JP2014024293A - 押出成形装置および筒状長尺体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コア材の外周に、内部に流路を有する樹脂被覆層を形成するに際して、厳密なセッティングを不要とし、ダイスやニップルに空気孔設置など複雑な構造が必要なく、かつ、流路の断面の大きさを任意に変更することが可能な押出成形装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 コア材の外層を構成する樹脂被膜内に流体を通すための流路を形成するための押出成形装置であって、被覆用樹脂が流れる単数もしくは複数のスリットＳが形成された細径の筒状体２ｃを有するニップル２と、前記筒状部２ｃを受け入れる樹脂吐出孔３ｃを有するダイス３との位置を、クロスヘッドのカートリッジと連動し、かつ前記ダイスの前方に配置される調整用キャップを回転させながら調整することによって、コア材の外層の樹脂被覆層内に設けられる流体の流路の断面の大きさを制御する。
【選択図】 図７

Description

この発明は、中実もしくは中空の筒状体からなるコア材の外周に樹脂被覆層を形成するに際し、当該樹脂被覆層内に流路を軸線方向に沿って連続的に形成することのできる押出成形装置と、前記コア材の外周を構成する樹脂被膜層内に流路を軸線方向に沿って有する筒状長尺体を製造する方法に関するものであって、樹脂成形技術に属するものである。

中実もしくは中空の筒状体からなるコア材の外周に樹脂被覆層を形成するに際し、当該樹脂被覆層内に、コア材の軸線方向に沿って気体や液体などの流体を通すための流路を連続的に形成したケーブル、ホース、チューブなどは、これまでも種々の用途に利用されているもので、その利用方法や成形方法について、種々の提案がなされている。

例えば、特開２０１０−１１７４３３号公報（特許文献１）には、自動車や航空機、船舶、電車等の移動体内の短距離通信用配線として好適な、プラスチック光ファイバケーブルが開示されている。
その構造は、コア材となるプラスチック光ファイバの外周に、ポリアミド系樹脂で被覆内層と被覆外層を設けた３層構造となっている。
その成形方法は、ニップルとダイスを備えた押出被覆装置を用い、前記ダイスとニップルの形状及び配置、特に、ニップルの先端位置を特定化して成形するというものである。

特開平１１−８６６５６号公報（特許文献２）には、平形ビニル絶縁ビニルシースケーブル（ＶＶＦ）が提案されている。
具体的には、複数本の絶縁線を平行に配置した外周に、断面長円状のシースを押出被覆成形する際に、前記絶縁線間の谷部にシースが喰い込むことを防止するために、複数本の絶縁線を平行に挿通する通路を有するニップルの先端部に、前記絶縁線の谷間に沿う部分はチューブ押出によって、その他の部分は充実押出によりシースを形成するというものである。

さらに、特開２００９−１２７８５０号公報（特許文献３）には、オイル用ホース、冷却水用ホース、ガス用ホース等の自動車用ホースとして、チューブ状の中心の流路に加えて、その外周の周壁部内に第２の流路が形成されているホースが開示されている。

この特許文献３に記載の自動車用ホースは、ニップルと、ニップルの外周に隙間を存して、前記ニップルと同軸的に設けられている略筒状のダイスとを有し、これらニップルとダイスとの間の前記隙間から押出材料を押出成形し、チューブ状に形成する押出ヘッドを備え、第２の流路形成用の、横断面が三角形状を呈するなど複雑な形状を有する上下一対の突起部が、前記ニップルとダイスとの間の隙間に位置決めされているとともに、その先端部分が、前記ダイスの先端開口付近に位置決めされていることを特徴とする自動車用ホースの製造装置によって成形されるものである。

前記特許文献３における、外周の周壁内部に第２の流路を形成させるためには、前記突起部に空気を導入する流路を設けるなど複雑な構造が不可避である。
なお、この特許文献３には、突起部をニップルと一体的に形成し、そのニップルの外周面からダイスの先端開口部付近まで延びたものとしてもよい、との記載はあるが、具体的にどのような状態でニップルに形成するかについては、開示されてない。

一方、出願人は、特開２０１２−１６９３１号公報（特許文献４）おいて、筆記具用や化粧用として用いられる極細の液体供給体を提案している。
この液体供給体は、液体を誘導する中芯と、中芯の周囲に設けられた外皮体とを有し、中芯と外皮体とは一体に成形されたものである。
前記外皮体は、中芯の先端部から液体保持部までに亘り中芯の外周囲を包囲し、前記外皮体の筒壁内には、軸方向に貫通して中芯の先端側から液体保持部内まで延びる少なくとも１つの空気孔が形成されている。

ここで、従来のコア材の外周に樹脂被覆層を形成するための押出成形装置を、図１３および図１４によって、具体的に説明する。

図１３及び１４に示すように、従来の押出成形装置１は、ニップル２とダイス３を内蔵するカートリッジ４が保持されたクロスヘッド５と、前記カートリッジ４の先端部に装着され、前記ニップル２とダイス３を固定するためのキャップ６とか構成されている。

かかる構成の押出成形装置１において、前記クロスヘッド５は、押出機（図示せず）からの樹脂Ｒを内部に供給するための樹脂導入口５ａを有している。

したがって、この押出成形装置１を使用して、中実もしくは中空のコア材７の外周に樹脂被膜層を形成するには、図１３に示すように、コア材７をニップル２の内部に矢印方向から挿入し、先端部が前記ダイス３に形成された樹脂吐出孔３ｃ内に位置する状態で、押出機から供給される樹脂Ｒを、樹脂供給口５ａからクロスヘッド５内に供給する。

供給された樹脂Ｒは、図１３に示すようにカートリッジ４の内部に送られ、ニップル２の外周に沿って流れる。
したがって、前記コア材７を適宜のスピードでダイス３の樹脂吐出口３ａから引出すことによって、前記ダイス３の樹脂吐出孔３ｃないしはその直近において、樹脂Ｒがコア材７の外周に付着し、樹脂被覆層Ｒ^１ が一体的に形成された筒状長尺体８を製造することができる。

特開２０１０−１１７４３３号公報（特許請求の範囲） 特開平１１−８６６５６号公報（特許請求の範囲） 特開２００９−１２７８５０号公報（特許請求の範囲） 特開２０１２−１６９３１号公報（特許請求の範囲）

前記特許文献４に記載の液体供給体に関して、本願出願人は、従来技術を参考に種々の方法で製造してきた。
しかしながら、従来技術を踏襲した方法では、特性の優れた液体供給体、特に微小径の液体供給体の製造の際に、効率的に液体供給体を得ることが困難であった。

より具体的に説明すると、従来の製造方法では、極細の、例えば、断面直径が１０ｍｍ、特に２〜４ｍｍというような微細径状の筒状長尺体の外層に流路を形成すること自体、本質的に困難であった。
すなわち、極細の流路を有する円筒長尺体を得るために、押出成形装置を構成するダイスやニップルに精密な調製が求められるだけでなく、押出成形装置の組立においても、厳密なセッティングが必要である。

さらに、従来の押出成形装置では、ダイスやニップルに空気を導入するための孔を特別に設ける必要があるなど、構造自体が複雑なものとならざるを得ない。
加えて、ダイスの内周とニップルの外周との隙間が極端に狭く、被覆する樹脂材料の変更、樹脂ロットの変化に対応し難く、かつ樹脂材料や樹脂ロッドと得られる製品との関係が点対応であって、コア材や第二の流体の流路の断面の大きさを任意に変更することが困難であった。

この発明はかかる問題点に鑑み、コア材の外周に、内部に流路を有する樹脂被覆層を形成するに際して、厳密なセッティングを不要とし、ダイスやニップルに空気孔設置などの複雑な構造を必要とせず、かつ、流路の断面の大きさを任意に変更することが可能な押出成形装置を提供することを目的とするものである。

さらに、前記押出成形装置によって、流路の断面の大きさを用途に応じて任意に変更させて、所望の断面積を有する気体や液体などの流路を有する筒状長尺体、特に微細径状の筒状長尺体の製造方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の発明は、
コア材の外層を構成する樹脂被膜内に流路を形成するための押出成形装置であって、
前記押出装置を構成するニップルは、
円錐台状の縮径部の先端に付設された細径の筒状体に、その端面から前記縮径部側にニップルの軸線と平行に、単数もしくは複数のリブを形成するためのスリットが設けられてもので、
この筒状体を受入れるダイスの樹脂吐出孔との位置関係を調整することで、前記スリット内を流れる樹脂量を調整し、前記リブの先端部から流体の流路を形成するための空隙部を形成するよう構成したこと
を特徴とする押出成形装置である。

この発明の請求項２に記載の発明は、
コア材の外層を構成する樹脂被膜内に流路を形成するための押出成形装置であって、
クロスヘッドと、前記クロスヘッド内に装着されるカートリッジと、このカートリッジ内に収納されるニップルと、このニップルの先端部を受入れるダイス及び前記カートリッジと係合する調整用キャップからなるもので、
前記ダイスは、
前記ニップルの円錐台状の先端部が嵌合可能で、かつ樹脂被覆層形成のためスペースを有し、閉止端面の中央部には細径の樹脂吐出孔が、前記ニップルと同軸上に形成され、
前記ニップルは、
筒状のニップル本体に連続する円錐台状の縮径部の先端部に、前記ダイスに形成された樹脂吐出孔に内嵌可能な筒状体を有するとともに、前記筒状体の端面から前記円錐台側に向かって、単数もしくは複数のリブを形成するためのスリットが形成され、
前記調整用キャップは、
前記ニップルとダイスの位置関係を調節可能とするもので、中心部にコア材挿通部を有する袋ナット状であること
を特徴とする押出成形装置である。

この発明の請求項３に記載の発明は、
前記請求項１又は２に記載の押出成形装置において、
前記リブは、
その内周面に、空気の通過効率を向上させる空気流路が形成されていること
を特徴とするものである。

この発明の請求項４に記載の発明は、
前記請求項１又は２に記載の押出成形装置において、
前記筒状体は、
前記スリットの基部外周面に、コア材と樹脂との接触効率を向上させる樹脂流路が形成されていること
を特徴とするものである。

さらに、この発明の請求項５に記載の発明は、
被覆用樹脂が流れる単数もしくは複数のスリットが形成された細径の筒状体を有するニップルと、前記筒状部を受け入れる樹脂吐出孔を有するダイスとの位置を、クロスヘッドのカートリッジと連動し、かつ前記ダイスの前方に配置される調整用キャップを回転させながら調整することによって、コア材の外層の樹脂被覆層内に設けられる流体の流路の断面の大きさを制御すること
を特徴とする筒状長尺体の製造方法である。

この発明の請求項６に記載の発明は、
前記請求項５に記載の筒状長尺体の製造方法において、
前記長尺円筒体は、
断面直径が２〜４ｍｍの極細であること
を特徴とするものである。

この発明の請求項７に記載の発明は、
前記請求項５又は６に記載の筒状長尺体の製造方法において、
前記流路は、
その断面積が０．０１〜０．１５ｍｍ^２ の範囲内にあること
を特徴とするものである。

この発明の押出成形装置は、内部にコア材の挿通部を有するニップル本体の円錐台の先端部に、ダイスに形成された樹脂吐出孔に内嵌可能な筒状体を有するとともに、前記筒状体の端面から前記円錐台側に向かって、単数もしくは複数のリブを形成するためのスリットが形成されたニップルを有するので、コア材の外周に単数もしくは複数の流体の流路を有する筒状長尺体を、きわめて容易に製造することができる。

この押出成形装置は、前記構成を有するニップルと、このニップルの先端部に設けられたスリットを有する筒状部が挿通可能な樹脂吐出孔を有するダイスと、前記ニップルとダイスの位置関係を微妙に調整することが可能な、クロスヘッドに装着されるカートリッジと螺合する袋ナット状の調整用キャップを主要構成とするので、押出成形装置の構成が簡易で、取り扱いが容易で、実用性がきわめて高いものである。

さらに、この発明の押出成形装置によれば、例えば、断面直径が２〜４ｍｍというような極細のコア材の外層の樹脂被覆層内に流路を形成することを可能とするものである。
さらにまた、この発明においては、流路を形成するための空気孔を形成する必要がないので、構成をきわめて簡便なものとすることができる。

一方、この発明の筒状長尺体の製造方法は、被覆用樹脂が流れる単数もしくは複数のスリットが形成された細径の筒状体を有するニップルと、前記筒状部を受入れる樹脂吐出孔を有するダイスとの位置を、クロスヘッドと連動し、前記ダイスの前方に配置される調整用キャップを回転させながら調整することによって、前記スリット内を流れる樹脂量をコントロールすることで、コア材の外層の樹脂被覆層内に設けられる流体の流路の断面を、所望の断面とすることができるものである。

特に、この発明の筒状長尺体の製造方法においては、前記樹脂被覆層内に形成される流路の大きさを、ニップルやダイスを取り替えることなく変更することができる。

この発明で製造された筒状長尺体は、コア材の周りに形成された外層の被覆樹脂層の先端側から後端側まで延びる流路が形成されているために、筆記具用を始めとして、化粧用その他の気液供給体として、要求される流体の円滑な流通を可能にするものである。

この発明にかかる押出成形装置の一例を示す一部切欠き横断面図である。 図１における押出成形装置の組立て前の要部を示す一部切欠き縦断面図である。 図１における押出成形装置の一部切欠き正面図である。 この発明におけるニップルの一例を示す断面図である。 この発明におけるニップルの他の例を示す正面図である。 この発明におけるニップルのさらに他の例を示す平面図である。 この発明におけるニップルとダイスの位置関係を示す説明図である。 この発明の押出成形装置で得られる筒状長尺体の一例を示す横断面図である。 この発明で得られる筒状長尺体の他の例を示す横断面図である。 この発明で得られる筒状長尺体のさらに他の例を示す横断面図であって、図３に示す調整用キャップが０°の位置にある状態で成形されたものである。 この発明で得られる筒状長尺体のさらに他の例を示す横断面図であって、図３に示す調整用キャップが９０°の位置にある状態で成形されたものである。 この発明で得られる筒状長尺体のさらに他の例を示す横断面図であって、図３に示す調整用キャップが１８０°の位置にある状態で成形されたものである。 従来の樹脂被覆層形成用の押出成型装置の一部切欠き横断面図である。 従来の樹脂被覆層形成用の押出成型装置の一部切欠き正面図である。

以下、この発明のコア材の外周に形成された樹脂被覆層に、単数もしくは複数の流路を有する筒状円筒体を成形するための押出成形装置の実施の一例と、この押出成形装置を利用した筒状長尺体の製造方法を、図面および実施例に基づいて詳細に具体的に説明する。
なお、図１３，１４に示す名称と同一のものは、同一の符号として説明する。

この発明にかかる押出成形装置１１は、図１に示すように、樹脂Ｒを受け入れるための樹脂導入口５ａを有し、内部にニップル２と、このニップル２の先端部を受け入れるダイス３を内蔵したカートリッジ４を保持するクロスヘッド５と、このクロスヘッド５の先端面から突出したカートリッジ４の先端部外周に、進退自在に装着された調整用キャップ１２とから構成されたものである。

前記押出成形装置１１において、前記ニップル２は、図４に示すように、内部にコア材の挿通部を有する中空のニップル本体２ａの先端側（図２の左側）を円錐台状に縮径させるとともに、この縮径部２ｂの端面に、細径の筒状体２ｃを一体的に突出形成させたものである。

この筒状体２ｃは、前記ダイス３に形成された樹脂吐出孔３ａ内に進退可能なもので、その長さは、前記ニップル２の長さの１０分の１程度の長さを有するものである。

この筒状体２ｃの周壁には、図５、図６で明らかなように、所要の幅と深さのスリットＳを軸線と平行に形成することによって、単数もしくは複数の、当該筒状体２ｃの長さより短い長さのリブ２ｄを形成したものである。

前記リブ２ｄの端面形状は、コア材の外層を構成する樹脂被膜内に形成する流体用の流路の断面形状の形成に大きく作用するもので、その断面形状を扇形、円形、楕円形などとすることができる。
前記リブ２ｄの断面を扇形とする場合には、左右の短辺の長さをスリットＳの長さの１／２程度、円形とする場合には、スリットＳの長さの１／２程度を直径とすることが、さらに、楕円形とする場合には、短径をスリットＳの長さの１／２程度とすることが好ましい。

前記リブ２ｄは、当該筒状体２ｃの中心軸に平行な所要幅のスリットＳによって形成するもので、複数のリブ２ｄを形成する場合には、スリットＳは等間隔とするものである。

前記スリットＳを筒状体２ｃに形成する際、その長さ（深さ）は、長いほど樹脂量をコントロールすることができるが、形成するリブ２ｄの強度に制約を受けることになる。
したがって、得ようとするリブ２ｄが細ければ加工が難しく、実用上折れや変形が生じ易くなる。そのため、得られるリブ２ｄの断面形状や、辺の長さなどには配慮が必要である。

このスリットＳは、溶融した樹脂Ｒを、前記ニップル２の筒状体２ｃ内に導入させるためのものである。
したがって、前記スリットＳの形成によって構成される前記リブ２ｄの端面と、前記ダイス３に設けられた樹脂吐出孔３ｃと位置関係によって、樹脂がコア材７に触れつつも、コア材７の外周に形成される被覆層に、断面の大きさの異なる第二の流路が形成されるように構成されている。

なお、前記リブ２ｄの内周面には、図６に示すように、空気の流通を良好にするため、断面円弧状の空気流路２ｅが軸方向に形成されている。
さらに、各スリットＳの基端部下方の筒状体２ｃの外周面には、樹脂の流通を良好にするための樹脂流路２ｆが形成されている。

図４〜図６に示すニップル２は、実施例においては、全長が約５５．０ｍｍ、内径が約φ６で、縮径部２ｂの先端側に連続的に設けられる筒状体２ｃは、長さが約３．０ｍｍ、外形が約φ２．３、内径が約φ１．４５、この筒状体２ｃの端面から縮径部２ｂ方向に形成されるスリットＳの深さを約１．３ｍｍとしたものである。
この筒状体２ｃには、５つの前記深さのスリットＳが均等間隔で形成されている。

前記構成のニップル２と係合するダイス３は、前記ニップル２の縮径部２ｂとの間に樹脂流路３ａが形成可能な円錐状の内周面を有し、この円錐部の頂部が位置する閉鎖端面３ｂの中心に樹脂吐出孔３ｃが、前記ニップル２の軸線上に位置するように形成されたものである。

この樹脂吐出孔３ｃは、前記ニップル２の筒状体２ｃを受入れ可能な大きさの径を有するものである。（図２，図７参照）
そのため、前記樹脂吐出孔３ｃとニップル２の先端の筒状体２ｃの位置関係、具体的には、前記樹脂吐出孔３ｃに対して筒状体２ｃの先端部をどの位置させるか、換言すれば、ニップル２の筒状体２ｃに設けたスリットＳの深さを、どの程度にするのかを調整することによって、コア材７の外周に形成する樹脂被覆層に設ける流路の断面の大きさを調整することができるものである。

前記カートリッジ４は、先端部の外周にねじ４ａが形成されている。
一方、このカートリッジ４と係合する前記調整用キャップ１２は、図２で明らかなように、袋ナット状を有するもので、その内周面には、前記カートリッジ４の先端部外周に形成されたねじ４ａと螺合するねじ１２ａが形成され、閉止面の中心部には、外周部に樹脂被覆層が形成されたコア材７を挿通させるための挿通部１２ｂが開口されている。

前記調整用キャップ１２は、その外周面に９０°ずつ回転させるための、４つの切欠き部１２ａが形成され、これら切欠き部１２ａに、例えば、レンチを係合させて半時計回りに回転させるよう構成されている。

なお、図３に示す前記調整用ダイヤル１２において、Ａは切欠き部１２ａが０°の位置を、Ｂは切欠き部１２ａが反時計廻りで９０°の位置を、Ｃは切欠き部１２ａが同じく１８０°の位置を、Ｄは切欠き部１２ａが同じく２７０°の位置を示している。

したがって、前記調整用キャップ１２を、図３で示すように矢印方向に回転させることによって、調整用キャップ１２を、図１の矢印で示すように、クロスヘッド５の正面に対して離接させることができる。
このクロスヘッド５に対する調整用キャップ１２の離接によって、前記ダイス３の樹脂吐出孔３ａと、後述のニップル２の位置関係（より詳しくは、ニップル２の筒状体２ｃ）の調整を可能とするものである。

なお、前記ダイス３の樹脂吐出孔３ｃと、ニップル２の筒状体２ｃとの位置関係の調整は、前記調整用キャップ１２の内周部に形成するねじのピッチ幅によって制御するものである。

かかる構成を有する、この発明にかかる押出形成装置１１は、外層に流体を流通させるため流路を有する筒状長尺体１０、特に断面直径が２〜４ｍｍの極細の筒状長尺体１０の製造に特に有効なものである。

この筒状長尺体１０に用いられる材料としては、外層を形成するものが、熱可塑性のもので押出成形が可能なものであればよく、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂を始めとして、熱可塑性樹脂が幅広く利用可能である。
さらに、コア材７としては、種々のものが適用され、棒状体、中空体、繊維束などが利用可能である。

この押出成形装置１１を使用して、筒状長尺体１０を成形する方法について、具体的に説明する。
まず、前記クロスヘッド５内に装着されたカートリッジ４内に、図１に示すように、ニップル２を装着するとともに、前記ニップル２の前方にダイス３を、その樹脂吐出孔３ｃ内に前記ニップル２の筒状体２ｃを受入れ可能にセットする。
しかるのち、前記カートリッジ３の先端部に調整用キャップ１２を螺合させて、クロスヘッド５にニップル２とダイス３を保持する。

ついで、前記クロスヘッド５の樹脂供給口５ａを介して、押出機（図示せず）から供給される樹脂Ｒをクロスヘッド５内に供給する。
供給された樹脂Ｒは、前記カートリッジ４の外周部に形成された流路（図示せず）を通じてカートリッジ４の内部に供給され、その外周部に沿ってダイス３方向に流れ、ダイス３の樹脂吐出孔３ｃに引き出されるコア材７の外周を樹脂で被覆するものである。

その際、この発明のニップル２は、先に述べたように、ニップル２の円錐台状の縮径部２ｂの先端に細径のスリットＳとリブ２ｄを有する筒状体２ｃが形成されている。
しかしながら、図７に示すように、前記筒状体２ｃが前記樹脂吐出孔３ｃ内に挿入されていない場合、もしくはリブ２ｄの先端部が樹脂吐出孔３ｃに近接していても、ダイス３の樹脂吐出口３ｃの端面から一定範囲（距離）内にリブ２ｄの先端部が位置していない場合、具体的には、前記調整用ダイヤル１２が図３の２７０°の位置Ｄ（図７では０．７５ｍｍの位置）にある場合、樹脂Ｒはすべて樹脂吐出孔３ｃから押し出される。
そのため、樹脂Ｒは、図８に示すように、コア材７の外周に一次被膜層Ｒ_１ を形成するが、空気や液体などを通すための流路は形成されない。

しかしながら、前記ニップル２のリブの先端部が、ダイス３の樹脂吐出口３ｃの端面から一定範囲内にある場合には、図９に示すように、コア材７の外周に接して流路ＦＲを、コア材７の軸に沿って連続的に形成させることができる。

このように、この発明においては、前記ニップル２とダイス３との位置関係がきわめて重要な要因となる。
そのため、この発明においては、ニップル２とダイス３の位置関係、特に、前記ニップル２の先端部に形成されたリブ２ｄの先端位置と、ダイス３の樹脂吐出孔３ｃとの位置関係を、前記調整用キャップ１２で簡単かつ容易に制御できるようにしたものである。

なお、この発明によって得られる円筒長尺体１０の流路ＦＲは、基本的に図９に示すように、コア材７の外縁に接して形成される。
そのため、コア材７の外縁に沿って流路ＦＲを形成しない場合は、コア材７の外側に一旦一次被覆層Ｒ_１ を形成し、しかるのち、前記一次被覆層Ｒ_１ の外側に二次被覆層Ｒ_２ を形成すると同時に流路ＦＲを形成することによって、被覆層の中央やその近傍に流路ＦＲを形成することができる。

さらに、前記流路ＦＲは、リブ２ｄの断面形状やスリットＳの幅や深さ（深度）をコントロールすることによって、筒状体２ｃ内を流れる樹脂の量を変えることができる。
さらにまた、前記リブ２ｄの断面形状を変えることによって、流路ＦＲの断面形状を容易に変化させることができる。

かくして得られた、コア材７の外周部に形成された樹脂被膜層内に軸線方向に沿う流路ＦＲを有する円筒長尺体１０は、コア材７内に特定の色のインクを、樹脂被膜層内に形成された流路ＦＲ内に他の色のインクを流通させることによって、二色もしくは多色の筆記具とすることができる。

さらには、極細のブラシの柄をコア材の真ん中に差し込み、外周の孔から水やエアなどの流体を噴射して洗浄する、細長い管の中を洗浄するための清掃具としても利用することができる。その場合、コア材は複雑な毛管ではなく、単なる穴に近い形状とする。
さらにまた、真ん中から液体を噴射、外周の孔からバキュームして液体を回収する、深い穴など清掃具としても利用することができる。

図５および図６に示す、縮径部２ｂの先端部に形成した筒状体２ｃの外周面に、筒状体２ｃの軸方向に沿って５つの所要幅と深さを有するスリットＳを形成して、５つのリブ２を設けたニップル２と、前記ニップル２の筒状体２ｃが挿通可能な樹脂吐出孔３ｃを有するダイス３と、前記ニップル２の筒状体２ｃと樹脂吐出孔３ｃとの位置関係を調整することが可能な調整用キャップ１２を具備する押出成形装置１１を使用して、コア材７の外周に流体を流通させるための流路ＦＲを有する筒状長尺体１０を、以下のようにして成形した。
なお、調整用キャップ１２のねじピッチは、実施例では１ｍｍとしている。

コア材７として、毛細管構造を有する直径１．３５ｍｍのポリアセタール樹脂製の円筒長尺体を用いた。
前記コア材７は、φ０．８５の毛細管構造を有する芯体の外周に、ポリアセタール樹脂を１回被覆して０．２５ｍｍ厚の被膜層を形成したものである。
なお、ポリアセタール樹脂の押出機として、スクリュー回転数が２０ｒｐｍ、シリンダー温度が２００℃、フランジ温度が１８０℃、ヘッド温度が１８０℃の小型単軸押出機を用い、コア材の引取速度を２０ｍ／ｍｉｎに設定して前記ポリアセタール樹脂を押し出した。

＜第１の実施例＞
図１に示す押出成形装置１１を使用して、まず、コア材の外周にポリアセタール樹脂を１回被覆して所要厚みを有する一次被膜層Ｒ_１ を形成した。
この一次被覆層Ｒ_１ の形成に際しては、ニップル２とダイス３の関係は、図７に示すように、リブ２ｄの先端面がダイス３の樹脂吐出孔３ｃの端面から少なくとも０．７５ｍｍ以上後方に位置させて行った。

ついで、図３に示す押出成形装置１１の調製用ダイヤル１２を図示のように、切欠き部１２を１２時の位置Ａにセットした。
この位置Ａにおけるニッルプ２の筒状体２ｃにおけるリブ２ｄの先端面は、図７の０ｍｍの位置、すなわち、前記リブ２ｄの先端面は、ダイス３の樹脂吐出部３ｃの開口端に位置している。

この状態で樹脂Ｒをクロスヘッド内に供給すると、樹脂Ｒの一部は、前記スリットＳからリブ２ｄに沿って樹脂吐出孔３ａに流れる。
同時に、樹脂Ｒは空気とともにスリットＳを介して筒状体２ｃ内にも流れ込みながら樹脂吐出孔３ａ側に流れ込む。

その結果、前記コア材７の外周に形成された一次被膜層Ｒ_１ の外周に、図１０に示すように、所要の厚みを有する二次被膜層Ｒ_２ が形成されるとともに、一次被膜層Ｒ_１ の外周に接して、コア材７の軸方向に沿って連続的に流路ＦＲが５つ形成されたた円筒長尺体１０を得た。
得られた流路ＦＲの平均サイズは、０．１０５６ｍｍ^２ であった。

＜第２の実施例＞
実施例１と同様のコア材を使用し、かつその外周に実施例１と同様の手段で、ポリアセタール樹脂を１回被覆して所要厚みを有する一次被膜層Ｒ_１ を形成した。
ついで、図３に示す押出成形装置１１の調製用ダイヤル１２を図示のように、レンチを使用して半時計方向に９０°回転させ、切欠き部１２を９時の位置Ｂにセットした。
この位置Ｂにおけるニッルプ２に形成されたリブ２ｄの先端面は、図７の０．２５ｍｍの位置、すなわち、前記リブ２ｄの先端面は、ダイス３の樹脂吐出部３ｃの開口端から０．２５ｍｍ後退した位置となる。

この状態で樹脂Ｒをクロスヘッド内に供給すると、樹脂Ｒの一部は、前記スリットＳからリブ２ｄに沿って樹脂吐出孔３ａに流れると同時に、樹脂Ｒは空気とともにスリットＳを介して筒状体２ｃ内にも流れ込みながら樹脂吐出孔３ａに流れる。
その結果、コア材７の外周に形成された一次被膜層Ｒ_１ の外周に接して、図１１に示すように、実施例１と同様に二次被膜層Ｒ_２ が形成されるとともに、一次被膜層Ｒ_１ の外周に接して、コア材の軸方向に沿って連続的に流路ＦＲが５つ形成されたた円筒長尺体１０を得た。
得られた流路ＦＲの平均サイズは、０．０６５６ｍｍ^２ であった。

＜第３の実施例＞
実施例１と同様のコア材を使用し、かつその外周に実施例１と同様の手段で、ポリアセタール樹脂を１回被覆して所要厚みを有する一次被膜層Ｒ_１ を形成した。

ついで、図３に示す押出成形装置１１の調製用ダイヤル１２を図示のように、レンチを使用して半時計方向に１８０°回転させ、切欠き部１２を６時の位置Ｃにセットした。
この位置Ｃにおけるニッルプ２形成されたリブ２ｄの先端面は、図７の０．５０ｍｍの位置、すなわち、前記リブ２ｄの先端面は、ダイス３の樹脂吐出部３ｃの開口端から０．５０ｍｍ後退した位置とした。

この状態で樹脂Ｒをクロスヘッド内に供給すると、樹脂Ｒの一部は、前記スリットＳからリブ２ｄに沿って樹脂吐出孔３ａに流れると同時に、樹脂Ｒは空気とともにスリットＳを介して筒状体２ｃ内にも流れ込みながら樹脂吐出孔３ａに流れる。
その結果、コア材７の外周に形成された一次被膜層Ｒ_１ の外周に接して、図１２に示すように、実施例１と同様に二次被膜層Ｒ_２ が形成されるとともに、一次被膜層Ｒ_１ の外周に接して、コア材の軸方向に沿って連続的に流路ＦＲが５つ形成された円筒長尺体１０を得た。
得られた流路ＦＲの平均サイズは、０．０１２２ｍｍ^２ であった。

なお、図３に示す押出成形装置１１の調製用ダイヤル１２を図示のように、レンチを使用して半時計方向に２７０°回転させ、切欠き部１２を３時の位置Ｄにセットした場合には、先に述べたようにコア材７の外周に形成した一次又は２次被覆層のいずれにも流路は形成されることはなかった。

この発明で製造される筒状長尺体は、中実もしくは中空のコア材の外周に形成した樹脂被膜層に、コア材の軸心と平行に単数もしくは複数の流路を有するので、この流路に用途に応じた流体を流すことによって、あるいは流路を使用して流体を吸引することによって、種々の用途に利用できるので、幅広い産業において用いることができる。

１１ 押出成形装置
１２ 調整用キャップ
１２ａ 切欠き部
１２ｂ 挿通部
１２ｃ ねじ
２ ニップル
２ａ ニップル本体
２ｂ 円錐状の縮径部
２ｃ 筒状体
２ｄ リブ
２ｅ 空気流路
２ｆ 樹脂流路
Ｓ スリット
３ ダイス
３ａ 樹脂流路
３ｂ 閉鎖端面
３ｃ 樹脂吐出孔
４ カートリッジ
４ａ ねじ
５ クロスヘッド
５ａ 樹脂供給口
７ コア材
Ｒ 樹脂
Ｒ_１ 一次被膜層
Ｒ_２ 二次被膜層

図１３及び１４に示すように、従来の押出成形装置１は、ニップル２とダイス３を内蔵するカートリッジ４が保持されたクロスヘッド５と、前記カートリッジ４の先端部に装着され、前記ニップル２とダイス３を固定するためのキャップ６とから構成されている。

より具体的に説明すると、従来の製造方法では、極細の、例えば、断面直径が１０ｍｍ以下、特に２〜４ｍｍというような微細径状の筒状長尺体の外層に流路を形成すること自体、本質的に困難であった。
すなわち、極細の流路を有する円筒長尺体を得るために、押出成形装置を構成するダイスやニップルに精密な調製が求められるだけでなく、押出成形装置の組立においても、厳密なセッティングが必要である。

さらに、従来の押出成形装置では、ダイスやニップルに空気を導入するための孔を特別に設ける必要があるなど、構造自体が複雑なものとならざるを得ない。
加えて、ダイスの内周とニップルの外周との隙間が極端に狭く、被覆する樹脂材料の変更、樹脂ロットの変化に対応し難く、かつ樹脂材料や樹脂ロットと得られる製品との関係が点対応であって、コア材や第二の流体の流路の断面の大きさを任意に変更することが困難であった。

前記目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の発明は、
コア材の外層を構成する樹脂被膜内に流路を形成するための押出成形装置であって、
前記押出装置を構成するニップルは、
円錐台状の縮径部の先端に付設された細径の筒状体に、その端面から前記縮径部側にニップルの軸線と平行に、単数もしくは複数のリブを形成するためのスリットが設けられたもので、
この筒状体を受入れるダイスの樹脂吐出孔との位置関係を調整することで、前記スリット内を流れる樹脂量を調整し、前記リブの先端部から流体の流路を形成するための空隙部を形成するよう構成したこと
を特徴とする押出成形装置である。

図４〜図６に示すニップル２は、実施例においては、全長が約５５．０ｍｍ、内径が約φ６で、縮径部２ｂの先端側に連続的に設けられる筒状体２ｃは、長さが約３．０ｍｍ、外径が約φ２．３、内径が約φ１．４５、この筒状体２ｃの端面から縮径部２ｂ方向に形成されるスリットＳの深さを約１．３ｍｍとしたものである。
この筒状体２ｃには、５つの前記深さのスリットＳが均等間隔で形成されている。

Claims (7)

1. コア材の外層を構成する樹脂被膜内に流路を形成するための押出成形装置であって、
   前記押出装置を構成するニップルは、
   円錐台状の縮径部の先端に付設された細径の筒状体に、その端面から前記縮径部側にニップルの軸線と平行に、単数もしくは複数のリブを形成するためのスリットが設けられてもので、
   この筒状体を受入れるダイスの樹脂吐出孔との位置関係を調整することで、前記スリット内を流れる樹脂量を調整し、前記リブの先端部から流体の流路を形成するための空隙部を形成するよう構成したこと
   を特徴とする押出成形装置。
2. コア材の外層を構成する樹脂被膜内に流路を形成するための押出成形装置であって、
   クロスヘッドと、前記クロスヘッド内に装着されるカートリッジと、このカートリッジ内に収納されるニップルと、このニップルの先端部を受入れるダイス及び前記カートリッジと係合する調整用キャップからなるもので、
   前記ダイスは、
   前記ニップルの円錐台状の先端部が嵌合可能で、かつ樹脂被覆層形成のためスペースを有し、閉止端面の中央部には細径の樹脂吐出孔が、前記ニップルと同軸上に形成され、
   前記ニップルは、
   筒状のニップル本体に連続する円錐台状の縮径部の先端部に、前記ダイスに形成された樹脂吐出孔に内嵌可能な筒状体を有するとともに、前記筒状体の端面から前記円錐台側に向かって、単数もしくは複数のリブを形成するためのスリットが形成され、
   前記調整用キャップは、
   前記ニップルとダイスの位置関係を調節可能とするもので、中心部にコア材挿通部を有する袋ナット状であること
   を特徴とする押出成形装置。
3. 前記リブは、
   その内周面に、空気の通過効率を向上させる空気流路が形成されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の押出成形装置。
4. 前記筒状体は、
   前記スリットの基部外周面に、コア材と樹脂との接触効率を向上させる樹脂流路が形成されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の押出成形装置。
5. 被覆用樹脂が流れる単数もしくは複数のスリットが形成された細径の筒状体を有するニップルと、前記筒状部を受け入れる樹脂吐出孔を有するダイスとの位置を、クロスヘッドのカートリッジと連動し、かつ前記ダイスの前方に配置される調整用キャップを回転させながら調整することによって、コア材の外層の樹脂被覆層内に設けられる流体の流路の断面の大きさを制御すること
   を特徴とする筒状長尺体の製造方法。
6. 前記長尺円筒体は、
   断面直径が２〜４ｍｍの極細であること
   を特徴とする請求項５に記載の筒状長尺体の製造方法。
7. 前記流路は、
   その断面積が０．０１〜０．１５ｍｍ^２ の範囲内にあること
   を特徴とする請求項５又は６に記載の筒状長尺体の製造方法。