JPH0447615B2 - - Google Patents

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JPH0447615B2
JPH0447615B2 JP59190457A JP19045784A JPH0447615B2 JP H0447615 B2 JPH0447615 B2 JP H0447615B2 JP 59190457 A JP59190457 A JP 59190457A JP 19045784 A JP19045784 A JP 19045784A JP H0447615 B2 JPH0447615 B2 JP H0447615B2
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JP
Japan
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thermoplastic material
cellular core
film
forming
porous
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Riisu Gai Robaato
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ERU OO EFU PURASUTEIKUSU Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はモールド材及び押出しプラスチツク製
品を製造するための方法並びに装置に関し、特に
セル状の発泡コアと一体的な非多孔質外皮とを有
する熱可塑性材料及びその製造方法並びに製造装
置に関する。
＜従来の技術＞ 連続的な押出し過程により発泡熱可塑性材料を
製造する技術が一般的になりつつある。連続的押
出し成形過程は、より一般的な発泡射出成形過程
に比べて経済性及び多様性の点で秀れていること
が知られている。実用的な分野に於てはポリスチ
レン、ポリエチレン或いはポリ塩化ビニールなど
の熱可塑性材料が多用されているが、ポリプロピ
レン、アクリルニトリル、ブタデイエン−スチレ
ン、ポリアミド或いはポリカーボネート等の樹脂
材料についてもかなりの技術開発がなされてきて
いる。
押出し発泡熱可塑性材料を製造するための最も
一般的な方法の一つとして自由発泡押出し技術が
知られている。この方法は従来の固体プラスチツ
ク押出し成形に類似しているが、溶融熱可塑性材
料が発泡剤を含むために、溶融材料が発泡し、溶
融材料が押出し成形ダイから押出されるに伴い膨
脹するようになつている点に特徴がある。この方
法にに用いられる押出し成形ダイは、概ね所望の
断面形状に近似した断面形状を有するような発泡
熱可塑性材料を製造し得るように構成されてい
る。発泡熱可塑性材料は、それを所望の断面形状
を有する製品とするために、サイザーに送られ
る。このような技術によれば所望の寸法を有する
セルが均一に分布した発泡熱可塑性材料を製造す
ることができるが、かくして得られた製品の表面
が多孔質となりがちである。
押出し発泡熱可塑性材料製品を一体的な即ち非
多孔質の外皮を設けて内部のセル状コアを覆う方
法としては、制御された発泡押出し過程が公知と
なつているが、そのような方法の一つが、例えば
米国特許3764642号明細書に開示されている。制
御された発泡押出し過程によれば、発泡剤を均一
に含む発泡可能な熱可塑性溶融材料が特別に設計
された押出しダイから押出され、該ダイに隣接し
て設けられた冷却されたシエイパに送り込まれ
る。シエイパの内面は、押出された溶融材料に所
要の断面形状を与えるように冷却された金属面が
軸線方向に沿つて設けられている。シエイパに於
ては、押出された溶融材料が金属面と接触してそ
の外面に隣接する部分の発泡を抑制するように溶
融材料の表面が急速に冷却され、その結果表面に
一体的な外皮が形成される。同時に、押出された
溶融材料の内部が膨脹することによりセル状の内
部コアが形成される。
場合によつては、押出し装置が製品の表面の一
部分に沿つて一体的な外皮を形成し、表面の他の
部分をセル状のままとするように発泡製品を押出
し得るように構成されている。そのような構成の
一つが米国特許3879505号明細書に開示されてい
る。
上記した制御された発泡押出し過程に於ては、
発泡剤が反応する前に押出し溶融材料の一部を急
速に冷却することによりセル状の内部コアの周囲
に一体的な外皮が形成される。溶融材料の表面
は、押出しダイを通過した後、シエイパの冷却さ
れた金属製内面と接触し、溶融材料の内部が膨脹
するに伴い冷却された面に向けて押圧されること
となる。シエイパの冷却された内面は、それに接
触する溶融材料をその発泡温度以下の温度に保持
することとなり、その結果溶融材料の当該部分の
膨脹が防止されることにより一体的な外皮が形成
される。
この方法により得られた外皮の厚さは、発泡剤
の反応に先立つて発泡温度よりも低い温度に冷却
される溶融材料の深さに対応している。従つて比
較的厚い外皮を得ようとする場合には、シエイパ
の内面の温度を発泡温度よりもかなり低い温度に
保持する必要がある。またこの方法に於ては、未
反応の発泡剤が表面の近くに残り、表面が後に加
熱された場合には再び発泡作用を発揮することと
なる。
＜発明が解決しようとする問題点＞ このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主
な目的は、内部が多孔質であつて表面に非多孔質
の部分を有する好適なモールド材を提供すること
にある。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明のこのような目的は、本発明によれば、
多孔質の表面と外部の部材に付着されるべき表
面とを有する発泡熱可塑性材料からなるコアと、
該コアの多孔質表面に一体的に被着された実質的
に非多孔質の熱可塑性材料からなる外皮とを有す
ることを特徴とするモールド材、車体に被着す
るためのモールド材であつて、多孔質の表面と外
部の部材に付着されるべき表面とを有する発泡熱
可塑性材料からなるコアと、該コアの多孔質表面
に一体的に被着された実質的に非多孔質の熱可塑
性材料からなる外皮とを有し、前記外皮が光沢の
ある表面を有することを特徴とするモールド材、
所定の断面形状を有するプラスチツク材料を押
出し成形するための方法であつて、発泡可能な熱
可塑性材料を第一のダイ出口から押出すことによ
り発泡熱可塑性材料を形成する過程と、押出され
た前記発泡熱可塑性材料の少なくとも一つの側面
に沿つて実質的に非多孔質熱可塑性材料のフイル
ムを被着する過程と、前記フイルムが被着された
押出し発泡熱可塑性材料を所定の断面形状を有す
る製品とするべく成形する過程とを有することを
特徴とする方法或いは所定の断面形状を有する
押出し成形プラスチツク製品を製造するための装
置であつて、発泡熱可塑性材料を形成するべく発
泡可能な熱可塑性材料を第一のダイ出口から押出
すための第一の押出し手段と、前記第一の押出し
手段に隣接して設けられかつ前記押出し発泡熱可
塑性材料の少なくとも一側面に沿つて非多孔質熱
可塑性材料を押出すことにより前記一側面に被着
するように実質的に非多孔質の熱可塑性材料を第
二のダイ出口から押出すための第二の押出し手段
と、前記発泡熱可塑性材料と前記非多孔質熱可塑
性材料とを所定の断面形状を有する一体的な製品
とするべく成形しかつ密封するための成形手段と
を有することを特徴とする製造装置を提供するこ
とにより達成される。
＜作用＞ 本発明は、セル状発泡コア及び非多孔質の外皮
を有する押出し熱可塑性モールド材及びその製造
方法及び装置に関するが、本発明に基づく方法よ
れば、発泡剤を含む発泡可能な熱可塑性材料が第
一のダイ、即ちコアダイの出口から押出される。
発泡剤は第一のダイの出口から押出された後に発
泡熱可塑性材料を形成するべく反応を開始する。
発泡熱可塑性材料の発泡が完了した後、発泡剤を
含まない非多孔質の熱可塑性材料からなるフイル
ムが、押出された発泡熱可塑性材料の少なくとも
一側面に沿つて被着される。場合によつては、非
多孔質の熱可塑性材料を被着する前に、押出され
た発泡熱可塑性材料に一つまたは複数の装飾用フ
イルムが被着される。通常非多孔質の熱可塑性材
料は、第一のダイ出口に隣接して設けられた第二
のダイ出口から押出されたこととなる。非多孔質
のフイルムが表面に被着された押出し発泡熱可塑
性材料は、発泡コア材料と該発泡コア材料に被着
されたフイルムとを所望の断面形状に形成すると
共にシールを行なうように前記コア材に近似した
形状を有する成形ダイに送られる。所望に応じて
成形ダイは外側の非多孔質フイルムの適所に所定
の肌合いを押印するものであつて良い。
成形されたプラスチツク材料は成形ダイを経
て、例えば水タンクなどからなる冷却ステーシヨ
ンに送られる。プラスチツク材料を押出し過程か
ら引出すために、例えば一対の無端ベルトなどの
公知の手段を用いることができる。
＜実施例＞ 以下本発明の好適実施例を添付の図面について
詳しく説明する。
第１図は本発明に基づく押出し装置１０を模式
的に示している。押出し装置１０は、外側ハウジ
ング１２ａと該ハウジング内に回転可能に設けら
れた押出しスクリユー１２ｂとを有する従来形式
の第一の押出しユニツト１２を有している。発泡
剤が添加された発泡可能な熱可塑性材料１３は該
ハウジング１２ａ内に貯容されている。スクリユ
ー１２ｂにより押出される発泡可能な熱可塑性材
料１３を成形するために押出しユニツト１２の出
口に隣接して成形ダイ１４が設けられている。発
泡可能な熱可塑性材料１３が成形ダイ１４を通過
すると、その内部に含まれている発泡剤が反応し
て膨脹することにより、該熱可塑性材料を発泡熱
可塑性材料１６とする。
成形ダイ１４に隣接して設けられかつ出口ダイ
１８ａを有する第二の押出しユニツト１８は、第
一の押出しユニツト１２から得られた発泡熱可塑
性材料１６の表面の一部に沿つて非多孔質の熱可
塑性材料２０からなりかつ着色剤を含む、或いは
着色剤を含まないフイルムを被着するためのもの
である。
動力により駆動される成形ローラ２２ａ，２２
ｂからなる成形ダイ２２が前記両押出しユニツト
１２，１８に続いて設けられており、押出された
熱可塑性材料１６，２０を成形しかつ一体的にシ
ールすることにより所望の断面形状を有する製品
２４を形成するようになつている。成形ダイ２２
は、その成形過程の製品２４を冷却するための冷
却手段２６を有している。成形ダイ２２により成
形された後の製品２４の典型的な断面形状が第２
図に示されており、所望の断面形状を形成するた
めに用いられる成形ローラの正面図が第３図に示
されている。
第２図に示されているように、製品２４は発泡
熱可塑性材料１６からなるセル状の内部コア２４
ａと、非多孔質の材料２０からなる一体的な非多
孔質の外皮２４ｂとを有している。本発明によれ
ば、幾つもの着色方法が可能である。非多孔質の
即ち非発泡性の熱可塑性材料２０からなるフイル
ムを透明とし、その内側の発泡熱可塑性材料１６
に着色することにより所望の色の製品を得ること
ができる。非多孔質の熱可塑性材料２０を不透明
として、それを所望の色に着色した場合には、そ
の内側の発泡材料１６は着色されていなくとも或
いは任意の色に着色されていても良い。
非多孔質の熱可塑性材料２０からなる外皮が透
明の場合、該非多孔質熱可塑性材料２０を被着す
る前に発泡熱可塑性材料１６に装飾用のフイルム
を被着するのが好ましい。例えば、第１図に示さ
れているように、非多孔質の熱可塑性材料２０を
被着する前にローラアセンブリ２７を用いて、図
示されていない適当なガイド手段を介して発泡熱
可塑性材料１６の所望の部分に沿つて装飾用フイ
ルム２７ａを被着すると良い。装飾用フイルム２
７ａは、例えば着色され或いは金属蒸着されたマ
イラ（MYLAR；商標名）からなるものであつ
て良い。第２図にはこのような装飾用フイルム２
７ａが左右両部分２４ｃに挟設されている。
更に成形ローラ２２を用いることにより、非多
孔質の外皮２０の所望の部分に所望の肌合いを形
成することができる。例えば第３図に示されてい
るように、上側ローラ２２ａの中央部２２ｃには
非多孔質の外皮２４ｂの第２図に示されている中
央部２４ｄに沿つて形成されるべき所望の肌合い
に対応する表面を有するものとすることができ
る。押出し製品２４は、成形ダイ２２により所望
の寸法及び形状を有するものとして成形された
後、水タンクなどからなる冷却ユニツト２８に送
られる。押出し製品２４は、成形ローラと同期し
て駆動される一対の無端ベルト３０などの公知手
段により冷却ユニツト２８を通過して引出され
る。
本発明には種々の熱可塑性材料及び発泡剤を応
用することができる。熱可塑性材料の例としては
ホモポリマポリスチレン樹脂混合物、スチレン共
重合体、アクリルポリマ、或いは塩化ビニール、
ポリオレフイン、ポリアミド、直鎖ポリウレタ
ン、直鎖ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
エーテル、ビニールエーテル及びビニールエステ
ルのホモポリマ等がある。発泡剤の例としては有
機或いは無機重炭酸塩、或いは蓚酸塩、アゾ化合
物、ヒドラジツド及び硝酸アミンなどがある。更
に低圧状態で蒸発することにより気化し得るよう
な低沸点液体を用いることもできる。これらの発
泡剤は二酸化炭素及び脂肪族炭化水素を含むもの
であつてよい。
第一及び第二の押出しユニツト１２及び１８
は、用いられる熱可塑性材料及び発泡剤の種類に
応じて50℃〜260℃の範囲の温度に保持される。
熱可塑性材料からなるコアに添加されるべき発泡
剤の量は得ようとする熱可塑性材料の比重に応じ
て選べば良く、従つて最終製品の比重の関数とな
る。この点について、発泡剤と熱可塑性材料を予
め混合した後ペレツトとすることにより均質な混
合物を形成しておくと発泡過程のより一層好適な
制御が可能となることが分つた。
上記した方法及び装置により製造可能な製品の
例としては、自動車の車体のサイドモールデイン
グがあり、その場合ポリ塩化ビニールをベースと
する発泡可能な熱可塑性材料をコアとして用い、
アゾジカーボンアミドを発泡剤として用いると良
い。最終製品の所望の比重を得るには、1/6重量
％の発泡剤をポリ塩化ビニールをベースとする熱
可塑性材料に添加することにより比重を30％減少
させるようにすると良い。このような熱可塑性材
料に、コアと同じ塩化ビニールをベースとする熱
可塑性材料からなりかつ発泡剤が添加されていな
い実質的に非多孔質の熱可塑性材料からなるフイ
ルムを前記コアの大部分に亘つて、即ち車体に接
着されるべき部分を除いた表面に被着することに
よりこれを好適にモールドすることができる。
第二の押出しユニツト１８のダイ出口１８ａ
は、非多孔質熱可塑性材料２０を所望の外皮２４
ｂの厚さに対応する厚さをもつて被着し得るよう
に設けられている。外皮２４ｂの厚さは0.3mm〜
1.0mmの範囲であるのが好ましい。通常押出しダ
イ１４，１８ａと成形ダイ２２との間の距離は当
該方法について用いられる温度が許容範囲内に保
持されるように選ぶと良い。
本実施例の場合、両押出しユニツト１２，１８
の温度は、これらダイから押出される熱可塑性材
料１３，２４の温度が約182℃となるように制御
される。この場合、押出しダイ１４と成形ダイ２
２との間の距離を、成形ダイ２２に進入する熱可
塑性材料１３，２０の温度が約132℃以下にまで
落ちることないように定めなければならないこと
が解つた。通常の操業条件に於ては、押出しダイ
１４と成形ダイ２２との間の距離は232mm（９イ
ンチ）を越えるべきでない。無端ベルト３０が製
品２４を引張る速さは、装置の諸パラメータに応
じて定めれば良い。この場合、冷却手段２６は、
成形ダイ２２の上下の成形ローラ２２ａ，２２ｂ
を26℃〜54℃の範囲の温度に保持している。
＜発明の効果＞ 本発明は従来の方法に見られない幾つもの利点
を有している。例えば本発明に基づく押出し過程
によれば、従来形式の押出し装置を流用すること
もできる。また本発明に基く方法によれば、外皮
の厚さ及びその位置を実質的に自由に選ぶことが
できしかもそれらを容易に制御することができ
る。しかも上記したように、本発明によれば互い
に適合性を有する異なる種類の材料を外皮とコア
とにそれぞれ用いることができ、また様々な着色
剤及び装飾用の構成を付加することができる。本
発明に基づく方法により製造された新規な製品
は、一般的なモールド材料として、或いは車体に
付着されるべき保護用のサイドモールデイングな
どとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく方法を示す模式的説明
図である。第２図は第１図の方法により得られる
押出し製品の断面図である。第３図は押出される
製品を省略して第１図の−線について見た矢
視図である。 １０……押出し装置、１２……第一の押出しユ
ニツト、１２ａ……ハウジング、１２ｂ……押出
しスクリユー、１３……発泡可能な熱可塑性材
料、１４……押出しダイ、１６……発泡熱可塑性
材料、１８……押出しユニツト、１８ａ……押出
しダイ、２２……成形ダイ、２２ａ，２２ｂ……
成形ローラ、２２ｃ……中央部、２４……製品、
２４ａ……部分、２４ｂ……外皮、２４ｃ……装
飾用フイルム、２４ｄ……中央部、２６……冷却
手段、２７……ローラアセンブリ、２７ａ……装
飾用フイルム、２８……冷却ユニツト、３０……
無端ベルト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の断面形状を有する押出し成形プラスチ
    ツク製品を製造するための方法であつて、 発泡可能な熱可塑性材料を第一のダイ出口から
    押出す過程と、 前記第一のダイ出口から押出された前記発泡可
    能な熱可塑性材料を膨張させて発泡熱可塑性材料
    からなるセル状のコアを形成する過程と、 前記セル状コア形成過程の後に、前記第一のダ
    イ出口から離隔して配置された第二のダイ出口か
    ら、前記第一のダイ出口から押出された前記セル
    状コアに直接被着するように非多孔質の熱可塑性
    材料を押出すことによつて、前記セル状コアの少
    なくとも一つの側面に沿つて実質的に非多孔質熱
    可塑性材料のフイルムを被着する過程と、 前記フイルムが被着された前記セル状コアを前
    記所定の断面形状を有する製品に成形する過程と
    を有することを特徴とする方法。 ２ 前記セル状コア形成過程の後に、前記セル状
    コアの少なくとも一つの側面の一部に沿つて装飾
    的なフイルムを被着する過程を有し、かつ、前記
    セル状コア形成過程が、前記装飾用フイルム及び
    前記セル状コアの上に実質的に非多孔質の熱可塑
    性材料からなるフイルムを被着する過程からなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    方法。 ３ 前記セル状コアを製品に成形する過程が、前
    記製品の表面の少なくとも一部に所定の肌合いを
    形成する過程を含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項若しくは第２項に記載の方法。 ４ 前記セル状コアを製品に成形する過程が、前
    記フイルムが被着された前記セル状コアを、前記
    所定の断面形状を有する製品に成形するための成
    形ダイを通過させる過程を含むことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 前記発泡可能な熱可塑性材料が発泡剤を含む
    ポリ塩化ビニールからなりかつ前記非多孔質熱可
    塑性材料がポリ塩化ビニールからなることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項乃至第４項に記載の
    方法。 ６ 前記発泡剤がアゾジカーボンアミド
    （azodicarbonamide）からなることを特徴とする
    特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７ 前記非多孔質熱可塑性材料が透明であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の
    いずれかに記載の方法。 ８ 所定の断面形状を有する押出し成形プラスチ
    ツク製品を製造するための装置であつて、 発泡可能な熱可塑性材料を第一のダイ出口から
    押出し、押出された前記発泡可能な熱可塑性材料
    を膨張させて発泡熱可塑性材料からなるセル状の
    コアを成形するための第一の押出し手段と、 前記第一の押出し手段に隣接して設けられた第
    二のダイ出口から実質的に非多孔質の熱可塑性材
    料を、前記セル状コアの少なくとも一側面に沿つ
    てを押出すことにより前記一側面に前記非多孔質
    熱可塑性材料のフイルムを被着させるための第二
    の押出し手段と、 前記セル状コアと前記フイルムとを所定の断面
    形状を有する一体的な製品に成形しかつ密封する
    ための成形手段とを有することを特徴とする製造
    装置。 ９ 前記第二の押出し手段が、前記フイルムの被
    着に先立つて前記セル状コアの一側面に装飾用の
    フイルムを被着するための手段を更に有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の製造
    装置。 １０ 前記成形手段が、前記フイルムの表面の適
    所に所定の肌合いを形成するための手段を有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第８項または第
    ９項に記載の製造装置。
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