JP2001293770A - 押出成形体及びその製造方法並びに製造装置 - Google Patents
押出成形体及びその製造方法並びに製造装置Info
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- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/0043—Catheters; Hollow probes characterised by structural features
- A61M25/0054—Catheters; Hollow probes characterised by structural features with regions for increasing flexibility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 異種樹脂の接合遷移部において、両方の樹脂
同士がほぼ完全に混合攪拌されて均質状態となり、剛性
等の材質が滑らかに連続的に変化して且つその遷移部分
の長さを調整可能で、さらにウェルドラインの発生をな
くした押出成形体及びその製造方法並びに製造装置を提
供する。 【解決手段】 第１の樹脂のみからなる部分と第２の樹
脂のみからなる部分とそれらの間の両樹脂を含む遷移部
とからなる押出成形体において、前記遷移部は、両樹脂
がほぼ均一に混練された状態で、その混合率が押出方向
に沿って第１の樹脂から第２の樹脂の割合が多くなるよ
うに徐々に変化している。この押出成形体の製造装置
（押出成形装置２０）は、樹脂を可塑化するための複数
の可塑化スクリュー装置３，４と、これらの可塑化スク
リュー装置が接続された混練スクリュー装置２と、この
混練スクリュー装置の先端に設けたダイ２８と、前記各
可塑化スクリュー装置から混練スクリュー装置に供給さ
れる可塑化樹脂の供給調整手段とを具備している。
同士がほぼ完全に混合攪拌されて均質状態となり、剛性
等の材質が滑らかに連続的に変化して且つその遷移部分
の長さを調整可能で、さらにウェルドラインの発生をな
くした押出成形体及びその製造方法並びに製造装置を提
供する。 【解決手段】 第１の樹脂のみからなる部分と第２の樹
脂のみからなる部分とそれらの間の両樹脂を含む遷移部
とからなる押出成形体において、前記遷移部は、両樹脂
がほぼ均一に混練された状態で、その混合率が押出方向
に沿って第１の樹脂から第２の樹脂の割合が多くなるよ
うに徐々に変化している。この押出成形体の製造装置
（押出成形装置２０）は、樹脂を可塑化するための複数
の可塑化スクリュー装置３，４と、これらの可塑化スク
リュー装置が接続された混練スクリュー装置２と、この
混練スクリュー装置の先端に設けたダイ２８と、前記各
可塑化スクリュー装置から混練スクリュー装置に供給さ
れる可塑化樹脂の供給調整手段とを具備している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、色や硬度あるいは
その他材質の異なる複数の樹脂からなる押出成形体に関
し、特にその樹脂の切換り部分の改良に関するものであ
る。
その他材質の異なる複数の樹脂からなる押出成形体に関
し、特にその樹脂の切換り部分の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】種類の異なる複数の樹脂を用いて押出成
形体を製造する場合、樹脂通路となるキャビティを複数
層にしたダイからなる押出金型を用いて、この押出金型
に切換え弁を介して交互に可塑化した樹脂を供給するこ
とにより、押出方向に沿って交互に種類の異なる樹脂で
形成された押出成形体を得ていた。
形体を製造する場合、樹脂通路となるキャビティを複数
層にしたダイからなる押出金型を用いて、この押出金型
に切換え弁を介して交互に可塑化した樹脂を供給するこ
とにより、押出方向に沿って交互に種類の異なる樹脂で
形成された押出成形体を得ていた。
【０００３】一例として、医療用カテーテルを形成する
押出チューブについて述べると、医療用カテーテルは、
身体の使用部位に応じた長さを有する樹脂成形体であ
り、手元部は比較的剛性の高い樹脂材料からなり、その
先端部の通常１０ｃｍ程度は柔軟な樹脂材料で形成され
ている。このような樹脂の切換り部分の硬度は徐々に変
化していることが望ましい。
押出チューブについて述べると、医療用カテーテルは、
身体の使用部位に応じた長さを有する樹脂成形体であ
り、手元部は比較的剛性の高い樹脂材料からなり、その
先端部の通常１０ｃｍ程度は柔軟な樹脂材料で形成され
ている。このような樹脂の切換り部分の硬度は徐々に変
化していることが望ましい。
【０００４】このような樹脂チューブを形成する場合、
押出金型のダイの押出孔にチューブの内径部をガイドす
るマンドレルが装着され、ダイの押出孔の内面とマンド
レルの外面との間の環状空間を通して樹脂が流れ押出し
チューブを形成する。このマンドレルは、棒材や線材等
の支持部材を介してダイあるいはダイと一体のマンドレ
ルホルダーに支持され、その支持部材をよぎって樹脂が
押出される。
押出金型のダイの押出孔にチューブの内径部をガイドす
るマンドレルが装着され、ダイの押出孔の内面とマンド
レルの外面との間の環状空間を通して樹脂が流れ押出し
チューブを形成する。このマンドレルは、棒材や線材等
の支持部材を介してダイあるいはダイと一体のマンドレ
ルホルダーに支持され、その支持部材をよぎって樹脂が
押出される。
【０００５】このような押出金型に異なる樹脂を供給す
るための複数の押出スクリューが、接続用のアダプター
や連結通路および切換え弁等を介して接続される。
るための複数の押出スクリューが、接続用のアダプター
や連結通路および切換え弁等を介して接続される。
【０００６】従来の押出金型を用いて硬質樹脂と軟質樹
脂を交互に供給して樹脂チューブを形成した場合、両樹
脂の接合部は、マンドレル外面とダイの押出孔の内面と
の間の一定厚さの環状空間を樹脂が順番に通過するた
め、この空間部の中央部の流速が速く、壁面に接する部
分の流速が遅くなり、その流速分布のプロファイルによ
り必然的に後から流れる樹脂が先の樹脂の肉厚内にくさ
び状に食込んだ形状になる。
脂を交互に供給して樹脂チューブを形成した場合、両樹
脂の接合部は、マンドレル外面とダイの押出孔の内面と
の間の一定厚さの環状空間を樹脂が順番に通過するた
め、この空間部の中央部の流速が速く、壁面に接する部
分の流速が遅くなり、その流速分布のプロファイルによ
り必然的に後から流れる樹脂が先の樹脂の肉厚内にくさ
び状に食込んだ形状になる。
【０００７】図６は、このような従来の押出金型を用い
て形成した樹脂チューブの断面図である。（Ａ）に示す
ように、押出成形体である樹脂チューブ４１は、軟質樹
脂４２と硬質樹脂４３とで形成され、その接合部にくさ
び状の遷移部４４が形成される。このようなくさび状遷
移部４４は、樹脂を切換えたときに、切換え部からマン
ドレルまでの樹脂通路内に残留している樹脂が供給され
ることにより形成される。このような遷移部において
は、チューブの横断面（リング状断面）での硬質樹脂４
３の占める面積が徐々に減少することにより、同図
（Ｂ）に示すように、チューブの剛性が徐々に低下す
る。
て形成した樹脂チューブの断面図である。（Ａ）に示す
ように、押出成形体である樹脂チューブ４１は、軟質樹
脂４２と硬質樹脂４３とで形成され、その接合部にくさ
び状の遷移部４４が形成される。このようなくさび状遷
移部４４は、樹脂を切換えたときに、切換え部からマン
ドレルまでの樹脂通路内に残留している樹脂が供給され
ることにより形成される。このような遷移部において
は、チューブの横断面（リング状断面）での硬質樹脂４
３の占める面積が徐々に減少することにより、同図
（Ｂ）に示すように、チューブの剛性が徐々に低下す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
押出金型による複数の樹脂からなる樹脂チューブは、一
方の樹脂を押出してから他方の樹脂を単に続けて押込ん
で形成しているため、樹脂の接合部において、樹脂同士
が混練されず図６に示したようにくさび状の境界が明確
に形成された状態で接合している。このため、接合強度
が弱く境界面で剥離しやすく、また剛性の変化も徐々に
変化してはいるものの十分滑らかに連続的に変化してな
く、横方向から力を作用させると硬質樹脂部から軟質樹
脂への遷移部で急激に折曲がる。また、この遷移部の長
さは樹脂切換え時での前プロセスの残留樹脂の量によっ
てほとんど定まるため、剛性が徐々に変化する遷移部の
長さ調整ができない。
押出金型による複数の樹脂からなる樹脂チューブは、一
方の樹脂を押出してから他方の樹脂を単に続けて押込ん
で形成しているため、樹脂の接合部において、樹脂同士
が混練されず図６に示したようにくさび状の境界が明確
に形成された状態で接合している。このため、接合強度
が弱く境界面で剥離しやすく、また剛性の変化も徐々に
変化してはいるものの十分滑らかに連続的に変化してな
く、横方向から力を作用させると硬質樹脂部から軟質樹
脂への遷移部で急激に折曲がる。また、この遷移部の長
さは樹脂切換え時での前プロセスの残留樹脂の量によっ
てほとんど定まるため、剛性が徐々に変化する遷移部の
長さ調整ができない。
【０００９】さらにマンドレルが棒材等の支持部材を介
してダイ側に固定されるため、樹脂がこの支持部材を一
旦よぎって流れこれを通過した後再接合される。このた
め、支持部材の位置に対応して再接合面が形成され、こ
の接合面に沿っていわゆるウェルドラインが形成されこ
の部分の強度が低下する。
してダイ側に固定されるため、樹脂がこの支持部材を一
旦よぎって流れこれを通過した後再接合される。このた
め、支持部材の位置に対応して再接合面が形成され、こ
の接合面に沿っていわゆるウェルドラインが形成されこ
の部分の強度が低下する。
【００１０】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、異種樹脂の接合遷移部において、両方の樹脂同士
がほぼ完全に混合攪拌されて均質状態となり、剛性等の
材質が滑らかに連続的に変化して且つその遷移部分の長
さを調整可能で、さらにウェルドラインの発生をなくし
た押出成形体及びその製造方法並びに製造装置の提供を
目的とする。
って、異種樹脂の接合遷移部において、両方の樹脂同士
がほぼ完全に混合攪拌されて均質状態となり、剛性等の
材質が滑らかに連続的に変化して且つその遷移部分の長
さを調整可能で、さらにウェルドラインの発生をなくし
た押出成形体及びその製造方法並びに製造装置の提供を
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、少なくとも２種類の第１の樹脂および
第２の樹脂を連続的に押出成形した押出成形体であっ
て、第１の樹脂のみからなる部分と第２の樹脂のみから
なる部分とそれらの間の両樹脂を含む遷移部とからなる
押出成形体において、前記遷移部は、両樹脂がほぼ均一
に混練された状態で、その混合率が押出方向に沿って第
１の樹脂から第２の樹脂の割合が多くなるように徐々に
変化していることを特徴とする押出成形体を提供する。
め、本発明では、少なくとも２種類の第１の樹脂および
第２の樹脂を連続的に押出成形した押出成形体であっ
て、第１の樹脂のみからなる部分と第２の樹脂のみから
なる部分とそれらの間の両樹脂を含む遷移部とからなる
押出成形体において、前記遷移部は、両樹脂がほぼ均一
に混練された状態で、その混合率が押出方向に沿って第
１の樹脂から第２の樹脂の割合が多くなるように徐々に
変化していることを特徴とする押出成形体を提供する。
【００１２】この構成によれば、異なる樹脂間の遷移部
で両樹脂が混練されて均質となってその混合割合が徐々
に変化して滑らかで連続的に一方の樹脂から他方の樹脂
に移り変わり、境界面が形成されないため、樹脂の材質
の急激な変化が抑えられ、極めて滑らかに材質が移行す
るとともに、遷移部での樹脂間の剥離や強度低下が防止
され、信頼性の高い接合部が得られる。
で両樹脂が混練されて均質となってその混合割合が徐々
に変化して滑らかで連続的に一方の樹脂から他方の樹脂
に移り変わり、境界面が形成されないため、樹脂の材質
の急激な変化が抑えられ、極めて滑らかに材質が移行す
るとともに、遷移部での樹脂間の剥離や強度低下が防止
され、信頼性の高い接合部が得られる。
【００１３】本発明では、上記押出成形体の製造方法と
して、複数の可塑化樹脂供給部を有する押出スクリュー
を用い、少なくとも２種類の第１の樹脂および第２の樹
脂を可塑化した状態で前記複数の可塑化樹脂供給部から
順番に供給して押出成形する押出成形体の製造方法であ
って、第１の樹脂のみを供給する過程と、押出方向に沿
って第１の樹脂の量が徐々に減少し、第２の樹脂の量が
徐々に増加する過程と、第２の樹脂のみを供給する過程
とからなることを特徴とする押出成形体の製造方法を提
供する。
して、複数の可塑化樹脂供給部を有する押出スクリュー
を用い、少なくとも２種類の第１の樹脂および第２の樹
脂を可塑化した状態で前記複数の可塑化樹脂供給部から
順番に供給して押出成形する押出成形体の製造方法であ
って、第１の樹脂のみを供給する過程と、押出方向に沿
って第１の樹脂の量が徐々に減少し、第２の樹脂の量が
徐々に増加する過程と、第２の樹脂のみを供給する過程
とからなることを特徴とする押出成形体の製造方法を提
供する。
【００１４】この方法によれば、押出スクリューに対し
最初に第１の樹脂を可塑化した状態で供給して第１の樹
脂による押出成形体を形成し、続いて第１の樹脂を徐々
に減らし第２の樹脂を徐々に増やしながら合計供給量は
同じとしたまま両方の樹脂を供給して遷移部を形成し、
続いて第１の樹脂供給が完全になくなったら第２の樹脂
のみを供給して第２の樹脂による押出成形体を形成する
ことができる。この第１および第２の樹脂がともに供給
される遷移部の形成過程において、両樹脂は押出スクリ
ューにより混練されて均質に混ざり合った状態で押出さ
れるため、境界面のない均質な混合状態の接合遷移部が
形成される。このとき供給量の調整により、遷移部の長
さを調整することができる。
最初に第１の樹脂を可塑化した状態で供給して第１の樹
脂による押出成形体を形成し、続いて第１の樹脂を徐々
に減らし第２の樹脂を徐々に増やしながら合計供給量は
同じとしたまま両方の樹脂を供給して遷移部を形成し、
続いて第１の樹脂供給が完全になくなったら第２の樹脂
のみを供給して第２の樹脂による押出成形体を形成する
ことができる。この第１および第２の樹脂がともに供給
される遷移部の形成過程において、両樹脂は押出スクリ
ューにより混練されて均質に混ざり合った状態で押出さ
れるため、境界面のない均質な混合状態の接合遷移部が
形成される。このとき供給量の調整により、遷移部の長
さを調整することができる。
【００１５】本発明ではさらに、上記押出成形体の製造
装置として、樹脂を可塑化するための複数の可塑化スク
リュー装置と、これらの可塑化スクリュー装置が接続さ
れた混練スクリュー装置と、この混練スクリュー装置の
先端に設けたダイと、前記各可塑化スクリュー装置から
混練スクリュー装置に供給される可塑化樹脂の供給調整
手段とを具備したことを特徴とする押出成形体の製造装
置を提供する。
装置として、樹脂を可塑化するための複数の可塑化スク
リュー装置と、これらの可塑化スクリュー装置が接続さ
れた混練スクリュー装置と、この混練スクリュー装置の
先端に設けたダイと、前記各可塑化スクリュー装置から
混練スクリュー装置に供給される可塑化樹脂の供給調整
手段とを具備したことを特徴とする押出成形体の製造装
置を提供する。
【００１６】この構成によれば、ダイを取付けた成形用
の押出スクリューを混練スクリューとして、この混練ス
クリューに複数の可塑化用の押出スクリューを接続し、
各可塑化用のスクリューからの可塑化樹脂供給量を調整
しながら混練スクリューに供給して両方の樹脂を混練す
ることができる。このとき、可塑化スクリューが混練ス
クリューに直接接続されているため、可塑化された樹脂
が連続的に直ちに混練スクリューに押出され時間差によ
る熱履歴での樹脂の変質や劣化が防止される。また、ス
クリューを用いることで供給量の制御がしやすく、混合
割合が正確にでき信頼性の高い遷移部が形成されるとと
もに、スクリューによる先入れ先出し供給ができるため
樹脂の滞留による劣化が防止される。
の押出スクリューを混練スクリューとして、この混練ス
クリューに複数の可塑化用の押出スクリューを接続し、
各可塑化用のスクリューからの可塑化樹脂供給量を調整
しながら混練スクリューに供給して両方の樹脂を混練す
ることができる。このとき、可塑化スクリューが混練ス
クリューに直接接続されているため、可塑化された樹脂
が連続的に直ちに混練スクリューに押出され時間差によ
る熱履歴での樹脂の変質や劣化が防止される。また、ス
クリューを用いることで供給量の制御がしやすく、混合
割合が正確にでき信頼性の高い遷移部が形成されるとと
もに、スクリューによる先入れ先出し供給ができるため
樹脂の滞留による劣化が防止される。
【００１７】好ましい構成例では、前記混練スクリュー
装置のスクリューの先端にマンドレルを一体的に設け、
このマンドレルを前記ダイに設けた押出孔内に非接触状
態で挿入して樹脂チューブを成形することを特徴として
いる。
装置のスクリューの先端にマンドレルを一体的に設け、
このマンドレルを前記ダイに設けた押出孔内に非接触状
態で挿入して樹脂チューブを成形することを特徴として
いる。
【００１８】この構成によれば、マンドレルはスクリュ
ーの先端に設けられダイ側とは分離されるため、マンド
レルをダイ側に支持するための支持部材が不要になる。
したがって、樹脂が支持部材を通過することにより発生
するウェルドラインがなくなり、高品質で強度の高い樹
脂チューブが得られる。
ーの先端に設けられダイ側とは分離されるため、マンド
レルをダイ側に支持するための支持部材が不要になる。
したがって、樹脂が支持部材を通過することにより発生
するウェルドラインがなくなり、高品質で強度の高い樹
脂チューブが得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明に係る押出成
形体の製造装置が適用される例としてカテーテル用チュ
ーブ製造装置の全体構成を示す。（Ａ）は平面構成図、
（Ｂ）は側面構成図である。
の形態について説明する。図１は、本発明に係る押出成
形体の製造装置が適用される例としてカテーテル用チュ
ーブ製造装置の全体構成を示す。（Ａ）は平面構成図、
（Ｂ）は側面構成図である。
【００２０】芯線送出機１は、成形するチューブの内径
となる芯線を押出成形装置２０に供給する。この押出成
形装置２０は、混練スクリュー装置２と、この混練スク
リュー装置２の両側に接続された第１可塑化スクリュー
装置３および第２可塑化スクリュー装置４とにより構成
される。第１および第２可塑化スクリュー装置３，４
は、それぞれホッパ２１から供給されたペレット状態の
第１の樹脂（硬質樹脂Ａ）および第２の樹脂（軟質樹脂
Ｂ）を加熱圧縮して可塑化し、これを後述のように交互
に連続して混練スクリュー装置２に供給する。混練スク
リュー装置２の出口側に、押出成形されて引出されたチ
ューブを冷却するための冷却水槽５が備わる。冷却水槽
５の出口側に引取機６および巻取機７が備わる。押出成
形装置２０により芯線上に押出成形された樹脂チューブ
は、芯線とともに引取機６により所定の張力で引っ張ら
れ、冷却水槽５の両端部に形成されたスリット（図示し
ない）を通してこの冷却水槽５を通過して所定の硬度で
固化（形状が安定化）する。冷却水槽５には常に水がオ
ーバーフローして供給される。引取機６の引っ張り強さ
に応じてチューブの外径が定まる。チューブの内径は芯
線の外径により定まる。所定硬度状態に固化したチュー
ブは巻取機７で巻き取られる。
となる芯線を押出成形装置２０に供給する。この押出成
形装置２０は、混練スクリュー装置２と、この混練スク
リュー装置２の両側に接続された第１可塑化スクリュー
装置３および第２可塑化スクリュー装置４とにより構成
される。第１および第２可塑化スクリュー装置３，４
は、それぞれホッパ２１から供給されたペレット状態の
第１の樹脂（硬質樹脂Ａ）および第２の樹脂（軟質樹脂
Ｂ）を加熱圧縮して可塑化し、これを後述のように交互
に連続して混練スクリュー装置２に供給する。混練スク
リュー装置２の出口側に、押出成形されて引出されたチ
ューブを冷却するための冷却水槽５が備わる。冷却水槽
５の出口側に引取機６および巻取機７が備わる。押出成
形装置２０により芯線上に押出成形された樹脂チューブ
は、芯線とともに引取機６により所定の張力で引っ張ら
れ、冷却水槽５の両端部に形成されたスリット（図示し
ない）を通してこの冷却水槽５を通過して所定の硬度で
固化（形状が安定化）する。冷却水槽５には常に水がオ
ーバーフローして供給される。引取機６の引っ張り強さ
に応じてチューブの外径が定まる。チューブの内径は芯
線の外径により定まる。所定硬度状態に固化したチュー
ブは巻取機７で巻き取られる。
【００２１】図２は、本発明に係る押出成形体のチュー
ブをカテーテルに適用した例を示す外観図である。この
カテーテル８は、造影剤やガイドワイヤの挿入口となる
ハブ９と、ハブ取付部のチューブを保護するストレイン
リリーフ１０とカテーテルチューブ１１とからなる。カ
テーテルチューブ１１は、硬質樹脂Ａのみからなる手元
側の硬質部１１ａと、軟質樹脂Ｂのみからなる先端側の
軟質部１１ｂと、その間で硬度が徐々に変化する遷移部
１１ｃとにより形成される。
ブをカテーテルに適用した例を示す外観図である。この
カテーテル８は、造影剤やガイドワイヤの挿入口となる
ハブ９と、ハブ取付部のチューブを保護するストレイン
リリーフ１０とカテーテルチューブ１１とからなる。カ
テーテルチューブ１１は、硬質樹脂Ａのみからなる手元
側の硬質部１１ａと、軟質樹脂Ｂのみからなる先端側の
軟質部１１ｂと、その間で硬度が徐々に変化する遷移部
１１ｃとにより形成される。
【００２２】図３（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、上記図２の
カテーテルとして使用される樹脂チューブの断面図およ
びその剛性（硬度）のグラフである。（Ａ）図に示すよ
うに、このカテーテル用チューブ１２は、硬質樹脂Ａの
みからなる硬質部１２ａと、軟質樹脂Ｂのみからなる軟
質部１２ｂと、その中間の遷移部１２ｃとにより構成さ
れる。遷移部１２ｃにおいては、両樹脂Ａ，Ｂがほぼ均
一に混練された状態で、その混合率が押出方向に沿って
硬質樹脂Ａから軟質樹脂Ｂの割合が多くなるように徐々
に変化している。したがって、両樹脂Ａ，Ｂ間に境界面
は形成されず、遷移部１２ｃにおけるチューブの剛性
は、（Ｂ）図に示すように、硬質樹脂Ａ１００％の硬度
から滑らかに連続して徐々に軟化し、軟質樹脂Ｂ１００
％の硬度に滑らかに連続するように変化する。
カテーテルとして使用される樹脂チューブの断面図およ
びその剛性（硬度）のグラフである。（Ａ）図に示すよ
うに、このカテーテル用チューブ１２は、硬質樹脂Ａの
みからなる硬質部１２ａと、軟質樹脂Ｂのみからなる軟
質部１２ｂと、その中間の遷移部１２ｃとにより構成さ
れる。遷移部１２ｃにおいては、両樹脂Ａ，Ｂがほぼ均
一に混練された状態で、その混合率が押出方向に沿って
硬質樹脂Ａから軟質樹脂Ｂの割合が多くなるように徐々
に変化している。したがって、両樹脂Ａ，Ｂ間に境界面
は形成されず、遷移部１２ｃにおけるチューブの剛性
は、（Ｂ）図に示すように、硬質樹脂Ａ１００％の硬度
から滑らかに連続して徐々に軟化し、軟質樹脂Ｂ１００
％の硬度に滑らかに連続するように変化する。
【００２３】図４は、上記図３の樹脂チューブを製造す
るための押出成形体製造装置の水平断面での構成図であ
り、前述の図１の押出成形装置２０の詳細を示す。混練
スクリュー装置２は、シリンダ２６内に装着された混練
押出用のスクリュー２７およびシリンダ２６の先端に一
体的に固定されたダイ２８とにより構成される。シリン
ダ２６およびダイ２８にはそれぞれヒータ３１が設けら
れる。混練押出用のスクリュー２７の先端にはマンドレ
ル２９が一体的に固定されている。マンドレル２９は、
ダイ２８に形成された押出孔３０内に挿入され押出チュ
ーブの内径部をガイドする。これにより、押出スクリュ
ーと金型が実質上一体化された構造となり、押出スクリ
ューは従来のようにアダプタやその連結通路等を介する
ことなく直接金型と一体結合される。したがって、混練
押出用のスクリュー２７から押出された樹脂はそのまま
直ちに、スクリュー２７の先端でスクリューとともに回
転するマンドレル２９を介して、ダイ２８の押出孔３０
から押出される。このため、時間履歴による樹脂の劣化
が抑制される。また、マンドレル２９は、ダイ側との間
で非接触であり支持部材等が介在しないため、樹脂がダ
イの押出孔３０を通過した後のウェルドラインは形成さ
れない。
るための押出成形体製造装置の水平断面での構成図であ
り、前述の図１の押出成形装置２０の詳細を示す。混練
スクリュー装置２は、シリンダ２６内に装着された混練
押出用のスクリュー２７およびシリンダ２６の先端に一
体的に固定されたダイ２８とにより構成される。シリン
ダ２６およびダイ２８にはそれぞれヒータ３１が設けら
れる。混練押出用のスクリュー２７の先端にはマンドレ
ル２９が一体的に固定されている。マンドレル２９は、
ダイ２８に形成された押出孔３０内に挿入され押出チュ
ーブの内径部をガイドする。これにより、押出スクリュ
ーと金型が実質上一体化された構造となり、押出スクリ
ューは従来のようにアダプタやその連結通路等を介する
ことなく直接金型と一体結合される。したがって、混練
押出用のスクリュー２７から押出された樹脂はそのまま
直ちに、スクリュー２７の先端でスクリューとともに回
転するマンドレル２９を介して、ダイ２８の押出孔３０
から押出される。このため、時間履歴による樹脂の劣化
が抑制される。また、マンドレル２９は、ダイ側との間
で非接触であり支持部材等が介在しないため、樹脂がダ
イの押出孔３０を通過した後のウェルドラインは形成さ
れない。
【００２４】混練スクリュー装置２の後方（上流側）に
は芯線送出機１が設置され、チューブ内径に対応した芯
線３６を送り出す。芯線３６は、スクリュー２７および
マンドレル２９の内部を挿通してダイ２８の押出孔３０
から押出チューブとともに引出される。
は芯線送出機１が設置され、チューブ内径に対応した芯
線３６を送り出す。芯線３６は、スクリュー２７および
マンドレル２９の内部を挿通してダイ２８の押出孔３０
から押出チューブとともに引出される。
【００２５】混練スクリュー装置２のシリンダ２６に
は、その両側面の対向する位置に、第１および第２可塑
化スクリュー装置３，４が接続される。各可塑化スクリ
ュー装置３，４は、ホッパ２１が上面に設けられた水平
配置のシリンダ２２と、該シリンダ２２内に装着された
可塑化用のスクリュー２３とからなり、シリンダ周囲に
はスクリュー方向に沿って複数のヒータ２４が設けられ
る。水平配置のシリンダに対しその上面側からホッパ２
１を通して樹脂ペレットを投入できるため、重力作用に
より円滑に樹脂ペレット供給ができる。
は、その両側面の対向する位置に、第１および第２可塑
化スクリュー装置３，４が接続される。各可塑化スクリ
ュー装置３，４は、ホッパ２１が上面に設けられた水平
配置のシリンダ２２と、該シリンダ２２内に装着された
可塑化用のスクリュー２３とからなり、シリンダ周囲に
はスクリュー方向に沿って複数のヒータ２４が設けられ
る。水平配置のシリンダに対しその上面側からホッパ２
１を通して樹脂ペレットを投入できるため、重力作用に
より円滑に樹脂ペレット供給ができる。
【００２６】シリンダ２２の先端には押出口２５が設け
られ、樹脂通路３２が連通する。この樹脂通路３２は、
前記混練スクリュー装置２のシリンダ２６に設けた樹脂
供給口３３に連通する。この樹脂通路３２が連通する可
塑化スクリュー装置３，４と混練スクリュー装置２との
接続部３４にヒータ３５が設けられる。
られ、樹脂通路３２が連通する。この樹脂通路３２は、
前記混練スクリュー装置２のシリンダ２６に設けた樹脂
供給口３３に連通する。この樹脂通路３２が連通する可
塑化スクリュー装置３，４と混練スクリュー装置２との
接続部３４にヒータ３５が設けられる。
【００２７】可塑化スクリュー装置３，４のスクリュー
２３は、その軸方向に矢印Ｃのように移動可能とするこ
とができる。これによりスクリュー先端の押出口２５を
開閉可能とし、且つその開度を調整して流量を調整する
機能が得られる。また、スクリューを止めたときに、樹
脂を排出することなく圧力を逃がすことができる。この
ようなスクリュー移動構造に代えて、接続部３４に機械
的なシャッターあるいは流量調整弁を設けてもよい。
２３は、その軸方向に矢印Ｃのように移動可能とするこ
とができる。これによりスクリュー先端の押出口２５を
開閉可能とし、且つその開度を調整して流量を調整する
機能が得られる。また、スクリューを止めたときに、樹
脂を排出することなく圧力を逃がすことができる。この
ようなスクリュー移動構造に代えて、接続部３４に機械
的なシャッターあるいは流量調整弁を設けてもよい。
【００２８】可塑化用のスクリュー２３のネジのフライ
トは、樹脂の材質や流量等の使用条件に応じて、スクリ
ュー方向に沿って例えば順次浅くなるように適宜変化し
ているものを使用する。また、特に圧力を高めるために
一部をダブルフライトとしたスクリューを用いてもよ
い。
トは、樹脂の材質や流量等の使用条件に応じて、スクリ
ュー方向に沿って例えば順次浅くなるように適宜変化し
ているものを使用する。また、特に圧力を高めるために
一部をダブルフライトとしたスクリューを用いてもよ
い。
【００２９】上記構成の押出成形装置２０において、第
１及び第２可塑化スクリュー装置３，４から交互に異な
る種類の第１の樹脂（例えば硬質樹脂）及び第２の樹脂
（例えば軟質樹脂）が供給される。この場合、最初に例
えば第２可塑化スクリュー装置４の押出口を閉じて第１
可塑化スクリュー装置３から硬質樹脂を混練スクリュー
装置２に供給し、続いて第２可塑化スクリュー装置４の
押出口を徐々に開き、これに対応して第１可塑化スクリ
ュー装置の押出口２３を徐々に閉じて両樹脂を同時に混
練スクリュー装置２に供給する。この場合、両樹脂の供
給量の合計は常に一定となるようにそれぞれの流量を調
整しながら両樹脂を供給する。このように同時に供給さ
れた硬質樹脂および軟質樹脂は、混練スクリュー装置２
のスクリュー２７により混合攪拌されて十分に混練され
両樹脂は均一に混合されながら、硬質樹脂の比率が徐々
に減少して徐々に軟化する。硬質樹脂の供給量がゼロに
なると軟質樹脂のみが第２可塑化スクリュー装置４から
混練スクリュー装置２に供給される。これにより、前述
の図３に示したような、異なる樹脂の遷移部が均質な混
合状態で混合割合が徐々に変化して剛性が滑らかに連続
する樹脂チューブが得られる。この場合、各樹脂の供給
量の増加および減少の速度を調整することにより、遷移
部の長さを調整することができる。
１及び第２可塑化スクリュー装置３，４から交互に異な
る種類の第１の樹脂（例えば硬質樹脂）及び第２の樹脂
（例えば軟質樹脂）が供給される。この場合、最初に例
えば第２可塑化スクリュー装置４の押出口を閉じて第１
可塑化スクリュー装置３から硬質樹脂を混練スクリュー
装置２に供給し、続いて第２可塑化スクリュー装置４の
押出口を徐々に開き、これに対応して第１可塑化スクリ
ュー装置の押出口２３を徐々に閉じて両樹脂を同時に混
練スクリュー装置２に供給する。この場合、両樹脂の供
給量の合計は常に一定となるようにそれぞれの流量を調
整しながら両樹脂を供給する。このように同時に供給さ
れた硬質樹脂および軟質樹脂は、混練スクリュー装置２
のスクリュー２７により混合攪拌されて十分に混練され
両樹脂は均一に混合されながら、硬質樹脂の比率が徐々
に減少して徐々に軟化する。硬質樹脂の供給量がゼロに
なると軟質樹脂のみが第２可塑化スクリュー装置４から
混練スクリュー装置２に供給される。これにより、前述
の図３に示したような、異なる樹脂の遷移部が均質な混
合状態で混合割合が徐々に変化して剛性が滑らかに連続
する樹脂チューブが得られる。この場合、各樹脂の供給
量の増加および減少の速度を調整することにより、遷移
部の長さを調整することができる。
【００３０】なお、流量調整機能のないオンオフ式のシ
ャッターあるいは開閉弁構造を用いた場合であっても、
両樹脂の切換え時に各可塑化スクリュー装置３，４の接
続部３４の樹脂通路等に残留している樹脂と他方の樹脂
が同時に混練スクリュー装置２に供給されるため、これ
らの樹脂が混練スクリュー装置２で前述のように混練さ
れて両樹脂が均一に混合された遷移部を形成することが
できる。この場合、各スクリュー装置のシリンダを交換
可能としてそのサイズを適宜選定することにより、樹脂
が切換って材料の置換が完了するまでの樹脂量が設定で
きるため、遷移部の長さを変えることができる。
ャッターあるいは開閉弁構造を用いた場合であっても、
両樹脂の切換え時に各可塑化スクリュー装置３，４の接
続部３４の樹脂通路等に残留している樹脂と他方の樹脂
が同時に混練スクリュー装置２に供給されるため、これ
らの樹脂が混練スクリュー装置２で前述のように混練さ
れて両樹脂が均一に混合された遷移部を形成することが
できる。この場合、各スクリュー装置のシリンダを交換
可能としてそのサイズを適宜選定することにより、樹脂
が切換って材料の置換が完了するまでの樹脂量が設定で
きるため、遷移部の長さを変えることができる。
【００３１】また、混練スクリュー装置に対し３台ある
いはそれ以上の可塑化スクリュー装置を接続することに
より、３種以上の異なる樹脂を連続的に順番に切換えて
押出方向に連続的に材料置換された樹脂チューブを形成
することができる。
いはそれ以上の可塑化スクリュー装置を接続することに
より、３種以上の異なる樹脂を連続的に順番に切換えて
押出方向に連続的に材料置換された樹脂チューブを形成
することができる。
【００３２】混練スクリュー装置に可塑化した樹脂を供
給するために、上記実施形態では、可塑化スクリュー装
置を接続していたが、これに代えて、予め可塑化状態の
複数種類の樹脂を準備しておき、この可塑化樹脂を混練
スクリュー装置の複数の樹脂供給口から交互に供給して
もよい。
給するために、上記実施形態では、可塑化スクリュー装
置を接続していたが、これに代えて、予め可塑化状態の
複数種類の樹脂を準備しておき、この可塑化樹脂を混練
スクリュー装置の複数の樹脂供給口から交互に供給して
もよい。
【００３３】可塑化スクリュー装置を用いる場合には、
そのシリンダは混練スクリュー装置のシリンダより樹脂
流路容積が大きいことが望ましい。可塑化スクリュー装
置のシリンダ容積を大きくすることにより、大きな可塑
化能力が得られ、これによって樹脂を可塑化する際のス
クリュー回転を低くでき、樹脂に作用するせん断力を小
さくして樹脂の劣化を抑制できる。また、混練シリンダ
に入る前の樹脂圧力を高めることが容易にできるため、
気泡混入等が抑制される。
そのシリンダは混練スクリュー装置のシリンダより樹脂
流路容積が大きいことが望ましい。可塑化スクリュー装
置のシリンダ容積を大きくすることにより、大きな可塑
化能力が得られ、これによって樹脂を可塑化する際のス
クリュー回転を低くでき、樹脂に作用するせん断力を小
さくして樹脂の劣化を抑制できる。また、混練シリンダ
に入る前の樹脂圧力を高めることが容易にできるため、
気泡混入等が抑制される。
【００３４】また、可塑化スクリュー装置および混練ス
クリュー装置にはそれぞれ温度調整可能なヒータを設け
るとともにそれらの間の接続部の流路にも温度調整可能
なヒータを設けることが望ましい。このように接続部に
ヒータを設けることにより、可塑化した樹脂が接続部の
流路で独立に温度調整され、その樹脂に適した温度ある
いは混練に適した温度にすることができ、混練スクリュ
ーによる良好な樹脂混連作用が得られる。なお、樹脂材
料や押出条件によっては、接続部または混練スクリュー
側のいずれか一方にのみヒータを設けてもよい。
クリュー装置にはそれぞれ温度調整可能なヒータを設け
るとともにそれらの間の接続部の流路にも温度調整可能
なヒータを設けることが望ましい。このように接続部に
ヒータを設けることにより、可塑化した樹脂が接続部の
流路で独立に温度調整され、その樹脂に適した温度ある
いは混練に適した温度にすることができ、混練スクリュ
ーによる良好な樹脂混連作用が得られる。なお、樹脂材
料や押出条件によっては、接続部または混練スクリュー
側のいずれか一方にのみヒータを設けてもよい。
【００３５】また、可塑化スクリュー装置は、そのシリ
ンダが水平で、押出口から混練シリンダ側に接続される
樹脂通路長さをできるだけ短くできる範囲で配置方向や
位置および高さ等は図４の例に限定されず任意の位置に
設けることができる。
ンダが水平で、押出口から混練シリンダ側に接続される
樹脂通路長さをできるだけ短くできる範囲で配置方向や
位置および高さ等は図４の例に限定されず任意の位置に
設けることができる。
【００３６】図５は、上記混連スクリュー装置に対し、
単一の可塑化スクリュー装置を結合した単層スクリュー
装置の構成を示す。上記実施形態では、混連スクリュー
装置２に対し、第１、第２の２つの可塑化スクリュー装
置３，４を結合した複層の押出成形装置２０を示した
が、図５の例は単一の樹脂層のみからなる単層の押出成
形装置４５を示すものである。
単一の可塑化スクリュー装置を結合した単層スクリュー
装置の構成を示す。上記実施形態では、混連スクリュー
装置２に対し、第１、第２の２つの可塑化スクリュー装
置３，４を結合した複層の押出成形装置２０を示した
が、図５の例は単一の樹脂層のみからなる単層の押出成
形装置４５を示すものである。
【００３７】樹脂種類が１種類のみからなる単層の押出
成形チューブを成形する場合、従来の押出成形装置は、
押出孔を有する金型にアダプター等を介して押出スクリ
ューが結合され、金型の押出孔内にマンドレルを支持し
ていた。したがって、押出成形時に溶融樹脂が金型のマ
ンドレル支持部を通過する際に一旦分割されこれが再び
合流する。このため、この合流する境界面に境界層（い
わゆるウェルドライン又はスパイダーマーク）が形成さ
れ、強度の低下や場合によっては剥離等のおそれもあっ
た。図５の単層押出成形装置はこのような問題点に対処
するためのものである。
成形チューブを成形する場合、従来の押出成形装置は、
押出孔を有する金型にアダプター等を介して押出スクリ
ューが結合され、金型の押出孔内にマンドレルを支持し
ていた。したがって、押出成形時に溶融樹脂が金型のマ
ンドレル支持部を通過する際に一旦分割されこれが再び
合流する。このため、この合流する境界面に境界層（い
わゆるウェルドライン又はスパイダーマーク）が形成さ
れ、強度の低下や場合によっては剥離等のおそれもあっ
た。図５の単層押出成形装置はこのような問題点に対処
するためのものである。
【００３８】この押出成形装置４５は、実質上図４の押
出成形装置２０の第２可塑化スクリュー装置４を省略し
た構成であり、図４の例との対応部分には同一符号を付
してある。ヒータは省略してあるが、図４の例と同様に
適当な位置にヒータを設けてもよい。押出チューブの成
形プロセスは、例えば前述の図１のカテーテル用チュー
ブ製造装置を用いた場合と同様である。
出成形装置２０の第２可塑化スクリュー装置４を省略し
た構成であり、図４の例との対応部分には同一符号を付
してある。ヒータは省略してあるが、図４の例と同様に
適当な位置にヒータを設けてもよい。押出チューブの成
形プロセスは、例えば前述の図１のカテーテル用チュー
ブ製造装置を用いた場合と同様である。
【００３９】このような押出成形装置４５においては、
前述の図４の例と同様に、押出スクリュー装置と金型が
一体化され、スクリュー２７の先端にマンドレル２９が
支持される。このため、押出金型（ダイ）の押出孔内に
マンドレルを支持するための部分を持たない。このた
め、押出成形されたチューブには、溶融樹脂が金型内で
分割され再び合流する境界層（ウェルドライン又はスパ
イダーマーク）が存在しない。したがって境界層が存在
することに由来する押出成形体の強度低下を防止するこ
とができる。
前述の図４の例と同様に、押出スクリュー装置と金型が
一体化され、スクリュー２７の先端にマンドレル２９が
支持される。このため、押出金型（ダイ）の押出孔内に
マンドレルを支持するための部分を持たない。このた
め、押出成形されたチューブには、溶融樹脂が金型内で
分割され再び合流する境界層（ウェルドライン又はスパ
イダーマーク）が存在しない。したがって境界層が存在
することに由来する押出成形体の強度低下を防止するこ
とができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、異な
る樹脂間の遷移部で両樹脂が混練されて均質となってそ
の混合割合が徐々に変化して滑らかで連続的に一方の樹
脂から他方の樹脂に移り変わり、境界面が形成されない
ため、樹脂の材質の急激な変化が抑えられ、極めて滑ら
かに材質が移行するとともに、遷移部での樹脂間の剥離
や強度低下が防止され、信頼性の高い接合部が得られ
る。特に医療用カテーテルに適用すれば、硬度の異なる
樹脂間での接合部の強度が高まるとともに剛性が滑らか
に連続して変化し、高品質で信頼性の高いカテーテルを
実現できる。
る樹脂間の遷移部で両樹脂が混練されて均質となってそ
の混合割合が徐々に変化して滑らかで連続的に一方の樹
脂から他方の樹脂に移り変わり、境界面が形成されない
ため、樹脂の材質の急激な変化が抑えられ、極めて滑ら
かに材質が移行するとともに、遷移部での樹脂間の剥離
や強度低下が防止され、信頼性の高い接合部が得られ
る。特に医療用カテーテルに適用すれば、硬度の異なる
樹脂間での接合部の強度が高まるとともに剛性が滑らか
に連続して変化し、高品質で信頼性の高いカテーテルを
実現できる。
【図１】 本発明が適用される樹脂チューブ製造装置の
全体構成図。
全体構成図。
【図２】 本発明の樹脂成形チューブが用いられるカテ
ーテルの説明図。
ーテルの説明図。
【図３】 本発明に係る押出成形体の遷移部の説明図。
【図４】 本発明に係る押出成形体の製造装置の構成
図。
図。
【図５】 単層の押出成形装置の構成図。
【図６】 従来の押出成形チューブの遷移部の説明図。
１：芯線送出機、２：混練スクリュー装置、３：第１可
塑化スクリュー装置、４：第２可塑化スクリュー装置、
５：冷却水槽、６：引取機、７：巻取機、８：カテーテ
ル、９：ハブ、１０：ストレインリリーフ、１１：カテ
ーテルチューブ、１２：カテーテル用チューブ、１１
ａ，１２ａ：硬質部、１１ｂ，１２ｂ：軟質部、１１
ｃ，１２ｃ：遷移部、２０：押出成形装置、２１：ホッ
パ、２２：シリンダ、２３：スクリュー、２４：ヒー
タ、２５：押出口、２６：シリンダ、２７：スクリュ
ー、２８：ダイ、２９：マンドレル、３０：押出孔、３
１：ヒータ、３２：樹脂通路、３３：樹脂供給口、３
４：接続部、３５：ヒータ、３６：芯線、４１：樹脂チ
ューブ、４２：軟質樹脂、４３：硬質樹脂、４４：遷移
部、４５：単層の押出成形装置。
塑化スクリュー装置、４：第２可塑化スクリュー装置、
５：冷却水槽、６：引取機、７：巻取機、８：カテーテ
ル、９：ハブ、１０：ストレインリリーフ、１１：カテ
ーテルチューブ、１２：カテーテル用チューブ、１１
ａ，１２ａ：硬質部、１１ｂ，１２ｂ：軟質部、１１
ｃ，１２ｃ：遷移部、２０：押出成形装置、２１：ホッ
パ、２２：シリンダ、２３：スクリュー、２４：ヒー
タ、２５：押出口、２６：シリンダ、２７：スクリュ
ー、２８：ダイ、２９：マンドレル、３０：押出孔、３
１：ヒータ、３２：樹脂通路、３３：樹脂供給口、３
４：接続部、３５：ヒータ、３６：芯線、４１：樹脂チ
ューブ、４２：軟質樹脂、４３：硬質樹脂、４４：遷移
部、４５：単層の押出成形装置。
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 康浩 静岡県磐田郡浅羽町浅羽3898−１ ジーマ 株式会社内 (72)発明者 渡邊 幸夫 静岡県磐田郡浅羽町浅羽3898−１ ジーマ 株式会社内 (72)発明者 木塚 武史 静岡県磐田郡浅羽町浅羽3898−１ ジーマ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4F207 AD18 AG03 AG08 AG14 AG27 AH35 AL16 AM36 AR14 KA01 KA17 KB18 KB27 KB28 KF01 KK04 KK23 KL88 KM13
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも２種類の第１の樹脂および第２
の樹脂を連続的に押出成形した押出成形体であって、第
１の樹脂のみからなる部分と第２の樹脂のみからなる部
分とそれらの間の両樹脂を含む遷移部とからなる押出成
形体において、 前記遷移部は、両樹脂がほぼ均一に混練された状態で、
その混合率が押出方向に沿って第１の樹脂から第２の樹
脂の割合が多くなるように徐々に変化していることを特
徴とする押出成形体。 - 【請求項２】複数の可塑化樹脂供給部を有する押出スク
リューを用い、少なくとも２種類の第１の樹脂および第
２の樹脂を可塑化した状態で前記複数の可塑化樹脂供給
部から順番に供給して押出成形する押出成形体の製造方
法であって、 第１の樹脂のみを供給する過程と、押出方向に沿って第
１の樹脂の量が徐々に減少し、第２の樹脂の量が徐々に
増加する過程と、第２の樹脂のみを供給する過程とから
なることを特徴とする押出成形体の製造方法。 - 【請求項３】樹脂を可塑化するための複数の可塑化スク
リュー装置と、これらの可塑化スクリュー装置が接続さ
れた混練スクリュー装置と、この混練スクリュー装置の
先端に設けたダイと、前記各可塑化スクリュー装置から
混練スクリュー装置に供給される可塑化樹脂の供給調整
手段とを具備したことを特徴とする押出成形体の製造装
置。 - 【請求項４】前記混練スクリュー装置のスクリューの先
端にマンドレルを一体的に設け、このマンドレルを前記
ダイに設けた押出孔内に非接触状態で挿入して樹脂チュ
ーブを成形することを特徴とする請求項３に記載の押出
成形体の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000110934A JP2001293770A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 押出成形体及びその製造方法並びに製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000110934A JP2001293770A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 押出成形体及びその製造方法並びに製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001293770A true JP2001293770A (ja) | 2001-10-23 |
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ID=18623362
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|---|---|---|---|
| JP2000110934A Pending JP2001293770A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 押出成形体及びその製造方法並びに製造装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001293770A (ja) |
Cited By (9)
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