(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に突出したテーパ突起を有する内側部材および前記テーパ突起を嵌合受容する受容部を有して前記内側部材の外側に配設される外側部材からなる下段部材と、
この下段部材の上方に配設され、平坦な上端面を有して形成された下側部材および前記上端面に密接する下端面を有して下側部材の上側に配設される上側部材からなる上段部材とからなり、押出成形に用いられる樹脂押出用ダイであって、
前記下段部材には、前記内側部材と前記外側部材との嵌合部において、押出方向軸回りに上方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る下段側螺旋状通路を有し、
前記上段部材には、前記下側部材と前記上側部材との密接部において、押出方向軸回りに径方向内方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る上段側螺旋状通路を有し、
前記両螺旋状通路の押出方向先方に繋がって環状樹脂を上方へ吐出させる環状通路を有し、
前記下段側螺旋状通路が、前記テーパ突起の外周面に形成された内側螺旋溝と前記受容部の内周面に形成された外側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、
前記下段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が下方に開口して形成され、
前記上段側螺旋状通路が、前記上端面に形成された下側螺旋溝と前記下端面に形成された上側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、
前記上段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が、前記上段部材の外周面に開口して形成されていることを特徴とするスパイラルダイ。
【請求項２】
上方に突出したテーパ突起を有する内側部材および前記テーパ突起を嵌合受容する受容部を有して前記内側部材の外側に配設される外側部材からなる下段部材と、
この下段部材の上方に配設され、平坦な上端面を有して形成された下側部材および前記上端面に密接する下端面を有して下側部材の上側に配設される上側部材からなる上段部材とからなり、押出成形に用いられる樹脂押出用ダイであって、
前記下段部材には、前記内側部材と前記外側部材との嵌合部において、押出方向軸回りに上方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る下段側螺旋状通路を有し、
前記上段部材には、前記下側部材と前記上側部材との密接部において、押出方向軸回りに径方向内方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る上段側螺旋状通路を有し、
前記両螺旋状通路の押出方向先方に繋がって環状樹脂を上方へ吐出させる環状通路を有し、
前記下段側螺旋状通路が、前記テーパ突起の外周面に形成された内側螺旋溝と前記受容部の内周面に形成された外側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、
前記下段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が前記内側螺旋溝よりも下方において前記内側部材の外周面に開口して形成され、
前記上段側螺旋状通路が、前記上端面に形成された下側螺旋溝と前記下端面に形成された上側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、
前記上段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が、前記上段部材の外周面に開口して形成されていることを特徴とするスパイラルダイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形法により管状樹脂フィルムや中空パイプ等の管状樹脂を押出成形する場合に用いられるダイに関し、さらに詳しくは、溶融樹脂が通る螺旋状通路を有したスパイラルダイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
押出成形法により熱可塑性管状樹脂を成形する場合は、溶融させた樹脂を、適当に加熱されたダイの環状通路を通して連続的に押し出すことにより樹脂バブルや環状樹脂を形成し、さらにこのバブル内や環状樹脂内にエアーを吹き込んで適宜膨張させることによって所望の内径を有した環状フィルムや中空パイプ等の押出成形品とする。成形された管状樹脂は、適当な長さに切断され、製品によっては底部が溶着されて、インフレーション成形法によるショッピングバッグ等として用いられたり、中空成形法のボトルやパイプとして用いられる。
【０００３】
ここで、上記ダイには、環状樹脂の吐出口となる環状通路の他に、押出機から供給された溶融樹脂を環状通路内の各部に分配する分配路とが形成されるが、この分配路の一部として、押出方向軸回りに螺旋状に形成された螺旋状通路（通常は複数本ある）が設けられる場合がある。このような螺旋状通路を有したスパイラルダイにおいては、溶融樹脂が螺旋状通路から環状通路に入るときに、円周方向の流量分布が均一化され、均質な樹脂バブルや環状樹脂を成形することができる。
【０００４】
このように構成されたスパイラルダイとしては、特開平２−２２５０２１号公報や特開平７−９５３６号公報に開示されているものがある。
特開平２−２２５０２１号公報に開示されているスパイラルダイは、多層インフレーションフィルムを成形するためのものであり、当該公報における図５に示す円筒状スパイラル型の環状口金（ダイ）における不具合を是正するために、円板状リングの合わせ面の外周部に溶融樹脂流入用の開口部を設け、この開口部から合わせ面の片側平面部にダイリップ（環状通路）に連通した樹脂流路に向かって螺旋状通路を形成している。
【０００５】
また、特開平７−９５３６号公報には、上記のスパイラルダイと同様に各円板状リングの合わせ面の片側平面部に螺旋状通路を形成したダイが開示されている。また、円板状のリングに替えてテーパ突起付きの内側リングとこのテーパ突起を嵌合受容する外側リングを用い、これらのリングの嵌合部（合わせ面）の片側に螺旋状通路を形成したものも開示されている。
【０００６】
ところで、合わせ面の片側に螺旋状通路を形成した場合、螺旋状通路の断面形状が半円形となるため溶融樹脂の滞留が生じやすくなる。滞留が生じると、すなわち、螺旋状通路内における溶融樹脂の流動性が十分確保されていないと、溶融樹脂の流れが偏って、吐出された樹脂バブル（フィルム）や環状樹脂（パイプ）にウェルドラインが残ったりフィルムやパイプの肉厚が不均一になったりすることもある。
【０００７】
このため、螺旋状通路は上記の各ダイのようにリングの合わせ面の片側にのみ形成するのではなく、特開平７−９５３６号公報の図３に開示されているスパイラルダイのように、各円板状リングの合わせ面の両側平面部に螺旋状通路を形成し、螺旋状通路の断面形状が略円形となるようにして通路内において溶融樹脂を滞留しにくくし、ダイ内を流れる溶融樹脂の流動抵抗を減らすようにするほうが好ましい。
特に、上記の各ダイは、多層押出成形品を形成するためのものであるため、溶融樹脂の流れを良くすることにより各層の厚みが均一な良質の押出成形品を成形することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、単層押出成形品の成形を行うスパイラルダイにおいても、良質の押出成形品の成形を行うためには、螺旋状通路の断面形状を略円形とすることが好ましい。しかし、特開平７−９５３６号公報に開示されているように、溶融樹脂の流入孔をダイの外周面に開口させてスパイラルダイを構成すると、単層用のスパイラルダイであっても外径寸法が大きくなるという問題があった。
【０００９】
そこで、不必要に外径寸法が大きくなることを防止するため、特開平２−２２５０２１号公報における図５に開示されているように、スパイラルダイにおける樹脂バブルの吐出口と反対側の面（スパイラルダイの下面）に溶融樹脂の流入孔を設けたり、スパイラルダイの下面に向けて溶融樹脂の流路を形成し、その流路をダイの側面に形成された流入孔に繋がる流路と接続させ、樹脂の押出方向軸回りに螺旋状通路を形成するとともに、この螺旋状通路を略円形に形成することが考えられる。
【００１０】
すなわち、本出願の図１１および図１２に示すように、ダイ本体１０３１，１１３１の本体部１０３１ａ，１１３１ａの外周に螺旋溝１０３１ｄ，１１３１ｄを形成するとともに、リング１０３２，１１３２の内周にも螺旋溝１０３２ａ，１１３２ａを形成したスパイラルダイ１０３，１１３が考えられる。これらのスパイラルダイ１０３等においては、リング１０３２等の内側に本体部１０３１ａ等を挿入することにより断面形状が略円形の螺旋状通路１０３６等を形成する。
【００１１】
ここで、螺旋状通路の内周は、溶融樹脂の流れを良くするために、研磨を行ったり、クロムメッキやニッケルメッキを施したりして滑らかにする必要がある。また、必要に応じてセラミック等をコーティングしたりすることもある。
このような形状とすると、リング１０３２等の内側への挿入前においては本体部１０３１ａ等の外周が露出するため、螺旋溝１０３１ｄ等への研磨作業等の作業は容易に行うことができる。
【００１２】
しかしながら、リング１０３２等においては、螺旋溝１０３２ａ等の切削加工は可能であっても、リング１０３２等の内側空間に作業用工具類を挿入することが難しく、螺旋溝１０３２ａ等の研磨作業等を行うことは困難であった。（このため、特開平２−２２５０２１号公報に開示されているダイにおいては分解時に露出する外周面に螺旋状通路が形成されている。）
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、螺旋状通路における溶融樹脂の流動性を向上させるとともに、外形寸法を小さくすることができるスパイラルダイを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、樹脂押出用のスパイラルダイを、下段部材と、この下段部材の上方に配設された上側部材とから構成している。下段部材は、内側部材と、この内側部材の外側に配設される外側部材とからなり、内側部材は上方に突出したテーパ突起を有し、外側部材にはこのテーパ突起を嵌合受容する受容部が形成されている。上段部材は、下側部材と、この下側部材の上側に配設される上側部材とからなり、下側部材は平坦な上端面を有して形成され、上側部材は下側部材の上端面に密接する下端面を有している。
【００１５】
また、下段部材には、内側部材と外側部材との嵌合部において、押出方向軸回りに上方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る下段側螺旋状通路を有し、上段部材には、下側部材と上側部材との密接部において、押出方向軸回りに径方向内方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る上段側螺旋状通路を有している。さらには、両螺旋状通路の押出方向先方に繋がって環状樹脂を上方へ吐出させる環状通路を有している。
【００１６】
そして、下段側螺旋状通路が、テーパ突起の外周面に形成された内側螺旋溝と受容部の内周面に形成された外側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、下段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が下方に開口して形成されており、上段側螺旋状通路が、上端面に形成された下側螺旋溝と下端面に形成された上側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、上段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が、上段部材の外周面に開口して形成されている。
【００１７】
このように構成されたスパイラルダイによれば、内側部材と外側部材とを分割させたときには外側部材における内周面に形成された外側螺旋溝が露出し、下側部材と上側部材とを分割させたときには下および上側螺旋溝が露出する。したがって、環状通路だけでなく形状が複雑な螺旋状通路においても、切削加工のみならず螺旋溝の摩擦係数を低減させるための研磨加工やコーティング加工を容易に行うことができる。
【００１８】
流入孔から入った溶融樹脂は、螺旋状通路を通ってダイの上方に形成された環状通路から吐出するが、この螺旋状通路は略円形の断面形状に形成されるとともに内周面が円滑に形成されている。このため、内部を通る溶融樹脂の流動性が改善されることにより、環状通路に入るときの円周方向の流動分布が均一化され、単層もしくは多層の樹脂バブルを均質に形成することができる。
【００１９】
なお、螺旋状通路に溶融樹脂を流入させるための流入孔は、外側部材の外周面に形成するようにしてもよく、このように形成されたスパイラルダイによっても内部を通る溶融樹脂の流動性が改善されて、環状通路に入るときの円周方向の流動分布が均一化されるため、単層もしくは多層の樹脂バブルを均質に形成することができる。
【００２０】
そこで、他の本発明においては、樹脂押出用のスパイラルダイを、下段部材と、この下段部材の上方に配設された上側部材とから構成している。下段部材は、内側部材と、この内側部材の外側に配設される外側部材とからなり、内側部材は上方に突出したテーパ突起を有し、外側部材にはこのテーパ突起を嵌合受容する受容部が形成されている。上段部材は、下側部材と、この下側部材の上側に配設される上側部材とからなり、下側部材は平坦な上端面を有して形成され、上側部材は下側部材の上端面に密接する下端面を有している。
【００２１】
また、下段部材には、内側部材と外側部材との嵌合部において、押出方向軸回りに上方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る下段側螺旋状通路を有し、上段部材には、下側部材と上側部材との密接部において、押出方向軸回りに径方向内方に向かう螺旋状に形成されて内部を溶融樹脂が通る上段側螺旋状通路を有している。さらには、両螺旋状通路の押出方向先方に繋がって環状樹脂を上方へ吐出させる環状通路を有している。
【００２２】
そして、下段側螺旋状通路が、テーパ突起の外周面に形成された内側螺旋溝と受容部の内周面に形成された外側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、下段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が内側螺旋溝よりも下方において内側部材の外周面に開口して形成されており、上段側螺旋状通路が、上端面に形成された下側螺旋溝と下端面に形成された上側螺旋溝とから略円形の断面形状に形成され、上段側螺旋状通路に溶融樹脂を流入させる流入孔が、上段部材の外周面に開口して形成されている。
【００２３】
このように形成されたスパイラルダイによれば、前記スパイラルダイと同様に、研磨加工やコーティング加工を容易に行うことができ、均質な多層の環状樹脂を形成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明に係るスパイラルダイを用いて、押出成形の一例である管状樹脂フィルムのインフレーション成形を行う場合について説明する。図４には、本発明に係るスパイラルダイを用いる管状樹脂フィルムのインフレーション成形装置を示している。この装置は、インフレーション成形されるための樹脂材料（例えば、ポリオレフィン系樹脂）が投入されるホッパ１と、このホッパ１に繋がり樹脂材料を溶融混練して上記スパイラルダイ３に押し出すスクリュー２ａを備えた押出機２とを有する。
【００２５】
ここで、本発明に係るスパイラルダイの第一の実施の形態である単層インフレーションフィルム成形用のスパイラルダイ３について図１を加えて説明する。このスパイラルダイ３は、スパイラルノズル（内側部材）３１と、ダイ本体（外側部材）３２と、上部ノズル３３と、偏肉調整リング３４と、センタノズル３５とから構成される。スパイラルノズル３１は、テーパに形成された本体部３１ａと、この本体部３１ａよりも径方向に張り出したフランジ部３１ｂとから構成される。
【００２６】
本体部３１ａは、上方に行くほど径が小さくなるよう軸方向に対して傾斜するテーパ（山型）に形成されており、この外周面３１ｃには、本体部３１ａの軸回りに上方に向かって螺旋状に延びる溝（以下、「内側螺旋溝」という）３１ｄが複数本形成されている。これら螺旋溝３１ｄは、本体部３１ａの下部における周方向複数箇所から始まって本体部３１ａの上部まで延びている。各螺旋溝３１ｄはＵ字状の断面形状を有しており、その深さは、本体部３１ａの上部に行くほど浅くなっている。
【００２７】
また、本体部３１ａの下端には、下向きに開口するノズル収容溝３１ｅが形成されており、本体部３１ａの下部には、径方向に延びて、ノズル収容溝３１ｅの上部中央に形成された開口と各螺旋溝３１ｄの始点部分とを繋ぐ分配路３１ｆが形成されている。さらに、本体部３１ａには、上面中央と側面下方とにおいて開口する第１エア通路３１ｇが形成されている。
【００２８】
ダイ本体３２は、本体部３１ａと密接する凹部を有した円筒状に形成されており、スパイラルノズル３１の本体部３１ａの外周に取り付けられ（フランジ部３１ｂの上面に載置され）、図示しないボルトによって固定される。
ダイ本体３２の内周面３２ａにおける内側螺旋溝３１ｄと対向する部分には、軸回りに上方に向かって螺旋状に延びる溝（以下、「外側螺旋溝」という）３２ｂが複数本形成されている。これらの螺旋溝３２ｂもＵ字状の断面形状を有しており、その深さは、ダイ本体３２の上部に行くほど浅くなっている。
【００２９】
このように構成されたスパイラルノズル３１とダイ本体３２とを密着係合させた状態においては、ダイ本体３２の内周面３２ａとこれに対向するスパイラルノズル３１の外周面３１ｃとの間に断面形状が略円形となった螺旋状通路３６が形成される。
【００３０】
この螺旋状通路３６には、詳細を後述するように溶融樹脂が流れるため、その内周面はできる限り円滑に形成する必要がある。このため、螺旋状通路３６の形成に当たっては、内側および外側螺旋溝３１ｄ，３２ｂを切削加工によって形成した後、研磨加工を行うこととしている。
【００３１】
ここで、内側螺旋溝３１ｄは、本体部３１ａの外周に露出して形成されるため、容易に研磨作業を行うことができる。また、外側螺旋溝３２ｂにおいては、ダイ本体３２の内周面３２ａに形成されるわけであるが、内周面３２ａはいわゆる擂り鉢状に形成されているため、作業用工具を斜め下方から内周面に当接接触させることができ、研磨作業を行うことができる。
【００３２】
上部ノズル３３は、スパイラルノズル３１の本体部３１ａの上端外径に等しい外径を有する円板状の部材であり、本体部３１ａの上面に載置されるとともに図示しないボルトによって固定される。この上部ノズル３３の外周面３３ａは、上部が下部よりも若干外方に迫り出した形状に形成されている。また、上部ノズル３３の径方向中央には、上下面において開口する第２エア通路３３ｂが形成されている。
【００３３】
偏肉調整リング３４は、ダイ本体３２の内径に等しい内径を有したリング状の部材であり、ダイ本体３２の上面に載置され、図示しないボルトによって固定される。これにより、偏肉調整リング３４の内周面３４ａとスパイラルノズル３１の上面に載置された上部ノズル３３の外周面３３ａとが対向し、これらの間に環状通路３７が形成される。なお、前述した上部ノズル３３の外周面３３ａの形状により、環状通路３７の上部は下部に対して幅が狭くなる。
【００３４】
センタノズル３５は、雌ネジが形成された第１内周面３５ａを有する円筒状の部材であり、スパイラルノズル３１のノズル収容溝３１ｅ内に収容される。この雌ネジには、図４に示すように、押出機２の出口に取り付けられたダイジョイント２ｂの上部の雄ネジ部（図示せず）が螺合可能である。また、センタノズル３５の上部中央には、第１内周面３５ａよりも内径が小さな第２内周面３５ｂを有した連通口３５ｃが形成されている。この連通口３５ｃは、スパイラルノズル３１の各分配路３１ｆに連通する。
【００３５】
このように構成されたスパイラルダイ３を用いて管状フィルムを作るときは、スパイラルダイ３のダイ本体３２と偏肉調整リング３４に、図示しないヒーターが取り付けられ、所要の温度に加熱される。そして、押出機２のダイジョイント２ｂからセンタノズル３５の内側空間に供給された溶融樹脂は、分配路３１ｆおよび各螺旋状通路３６を通って環状通路３７に供給される。各螺旋状通路３６から環状通路３７に入る際に、溶融樹脂の円周方向の流量分布が均一化され、溶融樹脂が均質化される。
【００３６】
そして、環状通路３７からチューブ状の樹脂バブル５０が上方に連続して吐出される。このとき、分配路３１ｆ内を流れてきた溶融樹脂は、分配路３１ｆと螺旋状通路３６との合流部において、螺旋状通路３６の外側の半周を形成する外側螺旋溝３２ｂに当たって螺旋状通路３６内に流れる。ここで、外側螺旋溝３２ｂは断面形状が略半円形に形成されているため、溶融樹脂はスムーズに螺旋状通路３６に流れ込み、分配路３１ｆから螺旋状通路３６に移る部分で溶融樹脂が滞留しにくくなる。
【００３７】
さらに、各螺旋状通路３６の内面は略円形に形成されるとともに研磨されているため、通路内における溶融樹脂の流動性が良くなり、通路内での樹脂の滞留はほとんど発生しない。したがって、溶融樹脂の流れが偏ったりせず、吐出された樹脂バブル（フィルム）にウエルドラインが形成されたり、樹脂バブルの肉厚が不均一になったりすることがない。
【００３８】
吐出された樹脂バブル５０内には、スパイラルダイ３に形成された第１および第２エア通路３１ｇ，３３ｂを通じてエアが吹き込まれる。これにより、樹脂バブル５０は、図４に示すように、径方向に膨張変形し、膨張後のバブル５０は上方に進むに従って冷却され、管状フィルム５０′となる。
【００３９】
管状フィルム５０′は、左右に対向するとともに上部ほど間隔が狭まるようハ字状に配設された一対の安定板８，８により挟まれてシート状に畳まれながら、これら安定板８，８の上方に位置する引取用ピンチロール５により上方に引き上げられる。そして、ピンチロール５により引き上げられた管状フィルム（シート）５０′は複数のガイドロール６ａ〜６ｄによって案内されながら巻取装置７の巻取軸７ａ上にロール状に巻き取られる。
【００４０】
このように構成されたスパイラルダイ３によれば、良質の樹脂バブルを形成するための螺旋状通路３６を容易に形成することができるとともに、この樹脂バブルを形成するダイをコンパクトに（特に径方向の寸法を小さく）形成することができる。さらに、分配路３１ｆは、スパイラルノズル３１にのみ形成すればよい（他の部材と組合わせた上で加工する必要がない）ため加工も簡単である。
【００４１】
なお、上記の実施の形態においては、スパイラルダイ３を単層の樹脂フィルムの成形を行うための単層スパイラルダイとした場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ダイ本体３２の外周をさらにテーパに形成し、その外周にさらにテーパ受容部を有する外側部材を配設することにより、多層樹脂フィルム押出用のスパイラルダイとすることができる。
【００４２】
次に、図２を参照しながら本発明に係るスパイラルダイの異なる実施の形態について説明する。
このスパイラルダイ１３は、前記のスパイラルダイ３と同様に単層インフレーションフィルム成形用のスパイラルダイであり、下部ノズル１３１と、上部ダイ本体（上側部材）１３２と、上部ノズル１３３と、偏肉調整リング１３４と、センタノズル１３５と、下部ダイ本体（下側部材）１３８とから構成される。
【００４３】
下部ノズル１３１は、ほぼ円柱状に形成された本体部１３１ａと、この本体部１３１ａよりも径方向に張り出したフランジ部１３１ｂとから構成される。本体部１３１ａの外周面１３１ｃは、上方にいくほど径が小さくなるよう軸方向に対して若干傾斜している。
【００４４】
本体部１３１ａの外周（フランジ部１３１ｂの上部）には、下部ダイ本体１３８および上部ダイ本体１３２が配設される。下部ダイ本体１３８の上端面および上部ダイ本体１３２の下端面は平坦（ほぼ水平）に形成され、軸回りに径方向内方に向かって螺旋状に延びる溝（以下、「螺旋溝」という）１３８ｂおよび１３２ｂが対向する位置に複数本形成されている。両螺旋溝１３８ｂ，１３２ｂは、Ｕ字状の断面形状を有しており、ダイ本体１３２，１３８の中心部に行くほど浅くなっている。
【００４５】
このように構成された上部および下部ダイ本体１３２，１３８を図示しないボルトによって密着係合させた状態においては、両ダイ本体１３２，１３８のほぼ中間部に断面形状が略円形となった螺旋状通路１３６が形成される。
【００４６】
この螺旋状通路１３６には、前記と同様に溶融樹脂が流れるため、その内周面はできる限り円滑に形成する必要がある。このため、この螺旋状通路１３６においても内周面の研磨加工を行う。ここで、両ダイ本体１３２，１３８を分割させた状態においては、両螺旋溝１３２ｂ，１３８ｂともに露出するため、作業用工具を内周面に当接接触させることができ、研磨作業を容易に行うことができる。
【００４７】
このようにして螺旋状通路１３６が形成された両ダイ本体１３２，１３８は、図示しないボルトによって下部ノズル１３１に取り付けられる。下部ノズル１３１および下部ダイ本体１３８には分配路１３１ｆが形成され、この分配路１３１ｆの上端部開口は螺旋状通路１３６に繋がり、下端部開口は連通口１３５ｃに繋がっている。
【００４８】
なお、このスパイラルダイ１３においては、上記以外の構成部分である上部ノズル１３３、偏肉調整リング１３４およびセンタノズル１３５は前記スパイラルダイ３における上部ノズル３３、偏肉調整リング３４およびセンタノズル３５と同一の構成であるため、１００を加えた符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４９】
このように構成されたスパイラルダイ１３においても、良質の樹脂バブルを形成するための螺旋状通路１３６を容易に形成することができる。また、水平面に螺旋状通路１３６を形成しているため、センタノズル１３５から溶融樹脂を供給する押出機における樹脂の吐出圧力を低くすることができる。
さらに、螺旋状通路１３６は、径方向に向かって水平に形成されているため、スパイラルダイ１３の上下方向の寸法を小さく（厚さを薄く）することができる。
【００５０】
次いで、図３を参照しながら本発明に係る他の実施の形態について説明する。このスパイラルダイ２３は、二層インフレーションフィルム成形用のスパイラルダイであり、下段部２３０と上段部３３０とから構成されている。
下段部２３０は、前記スパイラルダイ３におけるスパイラルノズル３１、ダイ本体３２およびセンタノズル３５と同様に形成された、スパイラルノズル２３１、ダイ本体２３２およびセンタノズル２３５とから構成されている。
【００５１】
また、上段部３３０は、前記スパイラルダイ１３における上部ダイ本体１３２、上部ノズル１３３、偏肉調整リング１３４、下部ダイ本体１３８および下部ノズル１３１における本体部１３１ａとほぼ同様に形成された、上部ダイ本体３３２、上部ノズル３３３、偏肉調整リング３３４、下部ダイ本体３３８および中間部ノズル３３１とから構成されている。なお、上段部３３０においては、溶融樹脂の供給は外周面に開口して形成された連通口３３５ｃからなされる。
【００５２】
このように構成された下段部２３０および上段部３３０は、図示しないボルトによって接合される。そして、両連通口２３５ｃおよび３３５ｃから供給された溶融樹脂は、各螺旋状通路２３６，３３６を流れて環状通路３３７における合流部３３７ａにおいて合流し、二層の樹脂バブルとなって上方に連続して吐出される。
【００５３】
このように構成されたスパイラルダイ２３においては、二種類の溶融樹脂はそれぞれ研磨された螺旋状通路２３６，３３６を流れるため、良質の樹脂バブルが形成される。また、二層のインフレーションフィルムを成形するためのダイであっても、外形寸法をコンパクトにすることができる。
【００５４】
なお、本発明は必ずしも二層インフレーションフィルムを成形するダイに限られるものではない。すなわち、上段部３３０を複数段積層することにより、簡単に三層以上のインフレーションフィルムを成形するためのダイとすることができる。この場合であっても、段数を増やすダイは厚さの薄い上段部３３０であるため、スパイラルダイ全体をコンパクトにすることができる。
【００５５】
次に、本発明に係るスパイラルダイを用いて中空パイプの成形を行う場合について説明する。中空パイプの成形を行う場合には、溶融樹脂は前記の各スパイラルダイ３，１３，２３のように、センタノズル３５等の内側空間に供給するのではなく、センタノズルの外周面から供給することもある。そこで、以下、溶融樹脂の外周面からの供給を行う、いわゆるサイドフィード型のダイを用いて中空パイプの成形を行う場合について説明する。
【００５６】
図１０（Ａ）には中空パイプの成形装置の平面図を示し、（Ｂ）にはその側面図を示している。この装置は、ホッパ９１を有するとともに、スクリュー９２ａを備えた押出機９２を有している。この押出機９２の押出方向側方にはダイジョイント９２ｂが形成され、このダイジョイント９２ｂにサイドフィード型のダイ４３が接続されている。このダイ４３は、環状樹脂の吐出方向が側方（図１０においては右方）に向いて配設されている。さらに、ダイ４３における環状樹脂の吐出方向前方には冷却装置９４が設けられているとともに、この冷却装置９４のさらに前方には、形成された中空パイプ１５０の引き取りを行う引取装置９５が設けられている。
【００５７】
このように構成された中空パイプ成形装置によれば、押出機９２のダイジョイント９２ｂからスパイラルダイ４３に溶融樹脂を供給することにより、環状樹脂１５０を成形することができ、この環状樹脂１５０を冷却することにより、中空パイプ１５０′の成形を行うことができる。なお、形成された中空パイプ１５０′は、引取装置９５の引き取り作動によって引き取られ、図示しない切断装置によって所定の長さに切断される。
【００５８】
上記のように中空パイプの成形を行うのに適したサイドフィード型のスパイラルダイとしては、図５から図９に示すスパイラルダイ４３，５３，７３，８３，１５３がある。まず、図５を参照して単層の中空パイプ成形用のスパイラルダイ４３について説明する。このスパイラルダイ４３は、図１に示すスパイラルダイ３と類似の構成であるが、上部ノズル４３３およびセンタノズル４３５の構成が、上部ノズル３３およびセンタノズル３５の構成とは異なっている。
【００５９】
センタノズル４３５は、外径がスパイラルノズル４３１の外径寸法とほぼ等しく形成され、スパイラルノズル４３１がその上面に載置されている。センタノズル３５における第１内周面３５ａに相当する開口部４３５ａは、内周に雌ネジが形成されてセンタノズル４３５の外周面に開口して形成されている。開口部４３５ａからは、左右に広がりながら中心方向に向かってＶ字状に伸びる２本の連通口４３５ｃが形成されている。この連通口４３５ｃは、スパイラルノズル４３１の各分配路４３１ｆに連通する。なお、センタノズル４３５の外径寸法は、必ずしもスパイラルノズル４３１の外径寸法と等しく形成する必要はない。
【００６０】
スパイラルノズル４３１においては、センタノズル４３５の形状が異なっていることに伴い、分配路４３１ｆの形状、第２エア通路４３１ｇの形状およびセンタノズル４３５の取付部の形状が、スパイラルノズル３１と異なる形状に形成されており、上部ノズル４３３には第２エア通路４３３ｂが形成されている。
【００６１】
このように形成されたスパイラルダイ４３を用いて中空パイプを作るときは、スパイラルダイ３を用いて管状フィルムを作るときと同様に、外周面にダイジョイント２ｂが繋がれたセンタノズル４３５を介して、環状通路４３７に溶融樹脂が供給される。これにより、環状通路４３７から管状の樹脂１５０が上方（図１０においては右方）に連続して吐出されるが、このときも、溶融樹脂の流れが偏ったりせず、吐出された樹脂成形品にウエルドラインが形成されたり、肉厚が不均一になったりすることがない。
【００６２】
吐出された環状の樹脂１５０内には、スパイラルダイ４３に形成された第１および第２エア通路４３１ｇ，４３３ｂを通じてエアが吹き込まれる。これにより、図１０に示すように右方に進むに従って環状樹脂１５０を冷却させ、中空パイプ１５０′を形成する。
【００６３】
このように形成されたスパイラルダイ４３においても、良質の環状樹脂を形成するための螺旋状通路４３６を容易に形成することができるとともに、押出機２との接続部はスパイラルノズル４３１の下方に位置するセンタノズル４３５の側面であるため、特に環状樹脂を形成する部分をコンパクトに形成することができる。
【００６４】
なお、上記のスパイラルダイ４３においても、ダイ本体３２の外周をさらにテーパに形成し、その外周にさらにテーパ受容部を有する外側部材を配設することにより、多層樹脂押出用のスパイラルダイとしてもよい。このような多層樹脂押出用のスパイラルダイの一例を図６に示す。このスパイラルダイ５３は、下段部５３０と、上段部６３０とから構成され、下段部５３０には下段側螺旋状通路５３６が形成されているとともに、下段部５３０と上段部６３０との接合部には上段側螺旋状通路６３６が形成されている。
【００６５】
下段部５３０におけるセンタノズル５３５には外周面に開口して開口部５３５ａが形成され、上段部６３０の外周面にも開口部６３５ａが形成されている。そして、両連通口５３５ａおよび６３５ａから供給された溶融樹脂は、各螺旋状通路５３６，６３６を流れて環状通路６３７において合流し、二層の管状樹脂となって上方に連続して吐出される。
【００６６】
なお、上記のスパイラルダイ５３においては、開口部５３５ａを下段側螺旋状通路５３６よりも下方における外周面であるところの、センタノズル５３５の外周面に形成することとしたが、図７に示すスパイラルダイ１５３のように、下段側螺旋状通路１５３６の下方ではなく側方（上方でもよい）に開口部１５３５ａを形成するようにしてもよい。
【００６７】
このスパイラルダイ１５３は、スパイラルダイ５３と同様に、下段部１５３０と、上段部６３０とから構成され、下段部１５３０と上段部６３０との接合部には上段側螺旋状通路６３６が形成されている。下段部１５３０は、スパイラルノズル（内側部材）１５３１と、ダイ本体（外側部材）１５３２とからなり、その接合部には下段側螺旋状通路１５３６が形成されている。そして、上段部６３０の外周面には上段側螺旋状通路６３６に繋がる開口部６３５ａが形成され、ダイ本体１５３２の外周には下段側螺旋状通路１５３６に繋がる開口部１５３５ａが形成されている。
【００６８】
このように形成されたスパイラルダイ１５３においても、両開口部１５３５ａおよび６３５ａから供給された溶融樹脂は、各螺旋状通路１５３６，６３６を流れて環状通路６３７において合流し、二層の管状樹脂となって上方に連続して吐出される。なお、スパイラルダイ１５３は、前記のように二層の環状樹脂を成形するためのものであるが、単層の環状樹脂を成形するスパイラルダイにおいて、開口部をダイ本体の外周に形成するようにしてもよい。すなわち、スパイラルダイ４３と同様に形成されたスパイラルダイにおいて、螺旋状通路４３６に繋がる開口部をダイ本体３２に形成するようにしてもよい。
【００６９】
次に、図８を参照しながら本発明に係る他のスパイラルダイ７３について説明する。このスパイラルダイ７３は、スパイラルダイ１３と類似の構成であり、前記のスパイラルダイ４３とスパイラルダイ３との相違点と同様の相違点を有して構成されている。すなわち、下部ノズル７３１、上部ノズル７３３、センタノズル７３５および下部ダイ本体７３８の形状およびこれらの部材に形成された、開口部７３５ａの形成位置、連通口７３５ｃ、分配路７３１ｆ、第１および第２エア通路７３１ｇ，７３３ｂの形状等がスパイラルダイ１３とは異なって形成されている。なお、その他の部分の構成は、スパイラルダイ１３と同一であるため、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７０】
このように構成されたスパイラルダイ７３においても、良質の環状樹脂を形成するための螺旋状通路１３６を容易に形成することができる。また、水平面に螺旋状通路１３６を形成しているため、センタノズル７３５から溶融樹脂を供給する押出機における樹脂の吐出圧力を低くすることができる。
さらに、螺旋状通路１３６は、径方向に向かって水平に形成されているとともに、開口部７３５ａもセンタノズル７３５の外周面に形成されているため、スパイラルダイ７３の上下方向の取付寸法をより小さくすることができる。
【００７１】
次いで、図９を参照しながら本発明に係る他のスパイラルダイ８３について説明する。このスパイラルダイ８３は、二層押出成形用のスパイラルダイであり、前記のスパイラルダイ２３と類似の構成である。すなわち、このスパイラルダイ８３においても、前記のスパイラルダイ４３とスパイラルダイ３との相違点およびスパイラルダイ７３とスパイラルダイ１３との相違点と同様の相違点を有して下段部８３０および上段部９３０とから構成されている。
【００７２】
従って、中間部ノズル９３１、上部ノズル９３３、センタノズル８３５およびスパイラルノズル８３１の形状およびこれらの部材に形成された、開口部８３５ａの形成位置、連通口８３５ｃ、分配路８３１ｆ、第１および第２エア通路８３１ｇ，９３３ｂの形状等がスパイラルダイ２３とは異なって形成されている。なお、その他の部分の構成は、スパイラルダイ２３と同一であるため、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
このように構成されたスパイラルダイ８３においても、二種類の溶融樹脂はそれぞれ研磨された螺旋状通路２３６，３３６を流れるため、良質の環状樹脂が形成される。また、二層の中空パイプを成形するためのダイであっても、外形寸法をコンパクトにすることができる。
【００７４】
なお、本発明は必ずしも二層中空パイプを成形するダイに限られるものではない。すなわち、上段部９３０を複数段積層することにより、簡単に三層以上の押出成形品を成形するためのダイとすることができる。この場合であっても、段数を増やすダイは厚さの薄い上段部９３０であるため、スパイラルダイ全体をコンパクトにすることができる。
【００７５】
また、上記の各実施の形態においては、各螺旋状通路３６，１３６等の内周面を研磨仕上げすることとしているが、内周面にクロムメッキやニッケルメッキを施したり、セラミック材料を始めとする摩擦係数の低い材料をコーティングしたりして溶融樹脂の流れをスムーズにさせるようにしてもよい。
【００７６】
なお、上記の実施の形態においては、ダイ（環状通路）を上方に向けて配設し、樹脂バブルを上方に吐出させてインフレーションフィルムを形成する場合や、ダイを横向きに配設して中空パイプやチューブを形成する場合について説明したが、ダイの配設方向は必ずしもこれらの向きに限られるものではなく、成形方法や材質によって適宜変更されるものである。例えば、ブロー成形を行う場合やインフレーションフィルムフィルムを成形する場合にはダイは下向きであってもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスパイラルダイによれば、円周方向の流量分布を均一化させるために形成する螺旋状通路の内周面の全周を容易に円滑な面に仕上げることができる。すなわち、ダイを分解した状態にあっては、螺旋状溝が形成された各面は外方に面しているため、研磨仕上用の作業装置や、コーティング用の作業装置を容易に螺旋状溝に接近させることができる。これにより、螺旋状通路内を流れる溶融樹脂の流動性を良くすることができ、均質な樹脂バブルを成形することができる。また、溶融樹脂の供給を行う開口部は、ダイの下面もしくはダイの下部における外周面に形成されているため、ダイの外形寸法（特に螺旋状通路が形成される部分の寸法）を小さくすることができる。また、溶融樹脂の供給を行う開口部をダイの外周面に形成することにより、ダイの上下方向の寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスパイラルダイの側面断面図である。
【図２】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図３】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図４】上記スパイラルダイを用いたインフレーション成形装置の全体図である。
【図５】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図６】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図７】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図８】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図９】本発明に係る他のスパイラルダイの側面断面図である。
【図１０】上記スパイラルダイを用いた押出成形装置の平面図を（Ａ）に示し、側面図を（Ｂ）に示す。
【図１１】従来のスパイラルダイの不具合を是正するために考えられたスパイラルダイの側面断面図である。
【図１２】従来のスパイラルダイの不具合を是正するために考えられたスパイラルダイの側面断面図である。
【符号の説明】
３，１３，２３，４３，５３，７３，８３，１５３  スパイラルダイ
３６，１３６，２３６，３３６，４３６，５３６，６３６，７３６，８３６，９３６，１５３６  螺旋状通路
３７，１３７，３３７，４３７，５３７，７３７，８３７  環状通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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