ダイ及びＬ／０が
１ないし１０及び加熱ダイとの接続部の樹脂流路の断面
積Ｓ３とテーパー型冷却サイジングダイ出口の樹脂流路
の断面積Ｓ４との比（Ｓ，／Ｓ，）が１．０１ないし１
．５で且つ加熱ダイとのマンドレルの径φ６とテーパー
型冷却サイジングダイ出口のマンドレルの径φ４との比
（φ５／φ４）が１．０１ないし１．５のテーパー型冷
却サイジングダイから構成されることを特徴とするパイ
プ成形ダイを提供するものである。
本発明に用いる超高分子量ポリエチレンとは通常デカリ
ン溶媒中１５５℃で測定した極限粘度〔η〕が１０ｄｌ
／ｇ以上、好適には１５ｄｌ／ｇ以上で且つメルトフロ
ーレート（ＡＳＴＭＤ１２３８Ｆ）が０．０１ｇ／１０
ｍｉｎ以下のエチレンの単独重合体もしくはエチレンと
他のα−オレフィン、例えばプロピレン、１−プテン、
１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチルー１−ペンテ
ン等とのエチレンを主体とした共重合体で結晶性のもの
である。
ン溶媒中１５５℃で測定した極限粘度〔η〕が１０ｄｌ
／ｇ以上、好適には１５ｄｌ／ｇ以上で且つメルトフロ
ーレート（ＡＳＴＭＤ１２３８Ｆ）が０．０１ｇ／１０
ｍｉｎ以下のエチレンの単独重合体もしくはエチレンと
他のα−オレフィン、例えばプロピレン、１−プテン、
１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチルー１−ペンテ
ン等とのエチレンを主体とした共重合体で結晶性のもの
である。
本発明の方法は前記超高分子量ポリエチレンをスクリュ
ー押出機で通常１５０ないし２５０℃の温度で溶融し、
ブレーカープレートを通して溶融樹脂を分散し、スバイ
ダーダイと加熱ダイ入口との間で加熱圧縮、好ましくは
圧縮比２．０ないし４．０の範囲で加熱圧縮するととも
に偏肉調整し、加熱ダイ中で２５℃ないし１５０℃、好
ましくは２２０ないし１７０℃の範囲で順次温度を下げ
ながら融着し、引き続きテーパー型冷却サイジングダイ
中で１００℃ないし常温、好ましくは８０℃ないし常温
の範囲で順次温度を降下させながら、とくに好ましくは
パイプの外側を１００℃ないし常温の範囲で順次温度を
降下させるとともにパイプの内側を１００℃ないし常温
で冷却し、且つパイプの外側と内側の冷朋温度を少なく
とも１０℃以上の温度差をつけて冷却固化する方法であ
り、本方法により外面及び内面ともに肌が美麗で且つ厚
薄むらの少ない超高分子量ポリエチレンパイプが得られ
る。
ー押出機で通常１５０ないし２５０℃の温度で溶融し、
ブレーカープレートを通して溶融樹脂を分散し、スバイ
ダーダイと加熱ダイ入口との間で加熱圧縮、好ましくは
圧縮比２．０ないし４．０の範囲で加熱圧縮するととも
に偏肉調整し、加熱ダイ中で２５℃ないし１５０℃、好
ましくは２２０ないし１７０℃の範囲で順次温度を下げ
ながら融着し、引き続きテーパー型冷却サイジングダイ
中で１００℃ないし常温、好ましくは８０℃ないし常温
の範囲で順次温度を降下させながら、とくに好ましくは
パイプの外側を１００℃ないし常温の範囲で順次温度を
降下させるとともにパイプの内側を１００℃ないし常温
で冷却し、且つパイプの外側と内側の冷朋温度を少なく
とも１０℃以上の温度差をつけて冷却固化する方法であ
り、本方法により外面及び内面ともに肌が美麗で且つ厚
薄むらの少ない超高分子量ポリエチレンパイプが得られ
る。
スクリュー押出機で溶融した超高分子量ポリエチレンは
リボン状になつており、そのままダイに導入しても均一
な厚みを有するパイプは得られ離く、ブレーカープレー
トで一旦は分散させる必要がある。超高分子量ポリエチ
レンの溶融物は汎用樹脂の溶融物と異なり落がん状であ
り、またブレーカープレート及びスパイダーダイによる
スパイダーマーク（ウエルドライン）を消すためにスパ
イダーダイと加熱ダイ入口との間で加熱圧縮する必要が
ある。その間での加然圧縮が不足すると溶融物の融着が
不十分となり、ウェルドラインが残ったり、ひどい場合
には全く融着もせず均質なパイプが得られない。パイプ
の偏肉調整は加熱圧縮された溶融樹脂が加熱ダイに入る
前に行う。汎用樹脂のようにアウターダイを動かして偏
肉調整を行うことは、超高分子量ポリエチレンの溶融粘
度が極めて高いので非常に困難である。尚、加熱ダイは
溶融樹脂の融着を完全ならしめ且つ緩やがに降温して、
冷却サイジングダイに導入させるダイであり、アウター
ダイを無理に動かして偏肉調整を行うことは、樹脂の流
れを乱すことにもなり好ましくない。偏肉の調整を行っ
た溶融樹脂は加熱ダイ中で２５０ないし１５０℃の範囲
で順次温度を下げながら融着を行うが、加熱ダイ入口の
温度が２５０℃を越えると樹脂圧力が過大となり、又冷
却サイジングダイとの間の温度差が極めて大きくなるこ
とから、樹脂が急冷され、内部応力が残存するので好ま
しくない。
リボン状になつており、そのままダイに導入しても均一
な厚みを有するパイプは得られ離く、ブレーカープレー
トで一旦は分散させる必要がある。超高分子量ポリエチ
レンの溶融物は汎用樹脂の溶融物と異なり落がん状であ
り、またブレーカープレート及びスパイダーダイによる
スパイダーマーク（ウエルドライン）を消すためにスパ
イダーダイと加熱ダイ入口との間で加熱圧縮する必要が
ある。その間での加然圧縮が不足すると溶融物の融着が
不十分となり、ウェルドラインが残ったり、ひどい場合
には全く融着もせず均質なパイプが得られない。パイプ
の偏肉調整は加熱圧縮された溶融樹脂が加熱ダイに入る
前に行う。汎用樹脂のようにアウターダイを動かして偏
肉調整を行うことは、超高分子量ポリエチレンの溶融粘
度が極めて高いので非常に困難である。尚、加熱ダイは
溶融樹脂の融着を完全ならしめ且つ緩やがに降温して、
冷却サイジングダイに導入させるダイであり、アウター
ダイを無理に動かして偏肉調整を行うことは、樹脂の流
れを乱すことにもなり好ましくない。偏肉の調整を行っ
た溶融樹脂は加熱ダイ中で２５０ないし１５０℃の範囲
で順次温度を下げながら融着を行うが、加熱ダイ入口の
温度が２５０℃を越えると樹脂圧力が過大となり、又冷
却サイジングダイとの間の温度差が極めて大きくなるこ
とから、樹脂が急冷され、内部応力が残存するので好ま
しくない。
一方、加熱ダイ入口の温度を１５０℃未満に下げると融
着不足を来たす。加熱ダイの温度を順次下げずに急に降
下させると、パイプに内部応力が残り使用時に破壊する
ことがある。また温度降下の幅を必要以上に大きくする
ことは加熱ダイか長くなり、ダイ内圧力が過大となるこ
と、又、経済的にも好ましくない。
着不足を来たす。加熱ダイの温度を順次下げずに急に降
下させると、パイプに内部応力が残り使用時に破壊する
ことがある。また温度降下の幅を必要以上に大きくする
ことは加熱ダイか長くなり、ダイ内圧力が過大となるこ
と、又、経済的にも好ましくない。
加熱ダイで融着されたパイプのサイジングはテーパー型
冷却サイジングダイ中で１００℃ないし常温の範囲で順
次温度を降下させて冷却固化させるが、冷却温度が１０
０℃を越えると冷却時間が長くなり、冷却サイジングダ
イ入口の温度が５０℃以下になると急冷することになり
、パイプに内部応力が残る。又パイプの外側を１００℃
ないし常温の範囲で順次温度を降下させるとともに且つ
パイプの内側（マンドレル内部）を１００℃ないし常温
で冷却し且つパイプの外側と内側の冷却温度を少なくと
も１０℃以上の温度差をつけて冷却すると、ダイ内の樹
脂を回動させることができ、極めて偏肉精度が良いパイ
プを製造することができる。
冷却サイジングダイ中で１００℃ないし常温の範囲で順
次温度を降下させて冷却固化させるが、冷却温度が１０
０℃を越えると冷却時間が長くなり、冷却サイジングダ
イ入口の温度が５０℃以下になると急冷することになり
、パイプに内部応力が残る。又パイプの外側を１００℃
ないし常温の範囲で順次温度を降下させるとともに且つ
パイプの内側（マンドレル内部）を１００℃ないし常温
で冷却し且つパイプの外側と内側の冷却温度を少なくと
も１０℃以上の温度差をつけて冷却すると、ダイ内の樹
脂を回動させることができ、極めて偏肉精度が良いパイ
プを製造することができる。
又、加熱ダイ及びテーパー型冷却サイジングダイの樹脂
流路が弗素樹脂あるいは硅素樹脂等で被覆されたダイを
用いると、樹脂圧力を低くすることができるとともにパ
イプの内外面の肌がより滑らかなパイプを得るこどが出
来る。
流路が弗素樹脂あるいは硅素樹脂等で被覆されたダイを
用いると、樹脂圧力を低くすることができるとともにパ
イプの内外面の肌がより滑らかなパイプを得るこどが出
来る。
次に超高分子量ポリエチレンパイプの製造に好適なパイ
プ成形用ダイの一実施例を図面に基づいて説明する。
プ成形用ダイの一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明のパイプ成形用ダイは押出機（図示せず）側から
ブレーカープレート１、スパイダーダイ２、スパイダー
ダイ接続部の樹脂流露の断面積Ｓ１と加熱ダイ接続部の
樹脂流路の断面積Ｓ２との比（Ｓ１／Ｓ２：圧縮比）が
２ないし５、好ましくは２ないし４及び加熱ダイ接続部
に偏肉調整リング４を備えたテーパーダイ３，Ｌ／Ｄが
１ないし１０の加熱ダイ５（尚Ｌはダイのランドの長さ
及びＤはダイの内径（パイプの外径に相当）を表わす）
及びＬ／Ｄ１ないし１０、好ましくは２ないし７及び加
熱ダイ５との接続部の樹脂流路の断面積Ｓ３とテーパー
型冷却サイジングダイ出口の樹脂流路の断面積Ｓ４との
比（Ｓ３／Ｓ４）が１．０１ないし１．５、好ましくは
１．０１ないし１．１で且つ加熱ダイ５との接続部のマ
ンドレルの径φ３とテーパー型冷却サイジングダイ出口
のマンドレルの径φ４との比（φ３／φ４）が１．０１
ないし１．５のテーパー型冷却サイジングダイ６から構
成されている。
ブレーカープレート１、スパイダーダイ２、スパイダー
ダイ接続部の樹脂流露の断面積Ｓ１と加熱ダイ接続部の
樹脂流路の断面積Ｓ２との比（Ｓ１／Ｓ２：圧縮比）が
２ないし５、好ましくは２ないし４及び加熱ダイ接続部
に偏肉調整リング４を備えたテーパーダイ３，Ｌ／Ｄが
１ないし１０の加熱ダイ５（尚Ｌはダイのランドの長さ
及びＤはダイの内径（パイプの外径に相当）を表わす）
及びＬ／Ｄ１ないし１０、好ましくは２ないし７及び加
熱ダイ５との接続部の樹脂流路の断面積Ｓ３とテーパー
型冷却サイジングダイ出口の樹脂流路の断面積Ｓ４との
比（Ｓ３／Ｓ４）が１．０１ないし１．５、好ましくは
１．０１ないし１．１で且つ加熱ダイ５との接続部のマ
ンドレルの径φ３とテーパー型冷却サイジングダイ出口
のマンドレルの径φ４との比（φ３／φ４）が１．０１
ないし１．５のテーパー型冷却サイジングダイ６から構
成されている。
ブレーカープレート１はスクリュー押出機でリボン状に
押出された超高分子量ポリエチレンの溶融物を分赦させ
て流れを整えるためのものであり、ブレーカープレート
全体に万遍無く穴が開いたものであればとくに限定はさ
れない。しかしながら穴があまりに小さいものあるいは
例えば同心状に偏在しているものは樹脂圧が高くなった
り、分散されないので好ましくない。ブレーカープレー
ト１は通常ダイボデイ２１にはめて用いられる。
押出された超高分子量ポリエチレンの溶融物を分赦させ
て流れを整えるためのものであり、ブレーカープレート
全体に万遍無く穴が開いたものであればとくに限定はさ
れない。しかしながら穴があまりに小さいものあるいは
例えば同心状に偏在しているものは樹脂圧が高くなった
り、分散されないので好ましくない。ブレーカープレー
ト１は通常ダイボデイ２１にはめて用いられる。
スパイダーダイ２はパイプの内径を規制するマンドレル
２２、マンドレル８及びマンドレル１０を支えるもので
あり、通常三本以上のスパイダーを有している。
２２、マンドレル８及びマンドレル１０を支えるもので
あり、通常三本以上のスパイダーを有している。
テーパーダイ３はスパイダーダイ２で分けられた溶融樹
脂を加熱ダイ５に導く前に加熱圧縮し、スパイダーマー
ク（ウエルドライン）を消火するダイであり、圧縮比（
Ｓ１／Ｓ２）が１未満ではスパイダーマークが消えない
。又、圧縮比（Ｓ１／Ｓ２）が５を越えると樹脂圧が過
大になり、パイプの押出成形が困難となる。
脂を加熱ダイ５に導く前に加熱圧縮し、スパイダーマー
ク（ウエルドライン）を消火するダイであり、圧縮比（
Ｓ１／Ｓ２）が１未満ではスパイダーマークが消えない
。又、圧縮比（Ｓ１／Ｓ２）が５を越えると樹脂圧が過
大になり、パイプの押出成形が困難となる。
偏肉調整リング４はテーパーダイ３で加熱圧縮された溶
融樹脂の偏肉調整を行う装置であり、その調整はボルト
４１により行う。汎用樹脂の偏肉調整アウターダイ３１
を動かすことにより行うが、超高分子量ポリエチレンの
溶融物は極めて粘度が高いので、アウターダイ３１によ
る偏肉調整は困難であり、仮に加熱ダイ５以降に偏肉調
整リングを設けた場合は該リングにより均一な溶融物の
流れを阻害することになり、得られたパイプのクラック
発生の原因になり好ましくない。又、汎用樹脂は溶融粘
度が低いので、偏肉調整を偏肉調整リング４で行っても
、加熱ダイ５中で加熱ダイの樹脂流路の幅になるので無
意味である。
融樹脂の偏肉調整を行う装置であり、その調整はボルト
４１により行う。汎用樹脂の偏肉調整アウターダイ３１
を動かすことにより行うが、超高分子量ポリエチレンの
溶融物は極めて粘度が高いので、アウターダイ３１によ
る偏肉調整は困難であり、仮に加熱ダイ５以降に偏肉調
整リングを設けた場合は該リングにより均一な溶融物の
流れを阻害することになり、得られたパイプのクラック
発生の原因になり好ましくない。又、汎用樹脂は溶融粘
度が低いので、偏肉調整を偏肉調整リング４で行っても
、加熱ダイ５中で加熱ダイの樹脂流路の幅になるので無
意味である。
加熱ダイ５のＬ／Ｄが１未満では、超高分子量ポリエチ
レンの溶融物が充分に融着されず、又、所定の温度に下
げることができず、Ｌ／Ｄが１０越えても物性上の問題
はないが、ダイ内の樹脂圧力が高くなり、又１長大なダ
イか必要となるので好ましくない。加熱ダイ５の加熱装
置５１は、加熱ダイ中の超高分子量ポリエチレンの溶融
物を融点以上の温度で押出機の温度から順次下げて融着
していくために、少なくとも２つ以上の温度に調節でき
るようにしておく必要がある。尚アウクーダイ７とマン
ドレル８の樹脂流路を弗素樹脂もしくは硅素樹脂で破覆
すると、押出されたパイプの外観（肌）改良及び押出安
定性の向上に効果がある。加熱ダイ５はストレートダイ
でもよいが、サイジングダイ６の側が細いテーパーダイ
であってもよい。又、前記条件を充たすのであれば、加
熱ダイ５が２つ以上のブロックから形成されていてもよ
い。
レンの溶融物が充分に融着されず、又、所定の温度に下
げることができず、Ｌ／Ｄが１０越えても物性上の問題
はないが、ダイ内の樹脂圧力が高くなり、又１長大なダ
イか必要となるので好ましくない。加熱ダイ５の加熱装
置５１は、加熱ダイ中の超高分子量ポリエチレンの溶融
物を融点以上の温度で押出機の温度から順次下げて融着
していくために、少なくとも２つ以上の温度に調節でき
るようにしておく必要がある。尚アウクーダイ７とマン
ドレル８の樹脂流路を弗素樹脂もしくは硅素樹脂で破覆
すると、押出されたパイプの外観（肌）改良及び押出安
定性の向上に効果がある。加熱ダイ５はストレートダイ
でもよいが、サイジングダイ６の側が細いテーパーダイ
であってもよい。又、前記条件を充たすのであれば、加
熱ダイ５が２つ以上のブロックから形成されていてもよ
い。
テーパー型冷却サイジングダイ６のＬ／Ｄが１未満では
超高分子量ポリエチレンの溶融物を徐冷するのに充分で
なく、一方Ｌ／Ｄが１０を越えても物性に与える影響は
ないが、ダイ内の樹脂圧力が高くなり、又、長大なダイ
か必要となるので好ましくない。サイジングダイ６の冷
却装置でパイプの外側すなわちアウターダイ９を冷却す
る装置６１は溶融物を徐冷するために少なくとも２つ以
上に分けておく必要がある。アウターダイ９の冷却は注
水口２３及び２４より水もしくはエチレングリコール等
の冷却液を導入することにより行いうる。導入された冷
却液はそれぞれ排水口２５及び２６より排出される。マ
ンドレル１０の内部６１をエアーノズル３４を用いて冷
却空気により冷却できるようにしておくと、樹脂流路内
の樹脂を回動させることができ、より偏肉精度に優れた
パイプを製造することができる。Ｓ，／Ｓ４が１．０１
未満且つφ３／φ４が１．０１未満では冷却固化した樹
脂がマンドレル１０に抱き着いて押出機のモーター負荷
が大きくなり成形できなくなる。一方Ｓ，／Ｓ，が１，
５を越え且つφ３／φ４が１．５を越えると逆にアウタ
ーダイ９との抵抗が大きくなり成形できなくなる。尚ア
ウクーダイ９とマンドレル１０の樹脂流路を弗素樹脂も
しくは硅素樹脂で被覆すると、押出されたパイプの外観
（肌）改良及び樹脂圧力の低下に効果がある。
超高分子量ポリエチレンの溶融物を徐冷するのに充分で
なく、一方Ｌ／Ｄが１０を越えても物性に与える影響は
ないが、ダイ内の樹脂圧力が高くなり、又、長大なダイ
か必要となるので好ましくない。サイジングダイ６の冷
却装置でパイプの外側すなわちアウターダイ９を冷却す
る装置６１は溶融物を徐冷するために少なくとも２つ以
上に分けておく必要がある。アウターダイ９の冷却は注
水口２３及び２４より水もしくはエチレングリコール等
の冷却液を導入することにより行いうる。導入された冷
却液はそれぞれ排水口２５及び２６より排出される。マ
ンドレル１０の内部６１をエアーノズル３４を用いて冷
却空気により冷却できるようにしておくと、樹脂流路内
の樹脂を回動させることができ、より偏肉精度に優れた
パイプを製造することができる。Ｓ，／Ｓ４が１．０１
未満且つφ３／φ４が１．０１未満では冷却固化した樹
脂がマンドレル１０に抱き着いて押出機のモーター負荷
が大きくなり成形できなくなる。一方Ｓ，／Ｓ，が１，
５を越え且つφ３／φ４が１．５を越えると逆にアウタ
ーダイ９との抵抗が大きくなり成形できなくなる。尚ア
ウクーダイ９とマンドレル１０の樹脂流路を弗素樹脂も
しくは硅素樹脂で被覆すると、押出されたパイプの外観
（肌）改良及び樹脂圧力の低下に効果がある。
尚マンドレル１０の先端１１をアウターダイ９より外部
に出しておくと、押出したパイプの先端が内側に巻き込
まれないので好ましい。
に出しておくと、押出したパイプの先端が内側に巻き込
まれないので好ましい。
実施例１
超高分子爪ポリエチレンとして〔η〕が’７ｄｅｌ８％
メルトフローレートが０．０１ｇ７１０ｍｉｎ未満のも
の（商品名ハイゼックス■ミＩＪ，４ン２４０Ｍ，三井
石油化学工業（株）製）を６５ｍ一の単軸押出機（設定
温度２１０℃）で溶融し、ブレーカープレート１、ダイ
ボデイ２１、スパイダー２、テーパーダイ３の各設定温
度を２００℃とし、偏肉は偏肉調整リング４のボルトに
より調整する。こうして偏肉調整された溶融樹脂を加熱
ダイ５により、２００℃から順次温度降下させ、ダイ出
口では１７０℃とした。これをテーパー型冷却サイジン
グダイ６により、内部及び外部から順次降温し、ダイ出
口ではパイプ表面温度６０℃のパイプを得た。得られた
パイプの偏肉精度は９．２ｍｍであり、外観とともに極
めて良好であり、機械的強度も表に示す如く、参考に示
したプレスシートの値と全く同等であり、優れた性質の
パイプが得られた。
メルトフローレートが０．０１ｇ７１０ｍｉｎ未満のも
の（商品名ハイゼックス■ミＩＪ，４ン２４０Ｍ，三井
石油化学工業（株）製）を６５ｍ一の単軸押出機（設定
温度２１０℃）で溶融し、ブレーカープレート１、ダイ
ボデイ２１、スパイダー２、テーパーダイ３の各設定温
度を２００℃とし、偏肉は偏肉調整リング４のボルトに
より調整する。こうして偏肉調整された溶融樹脂を加熱
ダイ５により、２００℃から順次温度降下させ、ダイ出
口では１７０℃とした。これをテーパー型冷却サイジン
グダイ６により、内部及び外部から順次降温し、ダイ出
口ではパイプ表面温度６０℃のパイプを得た。得られた
パイプの偏肉精度は９．２ｍｍであり、外観とともに極
めて良好であり、機械的強度も表に示す如く、参考に示
したプレスシートの値と全く同等であり、優れた性質の
パイプが得られた。
尚、得られたパイプの寸法は外径９０．５ｍｍ、内径７
９．２＋ｎｍ，平均肉厚９・２＋ｎｍであった。
９．２＋ｎｍ，平均肉厚９・２＋ｎｍであった。
図は本発明のパイプ成形用ダイの側面断面図である。
Claims (4)
- （１）超高分子量ポリエチレンをスクリュー押出機で溶
融し、ブレーカープレートで分散し、スパイダーと加熱
ダイ入口との間で加熱圧縮するとともに偏肉調整し、加
熱ダイ中で２５０ないし１５０℃の範囲で順次温度を降
下させながら融着し、引き続きテーパー型冷却サイジン
グダイ中で１００℃ないし常温の範囲で順次温度を降下
させながら冷却固化することを特徴とする超高分子量ポ
リエチレンパイプの製造方法。 - （２）前記テーパー型冷却サイジングダイ中での冷却固
化を、パイプの外側から１００℃ないし常温の範囲で順
次温度を降下させるとともに、パイプの内側を１００℃
ないし常温で冷却し且つパイプの外側と内側の冷却温度
を少なくとも１０℃以上の温度差をつけて行うことを特
徴とする特許請求の範囲（１）記載の方法。 - （３）押出機側から、ブレーカープレート、スパイダー
ダイ、スパイダーダイ接続部の樹脂流路の断面積Ｓ１と
加熱ダイ接続部の樹脂流路の断面積Ｓ２との比（Ｓ１／
Ｓ２）が２〜５及び加熱ダイ接続部に偏肉調整リングを
備えたテーパーダイ、Ｌ／Ｄが１〜１０の加熱ダイ、Ｌ
／Ｄが１〜１０及び加熱ダイとの接続部の樹脂流路の断
面積ｓ３とテーパー型冷却サイジングダイ出口の樹脂流
路の断面積Ｓとの比（Ｓ５／Ｓ４）が１．０１〜１．５
で且つ加熱ダイとの接続部のマンドレルの径φ，とテー
パー型冷却サイジングダイ出口ののマンドレル径φとの
比（φ，／φ４）が１．０１〜１．５のテーパー型冷却
サイジングダイから構成されることを特徴とするパイプ
成形用ダイ。 - （４）前記冷却ザイジングダイのマンドレルがアウター
ダイより長いことを特徴とする特許請求の範囲（３）記
載のダイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57133748A JPS5924633A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及びパイプ成形用ダイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57133748A JPS5924633A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及びパイプ成形用ダイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5924633A true JPS5924633A (ja) | 1984-02-08 |
| JPS6254651B2 JPS6254651B2 (ja) | 1987-11-16 |
Family
ID=15112004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57133748A Granted JPS5924633A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 超高分子量ポリエチレンパイプの製造方法及びパイプ成形用ダイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924633A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2560550A1 (fr) * | 1984-03-05 | 1985-09-06 | Textima Veb K | Procede et dispositif d'extrusion pour le formage de masses pouvant couler |
| US4663107A (en) * | 1984-06-15 | 1987-05-05 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for the production of thermoplastic tubes |
| US4938908A (en) * | 1984-05-22 | 1990-07-03 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Flexible tube of thermoplastic resin having poor melt flowability and production method and apparatus thereof |
| JPH06297548A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-10-25 | Mitsuboshi Belting Ltd | 樹脂製パイプの製造方法及び該パイプの成形用ダイ装置 |
| JP2006506251A (ja) * | 2002-11-18 | 2006-02-23 | ルプケ，マンフレッド エー．，エー． | 金型トンネル空気乱気流を有するパイプ鋳造装置 |
| JP2008126523A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Polyplastics Co | ポリオキシメチレン樹脂製異形押出成形品の製造方法 |
| WO2008133795A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-06 | Corning Cable Systems Llc | Apparatus for forming a sheath over an elongate member, extruder system and method of manufacturing a fiber optic cable |
| CN102729447A (zh) * | 2012-06-02 | 2012-10-17 | 安徽国通高新管业股份有限公司 | 聚乙烯给水管生产线加工控制方法 |
| JP2016064553A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 押出成形用金型、押出成形装置、及び押出成形方法 |
| KR102376770B1 (ko) * | 2021-04-28 | 2022-03-21 | 주식회사 뉴보텍 | 배관 제조 장치 및 방법 |
-
1982
- 1982-08-02 JP JP57133748A patent/JPS5924633A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2560550A1 (fr) * | 1984-03-05 | 1985-09-06 | Textima Veb K | Procede et dispositif d'extrusion pour le formage de masses pouvant couler |
| US4938908A (en) * | 1984-05-22 | 1990-07-03 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Flexible tube of thermoplastic resin having poor melt flowability and production method and apparatus thereof |
| US4663107A (en) * | 1984-06-15 | 1987-05-05 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for the production of thermoplastic tubes |
| JPH06297548A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-10-25 | Mitsuboshi Belting Ltd | 樹脂製パイプの製造方法及び該パイプの成形用ダイ装置 |
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| WO2008133795A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-06 | Corning Cable Systems Llc | Apparatus for forming a sheath over an elongate member, extruder system and method of manufacturing a fiber optic cable |
| US8074596B2 (en) | 2007-04-30 | 2011-12-13 | Corning Cable Systems Llc | Apparatus for forming a sheath over an elongate member, extruder system and method of manufacturing a fiber optic cable |
| CN102729447A (zh) * | 2012-06-02 | 2012-10-17 | 安徽国通高新管业股份有限公司 | 聚乙烯给水管生产线加工控制方法 |
| CN102729447B (zh) * | 2012-06-02 | 2014-07-02 | 安徽国通高新管业股份有限公司 | 聚乙烯给水管生产线加工控制方法 |
| JP2016064553A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 押出成形用金型、押出成形装置、及び押出成形方法 |
| KR102376770B1 (ko) * | 2021-04-28 | 2022-03-21 | 주식회사 뉴보텍 | 배관 제조 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254651B2 (ja) | 1987-11-16 |
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