JP2009113324A - Method of manufacturing resin hollow tube - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a resin hollow tube to eliminate various faults when manufacturing a hollow tube by conventional extrusion molding processes. <P>SOLUTION: This method of manufacturing a resin hollow tube has a step Y to successively form a hollow part in the stretching direction of a strand, as follows. In a heating and stretching device having a strand-feed unit, a take-off unit and an infrared-focusing heating unit disposed between the strand-feed unit and the take-off unit, a thermoplastic resin strand is stretched under heat while infrared rays including a wavelength to be absorbed by the thermoplastic resin are focused toward the strand from a plurality of directions so that the viscosity of the strand at the center part in the stretching direction becomes lower than that in the peripheral parts. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂中空管の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a resin hollow tube.

熱可塑性樹脂から形成される樹脂中空管は、例えば医療用チューブ、光ファイバのクラッド材やコア材形成用の中空管として用いられている。
従来より、光ファイバのコア形成用の中空管、光ファイバのクラッド中空管、医療用チューブ等の中空管は、管の寸法精度として、高い真円度のほか、管内壁の平滑性が要求されている。
A resin hollow tube formed from a thermoplastic resin is used as, for example, a medical tube, a hollow tube for forming an optical fiber cladding material or a core material.
Conventionally, hollow tubes for forming cores of optical fibers, clad hollow tubes of optical fibers, medical tubes, etc. have high roundness as well as smoothness of the inner wall of the tube as the dimensional accuracy of the tubes. Is required.

これらの中空管は、一般に溶融押出法で製造されており、マンドレル(芯線)を用いる方法と用いない方法とが知られている。
溶融押出法で製造する方法は、マンドレル(芯線)を用いるか否かに関わらず、管状の口金部を有するダイから溶融した樹脂を押出すことにより製造するため、押出機内部での樹脂の滞留時間が長いほど、熱分解生成物やゲル化物などの滞留劣化物が生成し易いといった問題がある。
These hollow tubes are generally manufactured by a melt extrusion method, and a method using a mandrel (core wire) and a method not using it are known.
Regardless of whether or not a mandrel (core wire) is used, the melt extrusion method is manufactured by extruding a molten resin from a die having a tubular base part, so that the resin stays inside the extruder. There is a problem that the longer the time is, the easier it is to generate a staying degradation product such as a thermal decomposition product or a gelled product.

また、マンドレル(芯線)を用いずに押出機により中空管を製造する場合には中空管内壁は管状の口金と接触した状態から押出されるため、連続押出でのロングランの際に、口金部に滞留劣化物や異物が堆積し易くなる。その結果中空管内壁に汚染物が付着したり、流れ方向に筋が発生し易くなり、中空管内壁表面の平滑性を損ない易いといった問題がある。   In addition, when a hollow tube is manufactured by an extruder without using a mandrel (core wire), the inner wall of the hollow tube is extruded from a state in contact with the tubular die. It is easy for deposits and foreign substances to accumulate on the part. As a result, there is a problem in that contaminants adhere to the inner wall of the hollow tube or streaks are likely to occur in the flow direction, and the smoothness of the inner surface of the hollow tube is liable to be impaired.

さらに、中空管の肉厚を薄くする場合には、中空管の肉厚に対応する口金の開口部の幅を狭くして、溶融樹脂の温度を上げて粘度を下げれば押出可能となるが、樹脂が熱劣化し易くなり、かつ冷却時間が長くなる。特に結晶性樹脂の場合、冷却時間が長いと、冷却中に結晶化が進み、中空管の平滑性の悪化を招くといった問題がある。   Furthermore, when reducing the thickness of the hollow tube, it becomes possible to extrude if the width of the opening of the die corresponding to the thickness of the hollow tube is narrowed and the temperature of the molten resin is increased to lower the viscosity. However, the resin is likely to be thermally deteriorated and the cooling time is prolonged. In particular, in the case of a crystalline resin, if the cooling time is long, crystallization proceeds during cooling, which causes a problem that the smoothness of the hollow tube is deteriorated.

一方、マンドレルを用いる押出成形法は、例えば、マンドレルを押出成形機に供給してポリマーを被覆し、所定の長さに切断して、両端の口出し後、マンドレルを引き抜いて、中空管を得る方法である。しかしながら、マンドレルから中空管を引き抜くため、長尺の中空管の製造は困難である。またマンドレルから中空管を引き抜く際に中空管が変形して残留歪みを生じたり、中空管内壁が傷ついたりする問題がある。さらに中空管内壁にマンドレル表面から脱離した金属や潤滑剤の一部が移行し、汚染物となるといった問題があった。   On the other hand, in the extrusion molding method using a mandrel, for example, the mandrel is supplied to an extrusion molding machine, the polymer is coated, cut into a predetermined length, and after opening both ends, the mandrel is pulled out to obtain a hollow tube. Is the method. However, since the hollow tube is pulled out from the mandrel, it is difficult to produce a long hollow tube. Further, when the hollow tube is pulled out from the mandrel, there are problems that the hollow tube is deformed to cause residual distortion or the inner wall of the hollow tube is damaged. Furthermore, there has been a problem that a part of the metal or lubricant desorbed from the mandrel surface migrates to the inner wall of the hollow tube and becomes a contaminant.

上記製造方法によって得られる樹脂中空管は、特に光ファイバや医療用チューブ等の用途での中空管の品質信頼性、安全性を確保する上では問題があった。
これらの問題を解決するための様々な方法が従来提案されている(例えば特許文献1、2参照)。
The resin hollow tube obtained by the above manufacturing method has a problem in ensuring the quality reliability and safety of the hollow tube particularly in applications such as optical fibers and medical tubes.
Various methods for solving these problems have been proposed in the past (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

上記特許文献1に記載の方法は、押出成形の際の冷却温度をコントロールすることにより、樹脂の球晶を制御する方法であった。また、特許文献2に記載の方法は、原料の樹脂として結晶性ポリマーと、非晶性ポリマーとを混合して用いる方法であった。   The method described in Patent Document 1 is a method of controlling the spherulites of the resin by controlling the cooling temperature during extrusion molding. The method described in Patent Document 2 is a method in which a crystalline polymer and an amorphous polymer are mixed and used as a raw material resin.

しかしながらこれらの方法は共に樹脂の結晶化を制御するための方法であり、これらの方法では、上述の押出成形法自体に由来する問題(例えば滞留劣化物の生成し易いといっ
た問題、マンドルを用いない場合には中空管内壁に汚染物が付着したり、流れ方向に筋が発生し易くなり、中空管内壁表面の平滑性を損ない易い問題、マンドルを用いる場合には、マンドレルから中空管を引き抜く際に中空管が変形して残留歪みを生じたり、中空管内壁が傷ついたりする問題や、中空管内壁にマンドレル表面から脱離した金属や潤滑剤の一部が移行し、汚染物となるといった問題)を解決するための手段としては、不充分であり、いまだ改善の余地があった。
特開2004−249606号公報 特開2005−258297号公報
However, both of these methods are methods for controlling the crystallization of the resin, and in these methods, problems derived from the above-described extrusion molding method itself (for example, problems such as easy generation of staying deterioration products, mandles are not used). In some cases, contaminants adhere to the inner wall of the hollow tube, or streaks are likely to occur in the flow direction, and the smoothness of the inner surface of the hollow tube is liable to be damaged. The hollow tube is deformed when pulling out, resulting in residual strain, the inner wall of the hollow tube is damaged, the metal that was detached from the mandrel surface and a part of the lubricant migrated to the inner wall of the hollow tube, As a means to solve the problem of becoming a pollutant), it was insufficient and there was still room for improvement.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-249606 JP 2005-258297 A

本発明は、上記押出成形法自体に由来する様々な問題を生じない樹脂中空管の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the resin hollow tube which does not produce the various problems originating in the said extrusion method itself.

本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意検討を行った結果、押出成形法によらない樹脂中空管の製造方法を見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明の樹脂中空管の製造方法は、ストランド供給部、引取り部、および供給部と引取り部との間に配置した赤外線集光加熱部を有する加熱延伸装置内で、
熱可塑性樹脂からなるストランドを、該熱可塑性樹脂に吸収される波長を含む赤外線を該ストランドに向けて複数方向から集光することにより、該ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなるように加熱しながら延伸することにより、該ストランドの延伸方向に中空部を連続的に形成する工程Yを有する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found a method for producing a resin hollow tube that does not depend on an extrusion molding method, and have completed the present invention.
That is, the method for producing a resin hollow tube according to the present invention includes a strand supply unit, a take-up unit, and a heating and stretching apparatus having an infrared condensing heating unit disposed between the supply unit and the take-up unit.
By concentrating infrared rays including wavelengths absorbed by the thermoplastic resin from a plurality of directions toward the strand, the viscosity of the central portion in the stretching direction of the strand is reduced in the outer peripheral portion. It has the process Y which forms a hollow part continuously in the extending | stretching direction of this strand by extending | stretching, heating so that it may become lower than a viscosity.

前記工程Yにおいて、ストランドの延伸方向の中心部の温度が、外周部の温度よりも高くなるように加熱しながら延伸することが好ましい。
本発明の樹脂中空管の製造方法は、熱可塑性樹脂からなるストランドを、流動延伸状態となるように加熱しながら延伸する工程Xと、
前記工程Xの加熱および/または延伸条件を変化させることにより、該ストランドへの赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させることにより行われる前記工程Yとを有することが好ましい。
In the step Y, it is preferable that stretching is performed while heating so that the temperature of the central portion in the stretching direction of the strand is higher than the temperature of the outer peripheral portion.
The method for producing a hollow resin tube of the present invention includes a step X of stretching a strand made of a thermoplastic resin while heating so as to be in a fluid stretch state,
It is preferable to have the process Y performed by changing the heating and / or stretching conditions of the process X to reduce the amount of infrared heat input to the strand and increasing the take-up tension.

前記工程Yにおいて、前記赤外線が単色光であって、該単色光における前記熱可塑性樹脂の吸収係数K(m-1)と、加熱前の前記ストランドの直径D(m)とが、下記式(1)の関係を満たし、かつ直径Dが0.5×10-3m以上であることが好ましい。 In the step Y, the infrared rays are monochromatic light, and the absorption coefficient K (m −1 ) of the thermoplastic resin in the monochromatic light and the diameter D (m) of the strand before heating are expressed by the following formula ( It is preferable that the relationship 1) is satisfied and the diameter D is 0.5 × 10 −3 m or more.

0.1<K・D<2.6 ・・・(1)
前記工程Xにおけるストランド供給速度をVf1、集光強度をI1、引取速度をVt1としたとき、
工程Yにおけるストランド供給速度がVf1、集光強度がI1であり、引取速度がVt1より速いVt2であることが好ましい。
0.1 <K · D <2.6 (1)
When the strand supply speed in Step X is Vf1, the light collecting intensity is I1, and the take-up speed is Vt1,
It is preferable that the strand supply speed in the process Y is Vf1, the light collecting intensity is I1, and the take-up speed is Vt2 faster than Vt1.

前記赤外線が、炭酸ガスレーザーから照射される赤外線であり、
前記熱可塑性樹脂からなるストランドの材質がポリエチレンであることが好ましい。
The infrared ray is an infrared ray irradiated from a carbon dioxide laser,
It is preferable that the strand made of the thermoplastic resin is polyethylene.

本発明の樹脂中空管の製造方法は、従来の押出成形法と異なり、熱可塑性樹脂のストランドを特定の条件で延伸することにより、中空化の際、中空部を非接触状態で形成することができるため、押出成形法で中空管を製造した場合の様々な欠点を解消することがでる。   The method for producing a hollow resin tube of the present invention differs from the conventional extrusion molding method in that a hollow portion is formed in a non-contact state at the time of hollowing by stretching a strand of thermoplastic resin under specific conditions. Therefore, it is possible to eliminate various drawbacks when a hollow tube is produced by an extrusion molding method.

次に本発明について具体的に説明する。
本発明の樹脂中空管の製造方法は、ストランド供給部、引取り部、および供給部と引取り部との間に配置した赤外線集光加熱部を有する加熱延伸装置内で、熱可塑性樹脂からなるストランドを、該熱可塑性樹脂に吸収される波長を含む赤外線を該ストランドに向けて複数方向から集光することにより、該ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなるように加熱しながら延伸することにより、該ストランドの延伸方向に中空部を連続的に形成する工程Yを有することを特徴とする。
Next, the present invention will be specifically described.
The method for producing a resin hollow tube according to the present invention includes a strand supply unit, a take-up unit, and a heat-stretching apparatus having an infrared condensing heating unit disposed between the supply unit and the take-up unit. By concentrating infrared rays including wavelengths absorbed by the thermoplastic resin from a plurality of directions toward the strand, the viscosity of the central portion in the stretching direction of the strand is lower than the viscosity of the outer peripheral portion. It has the process Y which forms a hollow part continuously in the extending | stretching direction of this strand by extending | stretching, heating so that it may become.

前記工程Yは、ストランドを加熱しながら延伸することにより、該ストランドの延伸方向に中空部を連続的に形成するが、中空部を形成するためには、ストランドの延伸方向の中空部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなるように加熱しながら延伸することが必要である。   In the step Y, the hollow portion is continuously formed in the stretching direction of the strand by stretching the strand while heating, but in order to form the hollow portion, the viscosity of the hollow portion in the stretching direction of the strand is It is necessary to stretch while heating so as to be lower than the viscosity of the outer peripheral portion.

すなわち、赤外線をストランドに向けて複数方向から集光し加熱したとしても、該ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも高くなるような場合、樹脂中空管を得ることは困難である。   That is, even if infrared rays are directed toward the strand from multiple directions and heated, the resin hollow tube is obtained when the viscosity of the central portion in the stretching direction of the strand is higher than the viscosity of the outer peripheral portion. It is difficult.

なお、本発明において特に断りがない限り、単に「製造方法」と記す場合には、「本発明の樹脂中空管の製造方法」を示し、「ストランド」と記す場合には「熱可塑性樹脂からなるストランド」を示す。   Unless otherwise specified in the present invention, when simply described as “manufacturing method”, it indicates “method of manufacturing the resin hollow tube of the present invention”, and when “strand” is described as “from thermoplastic resin” "Strand".

また、本発明における流動延伸状態とは、ストランドの外周部温度が、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の状態で延伸されていることを意味する。流動延伸状態においては、通常は、延伸速度を増加しても、それに追従した延伸応力の増加はほとんど認められず、ストランドが赤外線集光領域でネック状にならずに細化することで確認できる。赤外線集光領域を通過直後のストランド外周部温度は赤外線放射温度計を用いて計測することができる。   Moreover, the fluid drawing state in this invention means that the outer peripheral part temperature of a strand is extended | stretched in the state more than the melting temperature of a thermoplastic resin. In the flow-stretched state, usually, even if the stretching speed is increased, almost no increase in the stretching stress following the stretching speed is observed, and the strand can be confirmed by thinning without becoming a neck shape in the infrared light collecting region. . The strand outer peripheral temperature immediately after passing through the infrared condensing region can be measured using an infrared radiation thermometer.

本発明の製造方法には、ストランド供給部、引取り部、および供給部と引取り部との間に配置した赤外線集光加熱部を有する加熱延伸装置を用いる。
本発明に用いる加熱延伸装置の概略図の一例を図1に示し、以下本発明の製造方法を図1と共に示す。
In the production method of the present invention, a heating and stretching apparatus having a strand supply unit, a take-up unit, and an infrared condensing heating unit arranged between the supply unit and the take-up unit is used.
An example of a schematic diagram of a heating and stretching apparatus used in the present invention is shown in FIG. 1, and the production method of the present invention is shown below with FIG.

ストランド供給部(A)としては、本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物からなるストランドを、赤外線集光加熱部に向かって供給することができればよい。ストランド供給部(A)としては、例えば予め準備した熱可塑性樹脂からなるストランドを送り出すための送出ローラー、熱可塑性樹脂からなるストランドを押出成形法によって製造するための押出成形装置、および紡糸装置等が挙げられる。なお、本発明において、送出ローラーによって、ストランドを送り出す速度(送出速度)や、ストランドを製造して送り出す際の速度を、総称してストランド供給速度という。   As a strand supply part (A), what is necessary is just to be able to supply the strand which consists of a thermoplastic resin composition used for this invention toward an infrared condensing heating part. As the strand supply unit (A), for example, a feeding roller for sending out a strand made of a thermoplastic resin prepared in advance, an extrusion molding device for producing a strand made of a thermoplastic resin by an extrusion molding method, a spinning device, etc. Can be mentioned. In addition, in this invention, the speed at the time of sending out a strand with a sending roller (feeding speed) and the speed at the time of manufacturing and sending out a strand are collectively called a strand supply speed.

引取り部(3)としては、上記ストランド供給部(A)から供給され、赤外線集光加熱部で加熱された熱可塑性樹脂からなるストランドを引き取ることができれば良く、例えば引取ローラー等が挙げられる。また、加熱延伸手段を有する装置の別の態様としては引取ローラーに変えて、熱可塑性樹脂からなるストランドを把持し延伸する態様が挙げられる。なお、本発明において、引取ローラー等の引取り部(3)によってストランドを引き取る速度を引取速度という。   As the take-up section (3), it is sufficient that the strand made of the thermoplastic resin supplied from the strand supply section (A) and heated by the infrared ray condensing heating section can be taken, and examples thereof include a take-up roller. Further, as another aspect of the apparatus having the heating and stretching means, there is an aspect in which a strand made of a thermoplastic resin is gripped and stretched instead of the take-up roller. In the present invention, the speed at which the strand is taken up by the take-up section (3) such as a take-up roller is called the take-up speed.

なお、本発明における引取張力は、巻取部と引取り部の間にあるストランドに作用する
張力を意味する。引取張力は、引取り部にテンションコントローラーを設けること等により調整することができる。
The take-up tension in the present invention means a tension acting on the strand between the take-up part and the take-up part. The take-up tension can be adjusted by providing a tension controller in the take-up part.

図1に示す加熱延伸装置等においては、上記引取速度と供給速度の比(引取速度/供給速度)が延伸倍率となり、供給速度や、引取速度を調整することにより、延伸倍率や引取張力を変化させることができる。なお、安定した樹脂中空管の製造のためには、供給速度を一定とし、引取速度を変化させることにより延伸倍率や引取張力を変えることが好ましい。   In the heating and stretching apparatus shown in FIG. 1, the ratio between the take-up speed and the supply speed (take-off speed / supply speed) becomes the draw ratio, and the draw ratio and take-up tension are changed by adjusting the supply speed and take-up speed. Can be made. In order to produce a stable resin hollow tube, it is preferable to change the draw ratio and take-up tension by changing the take-up speed while keeping the feed rate constant.

赤外線集光加熱部(2)としては、複数方向すなわち二方向以上からストランドに向けて赤外線を集光させることができれば特に限定はない。赤外線集光加熱部(2)としては、通常は、赤外線を発生する光源と、光源から照射される赤外線を、二方向以上からストランドに向けて集光させるための光学系とを有する。この光源の波長は0.8〜12μmが好ましい。   There is no limitation in particular as an infrared condensing heating part (2), if infrared rays can be condensed toward a strand from two or more directions, ie, two or more directions. As an infrared condensing heating part (2), it usually has a light source which generates infrared rays, and an optical system for condensing infrared rays irradiated from the light sources toward the strand from two or more directions. The wavelength of this light source is preferably 0.8 to 12 μm.

赤外線を発生する光源としては、例えば、レーザー、発光ダイオード、赤外輻射ヒーター(以下、赤外ヒーターと略称する)を用いることができる。とくにレーザーは単色光源として好適に用いることができる。   As a light source that generates infrared rays, for example, a laser, a light emitting diode, or an infrared radiation heater (hereinafter, abbreviated as an infrared heater) can be used. In particular, a laser can be suitably used as a monochromatic light source.

光源がレーザーである場合、レーザーの種類としては、固体レーザー、半導体レーザー、ファイバレーザー、ディスクレーザー、気体レーザー、色素レーザー、及び化学レーザーのいずれを用いてもよい。   When the light source is a laser, any of solid laser, semiconductor laser, fiber laser, disk laser, gas laser, dye laser, and chemical laser may be used as the type of laser.

例えば、固体レーザーとしては、光源波長が0.94〜1.4μmの範囲にあるNd(ネオジウム)がドープされたYAGレーザー(以下、Nd:YAGレーザーと称する)、光源波長が1.8〜3.0μmの範囲にあるHo(ホルミウム)、Tm(ツリウム)、及びEr(エルビウム)をドープしたYAGレーザー、ErとCr(クロム)がドープされたY(イットリウム)、Sc(スカンジウム)、Ga(ガリウム)、Garnet(ガーネット)結晶を用いたEr,Cr:YSGGレーザー(光源波長2.78〜2.79μm)、Cr、Ho、TmがドープされたY、Sc、Ga、Garnet結晶を用いたCr,Ho,Tm:YSGGレーザー(光源波長2.09μm)が挙げられる。   For example, as a solid-state laser, a YAG laser doped with Nd (neodymium) having a light source wavelength in the range of 0.94 to 1.4 μm (hereinafter referred to as Nd: YAG laser), a light source wavelength of 1.8 to 3 is used. YAG laser doped with Ho (holmium), Tm (thulium), and Er (erbium) in the range of 0.0 μm, Y (yttrium) doped with Er and Cr (chromium), Sc (scandium), Ga (gallium) ), Er, Cr: YSGG laser using Garnet crystal (light source wavelength: 2.78 to 2.79 μm), Cr using Y, Sc, Ga, Garnet crystal doped with Cr, Ho, Tm, Ho, Tm: YSGGG laser (light source wavelength: 2.09 μm).

例えば、半導体レーザーとしては、光源波長が0.8〜1.0μmの範囲にある半導体レーザーが挙げられる。
ファイバレーザーとしては、例えば、Yb(イッテルビウム)ファイバーレーザー、Tmファイバーレーザー、Hoファイバーレーザー、Erファイバーレーザーなどが挙げられる。また、例えば気体レーザーとしては、一酸化炭素レーザー(COレーザー、光源波長5〜6μm)、炭酸ガスレーザー(CO2レーザー、光源波長9〜11μm)が挙げられ
る。
For example, the semiconductor laser includes a semiconductor laser having a light source wavelength in the range of 0.8 to 1.0 μm.
Examples of the fiber laser include a Yb (ytterbium) fiber laser, a Tm fiber laser, a Ho fiber laser, and an Er fiber laser. Examples of the gas laser include a carbon monoxide laser (CO laser, light source wavelength 5 to 6 μm) and a carbon dioxide laser (CO 2 laser, light source wavelength 9 to 11 μm).

また、その他のレーザーとしては量子カスケードレーザー(光源波長4.7μm、5.7μm)、光パラメトリック共振器からなるレーザーを用いてもよい。
熱可塑性樹脂組成物からなるストランドの材質が、非フッ素系熱可塑性樹脂からなる場合には、発振波長が1.8〜3.0μmの範囲にあるHo、Tm、及びEr等をドープしたYAGレーザー、CO2レーザー、ファイバーレーザー等を好適に用いることができる
As other lasers, a quantum cascade laser (light source wavelength: 4.7 μm, 5.7 μm) or a laser composed of an optical parametric resonator may be used.
When the strand material made of the thermoplastic resin composition is made of a non-fluorinated thermoplastic resin, a YAG laser doped with Ho, Tm, Er or the like having an oscillation wavelength in the range of 1.8 to 3.0 μm. A CO 2 laser, a fiber laser, or the like can be preferably used.

中でも、熱可塑性樹脂組成物からなるストランドの材質がポリエチレンである場合、CO2レーザーを用いることが好ましい。
また、ストランド材質がフッ素系熱可塑性樹脂からなる場合には、COレーザー、Er
,Cr:YSGGレーザーを用いることができる。
Above all, when the material of the strands of a thermoplastic resin composition is polyethylene, it is preferred to use a CO 2 laser.
When the strand material is made of a fluorine-based thermoplastic resin, a CO laser, Er
, Cr: YSGG laser can be used.

一方、光源が赤外ヒーターである場合、キセノンヒーター、ハロゲンヒーター、カーボンワイヤーを石英チューブ内に封止したカーボンヒーター等を用いることができる。
これらの光源から照射される赤外線を、ミラー、ハーフミラー、分光器、楕円ミラー、レンズ、プリズム、マスク、光ファイバー、波長フィルター等から構成される光学系を用いて、ストランドに向けて2以上の複数の方向から集光させることにより、前記工程Yにおいて、熱可塑性樹脂からなるストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなるように加熱しながら延伸することができる。この集光は、集光領域(赤外線集光加熱部)を通過するストランドの横断面内の温度分布が中心軸対称に近くなるように加熱することが好ましい。
On the other hand, when the light source is an infrared heater, a xenon heater, a halogen heater, a carbon heater in which a carbon wire is sealed in a quartz tube, or the like can be used.
Two or more infrared rays emitted from these light sources are directed toward the strand using an optical system composed of a mirror, a half mirror, a spectroscope, an elliptical mirror, a lens, a prism, a mask, an optical fiber, a wavelength filter, and the like. By condensing from the direction, in the step Y, the strand of the thermoplastic resin can be stretched while being heated so that the viscosity of the central portion in the stretching direction is lower than the viscosity of the outer peripheral portion. This condensing is preferably performed such that the temperature distribution in the cross section of the strand passing through the condensing region (infrared condensing heating part) is close to the central axis symmetry.

ストランドの横断面の温度分布が中心軸対称となるようにするためは、ストランド中心軸廻りに対して、複数の赤外線のビーム形状、空間強度分布を互いに等しくした上で、ストランド中心軸に向けて赤外線ビームを集光させることが好ましい。例えば、光学系の簡素化を考慮すると、互いのビーム形状、空間強度分布、及び互いのビームのなす角が等しい赤外線ビームを三方向からストランドに向けて集光させることにより、ストランド中心軸廻りに対し高い対照性を有する温度分布を形成することができる。   In order to make the temperature distribution of the cross section of the strands symmetrical about the central axis, the plurality of infrared beam shapes and spatial intensity distributions are made equal to each other around the central axis of the strand, and then toward the central axis of the strand. It is preferable to collect the infrared beam. For example, in consideration of simplification of the optical system, by collecting infrared beams having equal beam shapes, spatial intensity distributions, and angles formed by the beams from three directions toward the strands, around the central axis of the strand. A temperature distribution with high contrast can be formed.

また、赤外線ビームの光軸は、ストランドの中心軸に対して垂直でなく傾いていてもよいが、中心軸に対して垂直、すなわち、ストランドの横断面内にあることが好ましい。
本発明において、赤外線光源がレーザーであり、互いのビーム形状、空間強度分布、及び互いのビームのなす角が等しい赤外線ビームをストランドの中心軸に向けて三方向から集光させた際の一態様を図2に示す。
The optical axis of the infrared beam may be inclined rather than perpendicular to the central axis of the strand, but is preferably perpendicular to the central axis, that is, within the cross section of the strand.
In the present invention, the infrared light source is a laser, and an infrared beam having the same beam shape, spatial intensity distribution, and the angle formed by the beams is condensed from three directions toward the central axis of the strand. Is shown in FIG.

図2においては、レーザー(B)から照射されたレーザー光を、三つのハーフミラー(4a〜c)を用いて、同一強度の4つのレーザー光に分けられており、そのうちの一つがパワーメーター(C)に照射され、レーザー光の強度をモニターすることができる。また、残りの三つのレーザー光が、ミラー(5a〜f)を用いてストランド(1)の中心軸に対して垂直な面の3方向から集光されている。また、熱可塑性樹脂からなるストランド(1)を通過したレーザー光をビームストッパーを用いて吸収している。図2において、レーザー光(10)がストランド(1)の延伸方向の中心軸を通過しており、3方向から集光されるレーザー光(10)の交点がストランドの延伸方向の中心軸に相当する。   In FIG. 2, the laser beam emitted from the laser (B) is divided into four laser beams of the same intensity using three half mirrors (4a-c), one of which is a power meter ( C) and the intensity of the laser beam can be monitored. Further, the remaining three laser beams are condensed from the three directions of the plane perpendicular to the central axis of the strand (1) using the mirrors (5a to f). Further, the laser beam that has passed through the strand (1) made of the thermoplastic resin is absorbed using a beam stopper. In FIG. 2, the laser beam (10) passes through the central axis in the stretching direction of the strand (1), and the intersection of the laser beams (10) collected from three directions corresponds to the central axis in the stretching direction of the strand. To do.

本発明に用いる熱可塑性樹脂からなるストランドの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−4メチル−1−ペンテン、エチレン−環状オレフィン共重合体などのポリオレフィン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン12、MXDナイロン等のポリアミド、ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリル酸などのアクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロペン共重合体、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体などのポリフルオロエチレン、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオロポリマーなどの含ハロゲンポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン等の合成ゴム、及びその水素添加物、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等の熱可塑性エラストマーとその水素添加物、液晶ポリマー、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミドなどが挙げられる。   As the material of the strand made of the thermoplastic resin used in the present invention, polyolefin such as polyethylene, polypropylene, polybutene, poly-4methyl-1-pentene, ethylene-cyclic olefin copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene Polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 12, and MXD nylon, acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, polyacrylic acid, polystyrene, polyacrylonitrile , Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, vinyl chloride, polyvinylidene chloride, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene Synthesis of polyfluoroethylene such as oloethylene / hexafluoropropene copolymer, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, halogen-containing polymer such as ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoropolymer, polybutadiene, polyisoprene, etc. Examples thereof include rubber and its hydrogenated products, thermoplastic elastomers such as styrene-butadiene-styrene block copolymers and their hydrogenated products, liquid crystal polymers, polyurethane, polycarbonate, polysulfone, polyetheretherketone, polyimide, and the like.

また、熱可塑性樹脂には、公知の様々な添加剤が含まれていてもよい。熱可塑性樹脂に含まれていてもよい添加剤としては、例えば、赤外線吸収剤が挙げられ、具体的にはカーボンブラックなどの顔料や、フタロシアニンなどの近赤外線吸収色素等が挙げられる。また、溶融粘度が高い熱可塑性樹脂に対しては、溶融可塑化を容易にする目的で可塑剤が添加されていても良い。   The thermoplastic resin may contain various known additives. Examples of the additive that may be contained in the thermoplastic resin include an infrared absorber, and specifically, a pigment such as carbon black, a near infrared absorbing dye such as phthalocyanine, and the like. Moreover, a plasticizer may be added to the thermoplastic resin having a high melt viscosity for the purpose of facilitating melt plasticization.

本発明において、光源から出射される赤外線の波長は、熱可塑性樹脂の材質に応じて適宜決めることができる。本発明においては、赤外線照射によって加熱を行うため、用いる熱可塑性樹脂としては、光源から出射された赤外線を吸収する必要がある。すなわち光源から出射される赤外線は、熱可塑性樹脂に吸収される赤外線の波長を有している必要がある。   In the present invention, the wavelength of the infrared light emitted from the light source can be appropriately determined according to the material of the thermoplastic resin. In the present invention, since heating is performed by infrared irradiation, the thermoplastic resin used needs to absorb infrared rays emitted from the light source. That is, the infrared light emitted from the light source needs to have an infrared wavelength that is absorbed by the thermoplastic resin.

また、集光される赤外線の波長に対する、熱可塑性樹脂の吸収係数が大きすぎると、ストランドの表面に赤外線の大半が吸収され、ストランドの横断面中央付近が充分に加熱されないため、該ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くならず、樹脂中空管の製造を好適に行えない場合がある。   In addition, if the absorption coefficient of the thermoplastic resin with respect to the wavelength of the collected infrared light is too large, most of the infrared light is absorbed on the surface of the strand, and the vicinity of the center of the cross section of the strand is not sufficiently heated. In some cases, the viscosity of the central portion in the direction is not lower than the viscosity of the outer peripheral portion, and the resin hollow tube cannot be suitably manufactured.

前記工程Yにおいて、赤外線照射を行う光源がレーザーであり、集光される赤外線が単色光である場合には、レーザーの発振波長(単色光)における熱可塑性樹脂の吸収係数K(m-1)と、ストランドの直径D(m)とが、下記式(1)の関係を満たし、かつ直径Dは0.5×10-3m以上であることが好ましい。 In the step Y, when the light source for performing infrared irradiation is a laser and the condensed infrared light is monochromatic light, the absorption coefficient K (m −1 ) of the thermoplastic resin at the laser oscillation wavelength (monochromatic light). The diameter D (m) of the strand satisfies the relationship of the following formula (1), and the diameter D is preferably 0.5 × 10 −3 m or more.

0.1<K・D<2.6 ・・・(1)
また、ストランドの直径Dは、1×10-3m以上であることがより好ましく、その上限としては10×10-3m以下であることが好ましい。
0.1 <K · D <2.6 (1)
Further, the diameter D of the strand is more preferably 1 × 10 −3 m or more, and the upper limit thereof is preferably 10 × 10 −3 m or less.

上記範囲では、好適に樹脂中空管の製造を行うことができる。
K・D値が上記上限を超えると、ストランド外周部の粘度(表面粘度)がストランドの延伸方向の中心部の粘度より高くなる傾向がある。このため、中空化が困難になり、延伸切れを生じる場合がある。また、K・D値が上記下限範囲を下回ると、ストランドの延伸方向の中心部の粘度がストランド外周部の粘度(表面粘度)より高くなり過ぎ、延伸切れを生じる場合がある。
In the said range, a resin hollow tube can be manufactured suitably.
When the K · D value exceeds the upper limit, the viscosity of the outer periphery of the strand (surface viscosity) tends to be higher than the viscosity of the central portion in the strand drawing direction. For this reason, hollowing becomes difficult, and there may be a case where stretching is broken. On the other hand, when the K · D value is below the lower limit range, the viscosity at the center of the strand in the drawing direction becomes too higher than the viscosity (surface viscosity) at the outer periphery of the strand, and the drawing may be broken.

K・D値が上記範囲内では、ストランドの延伸方向の中心部の粘度がストランド外周部の粘度(表面粘度)より高くなり、中空化可能な粘度条件が得られる。
また前記工程Yにおいて、光源として、レーザー光以外の光源を用いた場合であっても波長フィルター等を用いて、赤外線として単色光を照射した場合には、上記式(1)を満たし、かつ直径Dは0.5×10-3m以上が好ましく、1×10-3m以上であることがより好ましい。Dの上限としては10×10-3m以下であることが好ましい。
When the K · D value is within the above range, the viscosity of the central portion in the stretching direction of the strand is higher than the viscosity (surface viscosity) of the outer peripheral portion of the strand, and a viscosity condition enabling hollowing is obtained.
Further, in the step Y, even when a light source other than laser light is used as the light source, when monochromatic light is irradiated as infrared rays using a wavelength filter or the like, the above formula (1) is satisfied and the diameter D is preferably 0.5 × 10 −3 m or more, and more preferably 1 × 10 −3 m or more. The upper limit of D is preferably 10 × 10 −3 m or less.

さらに前記工程Yにおいて、ストランドの延伸方向の中心部の温度が、外周部の温度よりも高くなるように加熱しながら延伸することが好ましい。
上記温度条件を満たさない場合、すなわち、ストランド外周部の温度(表面温度)がストランドの延伸方向の中心部の温度より高い場合には、中空化が困難になり、ストランド表層で熱分解などの熱劣化、延伸切れを生じる場合がある。
Furthermore, in the said process Y, it is preferable to extend | stretch, heating, so that the temperature of the center part of the extending | stretching direction of a strand may become higher than the temperature of an outer peripheral part.
When the above temperature condition is not satisfied, that is, when the temperature (surface temperature) of the outer periphery of the strand is higher than the temperature of the central portion in the strand drawing direction, hollowing becomes difficult and heat such as thermal decomposition occurs on the strand surface layer. Deterioration or stretching may occur.

なお、本発明において、ストランドは、ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなるように加熱される必要があるが、ストランドの延伸方向の中心部の粘度が外周部の粘度よりも低くなる加熱条件であるか否かは、次のような予備試験で確かめることができる。また工程Yにおいてストランドの延伸方向の中心部の温度が、外周
部の温度よりも高くなるように加熱されていることも、同じ予備試験で確認できる。
In the present invention, the strand needs to be heated so that the viscosity of the central part in the stretching direction of the strand is lower than the viscosity of the outer peripheral part. Whether or not the heating conditions are lower than the viscosity of can be confirmed by the following preliminary test. Further, it can be confirmed by the same preliminary test that the temperature of the central portion in the stretching direction of the strand is heated so as to be higher than the temperature of the outer peripheral portion in the process Y.

すなわち、ストランドを加熱延伸手段を有する装置内にセットし、無延伸の状態でストランドに向けて、複数の方向から赤外線を集光した場合、ストランドの赤外吸収に伴う発熱によりストランドに熱影響部が生じる。熱影響部の有無は、赤外線照射前後で複屈折変化を生じているかどうかを確かめることで判定できる。そこで、赤外線照射により、ストランド外周部の複屈折が変化する前に、ストランド中心部の複屈折変化が認められるかどうかを調べることで、ストランドの延伸方向の中心部の粘度が外周部の粘度よりも低くなる加熱特性を有するかどうかを判定することができる。   That is, when the strand is set in an apparatus having a heating and stretching means, and infrared rays are collected from a plurality of directions toward the strand in an unstretched state, the heat-affected zone is caused by heat generated by infrared absorption of the strand. Occurs. The presence or absence of the heat affected zone can be determined by confirming whether or not a birefringence change occurs before and after the infrared irradiation. Therefore, by examining whether the birefringence change in the center part of the strand is observed before the birefringence of the outer periphery part of the strand is changed by infrared irradiation, the viscosity of the central part in the stretching direction of the strand is more than the viscosity of the outer periphery part. It can be determined whether or not it has a heating characteristic that becomes low.

具体的には、1:ストランドに向けて赤外線を照射する過程で、ストランド外周部が溶融し始める赤外線強度と赤外線照射時間をあらかじめ確認する。2:次いで、同様の赤外線強度でそれより短い赤外線照射時間で、赤外線照射前後の外周部と中心部の複屈折の変化を確認する。ここで、ストランド外周部と中心部の複屈折変化を調べる手段としては、ストランドに向けて赤外線照射を停止して冷却したあと、ストランドの赤外線照射部からストランド中心軸に対し垂直な断面切片試料をミクロトームなどを用いて一様な厚さで切り出し、位相差顕微鏡を用いて、赤外線照射前後の断面切片試料の複屈折分布を調べることが一例として挙げられる。3:前記赤外線強度でストランドの中空化が可能な場合、すなわち、ストランドの延伸方向の中心部の粘度が外周部の粘度よりも低くなる条件である場合には、予備試験では、通常、赤外線照射前と比べて、赤外線照射後のストランド断面切片試料の中心部の複屈折が低下し、外周部の複屈折は変化しないような赤外線照射時間を見出すことができる。これとは逆に、ストランドの中空化が困難な場合、このような予備試験では、赤外線照射前と比べて、赤外線照射後のストランド断面切片試料の外周部の複屈折の方が中心部の複屈折より先に変化するかたちで観察される。   Specifically, in the process of irradiating infrared rays toward the strand, the infrared intensity and the infrared irradiation time at which the outer periphery of the strand starts to melt are confirmed in advance. 2: Next, change in birefringence between the outer peripheral portion and the central portion before and after infrared irradiation is confirmed with the same infrared intensity and shorter infrared irradiation time. Here, as a means for examining the birefringence change at the outer periphery and the central portion of the strand, after stopping the infrared irradiation toward the strand and cooling, a cross-section sample perpendicular to the central axis of the strand is taken from the infrared irradiation portion of the strand. An example is to cut out with a uniform thickness using a microtome or the like, and to examine the birefringence distribution of the cross-section sample before and after infrared irradiation using a phase contrast microscope. 3: When the strand can be hollowed with the infrared intensity, that is, when the viscosity of the central portion of the strand in the drawing direction is lower than the viscosity of the outer peripheral portion, in the preliminary test, infrared irradiation is usually performed. Compared with before, it is possible to find an infrared irradiation time such that the birefringence of the central portion of the strand cross-section sample after infrared irradiation is lowered and the birefringence of the outer peripheral portion is not changed. On the other hand, when it is difficult to hollow the strand, in such a preliminary test, the birefringence of the outer periphery of the strand cross-section sample after infrared irradiation is more complex at the center than before infrared irradiation. Observed in a form that changes before refraction.

このような予備試験に用いることができる位相差顕微鏡の例としては、偏光顕微鏡、微小面積複屈折計(王子計測機器(株)製、KOBRA CCD)を挙げることができる。
さらに、赤外線をストランドに集光する際に、ストランド中心部の粘度を外周部の粘度より高く保つための補助手段として、赤外線集光により加熱を行う際に、ストランド表面に強制的にストランドの外周部温度より低い冷却空気などの冷却風を吹き付けても良い。また、赤外線を集光する前にストランド供給部と赤外線集光加熱部との間で、一旦、熱風炉や熱板炉などの加熱炉にストランドを通し、ストランドを中心部まで十分に加熱した後、連続して水槽や冷風槽などの冷媒槽に通すなどして、予め、ストランドを固相状態で外周部より中心温度を高く保持した上で、赤外線集光加熱部に通すようにしても良い。
Examples of the phase contrast microscope that can be used for such a preliminary test include a polarizing microscope and a micro area birefringence meter (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA CCD).
Furthermore, when concentrating infrared rays on the strand, as an auxiliary means for keeping the viscosity of the central portion of the strand higher than the viscosity of the outer peripheral portion, the outer periphery of the strand is forcibly applied to the strand surface when heating is performed by infrared condensing. Cooling air such as cooling air lower than the section temperature may be blown. In addition, before the infrared rays are collected, between the strand supply unit and the infrared ray condensing heating unit, the strands are once passed through a heating furnace such as a hot air furnace or a hot plate furnace, and the strands are sufficiently heated to the center. In addition, the strand may be passed through a refrigerant tank such as a water tank or a cold air tank in advance, and the strand is kept in a solid state at a higher center temperature than the outer peripheral portion and then passed through the infrared condensing heating unit. .

本発明の製造方法において、ストランド供給部から供給される熱可塑性樹脂からなるストランドとしては、通常は、ストランドの延伸方向の中心軸に対して垂直な面で規定される断面が円形であることが好ましいが、異形断面であってもよい。また、ストランドは供給部と引取り部の間で延伸する際、延伸方向に沿って中心軸が蛇行せず直線状になることが好ましい。なお、ストランドの中心軸とは、ストランドの延伸方向に沿う中心軸を意味する。
さらに、前記断面の直径は、ポリエチレンの場合は0.5〜10mm、好ましくは1.0〜3.0mmである。前記範囲内では、好適に樹脂中空管を製造することができる。
In the production method of the present invention, the strand made of the thermoplastic resin supplied from the strand supply section usually has a circular cross section defined by a plane perpendicular to the central axis in the stretching direction of the strand. Although preferred, it may have a modified cross section. Moreover, when extending | stretching a strand between a supply part and a taking-up part, it is preferable that a central axis does not meander along the extending | stretching direction, but becomes linear. In addition, the central axis of a strand means the central axis along the extending direction of a strand.
Further, the diameter of the cross section is 0.5 to 10 mm, preferably 1.0 to 3.0 mm in the case of polyethylene. Within the said range, a resin hollow tube can be manufactured suitably.

また本発明においては、前記工程Yの前に、熱可塑性樹脂からなるストランドを、流動延伸状態となるように加熱しながら延伸する工程Xを設け、前記工程Xの加熱および/または延伸条件を変化させることにより、該ストランドへの赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させることにより行われる前記工程Yへと変化させることが好ましい。前記工程Yの前に、前記工程Xを設けることにより、ストランドの延伸切れや延伸ムラを抑制し、安定した延伸状態を形成することができるため好ましい。   Further, in the present invention, before the step Y, a step X is provided in which a strand made of a thermoplastic resin is drawn while being heated so as to be in a fluid drawing state, and the heating and / or drawing conditions in the step X are changed. Therefore, it is preferable to change to the step Y performed by decreasing the amount of infrared heat input to the strand and increasing the take-up tension. It is preferable to provide the step X before the step Y because it is possible to suppress strand stretching and uneven stretching and to form a stable stretched state.

また本発明においては、前記工程Xにおけるストランド供給速度をVf1、集光強度をI1、引取速度をVt1としたとき、工程Yにおけるストランド供給速度がVf1、集光強度がI1であり、引取速度がVt1より速い引取速度Vt2であることが好ましい。   Further, in the present invention, when the strand supply speed in the step X is Vf1, the light collection intensity is I1, and the take-up speed is Vt1, the strand supply speed in the process Y is Vf1, the light collection intensity is I1, and the take-up speed is It is preferable that the take-up speed Vt2 is faster than Vt1.

本発明の製造方法において、工程Xから工程Yに変化させる際には、加熱条件を変えることにより集光強度を変化させる方法や、供給速度や引取速度を調節し、延伸条件を変え、延伸速度を変化させる方法、あるいは加熱条件と延伸条件とを変える方法があるが、上述のように工程Xと工程Yとで、ストランド供給速度Vf1と、集光強度I1を一定とし、引取速度を工程XのVt1から、工程YのVt2へ変化させることが好ましい(ただし、Vt1よりVt2の方が速い)。このようにストランド供給速度Vf1と、集光強度I1を変化させることなく、引取速度(Vt1、Vt2)を調整した場合には、加熱延伸装置の運転条件の管理が容易であり、好ましい。   In the production method of the present invention, when changing from the step X to the step Y, the method for changing the light collecting intensity by changing the heating conditions, the supply rate and the take-up rate are adjusted, the drawing conditions are changed, and the drawing rate is changed. There is a method of changing the heating condition and the drawing condition, but as described above, the strand supply speed Vf1 and the light collecting intensity I1 are made constant in the process X and the process Y, and the take-up speed is set to the process X. It is preferable to change from Vt1 to Vt2 in step Y (however, Vt2 is faster than Vt1). Thus, when the take-up speeds (Vt1, Vt2) are adjusted without changing the strand supply speed Vf1 and the light collecting intensity I1, it is easy to manage the operating conditions of the heating and stretching apparatus.

さらに、本発明の製造方法においては、前記工程Xの前に、工程Xよりも集光強度が弱い工程Wを経ることが好ましい。すなわち工程Wを行い、工程Wの集光強度を増加させて、工程Xを行い、さらに前記工程Xの加熱および/または延伸条件を変化させて工程Yを行うことが好ましい。   Furthermore, in the manufacturing method of this invention, it is preferable to pass through the process W whose condensing intensity is weaker than the process X before the said process X. That is, it is preferable to perform the process Y by performing the process W, increasing the condensing intensity of the process W, performing the process X, and further changing the heating and / or stretching conditions of the process X.

工程Xの前に、工程Wを経ることで、工程Xの状態を形成する過程で、延伸切れや延伸ムラなどの不安定な延伸状態を抑制し、安定した延伸状態をつくることができる。
工程Xのストランド供給速度をVf1、集光強度をI1、引取速度をVt1としたとき、工程Wの供給速度は、通常、Vf1、引取速度Vt1で、集光強度は、I1よりも弱いI0である。本発明の製造方法において、前述の工程W、工程Xおよび工程Yを有する態様としては、例えば、熱可塑性樹脂からなるストランドに対し、該熱可塑性樹脂の吸収波長を含む赤外線を、該ストランドに向けて複数方向から、集光強度I0で集光することにより、該ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなる条件で加熱しながら、供給速度Vf1、引取速度Vt1で延伸し(工程W)、赤外線を集光強度I0よりも大きい集光強度I1で集光することにより、流動延伸状態を形成させ(工程X)、次いで、引取速度をVt1よりも速いVt2へ変化させることにより、ストランドへの赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させて延伸することにより、該ストランドの延伸方向に中空部を連続的に形成すること(工程Y)により樹脂中空管を製造することが好ましい。
By passing through the process W before the process X, in the process of forming the state of the process X, an unstable stretching state such as stretching breakage and stretching unevenness can be suppressed, and a stable stretching state can be created.
When the strand supply speed of process X is Vf1, the light collection intensity is I1, and the take-up speed is Vt1, the supply speed of process W is usually Vf1 and the take-up speed Vt1, and the light collection intensity is I0 which is weaker than I1. is there. In the production method of the present invention, as an aspect having the above-described Step W, Step X and Step Y, for example, an infrared ray including the absorption wavelength of the thermoplastic resin is directed to the strand with respect to the strand made of the thermoplastic resin. By collecting light from a plurality of directions at a light collecting intensity I0, heating is performed under the condition that the viscosity of the central portion of the strand in the drawing direction is lower than the viscosity of the outer peripheral portion, while the supply speed Vf1 and the take-up speed Vt1. Stretching (process W) and condensing infrared rays with a condensing intensity I1 larger than the condensing intensity I0 to form a fluid stretched state (process X), and then changing the take-up speed to Vt2 faster than Vt1 Thus, by reducing the amount of infrared heat input to the strand and increasing the take-up tension, the hollow portion is continuously formed in the stretching direction of the strand. It is preferable to produce the resin hollow tube by (step Y).

前記集光強度I0と集光強度I1との強度比(集光強度I0:集光強度I1)は1:1.2〜1:3であることが好ましく、1:1.5〜1:2.5であることがより好ましい。   It is preferable that the intensity ratio of the light collection intensity I0 and the light collection intensity I1 (light collection intensity I0: light collection intensity I1) is 1: 1.2 to 1: 3, and 1: 1.5 to 1: 2. .5 is more preferable.

また、集光強度I0から集光強度I1へ変化させる際の変化率は通常は、0.5〜1.5%/sであり、好ましくは0.6〜0.8%/sである。なお、変化率とは((集光強度I1−集光強度I0)/集光強度I0/(集光強度変化に要した時間[s])×100%)と定義され、例えば、集光強度を0.8Wから1.5Wまで140秒で変化させた場合には、(1.5W−0.8W)/0.8W/140s×100%=0.6%/sとなる。   Further, the rate of change when changing from the condensing intensity I0 to the condensing intensity I1 is usually 0.5 to 1.5% / s, preferably 0.6 to 0.8% / s. Note that the rate of change is defined as ((condensation intensity I1−condensation intensity I0) / condensation intensity I0 / (time [s] required for the change in the concentration of condensing) × 100%). Is changed from 0.8 W to 1.5 W in 140 seconds, (1.5 W−0.8 W) /0.8 W / 140 s × 100% = 0.6% / s.

さらに、工程Yにおいて、延伸倍率(Vt/Vf)の範囲として1を超え30未満を満たす条件、より好ましくは5を超え25未満の条件で延伸することが好ましい。
本発明の樹脂中空管の製造方法によって、樹脂中空管が得られる理由は、明らかではないが、本発明者らは以下のように推定した。
Furthermore, in the process Y, it is preferable to extend | stretch on the conditions which exceed 1 and satisfy | fill less than 30 as a range of draw ratio (Vt / Vf), More preferably, it exceeds 5 and is less than 25 conditions.
The reason why the resin hollow tube can be obtained by the method for producing a resin hollow tube of the present invention is not clear, but the present inventors estimated as follows.

すなわち、本発明においては、複数方向からストランドに向かって赤外線を集光させる
が、その集光領域を熱可塑性樹脂からなるストランドが通過することにより、集光領域内にあるストランドの中心軸付近(中心部)の粘度は、外表面付近(外周部)よりも低くなる。この状態で延伸を行うことにより、粘度が低い中心軸付近の樹脂は、粘度が高い外表面側に引っ張られ、ストランド表面に裂け目が生じると同時にストランドの中心軸付近に穴が開く。その後直ちに、ストランド表面の裂け目は閉じ、中心軸付近から連続した空洞部が形成される。以上のような理由によって、本発明の製造方法によって、連続した中空部を有する樹脂中空管が得られると本発明者らは推定した。
That is, in the present invention, infrared rays are collected from a plurality of directions toward the strands, but the strands made of thermoplastic resin pass through the light collection region, so that the vicinity of the central axis of the strands in the light collection region ( The viscosity of the center portion is lower than that near the outer surface (outer peripheral portion). By stretching in this state, the resin in the vicinity of the central axis having a low viscosity is pulled toward the outer surface side having a high viscosity, and a tear is formed on the strand surface, and at the same time, a hole is opened in the vicinity of the central axis of the strand. Immediately thereafter, the tear on the strand surface is closed, and a continuous cavity is formed from around the central axis. For the reasons described above, the inventors estimated that a resin hollow tube having a continuous hollow portion can be obtained by the production method of the present invention.

また、本発明の製造方法において、工程Xを設けることが好ましい理由を、本発明者らは以下のように推定した。
上記集光領域を熱可塑性樹脂からなるストランドが通過することにより、集領域内にあるストランドの中心軸付近の粘度が外表面よりも低くなる。まず供給速度Vf1、引取速度Vt1、集光強度I1で流動延伸状態とし、その後、加熱および/または延伸条件を変化させることにより、ストランドへの赤外線入熱量を低下させるとともに、引取張力を増加させるが、この際好適に、粘度が低い中心軸付近の樹脂は、粘度が高い外表面側に引っ張られ、ストランド表面に裂け目が生じると同時にストランドの中心軸付近に穴が開く。その後直ちに、ストランド表面の裂け目は閉じ、中心軸付近から連続した空洞部が形成される。以上のような理由によって、本発明の製造方法によって、連続した中空部を有する樹脂中空管が得られると本発明者らは推定した。
Moreover, in the manufacturing method of this invention, the present inventors estimated the reason why it is preferable to provide the process X as follows.
By passing the strand made of the thermoplastic resin through the light collecting region, the viscosity in the vicinity of the central axis of the strand in the collecting region becomes lower than that of the outer surface. First, the supply speed Vf1, the take-up speed Vt1, and the light collecting intensity I1 are changed to the flow-drawn state, and then the heating and / or drawing conditions are changed to reduce the amount of infrared heat input to the strand and increase the take-up tension. In this case, preferably, the resin in the vicinity of the central axis having a low viscosity is pulled toward the outer surface side having a high viscosity, and a tear is formed on the strand surface, and at the same time, a hole is formed in the vicinity of the central axis of the strand. Immediately thereafter, the tear on the strand surface is closed, and a continuous cavity is formed from around the central axis. For the reasons described above, the inventors estimated that a resin hollow tube having a continuous hollow portion can be obtained by the production method of the present invention.

上記本発明の製造方法は、中空化の際、押出成形法によらないため、従来の押出成形法で樹脂中空管を製造した場合の様々な欠点を解消することができる。
また上記製造方法で得られる、樹脂中空管は、通常樹脂中空管の内壁の表面平滑性に優れる。
Since the production method of the present invention does not depend on an extrusion method at the time of hollowing, various disadvantages in the case of producing a resin hollow tube by a conventional extrusion method can be solved.
Moreover, the resin hollow tube obtained by the said manufacturing method is excellent in the surface smoothness of the inner wall of a resin hollow tube normally.

前記樹脂中空管は、内壁の表面平滑性に優れるため例えば医療用チューブ、光ファイバのクラッド材やコア材形成用の樹脂中空管のほか、中空糸として用いることができる。
〔実施例〕
次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
Since the resin hollow tube is excellent in surface smoothness of the inner wall, it can be used as, for example, a medical tube, a resin hollow tube for forming an optical fiber clad material or a core material, and a hollow fiber.
〔Example〕
EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited by these.

(熱可塑性樹脂からなるストランドの作製)
熱可塑性樹脂として高密度ポリエチレン(重量平均分子量150,000、JIS K
7210に準拠して測定した190℃、荷重2.16kgfのメルトフローレート0.33g/10分、融点134℃、炭酸ガスレーザー発振波長10.6μmにおける吸収係数6.5×102-1)を用い、該ポリエチレンを溶融押出法によって、ノズル(内径2
mm、ランド長10mm)から押出温度155℃で溶融押出を行い、直径2.5mmの未延伸のストランドを得た。
(Production of strands made of thermoplastic resin)
High density polyethylene (weight average molecular weight 150,000, JIS K as thermoplastic resin)
190 ° C. measured according to 7210, melt flow rate 0.33 g / 10 min with a load of 2.16 kgf, melting point 134 ° C., absorption coefficient 6.5 × 10 2 m −1 at carbon dioxide laser oscillation wavelength 10.6 μm) The polyethylene is melt-extruded by a nozzle (inner diameter 2).
mm, land length 10 mm), and melt extrusion was performed at an extrusion temperature of 155 ° C. to obtain an unstretched strand having a diameter of 2.5 mm.

(レーザー加熱延伸装置)
樹脂中空管の製造に用いたレーザー加熱延伸装置は、図1に示す構成を有しており、その赤外線集光加熱部は図2に示す構成を有している。
(Laser heating drawing device)
The laser heating and stretching apparatus used for the production of the resin hollow tube has the configuration shown in FIG. 1, and the infrared condensing and heating unit has the configuration shown in FIG.

なお、実施例においては、図1のAは、上記直径2.5mmの未延伸のストランドの供給速度Vfを制御することが可能な送出ローラーである。
実施例に用いた赤外線集光加熱部は、光源がレーザー発振器[鬼塚硝子社製 炭酸ガスレーザーPIN‐30S(レーザー波長(発振波長)10.6μm、定格出力30W、照射スポット径6mm)]であり、レーザービームを三方向から照射するための図2に示す光学系を有している。なお、レーザーの照射パワー密度は、光軸について対称なガウシア
ン分布を成しており、照射スポット径は、照射パワー密度がレーザー光軸のe-2になる位置を半径としている。なお、eは自然対数の底である。
In addition, in an Example, A of FIG. 1 is a sending roller which can control the supply speed Vf of the unstretched strand with a diameter of 2.5 mm.
In the infrared condensing and heating unit used in the examples, the light source is a laser oscillator [carbon dioxide laser PIN-30S (laser wavelength (oscillation wavelength) 10.6 μm, rated output 30 W, irradiation spot diameter 6 mm) manufactured by Onitsuka Glass Co., Ltd.]. 2 has an optical system shown in FIG. 2 for irradiating a laser beam from three directions. The laser irradiation power density has a Gaussian distribution symmetrical about the optical axis, and the irradiation spot diameter has a radius at a position where the irradiation power density becomes e −2 of the laser optical axis. Note that e is the base of the natural logarithm.

また、実施例に用いたレーザー加熱延伸装置は、ストランドの引取速度Vt、引取張力Tを制御するための引取ローラーを有している。
本発明に用いるレーザー加熱延伸装置は、送出ローラーから直径2.5mmの未延伸のストランドを送り出し、引取ローラーにて引取り、その間にレーザービームが三方向からストランドの中心軸に向けて集光される赤外線集光加熱部を有している。
Further, the laser heating and stretching apparatus used in the examples has a take-up roller for controlling the take-up speed Vt and take-up tension T of the strand.
The laser heating and stretching apparatus used in the present invention feeds an unstretched strand having a diameter of 2.5 mm from a delivery roller and takes it out by a take-up roller, during which the laser beam is condensed from three directions toward the central axis of the strand. An infrared condensing heating unit.

(樹脂中空管の製造)
前記レーザー加熱延伸装置の送出ローラーから前記熱可塑性樹脂からなるストランドを供給速度Vf1(0.06m/分)で送出し、引取ローラーで引取速度Vt1(0.17m/分)で引取り、延伸倍率(Vt1/Vf1)2.8倍で延伸状態を形成した。なお、このときのレーザー出力は一方向あたり0.8W(合計I0=0.8×3=2.4W)であった。
(Manufacture of resin hollow tubes)
The strand made of the thermoplastic resin is sent out from the feed roller of the laser heating drawing apparatus at a supply speed Vf1 (0.06 m / min), taken up at a take-up speed Vt1 (0.17 m / min) by a take-up roller, and a draw ratio. A stretched state was formed at (Vt1 / Vf1) 2.8 times. The laser output at this time was 0.8 W per direction (total I0 = 0.8 × 3 = 2.4 W).

次いで、前記延伸状態を保ったまま、レーザー出力を変化率0.6%/sで大きくし、一方向あたり1.5W(合計I1=1.5×3=4.5W)へ変化させて流動延伸状態を形成させた。なお、レーザー出力の変化に要した時間は140秒であった。また、このときの引取張力T1は(5N)であった。   Next, while maintaining the stretched state, the laser output was increased at a rate of change of 0.6% / s and changed to 1.5 W per direction (total I1 = 1.5 × 3 = 4.5 W). A stretched state was formed. The time required for changing the laser output was 140 seconds. The take-up tension T1 at this time was (5N).

次いで、供給速度VfをVf1(=Vf2)、及びレーザー出力合計IをI1(=I2)に保ったまま、引取速度Vtを引取速度Vt1(0.17m/分)から引取速度Vt2(1.02m/分)に上げて、引取張力Tを引取張力T1(5N)から引取張力T2(12N)まで上げることにより、ストランドの赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させた。   Next, while the supply speed Vf is kept at Vf1 (= Vf2) and the laser output total I is kept at I1 (= I2), the take-up speed Vt is changed from the take-up speed Vt1 (0.17 m / min) to the take-up speed Vt2 (1.02 m). ) To increase the take-up tension T from the take-up tension T1 (5N) to the take-up tension T2 (12N), thereby reducing the infrared heat input of the strand and increasing the take-up tension.

これに伴い、熱可塑性樹脂からなるストランドのレーザー照射部(赤外線集光加熱部)の引取ロール側の近傍で、一時的に裂け目が生じた後、速やかに裂け目が閉じ、外周面が閉じ、中空管が連続して安定的に形成された。   Along with this, a tear is temporarily generated in the vicinity of the take-up roll side of the laser irradiation portion (infrared ray condensing heating portion) of the strand made of thermoplastic resin, and then the tear is quickly closed and the outer peripheral surface is closed. Empty tubes were formed continuously and stably.

(樹脂中空管の性状)
得られた樹脂中空管は、外径が1.2mmであり、内径が0.98mmであった。
得られた樹脂中空管を斜めに切り出し、中空管内壁にオスミウムコートを施した後、走査電子顕微鏡(日立製作所:S‐4700)を用いて、加速電圧5kV、倍率250倍、および10,000倍にて樹脂中空管内壁を観察した。結果を図3および4に示す。本発明の樹脂中空管は流れ方向の筋は観察されず、滑らかな表面を有していた。
(Properties of resin hollow tube)
The obtained resin hollow tube had an outer diameter of 1.2 mm and an inner diameter of 0.98 mm.
The obtained resin hollow tube was cut out obliquely, and the inner wall of the hollow tube was coated with osmium, and then using a scanning electron microscope (Hitachi: S-4700), an acceleration voltage of 5 kV, a magnification of 250 times, and 10, The inner wall of the resin hollow tube was observed at a magnification of 000. The results are shown in FIGS. The resin hollow tube of the present invention had a smooth surface with no flow direction streaks observed.

(樹脂中空管の製造)
実施例1と同様の熱可塑性樹脂からなるストランドと、レーザー加熱延伸装置とを用いて行った。
(Manufacture of resin hollow tubes)
It was carried out using a strand made of the same thermoplastic resin as in Example 1 and a laser heating stretching apparatus.

実施例1において引取速度Vtは、引取速度Vt1(0.17m/分)から引取速度Vt2(1.02m/分)、かつ引取張力Tは、引取張力T1(5N)から引取張力T2(12N)へ変化させることにより流動延伸状態から赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させて延伸したが、実施例2では引取速度Vt1(0.17m/分)から引取速度Vt2(1.25m/分)、かつ引取張力T1(5N)から引取張力T2(14N)へ変化させることにより、流動延伸状態から赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させて延伸した。   In Example 1, the take-up speed Vt is from the take-up speed Vt1 (0.17 m / min) to the take-up speed Vt2 (1.02 m / min), and the take-up tension T is from the take-up tension T1 (5N) to the take-up tension T2 (12N). In Example 2, stretching was performed by reducing the amount of infrared heat input from the fluid stretching state and increasing the take-up tension. In Example 2, the take-up speed Vt1 (0.17 m / min) was changed to the take-up speed Vt2 (1.25 m / min). Min) and by changing the take-up tension T1 (5N) to the take-up tension T2 (14N), the amount of infrared heat input was reduced from the flow-stretched state, and the take-up tension was increased to perform stretching.

それ以外はすべて実施例1と同様に行い、樹脂中空管を製造した。
(樹脂中空管の性状)
得られた樹脂中空管は、外径が1.1mmであり、内径が0.93mmであった。
The rest was performed in the same manner as in Example 1 to produce a resin hollow tube.
(Properties of resin hollow tube)
The obtained resin hollow tube had an outer diameter of 1.1 mm and an inner diameter of 0.93 mm.

(樹脂中空管の製造)
実施例1と同様の熱可塑性樹脂からなるストランドと、レーザー加熱延伸装置とを用いて行った。
(Manufacture of resin hollow tubes)
It was carried out using a strand made of the same thermoplastic resin as in Example 1 and a laser heating stretching apparatus.

実施例1において引取速度Vtは、引取速度Vt1(0.17m/分)から引取速度Vt2(1.02m/分)、かつ引取張力Tは、引取張力T1(5N)から引取張力T2(12N)へ変化させることにより流動延伸状態から赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させ延伸したが、実施例3では引取速度Vt1(0.17m/分)、から引取速度Vt2(1.53m/分)、かつ引取張力T1(5N)から引取張力T2(15N)へ変化させることにより、流動延伸状態から赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させて延伸した。   In Example 1, the take-up speed Vt is from the take-up speed Vt1 (0.17 m / min) to the take-up speed Vt2 (1.02 m / min), and the take-up tension T is from the take-up tension T1 (5N) to the take-up tension T2 (12N). In the example 3, the drawing speed Vt1 (0.17 m / min) was changed from the drawing speed Vt2 (1.53 m / min). Min), and by changing from the take-up tension T1 (5N) to the take-up tension T2 (15N), the amount of infrared heat input was reduced from the flow-stretched state, and the take-up tension was increased to perform stretching.

それ以外はすべて実施例1と同様に行い、樹脂中空管を製造した。
(樹脂中空管の性状)
得られた樹脂中空管は、外径が1.1mmであり、内径が0.90mmであった。
The rest was performed in the same manner as in Example 1 to produce a resin hollow tube.
(Properties of resin hollow tube)
The obtained resin hollow tube had an outer diameter of 1.1 mm and an inner diameter of 0.90 mm.

(熱可塑性樹脂からなるストランドの作製)
熱可塑性樹脂として高密度ポリエチレン(重量平均分子量150,000、JIS K
7210に準拠して測定した190℃、荷重2.16kgfのメルトフローレート0.33g/10分、融点134℃、炭酸ガスレーザー発振波長10.6μmにおける吸収係数6.5×102-1)を用い、該ポリエチレンを溶融押出法によって、ノズル(内径2
mm、ランド長10mm)から押出温度155℃で溶融押出を行い、直径1.5mmの未延伸のストランドを得た。
(Production of strands made of thermoplastic resin)
High density polyethylene (weight average molecular weight 150,000, JIS K as thermoplastic resin)
190 ° C. measured according to 7210, melt flow rate 0.33 g / 10 min with a load of 2.16 kgf, melting point 134 ° C., absorption coefficient 6.5 × 10 2 m −1 at carbon dioxide laser oscillation wavelength 10.6 μm) The polyethylene is melt-extruded by a nozzle (inner diameter 2).
mm, land length 10 mm), and melt extrusion was performed at an extrusion temperature of 155 ° C. to obtain an unstretched strand having a diameter of 1.5 mm.

(樹脂中空管の製造)
実施例1と同様のレーザー加熱延伸装置を用いて行った。
実施例1においてストランド直径は2.5mm、初期レーザー出力は一方向あたり0.8W(合計I0=0.8×3=2.4W)で延伸状態を保ったまま、レーザー出力を大きくし、一方向あたり1.5W(合計I1=1.5×3=4.5W)へ変化させ流動延伸状態を形成させた。その後、供給速度VfはVf1=Vf2(0.06m/分)、引取速度Vtは、引取速度Vt1(0.17m/分)から引取速度Vt2(1.02m/分)、かつ引取張力Tは、引取張力T1(5N)から引取張力T2(12N)へ変化させることにより流動延伸状態から赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させて延伸したが、実施例4では、上記熱可塑性樹脂からなるストランドを用いて、初期レーザー出力は一方向あたり0.8W(合計I0=0.8×3=2.4W)で延伸状態を保ったまま、レーザー出力を大きくし、一方向あたり1.3W(合計I1=1.3×3=3.9W)へ変化させて流動延伸状態を形成させた。その後、供給速度VfはVf1=Vf2(0.12m/分)、引取速度Vtは、引取速度Vt1(0.36m/分)から引取速度Vt2(2.26m/分)、かつ引取張力Tは、引取張力T1(3N)から引取張力T2(12N)へ変化させることにより流動延伸状態から赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させて延伸した。それ以外はすべて実施例1と同様に行い、樹脂中空管を製造した。
(Manufacture of resin hollow tubes)
The same laser heating and stretching apparatus as in Example 1 was used.
In Example 1, the strand diameter was 2.5 mm, the initial laser output was 0.8 W per direction (total I0 = 0.8 × 3 = 2.4 W), and the laser output was increased while maintaining the stretched state. The direction of flow stretching was changed to 1.5 W per direction (total I1 = 1.5 × 3 = 4.5 W). Thereafter, the supply speed Vf is Vf1 = Vf2 (0.06 m / min), the take-up speed Vt is from the take-up speed Vt1 (0.17 m / min) to the take-up speed Vt2 (1.02 m / min), and the take-up tension T is By changing the take-up tension T1 (5N) to the take-up tension T2 (12N), the amount of infrared heat input was reduced from the flow-stretched state and the take-up tension was increased. The initial laser output is 0.8 W per direction (total I0 = 0.8 × 3 = 2.4 W) and the laser output is increased while maintaining the stretched state, and 1.3 W per direction. (Total I1 = 1.3 × 3 = 3.9 W) was changed to form a fluid stretched state. Thereafter, the supply speed Vf is Vf1 = Vf2 (0.12 m / min), the take-up speed Vt is the take-up speed Vt1 (0.36 m / min) to the take-up speed Vt2 (2.26 m / min), and the take-up tension T is By changing the take-up tension T1 (3N) to the take-up tension T2 (12N), the amount of infrared heat input was lowered from the flow-stretched state, and the take-up tension was increased to perform stretching. The rest was performed in the same manner as in Example 1 to produce a resin hollow tube.

(樹脂中空管の性状)
得られた樹脂中空管は、外径が0.7mmであり、内径が0.4mmであった。
〔比較例1〕
(樹脂中空管の製造)
熱可塑性樹脂として高密度ポリエチレン(重量平均分子量150,000、JIS K
7210に準拠して測定した190℃、荷重2.16kgfのメルトフローレート0.33g/10分、融点134℃)を用い、中空ダイを備えた押出機を用いて、溶融押出法による樹脂中空管を作製した。中空ダイの溶融樹脂の出口に相当する環状部サイズは外形4mm、内径3mmのものを用いた。
(Properties of resin hollow tube)
The obtained resin hollow tube had an outer diameter of 0.7 mm and an inner diameter of 0.4 mm.
[Comparative Example 1]
(Manufacture of resin hollow tubes)
High density polyethylene (weight average molecular weight 150,000, JIS K as thermoplastic resin)
Resin hollow by melt extrusion using an extruder equipped with a hollow die using 190 ° C measured in accordance with 7210, melt flow rate 0.33 g / 10 min with a load of 2.16 kgf, melting point 134 ° C) A tube was made. The annular part size corresponding to the molten resin outlet of the hollow die was 4 mm in outer diameter and 3 mm in inner diameter.

押出温度155℃、押出流量1.57cm3/分、中空管の引取速度3.0m/分で行
った。
(樹脂中空管の性状)
得られた樹脂中空管は、外径が1.2mmであり、内径が0.92mmであった。
The extrusion temperature was 155 ° C., the extrusion flow rate was 1.57 cm 3 / min, and the hollow tube drawing speed was 3.0 m / min.
(Properties of resin hollow tube)
The obtained resin hollow tube had an outer diameter of 1.2 mm and an inner diameter of 0.92 mm.

実施例1と同様な方法で樹脂中空管内壁を観察した。結果を図5および6に示す。倍率250倍では流れ方向の筋が多数認められた。また、倍率10,000倍でも表面が荒れていた。   The inner wall of the resin hollow tube was observed in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIGS. Many stripes in the flow direction were observed at a magnification of 250 times. Further, the surface was rough even at a magnification of 10,000 times.

〔比較例2〕
(樹脂中空管の製造)
押出温度170℃、引取速度3.6m/分とした以外は比較例1と同様に行い樹脂中空管を作製した。
[Comparative Example 2]
(Manufacture of resin hollow tubes)
A resin hollow tube was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the extrusion temperature was 170 ° C. and the take-up speed was 3.6 m / min.

(樹脂中空管の性状)
得られた樹脂中空管は、外径が1.1mmであり、内径が0.84mmであった。
実施例1と同様な方法で樹脂中空管内壁を観察した。結果を図7および8に示す。倍率250倍では流れ方向の筋が多数認められた。また、倍率10,000倍でも表面が荒れていた。
(Properties of resin hollow tube)
The obtained resin hollow tube had an outer diameter of 1.1 mm and an inner diameter of 0.84 mm.
The inner wall of the resin hollow tube was observed in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIGS. Many stripes in the flow direction were observed at a magnification of 250 times. Further, the surface was rough even at a magnification of 10,000 times.

実施例の製造条件、得られた樹脂中空管の寸法を表1に示す。   Table 1 shows the production conditions of the examples and the dimensions of the obtained resin hollow tubes.

本発明の樹脂中空管の製造方法は、上述のように従来の押出成形法に由来する欠点を有
していない。また得られる樹脂中空管は通常、中空管内壁の表面平滑性に優れており、例えば医療用チューブ、光ファイバのクラッド材やコア材形成用の樹脂中空管として用いることができる。
As described above, the method for producing a hollow resin tube of the present invention does not have the disadvantages derived from the conventional extrusion method. The obtained resin hollow tube is usually excellent in the surface smoothness of the inner wall of the hollow tube, and can be used as, for example, a medical tube, a resin hollow tube for forming an optical fiber clad material or a core material.

本発明の樹脂中空管を製造する方法の一実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows one embodiment of the method of manufacturing the resin hollow tube of this invention. 本発明に用いるレーザー加熱延伸装置の赤外線集光加熱部の一構成態様を示す概略図である。It is the schematic which shows one structural aspect of the infrared condensing heating part of the laser heating extending | stretching apparatus used for this invention. 実施例1で得られた樹脂中空管の内壁を観察した際の倍率250倍の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of 250-times multiplication factor when the inner wall of the resin hollow tube obtained in Example 1 was observed. 実施例1で得られた樹脂中空管の内壁を観察した際の倍率10,000倍の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of magnification 10,000 times when the inner wall of the resin hollow tube obtained in Example 1 was observed. 比較例1で得られた樹脂中空管の内壁を観察した際の倍率250倍の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of 250 times the magnification at the time of observing the inner wall of the resin hollow tube obtained in Comparative Example 1. 比較例1で得られた樹脂中空管の内壁を観察した際の倍率10,000倍の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of the magnification 10,000 times when the inner wall of the resin hollow tube obtained in Comparative Example 1 is observed. 比較例2で得られた樹脂中空管の内壁を観察した際の倍率250倍の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of 250 times the magnification at the time of observing the inner wall of the resin hollow tube obtained in Comparative Example 2. 比較例2で得られた樹脂中空管の内壁を観察した際の倍率10,000倍の結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of the magnification 10,000 times when the inner wall of the resin hollow tube obtained in Comparative Example 2 is observed.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・熱可塑性樹脂からなるストランド
2・・・赤外線集光加熱部
3・・・引取り部
4a・・・ハーフミラー
4b・・・ハーフミラー
4c・・・ハーフミラー
5a・・・ミラー
5b・・・ミラー
5c・・・ミラー
5d・・・ミラー
5e・・・ミラー
5f・・・ミラー
6a・・・ビームストッパー
6b・・・ビームストッパー
6c・・・ビームストッパー
10・・・レーザー光
A・・・ストランド供給部
B・・・レーザー発振器
C・・・パワーメーター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Strand consisting of thermoplastic resin 2 ... Infrared condensing heating part 3 ... Taking-up part 4a ... Half mirror 4b ... Half mirror 4c ... Half mirror 5a ... Mirror 5b ... Mirror 5c ... Mirror 5d ... Mirror 5e ... Mirror 5f ... Mirror 6a ... Beam stopper 6b ... Beam stopper 6c ... Beam stopper 10 ... Laser beam A ..Strand supply unit B ... Laser oscillator C ... Power meter

Claims (6)

ストランド供給部、引取り部、および供給部と引取り部との間に配置した赤外線集光加熱部を有する加熱延伸装置内で、
熱可塑性樹脂からなるストランドを、該熱可塑性樹脂に吸収される波長を含む赤外線を該ストランドに向けて複数方向から集光することにより、該ストランドの延伸方向の中心部の粘度が、外周部の粘度よりも低くなるように加熱しながら延伸することにより、
該ストランドの延伸方向に中空部を連続的に形成する工程Yを有する樹脂中空管の製造方法。
In a heating and stretching apparatus having a strand supply unit, a take-up unit, and an infrared condensing heating unit arranged between the supply unit and the take-up unit,
By concentrating infrared rays including wavelengths absorbed by the thermoplastic resin from a plurality of directions toward the strand, the viscosity of the central portion in the stretching direction of the strand is reduced in the outer peripheral portion. By stretching while heating to be lower than the viscosity,
The manufacturing method of the resin hollow tube which has the process Y which forms a hollow part continuously in the extending | stretching direction of this strand.
前記工程Yにおいて、ストランドの延伸方向の中心部の温度が、外周部の温度よりも高くなるように加熱しながら延伸することを特徴とする請求項1に記載の樹脂中空管の製造方法。   The method for producing a hollow resin tube according to claim 1, wherein in the step Y, the resin hollow tube is stretched while being heated so that the temperature of the central portion in the stretching direction of the strand is higher than the temperature of the outer peripheral portion. 熱可塑性樹脂からなるストランドを、流動延伸状態となるように加熱しながら延伸する工程Xと、
前記工程Xの加熱および/または延伸条件を変化させることにより、該ストランドへの赤外線入熱量を低下させ、かつ引取張力を増加させることにより行われる前記工程Yとを有することを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂中空管の製造方法。
A step X of stretching a strand made of a thermoplastic resin while heating so as to be in a fluid stretch state;
The step Y is performed by changing the heating and / or stretching conditions of the step X to reduce the amount of infrared heat input to the strand and increasing the take-up tension. 3. A method for producing a hollow resin tube according to 1 or 2.
前記工程Yにおいて、前記赤外線が単色光であって、該単色光における前記熱可塑性樹脂の吸収係数K(m-1)と、加熱前の前記ストランドの直径D(m)とが、下記式(1)の関係を満たし、かつ直径Dが0.5×10-3m以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂中空管の製造方法。
0.1<K・D<2.6 ・・・(1)
In the step Y, the infrared rays are monochromatic light, and the absorption coefficient K (m −1 ) of the thermoplastic resin in the monochromatic light and the diameter D (m) of the strand before heating are expressed by the following formula ( The method for producing a hollow resin tube according to claim 1, wherein the relationship of 1) is satisfied and the diameter D is 0.5 × 10 −3 m or more.
0.1 <K · D <2.6 (1)
前記工程Xにおけるストランド供給速度をVf1、集光強度をI1、引取速度をVt1としたとき、
工程Yにおけるストランド供給速度がVf1、集光強度がI1であり、引取速度がVt1より速いVt2であることを特徴とする請求項3または4に記載の樹脂中空管の製造方法。
When the strand supply speed in Step X is Vf1, the light collecting intensity is I1, and the take-up speed is Vt1,
The method for producing a resin hollow tube according to claim 3 or 4, wherein the strand supply speed in step Y is Vf1, the light collecting intensity is I1, and the take-up speed is Vt2 higher than Vt1.
前記赤外線が、炭酸ガスレーザーから出射される赤外線であり、
前記熱可塑性樹脂からなるストランドの材質がポリエチレンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂中空管の製造方法。
The infrared rays are infrared rays emitted from a carbon dioxide laser;
The method for producing a resin hollow tube according to any one of claims 1 to 5, wherein a material of the strand made of the thermoplastic resin is polyethylene.
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