JP3650889B2 - 押出成形品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【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し，
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き，該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よう構成されており，
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と，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にある（請求項１２）。
【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】
上記のごとく，上記押出成形品は，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。
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５）。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６）。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７）。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。
【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９）。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，上記のごとく，上記引抜装置における上記押出成形品の引抜速度は，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。
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１０）。
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１１）。
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１３）。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１４）。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】
上記のごとく，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。
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１５）。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１６）。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１７）。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１８）。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１９）。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，上記のごとく，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。
【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２０）。
【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２１）。
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２２）。
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２３）。
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２４）。
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３１１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４１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３１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３２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３１１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２〜３ｍｍ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３１１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Ｐ１０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４１１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３１１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４１１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３２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２１２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２１２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３１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２１，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３２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２１２，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２１２，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２５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４１１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３１１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４１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４１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（±０．０５ＭＰａ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３１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，

Claims (24)

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し，
   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き，該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。
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１〜４のいずれか一項において，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。
6. 請求項１〜５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。
7. 請求項６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。
8. 請求項６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。
9. 請求項６〜８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。
10. 請求項１〜９のいずれか一項において，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。
11. 請求項１〜１０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。
12. 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よう構成されており，
    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と，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。
13. 請求項１２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。
14. 請求項１２又は１３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。
15. 請求項１２〜１４のいずれか一項において，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。
16. 請求項１５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。
17. 請求項１２〜１６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。
18. 請求項１２〜１７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。
19. 請求項１２〜１８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。
20. 請求項１２〜１９のいずれか一項において，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。
21. 請求項１２〜２０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。
22. 請求項１２〜２１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。
23. 請求項１２〜２２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。
24. 請求項１２〜２３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。

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