JPH0880557A - 複数の突起物を有する成形機用型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】内ダイの外壁部及び／又は外ダイの内壁部に、
複数の突起物を設け、当該突起物により溶融樹脂材料に
圧力と乱流を与えて、溶融樹脂材料の均一性を向上させ
て、ラインマークを解消する成形機用型を初めて提供す
る。 【構成】溶融樹脂材料を、中空品、被覆品、筒状、フィ
ルム状、シート状等の希望形状に成形する成形機におい
て、スパイダー２を有する樹脂流路内では、スパイダー
２・ダイリップ５間の内ダイ３の外壁部及び／又は外ダ
イ４の内壁部に、複数の突起物を設けることを特徴と
し、クロスヘッドを有する樹脂流路内では、クロスヘッ
ド・ダイリップ５間の内ダイ３の外壁部及び／又は外ダ
イ４の内壁部に、複数の突起物を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融樹脂材料を、中空
品、被覆品、筒状、フィルム状、シート状等の希望形状
に成形する成形機用型に関し、スパイダーを有する樹脂
流路内では、スパイダー・ダイリップ間の内ダイの外壁
部及び／又は外ダイの内壁部に、複数の突起物を設ける
ことを特徴とし、クロスヘッドを有する樹脂流路内で
は、クロスヘッド・ダイリップ間の内ダイの外壁部及び
／又は外ダイの内壁部に、複数の突起物を設けることを
特徴とする成形機用型に関するものである。この成形機
を使用する成形法としては、上記押し出し成形法以外
に、ブロー成形法、ワイヤー被覆成形法等が挙げられ
る。

【０００２】尚、本発明の成形機用型による成形品は、
単一の種類の樹脂からなる単層品及び複数の種類の樹脂
からなる多層品を意味する。

【０００３】

【従来の技術】溶融樹脂材料を成形する時の樹脂流路に
は、押し出し成形の場合、内ダイを外ダイに保持するた
めに、スパイダーと呼ばれる支持腕を有している。

【０００４】図１にスパイダー方式の樹脂流路形状の１
例を示す。

【０００５】型内に入った溶融樹脂材料は弾頭形状をし
たトーピードとスパイダーを通過するが、当該スパイダ
ーによって分割、切断される。

【０００６】溶融樹脂材料はスパイダー通過後に合流
し、テーパー部とランド部で溶着、圧着されるものの、
製品の押し出し方向にスパイダーマークと呼ばれるライ
ンマークが発生する。このラインマークは押し出された
製品の外観、物性（強度）に多大な影響を与え、好まし
くない。即ち、筒状フィルムの場合には、横方向の引っ
張り強度が弱く、又、パイプ、チューブの場合には、圧
壊強度が弱いなどの欠点となる。

【０００７】この欠点を解消するために、スパイダー部
とランド部の径に落差をつけてスムースな角度で結び、
外ダイと内ダイの樹脂流路の断面積を徐々に絞って圧力
を増し、強制的に圧着させる方法が一般的に実施されて
いる。

【０００８】この他にスパイダーの後の内ダイの円周上
に堰と呼ばれる隆起物を設けて樹脂圧を増し、圧着力を
増す方法も取られている。

【０００９】しかしながら、上述のいずれの方法でも分
離、切断された溶融樹脂の記憶は残り、ラインマークは
完全にはなくならない。

【００１０】溶融樹脂材料から中空品を成形する時の樹
脂流路には、スクリューによって押し出された溶融樹脂
材料の流れ方向を９０°方向転換させるためのクロスヘ
ッドを有している。

【００１１】図２にクロスヘッド方式の樹脂流路形状の
１例を示す。

【００１２】スクリューにより水平方向に押し出され、
型内に入った溶融樹脂材料は、当該クロスヘッドにより
流路が９０°方向変換させられ、クロスヘッド入口側湾
曲部と反対側湾曲部での流路長の違い、及び、クロスヘ
ッド部にあるクロスヘッド部とダイリップ間の内ダイで
の流動の妨害により、流れに不均一が生じる。

【００１３】この事により、溶融樹脂材料の流出量及び
温度の不均一が生じ、製品の厚さにも不均一が生じる。

【００１４】また、型内に入った溶融樹脂材料はクロス
ヘッド部の内ダイにぶつかり、クロスヘッド部の内ダイ
の周囲を右回りするものと左回りするものとに分離さ
れ、その後、この溶融樹脂材料は、クロスヘッド部の入
口側の反対側で再び合流するが、合流部にウエルドライ
ンと呼ばれる製品長手方向にラインマークが発生する。

【００１５】このような不均一な流れ、ラインマークの
発生により、押し出し成形された樹脂製品の外観、物性
に多大な悪影響を及ぼす。

【００１６】特に、ブロー成形法においては、正常なパ
リソンが得にくいために製品が出来なかったり、肉厚に
偏りがある為に強度が弱くなる。又、電線被覆において
も、肉厚に偏りがある為に電線が絶縁不良になるなどの
欠点が生じる。

【００１７】更に、パイプやチューブの押し出し成形に
おいても、肉厚の偏りにより、圧壊強度が弱くなる。

【００１８】以上の欠点を解消する為に、ダイの中にマ
ニホールドを設ける、絞りを入れる、ダイリップを内ダ
イに対して偏心させるなどの方法が一般に実施されてい
る。

【００１９】しかしながら、上述の方法では流れの不均
一性は解消できても、クロスヘッドにより分離、切断さ
れた溶融樹脂には、分離及び切断の影響は残り、ライン
マークは完全にはなくならず、両欠点を同時に解消する
方法は、現在迄、提案されていない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点を解決する為に、マンドレルの外壁部及び／又は外
ダイ（以降、ダイスと記す。）の内壁部に、複数の突起
物を設け、当該突起物により溶融樹脂材料に圧力と乱流
を与えて、溶融樹脂材料の均一性を向上させて、ライン
マークを解消する成形機用型を初めて提供することであ
り、押し出し成形機の場合、スパイダー・ダイリップ間
の内ダイの外壁部及び／又は外ダイの内壁部に、複数の
突起物を設け、当該突起物により溶融樹脂材料に圧力と
乱流（混合性）を与えてスパイダーによるラインマーク
を解消する押し出し成形機用型を初めて提供することで
ある。

【００２１】また、クロスヘッドを有する樹脂流路内で
は、クロスヘッド・ダイリップ間の内ダイの外壁部及び
／又は外ダイの内壁部に、複数の突起物を設け、当該突
起物により溶融樹脂材料に圧力と乱流を与えて、溶融樹
脂材料の均一性を向上させて、ラインマークを解消する
成形機用型を初めて提供するも本発明の目的である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明において、スパイ
ダーを樹脂流路内に有する押し出し成形機用型において
は、溶融樹脂材料を筒状（フィルム、パイプ、チュー
ブ、シートなど）、異形状など希望の断面形状に押し出
し成形機内において、スパイダーを有する樹脂流路にお
いて、内ダイの外壁部及び／又は外ダイの内壁部に、複
数の突起物を設けることを特徴とする。

【００２３】突起物を設ける場所は、内ダイの外壁部と
外ダイの内壁部である。特に溶融樹脂材料が分離、切断
された直後に施すことが効果的である。

【００２４】突起物の配置は、溶融樹脂材料の流れに圧
力と乱流（混合性）を生ぜしむように突起物が配置され
ていればよく、特にその位置は限定しない。

【００２５】突起物の形状及び配置の例を図３に示す
が、突起物の形状は、溶融樹脂材料の流れに乱流（混合
性）を生ぜしむような突起物であればよく、特にその形
状は限定しないが、特に球状の１部のような形状が効果
的である。

【００２６】又、本発明の複数の突起物を有する押し出
し成形機用型の一例を図４及び図５に示す。

【００２７】本発明において、樹脂流路内にクロスヘッ
ドを有する成形機において、クロスヘッド・ダイリップ
間の内ダイの外壁部及び／又は外ダイの内壁部に、複数
の突起物を設けることを特徴とする成形機用型に関す
る。

【００２８】突起物を設ける場所は、内ダイの外壁部及
び／又は外ダイの内壁部であるが、特に、溶融樹脂材料
の流路が９０°方向転換させられる様な部分に突起物を
配置するのが好ましい。

【００２９】又、その突起物の配置は、流れに圧力と乱
流を生じさせる様に配置されていればよく、その突起物
の形状については、図３に例示するが、特に限定され
ず、球の一部の様な形状が効果的である。

【００３０】図６に、本発明の複数の突起物を有するブ
ロー成形機用型の一例を示し、図７には、銅線を複数の
樹脂で被覆する、本発明の複数の突起物を有する押し出
し成形機用型の一例を示す。また、図８には、三層から
成る樹脂フィルムを製造する、本発明の複数の突起物を
有する押し出し成形機用型の一例を示す。

【００３１】これらの成形機用型の材質については特に
限定はされないが、ジルコニア等のセラミックス、Ｓ５
５Ｃ等の炭素鋼及びその表面を硬質Ｃｒメッキを施した
炭素鋼などが使用可能であり、セラミックスを使用する
場合は鋳込み成形で製造可能であり、Ｓ５５Ｃ等の炭素
鋼を使用する場合、切削加工により製造可能である。以
下の実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものでない。

【００３２】

【実施例】

実施例１ 以下の条件により筒状高密度ポリエチレンフィルムの成
形を実施した。

【００３３】 １）ダイス スパイダー部内径 ５０ｍｍ ダイリッ
プの口径 ７５ｍｍ スパイダー部外径 ６０ｍｍ リップ間隙 ２ｍｍ ２）突起物 形状 球状の一部 数 ４０個 高さ 最高３ｍｍ ３）樹脂 東ソー（株）製ＨＤポリエチレン ４）押出機 スクリュー径 ５０ｍｍ Ｌ／
Ｄ＝２８ ５）成形条件 押出温度 １９０℃ ブロー比 ３．４ フィルムサイズ ４００ｍｍ（折幅）×１５μｍ（肉
厚） 尚、内ダイ及び外ダイには、ジルコニア粉末を鋳込み成
型により作製したダイを使用した。

【００３４】この結果、スパイダーマークのない品質良
好な高密度ポリエチレンフィルムが製造できた。

【００３５】実施例２ 実施例１と同じ条件で、低密度ポリエチレンフィルムの
成形を実施した。

【００３６】この結果、スパイダーマークのない品質良
好な低密度ポリエチレンフィルムが製造できた。

【００３７】実施例３ 実施例１と同じ条件で、直鎖状低密度ポリエチレンフィ
ルムの成形を実施した。

【００３８】この結果、スパイダーマークのない品質良
好な直鎖状低密度ポリエチレンフィルムが製造できた。

【００３９】実施例４ 実施例１と同じ条件で、低密度ポリエチレン（８０％）
と直鎖状低密度ポリエチレン（２０％）をブレンドして
成形を実施した。

【００４０】この結果、スパイダーマークのない品質良
好な低密度ポリエチレン（８０％）−直鎖状低密度ポリ
エチレン（２０％）ブレンドポリエチレンフィルムが製
造できた。

【００４１】実施例５ 以下の条件により、軟質塩化ビニール製パイプの成形を
実施した。

【００４２】 １）ダイス スパイダー部内径 ５０ｍｍ スパイダー部外径 ６０ｍｍ ２）突起物 形状 球状の一部が連続 数 ４０個 高さ 最高３ｍｍ ３）樹脂 東ソー（株）製軟質ポリ塩化ビニール ４）押出機 スクリュー径 ５０ｍｍ ５）成形条件 押出温度 １７０℃ パイプ外径 ２５ｍｍ パイプ内径 ２１．２ｍｍ 尚、内ダイ及び外ダイには、ジルコニア粉末を鋳込み成
型により作製したダイスを使用した。

【００４３】この結果、スパイダーマークのなく、圧壊
強度の強い品質良好なパイプが製造できた。

【００４４】実施例６ 実施例５と同様な条件で、硬質塩化ビニール製パイプの
成形を実施した。

【００４５】この結果、スパイダーマークが分散し、圧
壊強度の強い品質良好なパイプが製造できた。

【００４６】実施例７ 以下の条件により、ブロー成形法で高密度ポリエチレン
製中空容器の成形を実施した。

【００４７】 １）外ダイ／内ダイ 径２１ｍｍ／径１８．５ｍｍ ２）押出機 スクリュー径 ４５ｍｍ スクリュー回転数 ２０ラジアン／分 ３）突起物 形状 球の一部 数 ４２個 高さ 最高３．５ｍｍ ４）樹脂 東ソー（株）製高密度ポリエチレ
ン ５）成形条件 押出温度 １８０℃ ブロー圧力 ４ｋｇ／ｃｍ² 尚、内ダイ及び外ダイには、ジルコニア粉末を鋳込み成
形した成形体を１５００℃で焼結したジルコニア焼結体
を使用した。

【００４８】この結果、ラインマークのない外観の美し
い高密度ポリエチレン容器が製造できた。

【００４９】実施例８ 実施例７の条件で、低密度ポリエチレン製中空容器の成
形を実施したところ、ラインマークのない外観の美しい
低密度ポリエチレン容器が製造できた。

【００５０】実施例９ 実施例７の条件で、直鎖状低密度ポリエチレン製中空容
器の成形を実施したところ、ラインマークのない外観の
美しいポリエチレン容器が製造できた。

【００５１】実施例１０ 以下の条件により、押し出し成形法で、銅線を複数の樹
脂（内層：低密度ポリエチレン樹脂、外層：軟質塩化ビ
ニル樹脂）で被覆した。

【００５２】 １）内ダイ／外ダイ 径９ｍｍ／径７．５ｍｍ ２）押出機 スクリュー径 ４５ｍｍ スクリュー回転数 ２０ラジアン／分 ３）突起物 形状 球の一部 数 ４２個 高さ 最高３．５ｍｍ ４）樹脂 内層 東ソー（株）製低密度ポ
リエチレン 外層 東ソー（株）製軟質ポリ塩化ビニール ５）成形条件 押出温度 １８０℃ 銅線外径 ３ｍｍ 尚、内ダイ及び外ダイには、ジルコニア粉末を鋳込み成
形した成形体を１５００℃で焼結したジルコニア焼結体
を使用した。

【００５３】この結果、ラインマークのない外観の美し
い、多層フィルムで被覆された銅線が製造できた。

【００５４】実施例１１ 図８に示す押出成形機用型を使用して、以下の条件で、
内層が直鎖状低密度ポリエチレン，中間層がＥＶＡ、外
層が直鎖状低密度ポリエチレンである三層フィルムを製
造した。

【００５５】 １）外ダイ／内ダイ 径２１ｍｍ／径１８．５ｍｍ ２）押出機 スクリュー径 ４５ｍｍ スクリュー回転数 ２０ラジアン／分 ３）突起物 形状 球の一部 数 ４２個 高さ 最高３．５ｍｍ ４）成形条件 押出温度 １８０℃ この結果、ラインマークのない外観の美しい、三層フィ
ルムが製造できた。

【００５６】

【発明の効果】本発明のスパイダーを有する樹脂流路内
に複数の突起物を設けた押し出し成形機用型を使用する
と、スパイダーによって複数に分割、切断された溶融樹
脂材料は突起物に到達し、１部は乗り越え、１部は迂回
する。この樹脂は更に次の突起物に到達して前述と同様
な流れをする。

【００５７】このような流れを繰り返すことにより溶融
樹脂材料には圧力と乱流（混合性）が生じ、ラインマー
クは圧力によって圧着強度が増し、かつ、乱流（混合
性）によって製品の長手方向のマークがなくなる。

【００５８】この結果、従来の技術におけるラインマー
ク介在に起因する成形品の引っ張り強度・圧壊強度の不
足、及び外観の見苦しさという欠点が排除されることが
期待され、また、本発明の押し出し成形機用型を使用す
ると、成形品の偏肉度が小さくなることも期待される。

【００５９】また、本発明のクロスヘッドを有する樹脂
流路内に複数の突起物を設けた成形機を使用すると、複
数の突起物により、溶融樹脂材料に圧力と乱流を与え
て、溶融樹脂材料の均一性を向上させて、ラインマーク
が初めて消える。

【００６０】この結果、従来の技術におけるラインマー
ク介在に起因する成形品の引っ張り強度・圧壊強度の不
足、及び外観の見苦しさ等の欠点及び肉厚の偏りから生
じる強度低下、電線が絶縁不良などの欠点が排除される
ことが期待され、さらに、本発明の成形機用型を使用す
ると、成形品の偏肉度が小さくなることも期待される。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のスパイダー方式の形状の１例を示す断面
図である。

【符号の説明】 スパイダー 内ダイ 外ダイ ダイリップ 樹脂入口

【図２】従来のクロスヘッド方式の形状の１例を示す断
面図である。

【符号の説明】 外ダイ 内ダイ クロスヘッド ダイリップ 樹脂入口

【図３】本発明の突起物の例を示す図である。

【図４】本発明の突起物を有するスパイダー方式の形状
の１例を示す断面図である。

【符号の説明】 突起物 スパイダー 内ダイ 外ダイ ダイリップ 樹脂入口

【図５】本発明の突起物を有するスパイダー方式の形状
のうち、別の例を示す断面図である。

【符号の説明】 突起物 スパイダー 内ダイ 外ダイ ダイリップ 樹脂入口

【図６】本発明の複数の突起物を有するブロー成形機の
一例を示す。

【符号の説明】 外ダイ 内ダイ ダイリップ 突起物 樹脂入口

【図７】銅線に多層樹脂を被覆する、本発明の複数の突
起物を有する押し出し成形機の一例を示す。

【符号の説明】

１ 外ダイ ２ 内ダイ ３ ダイリップ ４ 突起物 ５ 銅線入口 ６ 内層樹脂入口 ７ 外層樹脂入口

【図８】多層フィルムを製造する本発明の押し出し成形
機の一例を示す。

【符号の説明】

１ 外ダイ ２ 内ダイ ３ クロスヘッド ４ ダイリップ ５ 突起物 ６ 内層樹脂入口 ７ 中間層樹脂入口 ８ 外層樹脂入口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融樹脂材料を、中空品、被覆品、筒状、
   フィルム状、シート状等の希望形状に成形する成形機に
   おいて、スパイダーを有する樹脂流路内では、スパイダ
   ー・ダイリップ間の内ダイの外壁部及び／又は外ダイの
   内壁部に、複数の突起物を設けることを特徴とし、クロ
   スヘッドを有する樹脂流路内では、クロスヘッド・ダイ
   リップ間の内ダイの外壁部及び／又は外ダイの内壁部
   に、複数の突起物を設けることを特徴とする成形機用
   型。
2. 【請求項２】請求項１に記載の成形機用型において、溶
   融樹脂材料から中空品を成形することを特徴とする成形
   機用型。
3. 【請求項３】請求項１に記載の成形機用型において、溶
   融樹脂材料をワイヤーに被覆することを特徴とする成形
   機用型。
4. 【請求項４】請求項１に記載の成形機用型において、溶
   融樹脂材料を筒状（筒状フィルム、パイプ、チューブ
   等）、異形状などに押し出し成形することを特徴とする
   成形機用型。