JPH0994867A - 中空成形品の製造方法 - Google Patents
中空成形品の製造方法Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】剛性が従来の管よりも優れる共に、切断面の変
形が少なく、且つ管の収縮変形の少ない中空成形品の製
造方法を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂製の中空成形品を押出し成形
する際に、内面が押出し方向に向けて径大となるような
テーパー状に形成された賦形冷却用金型１を使用し、押
出機２から吐出されたパリソン３の内表面温度を融点以
上に保ち、該パリソン３を減圧によって賦形冷却用金型
１の内面に密着させて賦形し、二軸方向に延伸する。
形が少なく、且つ管の収縮変形の少ない中空成形品の製
造方法を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂製の中空成形品を押出し成形
する際に、内面が押出し方向に向けて径大となるような
テーパー状に形成された賦形冷却用金型１を使用し、押
出機２から吐出されたパリソン３の内表面温度を融点以
上に保ち、該パリソン３を減圧によって賦形冷却用金型
１の内面に密着させて賦形し、二軸方向に延伸する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中空成形品の製造
方法に関し、特に、剛性の優れる厚肉中空成形品の製造
方法に関する。
方法に関し、特に、剛性の優れる厚肉中空成形品の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂管の剛性を向上するために、二軸方
向に延伸することが行われている。二軸延伸の方法とし
ては、例えば、特開平５−３２９９２６号公報、実開平
５−９５７２４号公報では、一度賦形した樹脂管を熱変
形温度以上に加熱して、樹脂管の内径より大きなインサ
イドマンドレルを通過させることによって、二軸延伸す
る方法が開示されている。
向に延伸することが行われている。二軸延伸の方法とし
ては、例えば、特開平５−３２９９２６号公報、実開平
５−９５７２４号公報では、一度賦形した樹脂管を熱変
形温度以上に加熱して、樹脂管の内径より大きなインサ
イドマンドレルを通過させることによって、二軸延伸す
る方法が開示されている。
【０００３】また、特公昭４３−１５２０号公報、特公
昭４３−１７８３６号公報では、一度賦形した樹脂管を
熱変形温度以上に加熱して、樹脂管内部に内圧を加えて
膨張させることにより、二軸延伸する方法が開示されて
いる。
昭４３−１７８３６号公報では、一度賦形した樹脂管を
熱変形温度以上に加熱して、樹脂管内部に内圧を加えて
膨張させることにより、二軸延伸する方法が開示されて
いる。
【０００４】しかしながら、いずれの方法も、融点以下
の温度で全厚みにわたって二軸延伸を行うことにより、
延伸時の残留歪みによる内部応力が蓄積し、再度熱変形
温度以上に加熱（例えば、夏場の野積保管等）される
と、管の収縮が起こって変形するという問題点があっ
た。また、製造ラインでは、一度成形した樹脂管を再加
熱して二軸延伸する工程を付加する必要があり、製造ラ
インの制御が複雑になるという問題点もあった。
の温度で全厚みにわたって二軸延伸を行うことにより、
延伸時の残留歪みによる内部応力が蓄積し、再度熱変形
温度以上に加熱（例えば、夏場の野積保管等）される
と、管の収縮が起こって変形するという問題点があっ
た。また、製造ラインでは、一度成形した樹脂管を再加
熱して二軸延伸する工程を付加する必要があり、製造ラ
インの制御が複雑になるという問題点もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、剛性が従来
の管よりも優れる共に、切断面の変形が少なく、且つ管
の収縮変形の少ない中空成形品の製造方法を提供するこ
とにある。
に鑑みてなされたものであり、その目的は、剛性が従来
の管よりも優れる共に、切断面の変形が少なく、且つ管
の収縮変形の少ない中空成形品の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の中空成形品の製
造方法は、熱可塑性樹脂製の中空成形品を押出し成形す
る際に、内面が押出し方向に向けて径大となるようなテ
ーパー状に形成された賦形冷却用金型を使用し、押出機
から吐出されたパリソンの内表面温度を融点以上に保
ち、該パリソンを減圧によって賦形冷却用金型の内面に
密着させて賦形し、二軸方向に延伸することを特徴とす
るものである。
造方法は、熱可塑性樹脂製の中空成形品を押出し成形す
る際に、内面が押出し方向に向けて径大となるようなテ
ーパー状に形成された賦形冷却用金型を使用し、押出機
から吐出されたパリソンの内表面温度を融点以上に保
ち、該パリソンを減圧によって賦形冷却用金型の内面に
密着させて賦形し、二軸方向に延伸することを特徴とす
るものである。
【０００７】本発明で使用される熱可塑性樹脂として
は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン等のオレフィン系樹脂；ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリビニルジフロライド等のフッ素系樹脂；ポリエ
チレンテレフタレート、ナイロン、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリエーテルエーテルケトン等のエンジニア
リング樹脂などが挙げられる。
は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン等のオレフィン系樹脂；ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリビニルジフロライド等のフッ素系樹脂；ポリエ
チレンテレフタレート、ナイロン、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリエーテルエーテルケトン等のエンジニア
リング樹脂などが挙げられる。
【０００８】本発明の製造方法では、図１に示すよう
に、押出機２の管成形用金型２１から吐出されたパリソ
ン３（溶融樹脂）の内表面温度を樹脂の融点以上に保
ち、図２に拡大して示すような、内面が押出し方向に向
けて径大となるようなテーパー状に形成された賦形冷却
用金型１を使用し、減圧状態でパリソンを賦形冷却用金
型１の内面に密着させながら賦形することにより、パリ
ソン３外面の冷却固化層を二軸方向に延伸する。上記で
径及び周方向に二軸延伸された中空成形品５は引取機６
によって引き取られ、所定の長さに切断される。尚、上
記融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１によって測定された温度
である。
に、押出機２の管成形用金型２１から吐出されたパリソ
ン３（溶融樹脂）の内表面温度を樹脂の融点以上に保
ち、図２に拡大して示すような、内面が押出し方向に向
けて径大となるようなテーパー状に形成された賦形冷却
用金型１を使用し、減圧状態でパリソンを賦形冷却用金
型１の内面に密着させながら賦形することにより、パリ
ソン３外面の冷却固化層を二軸方向に延伸する。上記で
径及び周方向に二軸延伸された中空成形品５は引取機６
によって引き取られ、所定の長さに切断される。尚、上
記融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１によって測定された温度
である。
【０００９】上記二軸延伸の際の延伸倍率としては、軸
及び周方向共に、１．２倍以上が好ましい。延伸倍率が
１．２倍未満では、効果が発現し難く、通常４倍程度の
延伸が減圧による限界である。賦形冷却用金型１は、例
えば、ドライバキューム水槽４に配置した水噴霧ノズル
等によって冷却されて直接パリソン３と接し、パリソン
３を外面から冷却する。上記賦形冷却用金型１の内面に
は、冷却水等は存在しない方が延伸の妨げにならないの
で好ましい。
及び周方向共に、１．２倍以上が好ましい。延伸倍率が
１．２倍未満では、効果が発現し難く、通常４倍程度の
延伸が減圧による限界である。賦形冷却用金型１は、例
えば、ドライバキューム水槽４に配置した水噴霧ノズル
等によって冷却されて直接パリソン３と接し、パリソン
３を外面から冷却する。上記賦形冷却用金型１の内面に
は、冷却水等は存在しない方が延伸の妨げにならないの
で好ましい。
【００１０】しかし、延伸は外表面部分（厚み方向の１
／１０程度）に限定され、外面が冷却されても内面では
厚み方向の殆どの部分で融点以上押出し成形温度未満の
温度となっているため、延伸による残留歪みは起こらな
い。熱可塑性樹脂が、結晶性樹脂の場合、延伸によって
分子配向が顕著であり、部分的な延伸であっても効果が
大きくなる。
／１０程度）に限定され、外面が冷却されても内面では
厚み方向の殆どの部分で融点以上押出し成形温度未満の
温度となっているため、延伸による残留歪みは起こらな
い。熱可塑性樹脂が、結晶性樹脂の場合、延伸によって
分子配向が顕著であり、部分的な延伸であっても効果が
大きくなる。
【００１１】上記延伸は、減圧度、賦形冷却用金型材質
（冷却速度と摩擦）、テーパー比（金型内径拡大比＝径
方向延伸倍率／金型長さ）、製品厚み、径、押出量（ラ
イン速度）の他、溶融樹脂の特性、固化樹脂の降伏応力
等に依存する。また、延伸の程度は、上記条件に依存す
るが、樹脂が厚肉の場合、該賦形冷却用金型長さが成形
条件により算出される下記の式を満足する場合は、樹脂
内部は融点以上であり、延伸は効果的に行われる。賦形
冷却用金型長さが、式の上限を上回る場合は、引取り抵
抗が過大になり、引取り困難となるか変形を生じる。 賦形冷却用金型長さＬ（ｃｍ）＜７００×ｄ2 ×ｖ ここで、ｄは肉厚（ｃｍ）、ｖはライン速度（ｃｍ／ｓ
ｅｃ）をそれぞれ示す。
（冷却速度と摩擦）、テーパー比（金型内径拡大比＝径
方向延伸倍率／金型長さ）、製品厚み、径、押出量（ラ
イン速度）の他、溶融樹脂の特性、固化樹脂の降伏応力
等に依存する。また、延伸の程度は、上記条件に依存す
るが、樹脂が厚肉の場合、該賦形冷却用金型長さが成形
条件により算出される下記の式を満足する場合は、樹脂
内部は融点以上であり、延伸は効果的に行われる。賦形
冷却用金型長さが、式の上限を上回る場合は、引取り抵
抗が過大になり、引取り困難となるか変形を生じる。 賦形冷却用金型長さＬ（ｃｍ）＜７００×ｄ2 ×ｖ ここで、ｄは肉厚（ｃｍ）、ｖはライン速度（ｃｍ／ｓ
ｅｃ）をそれぞれ示す。
【００１２】（作用）本発明では、二軸延伸によって外
表面の剛性が著しく向上し、且つ、パリソン内面は融点
以上の温度であり、延伸は殆ど起こらないため、中空成
形品が成形された後に熱変形温度付近まで加熱されて
も、中空成形品の収縮がなく、中空成形品を切断しても
切断面が内側に収縮する現象も起こらない。
表面の剛性が著しく向上し、且つ、パリソン内面は融点
以上の温度であり、延伸は殆ど起こらないため、中空成
形品が成形された後に熱変形温度付近まで加熱されて
も、中空成形品の収縮がなく、中空成形品を切断しても
切断面が内側に収縮する現象も起こらない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００１４】（実施例１）高密度ポリエチレン（トクヤ
マ社製「ＨＤＰＥ６０００」、融点＝１３０℃、ＭＩ＝
０．１５）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用
金型（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）
からライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、賦形冷
却用金型（材質：真鍮、径方向延伸倍率：１．２８、軸
方向延伸倍率：１．４５）で延伸した後、ドライバキュ
ーム水槽（減圧は絶対圧で４００ｍｍＨｇ、長さ：４
ｍ）を通過させ、さらに３ｍ長の水槽で冷却して、厚み
８ｍｍ、外径１５０ｍｍの中空成形品を得た。延伸時の
パリソン外面温度は４０℃であり、パリソン中空部の温
度は１６０℃であった。
マ社製「ＨＤＰＥ６０００」、融点＝１３０℃、ＭＩ＝
０．１５）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用
金型（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）
からライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、賦形冷
却用金型（材質：真鍮、径方向延伸倍率：１．２８、軸
方向延伸倍率：１．４５）で延伸した後、ドライバキュ
ーム水槽（減圧は絶対圧で４００ｍｍＨｇ、長さ：４
ｍ）を通過させ、さらに３ｍ長の水槽で冷却して、厚み
８ｍｍ、外径１５０ｍｍの中空成形品を得た。延伸時の
パリソン外面温度は４０℃であり、パリソン中空部の温
度は１６０℃であった。
【００１５】（実施例２）中密度ポリエチレン（昭和電
工社製「Ｃ４５０２」、融点＝１２８℃、ＭＩ＝２．
０）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用金型
（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）から
ライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、賦形冷却用
金型（材質：ＳＳ−クロムメッキ、径方向延伸倍率：
１．７２、軸方向延伸倍率：２．２）で延伸した後、ド
ライバキューム水槽（減圧は絶対圧で３５０ｍｍＨｇ、
長さ：４ｍ）を通過させ、さらに３ｍ長の水槽で冷却し
て、厚み１０ｍｍ、外径１５０ｍｍの中空成形品を得
た。延伸時のパリソン外面温度は６０℃であり、パリソ
ン中空部の温度は１７０℃であった。
工社製「Ｃ４５０２」、融点＝１２８℃、ＭＩ＝２．
０）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用金型
（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）から
ライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、賦形冷却用
金型（材質：ＳＳ−クロムメッキ、径方向延伸倍率：
１．７２、軸方向延伸倍率：２．２）で延伸した後、ド
ライバキューム水槽（減圧は絶対圧で３５０ｍｍＨｇ、
長さ：４ｍ）を通過させ、さらに３ｍ長の水槽で冷却し
て、厚み１０ｍｍ、外径１５０ｍｍの中空成形品を得
た。延伸時のパリソン外面温度は６０℃であり、パリソ
ン中空部の温度は１７０℃であった。
【００１６】（比較例１）高密度ポリエチレン（トクヤ
マ社製「ＨＤＰＥ６０００」、融点＝１３０℃、ＭＩ＝
０．１５）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用
金型（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）
からライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、賦形冷
却用金型を含むドライバキューム水槽（減圧は絶対圧で
４００ｍｍＨｇ、長さ：４ｍ）を通過させ、さらに３ｍ
長の水槽で冷却して、厚み８ｍｍ、外径１５０ｍｍの中
空成形品を得た。
マ社製「ＨＤＰＥ６０００」、融点＝１３０℃、ＭＩ＝
０．１５）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用
金型（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）
からライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、賦形冷
却用金型を含むドライバキューム水槽（減圧は絶対圧で
４００ｍｍＨｇ、長さ：４ｍ）を通過させ、さらに３ｍ
長の水槽で冷却して、厚み８ｍｍ、外径１５０ｍｍの中
空成形品を得た。
【００１７】（比較例２）中密度ポリエチレン（昭和電
工社製「Ｃ４５０２」、融点＝１２８℃、ＭＩ＝２．
０）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用金型
（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）から
ライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、冷却賦形用
金型を含むドライバキューム水槽（減圧は絶対圧で３５
０ｍｍＨｇ、長さ：４ｍ）を通過させた後、８０℃に再
加熱して二軸延伸し、厚み１０ｍｍ、外径１５０ｍｍの
中空成形品を得た。
工社製「Ｃ４５０２」、融点＝１２８℃、ＭＩ＝２．
０）を、９０ｍｍ単軸押出機を使用して管成形用金型
（出口外径：２００ｍｍ、出口内径：１７５ｍｍ）から
ライン速度４００ｍｍ／分で押出し成形し、冷却賦形用
金型を含むドライバキューム水槽（減圧は絶対圧で３５
０ｍｍＨｇ、長さ：４ｍ）を通過させた後、８０℃に再
加熱して二軸延伸し、厚み１０ｍｍ、外径１５０ｍｍの
中空成形品を得た。
【００１８】尚、上記管の融点は、ＪＩＳ Ｋ６７６０
に準拠して測定した。
に準拠して測定した。
【００１９】上記実施例及び比較例で得られた管につき
下記の評価を行い、その結果を表１に示した。 （１）曲げ弾性率 剛性の指標として、ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定
した。 （２）熱収縮率 ８０℃の恒温槽に５時間放置した後外径を測定し、外径
の変形率が３％未満のものを○、外径の変形率が３％以
上のものを×とした。
下記の評価を行い、その結果を表１に示した。 （１）曲げ弾性率 剛性の指標として、ＪＩＳ Ｋ７２０３に準拠して測定
した。 （２）熱収縮率 ８０℃の恒温槽に５時間放置した後外径を測定し、外径
の変形率が３％未満のものを○、外径の変形率が３％以
上のものを×とした。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明の中空成形品の製造方法は、上述
の構成であり、剛性が従来の管よりも優れる共に、切断
面の変形が少なく、且つ管の収縮変形の少ない中空成形
品を提供する。
の構成であり、剛性が従来の管よりも優れる共に、切断
面の変形が少なく、且つ管の収縮変形の少ない中空成形
品を提供する。
【図１】本発明で用いられる製造ラインの一例を示す模
式図である。
式図である。
【図２】賦形冷却用金型を拡大して示す模式図である。
１ 賦形冷却用金型 ２ 押出機 ３ パリソン ４ ドライバキューム水槽 ５ 中空成形品 ６ 引取機 ２１ 管成形用金型
Claims (1)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂製の中空成形品を押出し成
形する際に、内面が押出し方向に向けて径大となるよう
なテーパー状に形成された賦形冷却用金型を使用し、押
出機から吐出されたパリソンの内表面温度を融点以上に
保ち、該パリソンを減圧によって賦形冷却用金型の内面
に密着させて賦形し、二軸方向に延伸することを特徴と
する中空成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7253513A JPH0994867A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 中空成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7253513A JPH0994867A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 中空成形品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994867A true JPH0994867A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17252425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7253513A Pending JPH0994867A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 中空成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0994867A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007130803A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Bridgestone Corp | 導電性エンドレスベルトの製造方法 |
| WO2018166771A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Sabic Global Technologies B.V. | Process for producing pipe by biaxial elongation |
| EP3573810B1 (en) | 2017-01-26 | 2021-06-30 | SABIC Global Technologies B.V. | Process for producing pipe by biaxial elongation |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7253513A patent/JPH0994867A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007130803A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Bridgestone Corp | 導電性エンドレスベルトの製造方法 |
| EP3573810B1 (en) | 2017-01-26 | 2021-06-30 | SABIC Global Technologies B.V. | Process for producing pipe by biaxial elongation |
| US11453157B2 (en) | 2017-01-26 | 2022-09-27 | Sabic Global Technologies B.V. | Process for producing pipe by biaxial elongation |
| WO2018166771A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Sabic Global Technologies B.V. | Process for producing pipe by biaxial elongation |
| EP3595863B1 (en) | 2017-03-17 | 2021-03-24 | SABIC Global Technologies B.V. | Process for producing pipe by biaxial elongation |
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