JP2009248309A - 押出成形機のダイ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂組成物との接触面の滑性を向上させて目ヤニの発生を確実に防止することができる押出成形機のダイを提供する。
【解決手段】押出成形機のダイ１は、ダイ本体２と口金３と心金４とを備えている。ダイ本体２は、シリンダ内で溶融された樹脂組成物８を押し出す。口金３は、ダイ本体２の押出口１０ｂに取り付けられる。心金４は、ダイ本体２内に配される。口金３と、心金４の先端部４２とは、潤滑剤７を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、シリンダ内で溶融された樹脂組成物を押し出すダイ本体と、該ダイ本体の押出口に取り付けられる口金と、該ダイ本体内に配される心金とを備えた押出成形機のダイに関する。

被覆電線は、銅やアルミニウム等からなる芯線と、該芯線を被覆する合成樹脂等の樹脂組成物からなる被覆部とを備えている。このような被覆電線は、例えば、押出成形機によって製造される。

押出成形機は、例えば、スクリュと、スクリュを内部に収容したシリンダと、シリンダ内を加熱するヒータと、シリンダの先端部に取り付けられたダイ（ダイス）とを少なくとも備えている。被覆電線の被覆部を構成する樹脂組成物は、シリンダの基端部からシリンダ内に供給され、スクリュによる剪断熱やヒータからの熱によってシリンダ内で溶融され、ダイへと押し出される。

ダイは、所謂クロスヘッドダイである。ダイは、シリンダ内で溶融された樹脂組成物を押し出すＬ字筒状のダイ本体と、ダイ本体の押出口に取り付けられる口金と、ダイ本体内に配されて内部に被覆電線の芯線を通す心金とを備えている。ダイ本体内の溶融された樹脂組成物は、口金と心金との間を通って、その長手方向に沿って一定速度で移動する芯線の外周面に押し出されて、芯線を被覆する。以上のように、被覆電線が製造される。

ところで、被覆電線を長時間連続して製造していくと、口金や心金の樹脂組成物との接触面に所謂目ヤニが発生することがある。目ヤニとは、樹脂組成物の劣化物、配合剤（充填剤等）の一部やこれらの酸化物、分解物である。目ヤニが発生して前記接触面に付着すると、成形製品、即ち被覆電線の外表面に凹溝状のスジを形成してしまう。また、この目ヤニは、経時的に大きくなって前記接触面から剥がれて被覆電線の外表面に付着してしまう。このため、発生した目ヤニを随時除去する必要があり、被覆電線の連続した製造が困難であった。

このような問題を解決するために、様々なダイが提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたダイは、口金や心金の樹脂組成物との接触面にブラスト処理、硬質クロームメッキ処理、窒化クロム処理が順次施されている。このような接触面とすることで、該接触面の滑性を向上させて目ヤニの発生を防止している。また、このようにダイの構造を改良するほかに、樹脂組成物の組成を改良したり、ダイに超音波による振動を印加したりすることで、目ヤニの発生を防止しているものもある。
特開２００５−２４６８１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたダイは、口金及び心金の樹脂組成物との接触面にブラスト処理、硬質クロームメッキ処理、窒化クロム処理が順次施されて滑性を向上させているが、樹脂組成物の種類によっては目ヤニが発生してしまうことがあり、多種の樹脂組成物に対応するのが困難であるといった問題があった。例えば、樹脂組成物がポリオレフィン系合成樹脂に充填剤を高割合で含有させたものである場合、目ヤニの発生を防止するのが困難であった。

また、樹脂組成物の組成を改良する方法は、それぞれの樹脂組成物について組成を検討する必要があるので、多種の樹脂組成物に対応するのが困難であるといった問題があった。また、ダイに超音波による振動を印加する方法は、多種の樹脂組成物に対応可能であるが、口金や心金の前記接触面全体に確実に振動を伝播させるのが難しく、現状では実用化が困難な状況である。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、樹脂組成物との接触面の滑性を向上させて目ヤニの発生を確実に防止することができる押出成形機のダイを提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、シリンダ内で溶融された樹脂組成物を押し出すダイ本体と、前記ダイ本体の押出口に取り付けられる口金と、前記ダイ本体内に配される心金と、を備えた押出成形機のダイにおいて、前記口金が、潤滑剤を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された押出成形機のダイにおいて、前記心金の先端部が、潤滑剤を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された押出成形機のダイにおいて、前記焼結体のビッカース硬さＨＶが、６８０以上とされていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された押出成形機のダイにおいて、前記焼結体が、銅１０〜３０％を含有する鉄系焼結合金で構成されていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項５に記載された発明は、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載された押出成形機のダイにおいて、前記連続気孔の直径が、１〜５０μｍであることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項６に記載された発明は、請求項１ないし請求項５のうちいずれか一項に記載された押出成形機のダイにおいて、前記口金に供給される前記潤滑剤を内部に通す孔部が、前記ダイ本体を貫通しその先端が前記口金の外周面に向かって開口した直線部と、前記直線部に連なり前記ダイ本体の周方向全体に亘って前記ダイ本体の内面から凹に設けられた円環部と、を備えたことを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項７に記載された発明は、請求項２ないし請求項６のうちいずれか一項に記載された押出成形機のダイにおいて、前記心金の先端部に供給される前記潤滑剤を内部に通す第２の孔部が、前記心金の本体部を貫通しその先端が前記心金の先端部の裏面に向かって開口して設けられたことを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項８に記載された発明は、請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載された押出成形機のダイにおいて、前記潤滑剤が、２５℃における動粘度が２０〜１０００ｍｍ²／ｓである潤滑液で構成されていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項９に記載された発明は、請求項８に記載された押出成形機のダイにおいて、前記潤滑液が、シリコーンオイルで構成されていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項１０に記載された発明は、請求項８に記載された押出成形機のダイにおいて、前記潤滑液が、ポリオキシアルキレン化合物で構成されていることを特徴とした押出成形機のダイである。

請求項１に記載された発明によれば、口金が潤滑剤を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されているので、連続気孔内から口金の樹脂組成物との接触面に潤滑剤が常時供給されて該接触面の滑性が向上し、口金における目ヤニの発生を防止して、製品の表面品質を向上させるとともに、押出成形機を長時間継続して稼働させることができる。また、該接触面の滑性を向上させることで、押出成形機の押出速度を高く設定でき、低粘度から高粘度までの多種の樹脂組成物に対応することができる。

請求項２に記載された発明によれば、心金の先端部が潤滑剤を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されているので、連続気孔内から心金の先端部の樹脂組成物との接触面に潤滑剤が常時供給されて該接触面の滑性が向上し、該先端部における目ヤニの発生を防止して、製品の表面品質を向上させるとともに、押出成形機を長時間継続して稼働させることができる。また、該接触面の滑性を向上させることで、押出成形機の押出速度を高く設定でき、低粘度から高粘度までの多種の樹脂組成物に対応することができる。

請求項３に記載された発明によれば、焼結体のビッカース硬さＨＶが６８０以上とされているので、押出成形機の稼働時にかかる圧力によって焼結体が破損することがなく、十分な強度を有した口金や心金とすることができる。

請求項４に記載された発明によれば、焼結体が銅１０〜３０％を含有する鉄系焼結合金で構成されているので、簡単にビッカース硬さＨＶを６８０以上とすることができ、十分な強度を有した口金や心金とすることができる。

請求項５に記載された発明によれば、連続気孔の直径が１〜５０μｍであるので、焼結体の強度を維持しつつ潤滑剤を連続気孔内に円滑に通すことができる。

請求項６に記載された発明によれば、孔部が、ダイ本体を貫通しその先端が口金の外周面に向かって開口した直線部と、直線部に連なりダイ本体の周方向全体に亘ってダイ本体の内面から凹に設けられた円環部とを備えているので、潤滑剤を口金の周方向全体から口金内全体に均等に供給できる。さらに、押出成形機が稼働中であっても常時口金に潤滑剤を供給できるので、口金から潤滑剤が枯渇することがなく、潤滑剤を供給するために押出成形機を停止させることがなくなって長時間連続して稼働させることができる。

請求項７に記載された発明によれば、第２の孔部が心金の本体部を貫通しその先端が心金の先端部の裏面に向かって開口して設けられているので、潤滑剤を心金の先端部に確実に供給できる。さらに、押出成形機が稼働中であっても常時心金の先端部に潤滑剤を供給できるので、心金の先端部から潤滑剤が枯渇することがなく、潤滑剤を供給するために押出成形機を停止させることがなくなって長時間連続して稼働させることができる。

請求項８に記載された発明によれば、潤滑剤が、２５℃における動粘度が２０〜１０００ｍｍ²／ｓである潤滑液で構成されているので、潤滑剤を連続気孔内に円滑に通して口金や心金の樹脂組成物との接触面に到達させることができる。

請求項９に記載された発明によれば、潤滑液がシリコーンオイルで構成されているので、製品の表面に難燃性の潤滑剤層が形成されて製品の延焼を防止できる。また、潤滑剤層によって製品の表面に光沢が付与され、製品価値を向上させることができる。

請求項１０に記載された発明によれば、潤滑液がポリオキシアルキレン化合物で構成されているので、製品の表面に形成された潤滑剤層によって製品の表面に光沢が付与され、製品価値を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態にかかる押出成形機のダイを図１ないし図４を参照して説明する。本発明の一の実施形態にかかる押出成形機のダイ（以下、単にダイという）１は、図１に示すように、被覆電線６を製造する押出成形機１０に用いられる。

被覆電線６は、図４に示すように、導電性の芯線６１と、絶縁性の被覆部６２とを備えている。芯線６１は、一本の素線６１ａから構成されている。芯線６１を構成する素線６１ａは、銅やアルミニウム等の導電性の金属で構成されている。また、芯線６１は、複数の素線６１ａが撚られて形成されていてもよい。

被覆部６２は、芯線６１の外周面を被覆している。被覆部６２は、例えば、ポリオレフィン系樹脂をベースとしかつ充填剤の含有率が高い（ハイフィラーの）樹脂組成物８（図３）で構成されている。このような樹脂組成物８は、ダイ１の口金３や心金４に目ヤニを形成しやすい。樹脂組成物８は、勿論、どんな種類のものでもよい。

前述した被覆電線６の芯線６１は、被覆部６２が形成される前はロール（図示せず）に巻きつけられている。そして、芯線６１は、ロールから引き出されて巻き取り機（図示せず）に巻き取られる。芯線６１は、その長手方向に沿ってロールと巻き取り機との間を矢印Ａ方向（図１等）に沿って移動する。押出成形機１０は、ロールと巻き取り機との間に配され、矢印Ａ方向に沿って移動する芯線６１の外周面に被覆部６２を形成することで被覆電線６を製造する。

押出成形機１０は、図１に示すように、スクリュ１１と、シリンダ１２と、スクリュ駆動部１３と、ヒータ１４と、ダイ１とを少なくとも備えている。スクリュ１１は、全体として長尺な略円柱状に形成されている。スクリュ１１は、例えば、耐摩耗性の高い金属部材で構成されている。スクリュ１１は、軸部１１ａと、軸部１１ａの外周面から螺旋状に立設したフライト１１ｂとを備えている。樹脂組成物８は、フライト１１ｂの間に通されてシリンダ１２内を搬送され、搬送される間にスクリュ１１の剪断熱やヒータ１４からの熱によって溶融される。

シリンダ１２は、円筒状に設けられ、スクリュ１１を内部に収容する。シリンダ１２は、例えば、耐摩耗性の高い金属部材で構成されている。シリンダ１２は、鉛直方向に沿って配される。シリンダ１２の内径は、スクリュ１１の外径より僅かに大きく、略一定に形成されている。シリンダ１２には、供給口１０ａが設けられている。供給口１０ａは、シリンダ１２内に連なった開口である。供給口１０ａは、シリンダ１２の一端部に設けられている。供給口１０ａを介して、シリンダ１２内に樹脂組成物８が供給される。供給口１０ａには、ホッパー１５が取り付けられる。

スクリュ駆動部１３は、モータ等から構成されている。スクリュ駆動部１３は、シリンダ１２内に収容されたスクリュ１１を、その軸心を中心に回転自在に軸支するとともに、該軸心を中心としてスクリュ１１を回転駆動する。

ヒータ１４は、シリンダ１２の外周壁に埋設されている。ヒータ１４は、例えば、帯板状のプレートヒータ１４である。ヒータ１４は、勿論、バンド状のバンドヒータであってもよい。ヒータ１４はシリンダ１２内に熱を供給する。

ダイ１は、シリンダ１２の供給口１０ａから離れた他端部に取り付けられる。ダイ１は、所謂クロスヘッドダイである。ダイ１は、図２に示すように、ダイ本体２と、口金３と、心金４と、口金キャップ３１と、孔部２３と、第２の孔部４３とを備えている。

ダイ本体２は、例えば硬質の金属材料からなり、筒状に形成されている。ダイ本体２は、内部に小径孔２１と大径孔２２とを備えている。小径孔２１は、鉛直方向に沿って配されている。小径孔２１は、シリンダ１２の他端部の内部と連通し、シリンダ１２内で溶融された樹脂組成物８をダイ１に供給する。大径孔２２は、水平方向に沿って配され、小径孔２１と直交している。大径孔２２の内径は、小径孔２１の内径よりも大きい。大径孔２２は、内部に心金４を収容する。大径孔２２の開口は、樹脂組成物８を外部に押し出す押出口１０ｂとされている。

口金３は、後述する焼結体で構成され、リング状に形成されている。口金３の外径は、押出口１０ｂの内径より僅かに小さい。口金３の内径は、被覆電線６の芯線６１の外径より大きい。また、口金３の内径は、口金３の中心軸の一端部から他端部に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成され、小径側の内径は被覆部６２の外径と略等しい。口金３は、大径側の端部が心金４と相対し、小径側の端部が外部に向かって配されるように、押出口１０ｂに取り付けられる。

口金３の外周面には、凹溝３２が設けられている。凹溝３２は、口金３の周方向全体に亘って形成されている。凹溝３２は、口金３がダイ本体２に取り付けられると孔部２３の後述する円環部２３ｂと連通する。

心金４は、長尺な円筒状に形成されている。心金４の外径は、ダイ本体２の大径孔２２の内径より小さい。心金４は、ダイ本体２の大径孔２２内に、大径孔２２の内面と隙間をあけて配されている。また、心金４は、口金３と同軸的かつ直列に配され、口金３と隙間をあけて配されている。溶融した樹脂組成物８は、これら隙間に順次通されて芯線６１の外周面に押し出される。心金４の中心には、該心金４の中心軸に沿った貫通孔４０が設けられている。貫通孔４０は、内部に被覆部６２の形成される前の芯線６１を通す。心金４は、本体部４１と、先端部４２とを備えている。

本体部４１は、硬質な金属材料で構成されている。先端部４２は、本体部４１の押出口１０ｂ側の端部に設けられている。先端部４２は、後述する焼結体で構成されている。先端部４２は、本体部４１から離れるにしたがって徐々に外径が小さくなるように形成されている。先端部４２は、芯線６１の長手方向に沿って口金３よりも外側に突出している。

前述した心金４は、鋳造された本体部４１と、後述する圧粉体を融点付近（融点以下）まで加熱することで焼結体とした先端部４２とを、エポキシ系接着剤あるいは耐熱セラミック接着剤にて接着して一体に形成される。

前述した口金３と、心金４の先端部４２とは、焼結体で構成されている。焼結体とは、一種または複数種の固体粉末を所定の割合で混合した後、金型に充填し圧縮成形して圧粉体とし、この圧粉体を融点付近（融点以下）まで加熱して個々の固体粉末の表面を融解させ、固体粉末同士を互いに結合させて一体化させることで得ることができる。

このように得られた焼結体は、無数の連続気孔を有している。連続気孔は、後述する潤滑剤７（図３）を内部に含浸可能である。連続気孔は焼結体の内部に存在するとともに焼結体の表面に開口しており、潤滑剤７は焼結体の内部及び表面に存在する（図３中では、表面に存在する潤滑剤のみ図示している）。また、この連続気孔内には、押出成形機１０を稼働させる前に予め潤滑剤７を含浸させておくのが好ましい。予め潤滑剤７を含浸させておくことで、溶融した樹脂組成物８が連続気孔内に入り込んでしまうことがない。

また、連続気孔の直径は、１〜５０μｍであることが好ましい。連続気孔の直径が１μｍ未満であると、連続気孔内に十分量の潤滑剤７を含浸させたり、連続気孔内に潤滑剤７を通過させたりすることが困難である。また、連続気孔の直径が５０μｍより大きいと、焼結体即ち口金３や心金４の強度が低下し、押出成形機１０の稼働時（押出時）に口金３や心金４にかかる圧力によってこれら口金３や心金４が破損してしまう虞がある。

また、この焼結体のビッカース硬さＨＶ（ＪＩＳ Ｚ２２４４）は、６８０以上であることが好ましい。ビッカース硬さＨＶは、正四角錐（対面角１３６°）のダイアモンド圧子を試験片の表面に押し込み、その試験力Ｆを解除した後に試験片に残ったくぼみの対角線の長さｄ₁、ｄ₂を測定することで算出される。ビッカース硬さＨＶは、試験力Ｆを、底面が正方形で頂点の角度が圧子と同じ角錐であると仮定したくぼみの表面積Ｓで割って得られる値に比例する。ビッカース硬さＨＶは、試験力Ｆ（Ｎ）、くぼみの対角線の長さｄ₁、ｄ₂の平均ｄ（ｍｍ）、とすると、以下のように算出される。
ビッカース硬さＨＶ＝定数×試験力Ｆ／くぼみの表面積Ｓ
＝０．１０２×Ｆ／（ｄ²／２×ｓｉｎ（１３６°／２））
＝０．１８９１×Ｆ／ｄ²
焼結体のビッカース硬さＨＶが６８０未満であると、焼結体即ち口金３や心金４の強度が低下し、押出時にかかる圧力によって口金３や心金４が破損してしまう虞がある。

このようなビッカース硬さＨＶが６８０以上の焼結体としては、焼結合金等が挙げられる。より好ましくは、銅１０〜３０％を含有する鉄系焼結合金が挙げられる。前記鉄系焼結合金とすることでビッカース硬さＨＶを６８０以上とすることができ、押出時の圧力によっても破損することがなく、十分な強度を有することができる。前記鉄系焼結合金としては、例えば、ニッカロイＥＫ（日立粉末冶金社製、銅１６〜２２％、炭素０．６〜１％、その他１％未満、残滓を鉄とする。密度６．４ｇ／ｃｍ³）等が挙げられる。

さらに、前記組成の焼結合金は、浸炭焼入れ処理を施したものであることが好ましい。浸炭焼入れ処理とは、焼結合金を浸炭剤中で８５０〜９５０℃に加熱して浸炭剤中の炭素をその表面に含浸させる浸炭処理を行った後に、焼入れ処理を行うことである。浸炭剤としては、固体浸炭剤（木炭、コークス等）、ガス浸炭剤（一酸化炭素および炭化水素を含む石炭ガスまたは灯用ガス）等が用いられる。このような浸炭焼入れ処理を行うことで、焼結合金の表面をより硬化させ、耐摩耗性を向上させることができる。

前述した焼結体（焼結合金）の連続気孔内に含浸される潤滑剤７を構成する潤滑液の２５℃における動粘度は、２０〜１０００ｍｍ²／ｓであることが好ましい。動粘度が２０ｍｍ²／ｓ未満であると、焼結合金の連続気孔内から流出してしまい、連続気孔内に十分量が含浸されなくなる虞がある。動粘度が１０００ｍｍ²／ｓより大きいと、前述したサイズ（１〜５０μｍ）の連続気孔内を流れにくくなってしまう。

このような２５℃における動粘度が２０〜１０００ｍｍ²／ｓの潤滑液としては、シリコーンオイルや、ポリオキシアルキレン化合物等が挙げられる。シリコーンオイルや、ポリオキシアルキレン化合物は、被覆電線６の被覆部６２を構成する樹脂組成物８と親和性が高く、好ましい。これらシリコーンオイルやポリオキシアルキレン化合物は、単体で用いられてもよく、複数種が混合されて用いられてもよい。さらに、種々の添加剤等が添加されてもよい。

シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイルや、変性シリコーンオイル等が挙げられる。好ましくは、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルが挙げられる。さらに好ましくは、メチルハイドロジェンシリコーンオイルが挙げられる。メチルハイドロジェンシリコーンオイルの市販品としては、ＳＨ１１０７（東レ・ダウコーニング社製）、ＫＦ−９９及びＫＦ−９９０１（信越シリコーン社製）等が挙げられる。これらの２５℃における動粘度は、それぞれ、２０ｍｍ²／ｓ、２０ｍｍ²／ｓ、２０．６ｍｍ²／ｓである。ポリオキシアルキレン化合物としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン等が挙げられる。

口金キャップ３１は、リング状に形成されている。口金キャップ３１の内径は、口金キャップ３１の中心軸の一端部から他端部に向かうにしたがって徐々に大きくなるように形成されている。口金キャップ３１の小径側の内径は、口金３の外径より小さく、口金３の小径側の内径より大きい。口金キャップ３１は、小径側の端部がダイ本体２に取り付けられた口金３と相対するようにダイ本体２に取り付けられて、口金３をダイ本体２に固定する。

孔部２３は、図２に示すように、ダイ本体２の押出口１０ｂ側の端部に設けられている。孔部２３は、内部に潤滑剤７を通して口金３に潤滑剤７を供給する。孔部２３は、直線部２３ａと、円環部２３ｂとを備えている。

直線部２３ａは、ダイ本体２の押出口１０ｂ側の端部を貫通して設けられ、ダイ本体２の大径孔２２に直交している。直線部２３ａは、外部と大径孔２２内とを連結している。直線部２３ａの大径孔２２側の先端は、押出口１０ｂに取り付けられた口金３の外周面に向かって開口している。

円環部２３ｂは、直線部２３ａの大径孔２２側の端部に連なり、大径孔２２の口金３の外周面と重なり合う内面から凹に設けられている。円環部２３ｂは、ダイ本体２の周方向全体に亘って設けられている。円環部２３ｂは、ダイ本体２に口金３が取り付けられると、口金３の凹溝３２と連通する。

前述した直線部２３ａの外部側の端部には、図１に示すように、潤滑剤供給源５１が接続されている。また、潤滑剤供給源５１には、加圧気体供給源５２が接続されている。加圧気体供給源５２は、所定圧の加圧気体を潤滑剤供給源５１に送り出すことで、潤滑剤７を直線部２３ａと円環部２３ｂ及び凹溝３２内とに順次流し込んで、口金３に潤滑剤７を供給する。潤滑剤７は、口金３の外周面から口金３を構成する焼結体の連続気孔内を通り抜けて、図３に示すように口金３の内面３ａ、即ち樹脂組成物８との接触面に到達する。

第２の孔部４３は、図２に示すように、心金４に設けられている。第２の孔部４３は、心金４の中心軸に沿って形成され、心金４の中心軸を挟んで２本設けられている。第２の孔部４３は、心金４の本体部４１を貫通して設けられている。第２の孔部４３は、その先端が心金４の先端部４２の裏面に向かって開口しており、外部と心金４の先端部４２とを連結している。第２の孔部４３は、内部に潤滑剤７を通して心金４の先端部４２に潤滑剤７を供給する。

前述した第２の孔部４３の外部側の端部には、図１に示すように、潤滑剤供給源５３が接続されている。また、潤滑剤供給源５３には、加圧気体供給源５４が接続されている。加圧気体供給源５４は、所定圧の加圧気体を潤滑剤供給源５３に送り出すことで、潤滑剤７を孔部２３内に流し込んで心金４の先端部４２に潤滑剤７を供給する。潤滑剤７は、心金４の先端部４２の前述した裏面から該先端部４２を構成する焼結体の連続気孔内を通り抜けて、図３に示すように心金４の先端部４２の外面４２ａ、即ち樹脂組成物８との接触面に到達する。

前述した加圧気体供給源５２、５４が送り出す加圧気体の圧力は、押出成形機１０が稼働して樹脂組成物８が押出口１０ｂから押し出される際に口金３近傍にかかる圧力以上とすることで、潤滑剤７を口金３及び心金４の先端部４２に効率よく供給することができる。例えば、樹脂組成物８がポリプロピレンやポリエチレンの場合、口金３近傍にかかる圧力が３〜４ＭＰａであるので、加圧気体の圧力は３〜５ＭＰａとするのが好ましい。

前述した構成の押出成形機１０で被覆電線６を製造する際には、まず、ロールから引き出した芯線６１を、ダイ１の心金４内、口金３内に順に通した後、巻き取り機に取り付けておく。そして、シリンダ１２の供給口１０ａから樹脂組成物８を供給し、スクリュ１１を回転させてシリンダ１２内で樹脂組成物８を溶融させておく。

その後、巻き取り機を駆動して芯線６１をロールから引っ張って矢印Ａ方向に沿って移動させる。そして、シリンダ１２内で溶融された樹脂組成物８を口金３の内面３ａと心金４の先端部４２の外面４２ａとの間から押し出していき、この樹脂組成物８で矢印Ａ方向に沿って移動する芯線６１の外周面を被覆して被覆部６２を形成する。被覆部６２が冷却装置（図示せず）によって冷却された後、被覆部６２で被覆された芯線６１、即ち被覆電線６は順次巻き取り機に巻き取られていく。以上のように、被覆電線６が製造される。

被覆電線６を長時間連続して製造しても、口金３と心金４とが潤滑剤７を含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されており、潤滑剤７によって口金３の内面３ａと心金４の先端部４２の外面４２ａとは滑性が高いので、樹脂組成物８が例えばポリオレフィン系樹脂をベースとした充填剤の含有率が高いものであっても、これら内面３ａや外面４２ａに目ヤニ等が発生することがない。

また、押出成形機１０を長時間駆動することによって、口金３の内面３ａや心金４の先端部４２の外面４２ａに開口した連続気孔内の潤滑剤７は例えば被覆部６２に付着して減少していくが、内部の連続気孔内から常時潤滑剤７が供給されるとともに、潤滑剤供給源５１、５３から常時潤滑剤７が供給されるので、常に所定量の潤滑剤７を口金３の内面３ａと心金４の先端部４２の外面４２ａとに存在させることができる。

本実施形態によれば、口金３が潤滑剤７を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されているので、連続気孔内から口金３の内面３ａ即ち樹脂組成物８との接触面に潤滑剤７が常時供給されて該接触面の滑性が向上し、口金３における目ヤニの発生を防止して、被覆部６２の特に外周面の表面品質を向上させるとともに、押出成形機１０を長時間継続して稼働させることができる。また、該接触面の滑性を向上させることで、押出成形機１０の押出速度を高く設定でき、低粘度から高粘度までの多種の樹脂組成物８に対応することができる。

心金４の先端部４２が潤滑剤７を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されているので、連続気孔内から心金４の先端部４２の外面４２ａ即ち樹脂組成物８との接触面に潤滑剤７が常時供給されて該接触面の滑性が向上し、該先端部４２における目ヤニの発生を防止して、被覆部６２の特に内面の表面品質を向上させるとともに、押出成形機１０を長時間継続して稼働させることができる。また、該接触面の滑性を向上させることで、押出成形機１０の押出速度を高く設定でき、低粘度から高粘度までの多種の樹脂組成物８に対応することができる。

焼結体のビッカース硬さＨＶが６８０以上とされているので、押出成形機１０の稼働時にかかる圧力によっても焼結体が破損することがなく、十分な強度を有した口金３や心金４とすることができる。

焼結体が銅１０〜３０％を含有する鉄系焼結合金で構成されているので、簡単にビッカース硬さＨＶを６８０以上とすることができ、十分な強度を有した口金３や心金４とすることができる。

連続気孔の直径が１〜５０μｍであるので、焼結体の強度を維持しつつ潤滑剤７を連続気孔内に円滑に通すことができる。

口金３に供給される潤滑剤７を内部に通す孔部２３が、ダイ本体２を貫通しその先端が口金３の外周面に向かって開口した直線部２３ａと、直線部２３ａに連なりダイ本体２の周方向全体に亘ってダイ本体２の内面から凹に設けられた円環部２３ｂとを備えているので、潤滑剤７を口金３の周方向全体から口金３内全体に均等に供給できる。さらに、押出成形機１０が稼働中であっても常時口金３に潤滑剤７を供給できるので、口金３から潤滑剤７が枯渇することがなく、潤滑剤７を供給するために押出成形機１０を停止させることがなくなって長時間連続して稼働させることができる。

心金４の先端部４２に供給される潤滑剤７を内部に通す第２の孔部４３が、心金４の本体部４１を貫通しその先端が心金４の先端部４２の裏面に向かって開口して設けられているので、潤滑剤７を心金４の先端部４２に確実に供給できる。さらに、押出成形機１０が稼働中であっても常時心金４の先端部４２に潤滑剤７を供給できるので、心金４の先端部４２から潤滑剤７が枯渇することがなく、潤滑剤７を供給するために押出成形機１０を停止させることがなくなって長時間連続して稼働させることができる。

潤滑剤７が、２５℃における動粘度が２０〜１０００ｍｍ²／ｓである潤滑液で構成されているので、潤滑剤７を連続気孔内に円滑に通して口金３や心金４の樹脂組成物８との接触面に到達させることができる。

潤滑液がシリコーンオイルで構成されているので、製品の表面に難燃性の潤滑剤層が形成されて製品の延焼を防止できる。また、潤滑剤層によって製品の表面に光沢が付与され、製品価値を向上させることができる。

潤滑液がポリオキシアルキレン化合物で構成されているので、製品の表面に形成された潤滑剤層によって製品の表面に光沢が付与され、製品価値を向上させることができる。

本実施形態においては、口金３と心金４の先端部４２との双方が焼結体で構成されていた。これは、本実施形態のように心金４の先端部４２が口金３よりも外側（矢印Ａ方向の下流側）に突出していると、被覆部６２の内面６２ａ（図４、被覆部６２の芯線６１と接触する面）に目ヤニが発生するためである。しかしながら本発明では、図５に示すように心金４の先端部４２Ａが口金３よりも内側（矢印Ａ方向の上流側）にある場合は、被覆部６２の内面６２ａに目ヤニが発生しにくいので心金４の先端部４２Ａは必ずしも焼結体で構成しなくてもよい。

また、本実施形態においては第２の孔部４３は２本設けられていたが、より確実に潤滑剤７を心金４の先端部４２に供給できるように３本以上設けられていてもよい。また、本実施形態においては、ダイ１は被覆電線６を製造する押出成形機１０に用いられていたが、他の製品を製造する押出成形機１０に用いられても勿論よい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態にかかるダイが用いられる押出成形機の構成を示す説明図である。 図１に示されたダイの断面図である。 図２に示されたダイの要部を拡大して示す断面図である。 図１に示された押出成形機で製造される電線の断面斜視図である。 本発明の他の実施形態にかかるダイを示す一部断面図である。

符号の説明

１ （押出成形機の）ダイ
２ ダイ本体
３ 口金
４ 心金
７ 潤滑剤
８ 樹脂組成物
１０ｂ 押出口
１２ シリンダ
２３ 孔部
２３ａ 直線部
２３ｂ 円環部
４２ 先端部
４３ 第２の孔部

Claims (10)

1. シリンダ内で溶融された樹脂組成物を押し出すダイ本体と、前記ダイ本体の押出口に取り付けられる口金と、前記ダイ本体内に配される心金と、を備えた押出成形機のダイにおいて、
   前記口金が、潤滑剤を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されていることを特徴とする押出成形機のダイ。
2. 前記心金の先端部が、潤滑剤を内部に含浸可能な連続気孔を有する焼結体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の押出成形機のダイ。
3. 前記焼結体のビッカース硬さＨＶが、６８０以上とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押出成形機のダイ。
4. 前記焼結体が、銅１０〜３０％を含有する鉄系焼結合金で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の押出成形機のダイ。
5. 前記連続気孔の直径が、１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の押出成形機のダイ。
6. 前記口金に供給される前記潤滑剤を内部に通す孔部が、前記ダイ本体を貫通しその先端が前記口金の外周面に向かって開口した直線部と、前記直線部に連なり前記ダイ本体の周方向全体に亘って前記ダイ本体の内面から凹に設けられた円環部と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか一項に記載の押出成形機のダイ。
7. 前記心金の先端部に供給される前記潤滑剤を内部に通す第２の孔部が、前記心金の本体部を貫通しその先端が前記心金の先端部の裏面に向かって開口して設けられたことを特徴とする請求項２ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の押出成形機のダイ。
8. 前記潤滑剤が、２５℃における動粘度が２０〜１０００ｍｍ²／ｓである潤滑液で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載の押出成形機のダイ。
9. 前記潤滑液が、シリコーンオイルで構成されていることを特徴とする請求項８に記載の押出成形機のダイ。
10. 前記潤滑液が、ポリオキシアルキレン化合物で構成されていることを特徴とする請求項８に記載の押出成形機のダイ。

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