(57)【要約】【課題】つなぎ材の使用によってダイスカスが発生することを軽減する技術を提供する。【解決手段】スクリューシリンダ３２の内部空間Ｖが加熱され（ステップＳ１１）、内部空間Ｖに配されているスクリュー７３が回転し始める（ステップＳ１２）。そして、内部空間Ｖにつなぎ材のペレット状樹脂９が投入される（ステップＳ１３）。これによって、溶融したつなぎ材が押し出される。押し出されたつなぎ材は、成形金型４０（詳細には、一対の成形用ブロック４１，４１）に導入される（ステップＳ１５）。そして、コルゲートチューブ１０用のペレット状樹脂９がスクリューシリンダ３２に投入される（ステップＳ１７）。これによって、スクリューシリンダ３２内の溶融されたつなぎ材が、コルゲートチューブ用樹脂材に置換される。つなぎ材は、コルゲートチューブ１０用の樹脂材と、該樹脂材よりもメルトフローレートが小さい樹脂材を混合したアロイ材である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コルゲートチューブの製造方法であって、
(a) 加熱されたスクリューシリンダ内に配されたスクリューを回転することによって、溶融されたつなぎ材を前記スクリューシリンダ外へ押し出す工程と、
(b) 前記(a)工程にて前記スクリューシリンダから押し出された前記つなぎ材を成形金型内に導入する工程と、
(c) 前記スクリューシリンダ内の溶融された前記つなぎ材を、コルゲートチューブ用樹脂材に置換する工程と、
を含み、
前記つなぎ材が、前記コルゲートチューブ用樹脂材を含む複数の樹脂材を混合したアロイ材である、コルゲートチューブの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコルゲートチューブの製造方法において、
前記アロイ材は、前記コルゲートチューブ用樹脂材よりも融点が小さい樹脂材を含む、コルゲートチューブの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコルゲートチューブの製造方法において、
前記(b)工程は、前記スクリューの回転を停止させる工程を含む、コルゲートチューブの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のコルゲートチューブの製造方法において、
前記コルゲートチューブ用樹脂材が、ポリアミド樹脂である、コルゲートチューブの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のコルゲートチューブの製造方法において、
前記アロイ材が、前記ポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂とを混合したものである、コルゲートチューブの製造方法。
【請求項６】
(A) 加熱されたスクリューシリンダ内に配されたスクリューを回転することによって、溶融されたつなぎ材を前記スクリューシリンダ外へ押し出す工程と、
(B) 前記(A)工程にて前記スクリューシリンダから押し出された前記つなぎ材を成形金型内に導入する工程と、
(C) 前記スクリューシリンダ内の溶融された前記つなぎ材を、コルゲートチューブ用樹脂材に置換する工程と、
を含み、
前記つなぎ材が、前記コルゲートチューブ用樹脂材を含む複数の樹脂材を混合したアロイ材である、押出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内で材料を溶融させ、スクリューで混練して押し出すことによって、コルゲートチューブを製造する方法、及び、押出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機の構成例として、例えば特許文献１には、シリンダ内部を加熱しつつ、シリンダ内に投入された樹脂材を溶融させて、スクリューで材料を混練して押し出す構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、コルゲートチューブ用樹脂材として、ポリアミド樹脂（ナイロン（登録商標））等のように、融点が比較的高い材料を用いた場合、押し出された溶融樹脂が押出機のダイス先端部で冷えて固まってしまい、成形金型へ導入することが困難となっていた。そこで、融点が比較的低い樹脂材（以下、「つなぎ材」と称する。）用いて、コルゲートチューブの製造が行われている。具体的には、まず、つなぎ材を溶融して押し出すことによって、つなぎ材の筒状体を成形金型に導入する。その後、コルゲートチューブ用樹脂材に置換して、コルゲートチューブを製造する、という手法が採られている。
【０００５】
しかしながら、つなぎ材とコルゲートチューブ用樹脂材とが、シリンダ内で溶融混合時に相分離しやすい場合（すなわち、親和性が低い場合）、つなぎ材がダイスカスとなる場合がある。ダイスカスが発生すると、完成品であるコルゲートチューブにダイスカスが付着してしまい、コルゲートチューブの外観不良が発生する虞があった。また、シリンダ内部につなぎ材が長期にわたって残留してしまう虞もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、つなぎ材使用によるダイスカスの発生を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の態様は、コルゲートチューブの製造方法であって、(a)加熱されたスクリューシリンダ内に配されたスクリューを回転することによって、溶融されたつなぎ材を前記スクリューシリンダ外へ押し出す工程と、(b)前記(a)工程にて前記スクリューシリンダから押し出された前記つなぎ材を成形金型内に導入する工程と、(c)前記スクリューシリンダ内の溶融された前記つなぎ材を、コルゲートチューブ用樹脂材に置換する工程とを含み、前記つなぎ材が、前記コルゲートチューブ用樹脂材を含む複数の樹脂材を混合したアロイ材である。
【０００８】
また、第２の態様は、第１の態様に係るコルゲートチューブの製造方法において、前記アロイ材は、前記コルゲートチューブ用樹脂材よりも融点が小さい樹脂材を含む。
【０００９】
また、第３の態様は、第１または第２の態様に係るコルゲートチューブの製造方法において、前記(c)工程は、前記スクリューの回転を停止させる工程を含む。
【００１０】
また、第４の態様は、第３の態様に係るコルゲートチューブの製造方法において、前記コルゲートチューブ用樹脂材が、ポリアミド樹脂である。
【００１１】
また、第５の態様は、第４の態様に係るコルゲートチューブの製造方法において、前記アロイ材が、前記ポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂とを混合したものである。
【００１２】
また、第６の態様は、押出方法であって、(A)加熱されたスクリューシリンダ内に配されたスクリューを回転することによって、溶融されたつなぎ材を前記スクリューシリンダ外へ押し出す工程と、(B)前記(A)工程にて前記スクリューシリンダから押し出された前記つなぎ材を成形金型内に導入する工程と、(C)前記スクリューシリンダ内の溶融された前記つなぎ材を、コルゲートチューブ用樹脂材に置換する工程とを含み、前記つなぎ材が、前記コルゲートチューブ用樹脂材を含む複数の樹脂材を混合したアロイ材である。
【発明の効果】
【００１３】
第１から第６の態様によると、つなぎ材としてコルゲートチューブ用樹脂材を含むアロイ材を用いることによって、つなぎ材とコルゲートチューブ用樹脂材とが、溶融混合したときに相分離することを低減することができる。これによって、つなぎ材のダイスカスが発生することを低減することができる。
【００１４】
また、第２の態様によると、コルゲートチューブ用樹脂材よりも融点が小さい樹脂材を含むアロイ材をつなぎ材とすることで、押し出されたつなぎ材の溶融樹脂がすぐに固まることを抑制できる。したがって、押し出されたつなぎ材の溶融樹脂を、成形金型への導入することが容易となる。
【００１５】
第３の態様によると、スクリューの回転を停止によって押出を停止することによって、既に押し出されたつなぎ材を、容易に成形金型へ導入することができる。
【００１６】
第５の態様によると、ポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂とを混合させることによって、つなぎ材を、ポリアミド樹脂との親和性が高く、かつ、溶融時に固まりにくいものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るコルゲートチューブ製造装置の概略側面図である。
【図２】コルゲートチューブ製造装置が備える成形金型の概略平面図である。
【図３】コルゲートチューブの製造の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
図１は、実施形態に係るコルゲートチューブ製造装置１の概略側面図である。また、図２は、コルゲートチューブ製造装置１が備える成形金型４０の概略平面図である。コルゲートチューブ製造装置１は、押出機３０および成形金型４０を備えている。
【００２０】
押出機３０は、ペレット状の樹脂あるいはペレット状の樹脂組成物（以下単に「ペレット状樹脂」という）９を入れるホッパ３１と、ホッパ３１を介して投入されたペレット状樹脂９を溶融させるとともに混練して押し出すスクリューシリンダ３２と、スクリューシリンダ３２の出口部分に取り付けられたダイス３３とを備えている。また、押出機３０は、スクリューシリンダ３２の内部空間Ｖを昇温させる、不図示のヒータユニットを備えている。
【００２１】
押出機３０は、ペレット状樹脂９を溶融させ、先端のダイス３３を通過させて押し出し、筒状（ここでは、円筒状）に成形するものである。ここで、押出機３０は、ペレット状樹脂９を軟化状態で供給するようになっている。この軟化状態とは、溶融状態よりも硬い状態（つまり、流動し難い状態）であって、凝固前の成形可能な程度に軟らかい状態をいう。押出機３０から供給された直後のペレット状樹脂９は、軟化状態の中でも、溶融状態から温度低下し始めて間もない軟らかい状態できわめて変形しやすくなっている。
【００２２】
スクリューシリンダ３２は、円柱状に延びるとともに、内部空間Ｖを形成している。この内部空間Ｖには、スクリュー７３が配されている。スクリュー７３は、不図示の制御部からの制御信号に基づいて回転する。
【００２３】
スクリュー７３は、例えば金属により形成される長尺部材であり、スクリューシリンダ３２の内部空間Ｖに配置される。スクリュー７３は、回転軸Ｔに沿って延在する長尺円筒状のシャフト部７３１と、シャフト部７３１の外周に螺旋状に配設されたフライト７３２とを備える。
【００２４】
押出機３０において、ホッパ３１にペレット状樹脂９が投入されると、当該ペレット状樹脂９は内部が加熱されたスクリューシリンダ３２にて溶融され、撹拌及び混練される。そして、溶融したペレット状樹脂９は、ダイス３３から円筒状に押し出され、成形金型４０に導入される。
【００２５】
成形金型４０は、図２に示される様に、互いに成形面を対向させた状態で組み合わさることによって、コルゲートチューブ１０を製造するための略円筒状成形空間を形成する一対の成形用ブロック４１を複数対有している。成形金型４０は、複数対の成形用ブロック４１を型閉じまたは型開き可能に一対の無端軌道上を移動させるように構成されている。一対の成形用ブロック４１，４１は、一対の無端軌道上のそれぞれを、互いに周速を合わせながら、型閉じ及び型開き可能に並進する。成形用ブロック４１の内壁面は、図示を省略するが、コルゲートチューブ１０から見た径方向外側に凹む拡径部と径方向内側に窄まる縮径部とが、軸方向に交互に繰り返す蛇腹状とされている。
【００２６】
図２に示される様に、一対の成形用ブロック４１は、ストローク範囲Ｃで閉じ合わされた型閉じ状態とされ、その他の位置では互いに離間した型開き状態となる。そして、押出機３０によって、ストローク範囲Ｃの入口側から一対の成形用ブロック４１の空間内に、筒状の溶融樹脂９１が供給される。また、筒状の溶融樹脂９１の内部には、圧縮空気が供給され、溶融樹脂９１が成形用ブロック４１の内壁面に付着するように拡開される。そして、その溶融樹脂９１が成形用ブロック４１の内壁面上で硬化することによって、溶融樹脂９１の管状体が形成される。
【００２７】
＜コルゲートチューブ１０の製造方法＞
次に、コルゲートチューブ製造装置１を用いてコルゲートチューブ１０を製造する方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、コルゲートチューブ１０の製造の流れを説明するための図である。なお、以下の説明では、ポリアミド樹脂製のコルゲートチューブ１０を製造するものとする。なお、コルゲートチューブ１０の原料として、ポリアミド樹脂以外の材料（例えば、強化材）が含まれていてもよい。
【００２８】
ポリアミド樹脂は、融点が比較的高いため、押し出したときに冷えて固まりやすい。また、溶融時の流動性（メルトフローレート）が比較的大きいため、押し出したときに垂れてしまいやすい。このため、筒状に成形したポリアミド樹脂を成形金型４０に導入することが困難となっている。そこで、つなぎ材を用いることによってコルゲートチューブ１０を製造する。
【００２９】
つなぎ材としては、ポリアミド樹脂と、該ポリアミド樹脂よりも融点が低く、また、メルトフローレートが小さい樹脂（具体的には、ポリプロピレン樹脂）とを混合したアロイ材が用いられる。このつなぎ材における、ポリアミド樹脂およびポリプロピレン樹脂の具体的な配合比率は、４：１とされる。ただし、この配合比率は一例であり、適宜変更してもよい。
【００３０】
このアロイ材は、ポリプロピレン樹脂が含まれていることによって、ポリアミド樹脂よりも融点が低く、また、溶融時の流動性も低いという、つなぎ材として適当な性質を有する。また、このアロイ材は、ポリアミド樹脂が含まれているため、コルゲートチューブ用樹脂材（ポリアミド樹脂）とスクリューシリンダ３２内で溶融混合されたときに、相分離が起こり難いという性質を有する。
【００３１】
コルゲートチューブ１０を製造するため、まず、スクリューシリンダ３２の内部空間Ｖの加熱が行われる（ステップＳ１１）。内部空間Ｖが所要の温度にまで昇温すると、スクリュー７３の回転が開始される（ステップＳ１２）。その後、ホッパ３１を介して、つなぎ材のペレット状樹脂９がスクリューシリンダ３２に投入される（ステップＳ１３）。
【００３２】
つなぎ材のペレット状樹脂９は、内部空間Ｖにおいて溶融され、回転するスクリュー７３によって攪拌及び混練されながら、スクリューシリンダ３２の先端に設けられたダイス３３から、円筒状に形成された溶融樹脂９１として押し出される。
【００３３】
つなぎ材の溶融樹脂９１がダイス３３の先端から押し出されてから、所要時間経過すると、スクリュー７３の回転が停止される（ステップＳ１４）。そして、成形金型４０が適当な位置にセッティングされる（ステップＳ１５）。具体的には、図２に示される様に、ダイス３３の先端が型閉じ状態である一対の成形用ブロック４１，４１の内部に配置される。つなぎ材（アロイ材）は、ポリアミド樹脂よりが十分に低くいため、ダイス３３先端で、冷えて固まってしまうということを抑制することができる。また、つなぎ材の溶融樹脂９１は、多少の時間を置いても、垂れてしまわない程度の流動性（メルトフローレート）を備える。
【００３４】
また、スクリュー７３の回転を停止することで、溶融樹脂９１の押出が停止されるため、既に押し出された溶融樹脂９１の成形金型４０への導入が容易である。なお、スクリュー７３を停止させずに、成形金型４０が適当な位置にセッティングされるようにしてもよい。
【００３５】
成形金型４０のセッティングが完了すると、スクリュー７３の回転が再開されるとともに、成形用ブロック４１の無端軌道上の移動が開始される（ステップＳ１６）。これによって、ダイス３３の先端から露出したつなぎ材の溶融樹脂９１が、型閉じ状態の一対の成形用ブロック４１，４１の内部に導入される。そして、押出機３０から押し出されたつなぎ材の溶融樹脂９１が成形用ブロック４１の内壁面上で硬化することによって、つなぎ材の管状体が形成されることとなる。
【００３６】
ステップＳ１６が実行されてから、所要の時間が経過すると、コルゲートチューブ１０用のペレット状樹脂９の投入が行われる（ステップＳ１７）。これによって、スクリューシリンダ３２内の溶融樹脂９１が、つなぎ材からコルゲートチューブ１０用の溶融樹脂９１に置換される。そして、コルゲートチューブ１０用の溶融樹脂９１がダイス３３から円筒状に押し出され、さらに成形金型４０によって成形される。これによって、先に形成されたつなぎ材の管状体に連続して、コルゲートチューブ１０が形成されることとなる。
【００３７】
なお、ステップＳ１７におけるコルゲートチューブ用のペレット状樹脂９の投入は、必ずしもステップＳ１６の後に実行されなくてもよい。すなわち、つなぎ材の溶融樹脂９１を押し出して、成形金型４０に導入することができるのであれば、コルゲートチューブ用のペレット状樹脂９は、任意のタイミングで投入してよい。
【００３８】
上述したように、つなぎ材は、コルゲートチューブ１０用の樹脂材（ポリアミド樹脂）と、該樹脂材よりも融点が低く、また、メルトフローレートが小さい樹脂材（ポリプロピレン樹脂）とを混合したアロイ材である。このため、コルゲートチューブ用のペレット状樹脂９を投入した際、スクリューシリンダ３２内に残留したつなぎ材の溶融樹脂９１が、コルゲートチューブ用の溶融樹脂９１との間で比較的親和性が高いため、相分離し難い。このため、つなぎ材が、ダイスカスとなってコルゲートチューブ１０に付着することが軽減される。また、スクリューシリンダ３２の内部空間Ｖに長期にわたって残留するということも抑制することができる。
【００３９】
上記実施形態では、コルゲートチューブ１０用の樹脂材として、ポリアミド樹脂が選択され、つなぎ材としてポリプロピレン樹脂を含むポリアミド樹脂のアロイ材とされている。しかしながら、コルゲートチューブ用樹脂材及びつなぎ材の組合せは、これに限定されるものではなく、様々な組合せが考えられる。例えば熱可塑性エラストマーを含むアロイ材をつなぎ材とすることも考えられる。すなわち、つなぎ材が、少なくとも、コルゲートチューブ用樹脂材と、融点がコルゲートチューブ用樹脂材よりも小さい、あるいは、メルトフローレートがコルゲートチューブ用樹脂材よりも小さい樹脂材との混合物（アロイ材）であればよい。
【００４０】
また、３種類以上の樹脂材を混合したアロイ材をつなぎ材とすることも考えられる。すなわち、つなぎ材の構成材料として、少なくともコルゲートチューブ用樹脂材が含まれておればよい。
【００４１】
また、コルゲートチューブ用樹脂材が２以上の樹脂材の混合物である場合であっても、つなぎ材が、該２以上の樹脂材のうち、少なくともいずれか１つを含む樹脂材と、該樹脂材よりも融点が低い（または、メルトフローレートが小さい）樹脂材とを含むアロイ材であればよい。また、コルゲートチューブ用樹脂材、およびつなぎ用樹脂材が、それぞれ同じ種類の２以上の樹脂材を含んでいてもよい。例えば、コルゲートチューブ用樹脂材における、２以上の樹脂材の配合比率または添加物などを変えたものを、つなぎ材として使用することも本願発明では想定される。
【００４２】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００４３】
１  コルゲートチューブ製造装置
１０  コルゲートチューブ
３０  押出機
３２  スクリューシリンダ
３３  ダイス
４０  成形金型
４１  成形用ブロック
７３  スクリュー
９  ペレット状樹脂
９１  溶融樹脂
Ｖ  内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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