JP3662509B2 - 押出発泡複合体の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，土木，建材等の分野，例えばコンクリート型枠，壁材，床材，天井材，棚材，パーテーション等に使用される発泡複合体，即ち発泡状態にある発泡芯材（発泡芯材）に表皮材を被覆してなる発泡複合体の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂を押出機から押し出し，発泡させて発泡芯材とし，該発泡芯材の外周に表皮材を被覆して，発泡複合体とする方法が知られている。押し出し発泡は連続的に発泡体を製造することができるので生産量，製造コスト面で有利で有り，広く行われている。
【０００３】
ところが，押し出し発泡によって，厚みの大きい発泡芯材を所望の形状どおりに作ること，またその発泡芯材に表皮材を被覆することは困難である。
それは，発泡剤を含んだ発泡芯材用発泡性樹脂を正確に板状等の形状に押し出しても，押し出された発泡芯材用発泡性樹脂は押出機のダイスを出た直後に発泡するために，押し出し物は，三次元的に膨れて，目的とする形状から大きく変形湾曲するからである。そこで，発泡しつつある表皮材の表面に表皮材を押出し，被覆し，これらを冷却サイジングダイに導いて所望形状に冷却賦形する方法がある（実施例参照）。
【０００４】
ところが，外表面に表皮を一体的に結合させてなる押出発泡複合体は，上記表皮がある。また，発泡芯材の発泡体が７〜５０倍という高い発泡倍率の場合には，冷却途上でも発泡が進行し，表皮材と冷却サイジングダイ内面との間の滑り抵抗が大きくなり，押出発泡複合体を引き取る力が非常に大きくなる。
従って，引き取り機の能力が大きくなるばかりでなく，引き取り機のキャタピラで挟む力を上げて引き取ることになり，そのために表皮材の表面にキャタピラの跡がついたり，ラインの流れがスムーズにならない。また，高負荷のために引き取り機が停止してしまうことさえある。
【０００５】
また，冷却サイジングダイの温度を，押し出されてくる表皮材の温度よりも極端に低くして画一的に冷却をしようとすると，押出発泡複合体の表皮と冷却サイジングダイの内面との間で表皮材が局部的に急激に冷却固化する。そのため，押出発泡複合体の表皮の外観が悪く凹凸，スジ傷等生じることがあり，著しく製品価値を低下させることになる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
そこで，上記問題の対応策として，上記表皮材の被覆に滑材を加えて表皮材と冷却サイジングダイとの間の滑りを向上させることも考えられる。
しかし，滑剤はその濃度を増すと，製造した押出発泡複合体の表面が滑り易くなり，積み重ね時に滑ったり，製品を使用して組み付けするときに滑り易く，その取扱いが不便である。また，滑材を拭き取る工程も必要となる。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，表皮材と冷却サイジングダイとの間の滑り抵抗が低く，表皮材に凹凸，スジ傷等の発生がなく，きれいな表面を有する押出発泡複合体の製造方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
本願における第１発明は，発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂よりなる発泡芯材用発泡性樹脂を第１押出機の第１ダイスから押出し，一方非発泡性熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材を第２押出機の第２ダイスから押出し，かつ上記第１ダイスから上記発泡芯材用発泡性樹脂を押出すと共に発泡させて発泡芯材を形成しながら，上記第２ダイスからは上記表皮材を上記発泡芯材の外側に押出すと共に該表皮材を上記発泡芯材の表面に被覆して押出中間体となし，
また該押出中間体を直ちに冷却サイジングダイに導き，所望の形状に冷却賦形し，上記発泡芯材の表面に上記表皮材を被覆してなる押出発泡複合体を製造する方法であって，
上記冷却サイジングダイの温度は，少なくとも２段階に，上記第１ダイスに近い側の入口側が高く，出口側が低く温度制御しながら，上記冷却賦形を行ない，
かつ上記冷却サイジングダイは，上記入口側に位置する第１サイジング部の温度が，上記表皮材の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，
一方該第１サイジング部よりも後方側の第２サイジング部の温度は，上記第１サイジング部の温度よりも３０℃以上低く設定してあることを特徴とする押出発泡複合体の製造方法である。
【０００９】
本発明においては，押出し発泡されている発泡芯材の表面に表皮材を被覆した押出中間体を，冷却サイジングダイにより冷却するに当って，冷却サイジングダイの温度を少なくとも２段階に温度制御している。つまり，冷却サイジングダイにおける上記第１ダイスに近い側の入口側の温度が高く，一方冷却サイジングダイの出口側の温度が低くなるように冷却サイジングダイを温度制御している。
【００１０】
そのため，第１ダイスから押し出されると共に発泡しつつある発泡芯材と，その表面に第２ダイスから押し出された表皮材を被覆してなる押出中間体は，表皮材の種類によっては例えば１８０〜２３０℃という高温度にあるが，この押出中間体は上記のごとく，少なくとも２段階の温度制御によって，徐々に冷却されることになる。
そのため，表皮材及びその内側の発泡芯材は，冷却サイジングダイの冷却賦形型面によって急激に冷却固化されることなく，徐々に固化していく。それ故，表皮材と冷却サイジングダイとの間の滑り抵抗も低く，表皮材の表面に凹凸，スジ傷等の発生がない。
【００１１】
即ち，冷却サイジングダイの入口側付近では，第１ダイスから押出されてくる発泡芯材がまだ発泡途中にあるため，その発泡圧によって表皮材が冷却サイジングダイの冷却賦形型面に押し付けられることになる。しかし，本発明では，入口側の温度は出口側の温度よりも低くしてあるので，第２ダイスから出て表皮材は急激に冷却されず軟化状態にあって，徐々に冷却固化する。
【００１２】
そのため，表皮材の表面と冷却サイジングダイの冷却賦形型面との間の滑り抵抗も低く，表皮材に凹凸や傷がつくこともない。そして，発泡芯材も第１ダイスから遠ざかるにつれて冷却固化すると共に発泡圧力も小さくなる。
そのため，押出中間体は，冷却サイジングダイの出口側に近づくにつれて冷却サイジングダイの冷却賦形型面への押圧力も小さくなる。それ故，表皮材と冷却サイジングダイの冷却賦形型面との滑り抵抗も低くなる。また，表皮材は徐々に冷却固化している。
【００１３】
そのため，表皮材に凹凸やスリ傷等が発生せず，表面がきれいである。また，本発明は，発泡芯材用発泡性樹脂の発泡倍率が７〜５０倍の場合に特にその効果を発揮する。
【００１４】
したがって，第１発明によれば，表皮材と冷却サイジングダイとの間の滑り抵抗が低く，表皮材に凹凸，スジ傷等の発生がなく，きれいな表面を有する押出発泡複合体の製造方法を提供することができる。
【００１５】
次に，第２発明は，発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂よりなる発泡芯材用発泡性樹脂を第１押出機の第１ダイスから押出し，一方非発泡性熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材を第２押出機の第２ダイスから押出し，かつ上記第１ダイスから上記発泡芯材用発泡性樹脂を押出すと共に発泡させて発泡芯材を形成しながら，上記第２ダイスからは上記表皮材を上記発泡芯材の外側に押出すと共に該表皮材を上記発泡芯材の表面に被覆して押出中間体となし，また該押出中間体を直ちに冷却サイジングダイに導き，所望の形状に冷却賦形し，上記発泡芯材の表面に上記表皮材を被覆してなる押出発泡複合体を製造する装置であって，
上記冷却サイジングダイは，上記第１ダイスに近い側の入口側の温度が高く，出口側が低くなるように，２段階に温度制御できるよう構成してあり，
かつ，上記冷却サイジングダイは上記入口側に位置する第１サイジング部の温度が，上記表皮材の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，
一方該第１サイジング部よりも後方側の第２サイジング部の温度は，上記第１サイジング部の温度よりも３０℃以上低く設定してあることを特徴とする押出発泡複合体の製造装置である。
【００１６】
第２発明は，上記第１発明の製造方法に用いることができる製造装置である。第２発明によれば，表皮材と冷却サイジングダイとの間の滑り抵抗が低く，表皮材に凹凸，スジ傷等の発生がなく，きれいな表面を有する押出発泡複合体を製造するための製造装置を提供することができる。
また，その作用効果は上記第１発明と同様である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上記第１発明において，上記冷却サイジングダイは，所望の形状を得るための冷却型である。
また，所望形状に冷却賦形とは，表皮材を冷却サイジングダイで冷却しながら，発泡芯材用発泡性樹脂の発泡圧で，押出中間体を冷却サイジングダイの冷却賦形型面へ押圧すると共に冷却しながら賦形することをいう。
【００１８】
上記の表皮材としては，非発泡性又は低発泡性の熱可塑性樹脂を用いる。上記非発泡性熱可塑性樹脂は発泡剤を用いず，低発泡性熱可塑性樹脂は少量の発泡剤を用いる。
そして，上記熱可塑性樹脂としては，ポリスチレン，アクリル・ブタジェン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等のスチレン系樹脂，各種ポリエチレン，ポリプロピレン樹脂，ポリプロとαオレフィンとの共重合体等のポリオレフィン系樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，酢酸ビニル樹脂，各種ナイロン樹脂，各種アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，及びこれらの混合樹脂がある。
また，これらの樹脂に充填剤，例えばタルク，炭酸カルシュウム，マイカ等を添加したり，各種顔料を添加して用いることができる。
【００１９】
特に効果を発揮するのは，スチレン系樹脂，或いはポリプロピレン樹脂に充填剤を添加した樹脂である。この場合には，剛性が高く，比較的安価である。また，製品の外観を良好にするために，前述した表皮材に少量の発泡剤を添加して，低発泡体とすることが好ましい。
【００２０】
また，上記の発泡芯材用発泡性樹脂としては，発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂を用いる。該熱可塑性樹脂としては，上記表皮材について示した熱可塑性樹脂と同様のものを用いることができる。発泡剤の含有は，押出機中で熱可塑性樹脂に注入添加させてもよい。
また，上記発泡剤としては，プロパン，ｎ−ブタン，ｉ−ブタン，ペンタン，ヘキサン等の脂肪族炭化水素系，或いはシクロブタン，シクロペンタン，シクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素系などの揮発性発泡剤，アゾジカルボンアミド，アゾビスイソブチルニトリル，重炭酸ナトリュム等の分解型発泡剤がある。また，更には無機発泡剤として空気，二酸化炭素，窒素等を用いることができる。又これらの発泡剤を適宜混合して用いることができる。
【００２１】
また，発泡芯材用発泡性樹脂に対する発泡剤の添加量は，好ましくは３〜１５ｗｔ％である。また揮発性の発泡剤の添加の仕方には，含有された発泡樹脂ビーズを用いることもできるし，例えば押出機中で発泡剤を注入することもできる。なお，発泡体の倍率の調整は，発泡剤の添加量，ノズルの口径，押出機の回転数，温度，引き取り速度によって自由に変えることができる。
【００２２】
また，より均一性のある発泡セルを得るために用いる核剤としては，ポリエチレンワックス，エチレンビスアミド，ヘキサブロモシクロドデカン，及びメタクリル酸低級アルキルエステル単位を５重量％以上含むメタクリル酸低級アルキルエステル系重合体等の有機系核剤，タルク，シリカ等の無機系核剤及び水から選ばれる１種以上を用いる。これらの核剤は，発泡芯材用発泡性樹脂に対して０．２〜５ｗｔ％好ましくは，０．４〜２．０ｗｔ％含有することが好ましい。
【００２３】
また，例えば７〜５０倍という高い発泡倍率の発泡芯材を得ようとする場合には，発泡芯材用発泡性樹脂の押出出口と表皮材の押出出口の間に間隙を設けておくことが好ましい。
【００２４】
また，上記の温度制御を行なう方法としては，冷却サイジングダイの内部に，例えば入口側である前半部分には，例えば８０〜５０℃の温かい目の冷却水を，出口側である後半部分には前半部分よりも温度が低い冷却水を供給する方法がある。
また，冷却サイジングダイの温度制御は，２段階のみならず，例えば３段階，５段階などに，徐々に温度を低くいていく方法がある。
【００２５】
上記冷却サイジングダイの冷却賦形型面は，例えばスチール，真鍮，アルミニウム等の金属を用いることが好ましい。これにより冷却効率及び成形性が向上する。また，上記冷却賦形型面の表面は，例えばサンドブラスト＃１５０〜４００により研磨加工し，必要に応じメッキを施し，摩耗抵抗を低くすることが望ましい。
【００２６】
次に，上記冷却サイジングダイは，上記入口側に位置する第１サイジング部の温度が，上記表皮材の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，一方該第１サイジング部よりも後方側の第２サイジング部の温度は，上記第１サイジング部の温度よりも３０℃以上低く設定してある。
この場合には，表皮材が平滑で一層美しい押出発泡複合体を得ることができる。
【００２７】
第１サイジング部における上記温度差が１０℃未満では，表皮材の冷却が遅くなり，スティックスリップ，部分的なベタツキ，表皮材の厚みのバラツキを発生するおそれがある。
一方，上記温度差が３０℃を越えると，表皮材が急速に冷却されるため，表皮材と発泡芯材との融着が不充分となるおそれがある。
また，第２サイジング部における上記温度差が３０℃未満であると，表皮材及び発泡芯材の冷却が遅れ生産性が低下するおそれがある。
一方，上記温度差が５０℃を越えると冷却が速すぎて，表皮材と発泡芯材との融着が不充分となるおそれがある。
また，上記第１サイジング部及び第２サイジング部における温度は，各サイジング部の中央付近における外側表面の温度により規定することが好ましい。
【００２８】
次に，上記冷却サイジングダイの後方において，上記押出中間体に対して冷却ロールを上下方向から圧着しながら冷却賦形を行なうことが好ましい（請求項２）。
この場合には，押出中間体を上下方向から効率的に冷却することができるので，冷却サイジングダイにおいて冷却された押出中間体を一層厚み方向の中心部まで冷却することができる。
【００２９】
次に，上記冷却サイジングダイの後方において，上記押出中間体に対して冷却ロールを幅方向から圧着しながら冷却賦形を行なうことが好ましい（請求項３）。
この場合には，押出中間体を幅方向から効率的に冷却することができるので，冷却サイジングダイにおいて冷却された押出中間体の幅方向の形状を一層精度よく成形することができる。
【００３０】
次に，上記冷却サイジングダイの後方において上記押出中間体，上記冷却ロールのいずれか一方又は双方に対して，冷却水を吹きつけてこれらを冷却することが好ましい（請求項４）。
この場合には，押出中間体に対して直接に，又は押出中間体を上下方向又は幅方向又はこの両方向より，冷却水を吹き付けるので，押出中間体を効率的に冷却することができる。
【００３１】
次に，上記冷却ロールの内部に冷却水を流通させることが好ましい（請求項５）。
この場合には，冷却ロール自体をその内部から直接に冷却するので，押出中間体を効率的に冷却することができる。
【００３２】
次に，上記冷却ロールは，冷却水を入れた水槽の中に配設して上記冷却ロールにより上記押出中間体を圧着しながら冷却することが好ましい（請求項６）。
この場合には，押出中間体を水槽内に浸漬すると共に冷却ロールにより押出中間体を圧着するので，押出中間体を効率的に冷却することができる。
【００３３】
次に，上記第１ダイスから押出した発泡芯材用発泡性樹脂は，発泡倍率７〜５０倍に発泡させて上記発泡芯材に形成することが好ましい（請求項７）。
この場合には，軽量で強度の高い押出発泡複合体を得ることができる。
上記の発泡率が７倍未満の場合には，押出発泡複合体の軽量化が不充分となり，コスト高となるおそれがある。
一方，５０倍を越えると独立気泡性が低下し，強度の弱い発泡体となるおそれがある。
【００３４】
次に，上記冷却サイジングダイは，上記入口側に位置する第１サイジング部の温度が，上記表皮材の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，一方該第１サイジング部よりも後方側の第２サイジング部の温度は，上記第１サイジング部の温度よりも３０℃以上低く設定してある。
この場合には，上記請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
次に，上記冷却サイジングダイの後方には，上記押出中間体を上下方向から圧着する冷却ロールを設けてあることが好ましい（請求項９）。
この場合には，上記請求項２と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
次に，上記冷却サイジングダイの後方には，上記押出中間体を幅方向から圧着する冷却ロールを設けてあることが好ましい（請求項１０）。
この場合には，上記請求項３と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
次に，上記冷却サイジングダイの後方には，上記押出中間体，上記冷却ロールのいずれか一方又は双方に対して冷却水を吹き付ける冷却水噴出機を設けてあることが好ましい（請求項１１）。
この場合には，上記請求項４と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
次に，上記冷却ロールは，その内部に冷却水を流通させる冷却水流通穴を有することが好ましい（請求項１２）。
この場合には，上記請求項５と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
次に，上記冷却ロールは冷却水を入れた水槽内に配設してあることが好ましい（請求項１３）。
この場合には，上記請求項６と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
【実施例】
実施例１
本発明の実施例にかかる押出発泡複合体の製造方法及び装置につき，図１〜図８を用いて説明する。
本例の製造方法においては，図１〜図３に示すごとく，発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂よりなる発泡芯材用発泡性樹脂１０を第１押出機１の第１ダイス２から押出し，一方非発泡性熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材３０を第２押出機３の第２ダイス３３から押出す。
【００４１】
そして，上記第１ダイス２から上記発泡芯材用発泡性樹脂１０を押出すと共に発泡させて発泡芯材１００を形成しながら，上記第２ダイス３３からは上記表皮材３０を上記発泡芯材１００の外側に押出すと共に該表皮材３０を上記発泡芯材１００の表面に被覆して押出中間体８０となす。
【００４２】
そして，また該押出中間体８０を直ちに冷却サイジングダイ４に導き，所望の形状に冷却賦形し，上記発泡芯材１００の表面に上記表皮材３３を被覆してなる押出発泡複合体８を製造する。
上記冷却サイジングダイ４の温度は，上記第１ダイス２に近い側の入口側が高く，その反対の出口側が低く温度制御しながら，上記冷却賦形を行なう。
【００４３】
また，上記冷却サイジングダイ４は上記入口側に位置する第１サイジング部４１の温度は，上記表皮材３０の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，一方該第１サイジング部４１よりも後方側の第２サイジング部４２の温度は，上記第１サイジング部４１の温度よりも３０℃以上低く設定してある。
【００４４】
また，図２及び図３に示すごとく，上記冷却サイジングダイ４の後方において，ロール冷却部５を設け，上記押出中間体８０に対して冷却ロール５４１，５４２を上下方向から圧着しながら冷却賦形を行なう。
【００４５】
次に，上記製造方法及びこれに用いる装置につき具体的に説明する。
まず，本例において得ようとする押出発泡複合体８は，図８に示すごとく，発泡芯材用発泡性樹脂を発泡させてなる複数列かつ複数段，即ち１２列，２段の単位芯材１０４よりなる発泡芯材１００と，これらの周囲を一体的に被覆してなる非発泡熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材３０とよりなる。
【００４６】
また，上記複数列かつ複数段の各単位芯材１０４は，その隣接部分のスキン層１５が互いに融着している。即ち，各単位芯材１０４は，多数の発泡粒子１０１からなり，その周囲はスキン層１５により囲まれている。そして，各スキン層１５は互いに融着している。これによって，複数列かつ複数段の単位芯材１０４が一体化された発泡芯材１００を形成している。上記のスキン層１５は，成形時に第１ダイス２のノズルから吐出される際に形成される。
【００４７】
次に，上記押出発泡複合体８を製造するに当っては，図１，図５に示すごとく，発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂よりなる発泡芯材用発泡性樹脂１０を第１押出機１の第１ダイス２から押し出し，一方非発泡熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材３０を第２押出機３の第２ダイス３３から押し出す。
そして，両押出機の先端に設けた上記第１ダイス２及び第２ダイス３３の外部において，上記発泡芯材用発泡性樹脂からなる発泡芯材１００の外周に上記表皮材３０を被覆する。
【００４８】
そして，図５に示すごとく，上記第１ダイス２からは，複数列かつ複数段に配置したノズル２５より，上記発泡芯材用発泡性樹脂１０を押出すと共に発泡させて発泡芯材１００を形成しながら，一方上記第２ダイス３３から上記表皮材３０を上記複数列かつ複数段の発泡芯材１００の外側に押出すと共にこれらを直ちに冷却サイジング４に導く。
このとき，上記発泡芯材用発泡性樹脂の発泡力によって，上記表皮材３０を上記冷却サイジング４の内面に押し当てて，上記発泡芯材用発泡性樹脂によって形成された発泡芯材１００の外表面に上記表皮材３０を被覆する。
【００４９】
上記冷却サイジングダイ４は，上記のごとく，第１サイジング部４１と第２サイジング部４２とよりなる。
そして，冷却サイジングダイ４の後方には，図２，図３に示すごとく，上記押出中間体８０を更に冷却賦形するロール冷却部５が，更にその後方には押出中間体８０を引き取る引取機６が配設してある。該引取機６は，上部に配設したキャタピラー引取機６２と下部に配設したキャタピラー引取機６１とを有する。
【００５０】
また，引取機６の後方には，冷却賦形された押出中間体８０を所望長さに切断するための切断機６５を有する。
そして，第１ダイス２，第２ダイス３より押出され，芯材用発泡性樹脂１０とその表面を被覆した表皮材３０とからなる押出中間体は，冷却サイジングダイ４において第１サイジング部４１と第２サイジング部４２とによって徐々に冷却賦形され，更にロール冷却部５により冷却されながら，キャタピラー引取機６１によって，冷却サイジングダイ４及びロール冷却部５から引き出される。
そして，押出中間体８０は切断機６５により切断され，所望長さの押出発泡複合体８とされる。
【００５１】
次に，上記冷却サイジングダイ４について詳しく説明する。
上記冷却サイジングダイ４は，図１，図４，図５に示すごとく，断面長方形の長いトンネル形状を有し第１サイジング部４１と第２サイジング部４２とに区分されている。第１サイジング部４１，第２サイジング部４２は，その内側にそれぞれ，上記押出中間体８０に表皮材３０と接触し，押出中間体８０を冷却賦形するための冷却賦形型面４００を有する。
【００５２】
また，第１サイジング部４１，第２サイジング部４２は，押出中間体８０の進行方向（図１の左方向）に順次設けてあり，その内部には冷却水を通すための冷却パイプ４１０，４２０が配設されている（図１，図４）。冷却パイプ４１０，４２０は，押出中間体８０の進行方向と直交する方向に配設され，冷却水は図４に示す矢印の方向へ，ジグザグ状に流れる。
【００５３】
そして，第１サイジング部４１の冷却パイプ４１０に流す冷却水の温度は，第２サイジング部４２の冷却パイプ４２０に流す冷却水の温度よりも高く温度制御してある。第１サイジング部４１，第２サイジング部４２の温度は，図４に示すごとく，それぞれの中央部分に配置した温度センサ４１５，４２５により検出し，温度制御装置により，各冷却水の温度をコントロールする。
【００５４】
また，ロール冷却部５は，下側冷却ロール５４１と上側冷却ロール５４２とよりなり，両者により，押出中間体８０を圧着しながら冷却賦形する。押出中間体８０の圧着の強さは上側冷却ロール５４２の昇降装置５２をコントロールすることにより行なう。
【００５５】
第１ダイス２は，図５〜図７に示すごとく，発泡芯材用発泡性樹脂１０を押し出す，多数のノズル２５と，該ノズル２５へ発泡芯材用発泡性樹脂１０をガイドするガイド部２４とを有する。ガイド部２４の間には，これらを区画するマニホールド２３が設けてある。
また，図５，図７に示すごとく，ノズル２５の周囲には，これらを取り囲むように，表皮材出口としての環状長方形の，表皮材形成用のスリット２８が設けてある。そして，スリット２８と第１ダイス２との間には，間隙２９が設けてある。
【００５６】
また，第２押出機３は，表皮材３０を上記スリット２８へガイドするための流路３２を有する。
また，図６に示すごとく，第１ダイス２は，第２押出機３の第２ダイス３３における装着穴３５内に挿入配置される。これにより，第１ダイス２と第２ダイス３３との間に上記スリット２８が形成される。
【００５７】
また，図６に示すごとく，上記第１ダイス２は，上記第２押出機３の第２ダイス３３との間に，上記第１ダイス２内における上記発泡芯材用発泡性樹脂１０の温度が上記表皮材３０の温度よりも２０℃以上低い温度となるように調節するための，断熱機構としてのチャンバー２２を有する。このチャンバー２２は，熱媒流路構造を有し，その内部に熱媒が流通するようになっている。
【００５８】
次に図１〜図６を用いて押出発泡複合体の製造方法について詳しく説明する。まず図５に示すごとく，第１押出機１から押し出された発泡芯材用発泡性樹脂１０は，第１押出機１と第１ダイス２を接続するジョイント１１を通り第１ダイス２に導かれる。第１ダイス２の空間部２１は，幅方向に溶融樹脂を均一に広げるためのコートハンガー形状部で，しかも中央部は外周部に比べ樹脂流路間隙を狭めてある。発泡芯材用発泡性樹脂１０は，後方部のマニホールド２３に流れ，より均一化され，各ノズル２５に導かれ，最終的に第１ダイス２の先端に設けたノズル２５から冷却サイジングダイ４内へ押し出されて発泡して行く。
【００５９】
一方，表皮材３０は，図５に示すごとく，第２押出機３の第２ダイス３３から押し出され，流路３２で幅方向に広げられ上下両側面に均一に肉厚が分流され，第１ダイス２の出口に導かれる。
【００６０】
そして，上記複数列かつ複数段の各ノズル２５から押し出された発泡芯材用発泡性樹脂１０は，そこで発泡して合計１０個の単位芯材１０４よりなる発泡芯材１００となる。発泡芯材１００の各スキン層１５は互いに融着する。そして，発泡芯材１００の外周を上記表皮材３０が覆った押出中間体８０が得られる。
【００６１】
また，上記発泡芯材１０の発泡力によって，上記表皮材３０は冷却サイジング４の冷却賦形型面４００に押し当てられる。
なお，上記発泡芯材用発泡性樹脂１０の発泡は，上記スリット２８により形成された角筒箱状の上記表皮材３０の中で行なわれる。押出中間体８０は，上記のごとく，冷却サイジング４の内部，ロール冷却部５を経てキャタピラ式の引取機６により引き取られていく。
【００６２】
次に，作用効果につき説明する。
本例においては，押出し発泡されている発泡芯材１００の表面に表皮材３０を被覆した押出中間体８０を冷却サイジングダイ４により冷却するに当って，冷却サイジングダイ４の温度を，第１サイジング部４１及び第２サイジング部４２によって，２段階に温度制御している。つまり，冷却サイジングダイ４における上記第１ダイス２に近い側の入口側に設けた第１サイジング部４１の温度が高く，一方出口側に設けた第２サイジング部４２の温度が低くなるように冷却サイジングダイを温度制御している。
【００６３】
そのため，第１ダイス２から押し出されると共に発泡しつつある発泡芯材１００と，その表面に第２ダイスから押し出された表皮材３０からなる押出中間体８０は，高温度にあるが，この押出中間体８０は上記のごとく，２段階の温度制御によって，徐々に冷却されることになる。
そのため，表皮材３０及びその内側の発泡芯材１００は，冷却サイジングダイ４の冷却賦形型面によって急激に冷却固化されることなく，徐々に固化していく。それ故，表皮材３０と冷却サイジングダイ４の冷却賦形型面４００との間の滑り抵抗も低く，表皮材３０の表面に凹凸，スジ傷等の発生がない。
【００６４】
即ち，冷却サイジングダイ４の入口側付近では，第１ダイス２から押出されてくる芯材用発泡性樹脂１０がまだ発泡途中にあるため，その発泡圧によって表皮材３０が冷却サイジングダイ４の冷却賦形型面４００に押し付けられることになる。しかし，本例では，入口側の第１サイジング部４１の温度は出口側の第２サイジング部４２の温度よりも高くしてあるので，第２ダイス３３から出て表皮材３０は急激に冷却されず軟化状態にあって，徐々に冷却固化する。
【００６５】
そのため，表皮材３０の表面と冷却サイジングダイの冷却賦形型面４００との間の滑り抵抗も低く，表皮材３０に凹凸や傷がつくこともない。そして，発泡芯材１００も第１ダイス２から遠ざかるにつれて冷却固化すると共に発泡圧力も小さくなる。
そのため，押出中間体８０は，冷却サイジングダイ４の出口側に近づくにつれて冷却サイジングダイの冷却賦形型面４００への押圧力も小さくなる。それ故，表皮材３０と冷却サイジングダイ４の冷却賦形型面４００との滑り抵抗も低くなる。また，表皮材３０は徐々に冷却固化している。
そのため，表皮材３０に凹凸やスリ傷が発生しない。
【００６６】
したがって，本例によれば，表皮材３０と冷却サイジングダイ４の冷却賦形型面４００との間の滑り抵抗が低く，表皮材３０に凹凸，スジ傷等の発生がなく，きれいな表面を有する押出発泡複合体８の製造方法を提供することができる。
【００６７】
実施例２
次に，本発明の具体的な実施例について，更に詳細に説明する。
製造方法及び装置は実施例１と同様である。
表皮材３０用の表皮樹脂として，アクリル・ブタジェン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂を用い，第２押出機３は，３０ｍｍ口径のフルフライトのスクリューを２台用い，第２ダイス３３の出口の樹脂の温度は２００℃であった。
【００６８】
芯材用の発泡性樹脂１０としては，ブタン７ｗｔ％を含有したポリスチレン樹脂を用いた。また核剤としてタルクを発泡性樹脂に対して，１．２ｗｔ％混合した。第１押出機１は，６５ｍｍ口径，のフルフライトのスクリューを用い，芯材用発泡性樹脂１０のダイス出口温度即ちノズル２５における温度は１３０℃であった。
【００６９】
第１ダイス２と第２ダイス３は，実施例１の図７に示した形状とし，第１ダイス２と第２ダイス３との間は，内側４５ｍｍ×５９５ｍｍ，外側５０ｍｍ×６００ｍｍの長方形のスリット２８が設けてあり，スリットの間隙は，２．５ｍｍとした。
第１ダイス２のダイス形状は，縦方向の中央部に，２．５ｍｍφの小径のノズル２５を１２個，２列配列とした。また，両方のダイスの間の間隙２９は縦方向（製品の厚み方向）は２ｍｍ，横方向（製品の幅方向）は３ｍｍとした。
【００７０】
冷却サイジングダイ４の冷却賦形型面４００の形状は，断面が縦５２ｍｍ，横６０２ｍｍの箱状とし，長さは５００ｍｍとした。また，第１サイジング部４１の長さは２００ｍｍ，第２サイジング部４２の長さは３００ｍｍとした。
そして，第１サイジング部４１の温度は，表皮材の軟化点８０℃よりも１０℃低い７０℃，第２サイジング部４２の温度はそれよりも５０℃低い２０℃とした。押出中間体８０の引き取り速度は，０．５ｍ／分で成形した。
【００７１】
なお，ロール冷却部５における冷却ロール５４１，５４２は，ロール径６０ｍｍφ，長さ７００ｍｍのものを用いた。
その結果，外観は凹凸が無く，極めて良好で，表皮材と発泡芯材との融着も十分で，優れた押出発泡複合体が得られた。また，表皮材の平均肉厚は２ｍｍで，発泡芯材の発泡状態は均一で，平均発泡倍率は１５倍であった。
【００７２】
（比較例１）
なお，実施例２において，比較のため，冷却サイジンダイ４における第１サイジング部４１の温度を２０℃，第２サイジング部４２の温度を同じ２０℃として，両者間に温度差を設けることなく押出発泡複合体を製造した。
その結果，製品外観はケロイド状になり不良になった。
【００７３】
（比較例２）
実施例２において，冷却サイジンダイ４の第１サイジング部１の温度を表皮材の軟化点よりも５℃低い７５℃，第２サイジング部４２の温度を２０℃とした以外は，同じ条件で成形した。その結果，製品外観は光沢が失われ，発泡芯材の一部が収縮し凹凸がひどく製品として不良となった。
【００７４】
なお，上記実施例２では，表皮材としてＡＢＳ樹脂（軟化点８０℃）を用いたが，表皮材としてはポリスチレン樹脂（軟化点８２℃），ポリプロピレン−ポリスチレンアロイ樹脂（軟化点８０℃，融点１５５℃），ＡＢＳ−ポリカーボネイトアロイ樹脂（軟化点１８０℃）などを用いることができる。
【００７５】
実施例３
本例は，図９に示すごとく，実施例１において，上記冷却サイジングダイ４の後方において，上記押出中間体８０，上記冷却ロール５４１，５４２の双方に対して，冷却水を吹きつけてこれらを冷却する例である。
即ち，本例においては，実施例１に示したロール冷却部５において，下側冷却ロール５４１の下方，及び上側冷却ロール５４２の上方に冷却水噴出パイプ５５１，５５２を配設した。
【００７６】
そして，各冷却ロール及び押出中間体８０に対して，冷却水５６０を吹き付けて，これらを冷却した。
そして，押出発泡複合体を実施例２の条件で製造するに当り，上記の冷却水の温度を２０℃として噴出した。
その結果，実施例２と同様に優れた押出発泡複合体を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１にかかる，押出発泡複合体の成形装置の，押出機及び冷却サイジングダイの説明図。
【図２】実施例１にかかる，押出発泡複合体の成形装置の全体を示す平面図。
【図３】実施例１にかかる，押出発泡複合体の成形装置の全体を示す側面図。
【図４】実施例１にかかる，冷却サイジングダイの説明図。
【図５】実施例１における，第１押出機及び第２押出機の断面説明図。
【図６】実施例１における，第２押出機に第１ダイスを組み付ける説明図。
【図７】実施例１における，第１ダイスと第２ダイスの組付状態における押出口の説明図。
【図８】実施例１において，得られた発泡複合体の断面斜視図。
【図９】実施例３における，ロール冷却部の説明図。
【符号の説明】
１．．第１押出機，
１０．．．発泡芯材用発泡性樹脂，
１００．．．発泡芯材，
２．．．第１ダイス，
２５．．．ノズル，
３．．．第２押出機，
３０．．．表皮材，
４．．．冷却サイジングダイ，
４１．．．第１サイジング部，
４２．．．第２サイジング部，
５．．．ロール冷却部，
６．．．引取機，
８．．．押出発泡複合体，

Claims (13)

1. 発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂よりなる発泡芯材用発泡性樹脂を第１押出機の第１ダイスから押出し，一方非発泡性熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材を第２押出機の第２ダイスから押出し，かつ上記第１ダイスから上記発泡芯材用発泡性樹脂を押出すと共に発泡させて発泡芯材を形成しながら，上記第２ダイスからは上記表皮材を上記発泡芯材の外側に押出すと共に該表皮材を上記発泡芯材の表面に被覆して押出中間体となし，
   また該押出中間体を直ちに冷却サイジングダイに導き，所望の形状に冷却賦形し，上記発泡芯材の表面に上記表皮材を被覆してなる押出発泡複合体を製造する方法であって，
   上記冷却サイジングダイの温度は，少なくとも２段階に，上記第１ダイスに近い側の入口側が高く，出口側が低く温度制御しながら，上記冷却賦形を行ない，
   かつ上記冷却サイジングダイは，上記入口側に位置する第１サイジング部の温度が，上記表皮材の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，
   一方該第１サイジング部よりも後方側の第２サイジング部の温度は，上記第１サイジング部の温度よりも３０℃以上低く設定してあることを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
2. 請求項１において，上記冷却サイジングダイの後方において，上記押出中間体に対して冷却ロールを上下方向から圧着しながら冷却賦形を行なうことを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
3. 請求項１又は２のいずれか一項において，上記冷却サイジングダイの後方において，上記押出中間体に対して冷却ロールを幅方向から圧着しながら冷却賦形を行なうことを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
4. 請求項１〜３いずれか一項において，上記冷却サイジングダイの後方において上記押出中間体，上記冷却ロールのいずれか一方又は双方に対して，冷却水を吹きつけてこれらを冷却することを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
5. 請求項２又は３において，上記冷却ロールの内部に冷却水を流通させることを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
6. 請求項２又は３において，上記冷却ロールは，冷却水を入れた水槽の中に配設して上記冷却ロールにより上記押出中間体を圧着しながら冷却することを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項において，上記第１ダイスから押出した発泡芯材用発泡性樹脂は，発泡倍率７〜５０倍に発泡させて上記発泡芯材に形成することを特徴とする押出発泡複合体の製造方法。
8. 発泡剤を含有させた熱可塑性樹脂よりなる発泡芯材用発泡性樹脂を第１押出機の第１ダイスから押出し，一方非発泡性熱可塑性樹脂又は低発泡性熱可塑性樹脂よりなる表皮材を第２押出機の第２ダイスから押出し，かつ上記第１ダイスから上記発泡芯材用発泡性樹脂を押出すと共に発泡させて発泡芯材を形成しながら，上記第２ダイスからは上記表皮材を上記発泡芯材の外側に押出すと共に該表皮材を上記発泡芯材の表面に被覆して押出中間体となし，また該押出中間体を直ちに冷却サイジングダイに導き，所望の形状に冷却賦形し，上記発泡芯材の表面に上記表皮材を被覆してなる押出発泡複合体を製造する装置であって，
   上記冷却サイジングダイは，上記第１ダイスに近い側の入口側の温度が高く，出口側が低くなるように，２段階に温度制御できるよう構成してあり，
   かつ，上記冷却サイジングダイは上記入口側に位置する第１サイジング部の温度が，上記表皮材の軟化点又は結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低く，
   一方該第１サイジング部よりも後方側の第２サイジング部の温度は，上記第１サイジング部の温度よりも３０℃以上低く設定してあることを特徴とする押出発泡複合体の製造装置。
9. 請求項８において，上記冷却サイジングダイの後方には，上記押出中間体を上下方向から圧着する冷却ロールを設けてあることを特徴とする押出発泡複合体の製造装置。
10. 請求項８又は９のいずれか一項において，上記冷却サイジングダイの後方には，上記押出中間体を幅方向から圧着する冷却ロールを設けてあることを特徴とする押出発泡複合体の製造装置。
11. 請求項８〜１０のいずれか一項において，上記冷却サイジングダイの後方には，上記押出中間体，上記冷却ロールのいずれか一方又は双方に対して冷却水を吹き付ける冷却水噴出機を設けてあることを特徴とする押出発泡複合体の製造装置。
12. 請求項９又は１０において，上記冷却ロールは，その内部に冷却水を流通させる冷却水流通穴を有することを特徴とする押出発泡複合体の製造装置。
13. 請求項９又は１０において，上記冷却ロールは冷却水を入れた水槽内に配設してあることを特徴とする押出発泡複合体の製造装置。

Images