JPS62211125A

JPS62211125A - プラスチック延伸パイプの熱固定装置

Info

Publication number: JPS62211125A
Application number: JP5453686A
Authority: JP
Inventors: Takuzo Takada; 高田　卓三; Katsuyuki Mogi; 茂木　克之; Yasuhei Hosokawa; 泰平細川; Harumi Kinoshita; 晴美木下
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 1986-03-12
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1987-09-17
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPH069861B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はプラスチック延伸パイプに耐熱性を付与するた
めの熱固定手段に関する。

〔従来の技術〕

従来、プラスチック延伸パイプの熱固定手段としては、
次のような手段が知られている。

■　ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、耐
衝撃性ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリロニト
リル共重合体等の熱可塑性樹脂の場合について、その中
の一例としてポリエチレンテレフタートによって延伸パ
イプを成形し、　２１０　’Ｃに加熱したマンドレル中
を通過させて熱固定する方法（特開昭５７−３６６２６
号公報）。

■　プラスチック延伸パイプの熱固定に際し、走行する
パイプの外周を規制する加熱マンドレルの内側とパイプ
外側との間を減圧することにより収縮を防止して効率よ
く熱固定する方法で、その−例として、ポリエチレンテ
レフタートの延伸パイプの熱固定に際し、　２１０℃に
加熱したマンドレルの内側とパイプ外側間の真空度を３
００Ｔｏｏｒに保って、このマンドレル中を８秒で通過
させる方法（特開昭５７−３６６２７号公報）。

■　ポリエステルの場合について、ガラス転位温度より
２０℃高く、融点よりも２０℃低い温度の範囲、例えば
１７０℃で約１０秒間行う方法（特開昭５７−３７５４
０号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、■や■のような一般的な手段では、熱固定時に
生ずる収縮や歪みのため、不良品が発生しやすい。

この点、■の手段では負圧によりパイプの収縮をできる
だけ押さえている点で注目に値するが、収縮が完全に押
さえられるものではなく　（その旨、前記公報にも記載
されている）、不良品の発生ずる可能性は未だ残存して
いる。

そして、とりわけポリエチレンテレフタート製のプラス
チック延伸パイプを熱固定処理する場合、樹脂の性質上
、９０°Ｃ以上の高温にさらされると収縮がひどく、熱
固定がしにくい。

ところで、熱固定をする際に多少の収縮が生ずるのはｉ
ｉｎ記■の公報に記載されているようにやむを得ないも
のである。そこで、この収縮する点無理に押さえようと
せず、逆にこの収縮することを前提として、収縮する分
だけプラスチック延伸パイプを膨張させておき、言わば
「収縮のための遊び」を設けてやると、加熱、冷却によ
る熱固定時の収縮がこの「遊び」に吸収され歪みを少な
くできる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、収縮の
ための「遊び」をプラスチック延伸パイプに与えて、効
率のよい熱固定を行えるようにするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、パリソンやプリフォーム　（有底パリソン）
を延伸することにより成形されたプラスチック延伸パイ
プ１を径大となるよう膨らませて加熱した後、このプラ
スチック延伸パイプ１を元の径以下、すなわち、膨らま
せる前の径と同一径もしくはそれより小さい径に収縮さ
せて冷却することにより熱固定をするものである。

ここで、プラスチック延伸パイプ１を膨らませる場合の
膨張率は２〜２０％が好ましい。なお、ここでの膨張率
はパリソンやプリフォームを基準とした最終的な延伸倍
率ではなく、このパリソンやプリフォームを一度延伸し
て得たプラスチック延伸パイプの径を基準としたもので
ある。

また、プラスチック延伸パイプＩを膨らませる手段とし
ては、プラスチック延伸パイプｌの内部に圧縮空気を送
り込む方法と、プラスチック延伸パイプｌの外側を負圧
にする方法とがある。

この熱固定方法に使用される第１の装置は、プラスチッ
ク延伸パイプｌ内に挿入される冷却軸２と、この冷却軸
２をプラスチック延伸パイプＩとともに内挿させる加熱
筒３とを備えている。そして、前記冷却軸２には圧縮空
気を冷却軸２周面から吐出させる空気路５を設けておく
とともに、冷却液を巡らせる冷却液路６を設けておく。

また、前記加熱筒３は、両端部の内径がプラスチック延
伸パイプｌの外径と同一で、中間部分の内径がプラスチ
ック延伸パイプ１の外径より径大に形成しである。

また、この熱固定方法に使用される第２の装置は、前記
空気路５から圧縮空気を送り込むのではなく、加熱筒３
にその中間部分の内周面とプラスチック延伸パイプ１と
の間から空気を吸引する空気吸引路２０を設け、プラス
チック延伸パイプＩの外側を負圧化することによりこの
プラスチック延伸パイプ１を膨張させるものである。そ
の際、第１の装置における空気路５はプラスチック延伸
バイブ１の内側に空気を導入してその膨張を助けるため
に残しておく。

〔作用〕

プラスチック延伸パイプｌ内に圧縮空気を挿入し、ある
いは加熱筒３の中間部分とプラスチック延伸バイブｌの
外面との間を負圧化することによりプラスチック延伸パ
イプＩを膨張させ、この状態で熱処理を施す。その後、
その圧縮空気を排気し、あるいは負圧化を解除するとプ
ラスチック延伸バイブｌは元の径もしくは元の径より小
さい径に収縮するので、これに伴い冷却処理を施す。こ
こにおいて、プラスチック延伸パイプｌの収縮と熱固定
処理によるプラスチック延伸パイプｌの収縮とが略並行
して行なわれることとなる。

そして、熱固定による収縮は、一度膨張したことにより
、言わば「収縮のための遊び」を有するプラスチック延
伸パイプｌに生じるため、熱固定の際に行う冷却による
収縮がこの「遊び」の範囲に吸収され、プラスチック延
伸パイプｌは必要以上に収縮してしまうことはなく、ま
た、熱固定時に生じる熱応力もプラスチック延伸バイブ
１の圧縮空気による膨張・収縮作用中に吸収されてしま
う。

そして、この発明は、ポリエヂレンテレフタートを始め
とする熱可塑性樹脂、とりわけ納品性のある高分子樹脂
としてたとえばポリプロピレン等の樹脂等で成形したプ
ラスチック延伸パイプｌの熱固定処理に利用できる。

また、加熱筒の加熱温度、プラスチック延伸パイプへの
加熱時間は、使用している樹脂により異なるが、例えば
、ポリエチレンテレフタートの場合、加熱温度が略１８
０〜２２０℃、好ましくは２００　’Ｃで、加熱時間が
５〜６０秒、好ましくは１０秒である。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の装置を使用した場合の実施例を第
１図乃至第４図に基づいて説明する。

まず、熱固定装置について説明する。第１図乃至第３図
に示すように、この熱固定装置はプラスチック延伸パイ
プｌ内に挿入される冷却軸２と、この冷却軸２をプラス
チック延伸パイプ！とともに内挿させる加熱筒３とを備
えている。

前記冷却軸２は基台４上に立設された円柱形のもので、
プラスチック延伸パイプ１の内径以下の−の径を存し、
その内部に圧縮空気を冷却軸２周面から吐出させる空気
路５が設けられている。この空気路５は基台４の一側に
その人口５ａを有し、そこから冷却軸２の軸線上に至り
、そこから上方へと立ち上がって冷却軸２の軸線に沿っ
て冷却軸２の上部まで至り、さらに直角に折曲されて冷
却軸２周面の出口５ｂに至るものである。

また、この冷却軸２には冷却液を巡らせる冷却液路６が
設けられている。この冷却液路６も空気路５と同様に基
台４の一側にその人口６ａを有している　（第３図）。

そして、この人口６ａから冷却軸２の中心軸に向かい、
その後中心軸に沿って上方へと立ち上がり、上部でＵタ
ーンした後に再び基台４へと下降した後再び立ち上がり
、冷却軸２の上部で再びＵターンした後下降し、冷却軸
２の中心軸を四方を取り囲んだ後に基台４の一側に設け
た出口６ｂに至っている。なお、これら空気路５や冷却
液路６を穿設した後に残った不要な開口部はプラグＰで
閉じられている。

さらに、冷却軸２の上下両端外周には、シールリング７
がそれぞれ巻回されている。

また、前記加熱筒３は、一対の環状ブロックｌＯを前記
シールリングＴに対向して筒本体Ｕの両端に設けたもの
で、環状ブロックｌＯはそれぞれ冷却液路１２を有して
おり、この冷却液路１２を形成するために、ブロックＩ
ＯＡとブロックＩＯＢとに区分されている。そして、こ
の冷却液路１２は環状ブロック１０の一側に設けた入口
１２ａから他側に設けた出口（図示せず）に至るように
なっている。そして、環状ブロック１０の内径はプラス
チック延伸バイブ１の外径と同一で、冷却軸２との間で
プラスチック延伸バイブＩの両端部を挟持できるように
なっている。

さらに、筒本体■１は周囲にヒータ１３が取り付けられ
、これにより加熱されるようになっている。

そして、加熱された筒本体１１から環状ブロックＩＯへ
と熱が伝わらないように筒本体１１と環状ブロックｌＯ
との接続部分には断熱４４１４が介挿されている。

また、筒本体ＩＩの内径はプラスチック延伸パイプ１の
外径より大きく形成されている。

この実施例のプラスチック延伸パイプ１、冷却軸２、加
熱筒３の径等を始めとする具体的条件を示すと、次のご
とくである。

プラスチック延伸パイプ：このプラスチック延伸パイプｌは、パリソンまたはプリ
フォームからの延伸倍率が、面積倍率で５〜ＩＯ倍に２
軸延伸したものである。

外径　：　’　５３．０ｍｍφ 内径　：　　５２．４ｍｎ＋φ 冷却軸；外径　：　　５２．２ｍｍφ 温度（冷却温度）：　常温加熱筒；環状ブロックの内径　：　　５３．Ｏｍｍφ 筒本体の内径　：　　５４．４ａ＋＋ｎφ温度（加熱温
度）：　　２００℃ 空気路から送入される空気圧　　：　　４　ｋｇ／ｃｍ
２この条件から、プラスチック延伸パイプｌの膨張率は
５３．０ｍｍφの外径が５４．４１１ＩＩ＋＋φの外径
となるのであるから、５４．４１５３．０＝　１．０２
６倍すなわち　２．６％増であることが理解できる。

次に、この実施例の装置で、外径５３．０ｍｍφ、内径
５２．４ｍ＋ａに２軸延伸されたポリエチレンテレフタ
ート製のプラスチック延伸パイプ１を熱固定する場合に
ついて述べる。

このプラスチック延伸パイプ１を冷却軸２に嵌合して加
熱筒３内に挿入する。この状態で空気路５からプラスチ
ック延伸バイブｌ内に圧縮空気を吹き込む。これにより
プラスチック延伸パイプ１は膨張して、加熱筒３におい
て予めヒータ１３で２００℃に加熱されている筒本体１
１の内面に密着して加熱される。この状態を１０秒間保
持した後、プラスチック延伸パイプｌ内の圧縮空気を抜
く。するとプラスチック延伸パイプｌは収縮して冷却液
で冷却されている冷却軸２の外壁に密着して冷却され、
熱固定が完了する。この冷却の際、プラスチック延伸パ
イプ１は冷却軸２により内側から保持されているので、
冷却軸２の外径以下に収縮することはない。

その後、加熱筒３からプラスチック延伸パイプｌの嵌合
した冷却軸２金外し、このプラスチック延伸バイブｌ内
に圧縮空気を再び送り込んで膨らませ、冷却軸２から取
り外す。

これにより、高温に耐えるポリエヂレンテレフタート製
のプラスチック延伸パイプｌを得ることができた。

この以上の実施例と同一の条件で、パリソンからプラス
チック延伸パイプ１を得て熱固定した場合、プリフォー
ムからプラスチック延伸パイプ１を得て熱固定した場合
のそれぞれにつき、熱固定時間を変えて複数の熱固定量
を得、１２０℃に加熱したグリセリン中に３０分間浸漬
して耐熱試験を行ったところ、本発明による熱固定手段
によれば、熱固定時における収縮を必要最小限に押さえ
て歪みの少ないものとすることができ、耐熱試験におい
てら収縮の殆どない（第１表における収縮率は測定誤差
に含まれるもと解される）耐熱性の極めて良好な熱固定
量が得られることが判明した。結果は第１表に示す。

（以下、余白）次に、第２の装置を使用して熱固定する場合を第５図及
び第６図に基づいて説明する。なお、先の実施例と同様
の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例の乙のは、プラスチック延伸パイプ【の外側
を負圧にして膨張させるもので、加熱筒３の筒本体１１
に空気吸引路２０を設けたものである。

また、シールリング７は冷却軸２から削除され、各環状
ブロック１０の内壁に設けられている。

この実施例の装置で熱固定をする゛場合について述べる
。

まず、プラスチック延伸バイブＩを冷却軸２に嵌合して
加熱筒３内に挿入する。この状態で空気吸引路２０がら
空気を吸引し、筒本体１１とプラスチック延伸パイプＩ
の外面との間を負圧化する。これによりプラスチック延
伸パイプ１は膨張して、予めヒータ１３で１２０℃に加
熱されている加熱筒３の筒本体１１の内面に密着して加
熱される。その際、プラスチック延伸パイプｌの内側に
空気路５がら空気が導入される。この加熱状態を１０秒
間保持した後、空気吸引路２０から筒本体１１とプラス
チック延伸パイプ１との間に空気を送り込む。するとプ
ラスチック延伸パイプｌは収縮して、その内側の空気が
空気路５から抜けつつ、冷却液で冷却されている冷却軸
２の外壁に密着して冷却され、熱固定が完了する。この
冷却の際、プラスチック延伸パイプＩは冷却軸２により
内側から保持されているので、冷却軸２の外径以下に収
縮することがないのは先の実施例と同様である。従って
、その耐熱試験の結果も第１表と略同−であった。

また、その後のプラスチック延伸パイプ１の抜き取り操
作は実施例１と同様である。

なお、プラスチック延伸パイプｌの抜き取りは、空気路
５がら空気を送り込んでプラスチック延伸パイプｌをや
や膨らませて抜く手段に限らず、プラスチック延伸パイ
プの端部にあらかじめフランジ部分を形成しておき、こ
のフランジ部分を引っ掛けて冷却軸２から機械的に抜き
去るようにしても良い。

なお、以上はポリエチレンテレフタート製のプラスチッ
ク延伸パイプ１を熟固定する場合について述へたが、池
の樹脂によるプラスチック延伸パイプ１の熱固定ら同様
である。但し、樹脂の種類等により加熱筒３の加熱温度
、加熱筒３によるプラスチック延伸パイプ１の加熱時間
は適宜変更される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラスチック延伸パイプを一度膨張さ
せた状態で加熱し、その後、プラスチック延伸パイプを
元の１以下、すなわち元の径と同一径らしくはそれより
小さい径に収縮させて冷却することにより、熟固定によ
る収縮が、プラスチック延伸パイプの元の径に戻る収縮
作用に吸収されて、収縮による変形や歪みの発生の無い
、極めて品質のよい耐熱性プラスチック延伸パイプを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の熱固定装置の縦断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面
図、第４図（Ａ）〜（Ｇ）はこの第１の熱固定装置によ
る熱固定処理の工程を示す工程図、第５図は第２の熱固
定装置の縦断面図、第６図（Ａ）〜（Ｇ）はこの第２の
熱固定装置による熱固定処理の工程を示す工程図である
。 ■・・プラスチック延伸パイプ、２・・冷却軸、　　　　　　３・・加熱筒、５・・空気
路、　　　　　　６・・冷却液路、２０・・空気吸引路
。第２図第３図第５図（Ａ）　　　　　　”””

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラスチック延伸パイプ１を径大となるよう膨ら
ませて加熱した後、元の径以下の径に収縮させて冷却す
ることを特徴とするプラスチック延伸パイプの熱固定方
法。
（２）プラスチック延伸パイプ１内に挿入される冷却軸
２と、この冷却軸２をプラスチック延伸パイプ１ととも
に内挿させる加熱筒３とを備え、前記冷却軸２は、圧縮
空気を冷却軸２周面から吐出させる空気路５を有してい
るとともに、冷却液を巡らせる冷却液路６を有し、前記加熱筒３は、両端部の内径がプラスチック延伸パイ
プ１外径と同一で、中間部分の内径がプラスチック延伸
パイプ１の外径より径大に形成されていることを特徴と
するプラスチック延伸パイプの熱固定装置。
（３）プラスチック延伸パイプ１内に挿入される冷却軸
２と、この冷却軸２をプラスチック延伸パイプ１ととも
に内挿させる加熱筒３とを備え、前記冷却軸２は、プラ
スチック延伸パイプ１内に空気を導入する空気路５を有
するとともに、冷却液を巡らせる冷却液路６を有してお
り、前記加熱筒３は、両端部の内径がプラスチック延伸パイ
プ１外径と同一で、中間部分の内径がプラスチック延伸
パイプ１の外径より径大に形成されているとともに、中
間部分の内周面とプラスチック延伸パイプ１との間から
空気を吸引する空気吸引路２０を有することを特徴とす
るプラスチック延伸パイプの熱固定装置。