(57)【要約】      （修正有）【課題】押出成形により形成された被覆上へのダイスカス付着を抑制する技術の提供。【解決手段】芯線２１を進行させながら芯線２１の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形に用いられ、ダイス１０の先端部１１は、芯線２１の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、芯線２１の中心軸４０から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している押出成形用ダイス１０。【選択図】図１
2017109318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線を進行させながら前記芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形に用いられるダイスであって、
前記ダイスの先端部は、前記芯線の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、前記芯線の中心軸から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している、
押出成形用ダイス。
【請求項２】
前記中心軸に沿った断面において、前記先端部の前記外面の輪郭線の前記中心軸に対する傾きは、前記上流側に行くほど小さくなっている請求項１に記載の押出成形用ダイス。
【請求項３】
前記曲面は、前記中心軸上に中心が配置された球面の一部である請求項１または２に記載の押出成形用ダイス。
【請求項４】
芯線を進行させながら前記芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形工程
を有し、
前記押出成形工程においてダイスが用いられ、
前記ダイスの先端部は、前記芯線の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、前記芯線の中心軸から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している、
樹脂被覆の製造方法。
【請求項５】
前記押出成形工程において、導体の外周上に前記樹脂材料を被覆し絶縁体を形成して絶縁電線を作製する請求項４に記載の樹脂被覆の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形用ダイスおよび樹脂被覆の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
芯線を進行させながら芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形に、ダイスが用いられている。このような加工を行う際、ダイス孔の出口の周囲にダイスカスが発生し、形成された樹脂被覆上にダイスカスが付着することがある。
【０００３】
このようなダイスカスの付着を抑制する技術が、例えば特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２５９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一目的は、押出成形により形成された樹脂被覆上へのダイスカス付着を抑制することができる新規な構造のダイス、およびこれを用いた樹脂被覆の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、
芯線を進行させながら前記芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形に用いられるダイスであって、
前記ダイスの先端部は、前記芯線の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、前記芯線の中心軸から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している、
押出成形用ダイス
が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によれば、
芯線を進行させながら前記芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形工程
を有し、
前記押出成形工程においてダイスが用いられ、
前記ダイスの先端部は、前記芯線の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、前記芯線の中心軸から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している、
樹脂被覆の製造方法
が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
押出成形により形成された樹脂被覆上へのダイスカス付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態によるダイスを用いた押出成形により絶縁電線を製造する工程を示す概略的な側面図および正面図であり、図１（ｃ）は、実施形態によるダイスの、導体の中心軸に沿った断面図である。
【図２】図２（ａ）、図２（ｂ）、および図２（ｃ）は、それぞれ、実施形態、第１比較形態、第２比較形態によるダイスを用いた押出成形の状況を示す、導体の中心軸に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）〜図１（ｃ）を参照して、本発明の一実施形態によるダイス１０について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は、それぞれ、ダイス１０を用いた押出成形により絶縁電線２０を製造する工程を示す概略的な側面図および正面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）では、簡略的に、押出成形装置についてダイス１０の部分を示す。なお、押出成形装置におけるダイス１０の外部側の構造としては、公知の構造を適宜用いることができる。
【００１１】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ダイス１０に挿入された芯線としての導体２１をダイス孔１２から送り出して進行させながら、樹脂材料をダイス孔１２から押し出して樹脂被覆としての絶縁体２２を導体２１の外周上に形成することで、絶縁電線２０が製造される。導体２１の進行方向を矢印３０で示す。
【００１２】
本実施形態によるダイス１０は、以下に説明するように、ダイス孔１２の出口外側の、導体２１の進行方向下流側（正面側）に面した部分である先端部１１の外面形状に特徴を有する。
【００１３】
図１（ｃ）は、ダイス１０の、導体２１の（またはダイス孔１２の）中心軸４０に沿った断面図であり、特に、先端部１１の外面の輪郭線を概略的に示す。なお、押出成形装置におけるダイス１０の内部側の構造としては、公知の構造を適宜用いることができる。
【００１４】
先端部１１は、導体２１の進行方向上流側に向かって外径が太くなる形状を有する。また、先端部１１は、中心軸４０から離れる方向に向かって凸である、滑らかな（角部がない）曲面の外面を有している。
【００１５】
つまり、中心軸４０に沿った断面において、先端部１１の輪郭線の中心軸４０に対する傾きθが、導体２１の進行方向上流側に行くほど小さくなるような曲面の外面を、先端部１１は有している。より具体的に説明すると、ダイス１０の下流側先端から上流側に距離ＬＤ離れた位置に中心軸４０と直交する線を引き、その線と先端部１１の輪郭線との交点４１における接線が中心軸４０となす角θが、距離ＬＤが大きくなるほど小さくなるような曲面の外面を、先端部１１は有している。
【００１６】
このような曲面の一例としては、球面が挙げられる。図１（ｃ）に示す例では、中心軸４０上に中心が配置された仮想的な球面４２の一部と一致する曲面形状に、先端部１１が構成されている。なお、このような曲面としては、球面以外に、例えば回転楕円面や回転放物面等を用いてもよい。
【００１７】
図２（ａ）を参照して、実施形態によるダイス１０により得られる効果について説明する。図２（ａ）は、実施形態によるダイス１０を用いた押出成形の状況を示す、中心軸４０に沿った概略断面図であり、ダイス１０の先端部１１に付着したダイスカス５０を示す。
【００１８】
ここでまず、図２（ｂ）および図２（ｃ）を参照して、第１比較形態および第２比較形態によるダイス１０Ａ、１０Ｂと、それらを用いた押出成形において生じる課題について説明する。図２（ｂ）、図２（ｃ）は、それぞれ、第１、第２比較形態によるダイス１０Ａ、１０Ｂを用いた押出成形の状況を示す、中心軸４０Ａ、４０Ｂに沿った概略断面図であり、ダイス１０Ａ、１０Ｂの先端部１１Ａ、１１Ｂに付着したダイスカス５０Ａ、５０Ｂを示す。第１、第２比較形態において実施形態と対応する部材や構造について、参照番号に、それぞれ、「Ａ」、「Ｂ」を付して示す。
【００１９】
図２（ｂ）に示す第１比較形態によるダイス１０Ａは、中心軸４０Ａに対して垂直な平面状の先端部１１Ａを有する。
【００２０】
第１比較形態では、導体２１Ａの外周上に樹脂材料を押し出して絶縁体２２Ａを被覆する際に、ダイスカス５０Ａが、垂直な先端部１１Ａの表面上に円周状に広がっていき、堆積する。そして、ダイスカス５０Ａが限界まで堆積すると、ダイスカス５０Ａの堆積物が重力により下方に落ちて、絶縁体２２Ａに付着する。
【００２１】
図２（ｃ）に示す第２比較形態によるダイス１０Ｂは、導体２１Ｂの進行方向下流側に頂点側を向けた円錐台状の先端部１１Ｂを有する。
【００２２】
第２比較形態では、導体２１Ｂの外周上に樹脂材料を押し出して絶縁体２２Ｂを被覆する際に、ダイスカス５０Ｂが先端部１１Ｂの表面に沿って広がって堆積しようとするものの、先端部１１Ｂの中心軸４０Ｂに対する傾きが小さく、ダイスカス５０Ｂの広がる方向が絶縁体２２Ｂの進行方向と逆向きになるため、ダイスカス５０Ｂは、絶縁体２２Ｂに引っ張られて、すぐに絶縁体２２Ｂに付着する。そのため、絶縁体２２Ｂの全長に亘って小さいカスが付着する。
【００２３】
一方、図２（ａ）に示す実施形態によるダイス１０は、上述のような、例えば球面状の先端部１１を有する。つまり、先端部１１の中心軸４０に対する傾きが、ダイス孔１２の出口近傍では大きく、上流側に行くほど小さくなっている。
【００２４】
実施形態では、導体２１の外周上に樹脂材料を押し出して絶縁体２２を被覆する際に、ダイスカス５０が先端部１１の表面上に円周状に広がっていき、堆積する。ダイス孔１２の出口近傍で先端部１１の傾きが大きくなっているため、ダイスカス５０は、第１比較形態と同様に先端部１１の表面上に堆積し、第２比較形態のようには、すぐに絶縁体２２に付着することがない。また、先端部１１の傾きが上流側では小さくなっているため、先端部１１に沿って広がったダイスカス５０は、ダイス孔１２の出口から離れた領域では、水平方向に逃げることができる。このため、実施形態におけるダイスカス５０の堆積物は、第１比較形態におけるダイスカス５０Ａの堆積物と比べて、重力の影響を受け難く、下方に落ちにくい。
【００２５】
つまり、実施形態によるダイス１０を用いることで、ダイスカス５０が第２比較形態のようにすぐに絶縁体２２に付着して全長に亘って付着することを抑制でき、また、ダイスカス５０の堆積物が落下して絶縁体２２に付着するまでの時間を、第１比較形態よりも長くすることができる。このように、実施形態によるダイス１０を用いることで、第１、第２比較形態と比べて、ダイスカス５０が絶縁体２２に付着することを抑制できる。
【００２６】
なお、ダイスカス５０が絶縁体２２にすぐに付着することを抑制するためには、ダイス孔１２の出口近傍、つまり先端部１１の下流側端部における傾きは、ある程度大きいほうが好ましい。先端部１１の下流側端部（図１（ｃ）に示す距離ＬＤが例えば１ｍｍの位置）における輪郭線の中心軸４０に対する傾きθは、例えば６０°以上（であって９０°未満）であることが好ましい。
【００２７】
例えば、曲率半径Ｒ＝１０ｍｍの球面状で、直径３．３ｍｍのダイス孔を有するダイスを用いた場合、距離ＬＤ＝１ｍｍでの輪郭線の傾きθは約６６．６°となる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例および比較例について説明する。実施例および比較例では、絶縁体を形成する樹脂材料としてシラン架橋ポリエチレンを用いて、絶縁電線を作製した。
【００２９】
使用したコンパウンドの配合は、以下のようなものである。
（１）シラングラフトポリエチレン
ポリエチレンとして、直鎖状低密度ポリエチレン（ｄ＝０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ＝２．２ｇ／１０ｍｉｎ）を準備した。また、架橋剤として、トリメトキシビニルシランとジクミルパーオキサイドとを、それぞれ、ポリエチレン１００質量部に対し１質量部、０．０２２質量部の割合で準備した。これらの材料により、１００ｍｍ押出機を用い架橋剤注入添加にて、シラングラフトポリエチレンを調整した。
（２）触媒マスターバッチ
ポリエチレンとして、直鎖状低密度ポリエチレン（ｄ＝０．９３ｇ／ｃｍ３、ＭＩ＝２．２ｇ／１０ｍｉｎ）と直鎖状低密度ポリエチレン（ｄ＝０．９２ｇ／ｃｍ３、ＭＩ＝０．７ｇ／１０ｍｉｎ）とを、それぞれ、８０質量部、２０質量部の割合で準備した。また、触媒として、ジオクチル錫、酸化防止剤として、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０３５とＬＯＷＩＮＯＸ（登録商標）ＭＤ２４とを、それぞれ、ポリエチレン１００質量部に対し１質量部、２質量部、１質量部の割合で準備した。これらの材料をタンブラーミキサーにて混合後、１００ｍｍ押出機を用い混練して、触媒マスターバッチを調整した。
【００３０】
上述のように調整したシラングラフトポリエチレンと触媒マスターバッチとを、１９／１で混合したものを、６５ｍｍ押出機に投入し、導体の外周上に絶縁体の押出被覆を行って絶縁電線を作製した。導体としては断面積１．２５ｍｍ２の錫メッキ銅線を用い、線速は１００ｍ／ｍｉｎとし、絶縁体の厚さは０．４１０ｍｍとした。
【００３１】
先端部の形状を異ならせたダイスを用いて、実施例および比較例の絶縁電線を作製した。ダイスの材質としては、機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃを用いた。実施例では、ダイスとして、先端部の形状を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍの球面状としたものを用いた。比較例では、第１比較例のダイスとして、先端部が平面状のものを用い、第２比較例のダイスとして、先端部が円錐台状のものを用いた。
【００３２】
第１比較例では、長さ４０００ｍの被覆を行った時点で、絶縁体にダイスカスが付着した。第２比較例では、絶縁体の全長に亘って小さいダイスカスが付着した。一方、実施例では、長さ５５００ｍの被覆を行った時点で、絶縁体にダイスカスが付着した。
【００３３】
このように、実施例によるダイスを用いることで、ダイスカスが絶縁体に付着するまでの被覆長さ（カス付着条長）を延長させることができる。これにより、ダイスの先端部に堆積したダイスカスを絶縁体への付着前にクリーニングする間隔を延ばすこと、つまり、クリーニングの頻度を低下させることができ、生産性を向上させることができる。
【００３４】
なお、上述の実施形態および実施例では、導体の外周上に樹脂材料を被覆し絶縁体を形成して絶縁電線を作製する例について説明したが、上述のようなダイスを用いたダイスカスの付着抑制技術は、絶縁電線の作製に限定されず、より広く、各種の芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形に適用することができ、形成された樹脂被覆上へのダイスカス付着を抑制することができる。
【００３５】
以上、実施形態および実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００３６】
以下、本発明の好ましい形態について付記する。
【００３７】
（付記１）
芯線を進行させながら前記芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形に用いられるダイスであって、
前記ダイスの先端部は、前記芯線の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、前記芯線の中心軸から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している、
押出成形用ダイス。
【００３８】
（付記２）
前記中心軸に沿った断面において、前記先端部の前記外面の輪郭線の前記中心軸に対する傾きは、前記上流側に行くほど小さくなっている付記１に記載の押出成形用ダイス。
【００３９】
（付記３）
前記曲面は、前記中心軸上に中心が配置された球面の一部である付記１または２に記載の押出成形用ダイス。
【００４０】
（付記４）
前記中心軸に沿った断面において、前記先端部の下流側先端から上流側に１ｍｍ離れた位置で、前記先端部の前記外面の輪郭線の前記中心軸に対する傾きは、６０°以上である付記１〜３のいずれか１つに記載の押出成形用ダイス。
【００４１】
（付記５）
芯線を進行させながら前記芯線の外周上に樹脂材料を被覆する押出成形工程
を有し、
前記押出成形工程においてダイスが用いられ、
前記ダイスの先端部は、前記芯線の進行方向の上流側に向かって外径が太くなっており、前記芯線の中心軸から離れる方向に向かって凸である曲面の外面を有している、
樹脂被覆の製造方法。
【００４２】
（付記６）
前記押出成形工程において、導体の外周上に前記樹脂材料を被覆し絶縁体を形成して絶縁電線を作製する付記５に記載の樹脂被覆の製造方法。
【００４３】
（付記７）
前記樹脂材料は、シラン架橋ポリエチレンである付記５または６に記載の樹脂被覆の製造方法。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ダイス
１１  先端部
１２  ダイス孔
２０  絶縁電線
２１  導体
２２  絶縁体
５０  ダイスカス
【図１】
2017109318.tif 000003
【図２】
2017109318.tif 000004