JPS60214927A - プラスチツク連続加圧延伸装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラスチック長尺体全加圧下で連続的に引張
延伸するための装置、さらに詳しくいえば本発明は、加
圧流体を用いて等方的に圧力全顎えながらプラスチック
長尺体全延伸し、その物性全改善するための装置に関す
るものである。

従来、合成繊維のようなプラスチック長尺体について、
これを引張延伸して分子配向音生じさせ、機械的強度そ
の他の物性を向上させることはよく知られており、実用
上でも行われていることであるが、ポリアセタールのよ
うなある種のプラスチック全引張延伸すると、延伸に伴
ってビイドが発生するため、引張強度、曲げ強度、座屈
強度などの物性の改善が十分にな嘔れないことがある。

このような延伸に伴うボイドの発生全抑制する手段の１
つとして加圧下に引張延伸する方法が考えられるが、密
閉した系内で回分式に試験材料全加圧延伸する実験室的
な処理においては、試験材料全外部に取り出す必要が々
いので比較的容易に行うことができるとしても、長尺体
材料全連続式に処理しなければならない大量生産的な操
作においては、長尺体材料の供給、取出のための開口を
設け、しかも内部に加えられた圧力を保持させなければ
ならないという装置上の困難性？伴うので、これまで実
現されていなかった。

このような事情の下で、本発明者らは、プラスチック全
連続的に加圧延伸するための装置を開発すべく鋭意研究
を重ねた結果、加圧流体を満たした密閉容器に、長尺体
材料は円滑に導入しうるが、内容の加圧流体は実質的に
漏出しないか、若しくは漏出あるいは少量の流出が認め
られる形状、寸法の長尺体材料供給口？設けるとともに
、密閉容器内で延伸され変形した長尺体材料の断面の形
状及び寸法に対応し、それの円滑な通過と加圧流体の圧
力保持が実現しうるように調節可能な保圧構造とするこ
とによシその目的を達成しうろこと全見出し、この知見
に基づいて本発明？なすに至った。

すなわち、本発明は、加圧流体を満たした実質的に密閉
状態の耐圧容器と、それ全貫通して連続的に移動するプ
ラスチック長尺体に対し引張応力全付与するための延伸
機構と全備えた連続加圧延伸装置において、該耐圧容器
に設けたプラスチック長尺体の取出口を、そこに通過す
るプラスチック長尺体の断面の形状及び寸法に応じ任意
に調節可能な構造としたことを特徴とするプラスチック
連続加圧延伸装置を提供するものである。

本発明の装置は、耐圧容器と延伸機構全主体として構成
される。この耐圧容器の本体は所要の処理圧力に耐えら
れるものであればどのような材質、形状のものでもよく
、特に制限はないが耐圧性、耐久性、処理効率等の点で
、高強度耐食性金属で作られた円筒状容器又は角筒状容
器？用いるのが有利である。このような金属の例として
は、ステンレス鋼、クロム鋼、ニッケル鋼、８０Ｍ鋼、
鉄鋼など全挙げることができる。

また、この中に満たされる加圧流体は、液体、気体のい
ずれでもよく、液体の例としては、水、シリコーンオイ
ル、鉱油、植物油、グリセリン、グリース、ポリエチレ
ングリコール、ポリエチレンなどを、気体の例としては
、空気、水蒸気、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭
素など全それぞれ挙げることができる。使用に際しては
、処理されるべきプラスチックに悪影響？与えないもの
全選ぶことが必要なことはいうまでもない。この加圧流
体としては、取扱いの容易さの点で液体音用いるのが有
利である。

該耐圧容器本体には、プラスチックの供給口と取出口と
が対向面に穿設されてお９、プラスチックはこれらを通
して、引張応力を加えられながら連続的に移動しうるよ
うになっている。

該供給口の形状は、処理されるべきプラスチック長尺体
の断面形状に対応し、かつその寸法は、長尺体が円滑に
通過しうるが、耐圧容器内の加圧流体の漏出が実質的に
生じないように選ぶのがよいが、少量であれば漏出又は
流出する形状にすることもできる。これは使用される流
体の粘度、耐圧容器内の圧力を考慮して、決められるが
、実際には、供給口とそれを通過する長尺体との間に生
じる間隙’ｉ０．００００５〜２．０間の範囲内で設定
することによって行われる。他方、プラスチック長尺体
の取出口は、供給口の場合と同じく、そこを通過する延
伸された長尺体の断面の形状、寸法に対応したものとす
るが、長尺体は密閉容器内で延伸され、元の断面の形状
、寸法とは異なったものとなっているため、これに適合
しうるように任意に調節可能な構造とすることが必要で
ある。そして、この調節後の取出口の形状、寸法は、延
伸された長尺体は摩擦抵抗が小さくて円滑に通過するが
容器内部の加圧流体の実質的な漏出を生じないようなも
のとするか、あるいは少量であれば漏出若しくは流出し
てもよいような形状、寸法にする。すなわち長尺体の断
面形状に相似し、その周囲よりも約０．００００５〜２
．　Ｏｒａｎの間隙だけ広い寸法とする。

このように、加圧流体が漏出や流出する場合でもその量
が少量であれば、耐圧容器内に導入する流体の流量を大
きくすることにより容易に保圧全行うことができる。

本発明装置の耐圧容器には、その適所に加圧流体導入孔
が設けられており、延伸処理中に生じる圧力低下？補う
ための加圧流体全補給する。また、この導入孔とともに
排出孔を設け、連続的に加圧流体の導入、排出を行うこ
ともできる。

この加圧流体の導入及び排出は、それぞれ独立して行う
こともできるが、エネルギーの有効利用の見地から、排
出された流体を必要に応じ調圧弁、コンプレッサーなど
全弁して必要な圧に調整したのち、導入孔へ循環させる
のが好ましい。また、所望ならば供給口、取出口及びそ
の近傍に、加圧流体の温度調節手段例えば加熱用ヒータ
ーや冷却器、あるいは流量制御手段全般けることもでき
る。

その他、圧力調節の補助手段として、耐圧容器又は流体
循環系路に、圧力調節用のコントロールパルプなど全設
けることもできる。

本発明装置においては、プラスチック長尺体の延伸全加
熱下で行うために、あるいは延伸の際発生する熱で高め
られた加圧流体の温度全下げるために、所望に応じ加熱
手段や冷却手段を備えることができる。この加熱手段と
しては、スチームや電熱ヒーターによる外部加熱方式や
内部挿入した加熱方式、高周波誘電方式等、従来の延伸
装置に慣用されている任意の手段を用いることができる
。

そして、この加熱手段は、耐圧容器の外側に設けてもよ
いし、また加圧流体循環系路の任意の個所に設けてもよ
い。あるいは、高分子材料全耐圧容器に供給する直前に
、特別に予熱帯域を設けて、加熱することもできる。

次に、延伸機構としては、普通の高分子材料長尺体の延
伸に際して慣用されている手段の中から任意のものを随
時選択できるが、通常は、回転比の異なる供給ロールと
引出ロールとの組合せが用いられる。その他、ベルト方
式、キャタピラ一方式など全周いることもできる。

本発明装置においては、耐圧容器から延伸されたプラス
チック長尺体が取り出される取出ロ？該プラスチック長
尺体の断面の形状及び寸法に応じ任意に調節可能とした
点に特徴？有する。

この取出口の構造には、例えば貫通孔？有する弾性体ブ
ロックを、貫通孔、貫通スリットの軸方向、軸方向に垂
直な方向、あるいは弾性体ブロックの全周囲に圧力全顎
えたシ、除いたりして、貫通孔の寸法を縮小、拡大する
、いわゆるグランドボックス方式、その先端開口部に数
個所の割れ目を設けた先細円筒管の外側にネジ溝を設け
それに内側にネジ山？設けたかぶせ金具全嵌合し、それ
全ネジ込んで開口全調節するいわゆる絞シ込み方式、所
要の間隙？形成しうるように嵌合される１対の部材全緊
密に嵌合し、ネジ等によシ該間隙を調節するいわゆる可
変スリット方式、所定の形状、寸法全有する開口部に必
要な形状、寸法の開口を有する部材全嵌挿するいわゆる
複合ノズル方式などがある。

次に添附図面によって、これらの構造の各側を説明する
。

第１図（ａ）及び（ｂ）は、グランドボックス方式のそ
れぞれ別の構造例？示す縦断面図、第１図（Ｃ）は横断
面図であシ、密閉容器本体ｌの空洞部２は、外部に向っ
て段落部３全介して内径が拡大した保圧体取付部４を形
成し、この段落部３に弾性体ブロック５が当接して嵌入
されている。この弾性体ブロック５には、プラスチック
長尺体全通すための貫通孔又は貫通スリット６が穿設さ
れており、第１図（ａ）では、この弾性体ブロック５は
スペーサ７全介してネジ９．９によυ軸方向に前後に滑
動可能な押込フランジ８によシ固定されている。そして
、この押込フランジ８をネジ９．９によシ内部へ押し込
むように移動させると、スペーサ７？介して弾性体ブロ
ック５が圧縮され、貫通孔又は貫通スリットの径が縮小
するし、反対に押込フランジ８金外部に向って引き出す
ように移動はせると弾性体ブロック５は膨張し、貫通孔
又は貫通スリットの径が拡大する。第１図（ｂ）のよう
に弾性体ブロック５の貫通孔、貫通スリットの軸方向に
垂直な方向に外力を加えて調節することもでき、また、
第１図ｆｃ）のように絞り金具１１を絞シネジ９によっ
て絞９弾性体ブロック５の全周囲に外力を加えて調節す
ることもできる。

弾性体ブロック５は単一でもよいし、性質の異ったある
いは貫通孔、貫通スリットの径が異った弾性体全複数個
組合わせてもよい。また、弾性体ブロック５の開口部の
形状は通過するプラスチックの形状に合わせて任意にで
きる。この図における１０は、気密性、液密性にょ９確
実にするためのＯ−リングである。

次に、第２図は、絞シ込み方式の例を示す斜面図であっ
て、円筒状取出口本体１２の先端部は先細状に形成され
、その先端には所定の幅の割れ目１３、・・・が設けら
れ、弾性体から成るパツキン１４゜・・・が填め込まれ
ている。また、この先端部の外面にはテーパー状のネジ
溝１５が刻設され、その上に内面に対応するネジ山を有
するかぶせ金具１６が嵌合されている。そして、このか
ぶせ金具１６全ネジ込むと割れ目１３．・・・は絞シ込
まれて開口は縮小し、逆にこのかぶせ金具１６をゆるめ
るとパツキン１４．・・・の復元作用によシ開口は拡大
する。

さらに、第３図Ｆａ）は可変スリット方式の１例を示す
斜面図、第３図（ｂ）は別個の横断面図であって、これ
は溝１８全有する本体１７と、その溝に緊密な嵌合全行
いうる脚部２０を有するフランジ１９から成る一対の部
材間で所要のスリット２１を形成させるものである。こ
のスリット２１は幅について変化させることはできない
が、その厚みは調節ネジ２２．２２によシ変えることが
可能である。図中の２３．２３は気密性、液密性を高め
るための０−リングである。第３図（ｂ）はスリット２
１の幅及び厚みを、上下左右に取シ付けたフランジ１９
の調節ネジ２２によって調節できるようにしたものであ
る。

次に第４図ｆａ）　、　（ｂ）は複合ノズル方式の例を
示す断面図であって、第４図（ａｌは外側嵌合型、第４
図（ｂ）は内側嵌合型の例である。すなわち、このもの
は、密閉容器に取９付けられたノズル本体２４の先端部
にテーパーを設け、このテーパーに適合する内面又は外
面金有する補助ノズル２５全嵌合することによって所望
の形状、寸法の開口全得るものである。

また、この補助ノズル２５全適宜交換して、必要な取出
口の形状、寸法とすることもできる。

本発明装置の取出口の構造は、前記した方式に限定され
るものではなく、プラスチック長尺体の断面の形状及び
寸法に応じ、調節可能なものであればどのようなもので
あってもよい。

次に、第５図は、前記した構造の取出口２備えた本発明
装置の１例金示す断面説明図であって、プラスチック長
尺体（Ａ）は、繰出ローラ２６がら供給ローラ２７，２
７　全径て加圧延伸装置ＦＢ）へ供給きれる。この延伸
装置は供給口２８を有する保圧部材２９と取出口３０を
有する保圧部材３１全両端に備え、かつ供給口側に流体
導入口３２を、また取出口側に流体排出口３３全それぞ
れ設けた円筒状容器３４から構成され、この中には加圧
流体（ａ）が充てんされている。長尺体（Ａ）は、この
加圧延伸装置（Ｂ）中音通過する間に、加圧流体（０）
によシ所要の圧力で加圧され、かつ円筒状容器３４の外
側に配置はれたヒーター３５，３５によシ加圧流体（Ｃ
り　’Ｉｒ介して加熱されながら延伸処理されたのち、
取シ出され、引取ローラ３６，３６　ｉ経て巻取ロー２
３７に巻き取られる。前記の保圧部材２９に設けられた
供給口２８は、あらかじめ長尺体（Ａ）は円滑に通すが
、容器内の圧力低下金もたらさないようなシール又は緊
密な構造に形成されている。他方、保圧部材３１に設け
られた取出口３０は、加圧延伸装置（Ｂ）内で延伸され
た長尺体（Ａ）の断面に応じ形状、寸法が調節され、長
尺体（Ａ）は円滑に通すが容器内の圧力低下全もたらさ
ないようになっている。

この例においては、供給口２８をあらかじめ定められた
形状、寸法のものとしたが、所望ならば取出口３０と同
様に調節可能なものとすることもできる。なお、第５図
に示した装置全目的によっては適宜組み合わせることも
できる。

本発明装置によシ処理しうるプラスチックの例としては
、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリテトラフルオロエチレンなどの結晶性プラス
チックや、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリ
パラフェニレンベンズビスチアゾール等の芳香族のポリ
アミド及びイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリアク
リロニトリルなどの非晶性プラスチックを挙げることが
できるが、これらに制限されるものではない。また、こ
れらの高分子材料の形状としては、例えばフィラメント
、フィルム、テープ、ノート、長尺板、チューブ、丸棒
、角棒、異形断面長尺体などを挙げることができる。

本発明装置は、プラスチック長尺体全加圧下で連続的に
延伸すること？はじめて可能にした実用的な装置であり
、これによると高分子拐料に等方的な圧力金かけながら
延伸することができる上に、延伸の際発生する熱全速や
かに除去することができ、また必要に応じ加圧流体金倉
してプラスチック全均一に加熱しうるという利点がある
。

したがって、本発明装置は、プラスチック長尺体全連続
的に加圧延伸し、その物性全改善する方法全工業的に実
施するのに好適なものである。

本発明装置は、必要に応じて圧延ロール、熱処理装置等
の既存の延伸装置に付随する装置と任意に組み合わせる
ことができる。また、その一端全固定して回分的な操作
に用いることもできるし、延伸のみでなく、加圧下の熱
処理による物性の改善や、物質の反応にも用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ＩＬ）及び（ｂ）は本発明装置におけるグラン
ドボックス方式のそれぞれ別の例を示す縦断面図、第１
図ｔｃ＋は別の例の横断面図、第２図は絞り込み方式の
例を示す斜面図、第３図（ａ）は可変スリット方式の１
例？示す斜面図、第３図（１））は同じ方式の側倒を示
す横断面図、第４図（ａ）及び（’ｂ）は複合ノズル方
式のそれぞれ別の例？示す縦断面図、第５図は本発明装
置全体の構造を示す断面説明図である。 図中符号は以下のもの金示す。 １・・・密閉容器本体　１９・・・フランジ２・・・空
洞部　２１・・・スリット ５・・・弾性体ブロック　２２・・・調節ネジ６・・・
貫通孔　２４・・・ノズル本体８・・・押込フランジ　
２５・・・補助ノズル１１・・・絞シ金具　２７・・・
供給ローラ１２・・・取出口本体　２９．３１・・・保
圧部材１４・・・パツキン　３６．３６・・・引取ロー
ラ１６・・・かぶせ金具 特許出願人　旭化成工業株式会社 代理人阿　形　明 手続補正書 昭和５９年６月４日 １事件の表示 昭和５９年特許願第７２０２９号 ２、発明の名称 プラスチック連続加圧延伸装置 ３補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号代表者　
宮　崎　輝　′ ４代　理　人 ７、補正の対製　明細書の発明の詳細な説明の欄８、補
正の内容 （１）明細書第１２ページ最下行の「れる。」の次に「
このプラスチック長尺体の供給は複数本で行うこともで
きる。」を加入します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　加圧流体を満たした実質的に密閉状態の耐圧容器と
   、それ全貫通して連続的に移動するプラスチック長尺体
   に対し引張応力全付与するための延伸機構と全備えた連
   続加圧延伸装置において、該耐圧容器に設けたプラスチ
   ック長尺体の取出口を、そこ全通過するプラスチック長
   尺体の断面の形状及び寸法に応じ任意に調節可能な構造
   としたこと全特徴とするプラスチック連続加圧延伸装置
   。