JPH03213325A - 成形方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、成形に際してダイス等の成形部材内における
材料の流れを良好ならしめて、成形品の生産性向上を図
れるようにした成形方法とその装置に関する。

Ｅ従来の技術］ 近年、プラスチック等の成形材料は、強度、剛性、摺動
性等の物性を向上させる目的で、高分子量化あるいは、
無機物等のフィラーの高充填化か進められている。

しかしなから、このように改良されたプラスチック材料
は、例えば押出成形の際、ダイス内における流動性が悪
く、メルトフラクチャーと呼ばれる成形品の表面荒れを
生したり、あるいはダイス内の圧力が非常に高くなり、
ダイスが変形して成形品かいびつになるおそれかあるた
め、これを防ぐ目的て押出速度を低くする、すなわち生
産速度を落すことを余儀なくされていた。

そこて、成形時のダイス内における成形材料の流動性を
良くして、上記問題を解決しようとする提案か今まてに
いくつかなされている。

例えばその一つとして、成形機のダイスに機械的振動を
与えつつ成形材料を流動させることにより成形材料の流
動性を向上させ、押出速度を増大させる方法（特開昭５
７−５１４４１号）か提案されている。

［解決すべき課題］ しかし、上述した従来の例示した押出成形方法には、次
のような問題があった。

すなわち、押出成形機に単に固定されているダイスに対
して、強引に振動を付与するものであるため、実際には
ほとんど振動か伝わらず、満足できる結果を得られない
という問題かあった。

本発明は、上記の問題点にかんがみてなされたもので、
成形部材に対して進行波の振動を成形材料の流れ方向に
作用させ、成形部材に接触する成形材料を流れ方向に移
動させる力を発現させることにより、成形材料の流れを
促進し、特に粘度の高い成形材料の成形部材内における
流れを良好ならしめ、成形の生産性を飛躍的に向上させ
るとともに、これらの材料を用いて極ｌ、極細の製品を
押し出せるようにした成形方法と、この方法を円滑に実
施てき、しかも装置構成上も無理のない成形装置の提供
を目的とする。

［課題の解決手段］ 上記目的を達成するため、成形部材を用いて成形材料を
成形する方法にあっては、前記成形部材を、進行波によ
って振動させつつ成形を行なう方法としである。

また、成形機からの成形材料を成形部材に供給して成形
を行なう装置にあっては、前記成形部材の所定面に結合
し振動を発生させる振動発生手段と、前記振動発生手段
から発振された振動を吸収する振動吸収手段とを備えた
構成としである。

上記本発明の成形方法は、具体的には射出成形方法、押
出成形方法、中空成形方法、圧縮成形方法等、ダイスや
金型等を用いて行なわれる各種成形方法として実施され
る。

また、成形部材とは、内部で成形材料か流動するライス
。金型等の部材をいう。

［実施例］ 以下、上記解決手段の実施例について説明する。

まず、成形装置の一実施例を、第１図にもとづいて説明
する。第１図は本発明の実施例に係る押出成形装置の要
部裁断側面図である。

同図において、ｌはダイスであり、一端面に押出口１ｂ
を備えている。ダイスｌには、金属、セラミックス、グ
ラファイト等の種々の材料を用いることができるが、こ
のような材料のうち、成形温度での超音波の伝達損失の
少ない材質を用いることか好ましく、特に、アルミニウ
ム、ジュラルミン、チタン合金、に−モネル、リン青銅
、グラファイトか好ましい、また、ダイスｌを二分割以
上にすることもてき、さらに、押出口１ｂの形状も任意
に選択することがてきる。

２は振動発生手段としての超音波振動子てあり、振動振
幅を増大するホーン３を介して、ダイス１における成形
材料の流入口１ａ部分に結合しである。

４は押出成形機のノズルであり、このノズル４からホー
ン３の中央部を通り、さらに流入口１ａを経てダイス１
に成形材料を供給し、最終的に押出口１ｂから成形材料
を押し出す、またノズル４は、ホーン３における超音波
振ｉｌ＋（変位波形）のほぼ節部の位置て、ねし等の取
付手段によりホーン３に固定されている。

５は超音波発振器で、超音波振動子２に超音波振動を発
生させ、ホーン３の共振周波数て励振し、ダイス１に振
動を与える。

６は振動吸収手段であり、ダイス１における成形材料の
流れ方向終端部に設けられ５超音波振動子２から発振さ
れた振動波を吸収する。振動吸収手段６としては、ダイ
スｌとインピーダンスが異なる部材、または超音波振動
子２と同じ特性の振動子か適用てきる。振動吸収手段６
として超音波振動子を用いる場合には、ダイスｌから伝
達した振動エネルギーを、例えばダミー抵抗を設けるな
どして消耗させる構成にしておくことか好ましい。

また、ダイスまたは金型の振動モートとしては縦振動、
横振動、ねじり振動、たわみ振動、径振動１回転振動等
、公知の振動モートを用いることかてきる。

ダイスｌには振動方向を変換する機構を設けることも可
能てあり、また、メツキ処理やコーティング等の表面処
理を行なうこともてきる。

また、振動発生手段としては、振動子、動電型加振機、
電気油圧式加振機等、振動の周波数か１０　Ｈｚ〜１０
ＭＨ，の範囲で振動するものかあげられる。振動発生手
段は同時に複数台をダイス１に結合することかてきる。

ここて、複数の振動発生手段を結合して、例えば発振時
刻を少しづつずらせば進行波による効果を大きくするこ
とか可能である。

次に、上記押出成形装置を用いて行なう本発明押出成形
方法の実施例について説明する。

押出成形機のノズル４をダイス１に結合し、ダイスｌに
成形材料を供給して押出成形を行なうとともに、超音波
発振器５により超音波振動子２に超音波振動を発生させ
ることによってダイス１を振動させる。

このときの振動周波数は任意に選定てきるか、成形材料
の流れをきわめて良くするためには超音波振動てｌ０Ｋ
Ｈ，〜１００　ＫＨ，の周波数とすることか好ましい。

さらに、ダイス１に与える振動の振幅は、成形材料の流
れを有効に向上させるためには、ｏ、１終膳〜１００　
ｇｍとすることか好ましい。

上述した押出成形方法およびその装置にょフて成形可能
な成形材料としては、プラスチック等の有機材料、無機
高分子、セラミウクス、金属、ガラス等の無機材料、そ
の他食料品およびそれらの混合材料等、成形時に少なく
とも若干の流動性を有する材料を挙げられる。特に、プ
ラスチックに適用すれば、メルトフタクチャーの発生か
低減され製品価値の高い成形品か得られる。

ここて、プラスチックとしては、次のようなものを挙げ
ることかてきる。

熱可塑性樹脂として α−オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリスチレン、シンシオタクッチックボリスチレン２
塩化ビニル樹脂、ポリマテン、超高分子量ボッエチレン
、ポリメチルペンテン、アイオノマー、ポリブチレン等
〕 ボッエステル系樹脂（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、ボリアリレート等） ポリエーテル系樹脂（ポリサルホン、ポリエーテルサル
ホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリアリルスルホン、ポリオキシベンジレン、ポリ
フェニレンオキサイド、ポリシアノアリルエーテル［特
開昭６２−２２３２２６号］等） ポリカーボネート系樹脂 ポリイミド系樹脂 ポリアミド系樹脂 ポリアミドイミド系樹脂 メタクリル樹脂 フッソ樹脂 ＭＢＳ　（メタクリレート　フタジエン　スチレン）樹
脂 ＡＡＳ　（アクリレート　アクリロニトリルスチレン）
樹脂 ＡＳ（アクリロニトリル　スチレン）樹脂ＡＣＳ　（塩
素化アクリロニトリル　ポリエチレン　スチレン）樹脂 ＡＢＳ　（アクリロニトリル　ブタジェン　スチレン）
樹脂 ポリアセタール系樹脂 セルロース系樹脂 ポリ塩化ビニリデン 塩素化ポリエチレン ＥＶＡ樹脂（エチレン　ビニル　アセテート等） ポリウレタン系樹脂 シリコーン樹脂 アリル樹脂 フラン樹脂 液晶性ポリマー　など、 熱硬化性樹脂として エポキシ樹脂 フェノールＪＩＭ４脂 ポリアミド系樹脂 シリコーン樹脂 不飽和ポリエステル樹脂 アミノ樹脂　など 熱可塑性エラストマーとして スチレン−ブタジェン系エラストマー ポリエステル系エラストマー ポリエチレ系エラストマー ウレタン系エラストマー 塩化ビニル系エラストマー　など。

なお、本発明の成形方法は、インフレーション成形２シ
ート成形、丸棒成形、パイプ成形、異形押出成形、多層
共押出成形、中空成形、電線被覆１発泡押出、モノフィ
ラメント成形等、流動状態にある成形材料を所定の形状
に押し出すためにダイスを通過させる全ての押出成形を
はしめ、射出成形、圧縮成形、引抜成形等に利用するこ
とかてきる。

［実験例］ 以下、本発明の押出成形方法とその装置を用いて行なっ
た実験結果を、比較例と比較しつつ説明する。

実験例 押出成形装置： 第１図に示す装置 上記条件により、ダイスを進行波により縦振動て振動さ
せつつ押出成形を行ない、そのときのメルトフラクチャ
ーの発生状況を調べた。また、ノズルからダイスまでに
生しる成形材料の流動抵抗の目安となるノズル内の圧力
な押出速度０．５Ｋｇ／ｈｒのときに測定した。

実験例の結果を表１に示す。

比較１ 超音波の発振を停止させた以外、実験例と同し条件て実
験を行なった。

比較例の結果を表１に示す。

表 この結果、ダイスに進行波の振動を与えることにより、
成形材料の流動抵抗か減少するとともに、非常に高速度
の押出速度まてメルトフラクチャーの発生を抑えること
かでき、生産性の向上を図れることか判明した。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の押出成形方法によれば、成形部
材に対して進行波の振動を成形材料の流れ方向に作用さ
せることにより、成形部材と接触する成形材料を流れ方
向に移動させる力を発現させて成形材料の流れを促進し
、成形材料、特に流動性の悪い材料のダイス内における
流動性を良好ならしめ、メルトフラクチャーの発生を低
減し、成形品の生産性を飛躍的に向上させることかてき
る。

また、本発明の成形装置によれば、成形材料の流動性を
良くして生産性の向上を図れるとともに、本発明の成形
方法を無理な〈実施できるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明成形装置の一実施例の要部確断側面図で
ある。 ｌ：ダイス　　　　　　１ａ：流入口 １ｂ　押出口　　　　　２　超音波振動子３“ホーン　
　　　　　４：ノズル ５　超音波発振器　　　６：振動吸収装置（振動吸収手
段） 出光興産株式会社 精電舎電子工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形部材を用いて成形材料を成形する方法におい
   て、前記成形部材を、進行波によって振動させつつ成形
   を行なうことを特徴とした成形方法。
2. （２）成形機からの成形材料を成形部材に供給して成形
   を行なう装置において、前記成形部材の所定面に結合し
   振動を発生させるせる振動発生手段と、前記振動発生手
   段から発振された振動を吸収する振動吸収手段とを備え
   たことを特徴とする成形装置。