JP2001170992A - 押出成形樹脂管のフォーミングチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】口径が小さくても、押出機の押出金型から押し
出され、高速で進行するパリソンを十分に冷却しつつフ
ォーミングして、外径寸法偏差が少なく、外観に優れた
製品を成形できる押出成形樹脂管のフォーミングチュー
ブを提供する。 【解決手段】フォーミングチューブ本体１１と、該フォ
ーミングチューブ本体１１の入口側に設けられる水冷ジ
ャケット１２からなり、フォーミングチューブ本体１１
の筒部１１１の内径寸法が５．０〜１０．０ｍｍであっ
て、押出金型３の環状のランド３１の出口の内周面内法
とフォーミングチューブ本体１１の筒部１１１の内径と
の寸法比が１．１〜１．５であり、水冷ジャケット１２
の入口１２１内径とフォーミングチューブ本体１１の筒
部１１１の内径との寸法比が１．０〜１．１であり、か
つ、水冷ジャケット１２の空隙部分１２２の前記パリソ
ンＰの進行方向の幅が２〜８ｍｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却槽の入口に配
設され、押出金型の環状のランドより押し出されるパリ
ソンを冷却しつつフォーミングする、押出成形樹脂管の
フォーミングチューブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、押出機の押出金型から押し出され
るパリソン（樹脂管）を冷却しつつフォーミングする方
法として、冷却槽の入口に配設されたフォーミングチュ
ーブ内を通過させる方法が一般的に行われている。

【０００３】この方法において、樹脂管が冷却され外形
が整えられるのは、樹脂管がフォーミングチューブ内を
通過する時間内だけであり、ある速度以上で樹脂管が通
過すると冷却能力不足となり、得られる押出成形樹脂管
の外形不良や外表面の凹凸が発生する。これを避けるた
めにフォーミングチューブの長さを延長しても、ある速
度以上で樹脂管が通過すると、樹脂管の通過速度から必
要な能力に比べて実際の冷却能力が低くなるため、樹脂
管の外形不良や外表面の凹凸が発生する。

【０００４】従って、樹脂管の口径がある程度以上の場
合には、管断面積が大きく通過速度が遅いため、押出金
型のランドやフォーミングチューブの寸法比によって、
製品寸法や外観が影響を受けることが少なかった。一
方、樹脂管の口径が非常に小さい場合には、管断面積
が小さく、同じ押出量でも通過速度がきわめて速くなる
こと、押出金型やフォーミングチューブの寸法の最適
比率について知見が不足であったことから、外径寸法偏
差が少なく及び優れた外観を備えた製品を得ることが困
難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の問題点を解消し、口径が非常に小さい場合であ
っても、押出機の押出金型から押し出され、高速で進行
するパリソンを十分に冷却しつつフォーミングして、外
径寸法偏差が少なく、外観に優れた製品を成形すること
ができる押出成形樹脂管のフォーミングチューブを提供
することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷却槽の入口
に配設され、押出金型の環状のランドより押し出される
パリソンを冷却しつつフォーミングする、押出成形樹脂
管のフォーミングチューブであって、フォーミングチュ
ーブ本体と、該フォーミングチューブ本体の入口側に設
けられる水冷ジャケットからなり、前記フォーミングチ
ューブ本体の筒部の内径寸法が５．０〜１０．０ｍｍで
あって、前記押出金型の環状のランドの出口の内周面内
法と前記フォーミングチューブ本体の筒部の内径との寸
法比が１．１〜１．５であり、前記水冷ジャケットの入
口内径と前記フォーミングチューブ本体の筒部の内径と
の寸法比が１．０〜１．１であり、かつ、前記水冷ジャ
ケットの空隙部分の前記パリソンの進行方向の幅が２〜
８ｍｍである押出成形樹脂管のフォーミングチューブで
ある。

【０００７】本発明においては、フォーミングチューブ
本体の筒部の内径寸法が５．０〜１０．０ｍｍである必
要がある。フォーミングチューブ本体の筒部の内径寸法
が５．０ｍｍ未満の場合、つまり製品の外径寸法が５．
０ｍｍ未満の製品の場合には、採算ベースに合う成形条
件にて外見寸法偏差が少なく外観に十分に優れた製品を
成形することが難しく、１０．０ｍｍを超える場合、つ
まり製品の外径寸法が１０．０ｍｍを超える場合には、
何もこのフォーミングチューブを用いなくても、外径寸
法偏差が少なく、外観に優れた製品を成形することが可
能であるからである。

【０００８】本発明においては、押出金型の環状のラン
ドの出口の内周面内法とフォーミングチューブ本体の筒
部の内径との寸法比が１．１〜１．５である必要があ
る。寸法比をこの範囲内とすることによってはじめて、
押出金型の環状のランドより押し出される高速で進行す
るパリソンの外面を、フォーミングチューブ本体の筒部
の内面に密着させて、得られる押出成形樹脂管の外径寸
法偏差が少ない状態になるようにフォーミングすること
ができるのである。その寸法比が１．１未満の場合に
は、パリソンの外面とフォーミングチューブ本体の筒部
の内面との間に空気を巻き込んで密着しない部分が生じ
易く、１．５を超えると、パリソンの外径を急激に絞り
込むことになるので、高速で進行するパリソンがフォー
ミングチューブ本体の筒部の入口につまり易くなる。

【０００９】本発明において、水冷ジャケットの入口内
径とフォーミングチューブ本体の筒部の内径の寸法比が
１．０〜１．１である必要がある。寸法比をこの範囲内
とすることによりはじめて、押出金型の環状のランドよ
り押し出される高速で進行するパリソンを、フォーミン
グチューブ本体の筒部の内径と同じか若干大きな外径ま
で絞った状態に予備フォーミングを行って、フォーミン
グチューブ本体の筒部内に送ることができるのである。
その寸法比が１．０未満の場合には、パリソンの外面が
フォーミングチューブ本体の筒部の内面に密着せず、
１．１を超える場合には、パリソンの外径を急激に絞り
込むことになるので、高速で進行するパリソンがフォー
ミングチューブ本体の筒部の入口につまり易くなる。

【００１０】本発明においては、水冷ジャケットの空隙
部分の前記パリソンの進行方向の幅が２〜８ｍｍである
必要がある。幅をこの範囲内にすることにより、押出金
型の環状のランドより押し出される高速で進行するパリ
ソンを、フォーミングチューブ本体の筒部の内径と同じ
か若干大きな外径まで絞った状態にて冷却を行って予備
フォーミングを行って、フォーミングチューブ本体の筒
部に送ることができるのである。その幅が２ｍｍ未満の
場合には、ある程度冷却した状態となす予備フォーミン
グの効果が少なくなり、８ｍｍを超えると、冷却過剰と
なってパリソンの外面がフォーミングチューブ本体の筒
部の内面に密着しにくくなるばかりか、設備が大きくな
ってしまう。

【００１１】

【作用】本発明の押出成形樹脂管のフォーミングチュー
ブは、前記フォーミングチューブ本体の筒部の内径寸法
が５．０〜１０．０ｍｍであって、前記押出金型の環状
のランドの出口の内周面内法と前記フォーミングチュー
ブ本体の筒部の内径との寸法比が１．１〜１．５であ
り、前記水冷ジャケットの入口内径と前記フォーミング
チューブ本体の筒部の内径との寸法比が１．０〜１．１
であり、かつ、前記水冷ジャケットの空隙部分の前記パ
リソンの進行方向の幅が２〜８ｍｍであることにより、
押出金型の環状のランドより押し出される高速で進行す
るパリソンを、フォーミングチューブ本体の筒部の内径
と同じか若干大きな外径まで絞った状態に予備フォーミ
ングを行って、フォーミングチューブ本体の筒部内に送
り込み、その外面をフォーミングチューブ本体の筒部の
内面に密着させて、得られる押出成形樹脂管の外径寸法
偏差を少ない状態になるようにフォーミングすることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の押出成形樹脂管
のフォーミングチューブの一例の説明図である。図１に
示すように、この押出成形樹脂管のフォーミングチュー
ブ１は、水槽２の入口２１に設けられるフォーミングチ
ューブ本体１１と、該フォーミングチューブ本体１１の
入口側に設けられる水冷ジャケット１２からなる。

【００１３】フォーミングチューブ本体１１は、筒部１
１１の一端部の外方に鍔部１１２が設けられたものから
なり、筒部１１１が水槽２の入口２１に挿通され、鍔部
１１２が水槽２の入口側の側壁２２の外面に係止される
ように固定される。フォーミングチューブ本体１１の筒
部１１１の内面には周方向に沿う多数のバキュームスリ
ット１１１ａが設けられており、水槽２を負圧となし
て、バキュームスリット１１１ａより吸引することによ
って、パリソンＰの外面を筒部１１１の内面に密着させ
ることができるようになっている。フォーミングチュー
ブ本体１１の筒部１１１のバキュームスリット１１１ａ
以外の内径寸法は、５．０〜１０．０ｍｍとされてお
り、外径を５．０〜１０．０ｍｍにフォーミングした非
常に小口径の押出成形樹脂管を成形することができるよ
うになっている。

【００１４】水冷ジャケット１２は、フォーミングチュ
ーブ本体１１の入口側に設けられ、押出金型３の環状の
ランド３１より押し出されるパリソンＰが導入される入
口１２１と冷却室となる空隙部分１２２とを有してい
る。水冷ジャケット１２の空隙部分１２２内には、冷却
水Ｒを矢印方向に循環して、内部を通過するパリソンＰ
を直接冷却できるようになっている。

【００１５】このフォーミングチューブ１は、押出金型
３の環状のランド３１の出口の内周面内法をＤｒ、水冷
ジャケット１２の入口１２１の内径をＤｓ、フォーミン
グチューブ本体１１の筒部１１１の内径をＤｆ、水冷ジ
ャケット１２の空隙部分１２２のパリソンの進行方向の
幅をＬとすると、その寸法関係は次のようになってい
る。

【００１６】押出金型３の環状のランド３１の出口の
内周面内法とフォーミングチューブ本体１１の筒部１１
１の内径との寸法比が１．１〜１．５、つまり、 Ｄｒ／Ｄｆ＝１．１〜１．５・・・式（１） 水冷ジャケット１２の入口１２１内径とフォーミング
チューブ本体１１の筒部１１１の内径との寸法比が１．
０〜１．１、つまり、 Ｄｓ／Ｄｆ＝１．０〜１．１・・・式（２） 水冷ジャケットの空隙部分の前記パリソンの進行方向
の幅が２〜８ｍｍ、つまり、 Ｌ＝２〜８ｍｍ・・・式（３） となっている。

【００１７】次に、図１に示すフォーミングチューブを
備えた設備を用いた押出成形樹脂管の製造方法の工程を
同じ図１を参照して説明する。まず、図示しない押出機
にて溶融混練した溶融樹脂を押出金型３の環状のランド
３１より、押出金型３の環状のランド３１の出口の内周
面内法Ｄｒと同じ外径寸法を有するパリソンＰとして押
し出す。

【００１８】次に、このパリソンＰを水冷ジャケット１
２の入口１２１より空隙部分１２２内に導入する。この
際に、押出金型３の環状のランド３１の出口の内周面内
法であるＤｒとおなじ外径寸法のパリソンＰを、水冷ジ
ャケット１２の入口１２１内径であるＤｓと同じ外径寸
法まで絞り込みつつ、水冷ジャケット１２の空隙部分１
２２内を通過させて循環する冷却水Ｒによりその外側か
ら直接冷却する。これにより、パリソンＰを外径寸法が
Ｄｓになるように予備フォーミングした状態となす。

【００１９】このときのパリソンＰの外径の絞り率は、
式（１）を満たしかつ式（２）に示す範囲となってお
り、水冷ジャケット１２の空隙部分１２２のパリソンＰ
の進行方向の幅が式（３）に示す範囲となっているの
で、高速で進行するパリソンＰを、フォーミングチュー
ブ本体１１の筒部１１１の入口につまらせることがな
く、筒部１１１の内径と同じかそれよりも若干大きく、
その外面を筒部１１１の内面に密着させ易い外径まで絞
り込んである程度冷却した予備フォーミングを行うこと
ができる。尚、この予備フォーミングされたパリソンＰ
は、まだ完全にフォーミングセットされた状態とはなっ
ていない。

【００２０】次に、水冷ジャケット１２内を通過したパ
リソンＰを、冷却槽２の入口２１に設けられたフォーミ
ングチューブ本体１１の筒部１１１内に送る。この際
に、水冷ジャケット１２の入口１２１内径であるＤｓと
同じ外径寸法を有するパリソンＰを筒部１１１の内径Ｄ
ｆと同じ外径寸法となるようにフォーミングを行った
後、更に冷却槽２内を通過させて更に十分な冷却を行
う。

【００２１】このときのパリソンＰの外径の絞り率は、
式（１）及び式（２）に示す範囲となっているので、高
速で進行するパリソンＰの外面を、フォーミングチュー
ブ本体１１の筒部１１１の入口につまらせることなくそ
の内面に密着させて、パリソンＰの外径寸法を、フォー
ミングチューブ本体１１の筒部１１１のバキュームスリ
ット１１１ａ以外の内径であるＤｆとなすとともに、得
られる押出成形樹脂管の外形を優れた状態になるように
フォーミングセットすることができる。尚、この際に、
水槽２を負圧となして、バキュームスリット１１１ａよ
り吸引することにより、パリソンＰの外面を筒部１１１
の内面に密着させるようにするのが好ましい。

【００２２】次に、冷却槽２内を通過したパリソンＰ
を、引取工程、印字工程、切断工程を経て押出成形樹脂
管となす。

【００２３】（実施例）実施例１ 図１に示すフォーミングチューブを備えた設備を用い
て、同じ図１を参照して説明した製造工程により、φ
６．０ｍｍ（狙い外径寸法６．０±０．１ｍｍ）のポリ
エチレン管の製造を行った。尚、フォーミングチューブ
１における式（１）〜（３）に示すＤｒ／Ｄｆ、Ｄｓ／
Ｄｆ及びＬは表１に示すとおりとした。得られたポリエ
チレン管の外径寸法のばらつきを測定するとともに、そ
の外観の観察し、評価を行った。その結果を、表１に示
す。

【００２４】比較例１〜３ フォーミングチューブ１における式（１）〜（３）に示
すＤｒ／Ｄｆ、Ｄｓ／Ｄｆ及びＬを表１に示すとおりと
したこと以外は、実施例１と同様にしてポリエチレン管
の製造を行った。得られたポリエチレン管について実施
例１と同様の評価を行った。その結果を、表１に示す。

【００２５】実施例２ 図１に示すフォーミングチューブを備えた設備を用い
て、同じ図１を参照して説明した製造工程により、φ１
０．０ｍｍ（狙い外径寸法１０．０±０．１ｍｍ）のポ
リエチレン管の製造を行った。尚、フォーミングチュー
ブ１における式（１）〜（３）に示すＤｒ／Ｄｆ、Ｄｓ
／Ｄｆ及びＬは表１に示すとおりとした。得られたポリ
エチレン管について実施例１と同様の評価を行った。そ
の結果を、表１に示す。

【００２６】比較例４〜６ フォーミングチューブ１における式（１）〜（３）に示
すＤｒ／Ｄｆ、Ｄｓ／Ｄｆ及びＬを表１に示すとおりと
したこと以外は、実施例２と同様にしてポリエチレン管
の製造を行った。得られたポリエチレン管について実施
例１と同様の評価を行った。その結果を、表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１からも明らかなように、本発明の実施
例１，２の場合には、いずれも、得られたポリエチレン
管の外径寸法のばらつきが、０．１ｍｍ以内に納まって
おり、外観も良好であったのに対して、比較例の１〜６
の場合には、いずれも、得られたポリエチレン管の外径
寸法のばらつきが０．１ｍｍを超えており、外観も凹凸
があり不良であった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の押出成形樹脂管のフォーミング
チューブは、上記のとおりの構成とされているので、口
径が非常に小さい場合であっても、押出機の押出金型か
ら押し出され、高速で進行するパリソンを十分に冷却し
つつフォーミングして、外径寸法偏差が少なく、外観に
優れた製品を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出成形樹脂管のフォーミングチュー
ブの一例の説明図である。

【符号の説明】

１ フォーミングチューブ ２ 水槽 ３ 押出金型 １１ フォーミングチューブ本体 １２ 水冷ジャケット ２１ 入口 ３１ ランド １１１ 筒部 １１２ 鍔部 １２１ 入口 １２２ 空隙部分 Ｄｒ 押出金型の環状のランドの出口の内周面内法 Ｄｓ 水冷ジャケットの入口の内径 Ｄｆ フォーミングチューブ本体の筒部の内径 Ｌ 水冷ジャケットの空隙部分のパリソンの進行方向の
幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却槽の入口に配設され、押出金型の環
   状のランドより押し出されるパリソンを冷却しつつフォ
   ーミングする、押出成形樹脂管のフォーミングチューブ
   であって、フォーミングチューブ本体と、該フォーミン
   グチューブ本体の入口側に設けられる水冷ジャケットか
   らなり、前記フォーミングチューブ本体の筒部の内径寸
   法が５．０〜１０．０ｍｍであって、前記押出金型の環
   状のランドの出口の内周面内法と前記フォーミングチュ
   ーブ本体の筒部の内径との寸法比が１．１〜１．５であ
   り、前記水冷ジャケットの入口内径と前記フォーミング
   チューブ本体の筒部の内径との寸法比が１．０〜１．１
   であり、かつ、前記水冷ジャケットの空隙部分の前記パ
   リソンの進行方向の幅が２〜８ｍｍであることを特徴と
   する押出成形樹脂管のフォーミングチューブ。