JP2002052606A - 配向品の連続製造方法および配向品の連続製造金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向制御、および、厚肉品の成形や高速成形
が可能であるとともに、冷却を行う際に配向緩和を確実
に抑止することで、得られる配向品の強度や弾性率を向
上させることができる配向品の連続製造方法および配向
品の連続製造金型を提供すること。 【解決手段】 金型内の樹脂流路に供給された熱可塑性
樹脂を少なくとも含有する原料樹脂組成物を、溶融させ
た状態で少なくとも１軸以上の配向方向に延伸配向させ
て成形品形状に成形させた延伸体を得る延伸工程と、前
記延伸工程で得られた延伸体を冷却して配向品を得る冷
却工程とを備えている配向品の連続製造方法において、
前記延伸体の収縮を抑止するように、この延伸体を連続
的に保持しながら少なくとも配向緩和温度以下まで冷却
することを特徴とする構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配向品の連続製造
方法およびこの連続製造方法に用いる金型に関し、詳し
くは、配向緩和を抑止して、配向品の強度や弾性率を向
上させることができる配向品の連続製造方法およびこの
連続製造方法に用いる金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂の高強度化を狙いとして成
形中に樹脂を延伸させるようにした配向品の製造方法
が、既に特公平４−５５３７９号公報、特表平５−５０
１９９３号公報、特公平２−５８０９３号公報等で開示
されている。しかしながら、上記公報に開示された製造
方法には、それぞれつぎのような問題があった。

【０００３】〔特公平４−５５３７９号公報の製造方
法〕この製造方法では、ダイ(金型)の下流側から引抜く
ことによって延伸を行うようになっており、ダイマンド
レル部で原料管を拡径することで付与した周方向への配
向が軸方向への引抜き力により緩和されるため、軸方向
への優先配向となり、配向制御の任意性に劣る。

【０００４】〔特表平５−５０１９９３号公報の製造方
法〕この製造方法では、成形品の配向状態は、周方向の
みへの配向付与であり、配向制御の任意性が不可能な
上、バッチ式の生産形態であり生産性が低い。

【０００５】〔特公平２−５８０９３号公報の製造方
法〕この製造方法は、押出圧力により拡径部へ押し込む
方式であり、引抜き力が不要であるため、配向制御の任
意性が高く、しかも制御の容易性や生産性に優れてい
る。しかしながら、この製造方法の場合、ガラス転移温
度以上融点以下の温度で延伸させるようになっていて、
特に結晶性熱可塑性樹脂ではこの温度領域での弾性率変
化が急激である。

【０００６】したがって、均一な延伸を達成しようとす
れば、樹脂温度分布を均一化させる必要があるが、厚肉
品や高速成形では温度の均一化を達成できない。すなわ
ち、厚肉品の成形や高速成形時の成形性に問題がある。
また、この温度領域では弾性率も高いレベルにあるため
に、必要な押出圧力が高く、高粘度な樹脂や高倍率な延
伸を押出機で連続的に達成するのも不可能である。

【０００７】一方、連続的に樹脂を延伸させて配向品を
製造する方法が、特表平１１−５１３３２６号公報に開
示されている。この製造方法は、架橋の導入により、溶
融点温度以上での配向付与が達成できる事から配向の均
一性や連続生産性に優れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この製
造方法の場合、延伸後に冷却用のマンドレルを設置し配
向緩和の抑止を図ろうとしているが、高分子材料を加熱
延伸するマンドレルと冷却するマンドレルとが別体とな
っているため、これらマンドレル同士間の隙間（間欠部
分）で発生する収縮力は抑止できず配向は緩和してしま
うという問題がある。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みて、配向
制御、および、厚肉品の成形や高速成形が可能であると
ともに、冷却を行う際に配向緩和を確実に抑止すること
で、得られる配向品の強度や弾性率を向上させることが
できる配向品の連続製造方法および配向品の連続製造金
型を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１に記載の発明にかかる配向
品の連続製造方法（以下、「請求項１の製造方法」と記
す。）は、金型内の樹脂流路に供給された熱可塑性樹脂
を少なくとも含有する原料樹脂組成物を、溶融させた状
態で少なくとも１軸以上の配向方向に延伸配向させて成
形品形状に成形させた延伸体を得る延伸工程と、前記延
伸工程で得られた延伸体を冷却して配向品を得る冷却工
程とを備えている配向品の連続製造方法において、前記
延伸体の収縮を抑止するように、この延伸体を連続的に
保持しながら少なくとも配向緩和温度以下まで冷却する
ことを特徴とする構成とした。

【００１１】また、本発明の請求項２に記載の発明にか
かる配向品の連続製造方法（以下、「請求項２の製造方
法」と記す。）は、請求項１に記載の構成に加えて、延
伸工程を行うまでに、原料樹脂組成物を架橋させる架橋
工程を備えた構成とした。また、本発明の請求項３に記
載の発明にかかる配向品の連続製造方法（以下、「請求
項３の製造方法」と記す。）は、請求項２に記載の構成
に加えて、原料樹脂組成物が熱架橋剤を含有している構
成とした。

【００１２】また、本発明の請求項４に記載の発明にか
かる配向品の連続製造方法（以下、「請求項４の製造方
法」と記す。）は、請求項１〜請求項３の何れかに記載
の構成に加えて、熱可塑性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂で
ある構成とした。また、本発明の請求項５に記載の発明
にかかる配向品の連続製造方法（以下、「請求項５の製
造方法」と記す。）は、請求項１〜請求項４の何れかに
記載の構成に加えて、熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹
脂である構成とした。また、本発明の請求項６に記載の
発明にかかる配向品の連続製造方法（以下、「請求項６
の製造方法」と記す。）は、請求項１〜請求項５の何れ
かに記載の構成に加えて、熱可塑性樹脂がポリエチレン
である構成とした。

【００１３】また、本発明の請求項７に記載の発明にか
かる配向品の連続製造金型（以下、「請求項７の金型」
と記す。）は、供給された熱可塑性樹脂を少なくとも含
有する原料樹脂組成物を溶融状態で延伸配向させて略成
形品形状に成形する延伸ゾーンと、前記延伸ゾーンで延
伸配向させた延伸体を冷却する冷却ゾーンとを有し、前
記延伸体を冷却して得られる配向品を連続的に製造する
配向品の連続製造金型において、前記金型の前記延伸体
収縮方向に少なくとも接する面が、前記延伸体の収縮方
向を連続的に保持した状態で、この延伸体を少なくとも
配向緩和温度以下まで冷却可能な長さを有していること
を特徴とする構成とした。

【００１４】また、本発明の請求項８に記載の発明にか
かる配向品の連続製造金型（以下、「請求項８の金型」
と記す。）は、請求項７の金型に記載の構成に加えて、
金型が、金型本体とマンドレルとを備えた管状体を製造
する金型であって、前記マンドレルの外表面が金型の延
伸体収縮方向に接する面となっている構成とした。

【００１５】本発明において用いられる熱可塑性樹脂
は、特に限定されないが、たとえば、ポリオレフィン樹
脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、ポリエステルが挙げら
れ、これらが単独であるいは混合して用いられる。この
とき、請求項４の製造方法のように、結晶性熱可塑性樹
脂を用いることや、請求項５の製造方法のように、熱可
塑性樹脂としてポリオレフィン樹脂を用いることが好ま
しい。

【００１６】結晶性熱可塑性樹脂としては、Ｌ−ＬＤＰ
Ｅ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポ
リエチレン）、ＭＤＰＥ（中密度ポリエチレン）、ＨＤ
ＰＥ（高密度ポリエチレン）等のポリエチレン、ランダ
ムＰＰ（ポリプロピレン）、ホモＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ブロックＰＰ（ポリプロピレン）等のポリプロピ
レン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
オキシメチレン、ポリフェニレンスルファイド、エチレ
ンプロピレンジエン等が挙げられる。この中でも特に請
求項６の製造方法のように、熱可塑性樹脂がポリエチレ
ンであることが好ましい。

【００１７】また、本発明において、配向品は、原料樹
脂組成物を少なくとも１軸以上の配向方向に延伸配向さ
せていれば特に限定されないが、たとえば、請求項２の
製造方法のように、延伸工程を行う前に、原料樹脂組成
物を架橋させる架橋工程を備えている構成とすると、よ
り強度に優れた配向品を得ることができるため好まし
い。

【００１８】架橋工程で行う原料樹脂組成物の架橋方法
としては、特に限定されないが、たとえば、電子線や紫
外線を照射する方法、熱水架橋、熱架橋などの方法が挙
げられる。ただし、厚肉の状態にある原料樹脂組成物を
架橋させるときには、電子線や紫外線を照射させた場
合、この原料樹脂組成物の厚肉中央部分まで電子線や紫
外線が透過しにくく、また、熱水架橋を行った場合も、
熱水の浸透速度が遅いことより、熱架橋を行うのが最も
効果的である。なお、架橋工程を行うときは、架橋工程
と、延伸工程との間に、架橋工程を行う際に高温となっ
た架橋樹脂を延伸させるのに適した温度となるように樹
脂温度を冷却調整するための延伸温度調整工程を設ける
ことが好ましい。

【００１９】また、架橋工程を行うときは、請求項３の
製造方法のように、原料樹脂組成物が、熱架橋剤を含有
している構成をしていると、より熱架橋を容易に行うこ
とができるため好ましい。

【００２０】熱架橋に使用する熱架橋剤としては、特に
限定されないが、有機過酸化物の使用が可能であり、使
用する熱可塑性樹脂の成形温度や相溶性の観点から適宜
選択することができ、具体的には、ジクミルパーオキサ
イド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イ
ソプロピル）ベンゼン、シクロヘキサンパーオキサイ
ド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサ
ン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−
トリメチルシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔ−ブチルパ
ーオキシ）オクタン、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ベレレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキ
サイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル
−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、クミ
ルパーオキシネオデカテート、ｔ−ブチルパーオキシベ
ンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイ
ルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアリルカー
ボネート、ｔ−ブチルパーアセテート、２，２−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ジ−ｔ−ブチルパー
オキシイソフタレート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン
酸、ジアゾアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ´−ジクロロアゾジ
カーボンアミド、トリクロロペンタジエン、トリクロロ
メタンスルフォクロリド、メチルエチルケトンパーオキ
サイド等が挙げられ、ジクミルパーオキサイド、α，α
´−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）
ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、メチルエチルケトンパーオキサイドが好ましく、ジ
クミルパーオキサイド、α，α´−ビス（ｔ−ブチルパ
ーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンメチルエチルケ
トンパーオキサイドがより好ましい。

【００２１】本発明の製造方法において、架橋樹脂の架
橋度は、５％以上７０％以下に限定されるが、その理由
は、架橋度が５％未満の場合、融点以上での延伸で分子
鎖のすり抜けが起こり、７０％を越えると、樹脂の伸度
が低下するため、高倍率延伸ができなくなる恐れがある
ためである。なお、本発明で架橋度は、ＪＩＳ Ｋ６７
６９に準拠して以下の式で示されるゲル分率（％）で表
すことができる。

【００２２】

【数１】

【００２３】なお、上記式において、溶剤抽出後の試料
重量とは、選択した未架橋状態の熱可塑性樹脂を溶解可
能な溶剤を用いて試料中に残った未架橋状態の樹脂分を
溶解させて、残った不溶分のみの重量である。

【００２４】また、本発明の製造方法において配向緩和
温度とは、非晶性熱可塑性樹脂の場合、ガラス転移温度
を意味し、結晶性熱可塑性樹脂の場合、結晶化開始温度
を意味する。すなわち、冷却は、延伸された延伸体を冷
却して配向を凍結させるために行われる。したがって、
冷却は、延伸工程を行うゾーンよりも樹脂の下流側で行
うようにすることが好ましい。

【００２５】また、得られる配向品の形状は、特に限定
されず、パイプはもとよりＨ型や雨樋等の異型成形品を
成形可能な複雑な形状のものも選択することができる。
また、延伸体収縮方向とは、延伸体がパイプ形状をして
いる場合は、その内径側をいい、延伸体がＨ型や雨樋な
どの凹凸を有する異型成形品形状をしている場合、凹部
側方向をいう。

【００２６】また、使用する樹脂の粘度が高く、架橋ゾ
ーンおよび延伸ゾーンで押出圧力が高くなる場合は、熱
架橋ゾーン以降のゾーンにおける樹脂接触面に潤滑剤を
介在させるようにすると、より好適に連続成形を行うこ
とが出来る。

【００２７】このとき、金型の樹脂接触面と架橋樹脂と
の間に潤滑剤を介在させるための供給方法としては、特
に限定されないが、たとえば、（１）熱可塑性樹脂中へ
低分子量の潤滑剤を予め混合しておく方法、（２）金型
の樹脂接触面に潤滑剤を供給する方法が挙げられるが、
（２）の方法が潤滑効果の安定性や成形品の長期性能の
観点からより好ましい。

【００２８】（１）の方法に用いられる潤滑剤として
は、ワックス、オリゴマー等が挙げられる。 （２）の方法に用いられる潤滑剤としては、エチレンオ
リゴマー、シリコーンオイル、ステアリン酸、ポリエチ
レングリコール、流動パラフィン、低融点ポリマー等が
挙げられ、潤滑膜形成の安定性や耐熱性を考慮すると、
ポリエチレングリコールが好ましい。

【００２９】潤滑剤を樹脂接触面に供給する方法として
は、金型の樹脂接触面となる部分を少なくとも多孔質材
料で形成し、潤滑剤に圧力をかけて多孔質材料の背面側
から樹脂接触面の表面に向かって滲み出させる方法、マ
ニホールドで潤滑剤を展開し成形品形状に供給する方法
等が挙げられる。潤滑剤を供給する装置としては、金型
内の圧力に抗して潤滑剤を供給できれば特に限定されな
いが、たとえば、プランジャーポンプやダイヤフラムポ
ンプが挙げられる。

【００３０】また、本発明の連続製造方法において、延
伸は、成形品がシートならば幅を拡大し厚みを減少させ
ることによって、成形品がパイプならば、内径を拡大し
厚みを減少させることでどちらかひとつ以上作用により
１軸以上の延伸が達成できる。これらの作用の大小によ
り延伸倍率は任意に制御可能であり、延伸効果の発現す
る面積減少率で５倍以上５０倍以下の範囲で選択され
る。

【００３１】金型内へ熱可塑性樹脂を供給する方法とし
ては、連続的に熱を熱可塑性樹脂へ付与できる圧力ポン
プを用いて圧送する方法が挙げられる。このような圧力
ポンプとしては、押出機を用いる方法が最も効率的に好
ましい。

【００３２】押出機としては、単軸押出機、２軸押出
機、多軸押出機等が可能であるが、請求項３の製造方法
のように、原料樹脂組成物が熱架橋剤を含有している場
合には、これらの中でも熱可塑性樹脂を溶融させ、熱架
橋剤との混合能力に優れる２軸同方向回転押出機が好ま
しい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は、本発明の配
向品を連続的に製造するのに用いる製造装置の概略図で
ある。図２は、図１に示した製造装置１における配向品
の連続製造金型(以下、「金型」とのみ記す。) ２の構
造を説明するための断面図である。

【００３４】図１に示すように、この製造装置１は、金
型２と、押出機３と、冷却手段４とを備えている。ま
た、金型２は、図１および図２に示したように、金型本
体２１とマンドレル２２とを備えている。

【００３５】金型本体２１は、図２に示したように、図
１に示した押出機３から押し出される溶融状態の熱可塑
性樹脂と熱架橋剤とを混練した混練物を供給する樹脂供
給口２１０と、潤滑剤供給口２１１とを備え、樹脂供給
口２１０側の端部から中央部に向かって樹脂供給筒部２
１２が設けられ、金型本体２１の中央部に小径筒部２１
３が設けられ、金型本体２１の出口側から中央部に向か
って大径筒部２１４が設けられているとともに、樹脂供
給筒部２１２と小径筒部２１３との間に樹脂供給筒部２
１２から小径筒部２１３に向かって徐々に縮径する縮径
筒部２１５が設けられ、小径筒部２１３と大径筒部２１
４との間に小径筒部２１３から大径筒部２１４に向かっ
て徐々に拡径する拡径筒部２１６が設けられている。

【００３６】マンドレル２２は、金型本体２１の樹脂供
給筒部２１２に水密に嵌合し、金型本体２１とマンドレ
ル２２とを一体化した状態にする嵌合部２２２と、金型
本体２１の小径筒部２１３との間に小径厚肉の管状を形
成する小径軸部２２３と、金型本体２１の大径筒部２１
４との間にほぼ成形しようとする管の断面形状と同じ断
面形状をし、その一端が金型本体２１の出口２１７より
も樹脂の押出方向外側に突出している突出部分２２ａと
なっている大径軸部２２４と、嵌合部２２２から小径軸
部２２３に向かって徐々に縮径した縮径軸部２２５と、
小径軸部２２３から大径軸部２２４に向かって徐々に拡
径した拡径軸部２２６とを備えている。

【００３７】マンドレル２２は、一端側である嵌合部２
２２で金型本体２１に支持されており、他端側である大
径軸部２２４の一部が金型本体出口２１７よりも外側に
突出している。すなわち、マンドレル２２は、図１に示
したように、金型本体出口２１から出てきた延伸体を連
続的に保持した状態で、配向緩和温度以下まで冷却する
だけの長さを有している。

【００３８】嵌合部２２２は、図１および図２に示した
ように、樹脂供給口２１０に臨む部分から縮径軸部２２
５に到る部分の外周面に螺旋溝２２２ａが穿設されてお
り、樹脂供給筒部２１２との間で、樹脂供給口２１０か
ら供給される樹脂を、小径軸部２２３と小径筒部２１３
との間に分配する分配ゾーン５０を形成している。小径
軸部２２３と小径筒部２１３との間は、分配された樹脂
を熱架橋させる熱架橋ゾーン５１が形成されている。

【００３９】また、拡径軸部２２６と拡径筒部２１６と
の間は、熱架橋された樹脂を配向させながら延伸した配
向体を形成するようになっている延伸ゾーン５２が形成
されている。大径軸部２２４と大径筒部２１４との間お
よび大径軸部２２４の金型本体出口２１７よりも外側に
突出している部分では、延伸させた樹脂を配向緩和点以
下に冷却するようになっている冷却ゾーン５３が形成さ
れている。

【００４０】また、マンドレル２２は、嵌合部２２２か
ら小径軸部２２３に向かって潤滑剤供給路２２１が穿設
されていて、この潤滑剤供給路２２１が小径軸部２２３
の外周面および拡径軸部２２６の外周面にかけて螺旋状
に設けられた潤滑剤供給溝２２７に連通している。すな
わち、加圧ポンプ等で潤滑剤が潤滑剤供給溝２２７を介
して樹脂接触面である小径軸部２２３および拡径軸部２
２６の外周面に供給されるようになっている。

【００４１】押出機３は、図３に示したような形で、原
料となる熱可塑性樹脂と架橋剤とを混合した原料樹脂組
成物を金型２へと押出し供給するようになっている。冷
却手段４は、金型本体出口２１７から送り出されてき
た、マンドレル２２の大径軸部２２４に保持された状態
にある管状賦形物の外周側に、シャワー装置４１が約１
０℃の温度に調整された冷却水を吹き付けて、管状賦形
物の冷却を促進するようになっている。

【００４２】つぎに、この製造装置１を用いた配向品と
して樹脂管を連続的に製造する配向品の連続製造方法の
一実施形態をその工程順に説明する。 (1) 押出機３で熱可塑性樹脂としてのポリオレフィン
化合物を主成分とするポリオレフィン系樹脂と熱架橋剤
とを混合混練し、得られた混練物を溶融状態にして押出
機の先端から樹脂供給口２１０に連続的に供給する。

【００４３】同時に、潤滑剤供給口２１１および潤滑剤
供給溝２２７を介して樹脂接触面である金型本体２１の
内周面およびマンドレル２２の外周面に熱可塑性樹脂の
流動開始温度以上（流動開始温度＋５０℃）以下の温
度、１０／秒以上２００／秒以下の剪断速度での溶融粘
度が３００ｐｏｉｓｅ以上３０００ｐｏｉｓｅ以下の範
囲にある熱可塑性樹脂からなる潤滑剤を滲み出させる。

【００４４】(2) 樹脂供給口２１０に供給された混練
物を、螺旋溝２２２ａを介して分配ゾーン５０に送り、
厚肉筒状に展開して、熱架橋ゾーン５１に送り、混練物
中の熱可塑性樹脂を熱架橋剤によって５％以上７０％以
下の架橋度となるように熱架橋させる。 (3) 熱架橋させた管状の架橋ポリオレフィン樹脂を延
伸可能な温度となるように冷却調整し、延伸ゾーン５２
に送り拡径軸部２２６のテーパによって拡径するととも
に、厚みを減少させて１軸以上の延伸を達成する。

【００４５】(4) 延伸ゾーン５２での延伸によって大
径軸部２２４と大径筒部２１４との隙間形状に賦形され
た延伸体としての管状賦形物を冷却ゾーン５３で、配向
緩和温度以下、すなわち、結晶化開始温度以下まで形状
を保持したままで冷却し、配向樹脂を冷却固化させる。 (5) このとき、マンドレル２２の金型本体出口２１
７よりも外側に突出している部分を通過している管状賦
形物の周囲に対して、冷却手段４から常温よりも低い温
度に調整された水を吹き付けて、より効率良い冷却を行
うようにする。

【００４６】このようにして得られた樹脂管は、上述し
たように、溶融状態で延伸を行うようにしたので、樹脂
変形力が大幅に低減できる。そして、ポリオレフィン系
樹脂を架橋させてまず分子鎖間に編目構造を作るように
したので、溶融時でも延伸によって分子配向が確保でき
る。また、２軸架橋延伸により樹脂管を成形するとき、
延伸体としての管状賦形物を連続的に保持したまま、こ
の管状賦形物が配向緩和温度以下になるまで冷却できる
ようにマンドレル２２の長さを長くしたため、冷却を行
う際に配向緩和を確実に抑止することができ、厚肉精度
が優れた配向品としての樹脂管を得ることができ、この
得られる樹脂管の強度や弾性率を向上させることができ
る。

【００４７】また、延伸時に架橋樹脂および延伸樹脂と
金型２の樹脂接触面との間に潤滑剤を常に介在させるよ
うにしたので、架橋樹脂と金型２内の樹脂接触面との間
の摩擦抵抗が低くなり、押出圧力の上昇がない。さら
に、５％以上７０％以下の架橋度となるように熱架橋さ
せるようにしたので、分子鎖のすり抜けが起こらず、配
向性に優れている。

【００４８】

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。

【００４９】（実施例１）各部の寸法が以下のようにな
っている図１に示すような金型２と、押出機３とを用意
した。 〔金型本体寸法〕 ・小径筒部２１３の内径：３４．１mm ・大径筒部２１４の内径：６３．０mm 〔マンドレル寸法〕 ・小径軸部２２３の外径：１１．８mm ・大径軸部２２４の外径：５８．８mm 〔押出機〕 ・日本製鋼所社製ＴＥＸ３０α、Ｌ／Ｄ＝５１、口径３
２mm

【００５０】そして、熱可塑性樹脂としての高密度ポリ
エチレン（密度０．９５３、メルトフローレート（ＭＦ
Ｒ）０．０３、重量平均分子量２６８０００、融点１３
２℃）を押出機に投入するとともに、Ｌ／Ｄ＝３５の位
置から熱架橋剤としての２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３（日本油脂社製
パーヘキシン２５Ｂ、１９３℃半減期時間６０秒）を押
出機に高密度ポリエチレン１００重量部に対して０．１
重量部の割合で添加し、押出機内で１７０℃の樹脂温度
で高密度ポリエチレンと２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３とを混合混練し
た。

【００５１】得られた混練物を、図３に示したような計
量ポンプ（ＣＯＲＥＸ３６／３６，Ｍａａｇ社製、２１
ｃｃ／ｒｅｖ）を介して金型本体２１の樹脂供給口２１
０から熱架橋ゾーン５１が２２０℃、延伸ゾーン５２が
１６０℃、冷却ゾーン５３が８０℃に設定された金型２
内に連続的に供給して、配向品として外径６３．０ｍ
ｍ、内径５８．８ｍｍの配向ポリエチレン管を得た。こ
のとき、マンドレル２２の大径軸部２２４は、外径５
８．８ｍｍ、長さ４００ｍｍのものを用いた。また、金
型本体出口２１７の外側に冷却手段４を設け、この冷却
手段４から、大径軸部２２４に保持された状態で金型本
体出口２１７から出てきた、延伸ゾーン５２で延伸させ
た延伸体としての管状賦形物の外径側に、１０℃に温度
調節した水を吹き付け効率良い冷却が行われるようにし
た。

【００５２】また、押出延伸にあたっては、潤滑剤とし
てポリエチレングリコール（平均分子量２０００、粘度
１０．８ｃＳｔ（ａｔ１００℃）をプランジャーポンプ
で金型内に供給し、熱架橋ゾーンの直前で樹脂の内外面
に行き渡るようにしておいた。

【００５３】なお、押出機としては、スクリュー軸が上
流側から下流側に向かって第一フルフライト形状部−第
一逆フルフライト形状部−第二フルフライト形状部−第
二逆フルフライト形状部を順に備えた押出機を用い、高
圧部 (第一逆フルフライト形状部）と、高圧部 (第二逆
フルフライト形状部）との間に挟まれた低圧部 (第二フ
ルフライト形状部）から２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３を供給するよう
にした。

【００５４】（実施例２）マンドレルの長さを２００ｍ
ｍとした以外は、実施例１と同様にして配向ポリエチレ
ン管を連続的に得た。

【００５５】（比較例１）マンドレルの長さを５０ｍｍ
とした以外は、実施例１と同様にして配向ポリエチレン
管を連続的に得た。

【００５６】上記実施例１、実施例２、および比較例１
における得られた配向ポリエチレン管のマンドレル出口
での温度および降伏強度を調べ、マンドレル長さおよび
水冷温度と合わせて表１に示した。なお、配向ポリエチ
レン管の降伏強度については、得られた配向ポリエチレ
ン管の軸方向および周方向からＪＩＳ Ｋ ６７７４に
準拠したダンベル型の試料を打ち抜き、その後このダン
ベル型の試料を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠し
て常温下で測定した。

【００５７】肉厚精度は、得られた配向ポリエチレン管
の周方向を５ｍｍピッチでマイクロメーターにより厚み
測定し以下の式で算出した。

【００５８】

【数２】

【００５９】

【表１】

【００６０】表１の結果より、実施例１、実施例２か
ら、マンドレルの長さを長くして、延伸体の内径側を保
持した状態で、延伸体を配向緩和温度以下まで冷却する
ようにすると、冷却する際に配向緩和を確実に抑止する
ことができ、得られる配向品の肉厚精度を高め、結果と
して配向品の降伏強度が向上することが分かる。

【００６１】

【発明の効果】本発明にかかる配向品の連続製造方法
は、以上のように構成されているので、配向制御、およ
び、厚肉品の成形や高速成形が可能であるとともに、冷
却を行う際に配向緩和を確実に抑止することで、得られ
る配向品の強度や弾性率を向上させることができる。特
に請求項２の製造方法のように、延伸工程を行う以前
に、原料樹脂組成物を架橋させる架橋工程を備えるよう
にすると、より強度的に優れた配向品を得ることができ
る。また、請求項３の製造方法のように原料樹脂組成物
が熱架橋剤を含有している構成とすると、熱架橋を効率
よく行うことができる。さらに、請求項７の金型を用い
ると、本発明の配向品の連続製造方法を容易に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配向品を連続的に製造するのに用いる
製造装置の概略図である。

【図２】図１の装置における金型の内部構造を説明する
ための側面視断面図である。

【図３】押出機から金型内へ原料樹脂組成物が供給され
る仕組みを示した模式図である。

【符号の説明】

１ 製造装置 ２ 金型 ２１ 金型本体 ２２ マンドレル ３ 押出機 ４ 冷却手段 ５０ 分配ゾーン ５１ 熱架橋ゾーン ５２ 延伸ゾーン ５３ 冷却ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 101:12 Ｂ２９Ｋ 101:12 105:24 105:24 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者 小川 彰弘 大阪市北区中崎西２−４−12 積水エンジ ニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4F070 AA12 AA13 AA15 AA16 AA18 AA22 AA32 AA47 AA50 AA54 AA58 AC24 AE08 GA05 GA06 GC02 4F210 AA03 AA04 AB03 AG08 QA09 QC01 QC05 QC07 QD48 QG04 QG13 QG18 QT03 4J002 AA011 BB011 BB031 EK036 EK046 EK056 EK066 EK076 EK086 FD146

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型内の樹脂流路に供給された熱可塑性樹
   脂を少なくとも含有する原料樹脂組成物を、溶融させた
   状態で少なくとも１軸以上の配向方向に延伸配向させて
   成形品形状に成形させた延伸体を得る延伸工程と、前記
   延伸工程で得られた延伸体を冷却して配向品を得る冷却
   工程とを備えている配向品の連続製造方法において、前
   記延伸体の収縮を抑止するように、この延伸体を連続的
   に保持しながら少なくとも配向緩和温度以下まで冷却す
   ることを特徴とする配向品の連続製造方法。
2. 【請求項２】延伸工程を行うまでに、原料樹脂組成物を
   架橋させる架橋工程を備えた請求項１に記載の配向品の
   連続製造方法。
3. 【請求項３】原料樹脂組成物が熱架橋剤を含有している
   請求項２に記載の配向品の連続製造方法。
4. 【請求項４】熱可塑性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である
   請求項１〜請求項３の何れかに記載の配向品の連続製造
   方法。
5. 【請求項５】熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂である
   請求項１〜請求項４の何れかに記載の配向品の連続製造
   方法。
6. 【請求項６】熱可塑性樹脂がポリエチレンである請求項
   １〜請求項５の何れかに記載の配向品の連続製造方法。
7. 【請求項７】供給された熱可塑性樹脂を少なくとも含有
   する原料樹脂組成物を溶融状態で延伸配向させて略成形
   品形状に成形する延伸ゾーンと、前記延伸ゾーンで延伸
   配向させた延伸体を冷却する冷却ゾーンとを有し、前記
   延伸体を冷却して得られる配向品を連続的に製造する配
   向品の連続製造金型において、前記金型の前記延伸体収
   縮方向に少なくとも接する面が、前記延伸体の収縮方向
   を連続的に保持した状態で、この延伸体を少なくとも配
   向緩和温度以下まで冷却可能な長さを有していることを
   特徴とする配向品の連続製造金型。
8. 【請求項８】金型が、金型本体とマンドレルとを備えた
   管状体を製造する金型であって、前記マンドレルの外表
   面が金型の延伸体収縮方向に接する面となっている請求
   項７に記載の配向品の連続製造金型。