JPH0661817B2 - 中空成形品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は中空成形品の押出成形方法に関し、詳しくは
超軟弱地盤の覆土を行う際に使用する排水材や、地盤改
良に用いる裏込排水材料等として好適な中空成形品及び
その製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の中空成形品いわゆる帯状ドレン材として
は第６図に示すように、連続する凹凸状断面５０を有す
るポリプロピレン樹脂製の基材５１を不織布からなるフ
ィルター５２で被覆接着した構成のものがある。この帯
状ドレン材は幅Ａが約100mm、厚さＢが約3〜6mm程度で
ある。また第７図に示すように、前記帯状ドレン材に比
べて通水面が大きくかつ“はしご”状断面を有した帯状
ドレン材も利用されている。この帯状ドレン材は、はし
ご状断面６０を有する合成樹脂製の基材６１を不織布６
２で被覆した構成のものであり、幅Ｃが約１５０mm、厚
さＤが約１３mm程度である。そして基材６１の表面およ
び裏面にはスリット状の溝６３が所定の間隔で設けられ
ている。６４は上板部、６５は下板部、そして６６はリ
ブ板部である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし前者の帯状ドレン材では、平板を凹凸状に成形し
た基材５１を使用しているため運搬の際に巻取りが簡便
である反面、基材５１の厚さ方向に加わる荷重に対して
は強度が低い、通水断面積が小さいため排水能力が小さ
い、敷設長さを長くできない、排水能力が小さいため敷
設間隔を狭くする必要があり作業性が悪い等の問題があ
った。また、後者の帯状ドレン材では排水能力や作業性
等の問題は解消できたものの、スリット状の溝６３が基
材のリブ板部６６を切り込んだ状態で設けられているた
め、基材６１の厚さ方向に加わる圧縮荷重および基材の
長手方向に加わる引張荷重に対して強度が低いという問
題が残されていた。また、スリット状の溝６３を形成す
る際に加えられた切り込みが原因で亀裂が入り、施工時
や施工後に基材５１が折れ曲がったり切断されるという
問題もあった。

また、強度を保ちつつ排水能力を高めるために、上下板
部に多数の小孔を穿設した構成の帯状ドレン材も各種あ
るが、いずれの小孔も大径の砂粒の侵入を阻止するなど
の目的でその径が例えば１mm前後の小径に制限されてお
り、したがって土中の水分を積極的に帯状ドレン材内に
案内する構成とは言えない。

この発明は以上の事情を考慮してなされたもので、寸法
安定性が高く、運搬が簡単であり、帯状ドレン材として
使用した場合には高い排水能力と作業性を有する中空成
形品及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。

（ニ）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明は、押出成形され
た合成樹脂製の中空成形品であって、相対向する広面を
有する一対の上下の板部と、この一対の上下の板部と一
体に、板部と略垂直方向に並列する複数のリブ板部とを
有し、このリブ板部の厚さが、一対の上下の板部の厚さ
より大になるように構成し、さらに、上板部および下板
部の少なくとも一方の板部の広面に略リブ板部間距離に
相当する直径からなる略円形状の開口を備え、かつその
開口が並列する複数のリブ板部間の各中央部に位置する
間隔で押出方向に複数列連設されており、前記中空成形
品の幅が50〜1000mm、高さが5〜50mm、かつその上下各
板部の厚さが0.3〜2.0mm、リブ板部の厚さが0.5〜3.0mm
からなる地盤改良用ドレン材として用いられることを特
徴とする中空成形品である。この中空成形品を地盤改良
用ドレン材として使用する場合、略円形の開口は上下の
板部それぞれに設けることが好ましい。

また、地盤改良用ドレン材として使用する場合、中空成
形品の断面を除く外壁胴部はフィルタとしてのメッシュ
材または不織布によって被覆され、それにより開口から
の土砂の侵入が防止される。

この発明に適用される合成樹脂としては、硬質ポリ塩化
ビニル、軟質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレンのような汎用樹脂が最も好まし
く、さらにＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ナ
イロン樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート等の合
成樹脂も含まれる。

そして上記中空成形品の製造方法としては、上板部およ
び下板部の厚さが略同じである一対の広面と、該一対の
広面の間に略垂直方向に並列する複数のリブ板部とで中
空成形品を構成し、かつ上板部および下板部の厚さがリ
ブ板部の厚さの30〜90％の厚さにて吐出するダイを用い
て押出成形する合成樹脂製の中空成形品の製造方法であ
って、上下板部の少なくとも一方の板部にリブ板部間隔
で複数のスリットを形成することができる切断刃をダイ
吐出直後の温度より５℃低い温度となる位置から中空成
形品の原料としての合成樹脂の軟化温度より１０℃高い
温度となる位置までの範囲におけるダイ吐出口との距離
に配置し、並列する複数のリブ板部間隔で上板部および
下板部の少なくとも一方の板部の広面に、その切断刃を
リブ板部に対して直交する方向で間欠的に上下動作させ
ることにより略リブ板部間距離に相当する長さのスリッ
トを形成し、かつ即時、その中空成形品を延伸すること
で、略リブ板部間距離に相当する直径からなる略円形状
の開口を形成し、その開口を押出方向に複数列連設させ
る製造方法である。

上記の切断刃の配置距離は、ダイから吐出される未硬化
状態の中空成形品の温度が、ダイ吐出直後の温度より5
℃低い温度となる位置から、中空成形品の原料としての
合成樹脂の軟化温度より10℃高い温度となる位置までの
範囲におけるダイ吐出口との距離である。なお、軟化温
度とはプラスチック等の高分子材料を加熱して、材料が
軟らかくなり、変形を始める温度を意味し、流動点とも
呼ばれ、プラスチックの流動性を示す尺度の一つであ
る。ひいては熱可塑性樹脂の加工性、配合における分子
量の目安にもなる。

また、上記した切断刃による切断は、垂直方向、水平方
向に駆動するよう構成してもよく、また垂直方向と水平
方向とを組み合わた方向に駆動するように構成してもよ
い。

（ホ）作用 この発明に従えば、加熱により流動状態にある合成樹脂
成形材料が押出成形機から押し出されると、成形材料は
ダイにより中空の所定断面形状を有する成形品に整えら
れてダイ吐出口から吐出され、未硬化状態にある中空成
形品はその温度が、ダイ吐出直後の温度より５℃低い温
度と中空成形品の原料としての合成樹脂の軟化温度より
10℃高い温度との範囲に位置する場所で、上板部および
下板部に対し切断刃が間欠的に入れられ、さらに引取機
により延伸されることにより、リブ板部の間の上板部お
よび／または下板部に略円形の孔部が押出方向に連設さ
れる。

（ヘ）実施例 以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、これによってこの発明は限定されるものではない。

第１図はこの発明を実施するための中空成形品製造ライ
ンの概略側面図である。同図において１は押出成形機
（以下成形機と呼称する）であり、加熱流動化させた軟
質塩化ビニル樹脂を、成形機１の吐出側に取り付けた吐
出部２を通して連続的に押し出し、成形を行う。３ａお
よび３ｂは一対の切断刃であり、吐出部２から押出側に
向かって所定距離離れた位置に配置され、図示しない駆
動手段によって間欠的に垂直方向または水平方向または
垂直方向と水平方向とを組み合わせた方向に駆動する。
４ａ，４ｂは切断刃３ａ，３ｂの出力側に配置される冷
却装置であり、未硬化状態の軟質塩化ビニル樹脂からな
る中空成形品を圧縮空気によって冷却する。５は中空成
形品をさらに水によって冷却するための水槽、６はキャ
タピラ式の引取機、７はフィルタとしてのメッシュ材ま
たは不織布を溶着する溶着機、８はロール状のメッシュ
材、９はメッシュ材引取ロール、１０は巻取機、そして
１１は押出成形の各工程を経て成形される中空成形品で
ある。

第２図の（ａ）〜（ｄ）は第１図に示す吐出部２の詳細
な構成を示す分解図である。吐出部２は、ダイ２０とノ
ズル２１と先端プレート２２とから構成される。ダイ２
０は上側ダイ２０ａと下側ダイ２０ｂとを組み合わせた
浅箱状のブロックからなり、組み合わされた際に略矩形
状の吐出口２０ｃを形成する。ノズル２１はダイ２０の
吐出口に取り付けられ、合成樹脂を中空のはしご状断面
に成形するための複数の芯材（中子）２１ａと、これら
の芯材２１ａを支持する支持枠２１ｂとから構成され
る。芯材２１ａの上面および下面には切断刃の当たり溝
２１ｃが設けられている。先端プレート２２は略矩形状
の開口２２ａを有し、ノズル２１の取出口に取り付けら
れる。

第３図は第１図に示す切断刃部分を示す拡大側面図であ
る。第４図は吐出部２から吐出される中空成形品１１と
切断刃３ａ，３ｂとの位置関係を示す要部正面図であ
る。両図において、切断刃３ａ，３ｂは吐出部２から所
定距離Ｅを離して配置される。所定距離Ｅとは、ダイ２
０から吐出される未硬化状態の中空成形品１１の樹脂温
度が、ダイ吐出直後の樹脂温度より５℃低い温度となる
位置から、中空成形品１１の原料としての合成樹脂の軟
化温度より１０℃高い温度となる位置までの範囲におけ
るダイ吐出口との距離である。この実施例においては、
ダイ２０の加熱温度が160℃であり、ダイ吐出直後の樹
脂温度は162℃である。また、軟質塩化ビニル樹脂の軟
化温度は125℃である。所定距離Ｅは中空成形品１１の
樹脂温度が135〜157℃になる範囲に配置することができ
る。

中空成形品１１の樹脂温度が157℃を上回るとき、すな
わち、ダイ吐直後の樹脂温度との差が５℃に満たない位
置で上板部１１ａまたは下板部１１ｂに切断刃３ａ，３
ｂを入れると、中空成形品１１の強度がまた低いため、
安定した円形の開口形状を得ることができない。また、
この設定ではダイ吐出口と切断刃との距離が近すぎるた
め、その間隙に切断した樹脂の破片が挟み込まれてしま
い、切断刃を連続性往復動作を妨害するという問題もあ
る。またこれとは逆に、中空成形品１１の温度が135℃
を下回るときすなわち、成形品１１自体の合成樹脂の軟
化温度より１０℃高い温度となる位置からさらにダイか
ら離れた位置で上板部１１ａまたは下板部１１ｂに切断
刃３ａ，３ｂを入れると、中空成形品１１の冷却が進み
すぎ、その結果、中空成形品１１の強度が高くなり、切
断が困難となる。また例えば切断ができたとしても、延
伸に適する温度から外れているため、所定の円形の開口
を得ることができない。なお、矢印Ｆは切断刃３ａ，３
ｂの移動方向を示す。

切断刃３ａ，３ｂは第４図に示すように、所定の間隔を
空けて平行に配置され、連動するように構成されてい
る。したがって上側の切断刃３ａが降下して中空成形品
１１の上板部１１ａを切り込むとき、下側の切断刃３ｂ
は下板部１１ｂから離れた状態にあり、また、上側の切
断刃３ａが上板部１１ａから離れるとき、下側の切断刃
３ｂは下板部１１ｂを切り込む。切断刃３ａの下降限度
は上板部１１ａの板厚を若干越える位置までであり、切
断刃３ｂの上昇限度は下板部１１ｂの板厚を若干越える
位置までである。

次にこの実施例の動作を説明する。

成形機１の運転により押し出される合成樹脂成形材料
は、ダイ２０とノズル２１を通過することにより中空で
はしご状断面を有する成形品に整えられて先端プレート
の開口２２ａから吐出される。次いで開口２２ａから吐
出され未硬化状態の成形品は、切断刃３ａ，３ｂの間欠
的な切り込み動作により上板部１１ａおよび下板部１１
ｂにスリット状の切断線が入れられる。切断刃３ａ，３
ｂによる切り込みは、上板部１１ａおよび下板部１１ｂ
についてはその厚さ分容易に切断されるが、リブ板部１
１ｃに支持されている箇所の上板部および下板部は切断
刃３ａ，３ｂの侵入に対して抗力があるため、そして切
断刃の当たり溝２１ｃが設けられているため、切断刃３
ａ，３ｂがリブ板部まで侵入せず、したがって切断線は
リブ板部１１ｃ間の上板部１１ａおよび下板部１１ｂの
みに入れられる。そしてこの切断線の長さは延伸され、
後の工程で形成される開口の直径と一致する。なお切断
線は中空成形品１１が移動している状態で上板部１１ａ
と下板部１１ｂとに交互に入れられる。そして同時に引
取機６によって中空成形品１１に延伸が加えられている
ため、リブ板部１１ｃ間に入れられた各切断線は徐々に
広がって最終的に円形となる。したがって、上板部１１
ａや下板部１１ｂに従来のようなスリット状の溝を作る
ことがなく、またリブ板部に切り込みが入ることもな
い。

第５図は上記押出成形によって得られた中空成形品の斜
視図である。この中空成形品は、相対向する広面を有す
る一対の上下の板部１１ａ，１１ｂと、この一対の上下
の板部１１ａ，１１ｂと一体に、板部１１ａ，１１ｂと
略直交する方向に並列する複数のリブ板部１１ｃとを有
している。そしてリブ板部１１ｃの厚さは、上板部１１
ａまたは下板部１１ｂの厚さより、延伸時に強度が生じ
る程度に大であり、並列するリブ板部１１ｃの間の板部
には、ほぼリブ板部間距離に相当する直径からなる略円
形の開口１１ｄが押出方向に一列に所定間隔を空けて形
成される。上板部１１ａの開口１１ｄと下板部１１ｂの
開口１１ｄは、中空成形品１１の厚さ方向において交互
に、いわゆる“ちどり”に形成される。

また、この中空成形品１１の寸法は具体的には、幅が15
4mm、厚さが12mm、押出方向の長さが50〜200m、上板部
および下板部の厚さが1.1mmそしてリブ板部の厚さが1.5
mmである。また、リブ板部の間隔は9.6mmである。な
お、幅、長さ等の寸法については、施工場所に応じ、ま
た施工の省力化を図るために広幅、長尺にすることが、
装置の規模を大きくすることにより容易になし得ること
は言うまでもない。また、上板部または下板部の一方の
みに開口を形成すること、また、円形の開口を異なる形
状に変形させることも、上記した各条件を適宜組み合わ
せることにより可能である。

表１は、第７図に示す従来の中空成形品（スリット溝成
形品）とこの実施例の中空成形品（円形開口成形品）の
物性を比較した比較表である。

この実施例の円形開口成形品においてリブ板部の厚さに
対する上板部、下板部の厚さは実施例１では４７％、実
施例２では８０％である。この設定の範囲内では成形時
にリブ板部１１ｃの延伸が制限され、円形開口を形成す
るのに好適である。しかも従来のスリット溝成形品と比
較して圧縮強度、引張強度ともに高い強度が得られる。

（ト）発明の効果 この発明によれば、耐圧力が高くかつ中空断面の大きな
成形品が得られる。また成形時の延伸が少ないため寸法
安定性の高い成形品が得られる。したがって、帯状ドレ
ン材として使用した場合に(1)土圧が作用しても通水路
の形状を保持できるとともに地盤が変形しても切断する
ことなく追従することができる(2)耐圧力が高いため、
様々な敷設条件に対応できる。

この発明の製造方法によれば、中空成形品の上板部また
は下板部に、不連続な開口を所定の間隔をおいて形成す
ることができ、通気性または通水性に優れかつ強度の高
い中空成形品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するための中空成形品製造ライ
ンの概略側面図、第２図の(ａ)〜(ｄ)は第１図に示す吐
出部の詳細な構成を示す分解図、第３図は第１図に示す
切断刃部分を示す拡大側面図、第４図は第１図に示す吐
出部と切断刃との配置を示す要部正面図、第５図はこの
発明の実施例によって成形された中空成形品の斜視図、
第６図および第７図は従来例の帯状ドレン材の断面図お
よび斜視図である。 １……押出成形機、２……吐出部、 ３ａ，３ｂ……切断刃、６……引取機、 １０……巻取機、１１……中空成形品、 １１ａ……上板部、１１ｂ……下板部、 １１ｃ……リブ板部、 １１ｄ……略円形の孔部、 ２０……ダイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−107427（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−860（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭59−34494（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形された合成樹脂製の中空成形品で
   あって、 相対向する広面を有する一対の上下の板部と、この一対
   の上下の板部と一体に、板部と略垂直方向に並列する複
   数のリブ板部とを有し、このリブ板部の厚さが、一対の
   上下の板部の厚さより大になるように構成し、さらに、
   上板部および下板部の少なくとも一方の板部の広面に略
   リブ板部間距離に相当する直径からなる略円形状の開口
   を備え、かつその開口が並列する複数のリブ板部間の各
   中央部に位置する間隔で押出方向に複数列連設されてお
   り、 前記中空成形品の幅が50〜1000mm、高さが5〜50mm、か
   つその上下各板部の厚さが0.3〜2.0mm、リブ板部の厚さ
   が0.5〜3.0mmからなる地盤改良用ドレン材として用いら
   れることを特徴とする中空成形品。
2. 【請求項２】上板部および下板部の厚さが略同じである
   一対の広面と、該一対の広面の間に略垂直方向に並列す
   る複数のリブ板部とで中空成形品を構成し、かつ上板部
   および下板部の厚さがリブ板部の厚さの30〜90％の厚さ
   にて吐出するダイを用いて押出成形する合成樹脂製の中
   空成形品の製造方法であって、 上下板部の少なくとも一方の板部にリブ板部間隔で複数
   のスリットを形成することができる切断刃をダイ吐出直
   後の温度より５℃低い温度となる位置から中空成形品の
   原料としての合成樹脂の軟化温度より１０℃高い温度と
   なる位置までの範囲におけるダイ吐出口との距離に位置
   し、並列する複数のリブ板部間隔で上板部および下板部
   の少なくとも一方の板部の広面に、その切断刃をリブ板
   部に対して直交する方向で間欠的に上下動作させること
   により略リブ板部間距離に相当する長さのスリットを形
   成し、かつ即時、その中空成形品を延伸することで、略
   リブ板部間距離に相当する直径からなる略円形状の開口
   を形成し、その開口を押出方向に複数列連設させること
   を特徴とする合成樹脂製の中空成形品の製造方法。
3. 【請求項３】前記切断刃の配置距離は、ダイから吐出さ
   れる未硬化状態の中空成形品の温度が、ダイ吐出直後の
   温度より５℃低い温度となる位置から、中空成形品の原
   料としての合成樹脂の軟化温度より10℃高い温度となる
   位置までの範囲におけるダイ吐出口との距離である請求
   項２記載の製造方法。
4. 【請求項４】中空の押出成形品とその成形品を被覆する
   フィルタとから構成される地盤改良用ドレン材であっ
   て、 前記成形品が、相対向する広面を有する一対の上下の板
   部と、この一対の上下の板部と一体に、板部と略垂直方
   向に並列する複数のリブ板部とを有し、このリブ板部の
   厚さが、一対の上下の板部の厚さより大になるよう構成
   し、さらに、上板部および下板部の少なくとも一方の板
   部の広面に略リブ板部間距離に相当する直径からなる略
   円形状の開口を備えかつその開口が並列する複数のリブ
   板部間の各中央部に位置する間隔で押出方向に複数列連
   設されており、 前記フィルタが、前記成形品の断面を除く外壁胴部を被
   覆して成形品内への土砂の侵入を阻止するよう構成され
   た地盤改良用ドレン材。
5. 【請求項５】前記フィルタがメッシュ材または不織布で
   ある請求項４記載の地盤改良用ドレン材。