JP2003033963A - 押出成形品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬質合成樹脂を円滑に流動させることができ
ると共に，平滑な表面を有する押出成形品を得ることが
できる押出成形品の製造方法及び製造装置を提供するこ
と。 【解決手段】 押出し成形装置１は，押出機５の先端に
配設したダイ２及びサイジング３よりなる。サイジング
３は，整形流路部３２と，押出方向に向かって拡大した
拡大流路部３１とを有している。拡大流路部３１及び整
形流路部３２の内壁面３１１，３２１は平滑に形成され
ている。加熱溶融した硬質合成樹脂４１を，オリフィス
２１２から押し出し，サイジング３により冷却，固化さ
せ，拡大流路部３１において内壁面３１１を転写して平
滑な表面４１１を形成し，整形流路部３２において平滑
な表面４１１を整形して押出成形品４を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，長尺状の成形品の押出し成形を
行う製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より，長尺状の成形品を押出し成形す
る方法として，押出機の先端に設けられたシリンダヘッ
ド部にダイを配設して，成形材料を，上記ダイの先端に
設けたオリフィスから押し出して成形を行う方法があ
る。この成形方法においては，表面が平滑な押出成形品
を得るために，上記ダイの出口部分に，その内壁面を研
磨して平滑にしたランド部が形成してある。そして，加
熱溶融した成形材料は，上記ランド部を通って上記オリ
フィスから所定の断面形状で押し出される。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記成形材料
は，上記ランド部において圧縮されており，上記オリフ
ィスを出た直後には，この圧縮状態が開放されて体積が
幾分膨張する。即ち，言い換えれば，成形材料は上記オ
リフィスを出た直後に横断面積が幾分拡大する。そのた
め，上記ランド部が平滑な内壁面に加工してあっても，
成形材料は，押し出し直後の膨張によって横断面積が拡
大してしまう。そのため，上記ランド部の平滑な内壁面
が直ちに成形材料に転写されることは難しく，表面が平
滑な押出成形品を得ることが困難になっている。

【０００４】また，図１６に示すごとく，上記従来の押
出し成形方法において，強度を向上させる等の目的で，
ガラス繊維やタルク等の固形充填材９１を混入した成形
材料により押出成形品９を成形することがある。しかし
ながら，この場合には，上記固形充填材９１が押出成形
品９の表面９２に露出してしまい，この押出成形品の表
面粗度を大きくしてしまう（例えば，直径１３μｍ，長
さ２〜３ｍｍのガラス繊維を２５重量％含むナイロン樹
脂を，ランド部の内壁面が１〜２μｍの平滑面にしたダ
イを使用して押出し成形した場合，その最大表面粗さは
１８μｍであった。）。そのため，固形充填材９１を混
入した成形材料では，特に，表面９２が平滑な押出成形
品９を得ることが困難になっている。

【０００５】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，硬質合成樹脂を円滑に流動させることが
できると共に，平滑な表面を有する押出成形品を得るこ
とができる押出成形品の製造方法及び製造装置を提供し
ようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】第１の発明は，押出機の先端に，硬
質合成樹脂を押し出すオリフィスを備えたダイとサイジ
ングとを順次配設し，上記ダイから上記硬質合成樹脂を
上記サイジングに押し出し，該サイジング内において上
記硬質合成樹脂を冷却すると共に整形を行って押出成形
品を製造する方法において，上記サイジングは，所望す
る上記押出成形品の横断面形状と略同一の横断面形状に
形成された整形流路部を有すると共に，上記ダイのオリ
フィスに対面する部分から上記整形流路部に向かってそ
の横断面積が拡大する拡大流路部を有し，また，上記整
形流路部及び上記拡大流路部の内壁面は平滑に形成され
ており，加熱溶融した液状の上記硬質合成樹脂を，上記
オリフィスから押し出し，上記拡大流路部の内壁面に圧
接させると共に上記整形流路部の内壁面に接触させて，
上記拡大流路部及び上記整形流路部を通過させ，上記サ
イジングにより，上記硬質合成樹脂を，上記内壁面に接
する表面側から冷却して固化させ，少なくとも上記拡大
流路部において上記内壁面を転写して平滑な表面を形成
すると共に，少なくとも上記整形流路部において所望す
る上記押出成形品の横断面形状と略同一の横断面形状に
整形することを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造
方法にある（請求項１）。

【０００７】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明における押出成形品の製造方法においては，上記
押出機の先端に上記ダイ及びサイジングを配設して押出
成形品を製造する。上記押出し成形を行うに当っては，
加熱溶融した硬質合成樹脂を，上記ダイのオリフィスか
ら押し出す。このとき，上記ダイ内の硬質合成樹脂は圧
縮された状態にある。

【０００８】次いで，加熱溶融した液状の硬質合成樹脂
を，上記拡大流路部を通過させる。このとき，上記オリ
フィスから押し出された直後の硬質合成樹脂には，上記
圧縮状態から開放されて膨張しようとする力が働くた
め，硬質合成樹脂は，拡大流路部の内壁面に圧接されな
がら上記整形流路部に向かってこの拡大流路部を通過す
る。そして，表面平滑に形成された拡大流路部の内壁面
が，硬質合成樹脂の表面に転写されて，この硬質合成樹
脂の表面は平滑な表面に形成される。

【０００９】また，上記拡大流路部は，上記オリフィス
の横断面形状を基準として，この横断面形状から上記整
形流路部の横断面形状に向けてほぼ相似形を保った末広
がりの状態で徐々に拡大した内壁面を有している。その
ため，硬質合成樹脂はサイジングにおいて表面側が冷却
されて固化しながらも，円滑に拡大流路部の内壁面を通
過することができる。

【００１０】次いで，上記硬質合成樹脂を，上記拡大流
路部を通過させた後，整形流路部を通過させる。このと
き，硬質合成樹脂は，表面側から冷却されて固化してい
く。また，このとき，上記硬質合成樹脂は，その中心側
がまだ溶融した状態にあるので，円滑に流動して整形流
路部の内壁面に接触し，表面が平滑に整形され，所望す
る押出成形品の横断面形状に整形することができる。

【００１１】上記のように，サイジングによって冷却，
固化されて表面が平滑に整形された硬質合成樹脂は，そ
の表面粗度を小さく保った状態で押出成形品に成形され
る。それ故，本発明によれば，硬質合成樹脂を円滑に流
動させることができると共に，平滑な表面を有する押出
成形品を得ることができる。なお，上記平滑な表面の形
成は，拡大流路部だけで行うのではなく，拡大流路部及
び整形流路部を合わせて行ってもよい。また，上記横断
面形状の整形は，整形流路部だけで行うのではなく，拡
大流路部及び整形流路部を合わせて行ってもよい。

【００１２】第２の発明は，押出機の先端に，硬質合成
樹脂を押し出すオリフィスを備えたダイとサイジングと
を順次配設し，上記ダイから上記硬質合成樹脂を上記サ
イジングに押し出し，該サイジング内において上記硬質
合成樹脂を冷却すると共に整形を行って押出成形品を製
造する装置において，上記サイジングは，所望する上記
押出成形品の横断面形状と略同一の横断面形状に形成さ
れた整形流路部を有すると共に，上記ダイのオリフィス
に対面する部分から上記整形流路部に向かってその横断
面積が拡大する拡大流路部を有し，また，上記整形流路
部及び上記拡大流路部の内壁面は平滑に形成されてお
り，加熱溶融した液状の上記硬質合成樹脂を，上記オリ
フィスから押し出し，上記拡大流路部の内壁面に圧接さ
せると共に上記整形流路部の内壁面に接触させて，上記
拡大流路部及び上記整形流路部を通過させ，上記サイジ
ングにより，上記硬質合成樹脂を，上記内壁面に接する
表面側から冷却して固化させ，少なくとも上記拡大流路
部において上記内壁面を転写して平滑な表面を形成する
と共に，少なくとも上記整形流路部において所望する上
記押出成形品の横断面形状と略同一の横断面形状に整形
することを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造装置
にある（請求項１４）。

【００１３】本発明の製造装置によっても，上記第１の
発明と同様にして，硬質合成樹脂を円滑に流動させるこ
とができると共に，平滑な表面を有する押出成形品を得
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】上述した各本発明における好まし
い実施の形態につき説明する。上記第１の発明において
は，上記硬質合成樹脂として，例えば，ナイロン樹脂，
ＡＢＳ樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリスチレン樹脂，
アクリル樹脂，ポリカーボネイト樹脂等を用いることが
できる。

【００１５】上記拡大流路部における上記硬質合成樹脂
を，中心側が溶融した液状であると共に表面側が固化し
た状態に保ち，上記オリフィスから押し出される上記硬
質合成樹脂の圧力を，上記中心側の溶融した硬質合成樹
脂を介して，上記中心側から上記表面側に向けて作用さ
せ，上記固化した表面を上記拡大流路部の内壁面に圧接
させることが好ましい（請求項２）。この場合，上記拡
大流路部の内壁面を硬質合成樹脂の表面に効果的に転写
することができ，平滑な表面を有する押出成形品を容易
に得ることができる。

【００１６】上記整形流路部の拡大流路部側における上
記硬質合成樹脂を，中心側が溶融した液状であると共に
表面側が固化した状態に保ち，上記オリフィスから押し
出される上記硬質合成樹脂の圧力を，上記中心側の溶融
した硬質合成樹脂を介して，上記中心側から上記表面側
に向けて作用させ，上記固化した表面を上記整形流路部
の内壁面に圧接させることもできる（請求項３）。この
場合，上記整形流路部の内壁面を硬質合成樹脂の表面に
効果的に転写して，該表面を整形することができ，平滑
な表面を有する押出成形品を容易に得ることができる。

【００１７】上記拡大流路部における上記硬質合成樹脂
を，その横断面において表面側の固化部分を下流側に向
けて徐々に拡大させ，一方，内側の溶融部分は徐々に縮
小させることが好ましい（請求項４）。この場合，上記
拡大流路部における硬質合成樹脂を，平滑な表面を有す
る押出成形品を得るのに適した状態にすることができ
る。

【００１８】上記押出成形品を，上記サイジングの下流
側に配設した引抜装置により引き抜くことが好ましい
（請求項５）。上記整形流路部を通過した後の押出成形
品は，表面側から固化しているため，整形流路部の出口
側より強制的に引き抜くことにより，一層円滑に取り出
すことができる。そのため，硬質合成樹脂が拡大流路部
及び整形流路部に付着してしまうことを容易に防止する
ことができる。また，上記引抜装置により，整形流路部
によって整形された硬質合成樹脂を，速い速度で引き抜
くことができるため，上記押出成形品の生産能力を増大
させることができる。

【００１９】また，上記押出成形品の引き抜きは，回転
駆動する一対のローラの間に挟んで行うことができる
（請求項６）。この場合，上記整形流路部を通過した硬
質合成樹脂を一層容易に引き抜くことができる。

【００２０】また，上記硬質合成樹脂には，固形充填材
を混入することができる（請求項７）。この場合，成形
した押出成形品の引張り強度，弾性率等の各物性値を向
上させることができる。また，上記硬質合成樹脂に上記
固形充填材が混入してある場合でも，上記押出成形品の
製造方法によれば，表面が平滑な押出成形品を成形する
ことができる。

【００２１】また，上記固形充填材は，ガラス繊維，炭
素繊維，チタン酸カリウム繊維又は植物セルロース繊維
の中から選択される一種又は二種以上の繊維状充填材と
することができる（請求項８）。この場合，成形した押
出成形品の上記各物性値を容易に向上させることができ
ると共に，表面が平滑な押出成形品を容易に成形するこ
とができる。

【００２２】また，上記固形充填材は，タルク，炭酸カ
ルシウム，硫酸カルシウム又は木粉の中から選択される
一種又は二種以上の粉末状充填材とすることもできる
（請求項９）。この場合，成形した押出成形品の上記各
物性値を容易に向上させることができると共に，表面が
平滑な押出成形品を容易に成形することができる。

【００２３】また，上記固形充填材は，上記硬質合成樹
脂に対して，重量比で５〜９５％の割合で混入されてい
ることが好ましい（請求項１０）。この場合，成形した
押出成形品の上記各物性値を向上させることができると
共に，円滑に上記押出し成形を行うことができる。

【００２４】また，上記引抜装置における上記押出成形
品の引抜速度を，上記ダイ内部の加熱溶融した液状の硬
質合成樹脂の圧力値が所定の値に近づくよう，すなわ
ち，所定の圧力の範囲内に維持されるよう制御すること
が好ましい（請求項１１）。上記ダイ内部の圧力値は，
上記押出機の運転状態，上記硬質合成樹脂の状態等の種
々の要因により変動し，この圧力値は，上記硬質合成樹
脂の流動性，上記押出成形品の表面平滑度又は断面形状
等の寸法のばらつきに影響を与える。一方，上記ダイ内
部の圧力値は，上記引抜装置における引抜速度を変化さ
せることによっても変化する。そのため，上記ダイ内部
の圧力値が常時所定の値に近づくよう上記引抜装置にお
ける引抜速度を制御することにより，上記硬質合成樹脂
を一層円滑に流動させることができ，平滑な表面を有す
ると共に断面形状等の品質の優れた押出成形品を得るこ
とができる。

【００２５】また，上記所定の値とは，安定した品質の
押出成形品が得られるときの上記ダイ内部の圧力値であ
り，例えば，硬質合成樹脂の種類，上記固形充填材の種
類等によって異なる値となる。また，上記所定の値は，
上記押出機の性能，上記ダイ及びサイジングの構造等の
要因によっても異なる値をとることが多く，前もって実
験又は経験により求めておくことができる。

【００２６】また，上記引抜装置における引抜速度を，
上記圧力値が上記所定の値よりも高いときには増加さ
せ，上記圧力値が上記所定の値よりも低いときには減少
させることが好ましい（請求項１２）。上記圧力値が上
記所定の値よりも高いときには，上記引抜装置における
引抜速度を増加させることにより，上記ダイ内部の圧力
値を低下させることができる。これにより，上記圧力値
を上記所定の値に容易に近づけることができる。一方，
上記圧力値が上記所定の値よりも低いときには，上記引
抜装置における引抜速度を減少させることにより，上記
ダイ内部の圧力値を上昇させることができる。これによ
り，上記圧力値を上記所定の値に容易に近づけることが
できる。

【００２７】また，押出成形時には，上記サイジング内
の硬質合成樹脂は，中心側が溶融した液状であると共に
表面側が固化した状態にあり，上記サイジングの出口に
おける硬質合成樹脂は，中心側から表面側までの全体が
固化した状態にあることが好ましい（請求項１３）。こ
の場合，上記サイジングから押し出される硬質合成樹脂
に上記引抜装置によって引抜力を加えても，この硬質合
成樹脂による押出成形品が上記サイジングを出た後で変
形してしまうようなことがない。そのため，断面形状等
の品質が一層優れた押出成形品を得ることができる。

【００２８】上記第２の発明においては，上記硬質合成
樹脂として，例えば，ナイロン樹脂，ＡＢＳ樹脂，ポリ
プロピレン樹脂，ポリスチレン樹脂，アクリル樹脂，ポ
リカーボネイト樹脂等を用いることができる。また，上
記オリフィス，上記整形流路部及び上記拡大流路部は，
それぞれ複数の押出成形品を同時に成形するよう複数個
を構成することができる（請求項１５）。この場合，上
記硬質合成樹脂は，各オリフィスから押し出され，各拡
大流路部及び各整形流路部を通過して，複数の押出成形
品を同時に成形することができる。

【００２９】また，上記オリフィス，上記整形流路部及
び上記拡大流路部は，中空状の押出成形品を成形するよ
う構成することもできる（請求項１６）。この場合，上
記オリフィス，上記拡大流路部及び上記整形流路部は共
に断面環状に形成されており，上記硬質合成樹脂は，オ
リフィスから押し出され，拡大流路部及び整形流路部を
通過して，中空状の押出成形品を成形することができ
る。

【００３０】上記押出成形品の製造装置は，上記押出成
形品を引き抜くために上記サイジングの下流側に配設し
た引抜装置を有していることが好ましい（請求項１
７）。上記整形流路部を通過した後の押出成形品は，表
面側から固化しているため，整形流路部の出口側より強
制的に引き抜くことにより，一層円滑に取り出すことが
できる。そのため，硬質合成樹脂が拡大流路部及び整形
流路部に付着してしまうことを容易に防止することがで
きる。また，上記引抜装置により，整形流路部によって
整形された硬質合成樹脂を，速い速度で引き抜くことが
できるため，上記押出成形品の生産能力を増大させるこ
とができる。

【００３１】また，上記引抜装置は，上記押出成形品を
間に挟んで引き抜くための回転駆動する一対のローラを
有していることができる（請求項１８）。この場合，上
記整形流路部を通過した硬質合成樹脂を一層容易に引き
抜くことができる。

【００３２】上記一対のローラの外周面には多数の凹凸
が形成されていることが好ましい（請求項１９）。この
場合，上記ローラの外周面における凸部が，上記硬質合
成樹脂の表面に食い込んで，この硬質合成樹脂を容易に
引き抜くことができる。

【００３３】上記拡大流路部は，上記オリフィスの軸芯
方向に対して０．２〜１０°の角度を有して拡大してい
ることが好ましい（請求項２０）。この場合，上記硬質
合成樹脂は上記拡大流路部の内壁面に一層効果的に圧接
することができ，一層平滑な表面を有する押出成形品を
成形することができる。

【００３４】また，上記ダイは上記オリフィスの近傍に
加熱手段を有していることが好ましい（請求項２１）。
この場合，上記加熱装置によって，効果的に上記硬質合
成樹脂を加熱することができ，この硬質合成樹脂は，溶
融した液状を保って上記オリフィスから円滑に押し出さ
れることができる。

【００３５】また，上記ダイと上記サイジングとの間に
は，断熱層を有していることが好ましい（請求項２
２）。この場合，上記断熱層によって，上記ダイと上記
サイジングとの間の断熱効果を高めることができ，上記
押出し成形に一層適した温度分布の状態を形成すること
ができる。

【００３６】また，上記押出成形品の製造装置は，上記
ダイ内部の加熱溶融した硬質合成樹脂の圧力を検出する
圧力センサと，該圧力センサによって検出した圧力値が
所定の値に近づくように上記引抜装置における引抜速度
を制御する制御装置とを有することが好ましい（請求項
２３）。

【００３７】上記ダイ内部の圧力値は，上述した発明と
同様に，上記押出成形品の表面平滑度又は断面形状等の
寸法のばらつきに影響を与える。一方，上記ダイ内部の
圧力値は，上記引抜装置における引抜速度を変化させる
ことによっても変化する。そのため，上記圧力センサに
よって検出した上記ダイ内部の圧力値を所定の値に保つ
よう上記引抜装置における引抜速度を制御することによ
り，上記硬質合成樹脂を一層円滑に流動させることがで
き，平滑な表面を有すると共に断面形状等の寸法精度の
優れた押出成形品を得ることができる。また，上記所定
の値については，上述した発明と同様である。

【００３８】また，上記制御装置は，上記圧力値が上記
所定の値よりも高いときには上記引抜装置における引抜
速度を増加させ，上記圧力値が上記所定の値よりも低い
ときには上記引抜装置における引抜速度を減少させるよ
う構成することが好ましい（請求項２４）。

【００３９】上記圧力値が上記所定の値よりも高いとき
には，上記制御装置によって上記引抜装置における引抜
速度を増加させることにより，上記ダイ内部の圧力値を
低下させることができる。これにより，上記圧力値を上
記所定の値に容易に近づけることができる。一方，上記
圧力値が上記所定の値よりも低いときには，上記制御装
置によって上記引抜装置における引抜速度を減少させる
ことにより，上記ダイ内部の圧力値を上昇させることが
できる。これにより，上記圧力値を上記所定の値に容易
に近づけることができる。

【００４０】また，上記引抜装置は，フィードバックモ
ータにより駆動するよう構成することが好ましい（請求
項２５）。この場合，上記フィードバックモータによ
り，上記圧力センサにより検出した圧力値に対して，迅
速に上記引抜装置における引抜速度を変化させることが
可能になる。そのため，上記押出成形品を一層円滑に引
き抜いて，この押出成形品の断面形状等の品質を一層安
定させることができる。また，上記フィードバックモー
タとしては，ＡＣサーボモータ又はＰＧ付ベクトルイン
バータモータ等を使用することができる。

【００４１】また，上記サイジングは，上記加熱溶融し
た液状の硬質合成樹脂が内部まで固化するのに十分な長
さを有していることが好ましい（請求項２６）。この場
合，上記サイジングにおいて上記硬質合成樹脂が十分に
固化するため，上記サイジングから押し出される硬質合
成樹脂に上記引抜装置によって引抜力を加えても，この
硬質合成樹脂による押出成形品が上記サイジングを出た
後で変形してしまうようなことがない。そのため，断面
形状等の寸法にばらつきがほとんどない品質が一層優れ
た押出成形品を得ることができる。

【００４２】また，上記引抜装置は，回転駆動される一
対の無端ベルトの間に上記押出成形品を挟んで，該押出
成形品と上記一対の無端ベルトとの間に生ずる摩擦力に
より，上記押出成形品を引き抜くよう構成することが好
ましい（請求項２７）。この場合，上記押出成形品の表
面に上記引抜による形跡等を残すことなく，上記押出成
形品を円滑に引き抜くことができる。また，上記無端ベ
ルトとは，複数のローラの外周表面に環状に架け渡し
て，このローラによって回転駆動されるベルトであって
キャタピラ等を構成するものである。

【００４３】また，上記押出成形品の製造装置は，上記
サイジングの下流側に上記押出成形品をさらに冷却する
冷却装置を有しており，上記引抜装置は，上記サイジン
グと上記冷却装置との間，及び上記冷却装置の下流側に
それぞれ設けることが好ましい（請求項２８）。この場
合，上記複数の引抜装置によって，上記サイジング内で
硬質合成樹脂が詰まってしまうことを容易に防止するこ
とができ，安定した押出成形品の引抜を行うことができ
る。また，上記冷却装置によって，押出成形品をさらに
冷却して，上記押出成形品を一層変形し難い状態にし，
品質が一層優れた押出成形品を容易に得ることができ
る。

【００４４】以下に，図面を用いて本発明の実施例につ
き説明する。 （実施例１）図１，図２（ａ），（ｂ）に示すごとく，
本例の押出成形品４の製造方法においては，押出機５の
先端のシリンダヘッド部５１に，硬質合成樹脂４１を押
し出すオリフィス２１２を備えたダイ２とサイジング３
とを順次配設する。そして，上記シリンダヘッド部５１
を介して，加熱溶融した液状の硬質合成樹脂４１を上記
ダイ２から上記サイジング３に押し出し，該サイジング
３内において上記硬質合成樹脂４１を冷却すると共に整
形を行う（図３参照）。

【００４５】上記ダイ２は，上記硬質合成樹脂４１が流
れる流路部２０の内径を縮小したランド部２１の先端に
オリフィス２１２を有している。また，上記サイジング
３は，所望する上記押出成形品４の横断面形状と略同一
の横断面形状に形成された整形流路部３２を有する。ま
た，サイジング３は，上記ダイ２のオリフィス２１２に
対面する部分に，このオリフィス２１２から上記整形流
路部３２に向かって横断面積が徐々に拡大する拡大流路
部３１を有している。また，上記整形流路部３２の内壁
面３２１と上記拡大流路部３１の内壁面３１１は平滑に
形成されている。更に，上記オリフィス２１２は，押出
成形品４の横断面形状に対して略相似形でやや縮小した
形状に形成されている。

【００４６】そして，上記押出し成形を行うに当って
は，加熱溶融した液状の硬質合成樹脂４１を，上記オリ
フィス２１２から押し出す。そして，この硬質合成樹脂
４１を，上記拡大流路部３１の内壁面３１１に圧接させ
た後に上記整形流路部３２の内壁面３２１に摺接して，
拡大流路部３１及び整形流路部３２を通過させる。上記
硬質合成樹脂４１は，上記サイジング３により上記内壁
面３１１，３２１に接する表面側から冷却して固化させ
る。そして，上記拡大流路部３１において上記内壁面３
１１を転写して平滑な表面４１１を形成すると共に，上
記整形流路部３２において押出成形品４の横断面形状と
略同一の横断面形状に整形する。

【００４７】以下に，これを詳説する。図１，図２
（ａ），（ｂ）に示すごとく，上記押出成形品４の製造
方法においては，上記ダイ２及びサイジング３を連結し
た押出し成形装置１を用いる。上記ダイ２の流路部２０
は，上記押出し機５のシリンダヘッド部５１における流
路口５１１に連通している。また，上記流路部２０，ラ
ンド部２１，拡大流路部３１及び整形流路部３２は，上
記シリンダヘッド部５１の流路口５１１から順次連通さ
れている。

【００４８】上記ランド部２１の内壁面２１１も平滑に
形成されていることが好ましい。また，上記拡大流路部
３１の内壁面３１１及び整形流路部３２の内壁面３２１
は，表面粗度が表面加工上可能な限り小さい平滑な面に
形成されていることが好ましい。なお，本例において
は，上記拡大流路部３１及び整形流路部３２の各内壁面
３１１，３２１は，鏡面状に加工されており，表面粗度
が０．１〜１．０μｍ程度の平滑な面になっている。ま
た，上記各内壁面３１１，３２１の表面には，窒化チタ
ン等の表面硬化被膜層を形成することができ，これによ
り，耐摩耗性を向上させ，更に使用する硬質合成樹脂４
１の材料との組み合せで摺動性を向上させることもでき
る。

【００４９】上記ダイ２には，その外側面に加熱を行う
ための加熱手段としてバンドヒータ２２が設けてある。
また，ダイ２には，ダイ２内部の上記ランド部２１の近
傍に追加の加熱手段としてのパイプヒータ２３が設けて
ある。そして，上記バンドヒータ２２はダイ２全体を加
熱し，パイプヒータ２３はランド部２１の近傍を加熱す
る。また，パイプヒータ２３は，サイジング３によりダ
イ２の熱が奪われ，ランド部２１の近傍の温度が局部的
に低下するのを防止する。

【００５０】また，上記ダイ２とサイジング３との接触
面の間，即ち，ダイ２におけるオリフィス２１２を形成
した面とサイジング３における拡大流路部３１の上流側
の面との間には，断熱層としての断熱部２４を形成して
いる。本例においては，断熱部２４は，ダイ２側に設け
てあり，ダイ２とサイジング３との間の接触面積を小さ
くするようにして，非接触の空間部として構成してい
る。

【００５１】上記断熱部２４は，上記オリフィス２１２
を囲うように，該オリフィス２１２の周辺に形成されて
おり，ダイ２の熱が伝導によりサイジング３側に奪われ
るのを抑制し，もって上記ダイ２における加熱溶融状態
の硬質合成樹脂４１が温度低下を来さずに，押出し成形
に好ましい状態のまま，オリフィス２１２から押し出さ
れることを可能にしている。なお，この断熱部２４は，
ダイ２側に限らず，サイジング３側に設けてもよく，ダ
イ２とサイジング３の両方に設けてもよい。

【００５２】また，上記サイジング３には冷却手段とし
て冷却用通路３３が設けてある。そして，サイジング３
は，この冷却用通路３３に，好ましくは一定の温度に保
たれた水等の冷却媒体を循環させることによって，上記
拡大流路部３１及び整形流路部３２の冷却を行うように
なっている。この冷却用通路３３は，上記拡大流路部３
１の周辺と上記整形流路部３２の周辺に設けられてい
る。

【００５３】上記加熱手段及び冷却手段を用いて，上記
ダイ２及びサイジング３の温度は，上記押出し成形を行
うのに最適な温度に調節されている。具体的には，上記
オリフィス２１２の温度は，上記硬質合成樹脂４１が溶
融して液状をなし，押出し成形を行うために適する温度
に調節している。また，上記拡大流路部３１の温度は，
上記硬質合成樹脂４１が内壁面３１１に接したときに固
化を始める温度で，外力を加えると変形流動が可能であ
る温度（熱変形温度以上）を保つように調節している。

【００５４】また，整形流路部３２の温度は，硬質合成
樹脂４１が内部まで固化するのに充分な温度以下になる
ように調節している。なお，上記温度の調節のうち，拡
大流路部３１及び整形流路部３２の温度調節は，冷却水
の温度，供給量，押出成形品４の大きさ，熱容量，押出
速度等で変動してくるので，実際のトライアルで最適条
件を見つけ出すことになる。

【００５５】本例の押出成形品４の製造方法において，
押出し成形を行うに当っては，加熱溶融した硬質合成樹
脂４１を，押出機５のシリンダヘッド部５１を通して，
上記オリフィス２１２から押し出す。このとき，ダイ２
内の硬質合成樹脂４１は圧縮された状態にある。

【００５６】次いで，加熱溶融した液状の硬質合成樹脂
４１を，上記拡大流路部３１を通過させる。このとき，
上記オリフィス２１２から押し出された直後の硬質合成
樹脂４１には，上記圧縮状態から開放されて膨張しよう
とする力が働くため，硬質合成樹脂４１は，拡大流路部
３１の内壁面３１１に圧接されながら上記整形流路部３
２に向かってこの拡大流路部３１を通過する。そして，
表面平滑に形成された拡大流路部３１の内壁面３１１
が，硬質合成樹脂４１の表面４１１に転写されて，この
硬質合成樹脂４１の表面４１１は平滑な表面に形成され
る。

【００５７】また，上記拡大流路部３１は，上記オリフ
ィス２１２の横断面形状を基準として，この横断面形状
から上記整形流路部３２の横断面形状に向けてほぼ相似
形を保った末広がりの状態で徐々に拡大した内壁面３１
１を有しており，これに応じて拡大流路部３１の横断面
積も徐々に拡大している（図２（ａ），（ｂ）参照）。
そのため，硬質合成樹脂４１はサイジング３において冷
却されて固化しながらも，円滑に拡大流路部３１の内壁
面３１１を通過することができる。

【００５８】次いで，上記硬質合成樹脂４１を，上記拡
大流路部３１を通過させた後，整形流路部３２を通過さ
せる。このとき，硬質合成樹脂４１は，表面側から冷却
されて固化していく。また，このとき，上記硬質合成樹
脂４１は，その中心側がまだ溶融した状態にあるので，
円滑に流動して整形流路部３２の内壁面３２１に接触
し，表面４１１が平滑に整形され，所望する押出成形品
４の横断面形状に整形することができる。

【００５９】上記のように，サイジング３によって冷
却，固化されて表面４１１が平滑に整形された硬質合成
樹脂４１は，その表面粗度を小さく保った状態で，押出
成形品４に成形される。それ故，本例によれば，硬質合
成樹脂４１を円滑に流動させることができると共に，平
滑な表面４１１を有する押出成形品４を得ることができ
る。

【００６０】本例における硬質合成樹脂４１は，結晶性
熱可塑性樹脂の１つであるナイロンをベースとして，こ
の中に固形充填材４２として直径１３μｍ，長さ２〜３
ｍｍのガラス短繊維を重量比で２５％の割合で混入した
ものとした。図４に示すごとく，上記押出成形品４の製
造方法により成形した押出成形品４の表面４１１は，表
面粗度が極めて小さくなっている。具体的には，内壁面
３１１，３２１の表面粗度を１〜２μｍの範囲の平滑面
としたもので，押出成形品４の表面４１１は，その最大
表面粗さが５μｍであった。

【００６１】なお，図５は，上記ダイ２及びサイジング
３内における硬質合成樹脂４１の圧力分布と流動速度を
模式的に示す。同図における破線は，硬質合成樹脂４１
のうち加熱されて溶融した液状部分と冷却されて固化し
た部分の境界を示す。即ち，硬質合成樹脂４１は，ダイ
２内では全体に渡って液状であるが，オリフィス２１２
を出た直後に，拡大流路部３１の冷却された内壁面３１
１に接して熱を奪われて，内壁面３１１と接する部分，
即ち硬質合成樹脂４１の表面部分が固化する。

【００６２】同図において，上記硬質合成樹脂４１にお
ける中心側の液状部分の形状は，下流側に向けて徐々に
小さくなる先細状となり，その先端は拡大流路部３１を
超えて整形流路部３２の入り口部分にまで及んでいる。
一方，上記硬質合成樹脂４１の固化部分の厚みは拡大流
路部３１の部分で下流側に向けて徐々に厚くなり，整形
流路部３２の入り口部分を超えたところでは中心まで固
化している。同図中，Ｐ１０は溶融した液状の硬質合成
樹脂４１の圧力を示し，Ｐ１〜Ｐ９は固化した硬質合成
樹脂４１が拡大流路部３１の内壁面３１１又は整形流路
部３２の内壁面３２１に押し付けられる圧力を示す。

【００６３】上記硬質合成樹脂４１の液状部分の圧力Ｐ
１０は，液状部分全体に渡って一定（圧力損失は無視し
ている）であり，かつ液状であるため，中心側から表面
側に向けて四方八方に作用している。一方，固化した表
面部分が内壁面３１１，３２１に押し付けられる圧力
は，位置により異なっており，拡大流路部３１のオリフ
ィス２１２に近い部分が最大（Ｐ９）で，下流に位置す
る部分に向け徐々に小さくなり，整形流路部３２内の中
心部まで固化した部分では最小（Ｐ１）となっている。
上記固化した表面部分が内壁面３１１，３２１に押し付
けられる圧力が下流側に向けて小さくなる圧力の分布
は，上流側の固化部分の厚みが薄い部分では中心部の液
状部分の圧力（Ｐ１０）が，硬質合成樹脂４１の表面４
１１に直接的に作用していることによると考えられる。

【００６４】以下に，図５における硬質合成樹脂４１の
圧力分布と流動速度について，更に詳説する。上記溶融
温度以上に加熱された液状の硬質合成樹脂４１は，オリ
フィス２１２から押し出されて，冷却された拡大流路部
３１の内壁面３１１に接すると，この接した表面部分が
急速に冷却されて溶融温度を下回る温度（結晶性樹脂の
場合には結晶化温度を下回る温度）に低下して表面部分
の固化が始まる。ただし，硬質合成樹脂４１は，この拡
大流路部３１では，表面部分が固化しているものの，外
部から力が加わると変形可能な状態を保っており，溶融
温度以上の温度を保っている中心部の液状部分から押圧
力を受けて，拡大流路部３１の平滑な内壁面３１１に押
し付けられる。

【００６５】なお，このとき，硬質合成樹脂４１の材料
がガラス繊維のような固形充填材を含んでいても，これ
らの固形充填材は内壁面３１１によって樹脂表面部分か
ら突出することは阻止され，硬質合成樹脂４１内に埋め
込まれた状態で固化することになる。

【００６６】上記硬質合成樹脂４１は，拡大流路部３１
の下流に向かうに従って引き続き冷却されるので，表面
側より固化した部分が厚くなり，逆に溶融した液状部分
は薄くなる。この結果，固化した表面部分は内壁面３１
１の平滑面に接しながら下流側に向けて移動するうち
に，内壁面３１１の平滑面が転写されて平滑な表面４１
１が形成されると共に，拡大流路部３１の横断面形状に
沿った横断面形状に整形されていく。

【００６７】上記拡大流路部３１においては，中心部か
らの押圧力によって内壁面３１１に押し付けられる圧力
は下流に向かうに連れて小さくなるが，中心部の溶融し
た液状部分が，少なくとも整形流路部３２の入り口部分
から下流側に幾分及んでいるので，整形流路部３２にお
いてその内壁面３２１に表面部分を押し付ける圧力が作
用して，硬質合成樹脂４１の横断面形状を整形流路部３
２の横断面形状と同一の最終形状に整形することができ
る。この最終的な横断面形状に整形された硬質合成樹脂
４１は，整形流路部３２内を通過する途中でも，引き続
き冷却されて，整形流路部３２の出口部分までには中心
部まで完全に固化される。

【００６８】このように，上記のごとく，上記拡大流路
部３１における上記硬質合成樹脂４１は，中心側が溶融
した液状であると共に表面側が固化した状態を保ってい
る。また，上記オリフィス２１２から押し出される上記
硬質合成樹脂４１の圧力を，上記中心側の溶融した硬質
合成樹脂４１を介して，上記中心側から上記表面側に向
けて作用させ，上記固化した表面を上記拡大流路部３１
の内壁面３１１に圧接させている。そのため，上記平滑
な表面４１１を有する押出成形品４を成形することがで
きる。

【００６９】また，オリフィス２１２から速度Ｖ１で押
し出された硬質合成樹脂４１は，拡大流路部３１でその
横断面積が拡大される。そのため，拡大流路部３１での
通過速度Ｖ２は上記速度Ｖ１よりも幾分遅くなる。この
結果，オリフィス２１２からの押出速度よりも遅い速度
で内壁面３１１，３２１に接して通過することが転写の
効率を向上させて，押出成形品４の平滑な表面４１１の
形成に寄与しているものと推定する。

【００７０】また，上記サイジング３における拡大流路
部３１は，その内壁面３１１が上記オリフィス２１２の
押出方向に対して，０．２〜１０°の角度αを有してい
る。そして，上記拡大流路部３１の拡大率は，押出し成
形を行う硬質合成樹脂４１の自然膨張率以下である。こ
こで，上記硬質合成樹脂４１の自然膨張率とは，ダイ２
内で圧縮された硬質合成樹脂４１が上記オリフィス２１
２から押し出された直後に，圧縮状態が開放されて膨張
するときの膨張の大きさをいい，この膨張した硬質合成
樹脂４１の断面積をオリフィス２１２の断面積で割った
値として表すことができる。これにより，オリフィス２
１２から押し出された液状の硬質合成樹脂４１は，押出
し成形中に常時内壁面３１１に確実に接触することがで
きる。

【００７１】（実施例２）本例は，図６に示すごとく，
上記実施例１に記載の押出し成形装置１の下流側に引抜
装置６を設けて，中心部まで固化した押出成形品４を強
制的に引き抜く例である。上記引抜装置６は，回転駆動
する一対のローラ６１を有しており，この一対のローラ
６１は，その外周面６１１が上記押出成形品４の両側に
圧接するよう構成されている。

【００７２】また，上記一対のローラ６１は，上記押出
成形品４よりも硬質のスチール等の硬質材料で形成され
ていると共に，その上記外周面６１１にはローレット加
工等による多数の凹凸が形成されている。そして，上記
引抜装置６は，上記凹凸の凸部６１２を押出成形品４の
表面４１１に食い込ませて，上記一対のローラ６１の回
転力により，押出成形品４の引き抜きを行う。この場合
には，押出成形品４とローラ６１との間にスリップ等が
生じることがないので，確実な引き抜きを行うことがで
きる。その他は上記実施例１と同様である。

【００７３】なお，図７（ａ）に示すごとく，上記引抜
装置６は，上記一対のローラ６１を多段配設して構成す
ることもでき，この場合には押出成形品４の表面４１１
への食い込み量を小さくするか，又は食い込みなしで引
き抜きを行うことができる。また，図７（ｂ）に示すご
とく，引抜装置６は，回転するキャタピラ６２の表面に
押出成形品４よりも軟らかいゴム等の多数の突起６２１
を形成して構成することもできる。この場合には，押出
成形品４の表面４１１に食い込み跡を生じさせることな
く引き抜きを行うことができる。

【００７４】本例においては，上記整形流路部３２を通
過した後の押出成形品４は，中心部まで固化しているた
め，整形流路部３２の出口側より強制的に引張力を加え
ると，固化した部分を介してその引張力は拡大流路部３
１にまで伝達される。そのため，硬質合成樹脂４１がサ
イジング３における拡大流路部３１及び整形流路部３２
内で詰まったりすることがなく，確実に安定して押出成
形品４を得ることができる。

【００７５】更に，拡大流路部３１のオリフィス２１２
側には，内壁面３１１に付着し易い液状の硬質合成樹脂
４１が接触するが，内壁面３１１に接すると同時に熱を
奪われて表面側が固化し始めるので，この表面部分にも
引張力を作用させることができる。かつ，内壁面３１１
が下流側に向けて末広がりに拡大しているので，上記引
張力は，一部が固化した表面を，内壁面３１１から引き
剥がす方向の力に変換される。この結果，サイジング３
における拡大流路部３１及び整形流路部３２内で硬質合
成樹脂４１が内壁面３１１に付着して詰まるのを確実に
防止することができる。その他，上記実施例１と同様の
作用効果を得ることができる。

【００７６】（実施例３）本例は，図８に示すごとく，
同一横断面形状の押出成形品４を複数本同時に得られる
ように押出し成形装置１を構成した例である。図９
（ａ），（ｂ）はそれぞれ図８におけるＡ−Ａ矢視線，
Ｂ−Ｂ矢視線に沿った断面図である。各図において，上
述した実施例１と同一部分には同一符号を付している。

【００７７】図８において，ダイ２における流路部２０
には，複数に分岐した分岐流路部２０１が形成されてお
り，各分岐流路部２０１の下流側には，上記ランド部２
１，オリフィス２１２，拡大流路部３１及び整形流路部
３２が，各分岐流路部２０１の下流側に設けられてい
る。その他は上記実施例１と同様である。なお，各々が
異なる横断面形状の押出成形品４を同時に得るときに
は，オリフィス２１２，拡大流路部３１，整形流路部３
２をそれぞれ対応した形状に形成させることはいうまで
もない。

【００７８】本例においては，上記硬質合成樹脂４１
は，各オリフィス２１２から押し出され，各拡大流路部
３１及び各整形流路部３２を流れて，複数の押出成形品
４を同時に成形することができる。その他，上記実施例
１と同様の作用効果を得ることができる。また，本例に
おいては，押出成形品４を１本だけ押し出す場合に比べ
て押出速度を遅くして，上記サイジング３による冷却を
効率的に行うことができる。この場合，上記押出速度を
遅くしていても，同時に複数本の押出成形品４を生産す
ることができるため，単位時間当たりの実質生産量を低
下させることがない。また，上記のごとく冷却を効率的
に行うことができるため，サイジング３の小型化を図る
ことができる。

【００７９】（実施例４）本例は，図１０に示すごと
く，横断面形状が四角形で内部に連続した中空部４２を
有する中空状の押出成形品４を得るように押出し成形装
置１を構成した例である。図１１（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ図１０におけるＡ−Ａ矢視線，Ｂ−Ｂ矢視線に沿っ
た断面図である。各図において，上述した実施例１と同
一部分には同一符号を付している。上記オリフィス２１
２，拡大流路部３１及び整形流路部３２は，横断面視で
それぞれ環状に形成されている。

【００８０】上記ダイ２及びサイジング３は，環状の流
路を形成するマンドレル２５を有して構成されている。
そして，上記流路部２０，ランド部２１，オリフィス２
１２，拡大流路部３１及び整形流路部３２は，マンドレ
ル２５を内部に有し，横断面視で環状に形成されてい
る。このマンドレル２５は，流路部２０を形成する上流
側の先端が円錐状又は角錐状の形状をなし，その他の部
分が四角柱状の形状をなしている。また，マンドレル２
５は，四辺をブリッジ２５１によってダイ２に支えられ
ている。

【００８１】また，上記ランド部２１の内壁面２１１，
拡大流路部３１の内壁面３１１及び整形流路部３２の内
壁面３２１は，環状の外周部３５がダイ２及びサイジン
グ３に形成されており，内周部３４がマンドレル２５に
形成されている。上記拡大流路部３１は，図１０から明
らかなようにその内壁面３１１は中空状の押出成形品４
の外表面４１１側と中空内面４２１側の両方に末広がり
に拡大するように形成してある。これにより，外表面４
１１と中空内面４２１の両方が平滑面となる押出成形品
４が得られる。なお，中空内面４２１に平滑さが要求さ
れないときには，必ずしもこの部分に対応する内壁面３
１１の内周部３４に押出方向に向かって徐々に拡大した
拡大流路部３１を設ける必要はない。その他は上記実施
例１と同様である。

【００８２】本例においては，上記硬質合成樹脂４１
は，上記環状のオリフィス２１２から押し出され，拡大
流路部３１及び整形流路部３２を通過して，中空状の押
出成形品４を成形することができる。その他，上記実施
例１と同様の作用効果を得ることができる。

【００８３】（実施例５）本例は，図１２に示すごと
く，上記押出し成形装置１及び上記引抜装置６の下流側
に，上記押出成形品４を冷却する冷却装置７及び押出成
形品４を所望の長さに切断する切断機８を設けた例であ
る。本例においては，上記冷却装置７は，固化した押出
成形品４を冷却水に直接接触させて冷却をする冷却水槽
７１と，その下流側に冷却水を吹き飛ばすエアーブロー
７２とにより構成してある。なお，これに対し，冷却装
置７は，エアーを吹き付けて冷却を行う空冷コンベアに
より構成してあってもよい。

【００８４】また，上記切断機８としては，ギロチン式
又は丸のこ式等のものを使用することができるが，要求
によってはドラムに巻き付けて数十〜数百メートルの長
さ単位で切断することもある。更に，引抜装置６と冷却
装置７とは，必要により逆の順に配置してもよい。その
他は上記実施例１と同様である。

【００８５】本例のように，上記硬質合成樹脂４１の冷
却は，上記サイジング３と上記冷却水槽７により行うこ
とができる。この冷却装置７は，特に，上記押出成形品
４の押出速度が大きいとき，及び／又は押出成形品４の
肉厚が大きく中心部まで冷却するのに長時間を要する押
出成形品４を得るときに有効である。その他，上記実施
例１と同様の作用効果を得ることができる。

【００８６】（実施例６）図１３に示すごとく，本例の
押出し成形装置１（押出成形品４の製造装置）は，引抜
装置６と，上記ダイ２の内部の加熱溶融した液状の硬質
合成樹脂の圧力を検出する圧力センサ６５と，この圧力
センサ６５によって検出した硬質合成樹脂の圧力値（以
下，圧力値という。）が所定の値に近づくように上記引
抜装置６における上記押出成形品４の引抜速度を制御す
る制御装置６０とを有する。また，上記制御装置６０
は，上記圧力値が上記所定の設定圧力値（以下，設定値
という。）よりも高いときには上記引抜装置６における
引抜速度を増加させ，上記圧力値が上記設定値よりも低
いときには上記引抜装置６における引抜速度を減少させ
るよう構成されている。

【００８７】また，上記圧力センサ６５により検出した
圧力値に対して迅速に上記引抜速度を変化させるため
に，上記引抜装置６は，フィードバックモータ６６とし
てのＰＧ（オプティカルエンコーダ）付ベクトルインバ
ータモータにより駆動するよう構成してある。本例で
は，上記引抜装置６は，回転駆動する一対のローラ６１
により構成し，この一対のローラ６１の間に上記押出成
形品４を挟んで，一対のローラ６１と押出成形品４との
間に生ずる摩擦力により引抜を行う。また，上記フィー
ドバックモータ６６は一方のローラ６１に設けてあり，
この一方のローラ６１と他方のローラ６１とはギヤを介
して連結されており，両方のローラ６１は同一の周速度
で回転駆動されるようになっている。

【００８８】また，上記サイジング３は，上記加熱溶融
した液状の硬質合成樹脂４１が内部まで固化するのに十
分な長さを有している。そのため，押出成形時には，上
記サイジング３内の硬質合成樹脂４１は，中心側が溶融
した液状であると共に表面側が固化した状態にあり，上
記サイジング３の出口における硬質合成樹脂４１は，中
心側から表面側までの全体が固化した状態にある。これ
により，上記サイジング３において上記硬質合成樹脂４
１が十分に固化するため，上記サイジング３から押し出
される硬質合成樹脂４１に上記引抜装置６によって引抜
力を加えても，この硬質合成樹脂４１の押出成形品４が
上記サイジング３を出た後で伸長したり変形してしまう
ようなことがない。

【００８９】上記押出し成形装置１において，上記サイ
ジング３より押出成形品４を押し出す際には，上記ダイ
２の内部には上記押出機５のスクリューからの押出圧力
が加わっている。そして，上記ダイ２の内部の圧力値
は，上記押出機５の運転状態（例えば，押出機５のスク
リューの回転数やトルクのばらつき），上記硬質合成樹
脂４１の状態（例えば，押出機５のホッパーに投入する
原料としての樹脂ペレットのサイズのばらつき）等の種
々の要因により変動する。また，上記固形充填材を混入
した硬質合成樹脂４１においては，この固形充填材の含
有率の大小によっても，上記ダイ２の内部の圧力値は変
動する。

【００９０】そして，上記ダイ２の内部の圧力値の変動
が大きくなると，上記サイジング３内の硬質合成樹脂４
１の流動に悪影響を与える。そのため，上記ダイ２の内
部の圧力値の変動を抑制すれば，品質の安定した押出成
形品４が得られると考えられる。

【００９１】また，本例の押出し成形装置１もまた，サ
イジング３における拡大流路部３１の内壁面３１１に硬
質合成樹脂４１を圧接させて平滑な表面を有する押出成
形品４を得ようとするものである。つまり，上記拡大流
路部３１の内壁面３１１と硬質合成樹脂４１との間には
上記圧接による摩擦抵抗が常に働いている。そして，上
記押出機５のスクリューからの押出圧力及び上記加熱溶
融した液状の硬質合成樹脂４１の押圧力等による押出力
が上記摩擦抵抗に打ち勝つことによって円滑な押出成形
が可能となる。

【００９２】ところで，上記ダイ２の内部の圧力値は，
上記サイジング３内における上記摩擦抵抗が大きくなっ
たときに上昇する。そして，この摩擦抵抗は，上記押出
力による硬質合成樹脂４１の押出速度と密接に関係して
おり，この押出速度が速いときには小さく，遅いときに
は大きくなっているものと考えられる。そして，上記押
出力に助力する形で，上記引抜装置６によって上記硬質
合成樹脂４１からなる押出成形品４の引抜を行う。その
ため，引抜装置６の引抜速度を変化させることによって
上記ダイ２の内部の圧力値が一定となるように制御する
ことができる。

【００９３】そこで，本例では，実際に押出し成形装置
１を稼動させて，円滑に押出成形品４を生産することが
できるときの上記ダイ２の内部の圧力値を事前に読み取
っておき，これを上記圧力値の設定値（これが上記所定
の値となる。）として，上記引抜装置６における引抜速
度を調節する。

【００９４】そして，上記制御装置６０は，上記圧力セ
ンサ６５による圧力値を入力として検出すると共に，上
記引抜装置６のフィードバックモータ６６を出力とし
て，このフィードバックモータ６６の回転数を変化させ
ることによって上記引抜装置６における引抜速度を制御
する。すなわち，本例では，上記制御装置６０は，上記
圧力値が上記設定値よりも高いときには上記引抜装置６
における引抜速度を増加させ，逆に上記圧力値が上記設
定値よりも低いときには上記引抜装置６における引抜速
度を減少させて，上記圧力値が上記設定値に近づくよう
上記圧力値のフィードバック制御を行う。

【００９５】そして，上記圧力値が上記設定値よりも高
いときには，上記制御装置６０によって上記引抜装置６
における引抜速度を増加させることにより，上記ダイ２
の内部の圧力値を低下させ，上記圧力値を上記設定値に
近づけることができる。一方，上記圧力値が上記設定値
よりも低いときには，上記制御装置６０によって上記引
抜装置６における引抜速度を減少させることにより，上
記ダイ２の内部の圧力値を上昇させ，上記圧力値を上記
設定値に容易に近づけることができる。

【００９６】また，上記圧力値のフィードバック制御
は，上記制御装置６０にいわゆるＰＩＤ制御等を使用し
上記引抜装置６における引抜速度を変化させて，より迅
速に上記ダイ２の内部の圧力値が上記設定値に近づくよ
う制御することができる。この場合には，上記ダイ２の
内部の圧力値の変動を一層抑制することができ，上記圧
力値をほぼ上記設定値に保つようフィードバック制御を
行うことが可能になる。

【００９７】また，上記設定値は，硬質合成樹脂４１の
種類，上記固形充填材の種類等によって異なる値となる
ため，それぞれの押出成形品４の押出作業毎に適宜求め
ておくことが好ましい。具体的には，上記設定値は，汎
用樹脂やエンジニアリング樹脂を使用するときには，１
〜２０ＭＰａとすることができる。そして，この範囲内
の所定の値を上記設定値として，この設定値に対して圧
力値が±０．０５ＭＰａの範囲内に入るように上記引抜
装置６における引抜速度を制御することが好ましい。

【００９８】上記引抜装置６における引抜速度の制御に
より，上記押出力と上記摩擦抵抗との間の関係を最適に
することができ，上記硬質合成樹脂４１が上記サイジン
グ３の拡大流路部３１の内壁面３１１に最適に圧接され
る。すなわち，上記圧力値が所定の設定値（±０．０５
ＭＰａの範囲内を含む）よりも高くなると硬質合成樹脂
４１が拡大流路部３１の内壁面３１１に強く圧接され
て，これらの間の摩擦抵抗が大きくなる。そして，上記
圧力値が所定の上限値（いわゆる流路詰まりが起こると
きの圧力値）を超えると上記摩擦抵抗が上記押出力より
も大きくなって，硬質合成樹脂４１が上記拡大流路部３
１又は整形流路部３２の中で詰まってしまう。これに対
して，本例によれば，上記押出成形品４の引抜速度を制
御することによって，上記圧力値が上記所定の上限値を
超えるのを防止し，流路詰まりの発生を防止することが
できる。

【００９９】また，上記引抜装置６における引抜速度の
制御により，上記ダイ２の内部の圧力値が安定し，断面
形状等の寸法のばらつきがほとんどない品質の優れた押
出成形品４を得ることができる。なお，上記引抜装置６
は，上記一対のローラ６１の代わりに，上記キャタピラ
６２等の構造により（図７（ｂ）参照），それぞれ複数
のローラ６１の外周表面に環状に架け渡した一対の無端
ベルト６９の間に上記押出成形品４を挟んで，この押出
成形品４と上記一対の無端ベルト６９との間に生ずる摩
擦力により，押出成形品４の引抜を行ってもよい。この
場合，上記押出成形品４の表面に上記引抜による形跡等
を残すことなく，上記押出成形品４を円滑に引き抜くこ
とができる。その他，本例の押出し成形装置１における
構成は上記実施例１と同様であり，上記実施例１と同様
の作用効果を得ることができる。

【０１００】（実施例７）図１４，図１５に示すごと
く，本例の押出し成形装置１は，複数の引抜装置６を有
している。また，本例においては，上記サイジング３の
下流側に上記押出成形品４をさらに冷却する冷却装置７
を有している。また，本例では，２台の引抜装置６を使
用しており，１段目の１次引抜装置６０１は上記サイジ
ング３と上記冷却装置７との間に，２段目の２次引抜装
置６０２は上記冷却装置７の下流側にそれぞれ設けてい
る。

【０１０１】また，本例では，複数本の押出成形品４を
同時に成形する。そして，各１台の１次引抜装置６０１
及び２次引抜装置６０２により，同時に複数本の押出成
形品４（本例では，２本の押出成形品４）の引抜を行
う。また，上記ダイ２及びサイジング３の構成について
は，上記実施例３と同様である。

【０１０２】上記１次引抜装置６０１は，回転駆動され
て，摩擦力により押出成形品４を引き抜く一対のローラ
６１である。一方のローラ６１はモータ６７により駆動
され，この一方のローラ６１と他方のローラ６１とはギ
ヤを介して連結されており，両方のローラ６１は同一の
周速度で回転駆動されるようになっている。また，一対
のローラ６１の外周面にはスリップ防止用の凹凸が形成
してあり，この凹凸により引抜の際に押出成形品４との
間にほとんどスリップを生じないようになっている。

【０１０３】また，上記１次引抜装置６０１は，上記一
方のローラ６１とモータ６７との間にクラッチ６８を有
している。そして，このクラッチ６８により上記一方の
ローラ６１とモータ６７とを切り離したときには，上記
一対のローラ６１は，上記２次引抜装置６０２の引抜力
を受けて，上記押出成形品４との間に生ずる摩擦力によ
って従動回転するようになっている。

【０１０４】上記２次引抜装置６０２は，上記一対の無
端ベルト６９を用いて構成した上記実施例１に示したキ
ャタピラ６２である。また，２次引抜装置６０２は，フ
ィードバックモータ６６により駆動が可能になってい
る。また，本例においても，上記ダイ２には，その内部
の圧力値を検出する圧力センサ６５が設けてあり，制御
装置６０は，上記圧力センサ６５により検出した圧力値
が上記設定値（上記所定の値のことで，実施例６と同
様。）に近づくように上記２次引抜装置６０２における
引抜速度を制御する。

【０１０５】そして，上記押出し成形装置１の運転を開
始し，上記サイジング３より２本の硬質合成樹脂４１が
押し出され，上記１次引抜装置６０１に到達したときに
は，上記１次引抜装置６０１を上記モータ６７により駆
動させて，上記２本の硬質合成樹脂４１からそれぞれな
る２本の押出成形品４を同時に引き抜く。

【０１０６】そして，上記２本の押出成形品４が上記冷
却装置７を通過して上記２次引抜装置６０２に到達した
ときには，この２次引抜装置６０２により引抜を行うと
共に，上記１次引抜装置６０１のクラッチ６８により上
記モータ６７による駆動を切り離す。そして，上記１次
引抜装置６０１における一対のローラ６１は，上記２次
引抜装置６０２が押出成形品４を引き抜く力を受けて上
記押出成形品４との間の摩擦力により従動回転する。

【０１０７】このように，上記複数の引抜装置６を使用
することによって，押出の初期における押出が不安定な
ときに，上記サイジング３内で硬質合成樹脂が詰まって
しまうことを防止することができる。そして，上記押出
成形品４が上記２次引抜装置６０２に到達したときに
は，上記１次引抜装置６０１の従動回転及び上記２次引
抜装置６０２の引抜により，安定した押出成形品４の引
抜を行うことができる。

【０１０８】また，上記２本の押出成形品４は上記１次
引抜装置６０１及び２次引抜装置６０２によって互いに
略同一の引抜速度によって引き抜かれる。そのため，複
数の押出成形品４を同時に成形するにも拘わらず，各押
出成形品４の間における寸法のばらつきが少なく，効率
よく押出成形品４を成形することができる。

【０１０９】また，上記２次引抜装置６０２の上流側に
は上記冷却装置７が配置してあるため，この冷却装置７
によって押出成形品４をさらに冷却して，上記押出成形
品４が一層変形し難い状態になる。そのため，断面形状
等の寸法精度が一層優れた押出成形品４を得ることがで
きる。それ故，本例の押出し成形装置１によれば，平滑
な表面を有すると共に断面形状等の寸法精度の優れた複
数本の押出成形品４を同時に得ることができる。

【０１１０】なお，本例においては，複数本の押出成形
品４を同時に成形する場合について説明をしたが，本例
の押出し成形装置１は，１本の押出し成形品４を成形す
る場合についても同様に適用することができる。その
他，本例の押出し成形装置１における構成は上記実施例
６と同様であり，上記実施例６と同様の作用効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，押出し成形装置を示す断面
説明図。

【図２】実施例１における，押出し成形装置を示す図
で，（ａ）図１のＡ−Ａ矢視におけるオリフィス，
（ｂ）図１のＢ−Ｂ矢視における整形流路部を示す断面
説明図。

【図３】実施例１における，押出機を示す説明図。

【図４】実施例１における，押出成形品の表面を示す断
面説明図。

【図５】実施例１における，オリフィス，拡大流路部及
び整形流路部を流れる硬質合成樹脂の流動速度の分布を
示す断面説明図。

【図６】実施例２における，引抜装置を有する押出し成
形装置を示す説明図。

【図７】実施例２における，他の引抜装置を示す図で，
（ａ）一対のローラを多段配設した場合，（ｂ）キャタ
ピラを使用した場合を示す説明図。

【図８】実施例３における，複数の押出成形品を成形す
る押出し成形装置を示す断面説明図。

【図９】実施例３における，複数の押出成形品を成形す
る押出し成形装置を示す図で，（ａ）図１のＡ−Ａ矢視
におけるオリフィス，（ｂ）図１のＢ−Ｂ矢視における
整形流路部を示す断面説明図。

【図１０】実施例４における，中空状の押出成形品を成
形する押出し成形装置を示す断面説明図。

【図１１】実施例４における，中空状の押出成形品を成
形する押出し成形装置を示す図で，（ａ）図１のＡ−Ａ
矢視におけるオリフィス，（ｂ）図１のＢ−Ｂ矢視にお
ける整形流路部を示す断面説明図。

【図１２】実施例５における，押出し成形装置及び引抜
装置の下流側に，冷却装置及び切断機を設けた場合を示
す説明図。

【図１３】実施例６における，圧力センサを用いて引抜
速度の制御を行う引抜装置を有する押出し成形装置を示
す説明図。

【図１４】実施例７における，複数の引抜装置を有する
押出し成形装置を示す平面図。

【図１５】実施例７における，複数の引抜装置を有する
押出し成形装置を示す説明図。

【図１６】従来例における，押出成形品の表面を示す断
面説明図。

【符号の説明】

１．．．押出し成形装置， ２．．．ダイ， ２１．．．ランド部， ２１１．．．内壁面， ２１２．．．オリフィス， ３．．．サイジング， ３１．．．拡大流路部， ３１１．．．内壁面， ３２．．．整形流路部， ３２１．．．内壁面， ４．．．押出成形品， ４１．．．硬質合成樹脂， ４１１．．．表面， ５．．．押出機， ５１．．．シリンダヘッド部， ６．．．引抜装置， ６０．．．制御装置， ６１．．．ローラ， ６５．．．圧力センサ， ７．．．冷却装置， ８．．．切断機，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F207 AA11 AA13 AA29 AB11 AB25 AP03 AR08 KA01 KA17 KK76 KM06 KM16

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出機の先端に，硬質合成樹脂を押し出
   すオリフィスを備えたダイとサイジングとを順次配設
   し，上記ダイから上記硬質合成樹脂を上記サイジングに
   押し出し，該サイジング内において上記硬質合成樹脂を
   冷却すると共に整形を行って押出成形品を製造する方法
   において，上記サイジングは，所望する上記押出成形品
   の横断面形状と略同一の横断面形状に形成された整形流
   路部を有すると共に，上記ダイのオリフィスに対面する
   部分から上記整形流路部に向かってその横断面積が拡大
   する拡大流路部を有し，また，上記整形流路部及び上記
   拡大流路部の内壁面は平滑に形成されており，加熱溶融
   した液状の上記硬質合成樹脂を，上記オリフィスから押
   し出し，上記拡大流路部の内壁面に圧接させると共に上
   記整形流路部の内壁面に接触させて，上記拡大流路部及
   び上記整形流路部を通過させ，上記サイジングにより，
   上記硬質合成樹脂を，上記内壁面に接する表面側から冷
   却して固化させ，少なくとも上記拡大流路部において上
   記内壁面を転写して平滑な表面を形成すると共に，少な
   くとも上記整形流路部において所望する上記押出成形品
   の横断面形状と略同一の横断面形状に整形することを特
   徴とする表面平滑な押出成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記拡大流路部にお
   ける上記硬質合成樹脂を，中心側が溶融した液状である
   と共に表面側が固化した状態に保ち，上記オリフィスか
   ら押し出される上記硬質合成樹脂の圧力を，上記中心側
   の溶融した硬質合成樹脂を介して，上記中心側から上記
   表面側に向けて作用させ，上記固化した表面を上記拡大
   流路部の内壁面に圧接させることを特徴とする表面平滑
   な押出成形品の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１において，上記整形流路部の拡
   大流路部側における上記硬質合成樹脂を，中心側が溶融
   した液状であると共に表面側が固化した状態に保ち，上
   記オリフィスから押し出される上記硬質合成樹脂の圧力
   を，上記中心側の溶融した硬質合成樹脂を介して，上記
   中心側から上記表面側に向けて作用させ，上記固化した
   表面を上記整形流路部の内壁面に圧接させることを特徴
   とする表面平滑な押出成形品の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   上記拡大流路部における上記硬質合成樹脂を，その横断
   面において表面側の固化部分を下流側に向けて徐々に拡
   大させ，一方，内側の溶融部分は徐々に縮小させるよう
   にしたことを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記押出成形品を，上記サイジングの下流側に配設した
   引抜装置により引き抜くことを特徴とする表面平滑な押
   出成形品の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５において，上記押出成形品の引
   き抜きは，回転駆動する一対のローラの間に挟んで行う
   ことを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   上記硬質合成樹脂には，固形充填材が混入してあること
   を特徴とする表面平滑な押出成形品の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７において，上記固形充填材は，
   ガラス繊維，炭素繊維，チタン酸カリウム繊維又は植物
   セルロース繊維の中から選択される一種又は二種以上の
   繊維状充填材であることを特徴とする表面平滑な押出成
   形品の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項７において，上記固形充填材は，
   タルク，炭酸カルシウム，硫酸カルシウム又は木粉の中
   から選択される一種又は二種以上の粉末状充填材である
   ことを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項７〜９のいずれか一項におい
    て，上記固形充填材は，上記硬質合成樹脂に対して，重
    量比で５〜９５％の割合で混入されていることを特徴と
    する表面平滑な押出成形品の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項５〜１０のいずれか一項におい
    て，上記引抜装置における上記押出成形品の引抜速度
    を，上記ダイ内部の加熱溶融した硬質合成樹脂の圧力値
    が所定の値に近づくよう制御することを特徴とする表面
    平滑な押出成形品の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１において，上記引抜装置に
    おける引抜速度を，上記圧力値が上記所定の値よりも高
    いときには増加させ，上記圧力値が上記所定の値よりも
    低いときには減少させることを特徴とする表面平滑な押
    出成形品の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項５〜１２のいずれか一項におい
    て，押出成形時には，上記サイジング内の硬質合成樹脂
    は，中心側が溶融した液状であると共に表面側が固化し
    た状態にあり，上記サイジングの出口における硬質合成
    樹脂は，中心側から表面側までの全体が固化した状態に
    あることを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造方
    法。
14. 【請求項１４】 押出機の先端に，硬質合成樹脂を押し
    出すオリフィスを備えたダイとサイジングとを順次配設
    し，上記ダイから上記硬質合成樹脂を上記サイジングに
    押し出し，該サイジング内において上記硬質合成樹脂を
    冷却すると共に整形を行って押出成形品を製造する装置
    において，上記サイジングは，所望する上記押出成形品
    の横断面形状と略同一の横断面形状に形成された整形流
    路部を有すると共に，上記ダイのオリフィスに対面する
    部分から上記整形流路部に向かってその横断面積が拡大
    する拡大流路部を有し，また，上記整形流路部及び上記
    拡大流路部の内壁面は平滑に形成されており，加熱溶融
    した液状の上記硬質合成樹脂を，上記オリフィスから押
    し出し，上記拡大流路部の内壁面に圧接させると共に上
    記整形流路部の内壁面に接触させて，上記拡大流路部及
    び上記整形流路部を通過させ，上記サイジングにより，
    上記硬質合成樹脂を，上記内壁面に接する表面側から冷
    却して固化させ，少なくとも上記拡大流路部において上
    記内壁面を転写して平滑な表面を形成すると共に，少な
    くとも上記整形流路部において所望する上記押出成形品
    の横断面形状と略同一の横断面形状に整形することを特
    徴とする表面平滑な押出成形品の製造装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において，上記オリフィ
    ス，上記整形流路部及び上記拡大流路部は，それぞれ複
    数の押出成形品を同時に成形するよう複数個が構成され
    ていることを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造装
    置。
16. 【請求項１６】 請求項１４又は１５において，上記オ
    リフィス，上記整形流路部及び上記拡大流路部は，中空
    状の押出成形品を成形するよう構成されていることを特
    徴とする表面平滑な押出成形品の製造装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４〜１６のいずれか一項にお
    いて，上記押出成形品の製造装置は，上記押出成形品を
    引き抜くために上記サイジングの下流側に配設した引抜
    装置を有していることを特徴とする表面平滑な押出成形
    品の製造装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７において，上記引抜装置
    は，上記押出成形品を間に挟んで引き抜くための回転駆
    動する一対のローラを有していることを特徴とする表面
    平滑な押出成形品の製造装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８において，上記一対のロー
    ラの外周面には多数の凹凸が形成されていることを特徴
    とする表面平滑な押出成形品の製造装置。
20. 【請求項２０】 請求項１４〜１９のいずれか一項にお
    いて，上記拡大流路部は，上記オリフィスの軸芯方向に
    対して０．２〜１０°の角度を有して拡大していること
    を特徴とする表面平滑な押出成形品の製造装置。
21. 【請求項２１】 請求項１４〜２０のいずれか一項にお
    いて，上記ダイは上記オリフィスの近傍に加熱手段を有
    していることを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造
    装置。
22. 【請求項２２】 請求項１４〜２１のいずれか一項にお
    いて，上記ダイと上記サイジングとの間には，断熱層を
    有していることを特徴とする表面平滑な押出成形品の製
    造装置。
23. 【請求項２３】 請求項１４〜２２のいずれか一項にお
    いて，上記押出成形品の製造装置は，上記ダイ内部の加
    熱溶融した硬質合成樹脂の圧力を検出する圧力センサ
    と，該圧力センサによって検出した圧力値が所定の値に
    近づくように上記引抜装置における上記押出成形品の引
    抜速度を制御する制御装置とを有することを特徴とする
    表面平滑な押出成形品の製造装置。
24. 【請求項２４】 請求項２３において，上記制御装置
    は，上記圧力値が上記所定の値よりも高いときには上記
    引抜装置における引抜速度を増加させ，上記圧力値が上
    記所定の値よりも低いときには上記引抜装置における引
    抜速度を減少させるよう構成したことを特徴とする表面
    平滑な押出成形品の製造装置。
25. 【請求項２５】 請求項１４〜２４のいずれか一項にお
    いて，上記引抜装置は，フィードバックモータにより駆
    動するよう構成したことを特徴とする表面平滑な押出成
    形品の製造装置。
26. 【請求項２６】 請求項１４〜２５のいずれか一項にお
    いて，上記サイジングは，上記加熱溶融した液状の硬質
    合成樹脂が内部まで固化するのに十分な長さを有してい
    ることを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造装置。
27. 【請求項２７】 請求項１４〜２６のいずれか一項にお
    いて，上記引抜装置は，回転駆動される一対の無端ベル
    トの間に上記押出成形品を挟んで，該押出成形品と上記
    一対の無端ベルトとの間に生ずる摩擦力により，上記押
    出成形品を引き抜くよう構成したことを特徴とする表面
    平滑な押出成形品の製造装置。
28. 【請求項２８】 請求項１４〜２７のいずれか一項にお
    いて，上記押出成形品の製造装置は，上記サイジングの
    下流側に上記押出成形品をさらに冷却する冷却装置を有
    しており，上記引抜装置は，上記サイジングと上記冷却
    装置との間，及び上記冷却装置の下流側にそれぞれ設け
    たことを特徴とする表面平滑な押出成形品の製造装置。