WO1991010552A1 - Method of extrusion molding and apparatus therefor - Google Patents

Description

明 細

押出成形方法とその装置

技術分野

本発明は、 成形材料の押出成形に際し、 ダイス内および押出口部における材料 の流動性を良好にして、 成形品の生産性を向上できるようにした押出成形方法と その装置に関する。

背景技術

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イラ一の高充塡化が進められてい る。

しかしながら、 このように改良されたプラスチック材料は、 押出成形の際、 ダ イス内における流動性が悪く、 メルトフラクチャ一と呼ばれる成形品の表面荒れ を生じ易い。 また、 ダイス内の圧力が非常に高くなつてダイスが変形し、 成形品 がいびつになるのを防ぐため、 押出速度を低くすること、 すなわち生産速度を落 すことを余儀なくされていた。

そこで、 押出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 題を解決しょうとする提案が今までにいくつかなされている。

例えばその一つとして、 押出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 （特開眧 57-51441号） が提案されている。

しかし、 上述した従来の押出成形方法には、 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が伝わらず、 満足できる結果を得 られないという問題がある。

このような問題にかんがみ、 本発明者らは、 先に、 超音波によりダイスを共振 させつつ成形を行なう押出成形方法とその装置の提案を行なった （特顔昭 63- 294624 号） 。 しかし、 この押出成形方法に、 均一な厚みの成形品を成形するた めに必要な押出口都の間隙を謅整する方法として従来知られている方法を単に適 用すると、 ダイスの共振状態が乱れ、 共振による効果が十分に得られないという 新たなる課題が生じた。

本発明はこのような課題を解決したもので、 押出口間隙調整手段が付設された ダイスを共振させることにより成形材料のダイス内における流動性を良好ならし めるとともに、 均一な厚みの成形品の生産性を飛躍的に向上させるようにした押 出成形方法と、 この方法を円滑に実 ¾でき、 しかも、 装置構成上も無理のない押 出成形装置の提供を目的とする。

発明の開示

上記目的を達成するために、 請求項 1の押出成形方法の発明は、 押出口間隙調 整手段が付設されたダイスを共振させつつ成形を行なう方法としてある。

また、 請求項 2の押出成形方法の発明は、 一般に成形材料が最も流れにくくな るダイス押出口付近における成形材料の流れを良好にするため、 押出口間隙調整 手段が付設されるとともに、 ダイス押出口を形成するダイスの一部を共振させつ つ成形を行なう方法としてある。

そして、 これら発明の好ましい態様としては、 ダイスの押出口を共振の腹部、 すなわち振動效果の最も大きな位置に一致させ、 成形材料とダイスの押出口近傍 の表面との摩擦抵抗を低減して成形を行なう方法としてある。

また、 他の好ましい態様としては、 ダイスの保持部およびダイスにおける成形 材料の流入口を共振の節部と一致させて成形を行なう方法としてある。

押出機から成形材料をダイスに供給し、 ダイスの押出口より押し出して押出成 形を行なう装置においては、 ダイスには押出口間隙調整手段が付設され、 かっこ のダイスを共振させる少なくとも一つの振動発生装置を備えた構成としてある。 好ましい態様としては、 効果的に共振させるため、 押出口間隙調整手段とダイ スとの共振周波数が同一である押出成形装置としてある。

また、 他の好ましい態様としては、 効果的に共振させるため、 共振の節部に押 出口間隙調整手段を付設した押出成形装置としてある。

さらに他の好ましい態様としては、 押出口間隙藹整手段が付設されるとともに 押出口を形成するダイスの一部のみを少なくとも一つの振動発生装置で共振させ る構成としてある。

なお、 本明細謇において、 押出 ΰ間隙藹整手段は、 押出口を任意の広さに微謂 整する手段を意味する。

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第 1囡は本発明押出成形装置の第一の実施例の要部截断側面図、 第 2図は第 1 図に示した押出成形装置におけるダイスを 1波長共振させた時の変位波形， 波長 の説明図、 第 3囡は第 1図に示した押出成形装置におけるダイスを n波長共振さ せたときの説明囡、 第 4囡は本発明押出成形装置の第二の実 ¾例の要部截断側面 図、 第 5囡は第 4図に示した押出成形装置におけるダイス共振時の変位波形， 波 長の説明図、 第 6囡は本発明押出成形装置の第三の実施例の要部截断側面図、 第 7国は第 6図に示した押出成形装置におけるダイス共振時の変位波形， 波長の説 明図、 第 8図は超音波振動子を用いた本発明以外の装置例の概略図を示す。

発明を卖 jfeするための 良の 熊

以下、 上記解決手段の実簾例について説明する。

まず、 押出成形装置の第一の実 ¾例を、 図面にもとづいて説明する。

第 1図は本発明の押出成形装置の第一の実旃钢を示す要部截断側面図、 第 2囡 は同装置の共捩時における変位波形 1 9 aを示す図である。 なお、 第 2国の変位 波形 1 9 aは実際の振幅の大きさを示すものではない。

第 1図において、 1はダイスであり、 ダイス部材 2とダイス部材 3に分割され ている。 ダイス 1は相対する 1 Xと 1 yの 2つの面をもち、 それらはそれぞれダ イス部材 2の左側、 ダイス部材 3の右側である。 ダイス部材 2におけるダイス部 材 3との接触面には押出口 1 bが形成してある。 この押出口 1 bには押出口間隙 調整手段として可動部材 1 cと、 可動部材 1 cをダイス部材 3に結合しかつ可動 部材 1 cを可動せしめる間 I®調整用ボルト I dが設けてある。 可動部材 1 cおよ び間隙調整用ボルト I dの設置に際して、 可動部材 1 cに効率良く振動を与える ためには、 共振するダイス部材 3に対して可動部材 1 cおよび間隙調整用ボルト 1 dが広い接触面楱で接するようにすることが好ましく、 さらに可動部材 1 cお よび間眩藹整用ボルト I dはダイス 1と同じ共振周波数で共振するようにしてあ る。 このように構成することにより、 押出口間瞜讒整竽段をダイスに付設しても 共振が乱れることなく、 ダイスを共捩させることができる。 間瞎調整用ボルト 1 dによって可動部材 1 cを可動させるためには、 钧えば、 可動部材 l cにねじ込 む部分のねじのピッチと、 ダイス部材 3にねじ込む部分のねじのピッチとを若干 異ならせて簡隙譎整用ボルト 1 dの全体にねじを切り込み、 共振時の節に対応す る部分を例えば六角に加工し、 その部分のダイス部材 3に切込みを入れ、 成形時 にはその切込み部分より間隙調整用ボルト 1 dを回耘させる構成とすればよい。 ダイス 1には、 従来の押出成形に用いられている金属材料を始め、 セラミック ス， グラフアイト等の種々の材科を用いることができるが、 このような材料のう ち、 成形 S度での振動の伝達損失の少ない材料を用いることが好ましく、 特に、 ジュラルミン， チタン合金， Kーモネル， 燐青銅， グラフアイ トが好ましい。 また、 このように分割されたダイス部材 2とダイス部材 3との接戧面 Cは、 振 動が効率良く伝達するようにするため、 ¾Γ能な限り面接触とするのが好ましい。 そして、 成形する成形品の形状によっては、 ダイス 1を、 分割しない一体形、 あ るいは逆に三分割以上にすることも可能である。 ダイスを複数の部材で構成する 場合には、 これら部材は同質の材料を用いても、 また異質の材料を用いても良い。 さらに、 ダイス 1には、 耐摩耗、 耐腐食、 あるいは成形材料との摩擦係数を低く するため等の各種のメツキ ½理ゃテフロン、 窒化チタン等によるコーティンダ処 理を行なうことも可能である。

共振している状態では、 ダイス 1の殆どの部分は振動するため、 従来用いられ てきた板状ヒーターを取付けると板状ヒータ一内の配線が振動により切断する場 合が生じる。 したがって、 ダイス 1の加熱にはダイスに接舳せずとも加熱できる 遠赤外線式のヒータ一を利用することが好ましい。 この場合には、 共振状態のダ イス 1において振動しない部分、 すなわち、 変位波形が交わる共振の節部 （例え ば 2 1 a， 2 1 b ) にのみヒータ一が接触するようにし、 その節部でねじ等を用 いてダイス 1と遠赤外線式ヒータ一とを固定すればよい。 インフレ一シヨン成形 用ダイスに取り付けられる空気の導入口や、 発泡押出成形用の各種のダイスに取 り付けられる不活性気体等の導入口等は、 上述したヒータ一の固定方法と同じよ うに共振の節部に設ければ良く、 また、 それらの導入口の部材は振動疲労の少な い、 例えばチタン合金を用いて製作することが好ましい、

4は単軸押出機， 多軸押出機等の押出成形機 （図示せず） のソズルであり、 こ のノズル 4から流入口 1 aを経てダイス 1に成形材料を供給し、 流入口 2 aを経 て最終的に押出口 1 bから成形材料を押し出す。 またノズル 4は、 ダイス部材 3 における共捩のほぼ節部の位置で、 ねじ等の取付手段によりダイス部材 3に固定 されている。 このようにするとダイス 1に与える振動をノズル 4にほとんど伝達 しないようにすることができる。 さらに、 ノズル 4への振動伝達を押えるために は、 ノズル 4とダイス部材 3の接触部分に、 例えばチタン合金製の繊維等のクッ シヨン材を組み入れるとよい。

ダイス 1の押出口 1 bから押し出される成形材料の押出方向と、 押出口を伝達 する振動の方向は任意でよいが、 超音波による押出物の表面温度の上昇を抑え、 かつメルトブラクチャ一が発生し始める臨界の押出速度を高めるためには、 押出 方向とその振動方向は垂直にすることが好ましい。 また、 押出口 l bの形状を 変えることにより、 押出口 1 bでの振動の効果を増減させることもできる。

5および 6はそれぞれダイス部材 2およびダイス部材 3に保持部材として設け られたフランジであり、 それぞれダイス部材 2とダイス部材 3の共振の節部にあ たる位置 （2 1 a， 2 1 b ) に設けてある。 これらフランジ 5， 6は、 ダイス 1 からの振動の外部流出を押え、 かっこの部分での振動の損失を低減するためにで きるだけ薄くすることが好ましい。

7はボルトであり、 フランジ 5， 6を介してダイス部材 2とダイス部材 3とを 均一に締め付けている。 また、 ダイス 1からの振動の外部流出を押えるため、 ボ ルト 7はダイス 1に蝕れないようにすることが好ましい。

ダイス部材の締め付け手段としては、 従来から行なわれているように、 ダイス 1にねじ穴をあけ、 そのねじ六にボルトを «合して締め付けることもできるが、 その場合には、 ボルトとダイス部材とが接触する部分を共振の節部近傍にすると ともに、 ダイスとボルトとの接触面積をできるだけ小さくすることが好ましい。

8はダイス 1に結合された超音波振動子であり、 ダイス 1に振動を与え共振さ せる位置に結合してある。 超音波振動子 8で生じる振動を高い効率で、 しかも容 易にダイス 1に伝達するためには、 超音波振動子 8とダイス 1の接触部を、 共振 状態のダイス 1において最も大きい振幅で振動する部分、 すなわち変位波形が最 も離れる共振の腹部 （例えば 2 0 a ) と一致させることが好ましい。 共振の腹部 はその他 2 0 b， 2 0。である。 なお、 ダイス 1を共振させる振動発生装置としては、 この超音波式の装置、 動 電式の装置、 油圧式の装置等、 振動の周波数が 1 0 Hz〜1 0 MHz であるもの であれば何でもよいが、 特に超音波式がエネルギー効率が高いので好ましい。 また、 ダイス 1と超音波振動子 8との間には、 振動の伝達を媒介する振動伝達 体を組み込むことも可能であり、 振動伝達体の形状を適当に選べば、 超音波振動 子 8で生じた振動の振幅を容易に増減することが可能となる。

さらに、 ダイス 1に結合する振動発生装置や振動伝達体の数は特に限定される ものではないが、 それらを複数結合する場合には、 振動時期を藹整し、 ダイス 1 の共振状態が乱れないようにする必要がある。 なお、 振動発生装置を多く結合す るほどダイス 1を強力に振動させることができる。

1 0は超音波発振器で、 超音波振動子 8に超音波振動を発生させ、 ダイス 1の 共振周波数で ¾振し、 ダイス 1を共振させる。 ダイス 1の共振周波数は、 予め超 音波発振器 1 0の追尾可能な周波数に設計， 製作しているので、 押出成形機のノ ズル 4から成形材料をダイス 1に供給し、 最終的に押出口 1 bから成形材料が押 し出されるまでの刻々の負荷変動または温度変化に対しての若干の共振周波数の 変化に対し常に追尾を行ない、 また、 必要電力の供給も刻々の変化に応じて必要 量 （最大出力以下） を供耠するように設定されている。 すなわち、 自動周波数追 尾， 自動電力制御方式が採用されている。 従って、 共振状態を保持できる。 この ような方式は例えば特開眧 4 9一 5 9 6 2 7号に開示されている。

第 1図に示したダイスは、 押出口近傍における振動の伝達方向が成形材料の押 出方向と垂直になっているが、 ダイス 1に振動方向を変換する機構を備え、 振動 方向を変換することも可能である。 例えば、 超音波振動の場合に従来より使用さ れている L一 L変換体、 L一 R変換体、 あるいは L一 L一 L変換体等の変換体を ダイスに備えることができる。

第 4図は第二の実施例に係る押出成形装置を示すもので、 押出口近傍における 振動の伝達方向を成形材钭の押出方向と同方向にしたものであり、 第 5図に示す ような変位波形の共振を行なう。

すなわち、 第 4国に示しだダイス 1には、 L一 L変換体と呼ばれる振動方向変 換機構が具備されており、 この場合にはその部分で握動が伝達する方向に対して 9 0 ° 変わった方向にも振動が伝達される （第 5囡） 。 超音波振動子 8は、 振動 伝達体 1 1を介してダイス 1と結合している。

超音波振動子 8に発生する捩動によって振動伝達体 1 1が共振する際の変位波 形は 1 9 cであり、 さらにダイス 1が共振する際の変位波形は 1 9 dおよび 1 9 eである。

マンドレル （ダイス部材） 3はダイス部材 2と同じ共振周波数をもつように予 め設計してあり、 ダイス部材 2にねじで結合してある。 ダイス部材 2とマンドレ ル 3との結合位置については特に制限はないが、 ダイス都材 2の振動を効率良く マンドレル 3に伝達するには、 それらの結合面をダイス部材 2の共振の腹部の位 置と一致させることが好ましい。

マント'レル 3のねじ部の緩みが大きい場合にはマンドレル 3とダイス部材 2の 結合面をダイス部材 2の共振の節部近傍にし、 また、 マンドレル 3におけるねじ 部以外の別部分を、 ダイス部材 2の共振の腹部にできるだけ近い位置で接触する 構成も可能である。

また、 押出口閜隊讒整手段としての押出口の間眩調整用ボルト 1 dはダイス部 材 2とマンドレル 3の共捩の節部の位置に取り付けることが好ましく、 それによ り間隙詞整用ボルト 1 dに振動が伝達しないようにできる。 このように構成する ことにより、 間隙調整用ボルト 1 dをダイスに取付けても共振が乱れることなく、 ダイスを共振させることができる。 また、 押出口の間隙の微調整は、 ダイス 1に 設けられた複数の間隊請整用ボルト 1 dの蹄込みにより、 ダイス 1とマンドレル 3との間隙を謅整することにより行なわれる。 なお、 第 4図において、 1 2は空 気供給管、 1 3は空冷リング、 1 4は円筒状チューブ、 1 5は安定板、 1 6はピ ンチロール、 1 7はガイ ドロール、 1 8は成形品の巻取装置である。

第 6囡は第三の実 ¾例に係る押出成形装置を示すもので、 ダイス 1をダイス部 材 2 a， 3 aとダイス部材 2 b， 3 bとに分割して構成してある。 そして、 押出 口近傍を形成するダイス部材 2 bおよび 3 bに超音波振動を伝達して共振させて いる。 さらに、 共振するダイス部材 2 bおよび 3 bの共振の節部にダイス保持部 5 , 6を設け、 ダイス本体となるダイス部材 2 a， 3 aには振動が伝わらないよ うにしてある。 また、 ダイス部材 2 bのダイス部材 3 bとの接触面には押出口 1 bが設けてあり、 その近傍でダイス部材 2 a , 3 aをダイス部材 2 b， 3 bに接 触してあり、 その間隙から成形材料が洩れないようにしてある。 超音波振動子 8 は、 縦振動を発振し、 かつ押出口 1 bの位置は共振の腹部と一致させてあり、 そ の近傍においてはダイス部材 2 b， 3 bの振動がダイス部材 2 a， 3 aに伝達し ないようになっている。 ダイス部材 2 b， 3 bはダイスの一部 2 cを構成する。 ダイスの一部 2 cは、 相対する 2 Xと 2 yの 2つの面をもち、 それらはそれぞれ ダイス部材 2 bの左側、 ダイス部材 3 bの右側である。 なお、 第 1囡の装置と同 様に、 押出口 1 bには押出口間隙謅整手段としての可動部材 1 cと、 間隙調整用 ボルト I dが設けてある。 この可動部材 1 cと間隙調整用ボルト 1 dは、 ダイス 部材 2 b， 3 bと同じ共振周波数で共振する形状、 寸法にしてある （第 7図） 。 1 9 f はダイス部材 2 b， 3 bおよび l c， 1 dが同じ共振周波数で共振する際 の変位波形である。 2 0 e , 2 0 f , 2 0 gは共振の腹部、 2 1 d， 2 1 eは共 振の節部である。

この押出成形装置においては、 ダイス部材 2 a , 3 aとして従来用いられてい るダイスを転用できるので、 新たなダイスの設計， 製作を大幅に省略できるとい う利点もある。 また、 ダイスの一部を共振させるように詨計されているので、 共 振させるためのエネルギーが少ないという利点がある。

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 例について 第 1国によって説明する。

先ず、 間隙調整用ボルト I dおよび可動部材 1 cを操作することにより、 ダイ ス 1の押出口 1 bの間隙を微調整する。 この微調整により、 押出される押出物、 例えばフィルムやシ一トの厚さ精度が向上し、 均一な厚さのフィルムやシートを 製造することができる。

なお、 押出口 1 bの間隙調整は押出成形中においても行なうことができる。 次いで、 図示せざる成形機のノズル 4をダイス部材 3に結合し、 ダイス 1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 1 0により超音波振 動子 8に超音波振動を発生させることによってダイス 1を n波長共振させる （第 2図、 第 3囡） 。 第 3図に従って説明 1"れば、 ダイス 1において振動子 8を結合 した面 1 Xと反対側の面 1 yとの間において、 共振時に生じる定常波の腹部の数 が 2 n + l、 節部の数が 2 nとなるように振動させる。 なお、 1 9 bは変位波形 である。 また、 腹部の 1つが 2 0 d、 節部の 1つが 2 1 cである。

n波長共振における nは mZ 2 (m ··正の整数） であるが、 通常 nは 1 Z 2〜 1 0であり、 ダイス 1での超音波振動の損失を少なくするためには n < 3とする ことが好ましい。

また、 このときの振動周波数は任意に選定できるが、 流動状態の材料に振動効 果をきわめて有劾に作用させるためには、 1 O KHz 〜1 0 O KHz の周波数とする ことが好ましい。

振動モードについては、 縱振動の他、 横振動， ねじり振動， 径振動， たわみ振 動等の公知の振動モート'を用いることができる。

さらに、 ダイス 1に与える超音波捩動の振幅は、 成形材料の流動性を有効に向 上させるためには、 0 . 1 m ~ 1 0 0 とすることが好ましい。

上述した押出成形方法およびその装置によって成形可能な成形材料としては、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂、 ゴム、 エラストマ一等の有機材料、 無機高分子， セラミックス， 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が挙げられる。

ここで、 プラスチックとしては、 次のようなものを挙げることができる。

熱可塑性樹脂として；

α—ォレフイン系樹脂 （ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリスチレン、 シン ジオタクチックポリスチレン、 塩化ビニル樹脂、 ポリブテン、 超高分子量ポリエ チレン、 ポリメチルペンテン、 アイオノマー樹脂、 ポリブチレン等）

ポリエステル系樹脂 （ポリエチレンテレフタレート、 ポリブチレンテレフタレ —ト、 ポリアリレート等）

ポリエーテル系樹脂 （ポリサルホン、 ポリエ一テルサルホン、 ポリエーテルケ トン、 ポリエ一テルエ一テルケトン、 ポリアリルスルホン、 ポリオキシベンジレ ン、 ポリフエ二レンオキサイド、 ポリシァノアリルエーテル [特関昭 62-223226 号] 等）

ポリ力一ポネ一ト系樹脂

ポリイミ ド系樹脂 ポリアミ ド系榭脂

ポリアミ ドイミ ド系撐脂

メタクリル樹脂

フッソ樹脂

MBS (メタクリレ一トーブタジエン一スチレン） 樹脂

AAS (ァクリレートーアク リロニトリル一スチレン） 樹脂

AS (アクリロニトリル一スチレン） 樹脂

ACS (塩素化アクリロニトリル一ポリエチレン一スチレン） 樹脂 ABS (アクリロニトリル一ブタジエン一スチレン） 攆脂 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

ァリル樹脂

フラン樹脂

液晶性ポリマ一など、

熱硬化性樹脂として；

エポキシ撐脂

フエノール澍脂

ポリブタジエン撐腊

シリコーン枒脂

不飽和ポリエステル樹脂

ァミノ樹脂など、

熱可塑性エラストマ一として；

スチレン一ブタジエン系エラス トマ一

ポ? エステル系エラストマ一 リエチレン エラストマ一

ゥレタン系エラストマ一

塩化ビエル系エラストマ一などが挙げられる。

また、 本発明における押出成形方法とは、 インフレーション成形， 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， フィラメント成形， 中 空成形， 電線被 δ， 押出発泡成形等、 祙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方法を採る全ての成形をいう。

特に、 本発明を用いてインフレーション成形を行なうと、 高強度のフィルムを 得ることができる。 ダイス s度， 押出量， ブローアップ比は、 用いる原料や、 目 的の成形品に応じて定めればよいが、 ダイス溢度は [原料の融解温度（τ飄) +20 ]

~CTi+130 、特に [TB+201C] ~[Τι+35Τ:] が好ましく、 ブローアップ比は丄〜 5が好ましい。

[実驗例]

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。 押出成形装置：第 1図に示す装置

成形材料：ポリエチレン （出光石油化学 （株） 640UFインフレグレード） ダイス：一波長共振体 （第 2囡）

押出口 1 bの位置： ダイス 1において超音波による共振の腹と節との中 間部。

ストレートマ二ホールド型 Tダイ

押出口形状 間 RtO. 5M，¾240M

超音波発振器：基本周波数 19. 15 KHz

捩幅 10

精電舍電子工業 （株） 襄 S0N0PET 1200-B

捩動モ一ド：接振動

押出条件： ダイス温度 190

押出速度 4~80kg/hr シート冷却方式 タツチロール式

シート厚み 約 2 0 0 μ η

上記条件により、 ダイスを共振させつつ押出成形を行ない、 そのときのメルト フラクチャ一の発生状況を繭べた。 また、 ノズルからダイス出口までに生じる成 形材料の流動抵抗の目安となるノズル内の圧力を押出速度 4 Kg/hr のときに測定 した。 さらに、 押出速度を 1 0， 4 0， 8 O kg/hr としたときには、 5本の間隙 調整ボルトを用いて厚みを靆整したシートを巻取り、 シート中央部より雨側に 1 0 0 m mずつのサンプルを切り出し、 糲方向の厚みの変動係数を調べた。

m 2

押出口 1 bの位置を超音波の共振による廣の位置としたダイス 1を用いた以外 は、 実験倒 1と同じ条件で実験を行なった。

実験例 1および 2の結果を表 1に示す。

比

超音波の発振を停止させた以外は、 実験例 1と同じ条件で実驗を行なった。 第 8国に示すように、 超音波振動子 8をダイス部材 2とダイス部材 3の接合部 の位置に押し当てた J¾外は、 実験例 1と同じ条件で実験を行なった。 このときダ イスは共振していない状態であった。

比較例 1および 2の結果を表 1に示す。

(以下、 余白）

4 4 0 8 0

(ノズル

部圧力 、の幅方 |ί 3の

Kg/c 2) ^の変動 S数％)

実》例 O o Ο Δ

1 (151) (2.8) (3.1) (3.5)

ド'

顿 ί ο

実験例 O O Ο Ο

2 (126) (3.0) (2.5) (2.8)

比較 M Δ X X X

1 (274) (-) (-) (-) 比較例 Δ X X X

2 (277) (-) (-) (-) ο：メルトフラクチャ一発生せず

Δ：メルトフラクチャ一若干発生

X： メルトブラクチャ一著しく発生

この結果、 Τダイを共振するよう超音波を印加することにより、 成形材料の涞 動抵抗が滅少するとともに、 非常に高速度の押出速度までメルトフラクチャ一の 発生を抑えることができ、 さらに押出口の Κ隙も容易に讕整でき、 厚みムラの少 ないシートの生産性向上を図れることが判明した。

実 S»例 3 押出成形装置：第 4図に示す装置

成形材料：直鍰状低崈度ポリエチレン

(出光石油化学 （株） 0 1 3 4 H， インフレグレード）

ダイス：材質はチタン合金、 L一 L変換体具備

押出口 l bの位置：共振の腹部

押出口都内直怪 3 0置厘， 押出ロ簡 1 . 8還 B

超音波発振器：実驗例 1と同樣

振動モード：縱振動

押出条件：ダイス温度 1 6 0 *C

押出童 4 0 kg/hr

プロ一アップ比 1 . 9 5

冷却リンダの高さ方向の位置は、 バルブが安定する高さとした。 成形品肉厚： 3 0 μ Β

上記条件でインフレーションフィルムを成形し、 フィルムインパク ト強度と雷 度を測定した。 超音波の発振を停止し、 実驗例 3と同じ条件で実験を行なったが、 激しいメル トフラクチャ一が発生したため実驗を中断した。

4

ダイス 度を徐々に上げ、 その他の条件は比較例 3と同じにして、 良好なフィ ルムが成形できる温度を探した結果、 2 6 0 で外観の良好なフィルムが得られ た。

このフィルムについてフィルムインパクト強度と霞度を ¾定した。

実験例 3および比載例 4の結果を表 2に示す。

(以下、 余白） 表 2

産業上の利 fflWffi件

以上のように、 本発明の押出成形方法によれば、 押出口間 ¾鼸整手段が付設さ れたダイスを共捩させることにより、 成形材料、 特に流動性の低い材料のダイス 内における沫動性を良好ならしめ、 その結果、 メルトフラクチャ一の発生を低滅 し、 かつ厚みむらを低減し、 均一な厚みの押出成形品の生産性を飛躍的に向上さ せることができる。

この場合、 本発明を用いてインフレーション成形を行なうと、 高強度のフィル ムを得ることができる。

また、 本発明の押出成形装置によれば、 ダイス内における成形材料の流動性を 良くして、 所望する形状の押出品の生産性の向上を図れるとともに、 本発明の成 形方法を無理なく実 ¾できるという効果がある。

Claims

請求の範囲

1 . 成形材料をダイスの押出口から押し出して成形を行なう方法において、 押出 口を任意の広さに微鼸整する押出口間 K藹整手段を上記ダイスに付設すると共に、 このダイスを共捩させつつ成形を行なうことを特徴とした押出成形方法。

2. 成形材料をダイスの押出口から押し出して成形を行なう押出成形方法におい て、 押出口部を形成するダイスの一部に押出口を任意の広さに微藹整する押出口 間 JI整手段を付設すると共に、 上記押出口部を形成するダイスの一部のみを共 捩させつつ成形を行なうことを特徴とした押出成形方法。

3 . 成形材料をダイスの押出口から押し出して成形を行なう方法において、 押出 口を任意の広さに微讕整する押出口閎眩藹整手段を上記ダイスに付設すると共に、 相対する 2つの面を持つダイスを 1つの面から他の面までの共振波長が η (η = mZ 2、 mは整数） 波長となるように共振させつつ成形を行なうことを特徴とし た請求項 1記載の押出成形方法。

4. 成形材料をダイスの押出口から押し出して成形を行なう押出成形方法におい て、 押出口部を形成するダイスの一部に押出口を任意の広さに微讕整する押出口 間 K藹整手段を付設すると共に、 相対する 2つの面を持つ上記押出口部を形成す るダイスの一部のみを 1つの面から他の面までの共振波長が n ( n =mZ2、 m は整数） 波長となるように共振させつつ成形を行なうことを特徴としだ請求項 2 記載の押出成形方法。

5. 押出ロ閣 IS菌整手段の共振周波数とダイスの共振周波数とを同一にした請求 項 1， 2， 3または 4記載の押出成形方法。

6 . 押出口照 ¾鼸整手段を共振の節部と一致させて付設する請求項 1， 2， 3， 4または 5記載の押出成形方法。

7. ダイスの押出口を共振の腹部と一致させて設ける請求項 1， 2， 3， 4， 5 または 6記載の押出成形方法。

8 . 押出機から成形材科をダイスに供給し、 ダイスの押 ¾口より押し出して押出 成形を行なう装置において、 上記ダイスには押出口を任意の広さに微讜整する押 出口間 IS調整手段が付設され、 かっこのダイスを共振させる少なくとも一つの捩 動発生装置を具備することを特徴とした押出成形装置。

9. 押出機から成形材料をダイスに供耠し、 ダイスの押出口より押し出して押出 成形を行なう装置において、 押出口部を形成するダイスの一部には押出口を任意 の広さに微鼸整する押出口間瞎黼整手段が付設され、 かつ上記押出口部を形成す るダイスの一部のみをを共振させる少なくとも一つの捩動発生装置を具備するこ とを特徴とした押出成形装置。

10.押出口 ffl瞎鼸整手段の共捩周波数とダイスの共振周波数とを同一にした請 求項 8または 9記載の押出成形装置。

11.押出口開 K讕整手段を共捩の節部と一致させて付設した請求項 8， 9また は 10記載の押出成形装置。

12. ダイスの押出口を共捩の腹都と一致させて設けた請求項 8， 9， 10また は 11記載の押出成形装置。