JP6365177B2 - 押出成形用金型、押出成形装置、及び押出成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、押出成形用金型、押出成形装置、及び押出成形方法に関する。

熱可塑性樹脂によって管状（ベルト状）の樹脂成形体を成形する方法として、加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を口金から管状に押し出し、その後該樹脂溶融体を冷却し固化して樹脂成形体を得る押出成形が知られている。

ここで特許文献１には、押出成形によって管状体を得るための樹脂組成物として、塩素化度５６．８から７１質量％の塩化ビニル系樹脂ならびに、分散剤として重量平均分子量１，０００から１０，０００及び酸価度０．５から６０（ＫＯＨｍｇ／ｇ）の酸化ポリエチレンを２０から９０質量％と顔料成分を８０から１０質量％との割合で含有する着色剤からなる塩化ビニル系樹脂組成物、及びこの塩化ビニル系樹脂組成物が開示されている。

また特許文献２には、管状の熱可塑性樹脂溶融体を押出する熱可塑性樹脂管の製造装置であって、押出された管状の熱可塑性樹脂溶融体内側に滞留する揮発ガスＶを吸引する吸気孔と押出された管状の熱可塑性樹脂溶融体内面に冷却気流を吹き付ける送気孔とが、マンドレルの先端側に開口して設けられている製造装置が開示されている。

特開平０９−２６３６６９号公報 特開平１１−０１０７１３号公報

口金から樹脂溶融体が押し出されてから樹脂溶融体に含まれる熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間に、該樹脂溶融体の内周面に何も接しない領域が存在する構成の場合、口金の押出口に付着した樹脂劣化物（メヤニ）が樹脂溶融体の内周面に移行し、結果として樹脂成形体の内周面に付着することがある。
本発明の目的は、樹脂成形体の内周面への樹脂劣化物（メヤニ）の付着を抑制し得る押出成形用金型を提供することにある。

上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち請求項１に係る発明は、
加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を口金から管状に押し出した後、前記樹脂溶融体を冷却し固化して管状の樹脂成形体を得る押出成形装置に用いられ、
前記樹脂溶融体を管状に押し出す口金と、
前記口金から押し出されてから前記樹脂溶融体に含まれる前記熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、前記樹脂溶融体の内周面の全面に接触して支持する内周面支持部材と、
を有し、
かつ前記口金から押し出された後、前記樹脂溶融体と前記内周面支持部材とが接触している間、前記樹脂溶融体の外周面に接触する部材を有しない押出成形用金型である。

請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の押出成形用金型と、
加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を前記押出成形用金型における前記口金に供給し、且つ該口金から該樹脂溶融体を管状に押し出させる押出装置と、
前記口金から押し出された後、内周面の全面が前記押出成形用金型における前記内周面支持部材に接触している前記樹脂溶融体を、少なくとも前記熱可塑性樹脂がガラス転移温度未満になるまで冷却する冷却装置と、
を有する押出成形装置である。

請求項３に係る発明は、
加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を口金から管状に押し出す押出工程と、
前記口金から押し出された前記樹脂溶融体を冷却し固化する冷却工程と、を有し、
前記押出工程によって前記口金から押し出されてから前記冷却工程によって前記樹脂溶融体に含まれる前記熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、前記樹脂溶融体の内周面の全面を内周面支持部材に接触させ、かつ前記口金から押し出された後、前記樹脂溶融体と前記内周面支持部材とが接触している間、前記樹脂溶融体の外周面の全面を部材に一切接触させない押出成形方法である。

請求項１に係る発明によれば、樹脂成形体の内周面への樹脂劣化物（メヤニ）の付着を抑制し得る押出成形用金型が提供される。

請求項２および請求項３に係る発明によれば、樹脂成形体の内周面への樹脂劣化物（メヤニ）の付着を抑制し得る押出成形装置および押出成形方法が提供される。

本実施形態に係る押出成形装置の一例を示す概略断面図である。 図１の押出成形装置における押出成形用金型周辺を拡大した概略断面図である。 本実施形態に係る押出成形装置の他の一例における押出成形用金型周辺を拡大した概略断面図である。 従来の押出成形装置の一例における押出成形用金型周辺を拡大した概略断面図である。

以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

［第１実施形態］
＜押出成形用金型及び押出成形装置＞
まず、本実施形態に係る押出成形用金型を備えた押出成形装置の一例として、第１実施形態の押出成形装置について説明する。
図１は、本実施形態に係る押出成形装置の構成の一例を概略的に示す断面図であり、図２は、図１に示した押出成形装置１００における金型（押出成型用金型）周辺の構成を拡大して概略的に示す断面図である。尚、以下に参照する図面は、本実施形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさの比はこれに限定されるものではない。

図１および図２に示されるように、押出成形装置１００は、加熱されて溶融（溶解）した熱可塑性樹脂を含む溶融体Ｆを口金２４（環状ダイ）に供給する押出装置１０と、押出装置１０により供給された溶融体Ｆを押出装置１０からの圧力により押出口から管状に下方へ押し出す口金２４と、口金２４から管状に押し出された溶融体Ｆの内周面に接触開始位置３６から接触終了位置３８までの領域で外周面３４を接触させて、溶融体Ｆを冷却する冷却用内周面支持部材（冷却マンドレル）３２Ａと、溶融体Ｆが押し出される口金２４から、溶融体Ｆの内周面が冷却用内周面支持部材３２Ａの外周面３４に接触し始める接触開始位置３６までの領域において、溶融体Ｆの内周面の全面に接触する中間内周面支持部材６２Ａと、冷却用内周面支持部材３２Ａ及び中間内周面支持部材６２Ａを保持する軸体７０と、を備える。

尚、口金２４は出口孔２３の内周側を構成する内側マンドレル２４Ａ及び出口孔２３の外周側を構成する外側マンドレル２４Ｂを備え、内側マンドレル２４Ａには溶融体Ｆを加熱する加熱機構（不図示）を備える。但し、加熱機構は外側マンドレル２４Ｂに有していてもよく、また溶融体Ｆが事前に充分溶融されている場合には有していなくてもよい。
そして、内側マンドレル２４Ａと、中間内周面支持部材６２Ａとは同じ外径になる様に調整されいる。また冷却用内周面支持部材３２Ａは、中間内周面支持部材６２Ａとの接続部においては内側マンドレル２４Ａおよび中間内周面支持部材６２Ａと同じ外径になるよう調整されているが、冷却過程での収縮の為、先端部側（接触終了位置３８側）は外径がより小さくなるよう調整されている。

ここで、本実施形態に係る押出成形用金型２０は、内周面支持部材３０Ａと、口金２４と、により構成される。
また、図１に示す第１実施形態では、冷却用内周面支持部材３２Ａ及び中間内周面支持部材６２Ａにより内周面支持部材３０Ａが構成される。つまり、内周面支持部材３０Ａの内部に、冷却機能を付与する空洞４２、５２（冷却装置の一例）を有する態様を示す。但し、本実施形態では、内周面支持部材３０Ａが冷却機能を有している態様に限定されるものではなく、例えば溶融体Ｆの外周側から冷却する態様であってもよい。

第１実施形態では、口金２４から押出される溶融体Ｆは、口金２４の出口孔２３内においては内周面が内側マンドレル２４Ａに接し、出口孔２３から押し出されてから冷却用内周面支持部材３２Ａに接触する接触開始位置３６までの間は内周面が中間内周面支持部材６２Ａに接する。その後、内周面が冷却用内周面支持部材３２Ａに接した溶融体Ｆは、冷却が施されて、接触終了位置３８までに少なくとも熱可塑性樹脂のガラス転位温度（Ｔｇ）未満までの冷却が完了し、成形体（管状体）となる。

ここで、本実施形態の作用について説明する。
図４は、従来の押出成形装置の構成の一部を概略的に示す断面図である。図４に示す従来の押出成形装置では、溶融（溶解）した熱可塑性樹脂を含む溶融体Ｆを管状に下方へ押し出す口金２４（環状ダイ）と、口金２４から管状に押し出された溶融体Ｆの内周面Ｆ-ＩＮに外周面３４を接触させて、溶融体Ｆを冷却する冷却部材（冷却マンドレル）３２と、冷却部材３２を保持する軸体７０と、を備える。尚、口金２４と冷却部材３２とは、互いに温度差のある部材であるため十分な距離を取って配置されている。
図４に示す押出成形装置によって、連続して成形体を形成する場合、口金２４の押出口にメヤニ８０と呼ばれる樹脂劣化物（樹脂の揮発物や樹脂が焼け焦げた物質など）が付着することがある。メヤニが、口金２４の押出口の外周側に付着した場合は容易に除去し得るが、押出口の内周側に付着したメヤニ８０は除去が容易でなく、そのまま溶融体Ｆの内周面Ｆ-ＩＮに移行し、結果として成形体の内周面にメヤニが付着することがあった。
また、図４に示すように溶融体Ｆの内周面Ｆ-ＩＮに接触して冷却を行う冷却部材３２を備える場合、溶融体Ｆに移行したメヤニ８０は、溶融体Ｆと共に冷却用内周面支持部材３２Ａの接触開始位置３６に達した後に溶融体Ｆと冷却用内周面支持部材３２Ａとの間に挟み込まれる。この挟み込みによる圧力によってメヤニ８０は溶融体Ｆの内周面に埋め込まれ、その結果固化された成形体において凸状欠陥の原因となることがあった。

これに対し、本実施形態では、口金２４から押し出された溶融体Ｆが、押し出されてから冷却用内周面支持部材３２Ａに接触するまでの間は、その内周面の全面が中間内周面支持部材６２Ａと接触し、その後冷却用内周面支持部材３２Ａに接触してから冷却が終了するまで即ち熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）未満までの冷却が完了するまでの間は、内周面の全面が冷却用内周面支持部材３２Ａと接触する。つまり、口金２４から押し出されてから樹脂の分子運動が緩慢になるガラス転位温度（Ｔｇ）未満までの間、溶融体Ｆの内周面の全面に中間内周面支持部材６２Ａまたは冷却用内周面支持部材３２Ａが接触し続ける。これにより、口金２４の押出口における内周側ではメヤニ８０の付着自体が抑制され、その結果溶融体Ｆの内周面へのメヤニ８０の移行も抑制される。そのため、成形体においてもメヤニ８０の付着が抑制され、更に内周表面への埋まり込み、凸状欠陥の発生をも抑制し得る。

次いで、本実施形態に係る押出成形装置を構成する各部材について説明する。

（押出装置）
押出装置（一軸押出機）１０は、図１に示されるように、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料Ｐを溶融状態にして溶融体Ｆとし、この溶融体Ｆを押出成形用金型２０における口金２４に供給する。

一軸押出機１０は、図示しないヒータを有し樹脂材料Ｐを加熱する加熱筒１２と、加熱筒１２に設けられ樹脂材料Ｐが投入される投入口１１と、加熱筒１２の内部に設けられ樹脂材料Ｐが溶融した溶融体Ｆを口金２４へ搬送する搬送部材としてのスクリュー１３と、を備える。

一軸押出機１０では、投入口１１から加熱筒１２の内部に投入された樹脂材料Ｐが、加熱筒１２のヒータにより、樹脂材料Ｐの融解温度以上の温度（通常１５０℃以上４５０℃以下）で加熱かつスクリュー回転による発熱で溶融しつつ、スクリュー１３によって口金２４へ搬送（供給）される。尚、一軸押出機１０では、例えば粒状に形成された樹脂材料Ｐ（ペレット）が投入口１１に投入されるが、特にこれに限定されるものではない。

（口金）
口金２４は、図１及び図２に示されるように、一軸押出機１０の加熱筒１２の内部と通じ加熱筒１２から流入した溶融状態の溶融体Ｆが通過する流路２２と、流路２２を通過した溶融状態の溶融体Ｆを押出口から管状に押し出すための環状（円形状）の出口孔２３と、を有する。

口金２４の出口孔２３は、内周側を構成する内側マンドレル２４Ａと外周側を構成する外側マンドレル２４Ｂとにより構成され、内側マンドレル２４Ａには溶融体Ｆを更に加熱する加熱機構（不図示）を備える。加熱機構は外側マンドレル２４Ｂに有していても、両方に有していてもよく、また溶融体Ｆが事前に充分溶融されている場合には有していなくてもよい。

口金２４では、溶融状態の溶融体Ｆが、加熱筒１２の先端部から流路２２へ流入して流路２２を通過し、一軸押出機１０のスクリュー１３の回転による推進力（搬送力）によって、出口孔２３から管状に押し出される。

（軸体）
軸体７０は、図２に示されるように、円柱状に形成されており、口金２４に環状に形成された出口孔２３の径方向中央部（中心）で口金２４を貫通し、口金２４の上方及び下方に突出するように支持されている。

（中間内周面支持部材）
第１実施形態において、内周面支持部材３０Ａは中間内周面支持部材６２Ａおよび冷却用内周面支持部材３２Ａにより構成される。

中間内周面支持部材６２Ａは、図２に示されるように、円筒状に形成されており、中間内周面支持部材６２Ａの内周面が軸体７０の外周面に接触するよう軸体７０と同軸状に配置されている。そして中間内周面支持部材６２Ａは、中間内周面支持部材６２Ａの軸方向に貫通する軸体７０によって支持されている。尚、中間内周面支持部材６２Ａの外径は、内側マンドレル２４Ａの外径、即ち口金２４の出口孔２３の内径と、同じ径となるよう調整されている。

この中間内周面支持部材６２Ａは、口金２４から押し出されてから、冷却用内周面支持部材３２Ａの外周面３４に接触し始める接触開始位置３６までの間、溶融体Ｆの内周面の全面に接触し続ける。

（冷却用内周面支持部材）
冷却用内周面支持部材３２Ａは、図２に示されるように、例えば円筒状に形成されており、冷却用内周面支持部材３２Ａの内周面が軸体７０の外周面に接触するよう軸体７０と同軸状に配置されている。そして冷却用内周面支持部材３２Ａは、冷却用内周面支持部材３２Ａの軸方向に貫通する軸体７０によって支持されている。

尚、冷却用内周面支持部材３２Ａの内部には、冷却用内周面支持部材３２Ａに冷却機能を付与するための第１の空洞４２及び第２の空洞５２が設けられている。第１の空洞４２は、軸体７０の内部に軸体７０の軸方向に設けられた供給管４４及び排出管４６に接続され、一方第２の空洞５２は、軸体７０の内部に軸体７０の軸方向に設けられた供給管５４及び排出管５６に接続される。供給管４４、５４及び排出管４６、５６は不図示の冷却機に接続されている。第１実施形態では、第１の空洞４２、第２の空洞５２、供給管４４、５４、排出管４６、５６、および冷却機により冷却装置が構成される。
そして冷媒が、前記不図示の冷却機によって冷却された後、供給管４４及び５４を通って第１の空洞４２及び第２の空洞５２に供給されて冷却用内周面支持部材３２Ａを冷却する。一方、第１の空洞４２及び第２の空洞５２に供給されて冷却用内周面支持部材３２Ａを冷却した冷媒は、排出管４６及び５６を通って冷却用内周面支持部材３２Ａから排出され、前記不図示の冷却機に戻って再び冷却される。

冷媒としては、特に限定されず、例えば、水、エチレングリコール又はプロピレングリコールの水浴液（ブライン）等が挙げられる。第１の空洞４２及び第２の空洞５２に供給される冷媒は同じであっても異なってもよく、またその温度も同じであっても異なってもよい。

＜押出成形方法＞
次に、前述の押出成形装置１００を用いた、成形体（管状体）の一例としての熱可塑性樹脂チューブを製造する製造方法について説明する。

まず、一軸押出機１０の投入口１１から加熱筒１２内部へ樹脂材料Ｐ（ペレット）を投入し（図１参照）、当該樹脂材料Ｐを、加熱筒１２の複数のヒータ（図示せず）により、樹脂材料Ｐの融解温度以上の温度（通常１５０℃以上４５０℃以下）に加熱して溶融状態にし、溶融体Ｆを得る（加熱工程）。

次に、図１に示されるように、溶融状態の溶融体Ｆを、加熱筒１２の内部のスクリュー１３の推進力により、加熱筒１２から口金２４の流路２２を通過させて、口金２４の出口孔２３から管状に押し出す（押出工程）。

次に、口金２４の出口孔２３から管状に押し出された溶融体Ｆは、該溶融体Ｆの内周面が冷却用内周面支持部材３２Ａの外周面３４に接触する接触開始位置３６まで移動する。尚、溶融体Ｆは口金２４から押し出されてから冷却用内周面支持部材３２Ａに接触するまでの間、その内周面の全面が中間内周面支持部材６２Ａと接触し続ける。

接触開始位置３６まで移動した溶融体Ｆは、内周面が冷却用内周面支持部材３２Ａの外周面３４に接触することにより、冷却される（冷却工程）。尚、冷却用内周面支持部材３２Ａの接触開始位置３６から接触終了位置３８までの領域では、溶融体Ｆの内周面の全面が冷却用内周面支持部材３２Ａと接触する。

冷却用内周面支持部材３２Ａから離れた溶融体Ｆは、冷却用内周面支持部材３２Ａの接触終了位置３８における外径に応じた内径を持つ管状に硬化した状態となる。
溶融体Ｆが冷却され固化して得られた管状体（成形体）は、例えば、不図示の巻取り機により連続的に巻き取られる。
こうして、本実施形態では、熱可塑性樹脂チューブ（円筒状フィルム）である管状体が製造される。

本実施形態では、上記の通り、中間内周面支持部材６２Ａと冷却用内周面支持部材３２Ａとにより構成される内周面支持部材３０Ａが、前記押出工程によって口金２４から押し出されてから、前記冷却工程によって溶融体Ｆに含まれる熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、溶融体Ｆの内周面の全面に接触し続ける。これにより、管状体（成形体）の内周面へのメヤニ８０の付着が抑制される。

［第２実施形態］
＜押出成形用金型及び押出成形装置＞
第２実施形態の押出成形用金型及び押出成形装置は、上記第１実施形態における内周面支持部材３０Ａに替えて、冷却用内周面支持部材３２Ｂが内周面支持部材３０Ｂを構成し、更に内周面支持部材３０Ｂは冷却用内周面支持部材３２Ｂと口金２４との間の熱の移動を抑制する断熱部材６２Ｂを備える。尚、内周面支持部材３０Ｂの構成が異なること以外については、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図３は、第２実施形態に係る押出成形装置の構成の他の例を示す図であり、押出成形装置における押出成形用金型周辺の構成を拡大して概略的に示す断面図である。尚、第１実施形態に係る押出成形装置１００と同様な構成については、同様の符号を用いる。

（冷却用内周面支持部材）
第２実施形態において、内周面支持部材３０Ｂは冷却用内周面支持部材３２Ｂと断熱部材６２Ｂとを備える。尚、図３では、口金２４から冷却用内周面支持部材３２Ｂへの熱の移動を抑制するため断熱部材６２Ｂを備える態様を示したが、例えば口金２４と冷却用内周面支持部材３２Ｂとの熱の移動が許容される場合などには、断熱部材６２Ｂがない態様であってもよい。

冷却用内周面支持部材３２Ｂは、図３に示されるように、円筒状に形成されており、冷却用内周面支持部材３２Ｂの内周面が軸体７０の外周面に接触するよう軸体７０と同軸状に配置されている。そして冷却用内周面支持部材３２Ｂは、冷却用内周面支持部材３２Ｂの軸方向に貫通する軸体７０によって支持されている。尚、断熱部材６２Ｂを備えた冷却用内周面支持部材３２Ｂの外径は、内側マンドレル２４Ａとの接続部では内側マンドレル２４Ａの外径、即ち口金２４の出口孔２３の内径と、同じ径となるよう調整されている。一方、冷却過程での収縮の為、先端部側（接触終了位置３８側）は外径がより小さくなるよう調整されている。

冷却用内周面支持部材３２Ｂの内部には軸体７０が貫通する方向に螺旋状の空洞７２が設けられ、冷却用内周面支持部材３２Ｂはこの螺旋状の空洞７２によって冷却機能が付与される。空洞７２は、軸体７０の内部に軸体７０の軸方向に設けられた供給管７４及び排出管７６に接続される。供給管７４及び排出管７６は不図示の冷却機に接続されている。そして冷媒が、前記不図示の冷却機によって冷却された後、供給管７４を通って空洞７２に供給されて、螺旋状の空洞７２内を通り、冷却用内周面支持部材３２Ｂを冷却する。冷却用内周面支持部材３２Ｂを冷却した冷媒は、排出管７６を通って冷却用内周面支持部材３２Ｂから排出され、前記不図示の冷却機に戻って再び冷却される。

第２実施形態では、上記の通り、断熱部材６２Ｂと冷却用内周面支持部材３２Ｂとにより内周面支持部材３０Ｂが構成され、つまり口金２４の内側マンドレル２４Ａに対向し断熱部材６２Ｂを介して冷却用内周面支持部材３２Ｂが設けられる。そのため、口金２４から押し出された溶融体Ｆは、押し出された後から冷却用内周面支持部材３２Ｂとの接触が終了する接触終了位置３８までの間、その内周面の全面が断熱部材６２Ｂと冷却用内周面支持部材３２Ｂとにより構成される内周面支持部材３０Ｂの外周面に接触し続ける。即ち、口金２４から押し出されてから溶融体Ｆに含まれる熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、溶融体Ｆの内周面の全面に内周面支持部材３０Ｂが接触し続ける。
これにより、口金２４の押出口における内周側ではメヤニ８０の付着自体が抑制され、その結果溶融体Ｆの内周面へのメヤニ８０の移行も抑制される。そのため、成形される管状体（成形体）においても内周面へのメヤニ８０の付着が抑制され、凸状欠陥の発生が抑制された成形体が得られる。

尚、断熱部材６２Ｂとしては、特に限定されず、従来から用いられている公知の断熱材を用い得る。断熱部材６２Ｂを固定する方法としては、例えば、断熱部材６２Ｂを貫通するネジによって冷却用内周面支持部材３２Ｂと内側マンドレル２４Ａとを固定する方法等が挙げられる。

以上、第１および第２実施形態によって本実施形態を説明したが、勿論、本実施形態に係る押出成形用金型における内周面支持部材３０Ｂは、少なくとも口金２４から押し出されてから溶融体Ｆに含まれる熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間の溶融体Ｆの内周面の全面に接触して支持する態様であれば、特に限定されるものではない。例えば、内周面支持部材３０Ｂに冷却機能を備えることを要するものではなく、溶融体Ｆの内周側からでなく外周側から冷却する態様であり、その外周側からの冷却によって熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、溶融体Ｆの内周面の全面に接触して支持する部材であってもよい。
外周側から冷却する冷却装置は、接触して冷却する装置でも、非接触で冷却する装置でもよい。接触冷却の態様としては、例えば、図２や図３に示すごとく冷媒が供給される空洞を内部に備えた冷却部材が溶融体Ｆの外周面に接触される態様が挙げられる。非接触冷却の態様としては、例えば冷風を当てて冷却する態様が挙げられる。

・樹脂材料
次いで、本実施形態に用いられる樹脂材料Ｐについて説明する。
押出成形装置１００において用いられる樹脂材料Ｐに含まれる熱可塑性樹脂としては、特に限られず、具体的には、例えば、ポリエチレン（高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等）、ポリプロピレンエチレンブロック又はランダム共重合体、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、の１種またはこれらの混合物からなるものが使用される。その中でも特に好ましいのは、高弾性率なポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。

樹脂材料Ｐは、必要に応じて熱可塑性樹脂の他に、導電剤やその他の添加剤を含んでいてもよい。
導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩、導電性高分子等から選ばれる少なくとも１種またはこれら数種の混合物からなるものが挙げられる。その中でも特に、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックがある。管状体の外観を損なわないために揮発分率の少ないカーボンブラックが好ましく、また抵抗安定性の点で小粒子径のカーボンブラックを用いる事が好ましい。
カーボンブラックの配合量としては、樹脂１００質量部に対して、８質量部以上３０質量部以下が好ましい。

その他の添加剤としては、例えば、熱安定性を改善させるための酸化防止剤、押出成形時の噛み込み防止のための滑剤等が挙げられ、管状体の特性を変化させない程度であれば添加してもよい。

本実施形態の押出成形装置で製造された管状体としては、例えば、静電複写方式の画像形成装置に用いる熱可塑性樹脂製円筒状フィルムが挙げられ、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、転写体を搬送する円筒状部材、トナーを第１の保持体から第２の保持体へ転写する中間転写用円筒状部材等に用いられる。

以下、実施例を交えて本発明を詳細に説明するが、以下に示す実施例のみに本発明は限定されるものではない。尚、以下において「部」および「％」は、特に断りのない限り質量基準である。

［樹脂ペレット１の作製］
熱可塑性樹脂としてポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂、Ｔ１８８１−３、東レ(株)社製）１００部と、導電剤としてカーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ ａｌｐｈａ、オリオンエンジニアードカーボン社製）１５部と、を二軸押出溶融混練機（二軸溶融混練押出機Ｌ／Ｄ６０（パーカーコーポレーション社製））を用い、溶融させたＰＰＳ樹脂中に前記カーボンブラックを配合し溶融混練した。混練された溶融物を水槽中に入れて冷却固化し切断して、カーボンブラックの配合された混合樹脂ペレット１を得た。

＜実施例１＞
［管状体の製造］
得られた樹脂ペレット１を、図１および図２に示す構成の口金２４、中間内周面支持部材６２Ａ及び冷却用内周面支持部材３２Ａを有する金型を組み込んだ一軸溶融押出機（Ｌ／Ｄ２４、溶融押出装置、三葉製作所社製）に投入（加熱温度３５０℃）し、３００℃に設定した環状ダイ（口金）とニップルの間隙（出口孔）から円筒状に押し出し、押し出された溶融体を５０℃に制御された冷却用内周面支持部材３２Ａに接触させた状態で冷却し、その後目的とする幅に切断し、φ１６０（内径１６０ｍｍ）、膜厚１００μｍの管状ベルトを得た。

＜比較例１＞
図４に示す口金２４及び冷却部材３２を有し、口金２４から押し出された溶融体Ｆが冷却部材３２に接触するまでの間、内周面に何も接しない領域が存在する構成の一軸溶融押出機を用いた以外は、実施例１に記載の方法で押出成形を実施し、φ１６０（内径１６０ｍｍ）、膜厚１００μｍの管状ベルトを得た。

［管状ベルトの評価］
（１）表面凸形状の有無
目視評価およびデジタルマイクロスコープＶＨＸ（キーエンス社製）により外周表面の観察を行い、表面凸形状の有無を評価した。

（２）管状ベルト内面への付着物（メヤニ）の付着有無
管状ベルトを切断し、目視評価およびデジタルマイクロスコープＶＨＸ（キーエンス社製）により内周面の観察を行い、付着物（メヤニ）の付着有無を評価した。

（３）口金へのメヤニ付着の有無
管状ベルト押出し後の金型における口金内周側へのメヤニの付着の有無を目視により評価した。

上記表１の結果より、実施例では比較例に比べ、メヤニの内周面への付着が抑制され、表面凸形状の結果の発生が抑制されていることがわかった。

１０ 押出装置（一軸押出機）
１１ 投入口
１２ 加熱筒
１３ スクリュー
２０ 押出成型用金型
２２ 流路
２３ 出口孔
２４ 口金
２４Ａ 内側マンドレル
２４Ｂ 外側マンドレル
３０Ａ、３０Ｂ 内周面支持部材
３２ 冷却部材
３２Ａ、３２Ｂ 冷却用内周面支持部材（冷却マンドレル）
３４ 外周面
３６ 接触開始位置
３８ 接触終了位置
４２、５２、７２ 空洞
４４、５４、７４ 供給管
４６、５６、７６ 排出管
６２Ａ 中間内周面支持部材
６２Ｂ 断熱部材
７０ 軸体
１００ 押出成形装置
Ｆ 溶融体
Ｆ−ＩＮ 溶融体の内周面
Ｐ 樹脂材料

Claims (3)

1. 加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を口金から管状に押し出した後、前記樹脂溶融体を冷却し固化して管状の樹脂成形体を得る押出成形装置に用いられ、
   前記樹脂溶融体を管状に押し出す口金と、
   前記口金から押し出されてから前記樹脂溶融体に含まれる前記熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、前記樹脂溶融体の内周面の全面に接触して支持する内周面支持部材と、
   を有し、
   かつ前記口金から押し出された後、前記樹脂溶融体と前記内周面支持部材とが接触している間、前記樹脂溶融体の外周面に接触する部材を有しない押出成形用金型。
2. 請求項１に記載の押出成形用金型と、
   加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を前記押出成形用金型における前記口金に供給し、且つ該口金から該樹脂溶融体を管状に押し出させる押出装置と、
   前記口金から押し出された後、内周面の全面が前記押出成形用金型における前記内周面支持部材に接触している前記樹脂溶融体を、少なくとも前記熱可塑性樹脂がガラス転移温度未満になるまで冷却する冷却装置と、
   を有する押出成形装置。
3. 加熱されて溶融した熱可塑性樹脂を含む樹脂溶融体を口金から管状に押し出す押出工程と、
   前記口金から押し出された前記樹脂溶融体を冷却し固化する冷却工程と、を有し、
   前記押出工程によって前記口金から押し出されてから前記冷却工程によって前記樹脂溶融体に含まれる前記熱可塑性樹脂が少なくともガラス転移温度未満に冷却されるまでの間、前記樹脂溶融体の内周面の全面を内周面支持部材に接触させ、かつ前記口金から押し出された後、前記樹脂溶融体と前記内周面支持部材とが接触している間、前記樹脂溶融体の外周面の全面を部材に一切接触させない押出成形方法。