JP2012250399A - Extrusion molding method, and extrusion molding apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an extrusion molding method and an extrusion molding apparatus by and with which an excellent molded product is molded without causing molding defect or the deterioration in surface properties of the molded product even when the extrusion amount is reduced.SOLUTION: The extrusion molding apparatus 10 has a single screw extruder 20 having a rotation-driven screw 21 arranged in a barrel 22, a feeder 30 for feeding a solid resin material 40 to a feed zone C1 of the screw of the single screw extruder and a die 50 molding the resin material extruded from the single screw extruder into the molded product 60. The feeder controls the feed amount of the resin material fed to the feed zone to be in a range of 4-79% of the theoretical resin extrusion amount in the feeding in satiation as the amount determined from the produced extrusion amount necessary for the molding of the molded product and the number of the rotations of screw. In the single screw extruder, the number of the rotations of the screw is controlled so that the shearing stress acted on the resin material in a compression zone C2 and a metering zone C3 may be kept to ≥30 kPa.

Description

本発明は、押出成形方法、および押出成形装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、単軸押出機への成形材料の適量供給に関する成形方法および成形装置に係り、せん断応力の適正化によって成形品の品質向上に寄与する技術に関する。   The present invention relates to an extrusion molding method and an extrusion molding apparatus. More particularly, the present invention relates to a molding method and a molding apparatus related to supplying an appropriate amount of a molding material to a single screw extruder, and relates to a technique that contributes to improving the quality of a molded product by optimizing shear stress.

近年、患者の肉体的・時間的負担を軽減するために検査・治療方法にカテーテルまたはチューブを用いる例が増えている。一般に、カテーテルは、血管、尿管等を通して生体内に挿入し、血管壁や生体器官等を傷つけることなく正確に所定の生体部位に到達させるための医療機器としての高い操作性と安全性が求められる。医師はＸ線テレビモニターに映ったカテーテルの透視画像を頼りにカテーテルを操作するので、カテーテルの造影性（Ｘ線に写ること）はなくてはならない基本機能といえる。   In recent years, in order to reduce physical and time burdens of patients, examples of using catheters or tubes for examination and treatment methods are increasing. In general, a catheter is required to have high operability and safety as a medical device that is inserted into a living body through blood vessels, ureters, etc., and accurately reaches a predetermined living body part without damaging a blood vessel wall or a living organ. It is done. Since the doctor operates the catheter relying on the fluoroscopic image of the catheter displayed on the X-ray TV monitor, it can be said that the contrast function of the catheter (captured by X-ray) is an essential function.

カテーテルやチューブに造影性を付与する手法としては、押出原料に造影剤を練り込むことにより達成するのが一般的である。例えば、造影剤として硫酸バリウムを３０ｗｔ％二軸混練したペレットを用いるなど、造影剤を含む樹脂を押出成形することによって、カテーテルまたはチューブに造影性を付与している。   As a technique for imparting contrast to a catheter or a tube, it is generally achieved by kneading a contrast agent into an extruded material. For example, the contrast property is imparted to the catheter or tube by extruding a resin containing a contrast agent, such as using a pellet in which barium sulfate is biaxially kneaded at 30 wt% as a contrast agent.

造影剤を多量に含むペレットを用いてチューブを押出成形すると、製品の肌荒れ（メルトフラクチャー）、未溶融、ゲル、焼け異物、目ヤニ、発泡等の成形不良を引き起こし易い。肌荒れなどの上記成形不良は外観不良として歩留まりを下げ生産性を著しく落とす。カテーテルやチューブは生体内に挿入するなど生体組織との接触を伴うことから、表面が滑らかであることが必須であり、肌荒れなどの上記成形不良によって生じる外観不良は許容されない。   Extrusion molding of a tube using a pellet containing a large amount of contrast agent tends to cause molding defects such as rough skin of the product (melt fracture), unmelted, gel, burnt foreign matter, discoloration of the eyes, and foaming. The above-mentioned molding defects such as rough skin are poor in appearance and lower the yield and significantly reduce the productivity. Since the catheter and the tube are brought into contact with the living tissue such as being inserted into a living body, the surface must be smooth, and the appearance defect caused by the above-described molding defect such as rough skin is not allowed.

医療機器分野以外の一般産業分野においても、ハイフィラーコンパウンドや添加剤の多い樹脂組成物を押出成形するときに肌荒れなどの上記成形不良を引き起こし易いことはよく知られている。   In general industrial fields other than the medical device field, it is well known that the above-described molding defects such as rough skin are likely to occur when a resin composition containing a high filler compound and a large amount of additives is extruded.

カテーテルやチューブの押出成形は単軸押出機により行われる。単軸押出機における材料供給は、飽食供給の場合には、ホッパーから投入された材料をスクリューによって搬送することによって、順次行われる。したがって、飽食供給の場合には、ホッパー内の材料重量がスクリューの搬送能力に大きく影響する。すなわち、ホッパー内の原料レベルの位置変動は搬送能力に大きな影響を及ぼし、食い込み不安定による製品寸法の周期的変動（サージング現象）を引き起こす。   Extrusion of the catheter or tube is performed by a single screw extruder. In the case of satiety supply, the material supply in the single screw extruder is sequentially performed by conveying the material charged from the hopper with a screw. Therefore, in the case of satiety supply, the weight of the material in the hopper greatly affects the conveying capacity of the screw. That is, the fluctuation in the position of the raw material level in the hopper has a great influence on the conveyance capacity, and causes a periodic fluctuation (surging phenomenon) in the product dimensions due to intrusion.

この対策としてバレルフィード部にグルーブと呼ばれる強制フィード機構を設けている押出機が近年の主流となっている。グルーブはバレルフィード部に押出機長手方向に複数の溝（縦溝）を掘るなどして形成されるが、グルーブの目的は原料ペレット（樹脂）とバレルの摩擦抵抗を高め大量の樹脂を前方へ送ることを可能とすることにある。しかしながら、同時に、摩擦による発熱や、ペレットの機械的破損は避けられない。   As a countermeasure, an extruder provided with a forced feed mechanism called a groove in the barrel feed portion has become the mainstream in recent years. Grooves are formed by digging a plurality of grooves (vertical grooves) in the longitudinal direction of the extruder in the barrel feed part, but the purpose of the grooves is to increase the frictional resistance between the raw material pellets (resin) and the barrel and move a large amount of resin forward It is to be able to send. However, at the same time, heat generation due to friction and mechanical breakage of the pellet are inevitable.

摩擦による発熱に対しては、バレルフィード部に冷却機構を設けることが必要となる。しかしながら、バレルフィード部に冷却機構を設けても多量の造影剤を含むペレット自体、脆く割れ易い性質がある。また、グルーブ付押出機のバレルフィード部で冷却不足となると、フィード口内面への材料付着によるブリッジ現象、あるいはバレル表面での溶融促進により、スクリューのフィードゾーンに材料が巻き付いたまま共回りする現象（メルトプラッキング、ｍｅｌｔ ｐｌｕｇｇｉｎｇ）を引き起こす。その結果、固体搬送能力の低下を招き、押出量の低下やサージング現象などが生じてしまうので、寸法不良の原因となる。   For heat generation due to friction, it is necessary to provide a cooling mechanism in the barrel feed portion. However, even if a cooling mechanism is provided in the barrel feed part, the pellet itself containing a large amount of contrast agent is brittle and easily broken. In addition, when cooling is insufficient in the barrel feed part of the extruder with groove, a phenomenon of bridging due to material adhering to the inner surface of the feed port or a phenomenon in which the material is wound around the feed zone of the screw due to accelerated melting on the barrel surface. (Melt plugging). As a result, the solid conveying ability is reduced, and the amount of extrusion and the surging phenomenon are caused. This causes a dimensional defect.

また、ペレットの機械的破損は、グルーブへの樹脂の挟み込みを引き起こし、グルーブへの滞留を招いて、清掃性が極端に悪くなる。滞留したペレットの粉（破損ペレット）が焼け（炭化異物）の主原因になるともいわれている。   In addition, the mechanical breakage of the pellet causes the resin to be caught in the groove, which causes the resin to stay in the groove, resulting in extremely poor cleaning properties. It is said that the accumulated pellet powder (damaged pellet) is the main cause of burning (carbonized foreign matter).

近年の押出機はグルーブ付きが標準的である。グルーブ付き押出機にあっては、押出機の可塑化能力以上の樹脂供給、すなわち、過供給をもたらし易く、この解消のためにＬ／Ｄの長大化やスクリュー負荷の上昇を招いている。   Modern extruders are standard with grooves. In an extruder with a groove, it is easy to cause resin supply exceeding the plasticizing ability of the extruder, that is, excessive supply. To solve this problem, the length of L / D is increased and the screw load is increased.

樹脂の過供給は、未溶融樹脂によるコブの発生等の外観不良を引き起こす。この過供給を防止するために二軸押出機で、飢餓供給フィーダーが開発され実用化されている。あるいは射出成型において飢餓フィーダーが提案されているが、押出成形への実用化例はほとんどない。特許文献１〜３には、飢餓供給に関する技術が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示された技術は、射出成型に適用したものであり、特許文献２に開示された技術は、再生ペレットの製造に適用したものである。また、特許文献３に開示された技術は、ギヤポンプ付きの溶融紡糸用押出機の吐出圧力の制御装置の一部に適用したものに過ぎない。飢餓供給は、スクリューのフィードゾーンに適宜のガス抜き空隙を常時形成するように維持しつつ、スクリューに対して原料供給を行うものである。   The excessive supply of resin causes appearance defects such as bumps caused by unmelted resin. In order to prevent this oversupply, a starvation feeder has been developed and put into practical use with a twin screw extruder. Alternatively, a starvation feeder has been proposed in injection molding, but there are few practical applications for extrusion molding. Patent Documents 1 to 3 disclose techniques related to hunger supply. However, the technique disclosed in Patent Document 1 is applied to injection molding, and the technique disclosed in Patent Document 2 is applied to the production of recycled pellets. Moreover, the technique disclosed in Patent Document 3 is merely applied to a part of the discharge pressure control device of a melt spinning extruder equipped with a gear pump. In the starvation supply, the raw material is supplied to the screw while maintaining an appropriate degassing space in the feed zone of the screw at all times.

現在主流の単軸押出機は、同一サイズならばどれだけ多量の樹脂を押出せるか、つまり、可塑化能力の観点から、市場において評価され、競われており、単軸押出機での飢餓供給はほとんど利用されていない。   The current mainstream single-screw extruders are evaluated and competed in the market from the viewpoint of plasticizing ability, and how much resin can be extruded if they are the same size. Is rarely used.

単軸押出機における溶融・混合は、バレルからの加熱とスクリューのコンプレッションゾーンのせん断作用による自己発熱で行われる。単軸押出機の押出量（ｇ／Ｈｒ）は、飽食供給および飢餓供給のいずれの場合であっても、スクリュー回転数を増加するのに比例して増加する。このため、あるサイズの単軸押出機において、成形品の成形に必要な生産押出量（ｇ／Ｈｒ）が比較的少ない場合には、スクリューの回転数を下げて、単軸押出機からの溶融樹脂の押出量（ｇ／Ｈｒ）を少なくする運転を行っている。しかしながら、スクリューの回転数を過度に下げてしまうと、焼け（炭化物）や、添加物の二次凝集などの成形不良が生じ易くなり、成形品の表面性が悪化することがある。   Melting and mixing in a single screw extruder is performed by heating from the barrel and self-heating by the shearing action of the compression zone of the screw. The extrusion rate (g / Hr) of the single-screw extruder increases in proportion to the increase of the screw rotation speed in both cases of satiation supply and starvation supply. For this reason, in a single screw extruder of a certain size, when the amount of production extrusion (g / Hr) required for forming a molded product is relatively small, the screw rotation speed is lowered and melting from the single screw extruder is performed. An operation for reducing the extrusion amount (g / Hr) of the resin is performed. However, if the number of revolutions of the screw is excessively lowered, molding defects such as burning (carbides) and secondary aggregation of additives are likely to occur, and the surface properties of the molded product may be deteriorated.

このため、単軸押出機の選定にあたっては、スクリュー回転数を過度に下げた運転を回避するために、単軸押出機の押出量と、成形品の生産押出量との組み合わせから適正なサイズの単軸押出機を選定することが重要とされている。   For this reason, when selecting a single-screw extruder, in order to avoid operation with excessively low screw rotation speed, an appropriate size is determined based on the combination of the extrusion amount of the single-screw extruder and the production extrusion amount of the molded product. It is important to select a single screw extruder.

しかしながら、スクリューに要求される機械的強度を確保する観点から、スクリューの小径化には限界があり、小径のスクリューを備える単軸押出機を適用してもなお、成形品の生産押出量（ｇ／Ｈｒ）にあわせてスクリューの回転数を下げざるを得ない場合がある。このときには、前述したように、スクリューの回転数の低下に伴って成形不良が生じ易くなり、成形品の表面性が悪化する。   However, from the viewpoint of ensuring the mechanical strength required for the screw, there is a limit to reducing the screw diameter, and even if a single-screw extruder equipped with a small-diameter screw is applied, the produced extrusion amount (g / Hr), it may be necessary to reduce the rotational speed of the screw. At this time, as described above, molding defects are likely to occur as the rotational speed of the screw decreases, and the surface properties of the molded product deteriorate.

なお、一般産業用の押出機については押出量は「ｋｇ／Ｈｒ」によって表現されるが、医療用の押出機、特にカテーテル用の小型押出機では１０〜５００ｇ／Ｈｒの押出量が求められている。この押出量は、一般産業用押出機の押出量に比べると１／１０００程度であり、極めて少ない。このため、本明細書においては、押出量については「ｇ／Ｈｒ」によって表現することとする。   For general industrial extruders, the extrusion rate is expressed as “kg / Hr”, but medical extruders, particularly small extruders for catheters, require an extrusion rate of 10 to 500 g / Hr. Yes. This extrusion amount is about 1/1000 compared with the extrusion amount of a general industrial extruder, and is extremely small. Therefore, in this specification, the extrusion amount is expressed by “g / Hr”.

特開２００３−２３６８８５号公報JP 2003-236885 A 特開２００３−３００２１１号公報JP 2003-300211 A 特開平７−８８９３６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-88936

上述したように、単軸押出機の評価は可塑化能力の点についてなされており、押出量を絞ったときに、成形不良の発生を抑えて、成形品の表面性をどのようにして向上させるか、については何ら考察されていない。   As described above, the evaluation of the single screw extruder is made with respect to the plasticizing ability, and when the amount of extrusion is reduced, the generation of defective molding is suppressed and how the surface property of the molded product is improved. No consideration has been given to this.

本発明者らは、成形不良の発生や成形品の表面性を低下させることなく押出量を絞った運転をどのようにして行えばよいかについて鋭意研究した結果、スクリューのコンプレッションゾーンおよびメータリングゾーンにおける溶融樹脂の滞留や添加物の二次凝集防止にはせん断応力が大きく関与し、溶融樹脂の滞留による焼け（炭化物）を防止するためには、特定のせん断応力以上が必要であることを見出して、本発明を完成させるに至った。   As a result of earnest research on how to perform an operation in which the amount of extrusion is reduced without causing the occurrence of molding defects or reducing the surface property of the molded product, the compression zone and metering zone of the screw It is found that shear stress is a major factor in preventing molten resin stagnation and additive secondary agglomeration in Japan, and more than a specific shear stress is required to prevent burning (carbonization) due to molten resin stagnation. Thus, the present invention has been completed.

現実の押出成形と結びつけて説明すると、せん断応力は単軸押出機ではスクリュー回転数と置き換えることが可能である（同一スクリュー・温度）。つまり、押出成形の不良を起こさないためには、ある程度のスクリュー回転数（＝せん断応力）を必要とすることがわかった。押出機のスクリューの低速回転は、滞留時間が長くなり、熱分解、発泡、ゲル、焼け発生等の成形不良を引き起す原因となることがわかった。   In connection with actual extrusion molding, the shear stress can be replaced with the screw rotation speed in the single screw extruder (same screw and temperature). That is, it was found that a certain number of screw rotation speeds (= shear stress) is required in order not to cause extrusion molding defects. It has been found that the low-speed rotation of the screw of the extruder increases the residence time and causes molding defects such as thermal decomposition, foaming, gel, and burning.

そこで、本発明の目的は、押出量を絞っても、成形不良の発生や成形品の表面性を低下させることなく良好な成形品を成形することが可能な押出成形方法、および押出成形装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an extrusion molding method and an extrusion molding apparatus capable of molding a good molded product without generating molding defects and reducing the surface property of the molded product even when the extrusion amount is reduced. It is to provide.

上記目的を達成する本発明の押出成形方法は、単軸押出機のスクリューのフィードゾーンに固形の樹脂材料を供給し、前記スクリューの回転によって前記樹脂材料を移送しながら可塑化し、可塑化させた前記樹脂材料を前記単軸押出機から成形品を成形するダイに押し出す押出成形方法である。この押出成形方法においては、前記スクリューのフィードゾーンに供給する前記樹脂材料の供給量を、飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲で、前記成形品の成形に必要な生産押出量と前記スクリューの回転数とから定まる量とし、かつ、前記スクリューの前記回転数を、前記スクリューのコンプレッションゾーンおよびメータリングゾーンにおいて前記樹脂材料に作用するせん断応力を少なくとも３０ｋＰａ以上に維持する回転数としている。   In the extrusion molding method of the present invention that achieves the above object, a solid resin material is supplied to a feed zone of a screw of a single screw extruder, and the resin material is plasticized while being transferred by the rotation of the screw. In the extrusion molding method, the resin material is extruded from the single-screw extruder to a die for molding a molded product. In this extrusion molding method, the supply amount of the resin material supplied to the feed zone of the screw is in the range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feeding, and the production extrusion necessary for the molding of the molded product is performed. The number of rotations is determined by the amount and the number of rotations of the screw, and the number of rotations of the screw maintains the shear stress acting on the resin material at least 30 kPa in the compression zone and metering zone of the screw. It is said.

また、上記目的を達成する本発明の押出成形装置は、回転駆動されるスクリューをバレル内に配置した単軸押出機と、前記単軸押出機のスクリューのフィードゾーンに固形の樹脂材料を供給するフィーダーと、前記単軸押出機から押し出された前記樹脂材料を成形品に成形するダイと、を有している。この押出成形装置においては、前記フィーダーは、前記スクリューのフィードゾーンに供給する前記樹脂材料の供給量を、飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲で、前記成形品の成形に必要な生産押出量と前記スクリューの回転数とから定まる量とする。また、前記単軸押出機は、前記スクリューの前記回転数を、前記スクリューのコンプレッションゾーンおよびメータリングゾーンにおいて前記樹脂材料に作用するせん断応力を少なくとも３０ｋＰａ以上に維持する回転数としている。   Moreover, the extrusion molding apparatus of the present invention that achieves the above object supplies a single-screw extruder in which a screw to be rotated is disposed in a barrel, and supplies a solid resin material to a feed zone of the screw of the single-screw extruder. A feeder and a die for forming the resin material extruded from the single-screw extruder into a molded product. In this extrusion molding apparatus, the feeder is used to mold the molded product within a range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feeding. The amount is determined from the necessary production extrusion amount and the number of rotations of the screw. In the single-screw extruder, the rotational speed of the screw is set to a rotational speed that maintains a shear stress acting on the resin material at least 30 kPa or more in the compression zone and metering zone of the screw.

本発明によれば、スクリューのフィードゾーンに供給する樹脂材料の供給量を上記の範囲に抑えて、単軸押出機の押出量を抑えながら、成形品の良否に大きな影響を与えるせん断応力を維持する回転数でスクリューを回転駆動している。このため、成形品の成形に必要な生産押出量となるように押出量を絞っても、成形不良の発生を抑え、成形品の表面性を低下させることなく良好な成形品を成形することが可能となる。   According to the present invention, the amount of the resin material supplied to the feed zone of the screw is controlled within the above range, and the shear stress that greatly affects the quality of the molded product is maintained while suppressing the extrusion amount of the single screw extruder. The screw is driven to rotate at a rotating speed. For this reason, even if the extrusion amount is reduced so as to be the production extrusion amount necessary for the molding of the molded product, the occurrence of molding defects can be suppressed and a good molded product can be molded without reducing the surface property of the molded product. It becomes possible.

本発明の実施形態に係る押出成形装置を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an extrusion molding device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の押出成形装置の運転条件の説明に使用する説明図である。It is explanatory drawing used for description of the operating conditions of the extrusion molding apparatus of this invention. 本発明の押出成形装置において樹脂供給量の幅（上限・下限）についての説明に使用する説明図である。It is explanatory drawing used for description about the width | variety (upper limit / lower limit) of resin supply amount in the extrusion molding apparatus of this invention. 図４（Ａ）は、実施例１および対比例１に係る単相チューブを示す断面図、図４（Ｂ）は、実施例２に係るチューブであって、ベース部の中に造影部を配置したチューブを示す断面図である。4A is a cross-sectional view showing a single-phase tube according to Example 1 and Comparative Example 1, and FIG. 4B is a tube according to Example 2, in which a contrast unit is arranged in the base part. It is sectional drawing which shows the tube which carried out. 図５（Ａ）は、未溶融樹脂の塊が発生していない実施例２のチューブを概念的に示す図、図５（Ｂ）は、未溶融樹脂の塊が発生した対比例２のチューブを概念的に示す図である。FIG. 5 (A) is a diagram conceptually showing the tube of Example 2 in which no unmelted resin lump is generated, and FIG. 5 (B) is a comparative 2 tube in which unmelted resin lump is generated. It is a figure shown notionally.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.

図１を参照して、本実施形態の押出成形装置１０は、概説すると、回転駆動されるスクリュー２１をバレル２２内に配置した単軸押出機２０と、単軸押出機２０のスクリュー２１のフィードゾーンＣ１に固形の樹脂材料４０を供給する定量フィーダー３０（フィーダーに相当する）と、単軸押出機２０から押し出された樹脂材料を成形品６０に成形するダイ５０と、単軸押出機２０や定量フィーダー３０の作動を制御するコントローラ７０と、を有している。そして、定量フィーダー３０は、コントローラ７０によって作動が制御され、スクリュー２１のフィードゾーンＣ１に供給する樹脂材料４０の供給量を、飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲で、成形品６０の成形に必要な生産押出量とスクリュー２１の回転数とから定まる量としている。また、単軸押出機２０は、コントローラ７０によって作動が制御され、スクリュー２１の回転数を、スクリュー２１のコンプレッションゾーンＣ２およびメータリングゾーンＣ３において樹脂材料４０に作用するせん断応力を少なくとも３０ｋＰａ以上に維持する回転数としている。この押出成形装置１０にあっては、単軸押出機２０のスクリュー２１のフィードゾーンＣ１に固形の樹脂材料４０を供給し、スクリュー２１の回転によって樹脂材料を移送しながら可塑化し、可塑化させた樹脂材料を単軸押出機２０からダイ５０に押し出すことによって、成形品６０を押出成形している。本実施形態の押出成形装置１０は、スクリュー２１のフィードゾーンＣ１の温度を調整する調整機構８０をさらに有している。調整機構８０は、スクリュー２１のコンプレッションゾーンＣ２における熱が伝熱されるフィードゾーンＣ１を冷却して、供給した樹脂材料４０がスクリュー２１のフィードゾーンＣ１において溶融しないようにしている。以下、詳述する。   Referring to FIG. 1, an outline of an extrusion molding apparatus 10 of the present embodiment is as follows. A single-screw extruder 20 in which a rotationally driven screw 21 is disposed in a barrel 22 and a feed of the screw 21 of the single-screw extruder 20. A quantitative feeder 30 (corresponding to a feeder) that supplies the solid resin material 40 to the zone C1, a die 50 that molds the resin material extruded from the single screw extruder 20 into a molded product 60, a single screw extruder 20, And a controller 70 for controlling the operation of the quantitative feeder 30. The operation of the quantitative feeder 30 is controlled by the controller 70, and the supply amount of the resin material 40 supplied to the feed zone C1 of the screw 21 is molded in a range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feed. The amount is determined from the production extrusion amount necessary for forming the product 60 and the rotational speed of the screw 21. The operation of the single-screw extruder 20 is controlled by the controller 70, and the rotational speed of the screw 21 is maintained at a shear stress acting on the resin material 40 in the compression zone C2 and the metering zone C3 of the screw 21 at least 30 kPa or more. The number of revolutions to be used. In this extrusion molding apparatus 10, the solid resin material 40 is supplied to the feed zone C 1 of the screw 21 of the single-screw extruder 20, and plasticization is performed while the resin material is transferred by the rotation of the screw 21, and plasticized. The molded product 60 is extruded by extruding the resin material from the single screw extruder 20 to the die 50. The extrusion molding apparatus 10 of this embodiment further includes an adjustment mechanism 80 that adjusts the temperature of the feed zone C1 of the screw 21. The adjusting mechanism 80 cools the feed zone C <b> 1 where heat is transferred in the compression zone C <b> 2 of the screw 21 so that the supplied resin material 40 does not melt in the feed zone C <b> 1 of the screw 21. Details will be described below.

成形品６０は特に限定されないが、例えば、カテーテルやチューブなどの医療用の管状体６１（図４（Ａ）を参照）を例示することができる。また、造影性を付与したカテーテルやチューブなどの医療用の管状体６２でもよく、このような管状体にあっては、透明なベース部６２ａの中に造影部６２ｂがストライプ状に軸線方向に沿って配置されている（図４（Ｂ）を参照）。   Although the molded product 60 is not specifically limited, For example, the medical tubular body 61 (refer FIG. 4 (A)), such as a catheter and a tube, can be illustrated. Alternatively, a medical tubular body 62 such as a catheter or a tube imparted with contrast may be used. In such a tubular body, the contrast section 62b is formed in a stripe shape along the axial direction in the transparent base section 62a. (See FIG. 4B).

このような医療器具の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルポリアミド、ポリエステルポリアミド、軟質ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、形状記憶樹脂等の各種樹脂材料や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、さらには、これらのうちの２種以上を組合せたもの（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等）が挙げられる。   Examples of the constituent material of such a medical device include polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polybutadiene, polyvinyl chloride, polyurethane, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamides and polyethers. Various resin materials such as polyamide, polyester polyamide, soft polyvinyl chloride, ABS resin, AS resin, polytetrafluoroethylene and other fluororesin, shape memory resin, styrene, polyolefin, polyurethane, polyester, polyamide , Polybutadiene-based, trans-polyisoprene-based, fluororubber-based, chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomers, and combinations of two or more of these (polymer alloys) Polymer blends, laminates, etc.).

単軸押出機２０は、シリンダーとも称されるバレル２２と、バレル２２内に回転可能に保持されるスクリュー２１と、スクリュー２１を回転駆動する歯車列２３やモータ２４と、を有している。バレル２２には、成形材料を投入する投入口が開口されている。スクリュー２１は、基端側から先端側に順に、フィードゾーンＣ１、コンプレッションゾーンＣ２、およびメータリングゾーンＣ３が形成されている。スクリュー２１のフィードゾーンＣ１、およびスクリュー２１基端部がバレル２２の投入口に臨む部位によって供給部２５が構成される。スクリュー２１のフィードゾーンＣ１とバレル２２内周面との間の隙間寸法は、コンプレッションゾーンＣ２とバレル２２内周面との間の隙間寸法よりも大きい。また、コンプレッションゾーンＣ２とバレル２２内周面との間の隙間寸法は、メータリングゾーンＣ３とバレル２２内周面との間の隙間寸法よりも大きい。   The single-screw extruder 20 includes a barrel 22 that is also called a cylinder, a screw 21 that is rotatably held in the barrel 22, and a gear train 23 and a motor 24 that rotationally drive the screw 21. The barrel 22 has an opening for charging molding material. In the screw 21, a feed zone C1, a compression zone C2, and a metering zone C3 are formed in this order from the proximal end side to the distal end side. The supply section 25 is configured by the feed zone C1 of the screw 21 and the portion where the base end portion of the screw 21 faces the charging port of the barrel 22. The clearance dimension between the feed zone C1 of the screw 21 and the inner peripheral surface of the barrel 22 is larger than the clearance dimension between the compression zone C2 and the inner peripheral surface of the barrel 22. Further, the gap dimension between the compression zone C2 and the inner peripheral surface of the barrel 22 is larger than the gap dimension between the metering zone C3 and the inner peripheral surface of the barrel 22.

スクリュー２１のコンプレッションゾーンＣ２、およびメータリングゾーンＣ３に対応して、バレル２２の周囲には、ヒーター部８２、８３がそれぞれ設けられている。コンプレッションゾーンＣ２、およびメータリングゾーンＣ３におけるヒーター部８２、８３のそれぞれは、加熱機としてバンドヒーターが用いられている。フィードゾーンＣ１については、バンドヒーターと空冷との組み合わせでは、コンプレッションゾーンＣ２における熱が伝熱されるフィードゾーンＣ１を十分に冷却することができない。このため、フィードゾーンＣ１の温度を調整する調整機構８０は、加熱機としてバンドヒーターの他に、フィードゾーンＣ１を冷却するために、熱容量の大きい油や水を一定温度で循環させる機構を備えている。   Heater portions 82 and 83 are provided around the barrel 22 corresponding to the compression zone C2 and the metering zone C3 of the screw 21, respectively. Each of the heater sections 82 and 83 in the compression zone C2 and the metering zone C3 uses a band heater as a heater. Regarding the feed zone C1, the combination of the band heater and air cooling cannot sufficiently cool the feed zone C1 where heat is transferred in the compression zone C2. Therefore, the adjusting mechanism 80 for adjusting the temperature of the feed zone C1 includes a mechanism for circulating oil and water having a large heat capacity at a constant temperature in order to cool the feed zone C1 in addition to the band heater as a heater. Yes.

定量フィーダー３０は、原料としてのペレット４１がローダー（図示せず）によって供給される予備ホッパー３１と、単軸押出機２０のバレル２２の投入口に接続される主ホッパー３２と、予備ホッパー３１から主ホッパー３２にペレット４１を搬送する輸送部３３と、を有している。   The fixed-quantity feeder 30 includes a spare hopper 31 to which pellets 41 as raw materials are supplied by a loader (not shown), a main hopper 32 connected to the inlet of the barrel 22 of the single-screw extruder 20, and the spare hopper 31. And a transport unit 33 that transports the pellets 41 to the main hopper 32.

ペレット４１は、所定形状に形成された固形の樹脂材料４０であり、図示しない除湿乾燥機において加熱乾燥されている。ペレット４１は樹脂メーカー推奨の乾燥条件にて樹脂メーカー指定の含水率に保たれている。   The pellet 41 is a solid resin material 40 formed in a predetermined shape, and is heat-dried in a dehumidifying dryer (not shown). The pellet 41 is kept at the moisture content specified by the resin manufacturer under the drying conditions recommended by the resin manufacturer.

図示する輸送部３３は、フィードスクリュー３４を回転可能に保持する筒体３５と、フィードスクリュー３４を回転駆動するモータ３６とを有している。モータ３６によってフィードスクリュー３４を回転駆動することによって、予備ホッパー３１から落下・供給されたペレット４１を搬送して、主ホッパー３２内へ供給する。輸送部３３は、図示したスクリュー式のほか、コイル式、ベルト式、振動式、空気輸送、ピストン輸送、その他の方法を適用して、ペレット４１を搬送することができる。輸送部３３３には代表的に特開２００１−４７２１４号、特開２００３−２３６８８５号、特開２００３−３００２１１号、特開２００５−１３８５４２号、特開２００５−４７０５１号記載のような形式の材料供給装置を用いることができる。また、これら容量式定量フィーダー以外にも、重量式定量フィーダーも好適に用いることができる。主ホッパー３２には、減圧手段や、不活性ガスの導入手段を適宜設けることができる。   The transport unit 33 shown in the figure has a cylindrical body 35 that rotatably holds the feed screw 34 and a motor 36 that rotationally drives the feed screw 34. By rotating and driving the feed screw 34 by the motor 36, the pellet 41 dropped and supplied from the preliminary hopper 31 is conveyed and supplied into the main hopper 32. The transport unit 33 can transport the pellet 41 by applying a coil type, a belt type, a vibration type, pneumatic transportation, piston transportation, and other methods in addition to the illustrated screw type. The transport section 333 typically supplies material in the form described in JP-A-2001-47214, JP-A-2003-23685, JP-A-2003-300211, JP-A-2005-138542, JP-A-2005-47051. An apparatus can be used. In addition to these capacity-type quantitative feeders, weight-type quantitative feeders can also be suitably used. The main hopper 32 can be appropriately provided with a decompression means and an inert gas introduction means.

飢餓供給はスクリューの３〜４Ｄを飢餓状態とするという定義（下記の非特許文献１を参照）があるが、本発明では主ホッパー３２から見える１〜２Ｄ分においてスクリュー２１の表面が見えるレベルであることが積載ペレット重量によらない供給になるので望ましく、必ずしも３〜４Ｄを飢餓状態としなくてもよい。   Although the starvation supply has a definition that the 3-4D of the screw is starved (see Non-Patent Document 1 below), in the present invention, the surface of the screw 21 can be seen in 1 to 2D visible from the main hopper 32. It is desirable that there is a supply that does not depend on the weight of the loaded pellets, and it is not always necessary to starve 3-4D.

非特許文献１：社団法人西日本プラスチック製品工業会 新技術・材料セミナー記事 「半世紀に及ぶ慣習に一石を投じるハングリー成形（２００５．９）」（ｈｔｔｐｓ：／／ｃｔ．ｎｉｓｈｉｐｌａ．ｏｒ．ｊｐ／ｓｉｔｅ／ｐｄｆ／４５．ｔ＿ｓｈｉｎｇｉｊｕｔｓｕｓｅｍｉｎａｒ／２００５０９ｃ．ｐｄｆ）を参照。   Non-Patent Document 1: West Japan Plastic Products Industry Association New Technology / Materials Seminar Article “Hungry Molding (2005. 9) Putting One Half in Customs for Half a Century” (https://ct.nisippla.or.jp/site) /Pdf/45.t_shinjutsuuseminar/200509c.pdf).

単軸押出機２０の供給部にグルーブを設けても設けなくても良いが、ペレット４１とバレル２２との摩擦抵抗を高める手段、例えば、エンボス加工やバレル２２表面の面租度などを調整しても良い。また、供給部２５のバレル２２内径寸法に、先端方向に縮径する傾斜（いわゆるテーパー構造）をつけてもよい。   A groove may or may not be provided in the supply section of the single-screw extruder 20, but means for increasing the frictional resistance between the pellet 41 and the barrel 22, such as embossing and surface roughness on the surface of the barrel 22 are adjusted. May be. Further, the inner diameter of the barrel 22 of the supply unit 25 may be provided with an inclination (so-called taper structure) that reduces the diameter in the distal direction.

製品の押出量は、主として、輸送部３３の計量によって制御される。但し、本発明の成形方法の要点は、製品サイズに必要な生産押出量を定量フィーダー３０で供給すること、かつ、適切なせん断応力をスクリュー２１回転から得ることであり、輸送部３３での計量と単軸押出機２０のスクリュー２１の回転数との併用もより好ましく用いることができる。   The amount of product extrusion is controlled mainly by the metering of the transport section 33. However, the main points of the molding method of the present invention are to supply the production extrusion amount necessary for the product size with the quantitative feeder 30, and to obtain an appropriate shear stress from the rotation of the screw 21. And the combination of the number of rotations of the screw 21 of the single screw extruder 20 can be used more preferably.

図２を参照して、本発明の押出成形装置１０の運転条件について説明する。一般的な単軸押出機での押出量Ｑは、図２のＯ−Ａ線上にある。すなわち、押出量はスクリューの回転数に正比例する。簡単には押出量Ｑ＝係数×スクリューの回転数である。直線の傾き係数はスクリューデザイン（圧縮比等）、樹脂の粘度特性、フィード食い込み量、背圧等の因子によって決まる。   With reference to FIG. 2, the operating conditions of the extrusion molding apparatus 10 of the present invention will be described. The extrusion amount Q in a general single-screw extruder is on the line OA in FIG. That is, the amount of extrusion is directly proportional to the number of rotations of the screw. Briefly, the extrusion amount Q = coefficient × the number of rotations of the screw. The slope coefficient of the straight line is determined by factors such as screw design (compression ratio, etc.), resin viscosity characteristics, feed bite amount, and back pressure.

スクリュー２１のメータリングゾーンＣ３における１山（１Ｄ）の体積＝ＢからなるＯ−Ｂ線を押出量の下限と仮定する。この場合、図２の△ＯＡＢで囲まれる押出量Ｑの範囲が、単軸押出機２０のスクリュー回転数と、定量フィーダー３０による定量の供給量とによって制御可能な範囲となる。但し、本発明の目的である良好な押出成形品６０を得るためには、適正なせん断応力域での運転が必要である。このためには、図２の台形ＣＤＥＦの範囲において押出成形装置１０を運転する運用が望ましい。従来における「押出量がスクリューの回転数に比例するように押出成形装置を運転する」という固定観念を打破することによって、Ｏ−Ａ線上の条件にて運転していた従来に比べて、格段に自由度の高い運転が可能となる。   It is assumed that the lower limit of the extrusion amount is an OB line composed of a volume (B) of one mountain (1D) in the metering zone C3 of the screw 21. In this case, the range of the extrusion amount Q surrounded by ΔOAB in FIG. 2 is a range that can be controlled by the screw rotation speed of the single-screw extruder 20 and the fixed amount supplied by the fixed amount feeder 30. However, in order to obtain a good extruded product 60 that is the object of the present invention, an operation in an appropriate shear stress region is required. For this purpose, it is desirable to operate the extrusion molding apparatus 10 in the range of the trapezoidal CDEF in FIG. By breaking the conventional idea of “operating the extrusion molding apparatus so that the amount of extrusion is proportional to the number of rotations of the screw”, it is significantly more than the conventional operation on the condition of the OA line. Driving with a high degree of freedom is possible.

図３を参照して、樹脂供給量の幅（上限・下限）について説明する。従来技術の飽食フィードによる押出成形では、図３のグラフの符号Ｌ１によって示される実線の範囲でしか、使われていない実態がある。単軸押出機２０の回転数は、スクリュー２１の強度の観点から、スクリュー２１の破断等を生じない範囲の制限を受けるからである。   With reference to FIG. 3, the width (upper limit / lower limit) of the resin supply amount will be described. In the extrusion molding by the satiety feed of the prior art, there is a fact that it is used only within the range of the solid line indicated by the symbol L1 in the graph of FIG. This is because the number of rotations of the single screw extruder 20 is limited within a range in which the screw 21 is not broken from the viewpoint of the strength of the screw 21.

本発明でも、従来の飽食フィードや従来の飢餓フィードでも、低速回転（低せん断応力域）では綺麗な成形品６０の表面を得ることはできない。   Even in the present invention, even with a conventional satiety feed or a conventional starvation feed, a clean surface of the molded product 60 cannot be obtained at low speed rotation (low shear stress region).

従来の飽食フィードおよび従来の飢餓フィードは、スクリュー回転数と押出量は比例する。一方、本発明にあっては、押出量はスクリュー回転数に依存しないという特徴を持っている。   In the conventional satiety feed and the conventional starvation feed, the screw speed and the extrusion amount are proportional. On the other hand, the present invention has a feature that the extrusion amount does not depend on the screw rotation speed.

本発明での樹脂材料４０の供給量は、飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲が好ましい。さらに好ましくは、１２〜４７％である。飽食フィード時の理論樹脂押出量の４％未満の場合、メータリングゾーンＣ３における４ピッチ分の体積重量以下しか樹脂供給しないので、押出成形品６０に気泡を噛み込み易くなる。さらにはダイ５０からの背圧に負け、サージング現象を起こして樹脂吐出が不安定になり易い。製品押出の定量性を確保するには、メータリングゾーンＣ３における６ピッチ分の樹脂量のストックがあることが経験上好ましい。逆に、樹脂供給量が７９％を越えると従来技術となんら変らず、スクリュー２１の回転数と押出量とは比例してしまう。本発明の意図は、押出量をスクリュー２１の回転数に依存させないことであり、押出量はスクリュー２１の回転では増加させないようにしていることである。すなわち、押出量を抑えながら、成形品６０の表面性を適正なスクリュー回転数、つまり最適なせん断応力により得ることにある。   The supply amount of the resin material 40 in the present invention is preferably in the range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount during the satiety feed. More preferably, it is 12 to 47%. If it is less than 4% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feed, the resin is supplied only at a volume weight of 4 pitches or less in the metering zone C3. Furthermore, it loses the back pressure from the die 50 and causes a surging phenomenon, which makes the resin discharge unstable. In order to ensure the quantitativeness of product extrusion, it is preferable from experience that there is a stock of resin amount for 6 pitches in the metering zone C3. On the contrary, if the resin supply amount exceeds 79%, there is no change from the prior art, and the rotation speed of the screw 21 and the extrusion amount are proportional. The intent of the present invention is that the extrusion amount does not depend on the rotation speed of the screw 21, and the extrusion amount is not increased by the rotation of the screw 21. That is, the surface property of the molded product 60 is obtained by an appropriate screw rotation speed, that is, an optimum shear stress while suppressing the extrusion amount.

ペレット４１のサイズは、樹脂材料４０の供給量を飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲に設定し易い大きさが選択されている。定量フィーダー３０は、使用する樹脂材料ごとにキャリブレーションされ、設定目盛り（フィードスクリュー３４の回転数）と吐出量（樹脂重量）との関係が求められている。このため樹脂材料４０の種類によって密度が異なっても、樹脂材料４０の供給量を設定する上記範囲が密度の影響を受けることはない。   The size of the pellet 41 is selected so that the supply amount of the resin material 40 can be easily set in a range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feed. The quantitative feeder 30 is calibrated for each resin material to be used, and the relationship between the setting scale (the number of rotations of the feed screw 34) and the discharge amount (resin weight) is required. For this reason, even if the density varies depending on the type of the resin material 40, the above-described range for setting the supply amount of the resin material 40 is not affected by the density.

なお、グラフ中の符号（１）によって示される線の左側が、低せん断応力域つまり表面性が悪い領域である。符号（２）によって示される線分は、飽食フィード時のトルク限界を示し、符号（３）によって示される線分は、本発明のトルク限界を示している。   Note that the left side of the line indicated by reference numeral (1) in the graph is a low shear stress region, that is, a region with poor surface properties. The line segment indicated by reference numeral (2) indicates the torque limit during satiety feed, and the line segment indicated by reference numeral (3) indicates the torque limit of the present invention.

本発明でいうせん断応力とは、単軸押出機２０内部のスクリュー２１外表面におけるせん断応力またはバレル２２内表面におけるせん断応力を指す。これらのせん断応力は、押出シミュレーションソフトなどの市販のＣＡＥソフトによって、容易に計算で求めることが可能である。押出シミュレーションソフトは、例えば、コンピュプラスト社製のバーチャルエクストルージョンラボラトリーや、ポリダイナミクス社のネクストルードキャド（ポリキャド、ＰＯＬＣＡＤ Ｆａｍｉｌｙ）などを例示することができる。   The shear stress referred to in the present invention refers to the shear stress on the outer surface of the screw 21 inside the single screw extruder 20 or the shear stress on the inner surface of the barrel 22. These shear stresses can be easily calculated by commercially available CAE software such as extrusion simulation software. Examples of the extrusion simulation software include a virtual extrusion laboratory manufactured by Compuplast, a next-cadcad (Polycad, POLCAD Family) manufactured by Polydynamics, and the like.

押出シミュレーションソフトでは、通常、使用する樹脂の特性データ（融点等）、粘度データ（せん断粘度、伸張粘度）、使用押出機の寸法、押出機の運転情報などを必要により入力して計算する。   In the extrusion simulation software, the calculation is usually performed by inputting characteristic data (melting point, etc.) of the resin used, viscosity data (shear viscosity, elongational viscosity), dimensions of the used extruder, operating information of the extruder, as necessary.

樹脂の特性データ（融点等）には、固体時の特性値として、密度（Ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｄｅｎｓｉｔｙ）、熱容量（Ｈｅａｔ ｃａｐａｃｉｔｙ）、熱伝導率（Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）、溶融温度（Ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、融解熱（Ｈｅａｔ ｏｆ ｆｕｔｉｏｎ）などがあり、溶融時の熱特性として、溶融密度、熱容量、熱伝導率、流動停止温度などがある。汎用的な樹脂であればソフト付属の材料データベースに登録されており、そのデータをそのまま使用することができる。また、他の文献や樹脂メーカーの技術情報のデータを用いることができる。   In the characteristic data (melting point, etc.) of the resin, as the characteristic value at the time of solid, density (Solid phase density), heat capacity (Heat capacity), thermal conductivity (Thermal conductivity), melting temperature (Melting temperature), melting heat (Heat) and the thermal characteristics at the time of melting include melt density, heat capacity, thermal conductivity, flow stop temperature, and the like. If it is a general-purpose resin, it is registered in the material database attached to the software, and the data can be used as it is. Moreover, the data of other literature and the resin manufacturer's technical information can be used.

粘度データ（せん断粘度）は、温度条件を振りツインキャピラリーレオメーターで測定するか、樹脂メーカーの技術情報のデータを用いることができる。   Viscosity data (shear viscosity) can be measured with a twin capillary rheometer while changing the temperature conditions, or data on the technical information of the resin manufacturer can be used.

押出機の寸法は、本体断面図やスクリューの図面から得ることができ、バレル、ヒーター、スクリューの寸法などを用いる。   The dimensions of the extruder can be obtained from the cross-sectional view of the main body and the drawing of the screw, and the dimensions of the barrel, heater, screw, etc. are used.

押出機の運転情報には、バレルの温度設定や樹脂圧または押出量などがある。押出量が不明の場合には製品チューブのサイズと生産速度などを用いる。   The operation information of the extruder includes a barrel temperature setting, a resin pressure or an extrusion amount. If the amount of extrusion is unknown, the product tube size and production rate are used.

実際の計算においては、せん断粘度を粘度計（キャピラリー式レオメーター）にて測定した値を入力する。キャピラリー式レオメーターは多くの測定装置が各社から市販されているが、粘度のせん断速度依存性が正確に測定できるものが望ましく、シングルボアタイプの（株）東洋精機製作所製のキャピログラフや（株）島津製作所製のフローテスター、ツインボアタイプのＲｏｓａｎｄ社（現、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）やイマテック社（ＩＭＡＴＥＫ社）などのツインキャピラリーレオメーターなどを用いることが望ましい。再現性が高く、補正された真のせん断が容易に測定可能なツインキャピラリーレオメーターから得られた粘度データを用いることがより好ましい。   In actual calculation, a value obtained by measuring the shear viscosity with a viscometer (capillary rheometer) is input. Many types of capillary rheometers are commercially available from various companies, but those that can accurately measure the shear rate dependence of viscosity are desirable. Capillographs manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. It is desirable to use a flow tester manufactured by Seisakusho, a twin-bore type rheometer such as a twin-bore type Rosand (currently Malvern Instruments) or Imatek (IMATEK). It is more preferable to use viscosity data obtained from a twin capillary rheometer that has high reproducibility and can easily measure the corrected true shear.

せん断粘度をη、せん断応力をτ、せん断速度をγとすると、η＝τ／γという定義式から、せん断応力は、τ＝ηγである。せん断速度γは、単軸押出機２０の場合、直径Ｄ、スクリュー２１溝深さｈの場合、円周率π、スクリュー回転数Ｎとすると、γ≒πＤＮ／ｈであるので、τ≒ηπＤＮ／ｈである。ここで、簡易的には、単軸押出機２０を同一樹脂、同一温度、同一スクリュー２１＝同一のスクリュー溝深さ、押出機内の同一位置とすると、η、π、Ｄ、ｈは定数となるので、その位置におけるせん断応力τはスクリュー回転数に比例する。ηπＤ／ｈ＝κとすると、τ≒κＮである。このように、単軸押出機２０では、せん断応力はスクリュー回転数に置き換えることが可能である。   Assuming that the shear viscosity is η, the shear stress is τ, and the shear rate is γ, the shear stress is τ = ηγ from the definition equation η = τ / γ. In the case of the single screw extruder 20, the shear rate γ is γ≈πDN / h when the diameter is D, the screw 21 groove depth is h, and the circumferential ratio is π, and the screw rotation speed is N. Therefore, τ≈ηπDN / h h. Here, simply, if the single screw extruder 20 is the same resin, the same temperature, the same screw 21 = the same screw groove depth, and the same position in the extruder, η, π, D, and h are constants. Therefore, the shear stress τ at that position is proportional to the screw speed. When ηπD / h = κ, τ≈κN. Thus, in the single screw extruder 20, the shear stress can be replaced with the screw rotation speed.

本発明でいう適正なせん断応力の範囲とは、単軸押出機２０内部のスクリュー２１外表面におけるせん断応力またはバレル２２内表面におけるせん断応力のどちらか低い方が、少なくとも３０ｋＰａ以上となる範囲をいう。さらに好ましくは、５０ｋＰａ以上である。スクリュー２１外表面におけるせん断応力またはバレル２２内表面におけるせん断応力が３０ｋＰａ未満となると、壁面にこびりついた樹脂をこそぎ落とす力がなくなる。これにより、樹脂がそこに滞留することになり、熱によるポリマーの劣化が発生し、分解による低粘度化、酸化による黄変、架橋によるゲル発生、炭化などが起きる。これらは、押出成形品６０の外観不良となる。一方、適正なせん断応力域で運転すると、適切なせん断応力によってソリッドベッドの破壊による未溶融樹脂、いわゆるブツの発生も減少する。さらに、適切なせん断応力によって、造影剤等の添加剤の二次凝集を防止することができる。   The range of the appropriate shear stress referred to in the present invention is a range in which the lower of the shear stress on the outer surface of the screw 21 inside the single screw extruder 20 or the shear stress on the inner surface of the barrel 22 is at least 30 kPa. . More preferably, it is 50 kPa or more. If the shear stress on the outer surface of the screw 21 or the shear stress on the inner surface of the barrel 22 is less than 30 kPa, the force to scavenge the resin stuck to the wall surface is lost. As a result, the resin stays there, causing deterioration of the polymer due to heat, resulting in low viscosity due to decomposition, yellowing due to oxidation, gel generation due to crosslinking, carbonization, and the like. These result in poor appearance of the extruded product 60. On the other hand, when the operation is performed in an appropriate shear stress region, generation of unmelted resin, that is, so-called lumps due to the destruction of the solid bed is reduced by the appropriate shear stress. Furthermore, secondary aggregation of additives such as contrast media can be prevented by appropriate shear stress.

本発明では、単軸押出機２０内でのせん断応力値に、特に上限値を設けていない。しかしながら、２００ｋＰａ以上となると、せん断発熱の制御がやや困難になる。したがって、せん断応力が２００ｋＰａ以上においても単軸押出機２０の温度制御が良好であり、せん断発熱を制御することが可能であるならば、せん断応力が２００ｋＰａ以上となる運転をすることも可能である。ただし、ダイ５０の出口部でのせん断応力が１５０ｋＰａを超えると、メルトフラクチャー現象、ダイスウエル現象、目ヤニを発生しやすくなることが知られており、本発明の目的である良好な外観の押出製品を得るのには不都合である。このような場合には、押出機内部のバレル２２表面およびスクリュー２１表面のせん断応力とは別に、ダイ５０の出口部の壁面におけるせん断応力にも注意を払う必要がある。   In the present invention, no particular upper limit is set for the shear stress value in the single screw extruder 20. However, when it is 200 kPa or more, control of shearing heat generation becomes somewhat difficult. Therefore, even if the shear stress is 200 kPa or more, if the temperature control of the single screw extruder 20 is good and the shear heat generation can be controlled, it is possible to operate the shear stress to be 200 kPa or more. . However, it is known that when the shear stress at the outlet portion of the die 50 exceeds 150 kPa, melt fracture phenomenon, die swell phenomenon, and eye crack are likely to occur. It is inconvenient to obtain. In such a case, it is necessary to pay attention to the shear stress on the wall surface of the outlet portion of the die 50 in addition to the shear stress on the barrel 22 surface and the screw 21 surface inside the extruder.

スクリュー２１のフィードゾーンＣ１は、通常、コンプレッションゾーンＣ２やメータリングゾーンＣ３と同様に、加熱機としてバンドヒーターが用いられている。しかしながら、ヒーターと空冷との組み合わせでは、コンプレッションゾーンＣ２における熱（ヒーター部の熱、およびバレル２２と樹脂ペレット４１との摩擦発熱）が伝熱されるフィードゾーンＣ１の冷却が間にあわない。このため、フィードゾーンＣ１の温度を調整する調整機構８０は、加熱機としてバンドヒーターの他に、フィードゾーンＣ１を冷却するために、熱容量の大きい油や水を一定温度で循環させる機構を備えている。熱容量の大きい油や水を一定温度で循環することによって、フィードゾーンＣ１を十分に冷却し、コンプレッションゾーンＣ２からの伝熱を遮断し、かつ内部摩擦発熱をコントロールすることが可能となる。フィードゾーンＣ１の調整機構８０の温度と、コンプレッションゾーンＣ２のヒーター部８２の温度との温度差は、適宜の温度差を設定できるが、例えば、１００℃以上付けることが望ましい。循環する油は市販されている射出成型の金型温調用のものを用いることができる。油温調の場合には８０〜１５０℃の範囲、水冷の場合には室温〜８０℃の範囲で温度調整する。フィードゾーンＣ１の温度が１５０℃以上の場合は、通常のバンドヒーターや、アルミや真鋳製の鋳込みヒーターを利用可能である。   In the feed zone C1 of the screw 21, a band heater is usually used as a heater, similarly to the compression zone C2 and the metering zone C3. However, in the combination of the heater and air cooling, cooling of the feed zone C1 where heat in the compression zone C2 (heat of the heater part and frictional heat generation between the barrel 22 and the resin pellet 41) is transferred is not enough. Therefore, the adjusting mechanism 80 for adjusting the temperature of the feed zone C1 includes a mechanism for circulating oil and water having a large heat capacity at a constant temperature in order to cool the feed zone C1 in addition to the band heater as a heater. Yes. By circulating oil or water having a large heat capacity at a constant temperature, it is possible to sufficiently cool the feed zone C1, block heat transfer from the compression zone C2, and control internal frictional heat generation. Although the temperature difference between the temperature of the adjusting mechanism 80 in the feed zone C1 and the temperature of the heater section 82 in the compression zone C2 can be set as an appropriate temperature difference, for example, it is desirable to apply 100 ° C. or more. As the circulating oil, a commercially available injection molding mold temperature control can be used. In the case of oil temperature control, the temperature is adjusted in the range of 80 to 150 ° C, and in the case of water cooling, the temperature is adjusted in the range of room temperature to 80 ° C. When the temperature of the feed zone C1 is 150 ° C. or higher, a normal band heater or a cast heater made of aluminum or brass can be used.

スクリュー２１のフィードゾーンＣ１の温度を調整する調整機構８０によるメリットは、スクリュー２１のコンプレッションゾーンＣ２における熱が伝熱されるフィードゾーンＣ１を冷却することによって、フィードゾーンＣ１を本来の固体搬送部と位置付けることができることである。供給した樹脂材料４０がスクリュー２１のフィードゾーンＣ１において溶融しないようにできるので、圧縮前に樹脂を溶かさずに、固体での搬送能力を高めることができる。   The merit of the adjusting mechanism 80 for adjusting the temperature of the feed zone C1 of the screw 21 is that the feed zone C1 is positioned as an original solid conveyance unit by cooling the feed zone C1 where heat is transferred in the compression zone C2 of the screw 21. Be able to. Since the supplied resin material 40 can be prevented from melting in the feed zone C <b> 1 of the screw 21, it is possible to increase the conveying ability in solid without dissolving the resin before compression.

本件発明者らは、別途、押出機の内部を押出動作中に観察可能とした可視化押出機を作製し、これまでの押出機においてコンプレッションゾーンＣ２の高温の影響によって、フィードゾーンＣ１の温度が設定以上に高くなり、フィードゾーンＣ１において樹脂材料４０が溶けてしまう現象を確認した。圧縮前に樹脂材料４０が溶けると、コンプレッションゾーンＣ２において液体を圧縮することになり、押出機内部の樹脂圧力が異常に高まることを見出した。高い樹脂圧力はサージング現象、押出量の周期的変動、すなわち製品寸法の変動を引き起こすので好ましくない。また、圧縮前にメルトプールができるとソリッドベットの破壊が起き未溶融、いわゆるブツが発生しやすくなり製品の外観不良につながる。   The inventors of the present invention separately manufactured a visualizing extruder in which the inside of the extruder can be observed during the extrusion operation, and the temperature of the feed zone C1 is set by the influence of the high temperature of the compression zone C2 in the conventional extruder. The phenomenon that the resin material 40 was melted in the feed zone C1 was confirmed. It has been found that if the resin material 40 is melted before compression, the liquid is compressed in the compression zone C2, and the resin pressure inside the extruder is abnormally increased. A high resin pressure is not preferable because it causes a surging phenomenon and a periodic variation in the amount of extrusion, that is, a variation in product dimensions. In addition, if a melt pool is formed before compression, the solid bed is broken and unmelted, so-called blisters are likely to occur, leading to poor appearance of the product.

スクリュー２１のフィードゾーンＣ１の温度を調整する調整機構８０によるメリットは、上述したような外観不良の防止のみならず、熱可塑性エラストマーや多成分かららなるポリマーアロイの押出成形に有用である。フィードゾーンＣ１の温度を下げて融点の低い第一成分を溶かさず、コンプレッションゾーンＣ２で第一、第二成分を一気に溶かすことが可能になるからである。   The merit of the adjusting mechanism 80 for adjusting the temperature of the feed zone C1 of the screw 21 is useful not only for preventing the appearance failure as described above but also for extrusion molding of a thermoplastic elastomer or a polymer alloy composed of multiple components. This is because it is possible to dissolve the first and second components at once in the compression zone C2 without lowering the temperature of the feed zone C1 and not dissolving the first component having a low melting point.

以上説明したように、本実施形態によれば、スクリュー２１のフィードゾーンＣ１に供給する樹脂材料４０の供給量を所定の範囲に抑えて、単軸押出機２０の押出量を抑えながら、成形品６０の良否に大きな影響を与えるせん断応力を維持する回転数でスクリュー２１を回転駆動している。このため、成形品６０の成形に必要な生産押出量となるように押出量を絞っても、成形不良の発生を抑え、成形品６０の表面性を低下させることなく良好な成形品６０を成形することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the amount of the resin material 40 supplied to the feed zone C1 of the screw 21 is suppressed to a predetermined range, and the extrusion amount of the single screw extruder 20 is suppressed, while the molded product is reduced. The screw 21 is rotationally driven at a rotational speed that maintains a shearing stress that greatly affects the quality of 60. For this reason, even if the extrusion amount is reduced so as to be the production extrusion amount necessary for the molding of the molded product 60, the occurrence of molding defects is suppressed, and the good molded product 60 is molded without reducing the surface property of the molded product 60. It becomes possible to do.

また、スクリュー２１のフィードゾーンＣ１の温度を調整する調整機構８０によって、スクリュー２１のコンプレッションゾーンＣ２における熱が伝熱されるフィードゾーンＣ１を冷却して、供給した樹脂材料４０がスクリュー２１のフィードゾーンＣ１において溶融しないようにしている。このため、フィードゾーンＣ１を本来の固体搬送部と位置付けることができ、圧縮前に樹脂を溶かさずに、固体での搬送能力を高めることができる。   In addition, the adjusting mechanism 80 for adjusting the temperature of the feed zone C1 of the screw 21 cools the feed zone C1 in which heat in the compression zone C2 of the screw 21 is transferred, and the supplied resin material 40 is fed to the feed zone C1 of the screw 21. In order not to melt. For this reason, feed zone C1 can be positioned as an original solid conveyance part, and the conveyance capability in a solid can be improved, without melt | dissolving resin before compression.

また、成形品６０が医療用の管状体６１、またはベース部６２ａの中に造影部６２ｂを配置した医療用の管状体６２であるので、成形不良を防ぎ、表面性や品質（強度や伸びの安定性）の改善された造影剤入りカテーテルまたはチューブを得ることができ、安全性が高く操作性に優れるカテーテルの製造技術を提供できる。表面性の良いカテーテルやチューブは術者の負担を軽減するとともに、患者さんの侵襲を抑え、なおかつ安価な医療用具の提供に繋がるので、医療経済性に寄与できるものである。   In addition, since the molded product 60 is a medical tubular body 61 or a medical tubular body 62 in which a contrast portion 62b is arranged in a base portion 62a, molding defects are prevented, and surface properties and quality (strength and elongation) are prevented. A catheter or tube containing a contrast agent with improved stability can be obtained, and a catheter manufacturing technique with high safety and excellent operability can be provided. A catheter or tube with good surface properties can reduce the burden on the operator, suppress the invasion of the patient, and lead to the provision of an inexpensive medical device, which can contribute to medical economics.

以上、本発明の押出成形方法および押出成形装置１０を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   As mentioned above, although the extrusion molding method and the extrusion molding apparatus 10 of this invention were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this.

例えば、医療用のカテーテルやチューブの製造に本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、一般産業において広く適用することができる。例えば、ハイフィラーコンパウンドや添加剤の多い樹脂組成物の押出成形や精密チューブ押出にも有用である。また、製品品はチューブなどの管状体に限られるものではなく、フィルム、シート、中空のパイプ、中実の棒、繊維などの押出成形における成形不良対策にも有用な技術となり得る。   For example, although the embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a medical catheter or tube has been described, the present invention is not limited to this case and can be widely applied in general industries. For example, it is useful for extrusion molding of a resin composition having a high filler compound and a large amount of additives and for precision tube extrusion. Further, the product is not limited to a tubular body such as a tube, and can be a useful technique for countermeasures against molding defects in extrusion molding of films, sheets, hollow pipes, solid bars, fibers, and the like.

次に、本発明の実施例を比較例とともに説明する。   Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.

実施例１および比較例１の成形材料として、Ｄ硬度のポリウレタン樹脂（ダウケミカル社製ペレセン２３６３−６５Ｄ）を用いた。造影剤として、タングステンを４０ｗｔ％含んでいる。造影剤は二軸押出機により外部混練業者にて混練し、コンパウンドペレット４１として入手した。タングステン４０ｗｔ％を含むポリウレタンは、血管造影カテーテルやガイドワイヤーに汎用される樹脂原料である。   As a molding material of Example 1 and Comparative Example 1, polyurethane resin having a D hardness (Peresen 2363-65D manufactured by Dow Chemical Company) was used. As a contrast agent, 40 wt% tungsten is included. The contrast agent was kneaded by an external kneader using a twin screw extruder and obtained as compound pellets 41. Polyurethane containing 40 wt% tungsten is a resin material widely used for angiographic catheters and guide wires.

図１に示した本発明の押出成形装置１０によって、図４（Ａ）に示される単相チューブ６１を成形した。単軸押出機２０には、市販されている（株）プラ技研製の「ＭＤＸ１２−２４型」を用いた。   A single-phase tube 61 shown in FIG. 4A was formed by the extrusion molding apparatus 10 of the present invention shown in FIG. As the single-screw extruder 20, a commercially available “MDX12-24 type” manufactured by Pla Giken Co., Ltd. was used.

目標寸法は外径１．２５×内径０．８０ｍｍであり、外径寸法公差は±０．０３ｍｍである。   The target dimension is an outer diameter of 1.25 × inner diameter of 0.80 mm, and the outer diameter dimension tolerance is ± 0.03 mm.

なお、実施例１および比較例１では、フィードゾーンＣ１のヒーター部には、油温調機あるいは水冷却機を組み込まず、通常のバンドヒーターのみとした。スクリュー２１はポリウレタン樹脂押出成形用に一般的に用いられる圧縮比３程度のフルフライトスクリューを用いた。チューブダイおよびインダイ／アウトダイは実施例１および比較例１で同一のものを使用した。チューブ引落率は同一の２倍とした。温度条件も同一で、フィードゾーンＣ１：１９０℃、コンプレッションゾーンＣ２：１９２℃、メータリングゾーンＣ３：１９５℃、ダイ５０：２００℃とした。実施例１および比較例１ともに押出量は１３０ｇ／Ｈｒ、引き取り速度２ｍ／ｍｉｎ前後で有意な差はなかった。   In Example 1 and Comparative Example 1, an oil temperature controller or a water cooler was not incorporated in the heater section of the feed zone C1, and only a normal band heater was used. As the screw 21, a full flight screw having a compression ratio of about 3 generally used for polyurethane resin extrusion molding was used. The same tube die and indie / outdie were used in Example 1 and Comparative Example 1. The tube withdrawal rate was twice the same. The temperature conditions were also the same: feed zone C1: 190 ° C, compression zone C2: 192 ° C, metering zone C3: 195 ° C, and die 50: 200 ° C. In both Example 1 and Comparative Example 1, the amount of extrusion was 130 g / Hr, and there was no significant difference at a take-up speed of about 2 m / min.

実施例１および比較例１の違いは、実施例１では、定量フィーダー３０による原料樹脂の供給量を１３０ｇ／Ｈｒとし、スクリュー回転数を５０ｒｐｍとした。このとき、押出ＣＡＥソフトによる解析結果から、押出機内部の最低せん断応力は、メータリングゾーンＣ３直前のスクリュー２１表面で５０ｋＰａであった。   The difference between Example 1 and Comparative Example 1 was that in Example 1, the amount of raw material resin supplied by the quantitative feeder 30 was 130 g / Hr, and the screw rotation speed was 50 rpm. At this time, from the analysis result by the extrusion CAE software, the minimum shear stress inside the extruder was 50 kPa on the surface of the screw 21 immediately before the metering zone C3.

比較例１では、通常の飽食供給とし、押出量は１３０ｇ／Ｈｒとなるスクリュー回転数は１０ｒｐｍであった。同様に押出ＣＡＥソフトによる解析結果から、押出機内部の最低せん断応力は、メータリングゾーンＣ３直前のスクリュー２１表面で１７ｋＰａであった。   In Comparative Example 1, normal satiety feeding was performed, and the screw rotation speed at which the extrusion amount was 130 g / Hr was 10 rpm. Similarly, from the analysis result by the extrusion CAE software, the minimum shear stress inside the extruder was 17 kPa on the surface of the screw 21 immediately before the metering zone C3.

比較例１を飽食供給のまま５０ｒｐｍとした場合、５００ｇ／Ｈｒの押出量となり、引き取り速度は１０ｍ／ｍｉｎとなった。この条件では成形速度が速すぎて、造影剤を多量に含むチューブは成形中に切れ易く、また、脈動が起きて外径が変動し易く、安定した寸法のチューブを得ることは困難であった。   When Comparative Example 1 was set at 50 rpm with satiety supply, the extrusion amount was 500 g / Hr, and the take-up speed was 10 m / min. Under these conditions, the molding speed was too high, and the tube containing a large amount of contrast agent was easily cut during molding, and the pulsation was likely to change the outer diameter, making it difficult to obtain a tube with a stable size. .

実施例１と比較例２との比較結果（外観検査および引張試験）を下記の表１に示す。   The comparison results (appearance inspection and tensile test) between Example 1 and Comparative Example 2 are shown in Table 1 below.

引張試験におけるチャック間距離は３０ｍｍ、引張速度は１０００ｍｍ／ｍｉｎである。実施例１および比較例２ともに形状・断面積が同一なので、単純にロードセル荷重と伸び率とで単純比較した。使用機器は、（株）島津製作所製の精密万能試験機オートグラフである。また、せん断応力は、押出シミュレーションソフトとしてコンピュプラスト社製のバーチャルエクストルージョンラボラトリーを用いて求めた。   The distance between chucks in the tensile test is 30 mm, and the tensile speed is 1000 mm / min. Since Example 1 and Comparative Example 2 have the same shape and cross-sectional area, the load cell load and the elongation rate were simply compared. The equipment used is a precision universal testing machine autograph manufactured by Shimadzu Corporation. Moreover, the shear stress was calculated | required using the virtual extrusion laboratory by Compuplast as extrusion simulation software.

表１に示すように、本発明によれば、チューブの表面性だけでなく、引張試験における強度、および伸びにおいて有意に差が出た。本発明によれば、単軸押出機２０内で適切なせん断応力がかかっているので、焼けの発生が少なく、造影剤の二次凝集が防げている。したがって、造影剤を４０ｗｔ％もの高配合にしても、表面性に艶があり、強度と伸びのあるチューブが得られた。かかるチューブはＸ線透視化での視認性に優れ、生体内に挿入されるのに適した表面性を有している。したがって、医療用として、好適に用いることができる。   As shown in Table 1, according to the present invention, not only the surface property of the tube but also a significant difference in strength and elongation in the tensile test was obtained. According to the present invention, since an appropriate shear stress is applied in the single-screw extruder 20, there is little occurrence of burning and secondary aggregation of the contrast agent can be prevented. Therefore, even when the contrast agent was blended as high as 40 wt%, a tube having a glossy surface property and strength and elongation was obtained. Such a tube has excellent visibility in X-ray fluoroscopy, and has a surface property suitable for being inserted into a living body. Therefore, it can be suitably used for medical purposes.

また、単軸押出機２０のスクリュー回転数と、押出チューブの表面性の観察とを詳細に行った結果から、スクリュー２１は２０ｒｐｍ以上、すなわち単軸押出機２０内の最低せん断応力が３０ｋＰａ以上であることが、表面性の良い押出成形品６０を得るのに必要であることが分かった。   Moreover, from the result of having performed in detail the screw rotational speed of the single screw extruder 20, and the observation of the surface property of an extrusion tube, the screw 21 is 20 rpm or more, ie, the minimum shear stress in the single screw extruder 20 is 30 kPa or more. It has been found that it is necessary to obtain an extruded product 60 having a good surface property.

実施例２は、図４（Ｂ）に示すように、透明なベース部６２ａの中に８本の造影ライン（造影部６２ｂに相当する）を配置したチューブ６２を成形した。このチューブ６２は、留置針用カテーテルの１４Ｇサイズ用に用いられる。   In Example 2, as shown in FIG. 4B, a tube 62 in which eight contrast lines (corresponding to the contrast portion 62b) are arranged in a transparent base portion 62a is formed. This tube 62 is used for 14G size of an indwelling needle catheter.

透明なベース部には、Ｄ硬度ポリウレタン（ミラクトランＥ５６８）の市販ペレットを原料として用いた。造影部には、Ｄ硬度ポリウレタン（ミラクトランＥ５７４）に、造影剤として硫酸バリウムを３０ｗｔ％含む二軸混練ペレットを用いた。透明なベース部用の単軸押出機２０には、市販されている（株）プラ技研製の「ＭＤＸ１５−２４型」（スクリュー２１はバリアタイプ）１台を用いた。スクリュー２１の径は１５ｍｍである。造影部用の単軸押出機２０には、市販されている（株）プラ技研製の「ＭＤＸ１０−１８型」（スクリュー２１はフルフライトタイプ）１台を用いた。スクリュー２１の径は１０ｍｍである。造影部用の単軸押出機２０に定量フィーダー３０を取り付けた。ダイ５０は（株）プラ技研製のＦＩＸ−２Ｔ型を用いた。主な運転条件を下記の表２に示す。   For the transparent base part, commercially available pellets of D hardness polyurethane (Milactolan E568) were used as a raw material. In the contrast portion, a biaxial kneaded pellet containing 30 wt% of barium sulfate as a contrast agent in D hardness polyurethane (Milactolan E574) was used. As the single-screw extruder 20 for the transparent base portion, one commercially available “MDX15-24 type” (screw 21 is a barrier type) manufactured by Pla Giken Co., Ltd. was used. The diameter of the screw 21 is 15 mm. As the single-screw extruder 20 for the contrast section, one commercially available “MDX10-18 type” (screw 21 is a full flight type) manufactured by Pla Giken Co., Ltd. was used. The diameter of the screw 21 is 10 mm. The fixed quantity feeder 30 was attached to the single screw extruder 20 for the contrast unit. As the die 50, FIX-2T type manufactured by Pla Giken Co., Ltd. was used. The main operating conditions are shown in Table 2 below.

また、せん断応力は、押出シミュレーションソフトとしてコンピュプラスト社製のバーチャルエクストルージョンラボラトリーを用いて求めた。   Moreover, the shear stress was calculated | required using the virtual extrusion laboratory by Compuplast as extrusion simulation software.

チューブ６２を押出成形するときの対比例に係る課題は、図５（Ｂ）に概念的に示すように、造影部６２ｂにおいて未溶融樹脂６３（ブツ）が発生することであった。本発明を適応することによって、図５（Ａ）に概念的に示すように、未溶融樹脂の塊が発生することはなかった。未溶融樹脂が消えた理由は、造影部用の押出機の回転数を５０ｒｐｍ（内部の最低せん断応力で５０ｋＰａ以上）と高回転にできたためであり、定量フィーダー３０によって供給樹脂量を制限して、適切なせん断応力を与えるスクリュー回転数で造影部６２ｂを押出せたことによる。最低せん断応力を少なくとも３０ｋＰａ以上とすることによって、造影剤の二次凝集を防止することができた。   A problem related to the comparison when the tube 62 is extruded is that, as conceptually shown in FIG. 5 (B), unmelted resin 63 (fills) is generated in the contrast portion 62b. By applying the present invention, an unmelted resin lump was not generated as conceptually shown in FIG. The reason why the unmelted resin disappeared was that the rotation speed of the extruder for the contrast part could be increased to 50 rpm (50 kPa or more at the internal minimum shear stress), and the amount of resin supplied was limited by the quantitative feeder 30. This is because the contrast portion 62b is extruded at a screw rotation speed that gives an appropriate shear stress. By setting the minimum shear stress to at least 30 kPa or more, secondary aggregation of the contrast agent could be prevented.

透明なベース部および造影部をともに飽食供給した対比例において、ベース部に関して押出機内部のせん断応力を最適化したときには、造影部に関して未溶融や造影剤の二次凝集を引き起こした（図５（Ｂ）を参照）。これは、成形品断面積に占める造影部６２ｂの断面積が比較的小さいことから、造影部用の単軸押出機の押出量を少なくしなければならず、スクリューの回転数を下げて単軸押出機を運転したことから、押出機内部のせん断応力が３０ｋＰａ以下となったためである。   When the shear stress inside the extruder was optimized with respect to the base portion in contrast with the feeding of the transparent base portion and the contrast portion together, unmelting and secondary aggregation of the contrast agent were caused with respect to the contrast portion (FIG. 5 ( See B)). This is because the cross-sectional area of the contrast unit 62b occupying the cross-sectional area of the molded product is relatively small, so the amount of extrusion of the single-screw extruder for the contrast unit must be reduced, and the number of rotations of the screw is reduced to reduce the single shaft This is because the shear stress inside the extruder became 30 kPa or less because the extruder was operated.

１０ 押出成形装置、
２０ 単軸押出機、
２１ スクリュー、
２２ バレル、
２５ 供給部、
３０ 定量フィーダー（フィーダー）、
３１ 予備ホッパー、
３２ 主ホッパー、
３３ 輸送部、
４０ 固形の樹脂材料、
４１ ペレット、
５０ ダイ、
６０ 成形品、
６１、６２ カテーテルやチューブ（医療用の管状体）、
６２ａ ベース部、
６２ｂ 造影部、
７０ コントローラ、
８０ 温度の調節機構、
８２ ヒーター部、
８３ ヒーター部、
Ｃ１ フィードゾーン、
Ｃ２ コンプレッションゾーン、
Ｃ３ メータリングゾーン。 10 Extrusion molding equipment,
20 single screw extruder,
21 screws,
22 barrels,
25 supply section,
30 Fixed quantity feeder (feeder),
31 Spare hopper,
32 Main hopper,
33 Transport Department,
40 solid resin material,
41 pellets,
50 dies,
60 molded products,
61, 62 Catheters and tubes (medical tubular bodies),
62a base part,
62b Contrast part,
70 controller,
80 temperature adjustment mechanism,
82 Heater part,
83 Heater section,
C1 feed zone,
C2 compression zone,
C3 Metering zone.

Claims (6)

単軸押出機のスクリューのフィードゾーンに固形の樹脂材料を供給し、前記スクリューの回転によって前記樹脂材料を移送しながら可塑化し、可塑化させた前記樹脂材料を前記単軸押出機から成形品を成形するダイに押し出す押出成形方法であって、
前記スクリューのフィードゾーンに供給する前記樹脂材料の供給量を、飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲で、前記成形品の成形に必要な生産押出量と前記スクリューの回転数とから定まる量とし、かつ、前記スクリューの前記回転数を、前記スクリューのコンプレッションゾーンおよびメータリングゾーンにおいて前記樹脂材料に作用するせん断応力を少なくとも３０ｋＰａ以上に維持する回転数としてなる押出成形方法。 A solid resin material is supplied to a screw feed zone of a single screw extruder, plasticized while the resin material is transferred by rotation of the screw, and the plasticized resin material is molded from the single screw extruder. An extrusion method for extruding to a die to be molded,
The supply amount of the resin material supplied to the feed zone of the screw is in the range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feed, and the production extrusion amount necessary for molding the molded product and the rotation speed of the screw And the number of rotations of the screw is set to a number of rotations that maintains a shear stress acting on the resin material at least 30 kPa in the compression zone and metering zone of the screw. 前記スクリューのコンプレッションゾーンにおける熱が伝熱されるフィードゾーンを冷却して、供給した前記樹脂材料が前記スクリューのフィードゾーンにおいて溶融しないようにしてなる、請求項１に記載の押出成形方法。   The extrusion molding method according to claim 1, wherein the feed zone where heat is transferred in the compression zone of the screw is cooled so that the supplied resin material does not melt in the feed zone of the screw. 前記成形品が医療用の管状体、またはベース部の中に造影部を配置した医療用の管状体である請求項１または請求項２に記載の押出成形方法。   The extrusion molding method according to claim 1 or 2, wherein the molded article is a medical tubular body or a medical tubular body in which a contrast portion is disposed in a base portion. 回転駆動されるスクリューをバレル内に配置した単軸押出機と、
前記単軸押出機のスクリューのフィードゾーンに固形の樹脂材料を供給するフィーダーと、
前記単軸押出機から押し出された前記樹脂材料を成形品に成形するダイと、を有し、
前記フィーダーは、前記スクリューのフィードゾーンに供給する前記樹脂材料の供給量を、飽食フィード時の理論樹脂押出量の４〜７９％の範囲で、前記成形品の成形に必要な生産押出量と前記スクリューの回転数とから定まる量とし、
前記単軸押出機は、前記スクリューの前記回転数を、前記スクリューのコンプレッションゾーンおよびメータリングゾーンにおいて前記樹脂材料に作用するせん断応力を少なくとも３０ｋＰａ以上に維持する回転数としてなる押出成形装置。 A single-screw extruder with a rotationally driven screw placed in the barrel;
A feeder for supplying a solid resin material to the feed zone of the screw of the single screw extruder;
A die that molds the resin material extruded from the single-screw extruder into a molded product,
In the feeder, the supply amount of the resin material supplied to the feed zone of the screw is in the range of 4 to 79% of the theoretical resin extrusion amount at the time of satiety feeding, and the production extrusion amount necessary for the molding of the molded product and the The amount is determined by the number of screw rotations,
The single-screw extruder is an extrusion molding apparatus in which the rotation speed of the screw is set to a rotation speed that maintains a shear stress acting on the resin material at least 30 kPa or more in the compression zone and metering zone of the screw. 前記スクリューのフィードゾーンの温度を調整する調整機構をさらに有し、前記調整機構は、前記スクリューのコンプレッションゾーンにおける熱が伝熱されるフィードゾーンを冷却して、供給した前記樹脂材料が前記スクリューのフィードゾーンにおいて溶融しないようにしてなる、請求項４に記載の押出成形装置。   The adjusting mechanism further adjusts the temperature of the feed zone of the screw, and the adjusting mechanism cools the feed zone where heat is transferred in the compression zone of the screw, and the supplied resin material is fed to the screw. The extrusion apparatus according to claim 4, wherein the extrusion apparatus is configured not to melt in the zone. 前記成形品が医療用の管状体、またはベース部の中に造影部を配置した医療用の管状体である請求項４または請求項５に記載の押出成形装置。   6. The extrusion molding apparatus according to claim 4, wherein the molded product is a medical tubular body or a medical tubular body in which a contrast portion is disposed in a base portion.

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