(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な生産性で内面平滑性に優れた合成樹脂管を押出し成形できる方法を提供することにある。【解決手段】押出金型４の金型コア４２にサイジング用コア６を連結し、押出口からのパイプ状樹脂をサイジングしつつ引き取る方法において、前記サイジング用コア６として、長手方向の所定間隔ごとにリング状山部６２，…を設け、谷部に空気吹出し用の周方向スリット６３，…を所定の周方向間隔で、かつ隣合う谷部間で相互に周方向にずらせて設けたサイジング用コアを使用し、周方向スリット６３，…から高圧の冷却空気を流出させつつ押出口からのパイプ状樹脂を拡径する。【選択図】図１−２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ押出金型の金型コアにサイジング用コアを連結し、押出口からのパイプ状樹脂をサイジングしつつ引き取る方法において、前記サイジング用コアとして、長手方向の所定間隔ごとにリング状山部を設け、谷部に空気流通用の周方向スリットを所定の周方向間隔で、かつ隣合う谷部間で相互に周方向にずらせて設けたサイジング用コアを使用し、周方向スリットから高圧の冷却空気を流出させつつ押出口からのパイプ状樹脂を拡径することを特徴とする合成樹脂管の押出成形方法。
【請求項２】
樹脂を塩化ビニル樹脂とし、パイプ状樹脂の内面温度を８０℃以下とするように周方向スリットのから高圧の冷却空気の流出を行うことを特徴とする請求項１記載の合成樹脂管の押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂管の押出成形方法に関し、特に塩化ビニル樹脂管の製造に有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂管を製造するには、押出機のホッパからバレルにパウダーを供給し、このパウダーをバレル内のスクリューで溶融・混練してバレル先端の金型からパイプ状に押出し、このパイプ状樹脂を最終製品形状にサイジングし、更に次の引取り機の挾持力に耐え得る強度とするように水槽などで冷却したうえで引取り機で引き取り、更にカッターで定尺切断している。
上記金型から出てくる樹脂は、最終製品に近い形状を有しているが、高温であるために冷却固化する必要があり、この冷却固化時に最終製品寸法とするようにサイジングを行っている。
【０００３】
サイジング方法としては、次のような方法が知られている。（非特許文献１参照）
【非特許文献１】プラスチック加工技術便覧，日刊工業新聞社，昭和６３年６月２０日，ｐ２４７−２４８）（１）図３−１に示すように、金型４’の先端にフォーミングダイス６’を取付け、管先端を栓体６０’で閉塞し、金型４’から吐出したパイプ内にコア４２’内の空気通路６５’を経て空気を送り込みそのパイプの表面をフォーミングダイス６’の内面に密接させてサイジングを行う方法（内圧フォーミングダイ法）。  図３−１において、６１’はフォーミングダイス６’は水冷室、６２１’は水入口、６２２’は水出口である。（２）図３−２に示すように、金型４’の近傍に、内部に真空室６１１’と水冷ジャケット６１２’を有するフォーミングダイス６’を設置し、真空吸引力によってパイプ外面をフォーミングダイス６’の内面に密接させパイプ外径を規制しつつ水冷により冷却固化する方法（真空フォーミングダイ法）。（３）図３−３ように、曲面拡径部６０’に径小筒部６１’を連設し、径小筒部６１’の先端に径大円形端板６０１’を取付け、筒部６１’の外面に長手方向に間隔を隔ててリング状山部６３’，…を取付け、リング状山部間の筒部分と端板に空気流通孔６３’，…を穿設したサイジング用マンドレル６’を金型コア４２’の先端に連結し、金型４’の外面からスパイダー４３’を経てサイジングマンドレル６’に達する空気通路６５’を設け、サイジングマンドレル６’の先端を冷却水槽７’の近傍に位置させ、金型４’からのパイプをサイジングマンドレル６’と空気内圧とで拡径しつつ水槽７’で冷却固化していく方法（マンドレル法）。
【０００４】
上記何れのサイジング法においても、冷却をパイプ外面側から行っており、パイプ内面側への空気の流通は、その内圧によって拡径を促す補助的な手段に過ぎず、実質的な冷却に寄与していない。
図３−１や図３−３において、空気は金型コア４２’を経てパイプ内に送っており、空気に冷却能力を付与すると金型コア４２’の冷却が避けられず、これに対する対策が厄介であるので、前記空気に冷却性能を付与することは行われていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
合成樹脂管の押出成形において、金型からの樹脂吐出量ＱＯ（ｔ）と引取り機による樹脂引取り量ＱＰ（ｔ）との差が短時間の周期で変化すると、パイプに凹凸が発生するに至る。
この〔ＱＯ（ｔ）−ＱＰ（ｔ）〕の時間的変化の原因としては、サージングやギアのバックラッシを挙げることができる。このサージングは、押出機のホッパ等による樹脂供給
部から相遷移部に至る溶融過程で生じ、金型出口に至るまでにかなり減衰されてしまうが、通常、±２〜１０％程度の圧力変動として残ることが経験的に認識されている。
前記樹脂引取り量ＱＰ（ｔ）の時間的変化としては、引取り機モータの速度変動や引取りロールのスリップやギアのバックラッシ等を挙げることができる。
【０００６】
従来の合成樹脂管の押出成形では、サイジングにパイプ外面を冷却する方式を使用しているため、前記〔ＱＯ（ｔ）−ＱＰ（ｔ）〕の時間的変化に起因する管内面の凹凸化を防止できない。
【０００７】
合成樹脂管製品の用途の如何によっては、高度の内面平滑性が要求される。
前記したサージングなどは、樹脂吐出量を少なくすれば低減できる。そこで、従来においては、合成樹脂管内面の凹凸化を抑制するために樹脂吐出量を落して生産性を犠牲にしている。
しかしながら、これでは生産性に劣るばかりか、内面平滑性も充分なものとは言い難い現状である。
【０００８】
本発明者の鋭意検討結果によれば、パイプ内面側からサイジングを行う場合でも、サイジング用コアを改良すれば内面冷却によりパイプ内面の凹凸化を効果的に防止し得、生産性も良好に保持し得ることが判明した。
【０００９】
本発明の目的は、良好な生産性で内面平滑性に優れた合成樹脂管を押出し成形できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る合成樹脂管の押出成形方法は、押出金型の金型コアにサイジング用コアを連結し、押出口からのパイプ状樹脂をサイジングしつつ引き取る方法において、前記サイジング用コアとして、長手方向の所定間隔ごとにリング状山部を設け、谷部に空気吹出し用の周方向スリットを所定の周方向間隔で、かつ隣合う谷部間で相互に周方向にずらせて設けたサイジング用コアを使用し、周方向スリットから高圧の冷却空気を流出させつつ押出口からのパイプ状樹脂を拡径することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る合成樹脂管の押出成形方法は、請求項１の合成樹脂管の押出成形方法において、樹脂を塩化ビニル樹脂とし、パイプ状樹脂の内面温度を８０℃以下とするように周方向スリットのから高圧の冷却空気の流出を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
従来の合成樹脂管の押出成形により得られる管内面の平滑性１．０〜２．０μｍに対し、０．３μｍ程度の内面平滑性が得られ、樹脂吐出量は通常通りに保持できる。
従って、良好な生産性を保持して内面平滑性に優れた合成樹脂管を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１−１は本発明において使用する合成樹脂管押出成形装置の一例を示している。
図１−１において、１はバレル、２はスクリュー、３はバレルの上流側に設けたホッパである。４はバレルの下流端に連結した金型であり、外型４１内にコア４２をスパイダー４３により支持してある。５１はスクリーン、５２はブレーカプレートである。
【００１４】
６はサイジング用コアであり、図１−２の（イ）及び（ロ）〔図１−２の（イ）におけるロ−ロ断面図）に示すように、筒状躯体６１の外面に長さ方向に略等間隔で複数箇のリング状山部６２，…を設け、谷部に空気流出用の周方向スリット６３を所定の間隔で、か
つ隣合う谷部間で周方向にずらせて設け（ずれ距離をΔＳで示している）、リング状山部６２の外径を金型コア４２の外径に対し５〜１０％程度大きくしてある。
前記リング状山部６２，…の角はアール加工してある。
【００１５】
図１−１及び図１−２において、６４は螺子棒であり、この螺子棒６４を金型コア４２の端面に捩じ込んでサイジング用コア６を金型コアに支持４２してある。
サイジング用コア６の材質は金属、例えば鋼製とし、クロムメッキ等で表面仕上げしてある。
図１−１において、６５は金型４の外面からスパイダー４３及び金型コア４２並びに螺子棒６４を経てサイジング用コア６の筒状躯体６１内に開通させた空気通路であり、断熱材で構成して金型コア４２の冷却を防止することが好ましい。
７は冷却水槽または冷却水シャワー、８は引取り機、９は定尺切断機である。
【００１６】
本発明により合成樹脂管を押出成形するには、押出金型４から樹脂をパイプ状に吐出させ、金型４の外部から空気通路６５を経て高圧・低温の空気をサイジング用コア６に供給し、サイジング用コア６のスリット６３，…から高圧・低温の空気を流出させつつ引取り機８で合成樹脂管を引き取っていく。
この間、金型４から吐出されたパイプ状樹脂がサイジング用コア６のスリット６３，…から流出されてくる空気の高圧力で膨張され、この膨張によりリング状山部６２，…とパイプ状樹脂との間の摩擦が減じられ、パイプ状樹脂内面とリング状山部との接触界面におけるリング状山部６２の外周面の平滑仕上げで規制された実質的な微小間隙を前記の冷却空気が通過し、このようにしてサイジング用コア６を通過した空気が合成樹脂管切断端から排出されていく。
この場合、サイジング用コア６のスリット６３，…から流出した高圧・低温の空気はまずそのスリット直上のパイプ内面に接触し、次でリング状山部とパイプ内面とで囲まれた空間を部分的に回流していくから、スリット６３直上のパイプ内面箇所が強く冷却される。
しかしながら、本発明では、周方向スリット６３，…を所定の周方向間隔で、かつ隣合う谷部間で相互に周方向にずらせて設けているから、全体としてパイプ内面を充分に均一に冷却できる。
また、パイプ内面がサイジング用コア６のリング状山部６２の平滑仕上げ表面で規制される平滑性で均されるから、金型からの樹脂吐出量ＱＯ（ｔ）と引取り樹脂量ＱＰ（ｔ）との差が短時間ごとに発生しても、パイプ内面を充分平滑に冷却固化できる。
【００１７】
このようにして押出したパイプを内面からサイジングしたのちは、更に冷却水槽または冷却水シャワー７で次の引取り機８の挾持力に耐え得る強度にまで冷却固化し、引取り機８で引取り、更に定尺切断機９で定尺切断していく。
【００１８】
本発明は塩化ビニル系樹脂管の成形に特に有用であり、その樹脂には、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩化ビニルモノマーと重合性モノマーとの共重合体、塩化ビニルモノマーをグラフト重合させた塩化ビニルグラフト重合体の一種または二種以上を使用できる。
【００１９】
本発明により塩化ビニル系樹脂管を成形するには、その樹脂の軟化温度が略８０℃であるから、パイプ状樹脂の内面温度を８０℃以下とするように周方向スリットのから高圧の冷却空気の流出を行うことが有効である。
【実施例１】
【００２０】
製造した合成樹脂管は口径５０Ａの塩化ビニル樹脂管である。
サイジング用コアの寸法は、筒状躯体の外径：４５ｍｍφ、筒状躯体の長さ：１７０ｍ
ｍ、リング状山部の外径：５５ｍｍφ、リング状山部のコーナアール：２ｍｍ、１スリットの長さ：２０ｍｍ、１スリットの幅：５ｍｍ、スリットの周方向間隔：約１５ｍｍ、隣合う谷間のスリットの周方向ずれ距離：１７．５ｍｍとした。
サイジング用コアの材質は鋼とし、表面全体を硬質クロムメッキ仕上げした。
樹脂吐出量を通常通りとし、高圧の冷却空気（２０℃）をパイプ内面温度を８０℃以下とするように供給して塩化ビニル樹脂管を成形した。
サイジング用コア通過直後のパイプ内面温度を測定したところ７７℃であり、管内面の平滑性を測定して平均値（ｎ＝８）を求めたところ０．３４（ｒ＝０．１２）μｍであった。
【００２１】
〔比較例１〕
サイジング用コアを使用せず、他は実施例１に同じとした。
実施例１と同様にサイジング用コア通過直後のパイプ内面温度及び管内面の平滑性を測定したところ表１の通りであり、サイジング用コア通過直後のパイプ内面温度は１９８℃、管の内面平滑性は１．２３（ｒ＝０．３５）μｍであった。
【００２２】
〔比較例２〕
実施例１に対し、冷却空気の流通を行わなかった以外、実施例１と同じにした。
実施例１と同様にサイジング用コア通過直後のパイプ内面温度及び管内面の平滑性を測定したところ表１の通りであり、サイジング用コア通過直後のパイプ内面温度は１９７℃、管の内面平滑性は１．０２（ｒ＝０．３９）μｍであった。
実施例１に較べ管内面平滑性に劣る理由は、パイプ内面がサイジング用コアにより一度平滑化されても、その後の管内面の温度が樹脂軟化点（約８０℃）以上であって粘弾性が強く、ほぼ比較例１の内面平滑状態に戻ってしまう結果と推定できる。
【００２３】
〔比較例３〕
実施例１に対し、サイジング用コアのスリットを、図２に示すように谷幅（ほぼ２０ｍｍ）を直径とする丸孔に変えた以外、実施例１に同じとした。
実施例１と同様にサイジング用コア通過直後のパイプ内面温度及び管内面の平滑性を測定したところ表１の通りであり、サイジング用コア通過直後のパイプ内面温度は７８℃、管の内面平滑性は０．６７（ｒ＝０．４３）μｍであった。
実施例１に較べ管内面平滑性に劣る理由は、パイプ内面の冷却が丸孔の分布パターンに対応して多点分散となり、実施例１に較べて冷却が不均一になったためと推定できる。
【００２４】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１−１】本発明において使用する合成樹脂管の製造装置を示す図面である。
【図１−２】図１の製造装置におけるサイジング用コアを示す図面である。
【図２】比較例で使用したサイジング用コアを示す図面である。
【図３−１】従来例を示す図面である。
【図３−２】上記とは別の従来例を示す図面である。
【図３−３】上記とは別の従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００２６】
１              バレル
２              スクリュー
３              ホッパ
４              金型
４２            金型コア
６              サイジング用コア
６１            筒型躯体
６２            リング状山部
６３            スリット
６４            螺子棒
６５            空気通路
７              冷却槽
８              引取り機
９              カッター
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
2006130793.tif 000008
【図３−３】
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