JP6566944B2 - 熱可塑性フォーム層を具えるサンドウィッチ構造体を製造する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性カバー層を繊維補強した熱可塑性フォーム層を有するサンドウィチ構造体を製造する方法および装置に関する。

熱可塑性サンドウィッチ構造体を製造する周知の方法は熱可塑性フォーム層を突出させ、これを2つの繊維補強熱可塑性カバー層の間にフォームコアとして通常はフォーム層として同じ可塑体から粘着させる方法である。周知の方法の欠点はコアのフォーム化が別々のステップであり、これは厳しいプロセス制御と精密な配置調整を要する。

ヨーロッパ特許公報（ＥＰ−Ａ６３６４６３）には、フォームドコア層と2つの繊維強化カバー層を具えるサンドウィッチを形成するバッチワイズ方法が開示されている。この周知のバッチ方法はポリエチェリミドのような熱可塑材のシートを供給するステップと、適当な溶媒の量を含ませポリエチェミドのような同様な可塑性材の2つの繊維補強層の間に前記シートを配置し、二つの圧力板の間にコアウェブとカバー層組立体を配置し、圧力板へ熱と圧力を加えてコアウェブに泡立ちさせ所定の泡厚が得られるとき圧力板を冷却する工程を具える。これらの例では泡立ちはポリエチェリミドのTg以下の温度で行われる。このポリエチェリミドは物理的なブロウ剤としての溶剤のようなものでヂクロロメタンを含む。この周知のバッチワイズ方法はサンドウィッチ構造体を生産する場合にかなり低生産率である。他の欠点は、溶剤が乾燥によってサンドウィッチ構造体から除かれることが必要であることである。これはコストに加え、時間とエネルギーを消費する工程である。

英国特許公報（ＧＢ−７０１０６６）には、閉プレス内で高圧力下でガスを分解する事によってポリビニールクロライドのような熱可塑性の集合体が閉成セル筒状体を形成し、続いて集合体が完全にゼラチン化するまで加熱し、その後圧力を減少させて集合体の体積を最初の体積の1/5〜2/5だけ増加させ、その後集合体を冷却させ、圧力から完全に解放させ、自由に拡げさせるバッチワイズ方法が開示されている。この方法はサンドウィッチ構造体の製造には適当ではない。なぜならばカバー層を自由に拡げる際、膨らむ傾向があり、その結果これらのカバー層が平らなかつ円滑な表面を呈しないからである。

米国特許公報（ＵＳ−Ａ３ １６０６８９）には、軟化剤または溶剤及び潜在性ブロウ剤からなるプラスティゲル、例えば塩化ポリビニールから出発して、好ましくは硬化ゲル剤の付加によってパティ状の粘性に保持される閉成セル筒状体を形成するバッチワイズ方法が開示されている。このプラスティゲルは減少スケールに本体の形状が作られ、超原子ガス状圧下のもとで圧力容器内に配置され、加熱され洗浄ブロウ剤を分解させ、かつピアスティゲルをゼラチン化させる。ゼラチン化した本体は可塑状態を維持する間ゼラチン化温度の下の温度に冷却され、その後圧力を回復し、これによって型壁に接触させることなく最終の形状に本体を膨張させる。好ましい実施例によれば、形づくられたボディに配されたガスの制限された膨張は冷却前に行われる。再びこの方法はサンドウィッチ構造の生産には適しない。なんとなればカバー層は膨張し、平らにはならず円滑な面を表さない。

さらに発泡されるべき本体の全方向の膨張はカバー層には与えられない。さらに、ゼラチン化物の付加は泡の機械的性質を減少させ、かくて最終的な泡の圧縮強度を減少させる。しかしサンドウィッチ構造において、泡の機械的性能はサンドウィッチ構造の最終的な機械的な性能に非常に重要である。従ってゼラチン化物質は避けられるべきである。また相当な量の存在はサンドウィッチ構造の適応のためには有害である。この理由は、溶媒は乾燥例えばオーブンによって取り除かなければならない。これは発泡体の残余溶媒がカバー層を介して拡散させなければならないので時間を消費するプロセスだからである。加えて発泡層の中の固体の混入は低重量製品にとっては望ましくない。

本発明の目的は上記欠点を示さず、少なくともより少ない程度である熱可塑性発泡層を有するサンドウィッチ構造の製造方法を提供することである。

本発明の他の目的はサンドウィッチ構造体の連続的製造方法及び同方法を実行する装置を提供することである。

本発明の更に他の目的はサンドウィッチ構造体の連続的製造方法であり、その全ての工程が一つの及び同じプレスで行われうる方法を提供することである。

従って本発明は第一の面からみて、サンドウィッチ構造体を作る方法を提供することであり、サンドウィッチ構造が第一の熱可塑性プラスチックの少なくとも一つの発泡層と二つのカバー層からなり、その製造方法が以下（ａ）〜（ｅ）工程を有する。

（ａ）溶融温度すなわち溶融範囲の第一の熱可塑性プラスチックの少なくとも一つの層と二つのカバー層を具える進行する出発構造体を提供する工程であり、この熱可塑性プラスチックの少なくとも一つの層が第一のプラスチックの溶融温度すなわち溶融範囲以上の分解温度を持つ化学ブロウ剤である。

（ｂ）進化する出発構造体を化学ブロウ剤の分解以上の温度まで加熱させ、その結果化学ブロウ剤の分解が生じ、これにより進行する中間構造体を得る。ここで分解した化学ブロウ剤は第一の熱可塑性プラスチックの少なくとも一つの層に存在する。

（ｃ）化学ブロウ剤の分解に続いて冷却進行する中間構造体が得られる。

ここで前記加熱工程（ｂ）及び冷却工程（ｃ）は与圧下で行われ、それにより第一の熱可塑性プラスチックの少なくとも一つの層の発泡を防ぐ。

（ｄ）更に中間構造体の進行を進め、中間構造体の分解した化学ブロウ剤からなる熱可塑性の少なくとも一つの層の第一の熱可塑性発泡体の分解温度・範囲以上の温度で行い、中間構造体の体積を増加させ、次いで一定に保ち、サンドウィッチ構造体を得るこの構造は第一の熱可塑性の少なくとも一つの泡層と二つのカバー層からなる。

（ｅ）このようにして進行してきたサンドウィッチ構造体を冷却する。

本発明による方法において、化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層を具え、その層が二つのカバー層の間に配されたストリップ組み立て体は可動出発構造体（工程a）として用いられる。この明細書においてストリップまたはウェブはプレートよりもかなり長い長さの例えば数10〜数100mmのプレートを示す。第一熱可塑性体はある溶融点または範囲を持つ。化学ブロウ剤はその分解温度が第一熱可塑性体の溶融点または範囲よりも高くなるように選択される。工程（ｂ）移動している間この出発構造体は特に加熱されたプレス具を使用して熱接触する熱処理を受ける。このプレス具は進行する出発構造体例えばエンドレス圧力ベルトと共に動くことが好ましい。かくて化学ブロウ剤の分解をさせてナイトロゲン、アンモニア、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素のようなガス状の分解生成物を生じさせる。連続的な大量生産のため適当な割合で分解反応を行うためには、分解温度以上の15〜60℃の領域の温度が好ましい。ガス状分解生成物は中間構造体において、第一熱可塑性体の少なくとも一つの層に維持される。進行する構造体が冷却される、例えば主面と同様に横側面を含む中間構造体をプレス具の間に閉じ込めることによって冷却される。中間構造体は加圧状態下に維持され、これにより化学ブロウ剤のガス状分解生成物からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層が発泡することを防ぐ。本明細書において、構造体は化学ブロウ剤のガス状分解生成物からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層からなり未だ発泡されず、二つのカバー層の間において中間構造体と呼ばれる。発泡されるべき層の第一熱可塑性体の溶融点または溶融範囲以下の温度に十分冷却されると、進行する中間構造体の体積は工程（ｄ）において最終体積に増加する。特に作られるべきサンドウィッチ構造体の厚さを増加させ、プレス具間の距離を増加させ、それによりガス状分解生成物の膨張により第一熱可塑性体の少なくとも一つの層を発泡させる。中間構造体は移動中、予定された最終体積へ単一の発泡工程で発泡され、通常厚さが増加される。このようにして、サンドウィッチ状に構成された製品が得られ、これは発泡された第一熱可塑性体の少なくとも一つの層と少なくとも二つのカバー層からなる。次にこのようにして得られた進行するサンドウィッチウェブ製品は静圧下で冷却され、体積が一定に保たれる。ここで、工程（ｄ）の作動温度と最終低温度（普通周囲温度）との間の差により温度依存の体積縮小が生じるかもしれない。いかなる割合でも更なる膨張は生じない。第一熱可塑性体の溶融温度以下まで高冷却割合で冷却工程を行い、第一熱可塑性体の泡セルの早い溶融化をした方が利益がある。サンドウィッチ製品の連続ウェブとして作られた最終製品はあるサイズに加工され、さらに処理され、パックされ、貯蔵され、変形によって適宜作られる。

本発明において化学発泡剤の分解は、当初化学発泡剤を含みかつ異なる温度の第一熱可塑性体の少なくとも一つの層の発泡と同時には生じない。本発明によれば化学発泡剤の分解温度は第一熱可塑性体の溶融温度または溶融範囲よりもより高い。もし分解と発泡の工程が同じ温度で同時に行われるならば、分解の割合の観点からこの作動温度は適当であろうが第一熱可塑性体の粘度または溶融強度が非常に低いが故に、泡に適当な泡セルを形成するには非常に高い。もし第一熱可塑性体の粘度または溶融強度の観点から適当な温度で同時に実行されるならば、分解割合は遅くかつ連続処理において制限要因となる。溶融した第一の熱可塑性の粘度または溶融強度が低い高温度での化学ブロウ剤の分解は、またガス状の分解生成物が第一の熱可塑性の層にわたって十分よく分布する利点を与える。十分な量の化学ブロウ剤を有する第一熱可塑性体の突出したフィルムは化学ブロウ剤を分解するスタート温度以下でかつ熱可塑性体の余裕温度または範囲の丁度上に突出している。この化学ブロウ剤の分解のスタート温度はしばしば第一熱可塑性体の溶融温度の10〜20％内にある。かくて数10秒内の化学ブロウ剤の有効な分解は第一熱可塑性体の溶融温度または領域の上方25〜30％でなされてもよい。

例えば商取引で入手できる（アイソタクテック）ポリピレンは160〜171℃の範囲の（差分操作熱量によって決定される）重点を有し、これはアタクティックPPプレゼント及び結晶化度の量に依存する。アゾジカルボンアミドは粉の粒子サイズに依存し、170〜185℃以上の分解で開始し、他方本発明の熱分解は200℃以上のようなかなり高い温度で実行される。

第一熱可塑性体の少なくとも一つの層及びカバー層の選択は最終製品の所望性質に特に依存する。

化学膨張剤を使用する発泡される層に適する熱可塑性体は両方の結晶性及びアモルファス熱可塑性体からなる。ガラス転移速度と溶融点との間の差が小さいので結晶化熱可塑性体が好ましく、熱可塑性体が一度小さな温度感覚で発泡強化する可能性を提供する。大量生産のためにはポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンが好ましい例である。

熱可塑性体をカバー層（また皮または面シートと称する）の材料としては、特に繊維強化可塑性体及びアルミニウムの如き金属シートが使用されうる。底及び頂上のカバー層は同じ材料から作られるのが好ましいが、アルミニウムのような金属の底カバー層と（繊維補強した）熱可塑性体の頂カバー層との結合を用いてもよい。

泡層及びカバー層用の熱可塑性体は同じかまたは異なるグレードのものでもよい。例示すると、カバー層の熱可塑性体としては、第二級の熱可塑性体を参照する。例としてc2-c4モノマーから得られるポリオレフィン、ポリプロピレン（PP）及びポリエチレン（PE）のようなポリアミド（PA）、ポリエチレンテレフタラート（PET）、ポリカーボネート（PC）、ポリエチェリミド（PEI）、ポリエチルスルホン（PES）、ポリカーボネート（PC）、ポリエテルミド（PEI）、ポリエチルスルホン（PES）、ポリスルホン（PSU）、ポリフェニールフルホン（PESU）、ポリエチルエチルケトン（PEEK）、ポリケトン、ポリフェニレンサルファイド（PPS）、液体結晶ポリマー、ポリ塩化ビニル（PVC）、熱可塑性ポリエタン（TPU）、及びそれらの結合体等、そして熱可塑性バイオポリマーが考えられる。

カバー層の少なくとも一つの好ましい具体例としては、第二熱可塑性体の繊維強化層がある。好ましい実施例において、両方のカバー層は第二熱可塑性体の繊維強化層があり、特に熱可塑性体が含浸された繊維層がある。熱可塑性繊維強化カバー層の場合、発泡工程（ｄ）の冷却工程（ｃ）は発泡中プレス具によって働く実質的に低い力により繊維強化カバー層は緩和され、特に温度が発泡中第二熱可塑性体の溶融点または領域以上に高ければ緩和される。このような緩和は最終製品の機械的性質に影響し、また表面外観を低下させる。

上述したように、第一及び第二熱可塑性体用の異なる熱可塑性体の結合が使用されうる。例は次の通り。ナイロンのようなポリアミド（PA）から作られた（繊維補強）層で覆われた少なくとも一つの泡層用のポリプロピレン、PPSU、PS、PEEK、またPCから作られた（繊維補強された）カバー層で覆われた少なくとも一つの泡層用PEI、PSU（ポリスルホン）またはPCから作られた（繊維強化された）カバー層で覆われた少なくとも一つの泡層用のPES、またはPPSU。

第一熱可塑性体の性質は第二熱可塑性体の性質に等しいという両立性の観点での有益な実施例では以下に説明するように異なる溶融強度が好ましい。

さらに他の好ましい実施例では、化学ブロウ剤からなる熱可塑性体の少なくとも一つの層の第一熱可塑性体は作動温度でのカバー層にある第二可塑性体の溶融強度よりも高い溶融強度を持つ。この実施例は第二熱可塑性体の繊維補強カバー層を作るための第二熱可塑性体による1またはこれ以上の含浸が後述するようにプロセスの部分である場合に特に好ましい。低溶融強度を持つ熱可塑性体の溶融強度は例えば高溶融強度を持つ適当な量の両立性の可塑性体を第一の熱可塑性包含ナノ粒子、他の溶融強度改良材な等に加えることによって調整できる。

核形成剤及び可塑剤のような他の付加物を第一の熱可塑性層に入れてもよい。

溶融張力の溶融強度はキャピラリーダイに形成された溶融ポリマストラッドを二つのカウンター回転輪を介して引っ張ることによりストラッドが壊れるまである速度または加速で伸長することによって通常試験される。

ガラス繊維は好ましい補強の手段である。金属繊維、カーボン繊維のような無機繊維、アラミド繊維、重合繊維のような有機繊維、前記繊維のナノ繊維、及び自然繊維は本発明による方法の動作を受ける温度に耐えられれば同じように使用されうる。これらの繊維はマッド、繊維、片繊維等の形で使用されうる。方向性繊維、特に繊維方向は特定用途に適応するようにされた短方向繊維がまた有効に使用されうる。高長鋼硬度が繊維補強カバー層に用いられうる。出発構造体の他の好ましい例は無機繊維及び熱可塑性繊維の両者から作られたマッド例えばガラス繊維とプロピレン繊維から制作されたマッドがある。

化学ブロウ剤は分解時に、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、酸素、アンモニアのような低分子ガスを形成する。化学ブロウ剤の例としては、アゾビスイソブチロニトル、ディアノアミノベンゼン、モノナトリウムシトレイト、オキシビス（p-ベンゼンサルフォニール）ヒドランドがある。化学ブロウ剤をベースとしたアゾ、ヒドラジン、他のナイトロジエンが好ましい。この分野の好ましい例はアゾジカーボンアミドである。他の例はPUイソシアン酸塩、ソジウム重炭酸塩を含む。

化学発泡剤を含む第一熱可塑性体の層は押し出し成形、カレンダリングによって容易に作ることができる。第一熱可塑性体の突出フィルムは化学ブロウ剤からなり、これは好ましい例である。

出発構造体は分解されるべき化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層が、二つのカバー層の間に配されるように組み立てられる。このようにして組立体の最も簡単な構成は3層構造であり、5層7層等も同様に使用できる。加えて、化学ブロウ剤、さらに薄い金属フィルム、高強度で長い鋼コードのような補強層、含浸される補強繊維からなる第一熱可塑性体を第一熱可塑性体の2つ層の間に介在しうる。

具体例ではカバー層は熱可塑性体で含浸された繊維層からなる。カバー層甲の出発レイアウトはまた熱可塑性のフィルムの間の繊維層からなる。本発明のプロセス中繊維層は熱可塑性体によって含浸される。

好ましい実施例において、工程（ａ）では出発構造体は化学ブロウ剤からなる第一の熱可塑性の少なくとも一つの層、その方の面に繊維マットのような補強繊維からなる一つの層または複数の層、例えば粉または繊維の形の第二可塑性体及び異なるまたは同じ構造の他の面のカバー層のウェブ組立体を提供することによって得られ、この組立体は工程（ｂ）を受ける。第二可塑性体を溶融させ補強繊維からなる層に含浸させるに十分な時間熱処理をし、繊維層はまた第二可塑性体の熱可塑性繊維を含む繊維の結合体からなる。溶融点または範囲まで加熱すると、熱可塑性繊維は融け、繊維補強層のマトリクス（第二可塑性体）を形成する。第二熱可塑性体が粒状物例えば粉であるとき、同じような応用をする。

他の好ましい実施例では、工程（ａ）において化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層、その一面が繊維強化層、第二熱可塑性体の層、他の面が異なるタイプまたは同じ構造すなわち繊維強化層及び第二熱可塑性体の他の層からなる積層の如きウェブ組立体を提供することによって出発構造体が得られる。この組立体は工程（ｂ）において第二熱可塑性体によって含浸された繊維補強層を得るのに十分な時間中加熱処理を受ける。さらに好ましい実施例では、出発構造体は以下のような組立体であり、化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層と繊維補強層との間には第二熱可塑性体の他の層が配される。この実施例では特に含浸、分解、中間冷却、その後の発泡、最終冷却は一つの同じ操作ラインで行われるのが良い。

他の有益な実施例では、工程（ａ）において、出発構造体は以下の組立体を提供することによって得られる。化学ブロウ剤からなる第一溶融強度を有する第一熱可塑性体の少なくとも一つの層、その両面において第一溶融強度よりも低い第二の溶融強度を持つ第二熱可塑性体の層、繊維層、第二の溶融強度を持つ第二熱可塑性体のさらにもう一つの層を有する組立体である。この組立体は工程（ｂ）において熱処理を受ける。すなわち第二溶融強度を持つ第二熱可塑性体で繊維層を含浸させるのに十分な時間加熱処理をする。

これらの実施例において、化学ブロウ剤を分解する加熱処理は溶融した第二可塑性体で繊維層の同時含浸を確実にさせる時間に延長させる。

第二可塑性体の一つまたは二つの層は、既に繊維補強層に当てられていて部分的にそこに含浸されそれによって出発構造体に使用される組立体を得る。

そしてこれらの具体例において、第二熱可塑性体を溶融することによる含浸、続く化学ブロウ剤の分解、中間冷却及びその後の第一熱可塑性体の発泡、続く最終的な冷却が一つの同じ連続ラインの一連の工程として行われ、一つ及び同じプレス装置を使うのが好ましい。

有益な具体例において、本発明によるプロセスの発泡段階（工程（ｄ））において一度均一の温度に達成すると、体積の増加は非線形増加であり、これは熱可塑性材、化学ブロウ剤、その分解生成物、最終製品の発泡コアの所望厚さによって決定される。

本発明の有益な具体例において、工程（ｂ）〜工程（ｅ）はエンドレスベルトからの同じプレス内で実行され進行する出発構造体、中間構造体、得られるサンドウィッチ構造体と共に動く。動作中工程（ａ）において得られる進行構造体は、プレス入り口からプレス出口へと実質的に少なくとも加熱ゾーン（工程（ｂ））、冷却ゾーン（工程（ｃ））、発泡ゾーン（工程（ｄ））、最終冷却ゾーン（工程（ｅ））を通過する。

本発明による方法を実施するのに有益な具体例において、工程（ａ）では出発構造体は化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層、好ましくは前記したように突出したフィルムを連続的に巻き外し、連続的に二つのカバー層を巻き外し、化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層と二つのカバー層のウェブ組立体を作る。他の方法として、個々の層を予熱してもよい。これはかなり厚いカバー層が使用される場合有用である。

他の観点によれば、本発明は熱可塑性サンドウィッチ構造体を連続的に制作する装置に関する。その構造は第一熱可塑性体の少なくとも一つの泡層と二つのカバー層からなり、特に前述したように本発明のような方法の連続動作モードを行うためのものである。その装置は以下のものを具えている。あるドライブによって両者が駆動される熱可塑性サンドウィッチ構造体、中間構造体を与圧下で進行させるのに適した第一のエンドレスベルトと第二のエンドレスベルト、ベルト間に出発構造体があり、これらのベルトは供給セクションでは第一の予定距離相互に離間しており、供給セクションは出発構造体を加熱する加熱手段と加熱手段の下流に配された中間構造体を冷却する冷却装置を具えており、変異セクションでは第一と第二のエンドレスベルト間の距離は第一の予定間隔から第二固定間隔へと増加し、変異セクションでは発泡温度に中間構造体を維持する加熱手段と冷却手段の両者または一方を具え、放出セクションでは第一と第二のベルトは固定距離に維持され、放出セクションは熱可塑性サンドウィッチ構造体を冷却する冷却手段を具える。

図１は本発明による方法の種々の具体例の工程のプロセス線図である。 図２は熱可塑性サンドウィッチ構造体の第一の実施例である。 図３は熱可塑性サンドウィッチ構造体の他の実施例である。 図４は出発構造体の第一の実施例である。 図５は出発構造体の第二の実施例である。 図６は出発構造体の第三の実施例である。 図７は出発構造体の第四の実施例である。 図８は本発明の装置の実施例を示す。

本発明を添付図面によって更に説明しよう。

図１は本発明による熱可塑性構造体を連続的に作るプロセスの全体概略を示す。出発材料が供給される工程（ａ）においては、上述に説明したような種々の方法で実行される。工程（ａ）の結果は動く出発構造体であり、その最も簡単なレイアウトでは第一の熱可塑性材の中心層を有し、その層には化学的ブロウ剤が内包される。化学ブロウ剤からなる第一の熱可塑性の中心層の頂上及び下方には、例えばマットすなわち繊維の如きカバー層が存在するカバー層はマトリックスの如き第二の熱可塑性材に介在されたマットすなわち繊維の如き繊維補強層である。工程（ｂ）では、出発材料は加熱ゾーンを移動する間化学発泡剤の分解温度以上の加熱処理を受け、それにより第一の熱可塑性材料の中心層にガス状分解生成物を作る。通常分解温度以上の約20〜40℃で1〜数10秒例えば15秒で分解プロセスは完成する。工程（ｂ）中では出発材料は第一の固定距離でプレス具を有するプレスで加圧され、これにより体積（主に高さと厚さ）を本質的に一定に保ち、早期発泡を防ぐ。工程（ｂ）の最終結果は移動する中間構造体であり、この場合中心層は化学発泡剤のガス状分解生成物であり、その両方の主表面上にカバー層を具える。工程（ｃ）において進行する中間構造体は溶融温度または領域以上の温度に冷却される。通常、加熱ゾーンの下流の冷却ゾーンにおける第一熱可塑性体の溶融度または溶融温度、領域の上限を少し超えるセルシウス度数の1〜15℃に冷却される。もしカバー層がまた第二熱可塑性体からなるならば、この第二熱可塑性体は既に部分的に融解しているかもしれない。これは第二熱可塑性体からなるカバー層の現出に便利である。カバー層の溶融した熱可塑性体移行ゾーンはまた第二熱可塑性体のカバー層に隣接する第一可塑性体の領域を含む。これは冷却速度、プレス具の冷却容積、カバー層の厚さと性質に依存する。好ましくは、この領域は出来るだけ小さい方が良い。工程（ｃ）の結果は冷却された中間生成物である。この温度を達成すると、工程（ｄ）が下流発泡ゾーンで開始される。これはプレス具内の距離を第二の距離に増加することによって制御された方法で圧力を解放することによって行う。この圧力解放により中心層のガス状の分解生成物は膨張し、第一熱可塑性体の発泡層のセルを形成する。この種の圧力解放により、その結果生じる発泡セルは厚さ方向に細長い形状を有する。図２及び図３参照。工程（ｄ）中、付加的熱を必要に応じて供給してもよい。これは中間構造体の温度を中心層の第一可塑性体の溶融温度以上に維持するために必要である。工程（ｄ）は数10秒内例えば約15〜30秒内で行い25ｍｍの泡の厚さを得るために適当である。予定厚さのサンドウィッチ構造体が得られるとき、プレス具間の距離は固定した第二の距離で維持され、得られるサンドウィッチ構造体は発泡した中心層とこの両表面にのりづけされたカバー層を具える。その後工程（ｅ）において、このようにして得られたサンドウィッチ構造体は、最終冷却ゾーンにおいて第一の可塑性体の溶融温度または領域以下の温度に冷却され、通常体積が一定の間に周囲温度以下に冷却される。これによって第二の固定距離にプレス具を維持することによって、発泡プロセスの継続を防ぎ、中心泡層の厚さのさらなる増加を防ぐ。最終製品は二つのカバー層の間に第一熱可塑性体の発泡中心層を有し、カバー層が中心層にのりづけされる最終的なサンドウィッチ構造体である。このようにして得られたサンドウィッチ構造体は更なる切削の如きプロセス工程を経て、3Ｄ形状に形成される。

図２はこの発明の方法により作られた断面が、サンドウィッチ構造の第一の三層の実施例を示す。サンドウィッチ構造は数字10で全体的に示し、セル14の主軸が高さ方向に伸長することを意味する高さ方向h（厚さ）の細長いセル14を有する発泡した第一熱可塑性体の中心層12を具える。両主表面16及び18で、それぞれ発泡した第一熱可塑性体の中心層12はカバー層12にのりづけされ、このケースでは第二熱可塑性体の外側繊維補強層20及び22にのりづけされる。図では繊維補強は点線24で示される。5または7層以上の層を有し、繊維補強層及び泡層を交互に配した3以上の層を持つ多層サンドウィッチ構造では、両方の主表面の再外層は20及び22のように繊維補強層である。同じ数字で示す図２と同様な部分は便宜上同じ部分を示す。

図３はこの発明の方法により作った断面が4層のサンドウィッチ構造体10を示す。この実施例において構造体10は高強度スティール硬度が埋め込まれる繊維、アルミニウムのような薄い金属フィルムのような補強を施した中心層30を有し、その表面及び底面にのりづけされた第一の発泡層12a及び12bを有し、次いで発泡した第一の熱可塑性層12a，12bが第二熱可塑性体の繊維補強層20，22にのりづけされる。

図４は本発明によるプロセスが適用される出発構造体の第一の具体例を示す。進行する（矢印で示す）出発構造体40はマトリックスのような繊維補強材が埋め込まれた第二熱可塑性体の外側繊維補強層20及び22からなり、層20と22の間には化学ブロウ剤を含む第一熱可塑性体の層42が配される。この出発構造体でこの発明による方法を使用するにあたり、化学ブロウ剤の分解、中間構造体の冷却後の層42の第一熱可塑性体の発泡が連続的プロセスで生じる。

図５は出発構造体40を進行させる（矢印で示す）第二の実施例を示す。この場合、化学発泡剤を含む第一熱可塑性体の層42は第二熱可塑性体の二つの層44の間に配される。各層44の頂面の上にはガラス繊維マットのような裸の（非埋め込みの）繊維補強体24が配され、次いで第二熱可塑性体のさらにもう一つの層46によって覆われる。この出発構造体を本発明による方法に適用する場合に、層44及び46から始まる第二熱可塑性体による繊維補強材24の介在、化学発泡剤の分解、のりづけが生じる間の第二熱可塑性体の次の発泡が一つのプレスで一つのプロセスに組み込まれる。

図６は進行する（矢印で示す）出発構造体40の第三の実施例を示す。この実施例において、第一熱可塑性体の層42は二つの繊維補強層24の間に在る。各繊維補強層24において、第二熱可塑性体は点50にて示す粒子で表される。これは未だマトリックスを形成しない。この出発構造体に対し、本発明によるプロセスを施す際第二熱可塑性体のマトリックスを繊維補強体で形成し、これにより第二熱可塑性体の繊維補強カバー層を形成し、化学ブロウ剤を分解し、第一熱可塑性体の発泡をして泡コアにし、のりづけが一つのプロセスでかつ一つのプレスで行われる。

他の実施例において、点50は熱可塑性繊維例えば繊維補強材を表し、全体として第二熱可塑性体のガラス繊維24及び50の混合物である。再び本発明による方法を使用する際、熱可塑性繊維50は溶融し、繊維24はあるところに第二熱可塑性体のマトリックスを形成する。

図７は図４と同様な実施例を表し、主図の層42，20，22は重層化して相互の上に配される。この図はまた主図の層が連続的に超える60から巻き外されることを示す。連続は相当量の長さ（無端ではない）の熱可塑性サンドウィッチ構造体の意味を持つ。

図８は本発明による熱可塑性サンドウィッチ構造体を連続的に制作する装置100の基礎的構成を示す。装置100すなわちベルトプレスは図４の実施例と同様に熱可塑性構造体40を供給する入り口104と、図２に示すと同様にサンドウィッチ構造体10を放出する出口106を具える。入り口104が出口106へのハウジング100内では、駆動装置112によって少なくとも一つが駆動されるロール110によって案内される例えば金属シートの下方エンドレスベルト108が配される。そしてベルト108の上方部113は真っ直ぐな水平面を形成する。同様に少なくとも一つが駆動装置112または別のものによって駆動されるロール110によって案内される情報のエンドレスベルト114は下方のエンドレスベルトから離れて配される。ベルト108の上部113及び情報ベルト114の下部が同時に駆動されてギャップを画成し、これによって出発構造体40は本発明により処理される間入り口104から出口106へと動く。適当なベルト材の例は他の金属、繊維補強したテフロン等を含む。図示するように、ガイドロール110aと110bの間の供給セクション120において、ベルト108の上部113及びベルト114の下部116は固定第一の距離d1に配され、このようにして固定容積に画成する。続くロール110bと110c間の移行セクションにおいて、ベルト114の下部116は上方に指向され、それによって上部113及び下部116間の距離を固定第二距離d2に増加する。ベルト114下部116の曲部は磁石、小さなガイドロール、予定面を有しこれによってベルト部が案内されるスプリングを具えたシュー、及びエッジ案内レールまたはプロファイルを用いてもよい。ロール110cと110d間の放出セクション124において、ベルト108と114は第二の予定距離d2に維持する。放出セクション124から冷却された熱可塑性サンドウィッチ構造体10が出口106を通して装置104から送出される。供給セクション120において、出発構造体40を加熱する装置130が設けられ好ましくは、加熱装置はベルトの下部116及び上部113をそれぞれ部分的に加熱する。ロール100bの上流の供給セクション120の下流（冷却）ソーンにおいて、第一の中間構造体を冷却するための冷却装置132が設けられる。冷却装置132はベルト部品113及び116をそれぞれ冷却する多重部品132a〜132dからなる。移行セクション122（発泡ゾーン）において、部品134a及び134bを有する加熱装置134が設けられ、もし必要ならば発泡中第一熱可塑性体の溶融温度以上の温度の以上を可能にする。他の例としては、移行セクションは温度を制御するために冷却装置（図示せず）を具える。放出セクション124において構造体を第一の熱可塑性（及び第二の）体の溶融温度以下に冷却する1または2以上の冷却装置136が配される。好ましくは主図のゾーンは熱的に互いに独立している。

Claims (15)

1. 第一熱可塑性体の少なくとも一つの泡層（１２；１２ａ，１２ｂ）とカバー層（２０，２２）を具えるサンドウィッチ構造体を製造する方法であって、その方法が、
   工程（ａ）溶融温度または溶融範囲を有する第一熱可塑性体の少なくとも一つの層（４２）と、二つのカバー層（２０，２２）と、を具える進行出発構造体（４０）を供給する工程（ａ）であって、前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）が、前記第一熱可塑性体の前記溶融温度または溶融範囲を超える分解温度を有する化学ブロウ剤を具え、押し出し成形またはカレンダリングによって作られる、工程（ａ）と、
   工程（ｂ）前記化学ブロウ剤の分解が生じるように前記化学ブロウ剤の前記分解温度を超える温度に前記進行出発構造体（４０）を加熱し、これにより進行中間構造体を得る工程（ｂ）であって、分解された化学ブロウ剤が前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）に存在する、工程（ｂ）と、
   工程（ｃ）前記化学ブロウ剤の分解に続いて前記進行中間構造体を冷却する工程（ｃ）であって、前記加熱工程（ｂ）と冷却工程（ｃ）が、プレス具を有するプレスで与圧下で行われ、前記出発構造体と前記中間構造体が、プレス具と接触し、それにより前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）の発泡を防ぐ、工程（ｃ）と、
   工程（ｄ）前記中間構造体の更なる進行中、前記第一熱可塑性体の前記溶融温度または溶融範囲を超える温度で、前記中間構造体の分解した化学ブロウ剤を有する前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）を発泡させる工程（ｄ）であって、前記中間構造体の体積が、増加され、その後プレス具によって圧力を加えている間に一定に保持されて、前記サンドウィッチ構造体（10）を得、この構造体は、前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの泡層（１２；１２ａ，１２ｂ）と、前記二つのカバー層（２０，２２）と、を有する、工程（ｄ）と、
   工程（ｅ）プレス具と接触して加圧されている間に前記進行サンドウィッチ構造体（１０）を冷却する、工程（ｅ）と、
   の工程を具える方法。
2. 前記進行出発構造体（４０）が、前記化学ブロウ剤からなる前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）を連続的に巻き外し、かつ前記二つのカバー層（２０，２２）を連続的に巻き外し、かつ前記化学ブロウ剤からなる前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）と前記二つのカバー層（２０，２２）とを結合して組立体を作ることによって、得られる請求項１に記載の方法。
3. 前記化学ブロウ剤からなる前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）が押し出しフィルムである請求項１または２に記載の方法。
4. 前記工程（ｂ）〜（ｅ）がエンドレス移動ベルトの間の同じプレスで行われる請求項１〜３に記載の方法。
5. 前記工程（ｂ）において、前記進行出発構造体が前記第一熱可塑性体の前記溶融温度または溶融範囲を２５〜３５％超える温度に加熱されることを特徴とする先行する請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記工程（ｂ）において、前記進行出発構造体が前記化学ブロウ剤の前記分解温度を１５〜６０℃超える範囲にある温度に加熱されることを特徴とする先行する請求項１〜５のいずれか一つの項に記載の方法。
7. 前記出発構造体の前記二つのカバー層（２０，２２）の少なくとも一つが、前記第二熱可塑性体の繊維補強カバー層である先行する請求項１〜６のいずれか一つの項に記載の方法。
8. 前記第一熱可塑性体が結晶性熱可塑性体である先行する請求項１〜７のいずれか一つの項に記載の方法。
9. 前記進行出発構造体（４０）が、前記化学ブロウ剤からなる前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）と、前記第二熱可塑性体の少なくとも二つの繊維強化層（２０，２２）と、を具え、前記進行出発構造体の最外の層（２０，２２）が前記第二可塑性体の繊維補強層である先行する請求項１〜８のいずれか一つの項に記載の方法。
10. 前記工程（ａ）において、前記進行出発構造体（４０）が、ウェブ組立体を提供することによって得られ、組立体は、前記化学ブロウ剤からなる前記第一熱可塑性体の前記少なくとも一つの層（４２）と、その一面において層（４４）が補強繊維と第二熱可塑性体を具え、他面においてカバー層（２０，２２）を具え、組立体が、前記工程（ｂ）において前記第二熱可塑性体を加熱しその第二熱可塑性体を補強繊維からなる前記少なくとも一つの層（４４）に含浸させるに十分な時間中熱処理を受けることを特徴とする先行する請求項１〜９のいずれか一つの項に記載の方法。
11. 前記工程（ａ）において進行出発構造体（４０）が、化学ブロウ剤からなる第一熱可塑性体の少なくとも一つの層（４２）とその一面において繊維補強層（４４）及び第二熱可塑性体の層（４６）とその他面においてカバー層（２０，２２）とを具えるウェブ組立体を提供することによって得られ、組立体が前記工程（ｂ）において補強繊維からなる前記層（４４）に前記第二可塑性体の前記層（４６）を溶融しかつ含浸させるに十分な時間中熱処理を受けることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つの項に記載の方法。
12. 前記第二熱可塑性体の性質が前記第一熱可塑性体の性質に等しいことを特徴とする先行する請求項７〜１１のいずれかひとつの項に記載の方法。
13. 前記第一熱可塑性体が前記第二熱可塑性体よりもより高い溶融強度を持つことを特徴とする先行する請求項７〜１２のいずれかひとつの項に記載の方法。
14. 前記工程（ｄ）において、体積が時間的に非線形的である先行する請求項１〜１３のいずれか一つの項に記載の方法。
15. 第一熱可塑性体の少なくとも一つの泡層（１２；１２ａ，１２ｂ）と二つのカバー層（２０，２２）からなるサンドウィッチ構造体（１０）を連続的に製造する装置（１００）であって、
    前記装置（１００）は、第一エンドレスベルト（１０８）及び第二エンドレスベルト（１１４）を具え、第一及び第二エンドレスベルト（１０８，１１４）の両方が、駆動装置によって駆動され、前記熱可塑性サンドウィッチ構造体（１０）と、中間構造体及び出発構造体とを与圧下で前記第一及び第二エンドレスベルト（１０８，１１４）間で進行させるのに適しており、前記第一及び第二エンドレスベルト（１０８，１１４）は、供給セクション（１２０）において第一予定距離（ｄ１）相互に離間され、前記供給セクション（１２０）は、前記出発構造体を加熱する加熱器（１３０）と、前記加熱器（１３０）の下流に配された前記中間構造体を冷却する冷却器（１３２）とを具え、変異セクション（１２２）において、前記第一及び第二エンドレスベルト（１０８，１１４）間の距離は前記第一予定距離（ｄ１）から第二固定距離（ｄ２）へと増加し、前記第二固定距離（ｄ２）は前記第一予定距離（ｄ１）よりも大きく、選択的に前記変異セクションは、前記中間構造体を所要発泡温度に維持させる加熱器（１３４）及び冷却器の一方または両者を具え、放出セクション（１２４）において、前記第一及び第二エンドレスベルト（１０８，１１４）は前記第二固定距離（ｄ２）に維持され、前記放出セクション（１２４）は前記熱可塑性サンドウィッチ構造体を冷却させる冷却器（１３６）を具える装置。

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