JPS634931A - 二重壁管の製造方法とその装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、横方向に波形のついた外壁となめらかな内壁
とを有する二重壁管のｌｉＪ造に関し、かつ特に塩化ポ
リビニルからのそのような管の製造に適用できる方法と
その装置に関する。

（従来の技術） 熱可塑性ポリマー材料から二重壁管を製造することは古
くから知られており、その際外壁が管のほぼ横方向に波
形をつけられ、内壁はなめらかで波形をつけられておら
ず、内壁と外壁の波形部の内側頂部で一緒に融着される
。この種の管を製造するには、内側管ど外側管の両方を
同時に押し出し、なお可塑状態にある間に、押し出され
た外側管と共に動く周ＩｌＨの型に対して外側管をふく
らまＶて外側管に波形をつけ、それから再び両方の管の
材料がなお可塑状態にある間に、内側管を外側管の波形
部の内側頂部に付勢すれば良い。従来技術の代表的な方
法と装置は次の米国特許明細書に開示されている。

第３．２８０．４３０号　アントロパス（Ａｎｔｒｏｂ
ｕｓ） 第３．５３８，２０９号　ヘグラー（Ｈｅｇｌｅｒ）第
３，６７７．６７６号　ヘグラー（ｌＩｅＱＩｆｌｒ）
第３．７４３．４５７号　シニイ（Ｃ１ｎ１）第３．９
９４，６４６号　ハウツク（ｌｌａｕｃｋ　）第３，９
９６，３２３号　ヘグラー（Ｈｅｏｌｅｒ）その他 第４，３０５．７０３号　ルプク（Ｌｕｐｋｅ　）その
他 （発明が解決しようとする問題点） 使用されたポリマー材料がポリエチレンであったときに
は、従来技術の作業者により用いられた方法ど装置はき
わめてうまくいき、そのようなポリエチレンの二重壁は
共通の商品となっている。

しかしながら、広範囲な研究がなされたように思われる
が、塩化ポリビニルが、そのような二重壁管に例えば下
水管として使用するために必要な比較的高い工学技術特
性をもたせることができる侵れた特色を有することが周
知であるという事実にも拘らず、そのような二重壁管を
塩化ポリビニルから押し出して成形しようとする場合に
これまでほとんど商業的成功がなしどげられなかった。

少なくとも大抵の場合に、従来技術により製造された塩
化ポリビニル管は、過度のもろさ、二つの壁の間の不適
当な融着またはこれらの両方が特色であったど思われる
。

従来技術で出会った困難の理由は完全には分かっていな
い。一つの重要なファクタは、従来の作業者が成功した
ポリエチレンが塩化ポリビニルよりそんなに速くなく熱
を失うので、ポリエチレンを使用する従来技術の作業者
は、両方の管がなお良好な融着に適切な温度にある間に
内側管を波形についた外側管と係合するようにすること
ができたが、塩化ポリビニルではそうすることができな
かったということである。また、二つの壁の融着を達成
するために、プラスチック材料がさらされていた流れ方
向のため流れ剪断が強制されることになり、このため塩
化ポリビニルのようなポリマ一を用いたときに製品が過
度にもろくなるようである。従来技術で出会った困難の
理由にもかかわらず、塩化ポリビニルで作られてかつ下
水管としてまたは同様な目的のために使用しようとする
ときに必要な工業技術特性を有する言及した種類の二重
壁管に対する継続する要求があった。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による二重壁の塩化ポリビニル管は二つの独特の
特色を有する。第一に、内壁と外壁の波形部に内側頂部
との間の融着接合個所は次のようなものである。すなわ
ち、管をＡＳＴＭ（米国月利・試験協会）Ｄ２４４４−
８０による衝撃試験により破砕したときに、そしてその
とき波形部を横切る融着接合個所の一つを切断づること
により試験片を得たときに、２０倍の拡大した切断部の
走査電子顕微鏡写真は、その写真を裸眼で観察すること
により見られる融着接合個所における内壁の材料と外壁
の内側頂部の材料の間に境界線を示してない。第二に、
管はＡＳＴＭ　　Ｄ２４４０−８０に従って２００ａｘ
（８インチ）管のための１６０７−ト・ボンドの平均１
＋Ｎ　−ｃ　Ｉｉｌを験したときに９好な衝撃性能を示
し、そのような良好な衝撃性能は、不適当な融着または
熱で劣化した樹脂により引き起こされるようなもろさを
ほどんど示さない。

本発明により、ポリマー材料の二つの同心の管を、比較
的大ぎい直径の第一の環状ダイオリフイスと比較的小さ
い直径の第二の環状ダイオリフイスとを右するダイを通
して一致して押出し、その際二つのオリフィスが同軸で
あり、かつ第二のオリフィスが、ゼロでありうる距１１
１１′ｃ１かつ押し出されている管の直径にかかわらず
約２．５インチ（６４ｍ　）を越えｔ【い距離だけ、第
一オリフィスから押出し方向に隔置されている。第ニオ
リフイスは、その距離が第一ダイオリフイスの内径の比
が約１＝４であるような値を越えない距離だけ第一オリ
フィスから押出し方向に隔置されるのが有利であり、そ
の比が約に８から約１：２２の範囲にあるのが一層有利
である。

右利には、塩化ポリビニル押出し構成物を、３６０−４
２０°Ｆ　（１８８−２１６℃）で溶解物として慣用の
スクリュー押出機の胴を通してスクリューの作用により
前進させて、各流路が異なるダイオリフイスに通じてい
る二つの同心の流路に分割すると共に、ダイを、有利に
は胴出口で溶解温麿近くの温度に維持し、いずれにして
も塩化ポリビニルの劣化温度より著しく上ではない温度
に維持する。ダイリップのポリマー材料の濡疫を３８０
°±１０°Ｆ（１９３，３°±５．５６℃）に維持Ｊ−
るどきに最良の結果が達成される。第一のダイオリフイ
スから出現すると、外側管が直ちに、溶融したポリマー
材料をそれぞれのダイオリフイスへ導く流路の間に、有
利にはその流路と同心に位置した通路を経て供給される
空気または他の適当なガスにより、周囲の移動するダイ
と成形係合するようにふくらまされる。第二のダイオリ
フイスから出現した後、内側管は、二本の管の間のガス
圧が内側管を内方へ片寄らせる傾向に対向するのに適切
な内側ガス圧を受ｔノで、成形兼冷却心金の上へ導かれ
、その心金の外面が、押出し方向に小さい距離だ１ノ小
さい方のダイオリフイスから隔置された上流先端で始ま
り、その上流先端は、ｖＪ造１べき管の内径にはほぼ等
しい一層大きい横寸法の個所まで外方にテーパーになっ
ている。従って、心金の外向の一層大きい寸法の個所は
、内側管と外側管の波形部の内側頂部の間の融着が始ま
る位置を決定し、かつ二つの管が係合り゛るときに両方
の管のポリマー材料がなお良好な融着瀉瓜にあるように
前記個所と大きい方の女イオリフイスの間の空間をでき
るだけ小さくする。内側管が波形のついた外側管の内側
頂部の最初に付勢される個所と大きい方のダイオリフイ
スの間の軸方向空間が、成形される管の寸法、ダイリッ
プのポリマー材料の温度、ふくらませるガスの温度、お
よび押し出される特別な樹脂の性質に依存しＣ変化しう
るが、その間隔は、製造される管の直径を越えないのが
有利であり、特に管直径が増加するにつれて、管半径よ
り小さくするのが有利である。

このように形成された二重壁管は、ポリマー材料が実質
的に剛性状態に冷却するまで成形兼冷却心金と係合する
ように維持される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面により説明する。

第１図乃至第３Ａ図の装置 本方法を一層容易に理解できるようにするために、本方
法を実施するための一つの代表的な装置を第１図−第３
Ｄ図により述べる。押し出ずべきポリマーの構成は、有
利には遠心強力混合機を用いて、自由に流れる乾燥混合
物として形成され、その混合物がダイ２、移動成型装置
３および細長い成形兼冷却心金４を供えた慣用のスクリ
ュー形押出機１の供給ホッパーへ連続的に給送される。

押出機は通例電気的抵抗ヒータを備え、押出機スクリュ
ーとヒータの作用は所望の溶融池面を達成するのに有効
である。

第２図に見られるように、ダイ２は、流れを指向させる
二重の魚雷状体６と７を含むダイ本体５を有し、二重の
魚雷状体は大体円錐形であり、押出機胴の出力端に向か
ってテーパーになっていて二重スパイダ８により担持さ
れている。ダイはまた、最も内側の管状心金９と、心金
９を囲んでいてかつこれと同心の管状用１０と、胴１０
を囲んでいてかつこれと同心の第二の管状心金１１と、
心金１１を囲んでいてかつこれと同心の外側用１２とを
有する。ダイの心金１１とＷＡ１２が半径方向に隔置さ
れていて、外側魚雷状体７から第一円形ダイオリフイス
１４へ導かれる第一流路１３を区画している。心金９ど
ＩＳｌ　１０が半径方向に隔置されていて、内側魚雷状
体６から第二の円形ダイオリフイス１６へ導かれる第二
流路１５を区画している。オリフィス１６はオリフィス
１４より小さく、かつこれと同心である。オリフィス１
６はオリフィス１４から押出し方向に距１１ｉＸ（第３
Ｂ図）だけ隔置されており、この距＃ｌｘはゼロである
ことができ、かつ距離Ｘ対オリフィス１４の内径の比が
約１：４であるような値を越えず、距離Ｘは、その比が
約に〇から約１：２２までの艶聞にあるようなものであ
るのが有利である。

外側魚雷状体７とスパイダ８の外側部分が押出し機胴か
らの全溶融流れの部分を、通路１３を経てオリフィス１
４へ前方へ押し進められる管状流れに向ける。魚雷状体
およびスパイダの外側部分により示される表面が、押出
様の出口から通路１３の始まりへの滑らかな移行流路を
区画し、それから通路１３が真直な壁で囲まれ、かつわ
ずかだけテーパーになっているので、ポリマー材料の限
られた剪断または圧延の可能性が避けられる。

オリフィス１４を区画するダイリップは、ダイの長手方
向軸線を横切る共通平面と同心のかつその共通平面にあ
る正確な円形の円筒面であり、それ故オリフィス１４か
ら出現する溶融プラスチックは円筒形管の形をしている
。魚雷状体およびスパイダの内側部分により示される表
面も、押出機態の出口から通路１５への滑らかな移行流
路を区画し、通路１５は、半径方向横断面でわずか前方
にテーパーをつけながら、ダイオリフイスの位ｎ近くま
で実質的に真直である。そこで、通路１５がほぼ截頭円
錐形様に外方にかつ前方にじょうご状に張り開いており
、オリフィス１６のダイリップが通路１５の前端の載頭
円鉗壁の延長であるので、オリフィス１６から出現する
溶融プラスチックが前方だけでなく外方へ向けられる。

最も内側の心金９には、冷却液を成形兼冷却心金４へ供
給するための供給管１７、冷却液を心金４から導く排出
管１８、および熱を内側からダイへ供給するための内側
加熱バンド１９が収容されている。外側加熱バンド２０
がダイの外側用、ダイ本体に設けられ、およびダイを押
出機態に取り付゛けるためのアダプタ７ランジの近くに
設けられている。

移動する型３は、押出しプラスチック管に波形をつける
ためのどんな慣用の型式のものでも良く、かつ二組の半
型２１からな□る種類のものが有利であり、その際二組
の対応する８対の半型を押し出された管の周りに適合さ
せることができ、半型の絹を無端キレリヤにＪ：り担持
することにより８対の半型を閉じることができ、かつ閉
じたときに、押出し速ｍに依存する移動速度で押出し方
向に動かすことができる。この型式の移動する型は、例
えばアントロパス（＾ｎｔｒｏｂｕｓ）の米国特許第３
．２８０，４３０号明細書に開示されている。

ダイ１１１０と心金１１の間の空間は、圧縮空気または
他の適当なガスをダイ本体内の接続部（図示省略）を経
て供給するためのガス流路２２を構成し、このガス流路
は円形の排出オリフィス２３へ前方に導かれ、その排出
オリフィス２３は第一ダイオリフイス１４より小さくか
つこれから内方に隔置されていてオリフィス１４と１６
の間に位置している。、最も内側のダイ心金９の内側横
断面は、後述するように冷却液供給兼排出管を収容する
のに必要であるより大きいので、心金９の孔はダイ本体
内の取付具（図示省略）を経′Ｃ供給される圧縮ガスを
案内することもできる。内側心金９は内側押出しオリフ
ィス１６を有意な距離だけ越えて前方へ突出しかつ環状
の横方向の平らな端面２４で終っている。

第３図に見られるように、成形兼冷却心金４は、外壁３
０およびこの外壁３０と同心の内壁３１からンにるほぼ
管状のユニットｅあり、二つの壁は螺旋状に延びる仕切
り３２により分離され、その０−切りの縁がそれぞれの
壁に流体が漏れないように固着されることにより、壁３
０．３１および仕切り３２が螺旋状ダクト３３を区画し
ている。その長さの大部分を通じて、外壁３０がｉ［確
な円形の円筒状外面を有する。しかしむがら、その左側
端部（第３図−第３Ｂ図で見て）は、外壁３０が、ｉ頭
円鉗様に小さい角度で内方にテーパーをつけられて先端
部分３０で終っており、その先端部分が滑らかに内方に
カーブして、軸方向に延びる短かい環状部分３０ｄによ
り部分３０ｂから軸方向にずらされた平らく【横方向の
環状端壁部分３０ｃに接合している。

心金４はまた、取付板３５と中心管３６を有する。板３
５の一面３７は板の円形範囲を通じて平らである。板３
５０反対側の面は、板の円形外周縁と同心である円形ハ
ブ３８を有し、この円形ハブは管３６の一端を取り囲む
ような内径を有し、管３６のその端部がハブに固く取り
つけられている。部材３０の端壁部分３０ｃの内周が八
１３８の外周を取り囲みかつこれに固く取りつけられて
いる。第３Ａ図に最も良く見られるように、板３５の外
周が押出しオリフィス１６の直径よりかなり小さい直径
を有する。板３５が中心軸方向孔３９を有する。板３５
と反対側のその端部に、外壁３０が横方向の環状の、内
側に曲がった端部フランジ４２を有し、この７ランジに
内壁３１の対応する端部が流体の漏れないように固着さ
れている。フラジ４２の外面に端部部材４３が固着され
、この端部部材は、平らな横方向の環状端壁４４と、心
金から内方へテーパーがついている截頭円錐形外壁４５
と、管３６の対応する端部が通って延びる中心開口を有
する平らな横方向の環状端壁４６とを有し、壁４６の内
周が管３６に流体の舗れないように固着されている。部
材４３が、周方向に間隔を置いた締付部材４７により７
ランジ４２に固く取りつけられている。

間隔板５０が取付板３５の面３７の上にあり、かつ取付
板（および従って心金４１が、第３Ｄ図に示した仕方で
ねじ５１によりダイ心金９の先端に固く取りつけられ、
従って板５０が面２４と３７の間に締めつけられている
。第３図に見られるように、板５０は環状であり、円形
外周５２ど円形内周５３を有する。複数の長方形切欠き
５４が板に対して半径方向に延びていてかつ外周５２を
通って外方に開口している。第３Ａ図に最も良く見られ
るように、切欠き５４０半径方向長さは、最終組立体に
おいて、切欠きの内端が心金９の先端の内面５５から内
方に隔置されるような長さである。従って、ダイ２の内
側心金９の孔へ圧力下に供給される空気または他のガス
が心金４の管３６の内部へ配送されるだけではなく、切
欠き５４を経て、ダイの先端と心金４の隣接する端部の
間の環状空間５６（第３Ａ図）へも配送される。

供給管６０とｔＪ＋出管６１がダイ心金４の孔を通り、
板３５と５０の中心開口を通り、そして完全に心金４の
管３６を通って延びて、管３６の端部から突出し、マニ
ホルド６２に連結されている（第３図）。管６０がマニ
ホルドのダクト６４の一端と連通し、ダクト６４の他端
が、部材４３の壁４６と４４の開口を通って延びている
管６５の一端を連通しており、管６５の他端が外方に曲
げられて壁３１の半径方向開口６６内で密封され、それ
によってマニホルドに近いダクト３３の端部と連通して
いる。管６１がマニホルド６２のダクト６７の一端と連
通し、ダクト６７の他端が管６８の一端と連通しており
、管６８の他端が外方に曲げられ、かつ壁３１の開口６
９で密封されてダイに最も近い螺旋状ダクト３３の端部
と連通している。管６０．６１．６５および６８は剛性
があって自己支持し、かつマニホルド６２が全体的にそ
れらの管により支持されている。

第２図に示したように、ダイ２のスパイダ８には、内側
ダイ心金９の延長部９ａが収容される中央孔があり、延
長部は中空であり、かつ二つの半径方向ス［ダクトを有
し、ぞのうちの一つを７１ｒ−示ず。管６０と６１の各
々について、スパイダが半径方向孔７２を有し、その孔
には、管６０および６１のそれぞれの一つと連通ずる管
が固く取りつけられている。従って、管７３が一つの孔
７２を通って延びていてかつ継手７４により管６１の端
部に接続され、それにより管６１からダイの外側の個所
へ冷却液を尋く。第二の管７３（図示省略）が同様に設
番フられていてかつ管６１の端部に連結され、それによ
って冷却液をダイの外側の源から管６１へ導く。第三の
管（図示省略）が延長部９ａの孔と簡単に連通していて
、圧力ガスを心金９の孔を経て切欠き５４へそして心金
４の管３６の内部へ供給する。三本の全部の管がそれぞ
れの孔７３の周囲の壁に対し流体の漏れないように密封
されている。

心金４がダイ２に固く取りつけられているので、かつ心
金それ自体が剛性のあるｊ−ニットであるので、心金が
ダイ２の長手方向軸線に対して同軸に保持されている。

心金４の外壁３０の外径が、ダイオリフィス１４と１６
からそれぞれ押し出された管７７と７８の壁の結合した
厚さにほぼ等しい距離だけ、型半部２１の波形部の内側
頂部７６の内径より小さい。第３Ａ図を考察りると、−
反型半部を第１図に見られる仕方でダイの周りで閉じた
ときに、型半部の内側頂部７６が共通の正確な円形の円
筒状平面にあり、かつその円筒状平面が心金の外壁３０
の外面の正確な円形の円筒状部分と同心であり、かつこ
の円筒状部分から外方に隔置されている。作動中、圧力
空気または他のガスが、オリフィス１４と１６を経たポ
リマー材料の押出しと同時にオリフィス２３を経ておよ
び切欠ぎ５４を経て供給される。外側管７７がダイオリ
フイス１４から出現する際に、オリフィス２３を軒で入
れたガスの圧力が直らに外側管をふくらまＶて、ダイ半
部２１により示された波形面と一致させる。ダイオリフ
イス１６から出現する内側管７８は、まず心金４０の外
壁３０の円味のついた先端部分３０ｂを取り囲むように
係合し、ぞして心金外壁のテーパー部分３０ａに沿って
移動するにうに進む。板５０の切欠き５４およびｒｆｒ
ｉ　２４と３７により区画された半径方向後は口から出
現する圧力ガスは、管７７と７８の間の圧力ガスにより
管７８が過度に内方へ片寄るのを防止するのに＝　　２
７　− 適切な空間５６内の圧力を支える。二本の着の同時の押
出しが連続するにつれて、管７８が傾斜した表面部分３
０ａを前進して、表向部分３０ａが’１３０の正確な円
形の円筒状外面に接合する個所へ進む。その個所で、心
金４の成形機能は、管７８が、今や波形のついた外側管
７７の内側頂部７９のうちの接近する内側頂部と直接係
合する位置へ管７８をもって行くように働くが、型半部
２１が押出し速痕で心金に沿って動かされ、そのとき頂
部７９は、型半部が前進するにつれて前進するものと理
解される。

第３Ｂ図に示したように、内側ダイオリフイス１６が外
側ダイオリフイス１４から押出し方向に小さな距離Ｘだ
け軸方向に隔置されている。いずれにしても、距離Ｘの
値は２．５インチ（６４ｗａ　）を越えないが、その値
は、距離Ｘ対外側押出しオリフィスの内径Ｄ（これは本
質的に管の直径である）の比が約１：４から約１＝２２
の範囲内にあるような値が有利であり、その比が約に８
から約１：２２の範囲内にあるようなＸの値が最も有利
である。表面部分３０ａが心金４の壁３０の正確な円形
の円筒状主要外面部分と接合する個所がオリフィス１４
の外側から押出し方向に距＊２だけ軸方向に隔置されて
いる。それ故、第３Ｂ図から明らかなように、内側の押
し出された管７８が波形の外側管の内側頂部７９と係合
する個所も、距＊２だＧジオリフイス１４から隔置され
ている。

距離７の値が距ＩＤを越えないのが有利である。

比較的大きい直径の管を製造しようとするときには、距
＊２は製造すべき管の半径より小さい。すなわち距離り
の部分の−より小ざい方が有利である。このように、実
際に、距離Ｚは、成形兼冷却心金と移動型装置の協働に
より管７７と７８を一緒に押し進めて内側管と外側管の
波形部の内側頂部との融着を達成する前の管７８の軸方
向移動の限界である。前述したように制御されるダイリ
ップにおける溶解物と押し出された材料の温度では、前
述した寸法上の関係により、管７７と７８の温度がほぼ
同じになり、かつ内側管が外側管の内側頂部７９と融着
接触するときに二つの管の間の良好な融着を確保する値
になることが保証される。

−亀二本の管が一緒に融着されると、その結果として出
来た二重壁管Ｐが移動する成型装置３の作用を受【ノで
前進する。このように、管が心金４の壁３０のすべての
円筒外側面を横切り、かつそうする際に、管の移動にほ
ぼ対向して螺旋状ダクト３３を通って流れる冷却液によ
り冷却される。

心金の冷却作用が管の温度を十分に下げて一管のポリマ
ー材料を完全に固化しかつ管を自立させる。

圧力ガスを切欠き５４を経て空間５６へ供給するには、
管が引っ張られるときにガスが心金の管３６から管Ｐの
孔の中に自由に逃げることができないことが必要なので
、慣用のワイパー型シール８１（第３Ａ図）がアーム８
２により担持され、このアームは例えば、管３６の突出
端部にある直径上の対向した孔８３に係合する内側に曲
がった端部を有する。ワイパーシール８１は円形であり
、かつ管が心金から出て来る際に管の内ｉａｉと密封状
態で摺動可能に係合する。

匙１Ｎ力至第３図の装置で本方法を実施すること−３１
＝ 強力混合機を用いて、自由に流れる次のような乾燥混合
物を準備する。

成　分　　　　　　　　　重量パーセントポリ塩化ビニ
ル　　　　　　　８５−９３．５炭酸カルシウム　　　
　　　１．５−１０．０ポリマー加■助剤　　　　　１
．５−５．０変性剤としての塩素化 ポリエチレン　　　　　　　　１．５−７．０石蝋　　
　　　　　　　　　１．０−３．０二酸化チタン　　　
　　　　０．５−３．０ステアリン酸カルシウム　０．
２５−０．５カーボンブラツク顔？３１　　　０．２−
０．５アンチモン系安定剤　　　　０．２−０．５ポリ
エチレン蝋　　　　　　０．１−０．２その乾燥混合物
−を押出機の供給ホッパーへ連続的に供給し、そして押
出機を胴出口で３６０−４２０°Ｆ（１８２−２１６℃
）の溶解渇ｋを維持するように作動させる。ダイの加熱
バンドを作用させて、ダイ温度を溶解温痘近くに維持し
かつ押し出された材料の温度をダイリップで３５０°±
１０°Ｆ（１９３，３°±５．５６℃）に維持する。

押出しが始まるときに、圧力ガスを５−１１ｓｉ。

で通路２２とオリフィス２３を通して供給して、外側の
押し出された管を移動１′る型半部２１に対してふくら
ませてその波形の空洞に入れる。同時に、圧力空気を５
−９　ｐｓｉ、で最も内側のダイ心金９の孔より供給し
て、内側の押し出された管をふくらませて二つの管の間
のガス圧に対向作用させることにより、内側の押し出さ
れた管が心金４のテーパー端部の上を通ることがＣきる
。冷却液を、典型的には２０−６０°Ｆ（−７−１６℃
）でおよび８０ｐｓｉ、で毎分５ガ［１ンの流量で、供
給管６０を経て心金へ供給する。二つのダイオリフイス
の間の間隔Ｘが最小にしであるので、かつ溶解およびダ
イリップ濡洩が前述したように制御されるので、それぞ
れのダイオリフイスから出現する押し出された管は、二
本の管が相ｎに熱融着するのに適当な温度にあり、かつ
二本の管の湯葭が良好な融着範囲に維持される。なぜな
ら、すべての膨脂する圧力ガスが加熱されたダイ構造体
を通じて供給され、従ってプラスチックを過度に冷却し
ない十分に高い温度にあるからであり、かつ距ｗｉＺを
前述したように最小にしであるからである。このように
、心金４と移動する型が協働して内側の押し出された管
を外側管の波形部の内側頂部に付勢するので、口好な融
着接合が生ずる。押出機胴からダイ構造体を通じて供給
されるプラスチック溶解物がそれ自体圧延される感じに
加工されないし、強制された剪断にもざらされないので
、心金４の主要長さの冷却作用の結果として生ずる剛性
のある二重壁の塩化ポリビニル管は、ポリマーの劣化に
起因する著しいもろさを示さない。

上に与えられた全体的な構成内の初期の乾燥８１合物で
、および前に特定したように制御される作用温度で、良
好な塩化ポリビニル二重壁管が第３図−第３Ｂ図に示し
た装置でかつ次のような寸法上の関係で形成された。

−管ｊ１罫−−距］１ｙ−」ｌ１ｉｌＩｔ７４インチ　
　　　０．２インチ　　１．９インチ（１００Ｊ１１１
）　　　　　　（５１１１）　　　　　　（４９ｓ＋ｓ
＋）４インチ　　　　０．７フインチ　３．１インチ（
１００ａｕｉ　）　　　　　　（２０ａｉ＋　）　　　
　　　（７７Ｂｍ　）６インチ　　　　０．２フインチ
　１．３インチ（１５０ａｇ＋＞　　　　　（７ａｗ）
　　　　　（３３ｉｍ）６インチ　　　　０．５５イン
チ　１．３インチ（１５０ｊ１１１）　　　　　　（１
４躍）　　　　　　（３３ｓｉＩＩ）８インチ　　　　
０．４３インチ　２．９インチ（２００ａｍ　）　　　
　　（１１ｍ＋　）　　　　　（７４ｍ　）８インチ　
　　　０．９５インチ　２．９インチ（２００履）　　
　　　（２４Ｂｍ）　　　　　（７４Ｂｍ）本発明によ
る有用な塩化ポリビニルは、フイケンシｘル（Ｆｉｋｅ
ｎｔｓｈｅｒ）　Ｋ　−１ｆｉ６０−７０、有利には６
２．５−６７を有するような分子間のホモポリマーであ
る。少なくとも−・つの！＋撃変性剤が含まれるが、ア
クリル系ポリマーおよびコポリマー、アクリロニトリル
−ブタジェン−スチレン−コポリマー、ポリ−α−メチ
ルスレチンおよび塩素化ポリエチレンからなるグループ
から選択されるのが有利である。塩素化ポリエチレンが
特に有利であり、かつ使用時には、全構成に基いて、重
量で少なくとも１％に等しい量を入れる。少なくとも一
つの蝋型１ｌｖ１滑剤を用いるのが有利であり、またパ
ラフィン蝋と一廟少ない割合のポリエチレン蝋の両方を
用いるのが有利であり、ステアリン酸カルシウムを付加
的な潤滑剤として入れる。

次に実施例を示す。

逍ユ 慣用のクラウス’マ”１Ｘイ（ＫｒａｕＳｓ　Ｈａｆｆ
ｅｉ　＞ＫＭＤ１２５の二本スクリュー押出機を用いて
、第５図に示した長手方向断面の８インチ二重壁管を１
２．０００フイートｖＩ造した。押出機には、第１図−
第３Ｄ図を参照して述べたダイ、波形をつける型、ふく
らませる設備および成形兼冷却心金が設けられ、かつ１
１１温度、ダイＩＬ溶解瀉疫、冷却液温度およびヘッド
圧力を連続的に決めるための慣用の装置が設けられてい
る。構成は、次の配向を有する−様な自由に流れる乾燥
混合物として強力混合機で準備した。

成　分　　　　　　　　　　重量パーセントポリ塩化ビ
ニル　　　　　　　　　９５．５８０炭酸カルシウム　
　　　　　　　　　２．７１７アクリル系ポリマー加工
助剤　　　　１．８１２塩化ポリエチレン　　　　　　
　　　１．３５９パラフイン蝋　　　　　　　　　　　
　１．２６８二酸化チタン　　　　　　　　　　　０．
９０６ステアリン酸カルシウム　　　　　　０．４５３
カーボンブラツク顔料　　　　　　　０．３６２アンチ
モン系安定剤　　　　　　　　０．３６２ポリＪチレン
螺　　　　　　　　　　０．１８１１００．０００ 塩化ポリビニルは、相対粘度（２５℃のシクロヘキ号ノ
ン中の重量％が１％）２．２０、固有粘度（シクロへキ
勺ノン１０〇−当り０．２９＞０．０１およびフィケン
シエルに一値（シクＯヘキ１ノノン１００Ｉｄｌ当り０
．５９）６６．５を有する、米国テキサス州ヒユースト
ン市のテネコボリマーズ、インコーボレーテドにより商
標２２５ＰＧの下で市販される並の分子量のホモポリマ
であった。加■助剤は、米国ペンシルバニア州フィラデ
ルフィア市のローム・アンド・ハース・カンパニーによ
り商ＩＫＭ−９８０１の下で市販されるアクリル系ポリ
マー型であった。

外側ダイオリフイス１４が０．０６４インチ（１，６２
Ｍの半径方向幅と、７．２インチ（１８，２８Ｃ１１）
の内径を有していた。内側ダイオリフイス１６が０．０
２８インチ（０，７３Ｂｍ）の半径方向幅と、６．９６
インチ（１７，６７１）の内径を有していた。二つのダ
イオリフイスの間の軸方向間隔×（第３図）が０．７７
５インチ（１，９７ｃｍ）であったので、間隔Ｘ対オリ
フィス１６の内径の比は１：８．９であった。押出様の
駆動モータが２０００　ｒ、ｐ、ｍで作動され、１８「
、ｐｌのスクリュー速度を与えた。ヘッド圧力が４６８
０ｐｓｉで始まり、かつ稼動中４９ｏｏｐｓ＋。

以下に相持された。胴鴻痕は次の通りであった。

領域Ａ　　４２Ｂ−４２９°Ｆ（２２０−２２１℃）領
域Ｂ　　４２７−４２９千（２１９−２２１℃）領域０
　３８９−３９０°Ｆ（１９８−１９９℃）領域Ｏ３５
５−３５９°Ｆ（１７９−１８２℃）領域Ｆ　　３３９
−３４１°Ｆ（１７１−１７２℃）アダプタフランジの
温度を含む本体温度が３７７°Ｆ（１９２℃）と３７９
下（１９３℃）の間に維持され、かつダイリップにおけ
る押し出された材料の温度が連続的に３８０±１０°Ｆ
（１９３，３±５．５６℃）の範囲にあった。押出し速
度は毎時約１０４０ボンドに維持された。通路２２とオ
リフィス２３を経て空気圧力が６．６−８．１ｐｓｉ、
に維持され、かつ最も内側の心金を経て空気圧力が６．
２−７．３ｐｓｉ、に維持された。

距離Ｚの下流の心金の温度が４４−５９下（７−１５℃
）に維持された。

完成した管は第５図に示した横断面を有し、内壁厚さが
０．０４０インチ（１，０２ａｅ＋）、外壁厚さが０．
０３５インチ（０，８９１ｍ）および内壁の内面と外壁
の外面の間の半径方向空間が０．３６０インチ（９，１
５ｍ）あった。１６０フイート・ポンドの平均値を有゛
ケるＡＳＴＭ　　Ｄ２４４４−８０による衝撃試験にお
いて、２０個の試料のうち１４個が、２０ボンド、タイ
プＢＴ　ＬＪ　Ｐで８０フイート・ポンドを通った。

ＡＳＴＭ　　Ｄ２４１２−７７による外部負荷特性の試
験において、５％（０，４インチ）のたわみで５０ｐｓ
ｉ、の最小管剛さが得られた。ＡＳＴＭＤ２４１２−１
７による偏平試験については、試料が称呼直径の６０％
だけゆがめられた。１２゜５フイート（３，８Ｍ）の試
料を端部で支持して１３６°Ｆ（５８℃）にさらした試
験では、最大５／８インチ（１３，３ｍ）の熱そりが観
察され、すべての試料が周囲温度に冷却されたときに元
の直線に戻った。第６図は、外側管の一つの波形部に対
し直角な切り口の２０倍の走査電子顕微鏡写真である。

切断の影響を観察できるが、波形部の内側頂部で二つの
壁が一緒に溶着されている、内壁と外壁の間に全く境界
線を観察できない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本方法を実施するための押出機、ダイおよび移
動型装置の半概略側面図、第２図は第１図に対して拡大
された押出しダイの縦断面図、第３図は冷却心金の縦断
面図、第３Ａ図は第３図と同様な半概略図であるが、こ
れに対して拡大された図で、外側管と内側管を本発明に
より押し出して形成する仕方を示す図、第３Ｂ図は一定
の寸法関係を識別覆る、−部組断面図でかつ一部側面図
で示寸概略図、第３Ｃ図は装置の部分を形成する間隔円
板の概略図で、この間隔円板は、圧力ガスが、押し出さ
れたダイと成形兼冷却心金の間の位鱈で内側の押し出さ
れた管の内部へ流れることができるようにするのに役立
つ。第３Ｄ図は成形兼冷却心金を押出しダイに取りつけ
る仕方を丞寸概略縦断面図、第４図は本発明による第１
図−第３図の装置で製造された二重壁管の概略側面図、
第５図は第４図の線５−５で切断されかつ第４図に対し
て拡大された概略縦断面図、第６図は第４図の線５−５
で切断された２０倍の走査電子顕微鏡写真である。 １・・・押出機、２・・・ダイ構造体、３・・・移動成
形装置、４・・・成形兼冷却心金、１３・・・外側管状
通路、１４・・・外側ダイオリフイス、１５・・・内側
管状通路、１６・・・内側ダイオリフイス、２２・・・
第一通路、７７・・・外側管、７８・・・内側管、５５
・・・第二通路。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 手続補正書（方式） 昭和６１年１０月２日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年　特許願　第１４４７０３号２、発明の名称 二重壁管の！Ｊ造六方法その装置 ３、補正をする者 事例との関係　　特許出願人 ツーバート、エム、ドロスバッハ ４、代　理　人　（郵便番号１００） 昭和６１年８月６日 （発送口　昭和６１年８月２６日） ６、補正の対象 委（ｆ状、明細書の「図面の簡単な説明」の欄、Ｎ面第
６図。 ７、補正の内容 （１）　　別紙の通り。 （２）　　明細書第４１頁第１６行目乃至第１８行目を
下記の文章に訂正する。 １−対して拡大された概略縦断面図である。」手続補正
書 昭和６１年１０月り　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内側壁と外側壁を連続的に押し出し、熱溶融状態に
   ある間に外側管を連続的にふくらませて、押出し方向に
   移動している周囲の環状の横方向に波形のついた型面に
   対して付勢し、内側管を外側管の波形部の内側頂部に対
   して膨脹させて内側管を外側管の波形部の内側頂部に融
   着し、それからその結果としてできた二重壁管を冷却し
   て固体状態にすることにより二重壁のプラスチック管を
   製造する方法において、細長いダイ構造体を設け、この
   ダイ構造体が、比較的大きい直径の外側ダイオリフィス
   と、比較的小さい直径の内側ダイオリフィスと、外側ダ
   イオリフィスに通じる外側管状流路と、外側ダイオリフ
   ィスと同心の、内側ダイオリフィスに通じる内側管状流
   路とを区画し、内側ダイオリフィスを、ゼロから２．５
   インチ（６４ｍｍ）を越えない値までの範囲の距離Ｘだ
   け外側ダイオリフィスから押出し方向に隔置するように
   し、プラスチック溶解物として押し出すべきポリマー材
   料を、ポリマー材料の劣化温度を越えない高い温度で同
   時に外側と内側の管状流路を通して前進させてそれぞれ
   のダイオリフィスから同心の外側管と内側管を押し出し
   、さらに型空洞がダイオリフィスを囲む位置に、波形の
   ついた複数の型の各々を連続的に有していて、それから
   押出しが進む押出し速度に実質的に等しい速度でダイか
   ら押出し方向に移動する型式の移動成型装置を設け、ダ
   イ構造体に関して同軸の細長い成形兼冷却心金を設け、
   成形兼冷却心金が、押出し方向に小さい距離だけ、小さ
   いダイオリフィスから隔置された上流先端で始まる閉じ
   た横断面の外面を有し、前記上流先端が、製造すべき管
   の内径にほぼ等しい一層大きい横寸法の個所まで外方へ
   滑らかにテーパーになるようにし、心金の外面のバラン
   スがダイ軸線にほぼ平行であるようにし、押出しが続行
   する間、圧力ガスをダイ構造体の第一通路を通つて導い
   て、外側の押し出された管と内側の押し出された管の間
   の空間へ圧力ガスを入れ、それにより外側の押し出され
   た管をふくらませて、移動型装置が有する型と合致させ
   、同時に圧力ガスをダイ構造体の第二通路を通して、ダ
   イと成形兼冷却心金の上流先端との間の位置で内側の押
   し出された管内の空間に入れ、それにより二つの押し出
   された管の間のガス圧力に対向作用して内側管の過度の
   内方への変形を防止するガス圧力を内側管内のその位置
   に確立し、内側管の連続した押出しにより内側管が成形
   兼冷却心金を次第に取り囲み、それから成形兼冷却 S金が内側管を外側管の波形部の内側頂部と係合するよ
   うに維持し、それにより内側管を外側管の波形部の内側
   頂部に融着結合し、それから成形兼冷却心金に沿った内
   側管の連続した移動により内側管を剛性状態に冷却し、
   それにより完成した二重壁管が下流端から出るときに、
   外側管の波形部により区画された空間内の残留ガス圧力
   が内側管を内方へ変形させることができないようにし、
   成形兼冷却心金の一層大きい横寸法の前記個所を、成形
   すべき管の直径より小さい距離Ｚだけ、小さい方のダイ
   オリフィスから押出し方向に隔置し、前記距離Ｚは、一
   層大きい横寸法の前記個所の内側管と外側管のポリマー
   材料の温度が少なくともポリマー材料の融着温度に等し
   いように十分小さいことを特徴とする方法。 ２、押出すべきポリマー材料が主要な樹脂として塩化ポ
   リビニルを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、溶解物が、少なくとも重量で８５％の塩化ポリビニ
   ルと、塩素化ポリエチレン、アクリル系ポリマーおよび
   コポリマー、アクリロ−ニトリル−ブタジエン−スチレ
   ン−コポリマーおよびポリ−α−メチルスチレンからな
   るグループから選択される少なくとも一つの衝撃変性剤
   とを含む、特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４、衝撃変性剤が塩素化ポリエチレンであり、かつ構成
   重量の少なくとも１％を構成する、特許請求の範囲第３
   項に記載の方法。 ５、さらに、溶解物が、潤滑剤として少なくとも一つの
   蝋を重量で少なくとも０．１％含む、特許請求の範囲第
   ３項に記載の方法。 ６、プラスチック溶解物を３６０−４２０°Ｆ（１８８
   −２１６℃）に維持する、特許請求の範囲第３項に記載
   の方法。 ７、ダイリップの押し出された材料の温度を３８０°±
   １０°Ｆ（１９３．３°±５．５６℃）に維持する、特
   許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８、プラスチック溶解物を３７７−３７９°Ｆ（１９２
   −１９３℃）に維持する、特許請求の範囲第６項に記載
   の方法。 ９、内側ダイオリフィスを、距離対大きい方のダイオリ
   フィスの内径の比が約１：８から約１：２２までの範囲
   にあるようなその距離だけ、大きい方のダイオリフィス
   から押出し方向に隔置する、特許請求の範囲第３項に記
   載の方法。 １０、ダイの前記第一および第二通路により圧力下に供
   給されるガスをダイ構造体により加熱する、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 １１、内側管と外側管を連続的に押し出し、外側管を熱
   溶融状態にある間に外側管を連続的にふくらませて、押
   出し方向に移動している周囲の環状の横方向に波形のつ
   いた型面に対して付勢し、内側管を外側管の波形部の内
   側頂部に対して膨脹させて内側管を外側管の波形部の内
   側頂部に融着し、それからその結果として出来た二重壁
   管を固体状態に冷却することにより二重壁のプラスチッ
   ク管を製造するための装置において、比較的大きい直径
   の外側ダイオリフィスと、比較的小さい直径の内側ダイ
   オリフィスと、外側ダイオリフィスに通じる外側管状流
   路と、内側ダイオリフィスに通じる内側管状流路とを区
   画する細長いダイ構造体を備え、内側ダイオリフィスが
   外側ダイオリフィスと同心であり、かつゼロから２．５
   インチ（６４ｍｍ）を越えない値までの範囲の距離Ｘだ
   けそこから押出し方向に隔置されており、またプラスチ
   ック溶解物として押し出すべきポリマー材料を、外側お
   よび内側流路を通して前進させて同心の外側管と内側管
   をそれぞれのダイオリフィスから押し出すように構成さ
   れかつ配置された押出機と、ダイ構造体に取りつけられ
   ていてかつそこから押出し方向に延びている細長い成形
   兼冷却心金とを備え、成形兼冷却心金が、ダイ構造体の
   長手方向軸線と同軸である閉じた横断面の外面を有し、
   この外面が、押出し方向に小さな距離だけ小さいダイオ
   リフィスから隔置された上流先端で始まり、その上流先
   端は小さい方のダイオリフィスより横方向に小さく、か
   つ製造すべき管の内径にほぼ等しい一層大きい横寸法の
   個所まで外方へ滑らかにテーパーになっており、心金の
   外面のバランスがダイ構造体の長手方向軸線に対しほぼ
   平行であり、また圧力ガスをダイ構造体の外側の源から
   外側と内側の押し出された管の間の空間へ導くためにダ
   イ構造を通って長手方向に延びて、外側の押し出された
   管を、移動型装置が有する型と合致するようにふくらま
   せるための第一通路を有する手段と、圧力ガスをダイ構
   造体の外側の源から、ダイ構造体と成形兼冷却心金の上
   流先端の間の位置にある内側の押し出された管内の空間
   へ導くために、かつそれにより、内側管内のその位置に
   、押し出された二本の管の間のガス圧力に対向作用して
   内側管の過度の内方への変形を防止するガス圧力を確立
   するためにダイ構造体を通って長手方向に延びる第二通
   路を有する手段とを備え、成形兼冷却心金の一層大きい
   横寸法の前記個所が、製造すべき管の直径より小さ ■覧■yだけ、小さい方のダイオリフィスから押出し方
   向に隔置されていることを特徴とする装置。 １２、外側および内側流路が同心であり、前記第一通路
   が管状でありかつ前記外側と内側流路の間にかつこれら
   と同心に位置している、特許請求の範囲第１１項に記載
   の装置。 １３、前記内側流路の内壁が、軸方向孔を有する内側ダ
   イ心金により区画され、前記軸方向孔が前記第二通路を
   構成する、特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 １４、ダイ構造体が横方向の環状端面を有し、成形兼冷
   却心金が、内側ダイオリフィスより小さい外周を有する
   取付板を有し、その心金の取付板がダイ構造体の横方向
   環状端面に取りつけられている、特許請求の範囲第１１
   項に記載の装置。 １５、前記内側流路の内壁が、前記第二通路を構成する
   軸方向孔を有する内側ダイ心金により区画されており、
   心金の取付板が中心開口を有し、さらに心金が軸方向に
   延びる中心管を有し、この中心管は心金を通る流路を区
   画しかつ取付板の開口と連通しており、装置にはさらに
   、管を心金から引き出したときに、製造された管の内部
   を横切るシールを形成するように構成されかつ配置され
   ていて、心金により担持されている手段が設けられ、そ
   れにより前記内側心金の孔を経て供給される圧力ガスを
   圧力下に保ち、かつダイ構造体と心金の上流先端の間の
   前記空間へ外方に導くことができる、特許請求の範囲第
   １４項に記載の装置。 １６、圧力ガスを内側ダイ心金の孔からおよびダイ構造
   体と心金の上流先端の間の前記空間から導くために心金
   の取付板とダイ構造体の端面の間に半径方向空間がある
   、特許請求の範囲１５項記載の装置。 １７、成形兼冷却心金は、内側の押し出された管により
   取り囲まれる心金の外面を区画する外壁と、外側壁と同
   心であってかつこれから内方に隔置された第二の壁と、
   外壁と第二の壁の間の空間を架橋していて、かつ螺旋状
   に延びるダクトを区画するようにこれに対して密封され
   ている螺旋状仕切りと、ダイ構造体の冷却液流路と連通
   していてかつ心金を通って延びている冷却液供給管およ
   び冷却液排出管とを有し、冷却液供給管が、ダイ構造体
   から最も離れている前記の螺旋状に延びるダクトの端部
   に連結され、冷却液排出管が前記の螺旋状に延びるダク
   トの対向端に連結されている、特許請求の範囲１１項に
   記載の装置。